Une part considérable de l’impact environnemental d’un bâtiment est déterminée dès sa construction, par les matériaux que l’on choisit d’utiliser. En recourant au bois, matériau renouvelable par excellence, on parvient à réduire cette empreinte écologique. On l’a expliqué dans un article précédent sur ce blogue : « Construire en bois permet de séquestrer du CO2 pour la durée de vie du bâtiment, tout ça pendant que la forêt repousse et capte encore plus de CO2! »
Propulsée par ses avantages écologiques, mais aussi par son attrait esthétique, la construction en bois a le vent dans les voiles au Québec et partout dans le monde. On cherche ainsi à utiliser du bois pour construire le plus grand nombre de bâtiments possible. Au Québec, la quasi-totalité des maisons unifamiliales en est déjà composée. Par contre, le système de construction utilisé dans celles-ci, qu’on appelle l’ossature légère, a ses limites. On ne peut actuellement l’utiliser que pour la construction de bâtiments de six étages ou moins.
Pour bâtir plus haut, ou pour construire des immeubles industriels, institutionnels et commerciaux qui devront répondre à des besoins différents, il faut recourir à d’autres systèmes constructifs en bois. Ces types de bâtiments sont encore souvent construits à partir d’acier ou de béton, bien que dans de nombreux cas, le bois est un matériau totalement approprié! Parmi les autres systèmes constructifs en bois, on peut nommer la construction à poteaux-poutres et la construction en panneaux massifs. Dans le premier cas, on remplace la multitude de montants qui composent les murs du système à ossature légère par un nombre réduit de colonnes ou de poteaux, placés verticalement et qui soutiennent les poutres sur lesquelles reposent l’étage supérieur ou le toit. La construction en panneaux massifs utilise quant à elle des panneaux de bois pour former les murs et les planchers et qui assurent par eux-mêmes la résistance de la structure. Ces systèmes peuvent aussi être combinés et utilisés dans des constructions hybrides.
Il existe aujourd’hui une grande variété de produits d’ingénierie structuraux destinés à la construction et fabriqués au Québec. Des entreprises d’ici ont développé une expertise considérable en la matière, parvenant à concevoir, à partir du bois récolté dans nos forêts, des produits novateurs utilisés dans des bâtiments de tous gabarits!
Parmi les plus connus, mentionnons le bois lamellé-collé et le bois lamellé-croisé. Le premier est utilisé pour la fabrication de poteaux et de poutres, alors que le second est utilisé sous la forme de panneaux massifs. Le bois lamellé-collé est composé de lamelles de bois, constituées elles-mêmes de bois de construction jointés pour obtenir la longueur désirée à l’aide d’adhésifs structuraux. Ces lamelles sont par la suite assemblées en parallèle, toujours à l’aide d’adhésifs, pour obtenir la dimension finale de l’élément structural. Plusieurs grandes arches en bois se retrouvent dans les stades comme ossature principale. Quant au bois lamellé-croisé, communément appelé CLT, il convient parfaitement aux immeubles de hauteur moyenne. Les panneaux sont fabriqués en empilant, perpendiculairement, plusieurs couches de bois de construction.
Mais comment alors peut-on garantir la résistance de tels produits?
C’est ici que toute l’ingéniosité humaine entre en jeu. Cette variabilité naturelle est prise en compte par des normes, des calculs ainsi que des essais de résistance mécanique. Les produits d’ingénierie structuraux nécessitent généralement un classement préalable du bois à partir duquel les défauts présents dans le bois, comme les nœuds et l’angle du fil, sont identifiés et classés. Pour encore plus de précision, on mesure aussi sa rigidité, soit la force nécessaire pour déformer la pièce de bois. Des essais de résistance réalisés sur une grande quantité d’échantillons ont permis de relier directement la rigidité à la résistance. Ainsi, en se basant sur les relations établies entre les défauts présents dans le bois, sa rigidité et sa résistance, on peut calculer la charge que pourra supporter le produit fabriqué sans avoir à l’endommager!
Grâce à ces procédés, on détermine quelles pièces peuvent être utilisées et aussi à quel endroit. Des normes de fabrication, basées sur des essais mécaniques et des calculs, proposent en quelque sorte des recettes pour assembler les différents composants du produit de façon à obtenir la résistance visée. En usine, des essais de contrôle qualité sont réalisés à différentes étapes de la production pour s’assurer que les pièces de bois répondent aux normes . De cette façon, on obtient des produits d’une grande résistance et qui seront sécuritaires pour les occupants!
Le plus incroyable dans tout cela, c’est que la fabrication de ces produits d’ingénierie permet d’utiliser encore plus rationnellement la matière première venant de nos forêts. Mais il s’agit ici d’une autre histoire qui fera l’objet d’un prochain article!
