La construction en bois commence bien avant le chantier
Sept architectes partagent leurs conseils en matière de conception, de fabrication, de montage et de gestion de l'humidité
Quiconque construit professionnellement avec le bois doit prendre ses décisions plus tôt, détailler ses plans avec plus de précision et anticiper davantage. Sept architectes et concepteurs expérimentés dans la construction en bois partagent leurs enseignements avec les professionnels du secteur. Du BIM et de la préfabrication à l’humidité, en passant par les techniques, l’acoustique et la circularité: où se trouvent les opportunités, quelles erreurs reviennent sans cesse et que faut-il régler avant le début de la production?
De la conception à la production
Pensez 'bois' dès le premier jour
Pour Piet Kerckhof (Wood Engineers), la réussite d’un projet de construction en bois commence par le choix du système de construction. La construction à ossature bois, le CLT et la construction en OSB massif requièrent chacun une logique de conception et de réalisation différente. Transposer a posteriori une conception traditionnelle en bois entraîne souvent l’ajout de poteaux, de poutres ou d’acier supplémentaires. "Il vaut donc mieux choisir le système dès l’avant-projet."
Eric Thijssen et Mateja Pipan (Venhoeven CS) le formulent de manière encore plus concise: "Pensez bois dès le premier jour." Une conception simple, une répétition verticale et un principe de construction logique limitent le sur-mesure et l’ingénierie.
Jan Van Cakenberghe (Stil(l)architectuur) met également en garde contre les conceptions qui ignorent les possibilités naturelles du bois. "Il faut travailler “avec” le bois et non contre lui." Quiconque s’écarte des dimensions optimales des produits et de la construction rend la construction plus complexe et plus coûteuse.
"Il faut travailler “en collaboration avec” le bois et non aller à son encontre" - Jan Van Cakenberghe
Du modèle de conception au modèle de production
Un modèle BIM réalisé par l’architecte n’est pas encore un modèle de production. Arthur Van Cauwenberghe (Abscis Architecten) estime que cette distinction est cruciale. Les cotes et la géométrie doivent être correctes, mais il faut également tenir compte des évidements, des passages, des assemblages, des tolérances, des dimensions des éléments, des contraintes de transport, des dispositifs de levage et des étapes de montage. "Ne considérez jamais le modèle de conception théorique comme un modèle de production prêt à l’emploi."
Kerckhof place également la barre très haut: "En principe, le modèle 3D doit être prêt à 100 % pour la production." Il en découle les plans de fabrication, les plans de montage, le matériel de fixation, le codage des panneaux et la préparation du transport.
Van Cakenberghe considère également le BIM comme un outil permettant de réduire les coûts liés aux défaillances: un modèle intégré met en évidence les interdépendances avant la mise en œuvre.
Collaborer avant la production
Un modèle numérique ne résout rien en soi. Van Cauwenberghe demande donc au constructeur en bois d’optimiser le modèle de conception pour en faire un modèle de production, qui est ensuite rediscuté avec l’architecte. Selon lui, des ateliers intensifs autour du modèle et des détails créent "une compréhension et une confiance mutuelles" et permettent par la suite de gagner en efficacité.
Bruno Deraedt (Symbiotical Architectural Engineering bv) préfère lui aussi travailler au sein d’une équipe de construction. La structure, l’isolation, l’étanchéité à l’air, l’esthétique, l’acoustique et la préfabrication s’influencent trop mutuellement pour être traitées séparément.
Thijssen et Pipan considèrent le constructeur en bois comme un membre à part entière de l’équipe de conception. "La construction en bois n’est en effet pas seulement un choix de matériau, mais exige également un processus différent et une autre manière de collaborer." Le BIM multidisciplinaire aide à résoudre les conflits entre la construction et les installations techniques avant la production.
Kerckhof insiste enfin sur la continuité: l’entrepreneur, l’ingénieur en statique, le partenaire d’ingénierie et le fabricant travaillent plus efficacement lorsqu’ils se connaissent mutuellement et connaissent leurs méthodes de production.
Fournissez les informations avant qu’elles ne soient nécessaires
Une collaboration précoce ne fonctionne que si les bonnes informations sont disponibles. Kerckhof attend des plans d’implantation clairs, des coupes cotées et suffisamment de détails d’exécution; un plan de permis succinct ne suffit pas.
Deraedt insiste sur les données qui influencent la flexion et le dimensionnement: structure des façades et des planchers, grandes baies coulissantes, installations techniques, toitures végétalisées et charges exceptionnelles.
Thijssen et Pipan ajoutent les attentes architecturales: le bois restera-t-il apparent, quelle essence est souhaitée et à quoi doivent ressembler les assemblages et les finitions?
Van Cauwenberghe attribue également une part de responsabilité au constructeur en bois: les données pratiques de production dont l’architecte ne dispose pas doivent être intégrées dans le modèle de production. L’échange d’informations s’effectue donc dans les deux sens.
"Ne considérez jamais le modèle de conception théorique comme un modèle de production prêt à l’emploi" - Arthur Van Cauwenberghe
Conception pour l’atelier
Un projet de construction en bois efficace tient compte de la production. Van Cakenberghe recommande donc de respecter les dimensions de production courantes. S'écarter des formats standard, par exemple pour l'OSB ou le contreplaqué, entraîne des pertes de découpe et un surcroît de travail.
Deraedt s’intéresse à la logique structurelle. Les lignes de force doivent descendre de manière aussi continue que possible via les montants et les colonnes. Il met également en garde contre un aspect souvent sous-estimé: la résistance au vent. "Évitez donc un ingénieur qui ne propose pas de contrôle de la résistance au vent dans son devis."
Kerckhof souligne également les possibilités et les limites du fabricant choisi. Les dimensions de la structure, les formats des matériaux et le processus de production doivent donc être pris en compte dès la phase d’ingénierie pour définir la conception.
Préfabrication: jusqu’où aller?
Deraedt est partisan d’une préfabrication poussée. Les finitions intérieures et extérieures peuvent déjà être réalisées en partie en atelier. Cela réduit le temps de construction, diminue les déplacements et les erreurs, et améliore la qualité de finition. La limite optimale dépend du projet et de l’entreprise.
Van Cauwenberghe va très loin en matière de construction à ossature bois (HSB): "Idéalement, la construction à ossature bois est entièrement préfabriquée", de préférence avec les menuiseries déjà en place dans les ouvertures. Il préfère toutefois réaliser la finition de la façade et le revêtement de la cavité technique sur le chantier.
Thijssen et Pipan voient également des opportunités pour les façades, les salles de bains et les cuisines équipées. Van Cakenberghe évoque des modules d’habitation entièrement fabriqués en atelier.
Kerckhof résume la situation de manière imagée: les panneaux CLT et OSB massifs doivent arriver sur le chantier "comme une armoire IKEA": complets et prêts à être montés.
Du semi-remorque au montage
La préfabrication sans préparation logistique passe à côté de son objectif. Van Cauwenberghe souhaite définir à l’avance le calendrier et l’empilement des éléments. Idéalement, chaque élément passe directement de la remorque à son emplacement définitif. Le réempilement prend du temps et augmente l’exposition aux intempéries.
"Il y a toujours une inconnue qui joue des tours à la construction en bois: la météo", remarque-t-il. C’est pourquoi tout ce qui est contrôlable doit être soigneusement planifié.
Pour Kerckhof également, la logistique fait partie intégrante de l’ingénierie. Le codage des panneaux et les documents de transport découlent du modèle définitif, mais la position de la grue, l’arrivée du camion et le lieu de déchargement doivent également être examinés au préalable.
"Évitez tout ingénieur qui ne propose pas de contrôle du vent dans son devis" - Bruno Deraedt
Les techniques doivent être intégrées au modèle
Les installations techniques constituent un point critique, en particulier dans la construction en bois massif. Kerckhof établit ici une distinction claire avec la construction en bois lamellé-collé (HSB). Une cavité pour les conduites laisse encore une certaine flexibilité, tandis que le fraisage ou le perçage dans le CLT peut affecter directement la structure porteuse.
Van Cakenberghe souligne que les poutres et les chevrons en bois ont souvent des sections plus importantes que celles en acier ou en béton. Les conduits de ventilation et les goulottes de câbles entrent donc plus rapidement en conflit avec la structure porteuse.
Pour Van Cauwenberghe, le BIM n’est donc pas un luxe dans le cadre de projets plus complexes. Les évidements sont d’abord définis de manière conceptuelle, puis transposés dans le modèle de production et enfin coordonnés avec les installations techniques définitives. Dans le cas des immeubles collectifs et des bâtiments de hauteur moyenne ou élevée, les exigences en matière d’acoustique, de sécurité incendie et de gestion de l’humidité rendent cette approche nécessaire selon lui.
Thijssen et Pipan résument cela de manière pratique: détectez les conflits numériquement, et non avec une perceuse sur le chantier.
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L’humidité, du chantier à la mise en service
La construction à sec commence avant le montage
Pour Raf De Preter (Bureau Bouwtechniek), la gestion de l’humidité estun point crucial. La Belgique combine une humidité relative élevée à des températures modérées, alors que la construction en bois est moins ancrée dans notre tradition architecturale. Les erreurs peuvent avoir de graves conséquences: là où une construction traditionnelle présenterait peut-être une tache d’humidité, le bois peut finir par pourrir.
Il faut donc commencer par utiliser des matériaux de base secs, les protéger pendant le chantier et laisser sécher le bois qui a pris l’humidité. "Mesurez et vérifiez que le bois est bien sec avant de le recouvrir."
Deraedt recommande d’élaborer un plan de gestion de l’humidité avant le début des travaux. Thijssen et Pipan préconisent un ordre de montage dans lequel le bois est exposé le moins longtemps possible aux intempéries.
Protégez également les structures à ossature bois préfabriquées
Van Cauwenberghe étend la gestion de l’humidité à la construction à ossature bois. Selon lui, les grands projets nécessitent des éléments préfabriqués dotés d’une protection temporaire contre la pluie et d’ouvertures fermées. En cas de pluie prolongée, il peut être plus judicieux d’interrompre temporairement la pose.
Pour les projets de moindre envergure, il voit davantage de possibilités de travailler de l’extérieur vers l’intérieur, à condition que la structure sèche suffisamment avant la pose de l’isolation et des pare-vapeur. "L’humidité présente dans la structure ou l’isolation pendant les travaux de construction est la pire chose qui puisse arriver à une construction à ossature bois."
Van Cakenberghe met également en garde contre les toitures plates compactes. Dès lors qu’une couverture de toiture étanche à la vapeur est en place, l’humidité de construction emprisonnée peut difficilement s’échapper. Une conception et une exécution correctes du point de vue de la physique du bâtiment sont alors indispensables.
Pied de façade: petit détail, grand risque
Il est frappant de constater combien de répondants soulignent le même point critique. De Preter recommande de faire débuter la construction en bois suffisamment au-dessus du niveau du sol et cite une valeur indicative d’environ vingt centimètres. Poser le bois directement sur une dalle en béton puis le recouvrir peut emprisonner l’humidité.
Deraedt cite le raccordement des fondations, les menuiseries extérieures et les seuils comme les endroits où il constate le plus d’attaques par l’humidité. Bien que de bons détails de construction soient disponibles, ils sont, selon lui, encore régulièrement ignorés ou mal réalisés.
Van Cakenberghe considère également que la jonction entre le rebord de fondation et le bois est cruciale: c’est là que se rejoignent la stabilité, l’étanchéité et l’isolation.
"La construction en bois n’est pas seulement un choix de matériau, elle exige également un processus et une collaboration différents" - Eric Thijssen & Mateja Pipan
Le séchage reste indispensable
De Preter insiste, dans le cadre de la construction à ossature bois (HSB), sur une structure qui reste suffisamment perméable à la vapeur d’eau vers l’extérieur. Une couche extérieure relativement étanche à la vapeur peut entraver le séchage. Il privilégie donc une façade légère et ventilée et se montre réticent à l’égard des systèmes ETICS sur les constructions à ossature bois.
Van Cakenberghe suit la même logique en matière de physique du bâtiment: l’humidité emprisonnée doit pouvoir s’échapper à nouveau. Un entretien périodique reste également nécessaire. Un contrôle annuel, par exemple de la couverture de toiture et des fuites éventuelles, permet d’éviter une humidification prolongée.
L’isolation des constructions à ossature bois nécessite également une grande rigueur: Van Cakenberghe constate que certains compartiments sont parfois oubliés.
L’acoustique exige de la masse et un découplage
L’acoustique mérite une attention particulière dans la construction en bois. Thijssen et Pipan mettent surtout en garde contre les bruits de contact et les basses fréquences, qui peuvent résonner plus fortement en raison de la légèreté de la structure. Avant même de passer aux détails, il faut déterminer clairement quel niveau de confort acoustique le maître d’ouvrage attend.
Van Cauwenberghe donne un exemple concret concernant les planchers en bois. Un plancher sans chape peut s’avérer décevant sur le plan acoustique. Selon lui, une chape sèche ou humide posée sur un tapis de désolidarisation au-dessus d’un CLT ou d’un plancher à poutres apporte "une très grande valeur ajoutée en matière de bruits d’impact".
Un faux-plafond à suspension élastique, une isolation, une finition murale sur des lisses élastiques et un découplage sous les murs peuvent encore améliorer le confort.
Les tolérances doivent être prises en compte dès la conception
La construction en bois est particulièrement stable dimensionnellement. Kerckhof parle de tolérances "de l'ordre d'un millimètre". Des corrections importantes sur le chantier ne vont donc pas de soi.
Van Cakenberghe voit surtout un risque lorsque l’espace entre le gros œuvre en bois et la menuiserie extérieure est trop étroit. Il ne reste alors pas suffisamment de place pour l’isolation et il faut beaucoup de temps pour combler correctement les raccords.
Thijssen et Pipan soulignent la transition entre les disciplines de construction. Les tolérances du gros œuvre, de la finition des façades et de la menuiserie ne sont pas nécessairement les mêmes. Les raccords doivent pouvoir s’adapter à ces différences sans causer de dommages techniques ou esthétiques.
"En principe, le modèle 3D doit être prêt à 100 % avant la production" - Piet Kerckhof
Le CLT apparent s’adapte au climat intérieur
Van Cauwenberghe souligne un point supplémentaire à prendre en compte: avec le bois massif, le gros œuvre fait souvent office de finition. L’essence de bois, le traitement ultérieur et la protection doivent donc être déterminés dès la phase de conception. "Le gros œuvre, c’est la finition."
Avec le CLT apparent, l’humidité relative de l’air sur le chantier peut influencer le résultat final. De fortes variations peuvent provoquer le rétrécissement des lamelles et rendre les joints plus visibles. Il convient notamment de prêter attention au séchage de la chape et du crépi, ainsi qu’à la mise en service du chauffage au sol, à une ventilation non contrôlée et aux déshumidificateurs de chantier.
Selon Van Cauwenberghe, le constructeur en bois a un rôle important à jouer en matière de sensibilisation auprès des autres partenaires du chantier. Sa responsabilité vis-à-vis du bois apparent ne s’arrête pas dès que la structure porteuse est montée.
La circularité réside dans les assemblages
Le bois ne rend pas automatiquement un bâtiment démontable. Deraedt préconise l’utilisation de vis, de boulons et d’assemblages mécaniques sans colle. "Concevez les assemblages non seulement en fonction de leur résistance, mais aussi en tenant compte de leur accessibilité, de leur démontabilité et de leur remplaçabilité."
Van Cakenberghe conseille d’éviter autant que possible le collage et de privilégier les vis plutôt que les clous. Les façades non porteuses peuvent faciliter les adaptations futures.
Van Cauwenberghe voit une opportunité supplémentaire dans le modèle de production. Lorsque les éléments et les fixations sont correctement enregistrés, le modèle BIM "tel que construit" peut servir ultérieurement de base à la récupération des matériaux.
Kerckhof fait une remarque d'ordre pratique: les vis démontables ne sont utiles que si elles restent accessibles. Les exigences esthétiques imposent souvent que les fixations soient encastrées ou dissimulées.
De constructeur en bois à coordinateur?
La numérisation déplace de plus en plus les décisions du chantier vers la phase de préparation. Deraedt s’attend à ce que le BIM, la CNC et la préfabrication poussée orientent davantage la construction en bois vers un processus industriel intégré. Thijssen et Pipan considèrent surtout la collaboration en équipe comme une innovation sous-estimée: les fabricants et les sous-traitants doivent se voir confier des responsabilités plus tôt dans le processus.
Van Cauwenberghe va plus loin. Étant donné que le constructeur professionnel en bois rassemble à la fois les détails de conception, la production, le montage et la connaissance des matériaux, il voit pour cet acteur un rôle de coordination plus important. Surtout dans le cas d’une construction en bois apparente, une mauvaise coordination sur le chantier peut encore compromettre le travail de précision réalisé en atelier.
Kerckhof considère l’ingénierie spécialisée comme un moyen de permettre aux petites entreprises d’accéder à cette approche industrialisée.
Moins d’improvisation, plus de préparation
Malgré leurs parcours différents, les sept intervenants s’accordent souvent sur le même principe: la qualité de la construction en bois est en grande partie déterminée avant même que le premier élément ne soit acheminé sur le chantier.
Choisissez le système de construction dès le début. Concevez en fonction des propriétés du bois. Réunissez le fabricant et le constructeur en bois suffisamment tôt. Coordonnez les techniques de manière numérique. Réfléchissez ensemble à la production, au transport et au montage. Maîtrisez l’humidité et précisez les raccords critiques avant de devoir les résoudre sous la pression du temps.
"La construction en bois n’est pas un simple choix de produit", affirment Thijssen et Pipan, "mais un choix en faveur d’un processus de conception et de construction meilleur et organisé différemment."