La mixité des systèmes et des produits dans la construction grande hauteur en bois. by Justine Tripier

Aujourd'hui, la ville doit se densifier en hauteur. C’est donc une opportunité pour le bois d’investir ce marché de la moyenne et grande hauteur, ce qui est un atout pour se développer en France. La conviction avancée par l’Association pour le Développement des Immeubles à Vivre Bois (ADIVbois) est "si on peut construire en bois en grande hauteur, alors il est possible de tout faire " Cependant le bois a ses limites et ne peut pas tout faire. Sur un panel de projets étudiés, on observe la présence de mixités des matériaux avec le bois sur différents éléments du bâti. Est-ce que la présence de béton ou de métal dans un bâtiment en bois est un point négatif pour la filière bois ? Ou est-ce que cela traduit un état actuel de cette filière ? Cette étude tente d’exposer un ensemble de mixités, présentes dans la construction en bois de grande hauteur, afin de révéler les limites caractéristiques du matériau bois et de la filière bois construction. Ce travail est alimenté par un ensemble d’entretiens menés auprès de différents acteurs de la construction bois.

La mixité dans la construction bois Systèmes mixtes et produits mixtes dans la construction grande hauteur en bois Justine TRIPIER

Ecole Nationale Supérieure d’Architecture de Versailles

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

Le contexte mondial actuel met la construction au défi écologique. Les architectes sont tenus de répondre aux enjeux environnementaux et aux impacts liés à la construction. Le bois, bien que reconnu depuis longtemps pour ses qualités écologique et structurelle, est trop peu travaillé dans la construction, particulièrement dans les constructions de grande hauteur.

Janvier 2020 La mixité dans la construction bois REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

Justine TRIPIER

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

La mixité dans la construction bois Systèmes et produits mixtes dans la construction grande hauteur en bois

Justine TRIPIER

Sous la direction de M. Stéphane Berthier Cursus Architecte – Cycle Master 2019 Mémoire " Immeubles bois grande hauteur " Ecole Nationale Supérieure d’Architecture de Versailles (ENSAV)

Résumé Le contexte mondial actuel met la construction au défi écologique. Les architectes sont tenus de répondre aux enjeux environnementaux et aux impacts liés à la construction. Le bois, bien que reconnu depuis longtemps pour ses qualités écologique et structurelle, est trop peu travaillé dans la construction, particulièrement dans les constructions de grande hauteur. Aujourd'hui, la ville doit se densifier en hauteur. C’est donc une opportunité pour le bois d’investir ce marché de la moyenne et grande hauteur, ce qui est un atout pour se développer en France. La conviction avancée par l’Association pour le Développement des Immeubles à Vivre Bois (ADIVbois) est "si on peut construire en bois en grande hauteur, alors il est possible de tout faire " Cependant le bois a ses limites et ne peut pas tout faire. Sur un panel de projets étudiés, on observe la présence de mixités des matériaux avec le bois sur différents éléments du bâti. Est-ce que la présence de béton ou de métal dans un bâtiment en bois est un point négatif pour la filière bois ? Ou est-ce que cela traduit un état actuel de cette filière ? Cette étude tente d’exposer un ensemble de mixités, présentes dans la construction en bois de grande hauteur, afin de révéler les limites caractéristiques du matériau bois et de la filière bois construction. Ce travail est alimenté par un ensemble d’entretiens menés auprès de différents acteurs de la construction bois.

VII

Sommaire Résumé

Introduction

Première partie : Contexte de l’étude 1. 1 Les performances écologiques du bois 1. 2 La forêt et la filière bois, en Europe 1. 3 La filière et ses acteurs 1. 4 Le constat sur la mixité 1. 5 Hypothèses : deux lectures de compréhension 1. 6 Méthodologie

3 5 9 11 13 15 16

Deuxième partie : Analyse des systèmes et produits mixtes 2. 1 Etudes des sélections

19 20 21 23 25 27 29 33 37 41 45 49 53 57

∙ Projets du concours ADIVbois ∙ Projets réalisés en France et à l'international ∙ Graphiques

∙ Stadthaus-Murray Grove Tower, Waugh Thistleton ∙ Maison de l’Inde, Lipsky+Rollet ∙ Sensation, Koz ∙ Dalston Work, Waugh Thistleton ∙ Wood'UP, Atelier Marie Schweitzer ∙ Balcons en forêt, Pascal Gonthier ∙ Des Alpes au Jardin, Tekhne / R2K ∙ Le Bois d'Angers, CALQ

2. 2 Etudes de cas

Troisième partie : Entretiens 3. 1 Les acteurs 3. 2 Les freins au bois 3. 3 Avis sur la mixité 3. 4 Avis sur la filière bois construction

61 63 65 67

Synthèse

71 75

Remerciements

Références bibliographiques

Annexe 1 : Entretien avec Laurent Clère Annexe 2 : Entretien avec Étienne Antuszewicz et Marc Leyral Annexe 3 : Entretien avec Marie Schweitzer Annexe 4 : Entretien avec Pascal Gontier

85 89 95 101

VIII

Introduction Cette étude s’inscrit dans mon master d’architecture à l’École Nationale Supérieure d’Architecture de Versailles. Ma formation m’a offert une connaissance large dans le domaine de la conception architecturale, mais il me manquait la connaissance spécifique d’un matériau de construction. Aujourd’hui, le bois est un matériau trop peu connu par les étudiants en architecture. Je mène donc cette recherche afin d’avoir une connaissance spécifique du bois comme matériau de construction. C’est pour moi une ouverture dans la filière du bois, avec la logique et l’envie d’y travailler. En tant que future architecte, ma mission n’est pas seulement de savoir concevoir, mais il est aussi primordial de connaitre et comprendre tout ce qui est en lien avec un matériau. La filière du bois est un ensemble de connaissances, traitant des forêts, des méthodes de production, des techniques de mise en place, jusqu’aux problématiques de fin de vie du bâti. Travailler le bois permet d’aborder un projet architectural avec d’autres réflexes de conception que ceux du béton. Ce choix se porte sur le bois car c’est un matériau ayant du sens dans le contexte environnemental actuel et les impacts liés à la construction, le bois étant reconnu depuis longtemps pour ses qualités écologiques et structurelles. Actuellement en France, Il est très peu travaillé dans la construction, en particulier dans les constructions de grande hauteur, domaine où il pourrait avoir un développement très intéressant. Ce mémoire traite de la mixité des matériaux qui existe dans la construction en bois de grande hauteur. Le but de cette étude sera donc de comprendre la place de la mixité. Je tenterai de démontrer que pour maîtriser l’ensemble de cette filière, il est primordial d’évaluer la place qu’occupe la mixité des matériaux dans ce type de construction.

Première partie Contexte de l'étude

Le contexte mondial actuel, met la construction au défi écologique. Dès aujourd’hui, les architectes sont tenus de répondre aux enjeux environnementaux et aux impacts liés à la construction. Le bois, bien que reconnu depuis longtemps pour ses qualités écologique et structurelle, est trop peu travaillé dans la construction, particulièrement dans les constructions de grande hauteur. Afin de comprendre toute étude sur la construction en bois, il est primordial de comprendre l’ensemble de la filière et la construction bois.

Besoin en énergie (kWh) Structure

poteaux / poutres CLT encastré et refends CLT plien

Noyau

panneaux CLT

Plancher

panneaux CLT dallettes béton

/ poutres bois

Bois 60 60

Quantité de matériau (kg) Besoin en énergie (kWh)

Béton armé 300 227

Acier 78 561

Brique 420 108

Façade

panneaux CLT ossature métalique bardage métalique

Fig 1 - Comparaison des besoins énergétiques pour la réalisation d'un poteau de 3 mètre de haut, à sollicitation égale.1

RDC, 1er et 2ème niveau

poteaux / poutres vois et refends panneaux CLT type exosquelette

Stockage

Émission

Façade

ossature métalique panneaux CLT bardage métalique

RDC

Lamellé-collé

poteaux / poutres béton

Bois massif

Des Alpes au Jardin, Tekhne / R2K Grenoble, France

Brique Ciment

Sensation, KOZ Strasbourg, Fran

Béton Béton-armé Armature en acier Profil en acier laminé Tôle acier galvanisée kg CO2 équivalent par kg de matériaux de construction

Fig 2 - Comparatif des émissions de dioxyde de carbone lors de la production de différents matériaux de construction. Lors de la fabrication du bois le gaz carbonique est stocké. Pour tous les autres matériaux il est émis dans l'atmosphère.2

production sylvicole transport du bois rond (50 km) transport du bois rond (300 km)

bois de sapin comme réservoir d’énergie

Plancher

coupe

séchage mécanique énergie solaire emmagasinée consommation d’énergie primaire fossile

Fig 3 - Bilan énergétique pour la production de bois de résineux séché (cercle blancs : dépense en énergie fossile par rapport à l'énergie emmagasinée dans le bois).3

KOLB Josef, Bois : système constructif, "écologie architecture durable", PPUR, 2e édition 2012, p.19 / p.20. Thomas HERZOG, Julius NATTERER, Roland SCHWEITZER, Michael VOLZ et Wolfgang WINTER, Construire en bois, "construire en bois c'est construire l'avenir", PPUR, 3e édition 2012, p.49. forêt naturelle / forêt vierge 1, 2

biomasse

absorption CO2 = émission CO2

panneaux CLT chape béton

Noyau

panneaux CLT

1. 1 Les performances écologiques du bois Un matériau intelligent Le bois est un fixateur de carbone au niveau planétaire. Lors de la photosynthèse, sont produit des hydrates de carbone (la matière organique (CH2O2)) et de l’oxygène (O2), éléments vitaux à l’humain. Cela se fait à partir d’eau (H2O), de dioxyde de carbone (CO2) et de lumière. Durant sa croissance, l’arbre " consomme " donc le CO2, et une fois abattu le bois le conserve dans sa masse. Le carbone fixé dans le bois par assimilation du CO2 (gaz à effet de serre), représente environ 50%4 de la masse du bois. Utilisation du bois et protection du climat Les forêts et les produits de la sylviculture contribuent à la protection du climat. L’utilisation du bois entraîne une réduction de la consommation d’énergies fossiles et des produits issus des ressources fossiles et non renouvelable. Le cycle clos du CO2 dans l’utilisation du bois a un rôle important à jouer pour la protection du climat. La biomasse vivante (plantes, animaux, humains) renferme à peu près la même quantité de carbone que celle présente dans l’atmosphère. Les 80%5 de ce carbone sont fixés dans les forêts de notre planète. Les forêts naturelles, présentent un état d’équilibre. L’absorption et l’émission de CO2 y sont équilibrées. Dans ces forêts, la capacité de fixation supplémentaire du carbone est saturée, il leur est donc impossible d’absorber davantage de CO2 venant de l’atmosphère (Fig.3). Ce n’est qu’à travers l’exploitation de la forêt et l’utilisation du bois que l’on peut soustraire du carbone à la forêt, celle-ci se trouvant alors de nouveau en position d’en prendre dans l’atmosphère (Fig.4). Une fois le produit de base du bois utilisé, les composants chimiques du bois peuvent être réintroduit, soit comme source d’énergie, soit par dégradation biologique. Le CO2 pris dans l’atmosphère au cours de la photosynthèse pour la formation du bois est libéré. Son utilisation en tant qu’énergie se traduirait toutefois par une réduction supplémentaire du CO2 puisqu’il remplacerait alors les énergies fossiles. Il est clair que c’est dans la construction que se trouve les potentiels les plus importants d’utilisation du bois. La construction offre un nombre particulièrement élevé de possibilité d’utilisation du bois et ses produits dérivés. Traditionnellement le bois a un rôle important dans la construction de charpente, mais aussi pour les parois, plafonds, fenêtres, escaliers, portes, ou encore l’aménagement intérieur (revêtement de sol, etc.). La quantité de bois utilisée dans une maison peut ainsi répondre aux attentes écologiques.

4 5

Ibidem, p.47. Ibidem, p.48.

1. 1 Les performances écologiques du bois

Construire pour l’avenir Le bois est un matériau de construction très léger et résistant. Il est constitué de cellules dont les cavités ont des propriétés isolantes et dont les parois restituent et assimilent l’humidité, contribuant à instaurer un climat d’habitation plus sain dans une construction en bois. C’est une matière première, elle peut donc être transformée en des matériaux dérivés de bois très polyvalent pour la construction et l’agencement des habitations. Un ensemble de critères seront à respecter pour les matériaux afin de développer des constructions pérennes : · L’approvisionnement des matières premières (quelle est l’origine du bois ?), · La fabrication et la transformation (quels traitements ont été appliqués ?), · Les caractéristiques (quels sont ses avantages écologiques, durant et après sa durée d’utilisation ?). Les activités liées à la construction pérenne doivent être reconsidérées en tenant compte de ces critères. Le fait de construire se fait toujours au détriment de l’environnement. En particulier au cours des 50 dernières années, les architectes, ingénieurs et maîtres d’œuvre ont négligé les rapports entre la construction et ses conséquences sur l’environnement. On a trop privilégié une construction rapide, bon marché et avec des matériaux " modernes ", sans tenir compte des impacts environnementaux. A l’heure actuelle, on s’intéresse davantage aux caractéristiques techniques et technologiques d’un matériau qu’à ses propriétés écologiques. A l’avenir, tous les matériaux de construction devront faire l’objet d’un choix réfléchi. Le fort potentiel d’économie en énergie et de CO2 du bois La constitution de 1000kg de bois sec équivaut à l’élimination, par photosynthèse, de 1851 kg de CO2 de l’atmosphère et par la fixation de 19300 kJ (puissance calorifique). 6 La dépense en énergie pour les travaux de la sylviculture, le transport du bois rond, la coupe et le séchage mécanique du résineux représente environ 15 % 7 de cette quantité d’énergie stockée (Fig.5). Si à la fin de la vie utile d’un produit du bois, on utilise efficacement la quantité d’énergie contenue dans le produit, alors les produits à base de bois sont économes en énergie, via sa matière première, mais aussi en tant que substitut en énergie, et donc en CO2. Le dioxyde de carbone est considéré comme le principal responsable de l’effet de serre. En utilisant du bois, on retire du CO2 à l’atmosphère. De plus, la combustion du bois est neutre d’un point de vue des échanges de CO2, et l’énergie obtenue permet d’économiser des énergies fossiles. Le pouvoir calorifique de 1 m3 de hêtre sec correspond à 300 litres de fioul domestique. Recyclage de produits à base de bois Après utilisation, les produits à base de bois et les éléments de construction en bois sont considérés comme du bois usagé. Il se présente sous différentes formes, selon sa provenance, sa durée de vie, sa quantité. Ils sont destinés à trois utilisations : la dégradation biologique, l’utilisation en tant que matériaux recyclé ou l’utilisation en tant qu’énergie.

6, 7

Ibidem, p.49.

réservoir d’énergie bois de sapin comme réservoir d’énergie bois de sapin comme réservoir d’énergie

transport du bois rond (300 km) coupe coupe

coupe séchage mécanique séchagesolaire mécanique énergie emmagasinée consommation d’énergie primaire fossile séchage mécanique énergie solaire emmagasinée consommation d’énergie primaire fossile énergie solaire emmagasinée consommation d’énergie primaire fossile

forêt naturelle / forêt vierge

biomasse biomasse biomasse

forêt naturelle / forêt vierge forêt naturelle / forêt vierge absorption CO2 = émission CO2 absorption CO2 = émission CO2 absorption CO2 = émission CO2 temps

Fig 4 - Évolution de la biomasse dans les forêts dites vierges qui se trouvent dans une phase d'équilibre d'écoulement et dans lesquelles se produisent et se dégradent simultanément des quantités égales de biomasse. Le réservoir de carbone est plein et il est impossible de soustraire davantage de CO2 à l'atmosphère.8

temps forêt exploitable temps

biomasse biomasse biomasse

forêt exploitable exploitation du bois forêt exploitable exploitation du bois exploitation du bois

absorption CO2 > émission CO2 absorption CO > émission CO2 temps 2 absorption CO2 > émission CO2 temps temps

8, 9

Ibidem, p.48.

Fig 5 - Évolution de la biomasse d'une forêt exploitée dont le réservoir de carbone est sans cesse vidé par exploitation du bois et qui est donc en mesure de soustraire encore de CO2 à l'atmosphère.9

Fig 6 - Tableau descriptif des forêts européennes. 10

Mémento 2019 :L’outil technique des professionnels de la forêt, du sciage, de la pâte à papier, des panneaux de l’emballage en bois, de la construction, de l’ameublement et de l’énergie, FCBA institut technologique, 2019, p.6. 10

1. 2 La forêt et la filière bois, en Europe La forêt La forêt couvre environ 3.9 milliards d’hectare, c’est à peu près 30 % de la surface productive de la planète. Depuis le début du XXIe siècle, la sylviculture couvre 140 millions d’hectare, et sa surface augmente en permanence. En 2000, 3.4 milliards de m3 de bois ont été récoltés à l’échelle planétaire, 55 % pour la production d’énergie et 45 % ont été transformés en bois utile. Donc, le bois est indispensable, autant comme source d’énergie (environ 6 % de l’énergie primaire dans le monde), qu’en tant que matériau de construction et matière première. 11 La filière bois en France La France est l’un des pays les plus boisés, après la Suède et la Finlande. Elle possède 17 millions d’hectares, c’est 30 % de la surface du pays. En 200 ans sa superficie a doublé. En France, la forêt est essentiellement privée, soit 75% de sa surface totale. Les forêts dites publiques sont gérées par l’Office National des Forêts (ONF) qui surveille, entretient et protège les espaces forestiers et naturels qui lui sont confiés. Elle en assure la mise en valeur écologique, touristique et paysagère.12 La place de la forêt dans l’union européenne La suède possède 17 % et la Finlande 13 % 13 des espaces boisés d’Europe. Les forêts nordiques et méditerranéennes sont très différentes, en Finlande et suède, les forêts sont peuplées à 90% de résineux, alors qu’en Europe du sud la forêt est plus variée, avec plutôt des résineux en Italie, des feuillus en France et en Espagne. Autre différence importante, les forêts du nord, scandinaves ou allemandes, sont plus productives. Les forêts du sud le sont moins car ce sont des régions plus arides. La France donne souvent des récoltes importantes en qualité et quantité. La production française de bois En France, la récolte du bois est inférieure à la production de la forêt. La forêt totalise 2.9 milliards de m3 de bois sur pied, elle s’accroît de 89 millions de m3 par an : on en récolte seulement 38 millions chaque année. On estime la production annuelle française de bois sur pied à 51.8 millions de m3 pour les feuillus et 35.7 millions de m3 pour les résineux. 14 La place de la récolte de bois française dans l’union européenne Dans l’union européenne, la France occupe une place importante, à la fois dans la récolte de grumes de feuillus, de grumes de résineux et de bois de trituration. La France est par ailleurs le premier producteur européen de chêne, de hêtre et de peuplier, et se classe 4ème pour les grumes de résineux. 15 Les pays nordiques, boisés de conifères, sont spécialisés dans les bois de trituration et les grumes de résineux. La suède produit 1/4 du bois de trituration et auDULBECCO Pierre et LURO Didier, L'essentiel sur le bois, "La forêt", FCBA collection CTBA, 1999, p11. Mémento 2019, p.6. 14 Ministère de l'agriculture et de l'alimentation, Graphagri bois, 2013 11, 12 13, 15

1. 2 La forêt et la filière bois, en Europe

tant pour les grumes de résineux. La Finlande produit 1/8 des bois de trituration et 1/5 des grumes de résineux. Les sciages La production de sciage de bois tempéré, est de 8 millions de m3 par an, dont : · 6.8 millions de m3 de sciage de résineux, dont 70 % pour le bâtiment, · Et 1.3 millions de m3 de sciage de feuillu, dont 10 % pour le bâtiment. Dans l’union européenne, la France est le 2ème producteur de sciage de feuillu et le 5ème de sciage de résineux. Elle a tout de même besoin d’importer des bois de sciage soit 3.4 millions de m3 de résineux venant essentiellement d’Allemagne, Scandinavie et Belgique. 16 Le bois dans la construction La construction est le principal débouché du bois français avec 65 % des utilisations du sciage et 40 % des panneaux. 17 Déforestation et éco traçabilité La définition même d’une " forêt bien gérée ", n’est pas encore clairement arrêtée, bien que l’aspect quantitatif étant évident : ne pas prélever plus de bois que la forêt n’en produit. De nouveaux critères, notamment de biodiversité, sont à prendre en compte car le travail de sylviculture n’est malheureusement pas sans impact sur la biodiversité qu’elle encadre. Ambition difficile en zone tropicale car sur un hectare de forêt défrichée, seulement une faible quantité d’arbre est exploitable, le reste étant couvert de très nombreuses variétés végétales et animales qui ne présente généralement pas d’intérêt économique et qu’il serait difficile à réintroduire. Le bois grande hauteur aujourd'hui Plusieurs bâtiments de grande hauteur ont déjà émergé dans de nombreux pays avec succès. On observe cette tendance de façon plus timide en France. Il est évident que la France est en retard face aux pays du nord européen notamment. Cette différence peut s’expliquer par une moins bonne connaissance de ce matériau et ses techniques de mises en œuvre. Le contexte réglementaire et normatif du bâtiment en France est un frein majeur à l’expression du bois, dans les constructions de grande hauteur. A cause d’un ensemble de méconnaissances et des contextes limitants, le bois a toutes les peines à prendre une place concurrentielle face à l’industrie du béton.

Fig 6 - Volume sur pied et production biologique annuelle dans les forêts de production et peupleraies (Mm3 bois fort tige sur écorce). 18 Ministère de l'agriculture et de l'alimentation, Graphagri bois, 2013 Mémento 2019, p.8.

16,17 18

1. 3 La filière et ses acteurs Le poids économique de la filière bois En 2010, la filière bois représentait un chiffre d’affaires global de 1.58 milliards d’euros, dont 3.2 pour les produits de construction en bois, soit 22 %. Environ 550 000 emplois sont liés aux travaux forestiers et à l’activité des entreprises qui exploitent, transforment ou commercialisent le bois et les produits qui en sont issus. Le secteur de la construction est le premier débouché du bois, il emploie environ 235 000 personnes. 19 Contexte inadapté à la filière bois Actuellement la filière du bois est encore peu ancrée dans le secteur de la construction, car l’industrie du béton a beaucoup de poids dans le secteur du bâtiment. Il est largement dynamisé et aidé par d’importants lobbies, ce qui permet sa mise en œuvre plus simple et accessible dans le secteur du bâtiment. Le contexte réglementaire et normatif de la construction actuel est édité pour l’usage du béton. Les acteurs Dans ce contexte adapté au béton, il existe un ensemble de structures et d’organismes qui tendent à ancrer la filière bois dans ce secteur, grâce à un ensemble de dispositifs d’aide à la conception, accessible à l’ensemble des acteurs du bâtiment. Centre technique du bois et de l’ameublement – CTBA La mission du CTBA est de " promouvoir le progrès technique, de participer à l’amélioration du rendement et à la garantie de la qualité dans l’industrie ". Il est amené à travailler sur différents domaines de la filière : exploitation forestière et scierie, charpente, menuiserie, structure, panneaux, ameublement, etc. Ses activités sont groupées en plusieurs missions : · Acquisition, centralisation, gestion et diffusion des informations scientifiques et techniques ; · Essais, études et recherches, développement ; · Appui aux professionnels dans le cadre de la compétitivité européenne (normalisation, marques de qualité, certification) ; · Mise à disposition des entreprises de compétences et de savoir-faire (appui technique, conseil, formation, publication). Le CTBA gère 25 marques de qualité NF et CTB pour faire de la certification un instrument du développement de l’utilisation des produits bois et de l’ameublement. Plus de 600 entreprises commercialisent ces produits certifiés. Le CTBA assume aussi des missions de conseil auprès des maîtres d’œuvre. Il mène des études de faisabilité concernant des procédés constructifs faisant appel à des technologies non traditionnelles, développe des innovations dans les domaines des structures ou des assemblages, conduit des réalisations expérimentales et valide des procédés. 19

Ministère de l'agriculture et de l'alimentation, Graphagri bois, 2013

1. 3 La filière et ses acteurs

Comité national pour le développement du bois - CNDB Le CNDB a été créé en 1989 à l’initiative de l’ensemble des professionnels de la filière bois-construction. Il a pour rôle de promouvoir la mise en œuvre du bois et de dynamiser son développement. Ses différentes missions agissent sur l’information, la communication, et la formation des acteurs professionnels, ainsi que sur la promotion du bois auprès du grand public. L’association multiplie les initiatives de communication : des publications thématiques (la revue, Séquence bois et Détail bois) ; des expositions ; des outils pratiques ; des informations sur le terrain. ADIVbois L’Association pour le Développement des Immeubles à Vivre Bois (ADIVbois) créée plus récemment en 2014, a pour but de promouvoir et développer la filière bois dans l’industrie et l’architecture. Elle regroupe tous les acteurs, maîtres d’ouvrage, promoteurs, constructeurs, architectes, designers, maîtres d’œuvre, industriels, agenceurs, qui participent à développer l’industrie du bois et le projet " Immeubles à Vivre Bois " depuis 2015. ADIVbois s’organise en différentes commissions thématiques (technique, maitrise d’ouvrage, marketing, formation). Leur but est de produire un fond de ressources afin de développer et trouver des solutions pour favoriser les constructions de grande hauteur en bois. Toutes ces connaissances ont été synthétisées dans le VADE-MECUM des Immeubles à Vivre Bois. Ce travail regroupe l’ensemble des informations existantes sur le sujet, pouvant nourrir les futurs projets " d’Immeubles à Vivre Bois ". Il permet aussi d’identifier les freins à la construction, et pouvoir lancer les études nécessaires. Ce document est donc un outil à la conception et à la réalisation des " Immeubles à Vivre Bois ", c’est un concentré des informations utiles au développement des premiers immeubles " démonstrateurs ". Cette association est en partie financée par Le PUCA (Plan Urbanisme Construction et Architecture) une agence inter ministérielle, entre le ministère de la transition écologique et solidaire et le ministère de la cohésion des territoires. Le concours Pour dynamiser la construction en bois ADIVbois et le PUCA organisent un concours d’immeuble bois grande hauteur. En octobre 2016, 24 sites sont sélectionnés, 7 pour le concours national initié par le PUCA et ADIVbois, et 6 autres sites dans le cadre du concours local en partenariat avec ADIVbois. Enfin 13 projets, déjà en cours, rejoignent la démarche pour devenir partenaire du projet ADIVbois. La spécificité de ce concours est sur un principe de conception / réalisation. Cela suppose dès le début, une approche collaborative et pluridisciplinaire, ce qui permet le croisement des disciplines et pratiques, associant savoir-faire théoriques et capacités de mises en œuvre technique et opérationnelle. En février 2017 le concours est lancé pour les 24 équipes du concours nationale. Et en septembre 2017 sont sélectionnés, 7 lauréats pour le concours national et 6 autres pour les concours locaux.

1. 4 Le constat sur la mixité Observation Dans un contexte de dynamisation et de démocratisation, le bois tente de se faire une place dans le secteur de la construction, face au géant du béton, on observe un caractère récurrent dans les projets de ce concours. Chaque projet présente différents types de mixité structurelle, ou de produits mixtes. Il y a majoritairement une mixité avec le béton et le métal, mais elle n’est pas toujours présente sur les mêmes éléments du bâtiment. Plusieurs éléments, sont sujet à l’hybridation constructive : fondation, socle, circulation verticale, refend, d’abord pour des raisons structurelles. La mixité est également présente dans les planchers, pour des raisons acoustiques ou thermiques, ou encore en façade par soucis de traitement extérieur du bâtiment, sachant que le bois a un vieillissement très particulier face aux intempéries. Aucun projet ne propose de construction exclusivement en bois. Problématique Quelle est l’implication de la mixité dans la construction bois de grande hauteur ? Quelles sont les différentes raisons de sa présence ? Est-ce que la mixité peutêtre une réponse aux enjeux environnementaux et architecturaux ? Quels sont les réels avantages de la mixité pour la filière bois ? Est-ce pertinent de proposer des immeubles de grande hauteur 100 % bois ? Première opinion Le challenge proposé par le concours ADIVbois est de concevoir des immeubles grande hauteur, avec comme composant principal le bois. La question apparait alors : pourquoi les propositions intègrent-elles toutes de la mixte ? A première vue, ce constat parait dévalorisant pour la filière. On pourrait penser que cela révèle une marque de mauvaise maîtrise et un manque de connaissance dans la construction bois. Ce pourrait être le résultat d’un manque d’ambition ou de volonté dans les différentes propositions. Limite du bois Le bois ne remplit pas toutes les qualités requises pour la construction d’un immeuble de logement. La construction bois, quel que soit le système structurel mis en œuvre, montre évidement ses limites. Un système constructif ne proposant que du bois aura beaucoup de peine à dépasser une hauteur modérée. Il est capital de connaitre l’ensemble des caractéristiques de ce matériau pour ne pas se retrouver immobilisé par ses limites : manque d’inertie, faiblesse acoustique et thermique, dilatation, rigidité … Les propositions intégrant de la mixité peuvent palier à ces limites et permettre au bois de s’exprimer.

1. 4 Le constat sur la mixité

Réglementation L’impact lié à la réglementation pouvant être un frein à la mise en œuvre du bois, la mixité peut donc être une réponse. Les pays n’ayant pas les mêmes réglementations, on observe donc différentes mixités. Conception Le bois est encore trop peu connu dans la construction, une bonne connaissance de la filière et des schémas de conceptions est la clé d’une construction grande hauteur réussie. Le contexte de conception est important dans la réussite d’un projet. Économie Le coût de la construction bois est aussi un frein. La mixité peut ainsi offrir une solution moins onéreuse sachant qu’une construction bois peut être 10 à 15 % plus chère. Ambitions bois Penser qu’un projet intégrant de la mixité est négatif pour la filière de la construction bois, est un avis trop rapide. Pour comprendre cela, il faut comprendre les ambitions bois. Aujourd’hui l’ambition de la filière construction bois est de trouver des solutions pour répondre aux enjeux des changements climatiques. La filière travaille principalement dans un souci de cohérence écologique. Pour promouvoir la construction bois, ses acteurs avancent des arguments de réductions : de ressource, d’émissions de CO2, de transport, de déchet, de pollution. Ces ambitions écologiques peuvent aussi être accomplies via la mise en œuvre de systèmes et produits mixtes. Conclusion Ainsi, intégrer des matériaux complémentaires au projet, permet de dépasser les contraintes imposées : structurelles, économique ou réglementaire propre aux législations de chaque pays. Les propositions incluant de la mixité permettent ainsi de travailler dans le sens des " ambitions bois ". Les différentes mixités ne sont donc pas en contradiction avec la construction bois, proposer des matériaux complémentaires facilite la réalisation de ces projets bois. La mixité des matériaux peut développer une écriture architecturale tout à fait intéressante.

1. 5 Hypothèses : deux lectures de compréhension Le but de ce mémoire sera de démontrer que pour pouvoir comprendre et maîtriser la construction bois dans des projets de grande hauteur, il est nécessaire de connaître la place de la construction mixte dans cette filière. Je propose donc de démontrer que la présence de ces différentes mixités traduit les limites du bois. Cependant, il convient d’avoir deux lectures. On distinguera les limites du matériaux bois et les limites de la filière construction bois. Limite du matériaux bois Le bois possède un ensemble de limites techniques et structurelles qui ne lui permettent pas d’être mis en œuvre dans tous les éléments du bâti. C’est pourquoi l’étude de ces mixités permet de relever les limites propres au bois. Limites de la filière construction bois Il est nécessaire de comprendre que si le bois est difficile à mettre en œuvre aujourd’hui dans les constructions de grande hauteur, ce n’est pas exclusivement à cause de ses limites. La mise en œuvre de ces mixités est aussi le résultat du contexte de la filière construction bois. Comme rappelé précédemment, le bois a plus de mal à s’implanter comme matériau de construction. Le poids de la filière du béton est difficile à dépasser. Aujourd’hui encore le contexte réglementaire français est basé sur la construction béton, il est évident que le bois peine à s’y développer.

1. 6 Méthodologie Afin d’étudier ces mixités, j’ai analysé en parallèle différentes listes de projets de grande hauteur en bois. Une sélection des propositions du concours ADIVbois, exclusivement ceux concernant le concours national initié par le PUCA et ADIVbois. Nous avons pu avoir accès aux rapports détaillés d’expertises d’ADIVbois, émanant des commissions techniques. Afin d’avoir une vision d’ensemble et comprendre les raisons de ces mixités, j’ai étudié deux autres listes d’immeubles grande hauteur bois, une de projets réalisés en France, et une de projets réalisés à l’international. Cette comparaison entre les propositions du concours ADIVbois, les projets français et internationaux, mettent en évidence un ensemble de mixité récurrentes. A partir de l’ensemble de ces comparaisons j’ai relevé les typos de mixités les plus intéressantes. Parmi tous ces projets étudiés, j’ai détaillé certains dont la mixité est intéressante. Cette analyse est réalisée via des schémas expliquant l’ensemble des mixités structurelles rencontrées. L’ensemble de ces analyses est soutenu par un ensemble d’entretiens que j’ai menés, auprès d’ingénieurs, spécialisés ou non, aux structure bois, et d’architectes. Les entretiens passés avec ces différents acteurs permettent d’avoir une compréhension globale de la construction bois et en apprendre davantage sur la place de la mixité dans la filière. On y apprend les différentes maîtrises de cette filière et de quelles façons ces acteurs intègrent la mixité des matériaux dans le projet. L’ensemble de ces entretiens démarre avec un groupe de questions identiques, et permet de relever de nouvelles questions propres à chacun, selon sa pratique dans la construction bois.

Deuxième partie Systèmes et produits mixtes

La réflexion de la mixité n’est pas arbitraire, on comprend bien que le choix d’une certaine mixité se fait en réponse à la particularité du projet. Chaque matériau est complémentaire au bois et à sa qualité spécifique. Ils seront donc utilisés ponctuellement dans un but de valoriser le travail du bois. Il est nécessaire de connaitre l’ensemble des mixités structurelle et de produits qui sont mis en œuvre. Cette connaissance doit être un futur outil pour s’approprier de manière efficace la construction bois.

2.1 Analyse des différentes mixités Sélections de projets Afin de révéler l’ensemble des mixités structurelles récurrentes dans la construction bois, j’analyse une large sélection de projets réalisés ou non, en France et à l’international. Cette analyse débute avec les 24 propositions présentées lors du concours national ADIVbois. Parmi cette sélection 4 sont lauréats et seulement 1 a déposé un permis de construire. Cette analyse permettra de comprendre les systèmes constructifs proposés et de voir où le bois ne peut être mis en œuvre. Cette même étude a été appliquée sur une sélection de 5 projets réalisés en France et 8 autres réalisés à l’international. Étude des projets Cette analyse se répartit en plusieurs catégories. Pour chaque projet je relève la présence du bois ou d’un autre matériau, sur plusieurs éléments du bâtiment : RDC, noyau vertical, planchers, structure principale, façade et parement de façade. La composition de chaque élément du bâti est détaillée afin d’avoir une vision précise des projets. Cette étude se répartit sur 3 tableaux, pour mettre en évidence les caractéristiques. Le concours ADIVbois mettant en place un principe de conception/réalisation, où l’architecte est en lien permanent avec les entreprises et les bureaux d’études bois, on peut supposer que la présence du bois serait plus importante sur l’ensemble des éléments structurelles, or ce n’est pas ce qui a été observé.

Sélection des Sélection desprojets projetsADIVbois ADIVbois Projet Pays Angers, France

Bâtiment

RDC bois

Planchers béton

Bois

Béton X

poteaux poutres

panneaux osb

ossature métallique

panneaux composite bois

CLT

Pannaeaux CLT

ossature métallique

bardage claire voie lattage

poteaux + panneaux CLT

mur planco

CLT

Chape liquide

R+5 à R+10 poteaux triangulée CLT

0 à R+4 structure béton

Panneaux OSB lambourde

R+10 à 12 : charpente CLT

RDC à R+9 structure béton

PANOBLOC et tasseau

CLT

Fermacell

R+4 à R+5 : CLT

RDC à R+4 : Structure béton

CLT

dallette béton

Le Bois d'Angers, CALQ / LINA GHOTMETH

CLT

GO-A/AIA ARCHITECTURE

Système PNM

PATRIARCHE

bois

REICHEN

RICHEZ_ASSOCIES

Grenoble, France

8 Le Havre, France

Des Alpes au Jardin, Tekhne / R2K

CLT

Treeplex, Waugh Thistleton

planchers CLT

iso

ATAUB

hybride

bois / béton

WOOD UP, ATELIER MARIE SCHWEITZER

hybride

bois / béton

FRANCOIS SCALI

Système PNM

STUDIO BELLECOUR

planchers CLT

Le Mans, France

Laine minérale

option CLT selon sismique

(option sur noyau CLT)

Laine minérale

Béton

Autre

Poteaux poutres et CLT

Panneaux CLT

Autre

zinc bardage fibrociment bardage métallique Lattage ossature métallique

bardage minerale

béton

Poteaux poutres BLC

ossature métallique

Lattage / OB non porteuse

Poteaux poutres et CLT

ossature métallique

bardage

enduit

Noyau béton

Poteaux poutres

lattage

eternit

Panneaux Système MNM

Mur Nervuré Mathis

R+ 3 à R+13 CLT

0 à R+2 béton

mur placo

ossature métallique

lattage

ossature métallique

lattage

hybride

bois / béton

Poteaux CLT

Poutres métalliques

Poteaux et panneaux OSB

VASCONI ARCHITECTES

hybride

bois / béton

Poteaux poutres BLC

mur placo

Poteaux poutres BLC

ART'UR

hybride

bois / béton

Poteaux poutres BLC

bardage métallique

Structure poteaux poutres triangulée

structure porteuse : plattelage +

Bardage métallique

St Etienne, France

St Herblain, MATIERE SOCIALE France

CLT OSB / (nervures BLC/CLT)

circulation extérieur + structure métal poteaux poutres triangulée

BALCONS EN FORET, SATHY

BERRANGER & VINCENT

hybride

bois / béton

GARO BOIXEL

hybride

bois / béton

HOUYEZ

KOZ Architectes

hybride

bois / béton

TOA ARCHITECTES ASSOCIES

hybride

bois / béton

hybride

bois / béton

Strasbourg, France

CLT

Bois

MAO ARCHITECTES / FGA

laine minérale

Béton

Parement de façade Bois

hybride bois / béton

Bois

Façade Autre

Autre

Structure principale Bois

ATELIER 2/3/4

Noyau vertical

LECLERQ

WEBER & KEILING ARCHITECTES

Système PNM

ossature métallique

bardage métallique Bardage composite (boispolymère)

poteaux/poutres

R+1 et R+2 béton

Poteaux

Ossature métallique

RDC à R+10 : poteaux poutres

RDC à R+6 : structure béton

Panneaux CLT

Ossature métallique

panneau

R+6 à R+10 : 0 à R+6 : structure poteaux poutres béton

Panneaux CLT

Ossature métallique

panneau Bardage boisciment

Panneaux Système MNM

Ossature métallique

Poteaux poutre & panneaux CLT

Ossature métallique

CLT

vitrage

Bardage boisciment

Bardage (Cassette Bardage (Cassette métallique ou métallique ou bois) bois)

CLT

noyau béton

Poteaux

ossature métallique

Complexe de bardage extérieur

Panneaux Système MNM

Ossature métallique

Tuile plate emaillée

voile béton

bardage douglas

2.1 Analyse des différentes mixités

Sélection projets réalisé réalisésen enFrance France Sélection des de projets Projet Bâtiment

Base

Pays

Programme

Résidence Jules Ferry, ASP Architecture

Saint-Dié-des Logement Vosges, France

Maison de l’Inde, Lipsky+Rollet

Paris, France

rdc bois

rdc béton

Planchers Bois

Noyau vertical Béton

Bois

Béton

circulation extérieure

CLT

Logement

panneaux CLT

Immeuble de bureaux Opalia, Art Paris, France & Build

Bureaux

CLT

2 noyaux béton

Bureaux Euratlantique, Nicolas Laisné + Dimitri Roussel

Bordeaux, France

Bureaux

CLT

Strasbourg, France

Logement

CLT

5 Sensation, Koz

CLT

Structure principale Bois

Béton

Façade

Parement de façade

Autre

Bois

Autre

Bois

Autre

panneaux CLT

connecteur métallique

Panneau bois massif CLT

caisson remplis de paille

Poteaux poutre

connecteur métallique

poteaux

structure primaire en acier

panneaux CLT

bardage douglas

double peau vitrée

poteaux poutre pin des lande CLT

connecteur métallique

poteaux poutre pin des lande CLT

épicéa

brise soleil métallique

Poteaux poutre CLT

connecteur métallique

panneaux CLT + iso ext fibre bois

R+1 à R+3 caisson douglas intègre isolant

R+4 à R+11 bardage alu brut

tuile terre cuite parement métallique

Sélection projets réalisé réalisésààl'internationale l'international Sélection des de projets Projet Bâtiment

Base

Pays

Bois

Logement

Panneaux KLH

Bureaux

Hybride bois/béton

Stadthaus-Murray Grove Tower, Waugh Thistleton

Life cycle Tower ONE, Kaufmann

Immeuble de bureaux Tamedia, Shigeru Ban

Zurich, Suisse

WIDC (Wood Innovation and Design Centre), Michael Green

Prince Georges, Université Canada

Londres, Angleterre

Hermann Dornbirn, Autriche

Bureaux

5 Treet, ARTEC AS

Bergen, Norvège

Logement / Bureaux

6 T3, Michael Green

Minneapolis, USA

Bureaux / Commerces

Brock Commons Tallwood House, Vancouver, Acton Ostry & Hermann Kaufmann Canada

8 Mjøstårnet, Voll Arkitekter

Brumunddal, Norvège

Planchers

rdc béton

Programme

rdc bois

Béton

Bois

Béton

KLH Hybride bois/béton

Structure principale Bois panneaux CLT

équerres métalliques

panneaux sandwich CLT

colonne bois CLT

connecteur métallique

colonne bois CLT

Aluminium

Poteaux poutre CLT épicéa

Vitrage total

lames de bois pour façade rideau

Vitrage total

Poteaux poutre

Poteaux poutre CLT épicéa

double panneaux CLT + fluides

Panneaux CLT

Poteaux poutre CLT

"unité d'habitation" préassemblée CLT

CLT

hybride CLT/béton

panneaux CLT

CLT

Parement de façade

Bois

panneaux CLT

Béton

Façade Autre

Logement Bureaux / Commerces

Noyau vertical

dalle "unité d'habitation" intermé boite de panneau CLT diaire

connecteur métallique connecteur métallique

Autre

Bois Panneaux Eternit 70% déchets de bois.

exosquelette poteaux- structure acier poutres contreventés pour 2 façades

Poteaux poutre CLT

connecteur métallique

Poteaux poutre CLT

2 noyaux béton

Poteaux poutre CLT

connecteur métallique

panneaux CLT

Poteaux poutre CLT surdimensionnés

lame d'acier pour assemblage

panneaux sandwich CLT

Autre

bardage métallique et vitrage acier corten panneaux préfabriqué revêtement métal + stratifié bois ponctuel bardage bois

2.1 Analyse des différentes mixités

Proportion du bois A partir de cette analyse, un graphique de proportion est établi, afin de voir où est, plus ou moins, présent le bois. Cette comparaison se fait sur 3 éléments du bâti important : le RDC, le noyau vertical et les planchers. Le quatrième graphique révèle le type de la structure principale. On voit d’abord que les propositions issues du concours ADIVbois, propose plus de béton pour les RDC, les noyaux et les planchers. De même la France présente plus de béton pour les RDC et les noyaux, face aux réalisations internationales. A partir de ces données, un ensemble de questions apparaissent.

Projet France

Projet Interna�onal

Projet ADIVbois

Base

rdc bois

rdc béton

Noyau

bois

béton

pas de noyau

Structure

poteaux / poutres

panneaux CLT

structure acier

produit bois

étage béton

Planchers

bois

mixte bois / béton

béton

Planchers

Structure

poteaux / poutres

Noyau

bois

2.2 Etudes de cas

Analyses Parmi ces projets présentés, j’en ai sélectionné 7, afin d’en faire une analyse détaillée. Pour chaque étude de cas, je décris le système structurel mis en œuvre, la présence ou non du bois dans les différents éléments structurels, la constitution des éléments présentant de la mixité. Tout cela permet de voir qu’il y a de la mixité dans le système constructif et dans les produits de construction. Je détaille les fonctions de matériaux complémentaires au bois. Chaque cas est présenté avec un schéma détaillé du système constructif mixte, des détails de mis en œuvre et de photo exposant la construction. Raison Cet ensemble d’étude de cas a pour but d’être un outil afin de comprendre la place de la mixité des matériaux dans la construction bois. L’ensemble des cas tente de présenter les différents systèmes qui existent. Questions Après l’étude de tous ces projets, de nouvelles questions émergent sur la présence ou non de la mixité dans les systèmes constructif ou dans les éléments du bâti.

2.2 Etudes de cas

Structure

Panneaux de CLT

Noyau

panneaux CLT doublé + isolation

Façade

panneaux sandwich CLT + isolation + bardage Eternit

Plancher

panneaux CLT + isolation + chape

RDC béton

Stadthaus-Murray Grove Tower, Stadthaus-Murray Grove Tower, Waugh Thistleton, Waugh Thistleton, Londres, Angleterre, Londres Angleterre échelle : 1/500

29 Projet : STADTHAUS-MURRAY GROVE TOWER Maitre d’ouvrage : TELFORD HOMES PLC & METROPOLITAN HOUSING TRUST Equipe de maitrise d’œuvre : WAUGH THISTLETON, architectes TECHNIKER, ingénieur Entreprise bois : KLH UK Lieu : Londres, Angleterre Date : 2009 Programme : Immeuble de logement Hauteur : R+8 Surface : 2890m2 Coût : 4500000 € Type de Concours : commande privée

Structure Cette structure bois de 8 niveaux se composent de panneaux CLT (Cross Laminated Timber) qui forment un système structurel alvéolaire, et joints orthogonalement les uns par rapport aux autres via des vis, des équerres et des plaques perforées. Les panneaux assurent à la fois la reprise des charges verticales et le contreventement. Les noyaux de circulation verticale des cages d’escaliers et d’ascenseurs sont en panneaux CLT doublés. Cet assemblage offre : une excellente résistance à la déformation et une bonne séparation acoustique entre les appartements et les cages d’ascenseurs. La structure bois de cette tour repose sur un RDC en béton. Bien que la mise en place d’un RDC en bois fût possible, les ingénieurs ont choisi du béton armé pour le RDC afin d’assurer le niveau du site et permettre de protéger la structure bois de l’humidité. Panneaux Les panneaux de façades sont constitués de panneaux CLT, isolés par l’extérieur et ensuite recouvertes de panneaux d’Eternit, en fibre ciment composé à 70 % de déchet de bois, qui assurent une protection aux intempéries. Préfabrication Les panneaux sont préfabriqués, et sont amenés sur le chantier avec les ouvertures préalablement découpées. Ils sont directement élevés et positionnés, ce qui permet une importante économie de temps de construction sur site. Le montage de la structure porteuse n’a duré que 9 semaines, soit 3 jours de travail effectif par niveau. Le maître d’ouvrage a gagné 17 à 20 semaines par rapport au temps de montage d’une construction traditionnelle.

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT 2.2 Etudes de cas

7 5

9 10

6 11

Cage d'ascenseur

8 3 13

Détail sur mur extérieur 1:10ème

Détail sur cage d’ascenseur 1:10ème

15 mm plancher bois

128 mm panneaux CLT

55 mm chape béton

146 mm panneaux CLT

100 mm isolation

10.

75 mm vide d’air

25 mm isolation

11.

1 plaque de plâtre

40 mm isolation

12.

2 plaques de plâtre

50 mm isolation

13.

panneaux de façade Eternit

117 mm panneaux CLT

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

Stadthaus-Murray Grove Tower, Waugh Thistleton

Fixation des éléments de structures

Vue d'intérieur

Cage d'ascenseur en CLT

Pose d'un plancher préfabriqué

2.2 Etudes de cas

Noyau béton

Plancher

panneaux CLT

Structure

poteaux / poutres bois

Façade

ossature métallique bardage métallique

RDC

poteaux / poutres en béton

Maison l’Inde Maisonde de l’Inde, Lipsky-Rollet Lipsky-Rollet, Paris,France France, Paris, échelle : 1/400

33 Projet : MAISON DE L’INDE Maître d’ouvrage : GOUVERNEMENT INDIEN Equipe de maitrise d’œuvre : Lypsy + Rollet architectes Entreprise bois : Gaujard Technologies, ingénieur structure bois Lieu : Paris, 14e, Cité Internationale Universitaire Date : 2013 Programme : logements étudiants, mobilier Hauteur : R+7 Surface : 2861 m2 Coût : 4 300 000 € (€/m2) Type de Concours : Marché privé

Structure Ossature bois poteaux-poutres posée sur rez-de-chaussée en béton et assemblée autour d’un noyau béton (service et circulation verticale) qui assure le contreventement de l’ensemble. Le système poteaux-poutres est assemblé par des connecteurs métalliques imposants compte tenu de l’échelle et des efforts à transmettre. Planchers Les planchers sont réalisés en dalle de bois lamellé-collé (épicéa) de 10cm d’épaisseur. Complété par un plafond suspendu intégrant de l’isolant. L’enveloppe Les façades pleines sont constituées d’un remplissage de la grille avec une ossature bois légère qui reçoit le bardage métallique. Le bardage extérieur comme les menuiseries restent dissociés du procédé de préfabrication et sont installés dans un second temps. Préfabrication La construction de la structure bois s’appuie sur une logique de préfabrication qui conduit les architectes à imaginer un Meccano de charpente entièrement fabriqué en atelier permettant de répondre aux délais de construction de 13 mois.

2.2 Etudes de cas

7 8

10 11 12

2 3

parquet flottant 14 mm + isolant acoustique 2 mm + panneaux agglomérés 19 mm

dalle bois CLT (épicéa) 100 mm

plafond suspendu : 2 x BA13 sur suspentes anti-vibratiles + laine minérale 80 mm

complexe de façade : (ext.) Fermacell 25 mm + laine minérale 200 mm + Fermacell 12.5 mm + doublage BA13

store toile extérieure sur coulisse

menuiserie extérieure bois lasuré

garde corps acier galvanisé

tablette acier cache-pots

lames de terrasse bois composite 25 mm

10.

cadre de balcon acier laqué et soudé

11.

étanchéité par membrane EPDM

12.

dalle bois CLT (épicéa) 120 mm

13.

panneau composite aluminium laqué 8 mm

14.

Habillage bois lasuré + laine minérale 80 mm

laquée

avec

Détail sur coupe principale

Détail d'assemblage

Maison de lâ&#x20AC;&#x2122;Inde, Lipsky-Rollet

Photo de chantier

Principe structurel

2.2 Etudes de cas

Noyau

panneaux CLT

Plancher

panneaux CLT dallettes béton

Structure

poteaux / poutres

Façade RDC

poteaux / poutres béton

ossature métalique panneaux CLT bardage métalique

Sensation, KOZ Sensation, Strasbourg, France KOZ,

Strasbourg, France, échelle : 1/500

37 Projet : SENSATION Maître d’ouvrage : BOUYGUES IMMOBILIER Equipe de maitrise d’œuvre : KOZ architectes, mandataire ASP architecture, associés INGÉNIERIE BOIS, BE structures bois AIDAACOUSTIQUE, bureau d’études acoustique Entreprise bois : ALTIBOIS, charpente bois EIFFAGE CONSTRUCTION, entreprise générale Lieu : Strasbourg, France Date : livraison septembre 2019 Programme : 146 logements collectif et au RDC 6 locaux commerciaux Hauteur : R+8 et R+11 Surface : 9605 m2 Coût : 4 000 000 € Type de concours : Concours foncier par l’Eurométropole de Strasbourg

Structure porteuse Un socle en béton assure les reprises de charges. À partir du R+1, les façades, les cages d’escaliers et d’ascenseurs ainsi que les planchers sont réalisés en panneaux CLT, associé à une structure poteaux-poutres en lamellé-collé. Les panneaux de bois sont assemblés les uns aux autre grâce à des plaques métalliques. En cas de séisme, l’ensemble de la structure assure la stabilité de cet immeuble situé en zone sismique. L’enveloppe La façade est en panneaux de bois CLT, avec 7 cm d’isolation intérieure et 14 cm d’isolation extérieure en fibre de bois. Du R+1 à R+3, un bardage caisson en douglas qui permet d’intégrer l’isolation extérieure. Du R+4 à R+11, c’est un bardage en aluminium brut. Au niveau du RDC, le béton est brut. Préfabrication Seul le RDC est en béton coulé sur place. La structure bois est entièrement préfabriqué en amont. La préfabrication permet un chantier propre et sec. Cela permet aussi de réduire les coûts et les délais de construction, ici on est sur une durée de travaux de 20 mois. Qualités environnementales C’est un bâti à énergie passive, labellisé bas carbone. Il fonctionne avec une pompe à chaleur géothermique et une chaudière gaz condensation collective en appoint. Le plancher est réversible, il offre un chauffage par le sol l’hiver et en été un rafraîchissement par natural-cooling.

2.2 Etudes de cas

1. Un socle en béton armé au rez-de-chaussée qui assure les reprises de charge. Une façade en béton lasuré incolore et une finition brute pour les locaux commerciaux.

Principe constructif

2. Des planchers courants 3. et des murs intérieurs en bois recouverts de matériaux à faible émission de polluants. 4. 7 cm d’isolation intérieure et 14 cm extérieure en fibre de bois. R+3, un bar- ETUDIANT 5. Du R+1 au REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION dage caisson en douglas qui permet d’intégrer l’isolation extérieure du bâtiment.

6. Du R+4 au R+11, un bardage en aluminium déployé brut. Des menuiseries en bois teinté. 7. Du R+1 au R+11, une structure et des finitions en acier galvanisé, des platelages en douglas pour les balcons.

plancher CLT

équerre métallique

plaque métallique

mur CLT

Côté cage d'ascenseur

A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

Détail de structure de la cage d'ascenseur 1:10ème Mur/mur reliés par plaques métalliques

Sensation, KOZ

Acheminement des éléments préfabriqués

Photos de chantiers

2.2 Etudes de cas

Plancher

panneaux CLT chape béton

Noyau

panneaux CLT

Structure panneaux CLT

Façade

RDC

béton

panneaux CLT Dalston Work, briques Waugh Thistleton, Londres, Rauyaume-Unis,

échelle : 1/500

41 Projet : DALSTON WORK Maître d’ouvrage : REGAL HOMES Equipe de maîtrise d’œuvre: WAUGH THISTLETON, architecte RAMBOLL, ingénieur bois Entreprise : BK STRUCTURE, entreprise bois BINDERHOLZ fournisseur autrichien Lieu : 67-71 Dalston Lane, Hackney, London Date : livraison 2017 Programme : 8500 m² logements, 3600 m² bureaux. Hauteur : R+6 à R+9

Structure Le RDC est entièrement en béton afin d'offrir une bonne base aux étages supérieurs et éviter les problèmes d'humidité. Ce système permet aussi d'avoir un plan plus libre en rdc pour les commerces. Tout les étages et les noyau de circulations sont entièrement construit en panneau CLT. La trame du bâtiment est une trame peu espacée, ce est adapté au dessin de logements qui ne nécessite pas de grande portée. L'ensemble des surfaces est revêtu de plaques de plâtre, à l'exception des plafonds dans les espaces de bureaux. Planchers Les plancher sont également en CLT, il sont complété par une chape intégrant un chauffage par le sol. Cet type de chape offre de bonne performance acoustique entre les étages. Façade La façade se termine avec un parement de brique par dessus la structure en panneau CLT. Cela permet de protéger la façade de la propagation des flammes par la façade en cas d’incendie. Préfabrication Tout cela a été possible, car le projet à pu développé à l'aide de logiciels BIM. Cela a permit d'anticiper tout les détails du chantier. Les des panneaux à été préfabriqué en Autriche, en intégrant l'ensemble des réservations pour le passage des gaines.

2.2 Etudes de cas

1 2 3 4 56

plafond suspendu

isolation acoustique en laine

panneau CLT 140 mm

isolation phonique

chape avec chauffage au sol

parquet bois contre-collé

barrière coupe feu

profil acier "z", d'appui de fenêtre

patte d'ancrage de la façade brique tous les 375 mm

10.

façade en briques

11.

plaques de plâtre 2 x 12.5 mm

12.

cornière support de maçonnerie

13.

closoir calfeutrement coupe-feu

14.

sous face de linteau

15.

complexe de fenêtre

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

7 8 9 10 11 12 13 14 15

Détail de connexion entre le mur de façade et le plancher 1:10ème

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

Dalston Work, Waugh Thistleton

Photos de l'ensemble

Façade en brique Photos de chantiers

Montage des éléments préfabriqués

2.2 Etudes de cas

Structure

poteaux/poutres bois

Noyau béton

Façade

plaque platre résistance au feu + poteaux/poutres bois porteur + isolation + lattage + bardage Eternit

Plancher

Dalle bois O’portune + isolant + chape

RDC et 1er niveau

béton

Wood’UP, Wood’UP Atelier Marie Schweitzer, Marie Schweitzer Le Havre, France,

Le Havre, France

échelle : 1/500

45 Projet : WOOD’UP Maître d’ouvrage : ELIASUN Equipe de maîtrise d’œuvre : MARIE SCHWEITZER, architecte CBS, bet bois Entreprise : LIFTEAM, entreprise bois Lieu : Zac Dumont d’Urville – Le Havre Programme : Tour d’une soixantaine de environ 60 logements du T1 au T4. RDC et R+1 avec parking 56 places, coworking, salle d’activité et hall d’entrée. Hauteur : R+14 Surface : 3 015 m² Coût : 6 837 050 € / (1 550 €/m²) Type de concours : Concours ADIVbois Conception /réalisation

Structure Noyau circulation en béton. Ossature bois en façade et en refend. Poteaux en bois massif et bardage en épicéa. La cage ascenseur/escalier et la zone parking en béton permettent en effet de régler les problèmes statiques du bâtiment, de feu et d’acoustique. L’utilisation du bois en noyau aurait demandé plus d’épaisseur pour résoudre ces problèmes. L’utilisation du métal permet de réaliser un porte-à-faux de 1,5m au R+2, reprenant les 12 étages en bois. Une structure en poteaux de bois massif et des dalles O’portune, constituent la structure qui s’articule autour du noyau vertical. L’enveloppe La façade intègre l’ossature bois principale, les différentes couches d’isolant et protections sont placés entre les montants de l’ossature, ce qui permet de réduire l’épaisseur. Les murs à ossature permettent aussi de réduire le poids du bâtiment afin d’optimiser les fondations. La finition se fait avec un parement de façade en Eternit. Planchers Les planchers bois sont en dalles O’portune et permettent de s’affranchir du faux-plafond en plâtre traditionnel. De plus, ils permettent de reprendre des grandes portées tout en utilisant du bois massif français pour favoriser les ressources locales et garder l’emploi en France. La préfabrication Les ossatures, les planchers et les façades sont assemblé en amont en atelier.

2.2 Etudes de cas

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT 1.

Revêtement de sol de type souple

Chape liquide 60 mm

Résiliant en laine minérale 2*20 mm

Panneaux OSB III ép : 22 mm

Dalle bois 220 mm sur T4 et 180 sur T2 et T3

Détail sur plancher type dalle O'portune 1:10ème

Revêtement extérieure type Eternit

Lattage 45*40mm

Pare-pluie

Laine minérale 60 mm

Isolation laine minéral 180mm

Ossature bois 180x60mm

Panneaux OSB III ép : 12 mm

Pare vapeur

Isolant laine minérale 40mm

10.

Double BA15 type Placoflam

9 10

Détail sur façade à mur à ossature bois 1:10ème

REALISE A L'AIDEREALISE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

Wood’UP, Atelier Marie Schweitzer

Perspectives intérieure et extérieure

2.2 Etudes de cas

Structure

poteaux / poutres bois

Noyau

poteaux / poutres bois triangulées

Façade

poteaux / poutres bois

Plancher OSB caisson CLT

Structure

tirant métalique pour balcons

RDC, 1er et 2ème niveau

béton

Balcons en Forêt Atelier Pasacal Gontier Saint-Herblain, France Balcons en Forêt, Pascal Gontier, Saint-Herblain, France, échelle : 1/500

49 Projet : BALCONS EN FORÊT Maître d’ouvrage : SATHY Equipe de maîtrise d’œuvre: PASACAL GONTIER, architecte LA FORME ET L’USAGE, paysagiste LEIGHT STRUCTURE, BET structure bois AÏDA, acousticien Entreprise : ARCADIAL, entreprise bois ETPO, entreprise gros oeuvre Lieu : Secteur Bagatelle - Saint Herblain Programme : Logements (47) (2 bâtiments de 7 et 9 étages) Hauteur : R+6 et R+8 Surface : 3 131 m² SDP Coût : 5 498 000 € / (1 756 €/m²) Type de concours : Concours ADIVbois Conception / réalisation

Structure Le projet comporte deux plots d’habitation en R+7 et R+9. Ils sont reliés en sous-sol par 2 niveaux de parking en béton. Une partie du R+1 et R+2 est en béton. La structure des bâtiments sera réalisée grâce à une ossature poteaux-poutres en bois, associée à des planchers caissons type Lignotrend en bois. Les balcons sont suspendus au niveau de la toiture par des éléments en acier. Le contreventement est assuré par des diagonales installées entre les poteaux intérieurs de la structure principale, et seront ensuite masquées dans les murs. Enveloppe Les poteaux de façade soutiennent les poutres de planchers, ce qui permet de laisser libre l’espace entre les poteaux pour les baies vitrées ou les panneaux de façade. Planchers Des planchers caissons (type Lignotrend) permet de franchir de grandes portées et donc de libérer le plan. Les planchers sont alourdis par du gravier et additionnés d’isolation et d’une chape de béton. Préfabrication Les caissons de plancher et les éléments poteaux-poutre permettent une préfabrication en atelier. Le choix de matériaux issu de la filière sèche est en accord avec le principe de préfabrication sur un chantier.

AID UE TE ISDROETVUK DD OO TTU IDIU U U'D TO EERN I'SLUR'A D EV KIIL SAA E'L DR O ATEUSAILTAIU ER DORP NU'D EDIA'L A ESILAER TNAIDUTETNO SR VN KO SE ASTEIU RNA PAT N D DPO IAN EESD E

TNAIDUTE NOISREV KSEDOTUA TIUDORP NU'D EDIA'L A ESILAER 50

2.2 Etudes de cas

TNAIDUTE NOISREV KSEDOTUA TIUDORP NU'D EDIA'L A ESILAER

5 6 7 8

Détail sur mur à ossature bois 1:10ème

bardage sur lame d'air ventilée

ossature bois

montant CLT 55*360

chape 50 mm

film pare-pluie

laine minérale 40 mm

plaque de plâtre fibrée 13 mm

panneau OSB 18 mm

isolation en fibre de bois 40 mm

plancher caisson type lignotrend

isolation en paille 360 mm

remplissage gravillons

panneau OSB 18 mm

3 plaques BA13 sur ossature

contre cloison

laine minérale 50 mm

10.

parement intérieur 2BA18

2 plaques de BA 13 sur ossature

11.

poteau CLT 360 mm

laine minérale 20 mm

1 2 3 4 5 6 7 8

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT9

Détail sur plancher type lignotrend 1:10ème

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

Balcons en Forêt, Pascal Gontier

bande servante, Une le « meuble» en bois bande servante, le « meuble» en bois

ogements sont constitués de deux types d’espaces : ou Le plan est composé de deux types d’espaces Les logements sont constitués de deux types d’espaces : ou Le plan est composé de deux types d’espaces andes servantes disposées de part et d’autre des axes longitudinaux, et les grands plateaux libres qui les bandes servantes disposées de part et d’autre des axes longitudinaux, et les grands plateaux libres qui vent les espaces de vie. reçoivent les espaces de vie. andes servantes comportent les salles d’eau, les cuisines ainsi que l’ensemble des passages de réseaux. Les bandes servantes comportent les salles d’eau, les cuisines ainsi que l’ensemble des passages de réseaux. comportent notamment les réseaux de ventilation naturelle, qui sont conçues comme une véritable Elles comportent notamment les réseaux de ventilation naturelle, qui sont conçues comme une véritable ecture au cœur du bâtiment. L’ensemble de cette bande active est conçu pour être réalisée en menuiserie architecture au cœur du bâtiment. L’ensemble de cette bande active est conçu pour être réalisée en menuiserie des modules préfabriqués. selon des modules préfabriqués. st à la jonction entre l’architecture et l’ameublement, cela au travers de l’usage du bois. On est à la jonction entre l’architecture et l’ameublement, cela au travers de l’usage du bois.

Perspectives de façade

Perspective élévation- la f Axonométrie du «meuble» pour un appartement Axonométrie du «meuble» pour un appartement

IMMEUBLES GRANDE HAUTEUR À VIVRE EN BOIS

CONCOURS NATIONAL - SAINT HERBLAIN - LOTISSEMENT DE BAGATELLE - ILOT I

Bâtiment A, étage courant, 1/200 Bâtiment A, étage courant, 1/200 Bâtiment A, étage courant

Bâtiment B, étage Bâtiment B, étagecourant courant, 1/200

Bâtiment B, étage courant, 1/200

IMMEUBLES GRANDE HAUTEUR À VIVRE EN BOIS IMMEUBLES GRANDE HAUTEUR À VIVRE EN BOIS CONCOURS NATIONAL - SAINT HERBLAIN - LOTISSEMENT DE BAGATELLE - ILOT I CONCOURS NATIONAL - SAINT HERBLAIN - LOTISSEMENT DE BAGATELLE - ILOT I

2.2 Etudes de cas

Structure

poteaux / poutres CLT encastré et refends CLT plien

Noyau

panneaux CLT

Plancher

panneaux CLT dallettes béton

Façade

panneaux CLT ossature métalique bardage métalique

RDC, 1er et 2ème niveau

poteaux / poutres vois et refends panneaux CLT type exosquelette

Des Alpes Jardin, Des Alpesauau Jardin, Tekhne / r2k, Tekhne / R2K Grenoble, France, Grenoble, France échelle : 1/500

53 Projet : DES ALPES AU JARDIN Maître d’ouvrage : MAISON D’AGRICULTURE Equipe de maîtrise d’œuvre: TEKHNÉ, architectes R2K, architectes ARBORESCENCE, BET bois Entreprise : MAITRE CUBE, entreprise générale SDCC, Charpentier Constructeur bois Lieu : ZAC Flaubert – Grenoble Programme : Le socle abrite sur trois niveaux les commerces et bureaux. Les logements sont organisés en 4+1 plots au-dessus avec une circulation verticale en chaque centre. Hauteur : R+9 Surface : 9 160 m² Coût : 14 918 000 € (1 676 €/m²) Type de concours : Concours ADIVbois Conception / réalisation

Structure Le socle fonctionne sur le principe d’un exosquelette. Sur les 3 premiers niveaux une ossature bois et de larges pans contreventés ancrent la structure au sol. Sur ce socle est assise la structure des étages d’habitation, composée d’une grille CLT qui reprend une partie des charges en façade. La façade est connectée aux noyaux en CLT par les planchers dont la rigidité assure le contreventement de la structure. Plancher Les planchers porteurs sont réalisés par contre-collage d’une nervure (solive) BLC de section 120x240mm tous les 0,60m sur une dalle de plafond en CLT d’épaisseur 90mm par module de largeur 2,40m. Façade Les panneaux CLT de façade sont doublement isolés par l’extérieur, l’isolant est fixé à l’aide d’une contre ossature en bois et couvert avec un bardage minéral. Vers l’intérieur il est encore isolé et doublé de plaques de plâtres. Préfabrication Les murs intégrés dans la structure sont des panneaux à ossature bois préfabriqués. Lors de la mise en œuvre de ces panneaux, la pose en atelier d’un pare-vapeur à l’intérieur, d’un pare-pluie et du bardage à l’extérieur nous garantissent que les bois et isolants contenus dans les panneaux sont parfaitement protégés pendant toute la durée du levage du chantier. Les planchers sont également préfabriqués, et arrivent sur site en panneaux de 2.4m de large allant du noyau à la façade.

2.2 Etudes de cas

15 16 17

cage d’ascenseur

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

1 2 3 4 5 6 7 8

21 22 23

9 10 11 12

9 10 11 12 13

Détail détail de liaison 1:10ème façade/plancher/noyau de circulation

1. bardage minéral

joint acoustique sylomer

17.

panneau type OSB 38 mm

2. pare-pluie

10.

frein vapeur

18.

plots acoustique sylomer

3. contre-ossature bois

11.

isolation doublage 70 mm

19.

passage gaines

4. isolation laine de roche 60 mm

12.

plaque plâtre 12+18 mm

20.

plancher nervuré 120x240

5. panneau de fibre de bois 16 mm 13.

panneau CLT 170 mm

21.

laine minérale absorbante

6. ossature bois

14.

sol collé

22.

dallettes béton 40 mm

7. isolation laine de bois 80 mm

15.

panneau type OSB 22 mm

23.

panneaux CLT 90 mm

8. panneau CLT 140 mm

16.

membrane viscoélastique 5 mm

ons thermiques thermiques et aérauliques.p et aéraulique ques miques et aérauliques.pdf et aérauliques.pdf REALISE A L'AIDE REALISE D'UN A L'AIDE PRODUIT D'UN AUTODESK PRODUIT VERSION AUTODESK ETUDIANT VERSION ETUDIANT

Des Alpes au Jardin, Tekhne / r2k

Perspectives extĂŠrieure

Principe de structure

2.2 Etudes de cas

Structure panneaux CLT

Noyau béton

Plancher

panneaux CLT dallettes béton

Façade

panneaux CLT bardage claire-voie

RDC Béton

Les boisd’Angers, d’Angers, Le Bois CALQ, CALQ, Angers, France,

Angers, France

échelle : 1/500

57 Projet : LES BOIS D’ANGERS Maître d’ouvrage : ANGERS LOIRE MÉTROPOLE Equipe de maîtrise d’œuvre: CALQ, architecte S2T, BET structure bois OREGON, BET structure bois AIDA, acousticien Entreprise : OBM CONSTRUCTION, entreprise bois Lieu : Quartier Belle Beille – Angers Programme : Résidences pour personnes âgées, logements, garderie et halle. Surface : 6 513 m² Coût : 8 781 770 € / (1 109 €/m²) Type de concours : Conception / réalisation

Structure Les bâtiments sont conçus intégralement en CLT. Cette solution a été préférée à la solution poteaux-poutres car elle permet aussi une flexibilité à l’intérieur des logements générant de plus grandes portées sans poteaux ni retombées de poutres. Les refends en CLT offrent un meilleur contreventement, en particulier pour les niveaux les plus hauts. Les cages d’escalier et d’ascenseur ainsi que le RDC sont en béton, ce qui permet un report des charges plus faciles. Le CLT pourra ainsi être apparent sur l’une des faces des murs de refends intérieur. Planchers La problématique des bruits de chocs, souvent sujet d’insatisfaction des habitants des bâtiments en bois est éliminée grâce à l’utilisation d’un complexe de plancher composé d’un panneau CLT associé à une chape béton désolidarisée et d’un doublage en sous-face. Façade En façade les panneaux CLT sont isolés à l’intérieur et l’extérieur. La finition est faite avec un bardage à claire-voie en bois. Préfabrication Pendant la réalisation des VRD et des fondations, les éléments de structure bois sont préfabriqués en temps masqué. Ce temps gagné en phase EXE engendre une véritable économie financière sur les frais de chantier. La construction bois permet en effet la préfabrication des murs à ossature bois en usine. Cette industrialisation de la construction incite à une rigueur de tramage et à une répétition des éléments comme l’intégration en usine de l’isolation, des menuiseries extérieures et du bardage.

2.2 Etudes de cas

NU'D EDIA'L A ESILAER

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUD

bardage a claire-voie

lattage

pare-pluie

isolation extérieur 140 mm

panneau CLT 120 mm

lame d'air

doublage

côté bois visible

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

Coupe verticale sur mur de refend intérieur 1:10ème

revêtement intérieur

14.

revêtement sol

2 plaques de plâtre 13 mm

15.

chape 70 mm

10.

lame d'air

16.

résilient acoustique

11.

isolation phonique 60 mm

17.

CLT 140 mm

12.

lame d'air

18.

lame d'air

13.

panneau CLT 120 mm

19.

isolant acoustique 100mm

20.

revêtement plafond

Coupe verticale sur plancher 1:10ème SK VERSION ETUDIANT

14 15 16 17 18 19 20

E A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

Coupe verticale sur mur extérieur 1:10ème

REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT

TNAIDUTE NOISREV KSEDOTUA TIUDORP NU'D EDIA'L A ESILAER

1 9 2 10 11 3 4 12 REALISE A L'AIDE D'UN PRODUIT AUTODESK VERSION ETUDIANT 5 13 6 7 8

Les bois d’Angers, CALQ

Axonométries de principe

Perspectives extérieure

Troisième partie Entretiens

Afin de comprendre la place de la mixité dans la filière construction et conception bois, j’ai mené un ensemble d’entretiens. J’ai décidé de questionner différents profils au sein de cette filière : des architectes et des ingénieurs travaillant sur des bâtiment bois de différentes façons. Les avis résultants de ce travail sont à la fois très divergeant tout en se complétant. Tout ce travail a nourri ma connaissance et mon avis sur ce domaine. Cette dernière partie est la synthèse de l’ensemble de ces entretiens.

3.1 Les acteurs Laurent Clère est ingénieur bois et gérant du bureau d’étude Arborescence, spécialisé dans la conception de grandes structures en bois. Ce bureau d’étude a participé au concours ADIVbois pour le projet de Grenoble avec l’agence Tekhne et R2K. Marc Leyral et Etienne Antuszewicz sont ingénieurs structure à l’agence Bollinger et Grohmann. Cette agence travaille le plus souvent sur des projets de grande ampleur qui traite divers matériaux de construction. Marie Schweitzer est architecte et de formation charpentière et fondatrice de l’Atelier d’architecture Marie Schweitzer, spécialisé dans les constructions en bois. L’agence est lauréate avec le projet Wood’Up au Havre dans le cadre du concours ADIVbois. Pascal Gontier est architecte et fondateur de l’Atelier d’architecture Pascal Gontier, reconnue pour son engagement dans le domaine de la transition écologique. L’agence est lauréate avec le projet Balcons en forêt à Saint-Herblain dans le cadre du concours ADIVbois.

3.2 Les freins au bois Réglementation Aujourd'hui toutes les connaissances structurelles sur le bois existent, tout est faisable avec le bois mais le principal blocage vient des réglementations. La réglementation incendie, par exemple, limite souvent la mise en place de noyau de circulation en bois. Une cage d’escalier en bois peut être proposée avec des plaques de plâtre résistantes au feu, mais cela augmente le coût et l’épaisseur de la cage. Le béton est donc choisi car il peut offrir une paroi plus fine, il contrevente bien et son prix est plus accessible. Il faudrait pouvoir changer les réglementations afin de favoriser l’emploi du bois dans ces éléments (noyau, planchers, RDC …). La première raison de l’emploi du béton sur le noyau vertical, est qu’il est incombustible. Acoustique Le bois n'est ni lourd ni léger, ce qui fait défaut pour l’acoustique. Pour une bonne acoustique, il y a deux méthodes : de la masse et du ressort et le bois ne répond à aucun des deux. En logement on est obligé d'ajouter une chape en béton. Cela peut être remplacé par un lestage, comme des sacs de sables, et le ressort peut être géré par de l'isolant. Cela induit des éléments de plancher plus épais. PLU Le problème vient également des limitations des PLU. Si le plancher bois fait 45 cm au lieu de 25 cm avec du béton, on perd 20 cm, ainsi sur plusieurs étages on peut perdre un niveau. Donc la rentabilité du projet est diminuée. La grande hauteur Il y a deux problèmes pour un bâtiment élancé. La force du vent augmente proportionnellement avec la hauteur du bâtiment, donc la force exercée à la base est proportionnelle à la hauteur. Le bois peut absorber cette force, mais tous les efforts passent par les connecteurs et les vis, ce qui écrase le bois. Donc la question des connecteurs ne se pose pas du tout de la même façon pour un bâtiment de 4 ou 8 étages. Pour le vent, en général le bâtiment est raidi par le noyau. Atouts et défauts du bois Le défaut et la qualité du bois, est qu'il est léger. Cela permet de réduire les fondations, mais pour un bâti de grande hauteur ça devient un défaut, il n'est pas assez lourd pour annuler le soulèvement dû au vent.

3.2 Les freins au bois

A l’étranger On constate que la France ne facilite pas la mise en place du bois. Ce qui est intéressant, un pays avec une réglementation nettement différente est la Norvège, qui est une exception. Ce pays possède les plus grands bâtiment bois, une tour de 45m à Bergen et une autre de 80m. Leur réglementation est plus stricte pour les bâtiments en béton, à l’inverse de la France. La Norvège fonctionne avec des systèmes de sprinkler face aux risques d’incendie. Il y a des pays européens qui sont très pointus sur la construction en bois, comme l'Autriche, mais ne font pas de noyau en bois pour autant. Il y a donc du bon sens à proposer de la mixité.

3.3 Avis sur la mixité Distinction entre système et produit Tout d’abord, il faut faire la distinction entre système mixte et produit mixte. Dans un bâtiment, un noyau béton associé à une structure bois est un système mixte. Alors qu’en ingénierie ce qui est mixte est de faire travailler deux matériaux différents sur un même élément, ce qu’on appelle donc produit mixte. Éviter les différents matériaux Laurent Clère, ingénieur Bois, met en garde sur l’utilisation de matériaux différents. Dans un système mixte, lorsque qu’on fait travailler du bois en structure et du béton en noyau, cela pose une question de tassement différentiel. Le béton et le bois ont une différence de souplesse, et ne réagissent pas de la même façon. Cela peut induire des écarts entre les éléments lorsque qu’il y a de la hauteur. Donc si le béton est employé en noyau, il y aura un surdimensionnement, ce qui n’est pas souhaitable. Il est plus avantageux de ne pas faire de différence de matériaux dans la structure principale. Il faut favoriser une structure cohérente. Continuité des matériaux Pour la structure principale ou le noyau, lorsque l’on construit en béton il y a un matériau continu. En revanche avec le bois, ce sont des sections connectées par des éléments métalliques. Malheureusement, pour calculer la souplesse de l'assemblage, des coefficients de sécurité doivent être appliqués à chaque connexion, ce qui pénalisent ce mode constructif car plus long et plus onéreux. Alors que pour une construction en béton, on évite ces assemblages et ces coefficients de sécurité. Pour les constructions en bois si nous faisions des tests de souplesse, nous serions beaucoup plus rigides que ce que le calcul ne préconise. Cependant on est toujours soumis aux coefficients de sécurité mais il n'y a pas encore assez de retour d'expérience dans ce domaine pour les réduire. Favorable mais ... D’après l’architecte Marie Schweitzer, la mixité dans les matériaux peut être proposée. Aujourd'hui, on cherche des matériaux mixtes pour des questions d’économie. On veut du bois, mais on veut aussi une acoustique performante et on ne veut pas des planchers trop épais. Or tout cela n’est pas compatible. " Ça ne me choque pas s’il y a moitié béton, moitié bois, mais si ce n’est que pour des raisons économiques et qu’il n’y a pas de cohérence générale, alors ça ne marche pas. " Par exemple un bardage bois sur un mur béton, ce n’est pas cohérent et ça vieillit mal. Le bardage bois doit être conçu de façon cohérente avec un mur à ossature bois car le bois ne réagit pas de la même façon sur du bois ou du béton. De même pour des planchers béton sur une structure en bois, ça n’a aucune cohérence, car l’ambition du bois est sa légèreté. Ce type de mixité n’est pas intéressante ni cohérente. La mixité dans les matériaux est à proposer fondamentalement dans la construction bois uniquement si l’ensemble est cohérent.

3.3 Avis sur la mixité

Pertinence du tout bois pour la grande hauteur ? Pour les ingénieurs Marc Leyral et Etienne Antuszewicz, proposer du tout bois n'est pas pertinent. Faire du bois dans des bâtiments de grandes hauteurs n'est pas évident, car on force les capacités du bois. Il est plus cohérent de proposer un bâtiment de deux étages entièrement en bois. Cela pose la question " y-a-t-il un intérêt réel de faire des projets de logement en bois aujourd'hui ? " Il est plus évident de proposer du bois pour des bureaux que pour du logement. En logement, on n'obtient pas les performances acoustiques suffisantes avec du bois. Cela peut être complété par des chapes flottantes, type Fermacelle. Il y a peut-être un problème de réglementation acoustique en France qui est trop exigeante contrairement à d’autres pays. La course au tout bois Le but des concours ADIVbois était de promouvoir le plus de bois. L’architecte Pascal Gontier affirme que c’est un peu la course à celui qui fera le bâtiment le plus haut avec le plus de bois. Mais aujourd'hui le bâtiment en bois le plus haut est déjà construit en Norvège et il n’est pas prêt à être dépassé. En revanche des pays déjà très performants dans la construction en bois, comme l’Autriche, propose beaucoup de mixités dans leurs constructions. Notamment l’architecte Hermann Kaufmann qui est un grand architecte du bois. Il conçoit des bâtiments qui sont presque tous en mixité structurelles. Ils ont évidemment de très bons rendements environnementaux. Le CLT un substitue du béton Marie Schweitzer prône le bon choix des produits du bois. " Ce que je reproche aux produits type CLT, c'est qu’ils s’utilisent comme du béton ". Le CLT n’est pas un travail du bois, c’est un produit dérivé, il se travaille comme le béton, ça n’a aucun intérêt d’un point de vue de construction bois. Le CLT ne sert qu’à remplacer le béton ou faire du contreventement. Il est aussi plus cher. Et il y a énormément de colle donc ce n’est pas écologique. Le béton permet d’éviter certain produit néfaste, L’approche de Pascal Gontier est très ouverte à la mixité. Il ne cherche pas forcément à mettre le plus de bois. Il faut mettre du bois s’il peut être mit dans des bonnes conditions, et si c’est intéressant d’un point de vue carbone. Parfois il faut tellement compenser que ça ne vaut pas le coût. Par exemple, pour les noyaux, il n'y a pas de raison de ne pas faire de noyaux en bois car c'est faisable. Mais actuellement, il faut rajouter tellement de plaques de plâtre, que dans ces conditions, ce n’est plus si intéressant que ça de faire du bois car cela affecte le bilan écologique. Donc sur ce point, il faut être attentif aux propositions. Il vaut peut-être mieux mettre un peu plus de béton, pour éviter de mettre en place ces produits néfastes aux ambitions du bois. Aujourd'hui, on teste plein de solutions. Pour le bois structurellement il n’y a aucun problème, à condition d’avoir des conditions qui s’y prêtent.

69 Évolution continue Pascal Gontier énonce la philosophie de son agence de manière simple. On ne peut rien conclure de façon définitive dans ce domaine, car le contexte est en perpétuel évolution. Le contexte réglementaire évolue tellement que rien ne sera valable dans plusieurs mois. Le mieux est de rester curieux et de se poser des questions par rapport à l'actualité technique et réglementaire. L’ambition de son agence est simple, celle de réduire l'empreinte carbone des bâtiments et d'améliorer le bilan environnemental global. Alors le bois peut être un moyen, mais si cela engendre aussi des effets négatifs plus importants, alors il faut chercher d'autres solutions. Aujourd'hui, il propose davantage de mixité bois-béton bien qu’il maîtrise la construction 100% bois. La recherche s’approfondit sur ces thèmes ainsi que sur le développement d’assemblages et les associations avec d’autres matériaux, biosourcés par exemple. Béton en RDC Beaucoup de projets proposent des RDC en béton. Si on regarde les constructions traditionnelles, les chalets, le soubassement est en pierre et la structure bois commence à partir du R+1. La première raison est une protection contre l’eau, ce qui est naturel. Dans certains cas on peut faire commencer le bois qu’à 20 cm du sol, mais dans d’autres le contexte de construction peut être plus " agressif " où l’eau peu rejaillir à cause d’une route ou d’un relief. La mise en place d’un RDC en béton permet un report facilité des charges aux fondations, et une mise à niveau du site. C’est le contexte du projet qui permet ou non la mise en œuvre du bois en RDC. Béton en noyau La mixité la plus fréquente s’exprime par des noyaux de circulation en béton. La plupart du temps la structure bois s’articule autour de ce noyau. Il permet de raidir l’ensemble du bâtiment et assurer le contreventement de l’ensemble. L’approche de Pascal Gontier sur le noyau est très intéressante, justement il met en place ce raisonnement pour le projet de St-Herblain. Pour lui, dans un bâtiment en structure bois, il n’est pas de question de noyau, car c’est le bâtiment entier qui est le noyau. Cela fonctionne en mettant en place des contreventements qui font la longueur et la largeur du bâtiment. Cela évite d'avoir un noyau bois ou béton. Béton en plancher L’ingénieur bois Laurent Clère assure que le bois a sa place dans l’ensemble des éléments du bâti. Il a une évolution des mixités dans les produits. Les produits développés sont de plus en plus intéressants du point de vue des ambitions du bois. Par exemple, auparavant était mis en place des planchers bois-béton connectés. Une chape de béton était coulée directement sur un plancher bois et fixée à l’aide d’éléments métalliques. Le problème avec ce type de produit mixte est que l’ensemble n’est pas démontable. Il faut donc tout détruire et transformer en gravas, le bois du plancher est perdu. Aujourd’hui il existe des solutions avec chapes flottantes, donc le béton n’est pas connecté. Lors du démontage, le béton est transformé en gravas, il est toujours un déchet perdu, sauf s’il est installé en petite dalle, il pourra être alors réutilisé. Enfin, le bois du plancher peut être gardé ou réutilisé. Avec ce type de proposition le plancher peut évoluer selon les besoins

3.3 Avis sur la mixité

du bâtiment. Un exemple de produits que l’on trouve souvent dans les anciens immeubles de logement Lyonnais, étaient des planchers bois-sable. Le planchers bois était complété par un lit de sable installé dans un carton en nid d’abeille. Cela permettait d’alourdir le plancher, et offrait une qualité d’insonorisation. Le sable étant un matériau non transformé, il y avait donc une économie d’énergie grise. Actuellement, on retrouve cette solution avec des gravats ou gravillons dans des planchers caissons. Ces planchers mixtes tendent à de bonne performance d’insonorisation. D’autre part Marie Schweitzer est favorable à l’addition de béton à un plancher bois. L’avantage des planchers bétons est qu’ils sont plus fins, soit 20 cm, alors qu’un plancher bois commence à 36cm, à cause des normes acoustiques. Il est donc logique d’employer du béton dans les planchers bois.

3.4 Avis sur la filière bois construction Maitrise de la conception bois Dans le contexte actuel de la construction, proposer du bois devient difficile et particulièrement dans les logements. On peut penser que le bois est plus faisable pour des projets de bureaux. A l’inverse, l’architecte Marie Schweitzer agit afin de passer au-delà de ces freins. Dans le logement, il y beaucoup de normes CSTB qui imposent beaucoup de règles, voire des restrictions pénibles qui ne favorisent pas la pérennité d’une construction bois. " Pour tout cela, je fais faire des avis techniques spécifiques, pour des détails spécifiques, sur-mesure, avec le savoir-faire que j’ai acquis ". Par exemple, il est impossible de faire une façade lisse. Une réglementation n’accepte pas les fenêtres au nu extérieure. Cela permet à la pluie de balayer uniformément la façade, ce qui est bénéfique pour le bois. Sur un plan thermique, c’est aussi excellent. Les DTU l’interdisent, alors qu’en Finlande ou Norvège cela se fait depuis très longtemps. L’objectif de l’architecte est qualitatif, il est préférable de passer beaucoup de temps sur un détail, mais le résultat sera pérenne. Elle fait fabriquer des menuiseries sur mesure avec des produits industriels. C’est du sur-mesure à la fois pérenne et qualitatif. Les produits industriels aujourd'hui proposés sont de mauvaise qualité et pas esthétique. Marie Schweitzer affirme que c’est en cela que réside l’avenir du bois. Travailler de cette façon permet de faire travailler les charpentiers davantage. Donc, plus de création d’emplois, plus de charge à l’état, qui serait donc bénéficiaire. Globalement, le bois est plus cher, mais sur le plan sociétal l’impact général est positif. Ce qui est intéressant avec le travail du bois, c’est de mettre en place une filière industrielle spécifiquement pour un projet. C’est possible même pour des petits projets de logement. On met en place la fenêtre sur mesure, le panneau, l’huisserie… Le bâtiment se structure autour de cette micro-usine, micro-scierie, qui est aussi rentable pour l’entreprise. Pour l’ingénieur bois Laurent Clère, il y a un problème dans le cycle de conception. Le blocage réside dans la logique de construction actuelle. Un bâtiment en bois démontre ces avantages économique et écologique sur une durée de vie du bâti de l’ordre de 100 ans. Or aujourd’hui, un bâtiment a une durée de vie inférieure à 50 ans et il est détruit en fin de vie. On ne prend pas encore en compte le recyclage d’un bâtiment, alors que le bois peut avoir plusieurs vies après le bâtiment. L’efficacité d’un projet bois réside en une bonne collaboration entre l’architecte et le BET bois. Le maître d’ouvrage doit faire intervenir un BET bois dès le début du projet. Cela permettra de trouver des solutions non propriétaire, de mettre en place le système mixte ou le produit mixte le plus cohérent au projet. Le projet pourra donc tendre vers un marché plus ouvert et ouvrir la concurrence. Dans ce type de contexte les projets bois sont très concurrentiels face aux autres propositions. Les marchés publics sont souvent très favorables aux projet bois. Le bois est souvent avantagé car il offre une image positive aux pouvoirs publics. Les projets ERP optent plus facilement pour des solutions bois, car il y a moins de réglementation

3.4 Avis sur la filière bois construction

que pour le logement. Comment être concurrentiel ? D’après Marc Leyral, y a un problème de coût. Un plancher béton coute environ 130 euros du m², contre 280 à 320 euros du m² pour un plancher mixte bois / béton, et 220 euros du m² pour un plancher CLT. Etienne Antuszewicz explique que pour être concurrentiel, il faut une volonté du maître d’ouvrage et faire valoir les gains en fondation et les gains de temps d'exécution. Cela se décide dès le début. Il y a des projets béton qui passent en bois en cours de conception, ce sont ces projets qui coûtent 15% de plus qu’un projet béton. Si on pense le projet bois dès le début avec un architecte qui a les bonnes habitudes et qui évite d'avoir les mêmes réflexes qu’avec le béton, on peut réduire ce surcoût à 5% voire moins. Aussi un cas fréquent, des projets bois dans les phases initiales, en esquisse ou APS et qui finalement en APD finissent en béton. Une filière pas assez structurée en France, une différence avec l’Europe du Nord L’avis de Pascal Gontier est que la filière n'est pas suffisamment structurée pour se passer de matériaux allemands ou scandinaves. Cela devrait s'arranger car on dispose de grosses ressources. Un autre problème en France est qu'il nous manque des entreprises générales bois. Il existe beaucoup de petites entreprises bois mais dès qu’il faut travailler sur des projets plus importants c’est plus difficile car elles n’ont l’envergure suffisante. On est dans un pays où il y a beaucoup d'entreprises générales, sauf que " générale " en France veut dire entreprise de béton. Aujourd'hui sur un certain nombre d'appels d'offre, on est presque obligés de répondre avec des entreprises générales. C'est le principal obstacle. Les difficultés sont aussi beaucoup sur les règlements. On commence maintenant à calculer la masse combustible embarquée avec ou sans des plaques de plâtre. Même si on protège le bois, le problème incendie n'est pas forcément réglé. On s'oriente vers une limitation de la masse combustible par m², et c'est très récent. Il ne faut pas voir cela de façon négative. Passé la première phase où il fallait être le plus bois, on est en train de chercher les meilleures mixités possibles, c’est aussi très intéressant. Cela fait évoluer la construction dans ce domaine. Sur des petits ou moyens bâtiments, le 100% bois me semble valable jusqu'à 28m, au-delà ça fait émerger d’autres questionnements. Monoculture sylvicole L’ingénieur Marc Leyral alerte sur les dommages que cette filière engendre également. On clame que le bois est écologique, or, c'est un gros raccourci. Aujourd'hui l'urgence écologique est de réduire la présence de CO2 dans l'atmosphère. Le bois est bien sur un élément de réponse, puisqu’aujourd’hui à peu près 5% du carbone émit par l'homme est dû à la production de béton dans la construction. Le problème est qu'on passe sous silence un tas de problème. Comme le bois coûte encore cher, on utilise du bois qui pousse rapidement et le plus droit possible. Donc des résineux qui poussent en 70 ans. Or, Un feuillu pousse moins grand, moins droit, et pousse en 100 ans, ce qui coûte plus cher. À peu près

73 95% des produits type CLT, sont fait à base de résineux. Aujourd'hui ce qui se fait en France, et qui est désastreux, c'est que l'on est train de raser les forêts de feuillu, de chêne, de châtaigner, pour y planter des pins à la place. C'est clairement de la monoculture. C'est très grave, on va transformer progressivement le territoire en une immense forêt de résineux. Cela a pour conséquence d’assécher les sols. Napoléon a asséché les Landes en y plantant des pins, avant cela, c'était une région marécageuse. Cette pratique détruit la biodiversité. Les forêts sont gérées de manière à faire passer des machines entre les arbres, ce qui tassent le sol, donc il ne respire plus et meurt. Donc la biodiversité d'une forêt gérée est beaucoup plus faible que celle d'une foret dite naturelle. Il faut repenser le mode de gestion des forêts. Quand on n'aura plus de forêts naturelles ce sera trop tard. Or, il y a une réelle nécessite qui justifie la préservation des forêts, d'abord la biodiversité qu'elle encadre est fondamentale. Il faut à la fois avoir des forêts stables qui capte de CO2 et de la biodiversité et des forêts qui permettent la production de bois, il ne faut pas oublier tout cela. Il faudrait qu'on réussisse à faire plus de produit à partir de bois de feuillu. Démontabilité et durée de vie du bâtiment La durée de vie d’un bâtiment et son recyclage ou la réutilisation de ses éléments sont souvent des arguments avancés dans la construction bois. Les ingénieurs Marc Leyral et Etienne Antuszewicz expliquent qu’il a beaucoup de recherches à faire sur ce point. Les comportements tendent vers une revalorisation du matériau. On y arrive petit à petit, car le coût du déchet fini après démolition est en train d'exploser. Pour revaloriser cette ressource, il faudrait mettre en place un ensemble de moyens. Monter des hangars, chauffés et surveillés, afin de stocker les différents éléments bois récupérés et référencer chacune de leurs caractéristiques, ce qui a un coût logistique. Il faut que l'assureur accepte de garantir le projet. Il y a une démarche qualité qui n'est pas évidente. Ça arrivera mais pour que ce système soit exploitable, ce n'est pas pour tout de suite. Comme le prix de la tonne de déchet de destruction devient trop important, ce genre de système deviendra évidement rentable. Le bois a un avantage sur le béton, il est très standardisé grâce à la préfabrication. Pour Marc Leyral, le BIM peut être une solution pour le projet bois. Si toutes les infos sont conservées grâce au BIM, au moment du démontage, on peut connaître les essences, les résistances, le nombres de plis, leurs compositions, les dimensions, la marque, le traitement. Ensuite il faut faire passer des examens pathologiques au bois, pour savoir s’il a été attaqué et s’il nécessite des traitements.

Synthèse Pourquoi s’intéresser à la grande hauteur dans la construction en bois ? Aujourd'hui, les enjeux environnementaux sont considérables dans notre société. L’urgence pousse à adopter de nouveaux modes de vie, de consommation, d’éducation et de construction. Les architectes et l’ensemble des acteurs de la construction sont responsables de l’évolution de ce secteur et ont pour devoir de réduire au maximum les impacts liés à la construction. Encore aujourd'hui, le mode constructif dominant est la construction en béton. L’ensemble des aspects de la construction répond au standard imposé par le béton. Pour espérer réduire les impacts liés à la construction, il est impératif de changer ce mode constructif dominant. Le bois est donc une partie de la réponse. Bien que des changements doivent avoir lieu, il ne faut pas oublier les ambitions qualitatives et architecturales qui les accompagnent. Aujourd'hui, les architectes et urbanistes doivent répondre au défi de stopper l’étalement urbain à cause de l’impact sur nos territoires, il faut alors densifier les villes. Mais ce travail doit se faire tout en préservant les qualités urbaines et constructives des villes. La ville doit travailler en hauteur. C’est donc une opportunité pour le bois d’investir ce marché de la moyenne et grande hauteur et un atout pour se développer en France. C’est donc de façon pertinente que l’association ADIVbois a lancé le concours des Immeubles à Vivre bois de grande hauteur. C’est l’occasion de promouvoir la construction bois au cœur des villes et sensibiliser les acteurs de la construction et le grand public aux impacts écologiques du bâtiment. La conviction avancée est "si on peut construire en grande hauteur en bois, alors il est possible de tout faire " Il faut cependant ne pas tomber dans l’idée d’un matériau miracle, ce qui pourrait nuire aux ambitions du bois. Bien qu’il soit possible de construire des bâtiments entièrement en bois de grande hauteur, ce n’est pas toujours la meilleure solution. On a vu précédemment que les mixités peuvent apporter des solutions lorsque le bois atteint ses limites. Après l’étude de ces projets, on comprend que le bois ne peut être indépendant dans la construction, en particulier pour des bâtiments de grande hauteur. La mixité des matériaux fait partie intégrante de la construction en bois. On voit, au cours de mon étude, que l’évolution du bois dans les immeubles de grande hauteur est favorisée par les choix intelligents de mixité. Etant donné que les mixités de matériaux s’expriment lorsque que le bois présente ses limites, grâce à cette étude on peut révéler l’ensemble des limites du bois dans la construction. Mais il est judicieux de faire une distinction entre les limites propres au matériau bois et des limites résultant de la filière bois construction.

Synthèse

Quelles sont les limites du matériau bois ? La première faiblesse du bois est la non-résistance au feu. Bien que le bois fût le matériau de construction principal jusqu’au 19e siècle, aujourd'hui sa mise en œuvre, est souvent un frein auprès du grand public. Face à l’augmentation permanente du confort de vie, le bois a de plus en plus de mal à répondre aux attentes acoustiques dans le logement. Il est donc régulièrement complété par des matériaux qui assurent la masse et le ressors nécessaire à une bonne isolation acoustique. La grande hauteur est un domaine qui met au défi les performances du bois. Dans ce type de projets les architectes et ingénieurs forcent les capacités du bois. Le béton et le métal permettent d’améliorer ses performances structurelles. Enfin la détermination de proposer à tout prix de bois dans le bâtiment engendre l’addition d’une quantité de matériaux nocifs et en désaccord aux ambitions de bois. Sur certains points, le bois n’a pas sa place dans le bâtiment. Quelles sont les limites de la filière bois construction ? Aujourd'hui, dans le contexte de la construction en France, l’ensemble des normes et réglementations est basé sur la construction en béton. Le cadre réglementaire ne fait pas de distinction entre les différents matériaux de construction. Ce n’est donc pas encore un contexte favorable au développement de la filière bois. D’un point vue urbain, le bois n’est pas encore compris dans l’écriture des PLU, car les planchers bois étant plus épais, il y a alors moins d’étages et donc le projet est beaucoup moins rentable. Le point qui pénalise le plus le choix d’une structure bois est le coût. Si la conception d’un projet bois n’est pas correctement planifié, alors il est évident que son coût sera de 10 à 15 % plus cher qu’un projet en béton. Or, pour qu’un tel projet soit concurrentiel, il faut la mise en place d’une bonne collaboration entre l’architecte et les bureaux d’étude ou les entreprises. Ce problème d’économie est malheureusement tributaire d’une filière pas assez structurée. Il y a encore trop peu d’entreprises bois d’envergure suffisante pour répondre à des projets d’immeuble de grande hauteur en bois. Actuellement, les entreprises générales sont plus des entreprises " béton ". La filière doit aussi évoluer afin de répondre à ces projets de grande envergure. Le bois n’est pas un matériau qui se met en œuvre comme le béton, n’étant pas un matériau " continu ", lors du calcul de structures, de multiples coefficients de sécurité s’appliquent, ce qui au final pénalise le dessin structurel.

77 Pourquoi est-il nécessaire de comprendre la mixité des matériaux dans la construction bois de grande hauteur ? Aujourd’hui, le poids des acteurs de la filière bois est moins importante que celle du secteur du béton. En tant que future architecte, il est donc primordial de connaître cette filière. Pour pouvoir maîtriser pleinement cette filière bois construction-conception, il est nécessaire : · De comprendre le fonctionnement de son environnement, normatif, réglementaire, économique… · De savoir maîtriser les principes de mises en œuvre de ce matériau, les principes structurels, l’importance des mixités des matériaux dans les systèmes et les produits, · D’aborder ce domaine par la compréhension de la place des mixités, permet de comprendre cette filière de façon large. Cela permet de se rendre compte que bien que les limites liées au matériau bois soient fixes, celles résultantes de l’ensemble de la filière ne le sont pas. Il est à prévoir que la filière évoluera considérablement, les limites seront repoussées et le bois pourra certainement prendre une place très intéressante dans la construction, au même titre que les autres modes constructifs.

Remerciements Ce mémoire est pour moi le début d'un réel intérêt pour la construction bois. Cela intervient à un moment charnière de mes études. Ce travail m'a permis de découvrir l'ensemble des pratiques et l'environnement autour de la filière construction bois. J'ai acquis une certaine connaissance et un avis personnel sur ce sujet qui sera pour moi une ouverture dans ce domaine. Ces acquis m'ont été possible grâce à l'aide des personnes qui m'ont encadrée, orientée et instruite lors des dernier mois. Je souhaite remercier Mr Stéphane Berthier, mon directeur de mémoire et enseignant, qui nous a avant tout transmit ses connaissances sur la construction bois, nous a permis d'aborder ce sujet d'une manière extrêmement pertinente et surtout donner l'envie d'explorer encore ce sujet. Je suis de même très reconnaissante à l’ensemble des acteurs ayant partagé leur temps et expérience sur le sujet. Ainsi un grand merci à M. Laurent Clère, M. Marc Leyral et M. Étienne Antuszewicz, Mme Marie Schweitzer et M. Pascal Gontier.

Un grand merci mes amis et " collèges " de mémoire, Guillaume Thouvenot et Eva Madec présent grâce à leur soutien et leurs motivation infaillible, essentiel à la réalisation de ce travail. Enfin, je tiens à remercier mes proches et ma famille, dont le soutien et les conseils m'ont permis de mener à bien ce travail tout au long de mon parcours et mes études.

Références bibliographiques Textes et figures

Introduction - ARGUELLE Alexandre. La construction hybride en bois : mixités de matériaux dans les bâtiments de grande hauteur en bois. Architecture, aménagement de l'espace. 2018. dumas-01784491, https://dumas.ccsd.cnrs.fr/dumas-01784491

Première partie : Mise en contexte de l'étude 1. 1

Les performances écologiques du bois

- KOLB Josef, Bois : système constructif, "écologie architecture durable", Presses polytechniques et universitaires romandes, 2e édition 2012, 320 p. - HERZOG Thomas, NATTERER Julius, SCHWEITZER Roland, VOLZ Michael et WINTER Wolfgang, Construire en bois, "construire en bois c'est construire l'avenir", PPUR, 3e édition 2012, p.49.

1.2

La forêt et la filière bois, en Europe

- Mémento 2019 :L’outil technique des professionnels de la forêt, du sciage, de la pâte à papier, des panneaux de l’emballage en bois, de la construction, de l’ameublement et de l’énergie, FCBA institut technologique, 2019, 48 p, https:// www.fcba.fr/content/memento . - Ministère de l'agriculture et de l'alimentation, Graphagri bois, 2013, http:// agreste.agriculture.gouv.fr/publications/graphagri/article/graph-agri-bois . - Ministère de l'économie des finance et de l'industrie, Le bois en chiffre, 2004, https://fr.calameo.com/read/000046992df3b5d34a818 . - Office National des forêts, Les forêts, de gigantesques puits de carbone, http:// www1.onf.fr/gestion_durable/++oid++5ae6/@@display_advise.html .

1.3

La filière et ses acteurs

- CNDB, Qui sommes-nous, "Nos compétences", Paris, https://www.cndb.org/quisommes-nous/ - PUCA et ADIVbois, Appel à propositions, consultation nationale, "Réalisation d'immeubles à vivre bois de grande hauteur démonstrateur", 2017, http://www. urbanisme-puca.gouv.fr/IMG/pdf/cc_consultation_igh_bois_web.pdf . - ADIVbois, Vade-Mecum des Immeubles à Vivre Bois, février 2017. - CTBA, FCBA, https://www.fcba.fr

Références bibliographiques

Deuxième partie : Analyse des systèmes et produits mixtes 2. 1 Etudes des sélections - ADIVBOIS. (2017). Dossiers Candidats Concours National. - ADIVBOIS. (2017). Rapports expertises ADIVBOIS.

2. 2 Etudes de cas Stadthaus-Murray Grove Tower, Waugh Thistleton - https://eoinc.weebly.com/uploads/3/0/5/1/3051016/murray_grove_case_study. pdf - https://www.lignatec.fr/r/pdf/LIGNATEC-Murray-Grove-Londres-R-8-CLT-KLH.pdf

Maison de l’Inde, Lipsky+Rollet - https://journals.openedition.org/craup/294 - https://www.forum-boisconstruction.com/conferences/FBC_2013_Lipsky. pdf Sensation, Koz - http://woodrise.org/wp-content/uploads/sites/35/2018/07/Dossier-de-presse-Sensations.pdf

Dalston work, Waugh Thistleton - http://waughthistleton.com/dalston-works/ - Stéphane Berthier, Séquence bois, "construire en hauteur" oct 2019 Le Bois d'Angers, CALQ Des Alpes au Jardin, Tekhne / R2K Wood'UP, Atelier Marie Schweitzer Balcons en forêt, Pascal Gonthier - ADIVBOIS. (2017). Dossiers Candidats Concours National. - ADIVBOIS. (2017). Rapports expertises ADIVBOIS.

Troisième partie : Entretiens Annexe 1 : Entretien avec Laurent Clère Annexe 2 : Entretien avec Étienne Antuszewicz et Marc Leyral Annexe 3 : Entretien avec Marie Schweitzer Annexe 4 : Entretien avec Pascal Gontier

Annexe 1 : Entretien avec Laurent Clère

Entretien du 16 octobre 2019 avec Laurent Clère, Ingénieur structure bois, gérant bureaux d’étude chez ARBORESCENCE à Lyon Entretien mené par Justine Tripier et Guillaume Thouvenot

GT - Pensez-vous que les éléments bois industrialisés soient un facteur important pour le développement de la filière bois ? LC - Les solutions propriétaires sont des dérives du concours qui n’a pas pour objectif de mettre en avant des procédés privés. Au contraire, ADIVbois souhaite ouvrir le champ des solutions dans un marché ouvert avec des procédés que l’on peut ensuite répliquer pour justement faire avancer la filière. L’utilisation des procédés type Lignotrend, O’portune ou Mathis qui sont déposés, ne sont pas vraiment dans le même mouvement qu’ADIVbois, dans leur volonté d’étendre les connaissances et de montrer comment on peut construire en bois aujourd’hui. GT - Peut-on voir une forme d’innovation dans ces composants industrialisés ? LC - L’innovation ne réside pas dans le fait de préfabriquer une dalle ou un mur bois complexe qui réponde à des exigences réglementaires et qui va se monter rapidement. L’innovation est plus globale. L’innovation c’est l’introduction du bois dans les IGH et en particulier pour faire du logement. Ce qui est innovant, c’est de réussir à faire un IGH avec un faible bilan carbone et qui va respecter une réglementation sur la sécurité incendie qui commence doucement à évoluer en bloquant encore, en particulier à cause des lobbys de la construction béton qui font pression sur les ministères qui doivent délivrer les textes de lois faisant évoluer la norme pour pouvoir correctement construire en bois. Aujourd’hui, l’innovation n’est plus technique car cela fait déjà plusieurs années qu’on peut construire de façon assez efficace des IGH en bois. GT - Connaissez-vous d’autres éléments bois industrialisés que vous utilisez ? LC - Oui, j’aime bien le KERTO créé par METSÄWOOD. C’est un lamibois, qui est très efficace en termes de rendement matière. En effet, il est composé de lamelles de 3mm de bois, collées entre elles. La technique de découpe en déroulage permet de créer moins de perte sur le tronc utilisé. Le gros inconvénient de ce matériau est qu’il utilise beaucoup de colle car on a besoin de coller un grand nombre de lamelles. Avec des panneaux en KERTO, on fabrique des caissons remplis d’isolant qui sont très pratiques.

Annexe 1 : Entretien avec Laurent Clère

JT - Dans la construction bois, le projet met souvent en place un système mixte. On observe souvent un noyau en béton, mais certain parviennent à employer du bois. Quels sont les blocages ou les raisons au non-emploi du bois sur cet élément ? LC - Le plus dur est de faire changer les réglementations, afin de favoriser l’emploi du bois dans ces éléments (noyau, planchers, RDC …). La première raison de l’emploi du béton sur le noyau vertical, est qu’il est incombustible. Un système, bois et béton en noyau, pose une question de tassement différentiel. Le béton et bois ont une différence de souplesse, ils ne réagissent pas pareil. Donc si le béton est employé en noyau, il y aura un surdimensionnement du béton, ce qui n’est pas souhaitable. Employer du bois pour le noyau vertical est favorable car il offre une structure souple. Il est aussi plus léger, il est intéressant dans un contexte sismique. Le béton n’est donc pas la meilleure solution dans un contexte sismique. Il est plus avantageux de ne pas faire de différence de matériaux dans la structure principale. Il faut favoriser une structure cohérente. Toutes les connaissances structurelles existent, tout est faisable avec le bois, le seul vrai blocage sont les réglementations. Les réglementations, incendie, par exemple, une cage d’escalier en bois peut être proposée avec des plaques de plâtre résistante au feu. JT – Aujourd'hui est-ce qu’il y a une bonne connaissance publique du bois ? LC - Aujourd’hui les connaissances techniques et les performances du bois sont entièrement connues. L’Eurocode est un outil qui facilite les calculs de structure. Il y a aussi les FDES, des fiches techniques, sur les performances du bois. Il est reconnu dans sa qualité de puit carbone, et son impact positif sur le climat. Contrairement aux autres matériaux qui émettent du carbone. L’avantage d’une exploitation forestière est de permettre le stockage du bois dans la matière. Alors que dans une forêt " sauvage " lorsqu’un arbre meurt, il se désintègre et émet du méthane. Le réel blocage est la logique de construction actuelle. Un bâtiment en bois démontre ces avantages sur une durée de vie du bâti de l’ordre de 100ans. Or, aujourd’hui un bâtiment a une durée inférieure à 50 ans et il est détruit en fin de vie. On ne prend pas encore en compte le recyclage d’un bâtiment, le bois peut avoir plusieurs vies après le bâtiment. JT - Est-ce qu’une forme intelligente de produit mixte ou de système mixte bois permettrait une démontabilité du bâti et un recyclage avantageux au bois ? LC - Il a une évolution des mixités dans les produits. Par exemple, avant était mis en place des planchers bois / béton connecté. Une chappe de béton était coulée directement sur un plancher bois et fixée avec des éléments métalliques. Le problème avec ce type de produit mixte, est que l’ensemble n’est pas démontable. Il faut tout détruire, cela est transformer en gravas et le bois du plancher est perdu. Aujourd’hui il existe des solutions avec chapes flottantes, donc le béton n’est pas connecté. Lors du démontage, le béton est transformé en gravas, il est toujours un déchet perdu, sauf s’il est installé en petite dalle, il pourra être alors réutilisé. Enfin le bois du plancher peut être gardé ou réutilisé. Un exemple de produit mixte pas si vieux, dans les anciens immeubles de logement Lyonnais, était employé sur des planchers bois, un lit de sable dans un carton en nid d’abeille. Cela permettait d’alourdir le plancher, et offrait une qualité d’insonorisation. Le sable étant un matériau non transformé, il y avait donc une économie de matière grise. Aujourd'hui on retrouve cette solution, additionnée d’un béton flottant, ces planchers mixtes tendent

87 à de bonne performance d’insonorisation. Le bon choix de système mixte ou de produit mixte, sont des solutions qui tendent vers des ambitions écologiques et cohérente au bois. JT - Quel est le contexte favorable à l’emploi de bons systèmes mixtes ? Ou le bon choix de produit mixte ? LC - L’efficacité d’un projet bois réside en une bonne collaboration entre l’architecte et le BET bois. Le maitre d’ouvrage doit faire intervenir un BET bois dès le début du projet. Cela permettra de trouver des solutions non-propriétaire, de mettre en place le système mixte ou le produit mixte le plus cohérent au projet. Le projet pourra donc tendre vers un marché plus ouvert et ouvrir la concurrence. Dans ce type de contexte les projets bois sont très concurrentiels face aux autres propositions. Les marchés publics sont souvent très favorables aux projet bois. Le bois est souvent avantagé car il offre une image positive aux pouvoirs publics. Les projets ERP optent plus facilement pour des solutions bois, car il y a moins de réglementations que pour le logement.

Annexe 2 : Entretien avec Etienne Antuszewicz et Marc Leyral

Entretien du 25 octobre 2019 avec Etienne Antuszewicz et Marc Leyral, Ingénieurs chez Bollinger + Grohmann à Paris Entretien mené par Justine Tripier

JT - Mon mémoire traite de la mixité dans la construction grande hauteur. ML - Quand tu parles de mixité, tu parles de mixité du système ? Car ce n'est pas la même chose. Un bâtiment avec un noyau béton et une structure bois, c'est un système mixte. Ce qui est vraiment mixte pour nous en ingénierie c'est de faire travailler ensemble deux matériaux différents sur un même élément. JT - Je m'intéresse justement à ces 2 types de mixités. En étudiant une sélection de projets, il y en a beaucoup qui proposent du béton en noyau. En France il n'y en a que très peu qui proposent du bois en noyau, il y en a beaucoup plus dans des projets en Europe du nord par exemple. J'aimerais voir les principaux blocages ; ceux qui sont les plus faciles et les plus difficile à contourner. EA - Il y a un projet à Strasbourg par l'agence Koz qui met en place un noyau bois. Ils ont fait un document expliquant toutes les difficultés qu'ils ont rencontrés. À tel point, qu'ils ne veulent plus le refaire. Mais oui clairement, c'est la réglementation qui est limitante sur ce type d'élément. ML - Il y a deux problèmes pour un bâtiment élancé. La force du vent augmente proportionnellement à la hauteur, donc la force exercée à la base est proportionnelle à la hauteur. Le bois n'a pas tellement de problème, mais tous les efforts passent par les connecteurs, et les vis, ce qui écrase le bois. Donc la question des connecteurs ne se pose pas du tout de la même façon pour un bâtiment de 4 ou 8 étages. Pour le vent, en général le bâtiment est raidi par le noyau. EA - Et en béton il y a un matériau continu, donc pas de problème de connexion. Pour le bois, on va mettre de panneaux CLT qu'on va connecter avec des éléments métalliques. Quand on va calculer la souplesse de l'assemblage, il y a évidemment des coefficients de sécurité qui interviennent à chaque fois et qui pénalisent ce mode constructif. Quand on fait en béton, on évite ces assemblages et ces coefficients de sécurité. Il faudrait faire des tests de souplesse, mais globalement on est beaucoup plus rigide que ce que le calcul dit, mais le problème c'est qu'on est soumis aux calculs. Il n'y a pas encore assez de retour d'expérience pour réduire ces coefficients de sécurité. Un des défaut et qualité du bois, c'est qu'il est léger. Cela permet de réduire les fondations, mais pour un bâti de grande hauteur ça devient un défaut, il n'est pas assez lourd donc ça n'annule pas le soulèvement dû au vent.

Annexe 2 : Entretien avec Etienne Antuszewicz et Marc Leyral

ML - Ensuite la traction provoquée sur un coté du bâtiment, n'est pas facile à gérer. Les connecteurs doivent reprendre la traction, mais le bois est fragile en traction. L’autre problème, c'est le sens de la fibre, le bois est très résistant dans le sens de la fibre, en traction et compression. (En traction, il est fragile mais résistant, il casse sans passer par la case plastique). La résistance du bois est de l'ordre de 30 mp (mégapascal), un peu comme le béton. Mais quand il est sollicité dans un sens perpendiculaire à la fibre, en compression la résistance est de l'ordre de 2 mp et en traction de l'ordre de 0,5 mp. Or dans un système constructif, mur + plancher + mur + plancher + etc. …, les planchers sont cisaillés, la force va écraser les fibres du bois. Ce système fonctionne pour environ de 4 à 6 étages. Dans une tour de grande hauteur, ce système constructif ne fonctionne pas. Il faut mettre en place un autre système, avec un mur continu et des planchers connectés. Ce qui induit 3 difficultés : la continuité d'un mur en bois, la traction, et le plancher doit faire diaphragme. Tous les efforts du vent doivent être ramenés vers le noyau. Or, ce plancher sera posé sur des équerres, sur ce mur continu, ce qui produit des détails d'assemblage compliqués. Il faut voir dans le livre " Tall Wood " ces détails de construction. Un plancher bois / béton connecté est mis en place pour des raisons structurelles. Le plancher va fléchir, donc le bois va s'allonger (traction) et le béton va se raccourcir (compression). Ce sont ces types systèmes qui coutent cher, et qui s'utilisent pour des grandes portées. Or, dans une tour il y rarement de grandes portées. EA - Le bois n'est n'y lourd ni léger ce qui fait défaut pour l’acoustique. Pour l'acoustique il y a deux méthodes, de la masse et du ressort, le bois ne répond à aucun des deux. En logement on est obligé d'ajouter une chape en béton, qui n'est pas connecté. Cela peut être remplacé par un lestage, comme des sacs de sable, et le ressort peut être géré par de l'isolant. JT - Est-ce que des types de mixités peuvent aller dans les sens des ambitions du bois ? Peut-il être démonté et réutilisé pour d'autres projet ? EA- Le bois si c'est du lamellé collé ou du CLT, il est inutilisable, on peut le démonter, mais pas le recycler. ML- C'est tout un sujet. On va y arriver petit à petit. Car le coût du déchet finit après démolition est en train d'exploser. Il faut monter des hangars, mettre des planches de CLT, connaître comment ils sont faits, s’ils sont percés. Pour que cela soit exploitable, ce n'est pas pour tout de suite. JT - Car c'est un argument qui est souvent avancé dans la construction bois. EA- On a fait une crèche en bois qui est démontable et peut se remonter à l'identique. Mais pas encore pensé pour être des matériaux réutilisables. ML- ça arrivera mais c'est encore compliqué. Il faut un hangar, qu'il soit chauffé, qu'il soit surveillé, il faut un stock de 2000 panneaux. EA- Il faut que l'assureur accepte de garantir le projet. Il y a une démarche qualité qui n'est pas évidente.

91 JT - Vous connaissez des systèmes démontables qui permettrait un déchet bois le plus sain possible ? EA- Alors ce ne serait peut-être pas sur des produits mixtes, les connecteurs limitent le réusage d’un matériau. ML- On ne peut pas imaginer un élément mixte, bois/béton qui serait démontable et réutilisable. Pour CLT, il y a des recherches, pour le CLT cloué, mais il y a un problème parce que on ne peut pas retirer les clous, et ça casse les scies, donc au final il finit brûler, comme du CLT collé. EA- Mais au moins dans ce type de produit, il n'y a pas de colle. Je ne pense pas qu'on puisse faire brûler du CLT facilement à cause des colles. ML- Pour ma part, proposer du tout bois n'est pas pertinent EA- Faire du bois dans des bâtiments de grande hauteur n'est pas évident, car on force les capacités du bois. Faire tout bois pour une maison des deux étages, ça devient cohérent là. En logement, on n'obtient pas les performances acoustiques avec du bois. Cela peut être complété par des chapes flottantes, type Fermacelle. ML- Le problème vient aussi des limitations des PLU. Si le plancher bois fait 45 cm au lieu de 25 cm avec du béton, on perd 20 cm, sur plusieurs étages on peut perdre un niveau. Donc la rentabilité du projet est diminuée. JT - Sûrement qu'en France aujourd'hui, il a trop d'attente en terme d'acoustique ? ML- C'est un discours sur l'acoustique, entendre n'est pas forcement dérangeant. EA- On créé tellement de silence vis à vis des bruits extérieurs, que l'on devient très sensible aux bruits intérieurs. ML- Ensuite il y a un problème de coût, un plancher béton coûte environ 130 euros du m², contre 280 à 320 euros du m² pour un plancher mixte bois/béton, et pour un plancher CLT, c'est 220 euros du m². JT - Quelles sont les conditions pour être concurrentiel dans ce type de projet ? EA- Il faut que ce soit une volonté du maitre d'ouvrage, et faire valoir les gains en fondation et les gains de temps d'exécution. JT - Comment se passe le projet et la mise en place du bois ? ML- Ça se décide dès le début. Mais il y a des projets béton qui passent en bois, ce sont ces projets qui coûtent 15% de plus. Si on pense le projet bois dès le début avec un architecte qui a l'habitude et qui évite d'avoir les mêmes réflexes qu'il a avec le béton, on peut réduire ce surcout à 5% voire moins. Un cas que l'on voit beaucoup, des projets bois dans les phases initiales, en esquisse ou

Annexe 2 : Entretien avec Etienne Antuszewicz et Marc Leyral

APS et qui finalement en APD finissent en béton. Pour cause, d'acoustique, le PLU et l'économie. JT - Donc le bois a encore des choses à prouver ! ML- Je suis très attachée au bois. Mais est-ce que ça a un intérêt réel de faire des projets de logement en bois aujourd'hui ? En bureau, ça fait du sens pour moi, en logement je suis beaucoup moins persuadé. Il a peut-être un problème de réglementation acoustique. Il faudrait peut-être la changer, mais de manière générale, on est peut-être trop exigeant en matière d'acoustique. Le bois pourrait donc avoir une place intéressante, avec des planchers bois dans le logement. Mais il faut travailler sur les réglementations acoustiques, pas sur le bois. JT - La démontabilité a l'air d'être un sujet pas encore maitrisé. Alors c'est justement un argument de fin de vie du bois. ML- Aujourd'hui c'est compliqué, mais le bois a un avantage sur le béton, c'est qu'il est très standardisé, grâce à la préfabrication. À mon avis il faut faire appel au BIM, pour le projet bois. Si toutes les informations sont conservées grâce au BIM, au moment du démontage, on peut connaître les essences, les résistances, le nombres de plis, leurs compositions, les dimensions, la marque, le traitement. Ensuite il faut faire passer des examens pathologiques au bois, pour savoir s’il a été attaqué et s’il nécessite des traitements. JT - Donc on comprend que la réutilisation d'éléments bois n'est pas accessible aisément. Peut-être que certains éléments peuvent être plus difficile à exploiter que d'autres. ML- Ensuite il faut mettre en place une chaine de production. Aujourd'hui ça ne se fait pas ou très peu, mais les entreprises de démolition, commencent à y réfléchir. Parce que pour mettre en place ce système, il faut des hangars, les chauffer, les garder et organiser. Donc ça coûte en logistique. Tant qu'il n'y aura pas de hangars dans chaque région, et il faut attendre d'avoir quelques milliers de panneaux, pour que cela puisse tourner. Pour l'instant ce n'est pas du tout rentable. En revanche le prix de la tonne de déchet de destruction devient tellement important que ça deviendra évidement rentable. Donc ça devrait effectivement commencer à se voir. Le prix de la tonne de déchet poussera à mettre en place ce genre de système. Il y a un autre point important à comprendre dans la filière bois. On dit que le bois est écologique, or c'est un gros raccourci. Effectivement aujourd'hui l'urgence écologique est de réduire ce surplus de CO2 dans l'atmosphère. Donc il est effectivement un élément de réponse, puisqu’aujourd’hui à peu près 5% du carbone émit par l'homme est dû à la production de béton dans la construction. Le problème est qu'on passe sous silence un tas de problème. D'abord le bois coûtant encore cher, on utilise du bois qui pousse rapidement et qui pousse le plus droit possible. Donc des résineux, qui poussent en 70 ans. Un feuillu en revanche est moins grand, moins droit, et pousse en 100 ans, donc ça coûte plus cher. À peu près 95% je pense des produits type CLT, sont faits à base de résineux. Malheureusement ce qu'on fait en France, qui est à mon sens dramatique, c'est que l'on est train de raser les forêts de feuillu, de chêne, de châtaigner, pour y planter des pins à la place.

93 JT - C'est le même problème que la monoculture ? C'est clairement de la monoculture. Et c'est très grave, on va transformer progressivement le territoire en une immense foret de résineux. Ce qui assèche les sols. Napoléon a asséché les landes en y plantant des pins, avant cela, c'était une région marécageuse. Ça abime la biodiversité. Les forêts sont gérées pour faire passer des machines qui tassent le sol, donc le sol ne respire plus. Et la vie du sol meurt quand un arbre est arraché. Donc la biodiversité d'une forêt gérée est beaucoup plus faible que celle d'une forêt dite naturelle. Effectivement si du jour au lendemain, on devait construire tout en bois, cela aura un impact négatif. On a les ressources nécessaires, mais on ira dévaster les forêts " naturelles ". On ne le fait pas aujourd'hui parce qu'il est plus rentable d'utiliser les forêts pour la chasse que pour la production de bois. JT - Il faut donc repenser le mode de gestion des forêts ? Quand on n'aura plus de feuillu dans les forêts ce sera trop tard. Et l'autre problème aussi, une forêt " naturelle " ne stocke plus de CO2. Elle possède un stock, mais comme les arbres sont mûrs, ils n'en captent plus. Une forêt naturelle ne produit pas plus d'oxygène qu'elle n'en consomme. Il y a beaucoup de choses qui justifie la préservation des forêts naturelles, d'abord la biodiversité qu'elle encadre est fondamentale. Mais la quantité de CO2 qui est aujourd'hui stockée ne doit pas être relâchée dans l'atmosphère, comme pour l’Amazonie. JT - Faut-il à la fois avoir des forêts stables qui capte de CO2 et de la biodiversité et des forêts qui permette la production de bois ? Il ne faut pas oublier tout cela. Il faudrait qu'on réussisse à faire plus de produits à partir de bois de feuillu.

Annexe 3 : Entretien avec Marie Schweitzer Entretien du 28 octobre 2019 avec Marie Schweitzer, Architecte, Charpentière fondatrice de l’Atelier Marie Schweitzer à Paris

Entretien mené par Justine Tripier et Guillaume Thouvenot

GT - Où en est votre projet de la tour du Havre du concours ADIVbois ? MS - Ça n'a pas commencé pour cause commerciale, car les promoteurs n’arrivent pas à les commercialiser à cause du prix. Il n’y a pas de date, ce n’est pas sûr que ça voit le jour comme ça a été décidé. St Herblain a déposé le permis et d'autres sûrement mais sinon ça n’avance pas. GT - Est-ce qu'utiliser des éléments bois préfabriqués et industrialisés, ça influence le dessin dès le début. Est-ce que c'est plus une contrainte ou c'est un choix qu'on fait pour apporter quelque chose architecturalement parlant ? MS - Les spécialistes du bois en France se comptent sur les doigts de la main. Il faut travailler le bois comme un professionnel et avoir acquis une connaissance du détail, de la façon de mettre en œuvre le bois. Si on veut mettre en valeur le matériau et pour que ça soit pérenne, il faut se baser sur un savoir-faire issu de recherches permanentes comme Marie Schweitzer le fait. L'utilisation de la dalle O’portune n'est pas comparable à d'autres produits industrialisés. Elle a été inventée à l'âge de bronze quasiment, c'est du lamellé cloué (coupe-feu 1h30, isolant acoustique et peu porter jusqu'à 18m). C'est un élément industriel mais issu d'une tradition. On peut opposer ça à un produit KLH. GT - Vous ne mettez pas du tout dans le même panier la dalle O’portune et d'autres planchers industrialisés, genre Lignotrend ? MS - Non car la grosse différence c'est qu’il y a énormément de colle donc ce n’est pas écologique. J'ai choisi de travailler avec la dalle O’portune car elle porte loin et elle peut se découper dans n'importe quel sens. Jean Luc Sandoz a une quinzaine de brevets à son actif. Ce que je reproche aux produits type KLH, c'est qu’ils s’utilisent comme du béton. Je ne propose pas de CLT dans mes projets à part dans les contreventements ou pour remplacer le béton éventuellement. Le prix définit beaucoup la chose quand on doit choisir entre bois et béton. JT - Au vu des contraintes du projet du Havre, il n’y aura pas de bois pour le noyau ? MS - Il peut y avoir du CLT ou béton, cela m’est indifférent, car le CLT n’est pas un travail du bois, c’est un produit dérivé.

Annexe 3 : Entretien avec Marie Schweitzer

Je n’ai pas de complexe à proposer du béton au lieu de CLT. Le CLT comme le KLH, se travaille comme le béton, ça n’a aucun intérêt d’un point de vue de construction bois. Si quelqu’un veut des logements en bois, je ne proposerais pas de CLT. Le CLT ne sert qu’à remplacer le béton ou faire du contreventement. Il est aussi plus cher. JT - On observe que certains projets arrivent à proposer du bois dans les éléments majeurs du bâti (noyau, rdc, plancher), mais d’autres n’y parviennent pas et proposent du béton. Ma question principale est de comprendre quels sont les blocages, pour vous architectes, les plus faciles et les plus difficiles à dépasser afin de proposer du bois ? MS - Pour les RDC béton, il est évident que l’on ne veut pas le bois trop proche du sol. Si on regarde les constructions traditionnelles, les chalets, le soubassement est en pierre. On peut donc commencer le bois au R+1. La raison est donc une protection contre l’eau, ce qui est naturel. Dans certains cas, on peut faire commencer le bois qu’à 20 cm du sol, mais dans ces cas-là il n’y a pas d’éclaboussures autours, pas de route ou un terrain qui pourrait faire rejaillir l’eau. C’est le contexte du projet qui permet ou non le bois en RDC. L’avantage des planchers bétons, est qu’ils sont plus fin, ils font 20 cm, alors qu’un plancher bois commence à 36cm, à cause des normes acoustiques. Il est logique d’employer des planchers béton avec la base béton du premier niveau. Mais de plus en plus de planchers béton sont demandés par les promoteurs, car c’est beaucoup moins cher. Or installer des planchers béton sur une structure en bois, ça n’a aucune cohérence, car l’ambition du bois est sa légèreté. Ce type de mixité n’est pas intéressante et cohérente. Dans ces cas-là, je préfère proposer une structure tout béton avec un remplissage et une façade en bois. Pour le noyau dans ce projet là, ce qui bloque ce sont les normes incendie, donc avec le béton c’est plus simple. Et dans ce projet, il fallait que ce soit assez mince et que cela contrevente bien. Et c’est surtout le prix qui a déterminé la chose. JT - Est-ce qu’il y des types de mixité dans des produits qui sont intéressants ? Comme des planchers avec dalles de béton ? Des produits intéressants, qui vont donc favoriser l’usage du bois, qui sont cohérents dans le projet et en termes d’écologie. MS - Ce qu’on fait souvent, les planchers mixtes souvent, ce sont des planchers bois, avec un lit de ciment, une chape sèche. Je ne connais pas d’autres produits de ce genre. La mixité se trouve beaucoup en bois / métal, dans l’assemblage, par les connecteurs. JT - Pour vous quelle est la place de la mixité dans le système constructif et les produits, dans la construction bois aujourd’hui ? MS - La mixité dans les matériaux est à proposer fondamentalement, car on cherche des matériaux mixtes aujourd'hui pour des questions d’économie. On veut du bois, mais on veut quand même que l’acoustique soit exceptionnelle, on ne veut pas des planchers trop épais. Tout ça n’est pas compatible. Nous, en tant qu’architectes, on doit véhiculer du qualitatif, les enjeux économiques on ne les subit pas. Ça ne me choque pas s’il y a moitié béton, moitié bois, mais si ce n’est que pour des raisons économiques et qu’il n’y a pas de cohérence générale, alors ça ne marche pas. Comme par exemple le bardage bois sur un mur béton. Ce n’est pas cohérent, ça vieillit mal. Le bardage bois doit être conçu de façon cohérente avec un mur à ossature bois. Le mur doit être un produit cohérent, avec l’ossature bois, le pare-pluie et le pare-vapeur. Le bardage bois ne réagit pas de la même façon sur du bois ou du béton.

JT - J’ai discuté avec des ingénieurs, à propos de la mixité qui permettrait la démontabilité du bâtiment bois. Car c’est un argument aujourd'hui qui est mis en avant. Est-ce que vous prenez ça en compte dans la conception du bâti ? MS - Oui c’est un bon argument. Traditionnellement au japon ils démontent des temples, pour le reconstruire à côté pour transmettre les savoirs des charpentiers. Chaque bois est numéroté, traité et remonté à l’identique. Ou peut-être récupéré ou recyclé pour autre chose, dans la construction ou autre. Effectivement il y a une recherche là-dessus en France, mais la fin de vie est tellement tardive que l’on n’y pense pas au moment de la conception. GT - Est-ce que, d’après vous, les éléments préfabriqués peuvent permettre à un meilleur développement de la filière bois ? MS - Non, clairement. Le bois tel qui se pratique aujourd'hui, en Finlande en Norvège, ce sont des méthodes traditionnelles, c'est un travail d'artisan. Ça n’a aucun intérêt l’utilisation de produits préfabriqué. A part quelque produit intelligent, comme la dalle opportune. Mais globalement à chaque fois le projet bois est un nouveau projet avec un concepteur. Je ne vois pas qu’on puisse industrialiser la filière. On a l'exemple de la Tiny House aux USA qui est une " merde ". C'est une maison industrialisée. De ce qu'elle connaît, il y a une chose qui peut être adaptable, modulaire et industrialisée, c'est ce qui a été inventé par Kristian Gullichsen et Juhani Pallasmaa en Finlande, c'est le Moduli (trame de 3x3 poteaux-poutre) et ce n’est pas breveté. Il ne faut pas faire des " cages à poules " en bois (beaucoup dans Paris 13ème). Mon approche est celle d’un vrai charpentier, pour chaque projet je vais faire du sur mesure, c’est aussi le rôle de l’architecte. JT - Quelles sont les modifications qui pourraient être demandées pour le projet de la tour Wood’Up du Havre ? MS - Vous avez compris mon approche, si on en vient à demander des planchers béton pour faire des économies, je préfère proposer en tout béton. Un système avec des planchers béton sur une structure bois est incohérent. Sur ce projet, la mairie a fait une grosse communication, d’être fière de développer la filière bois au Havre, étant l’industrie du futur. Elle refuse donc au promoteur qu’il n’y ait pas de bois sur ce projet. C’est pour ces raisons que ça bloque. S’il le faut je préfère faire un projet en béton, et on ne parle plus de bois, mais on ne fait pas semblant de faire du bois. JT - Dans ce genre de contexte peut-on se poser la question du pourquoi faire à tout prix du bois ? Est-ce cohérent pour des projets de logement ? Cela est peut-être plus abordable pour des projets de bureaux. A cause des contraintes dues au règlement, insonorisation, incendie… MS - Alors je ne suis pas tout à fait d’accord. L’acoustique peut être traité avec un plancher épais. Pour mon projet d’amphithéâtre, l’acoustique est exceptionnelle, ici grâce au bois, par la mise en place de dalle O’portune pour les murs.

Annexe 3 : Entretien avec Marie Schweitzer

Pour le logement, il y a toutes les normes du CSTB qui imposent beaucoup de choses. Et parfois des normes aberrantes, qui contribuent à ne pas rendre le bois pérenne. Pour tout cela quand je construis je fais faire des avis techniques spécifiques, pour des détails spécifiques sur mesure, avec le savoir-faire que j’ai acquis. Par exemple, une réglementation n’accepte pas les fenêtres au nu extérieure, alors que cela permet de faire une façade lisse, donc la pluie balaye uniformément la façade, ce qui est très bon pour le bois. Et sur un plan thermique c’est aussi excellent. Les DTU l’interdisent, alors qu’en Finlande ou Norvège cela se fait depuis très longtemps. En France on est très en retard là-dessus. L’ingénieur ne franchit pas tous ces obstacles, il ne réagit pas comme nous, il est dans la rentabilité. Mon objectif c’est le qualitatif, je préfère passer beaucoup de temps sur un détail, mais ce détail sera pérenne. Par exemple, je fabrique des menuiseries sur-mesure avec des produits industriels. C’est un sur-mesure 2 fois pérenne et qualitatif. Les produits industriels aujourd'hui proposés sont mauvais et pas esthétiques. C’est ça l’avenir du bois, quand on aura compris ça, on aura compris que ça fait travailler les charpentiers beaucoup plus. Donc plus de création d’emplois, plus de charges à l’état, qui serait bénéficiaire. Globalement le bois c’est plus cher, mais sur le plan sociétal l’impact général est positif. La filière bois est petite et tout le monde se connait, cela permet de développer des choses ensemble. Il y a une dizaine d’ingénieurs bois qui sont de grands génies, Olivier Gaujard, Jean-Luc Sandoz, Jérôme Duru, ceux-là savent faire vraiment. Par exemple il y a un DTU qui interdit les toitures à pente 0, alors qu’il n’y a aucun problème à faire ça. Aujourd’hui il faut vraiment que vous vous méfiez en tant qu’étudiante, les discours politiques et les grands concepts énoncés. Il faut revenir à la réalité et des choses tangibles. Regardez l’habitat traditionnel ancien, ça nous donne toutes les infos dont on a besoin. Par exemple, j’arrive à faire des cheminées en bois, je m’inspire des anciens, il y a une forme qui permet de repousser l’air froid sur les parois latérales de la cheminée. Mais je trouve ça très bien de mettre en place une filière industrielle en place, mais spécifiquement pour un projet. C’est possible même pour des petits projets de logement, on met en place la fenêtre sur mesure, le panneau, l’huisserie… On structure notre bâtiment autour de cette micro-usine, micro-scierie, qui est aussi rentable pour l’entreprise. JT - C’est une remarque aussi que l’on se fait à l’école, on est déçus de ne pas avoir une connaissance d’un matériau. On apprend beaucoup de théorie et de concept. Evidement cette connaissance s’acquière en agence au fil des chantiers. Il doit y avoir beaucoup de concepts de dessin qui sont imposés par le bois lui-même ? MS - Oui, ça c’est un problème de l’école française, on ne vous met pas dans la réalité de la pratique. Il y a beaucoup de règles liées au bois, par rapport au feu et à l’eau, et en rapport à des mises en œuvre. Je pense qu’il faudrait mettre en place un CAP charpentier au sein des écoles, parce que ça vous permet de mieux faire aussi avec d’autres matériaux. Parce que l’agencement, le détail, comprendre comment ça tient, construire une charpente traditionnelle ou pas, ça vous donne vraiment la notion de mise en œuvre sur mesure et qui fait que ça devient beau. R2K ou Fabienne Bulle, ce sont des gens qui, culturellement, vont vers une architecture du

99 bois basée sur l'intelligence de la tradition et du savoir-faire. Pascal Gonthier s'y met aussi. Et il y a les stars qui s’intéressent au bois, car c’est politique aujourd'hui, mais ce sont les ingénieurs qui les dessinent. Ce ne sont pas des spécialistes du bois. GT - On se rend compte aussi que culturellement il y a plus de projets bois à l’étranger, dans nord surtout. MS - Bien sûr ! Le bois a perdu de sa noblesse. Au 19ème siècle une maison sur 2 était construite en bois en France. Ensuite avec la première guerre mondiale, ce sont les charpentiers qui construisaient les tranchées. Pendant la seconde guerre mondiale, les camps étaient construits en bois pour des questions de rapidité d'exécution. Du coup ils sont morts sans avoir transférer leur savoir-faire. Donc on est restés sur la pierre comme matériau noble et le bois à perdu de sa noblesse. Dans les pays du nord ça ne pose aucun problème et comme les DTU ne sont pas les mêmes, vue que ce n’est plus dans la culture depuis longtemps, c'est normal qu'aujourd'hui on trouve plus de bois dans la construction là-bas. GT - Une autre personne de notre groupe de mémoire, a pour sujet les réglementations dans la construction. Et ça a l’air d’être très compliqué de faire avancer les choses. MS - Oui, car c’est une méconnaissance générale. Avec un ingénieur on peut sortir des projets hors réglementation, qui sont évidemment validés par des ATEX, donc on fait réglementer spécifiquement pour le chantier. GT - Est-ce que vous connaissez d'autres éléments intelligents comme la dalle O’portune qui sont issu d'une tradition ? MS - Oui toutes les dalles, CBS-CBT de Jean Luc Sandoz aussi. Après, je n’en connais pas d'autres qui font ce genre de choses. Parce que ça fait 20 ans que je travaille avec lui et il n’y a que lui qui arrive à répondre à mes attentes.

100

101

Annexe 4 : Entretien avec Pascal Gontier Entretien du 16 décembre 2019 avec Pascal Gontier, Architecte, fondateur de l’Atelier Pascal Gontier à Paris

Entretien mené par Justine Tripier et Guillaume Thouvenot

JT – Vous êtes le seul à avoir déposé le PC pour ADIVbois d'après ce que l'on sait. Donc, je travaille sur la mixité des matériaux dans la construction bois. Votre projet propose un noyau en bois, chose difficile à proposer. Comment avez-vous réussi à le proposer face à des noyaux béton que l'on retrouve beaucoup dans la construction bois. PG – Je vais d'abord vous faire un point sur l'état du projet. Il a son PC mais est complètement bloqué pour des questions de budget, ce n'est pas lié au bois mais car la ville a demandé après le concours qu'on rajoute un niveau supplémentaire de parking, un niveau supplémentaire de sous-sol. Honnêtement, je ne sais pas ce que ce projet va devenir, le promoteur ne suit plus. On a une équation économique très compliquée. De plus, on est à Saint-Herblain et les prix de vente ne sont pas comparables à des prix parisiens. La charge foncière est très élevée donc le projet a du mal à avancer alors que le promoteur était capable de vendre quand même 15 % plus cher grâce à l'éco-conception et de logement sur mesure. Cela relativise l'avance qu'on a sur les autres projets. Les variantes n'ont pas tardé avec des noyaux béton. Un bâtiment en bois c'est un bâtiment qui n'a pas de noyau. Dans un bâtiment structure bois, il n'y a pas de question de noyau. Tout le bâtiment est le noyau. On avait fait l'autre concours ADIVbois sur Paris Rive Gauche, nous avions fait un bâtiment totalement en bois. On arrivait à s'en sortir avec des contreventements qui faisaient la longueur et la largeur du bâtiment. Cela évite d'avoir un noyau bois. C'est très difficile de faire un bâtiment avec un noyau au bois au moment du concours c'était pertinent mais aujourd'hui non. Depuis l'incendie de Londres il y a eu un arrêté ministériel valable au 1er janvier autour des contraintes sur les bâtiments bois de quatrième famille. Il y a d'autres mesures dans cet arrêté. JT – La France a quand même plus de restrictions dans l'installation du bois non ? PG – Non pas vraiment. Un pays a effectivement une réglementation différente, c'est la Norvège. La Norvège a fait une tour de 45m à Bergen et une autre de 80m. Ils ont une réglementation qui est très stricte y compris pour les bâtiments béton. Ce sont des pays où on fonctionne avec des sprinklers pour résister aux incendies. Il y a des pays d'Europe qui sont très pointus sur le bois comme l'Autriche, mais ils ne font pas de noyau en bois. Il y a du bon sens à faire tout en bois. On a un projet avec un noyau bois à Paris, boulevard Jourdan, mais ce n'est pas ça qui bloque le projet.

102

Annexe 4 : Entretien avec Pascal Gontier

JT – Vous cherchez à avoir le plus de bois possible ? Qu'est-ce que vous pensez de la mixité ? PG – Non on ne cherche pas forcément à mettre le plus de bois. On met du bois si on peut le mettre dans des bonnes conditions, si c’est intéressant d’un point de vue carbone. Parfois il faut tellement compenser que ça ne vaut pas le coût. Par exemple pour les noyaux, vous m'auriez interrogé il y a 2 ans, je vous aurais dit oui, il n'y a pas de raison de ne pas faire de noyaux en bois car c'est faisable. Maintenant, il faut rajouter tellement de plaques de plâtre que dans des conditions telles, ce ne sera pas si intéressant que ça de faire du bois. GT – C'est uniquement un problème au niveau de la sécurité incendie ? PG – Oui la sécurité incendie pose problème dans le logement. On n’a pas ce problème en tertiaire. On a fait un bâtiment complètement bois y compris le noyau à Nanterre. On a moins eu de problème car ce sont des bureaux. Mais ce n’est pas s’y facile car aujourd'hui il n’y a que nous qui avons fait ça. Malgré tout on a dû mettre des produits contre le feu, donc le bilan écologique en est affecté. Donc sur le plan du bilan écologique il faut quand même y regarder de près. Il vaut peut-être mieux mettre un peu plus de béton, pour pouvoir mettre moins de produit, c'est une question. Aujourd'hui, on teste plein de choses. Pour le bois structurellement il n’y a aucun problème, à condition d’avoir des plans qui s’y prêtent. JT – Pour votre projet de Saint-Herblain, il s'agit d'un plancher mixte ? PG – On avait prévu un plancher bois avec une chape béton par-dessus. On en a d'autres pour les JO où c'est mixte bois-béton. GT – Pour le projet de Saint-Herblain, vous aviez proposé un plancher type Lignotrend, c'est ce qui va se mettre en place ? PG – On avait prévu ce plancher mais on était trop cher. C'est un très bon choix structurel mais c'est un petit peu onéreux. GT – Allez-vous revenir sur un plancher générique ou choisir un autre plancher de procédé propriétaire ? PG – Je ne sais pas, tout est remis à plat. C'est difficile de vous en dire plus. On est en phase d’appel d’offre. On a fait plein de variantes, y compris des planchers mixtes, pour faire des économies. GT – Pourquoi étiez-vous parti au départ sur un plancher Lignotrend ? En quoi ce choix était-il intéressant ? PG – Nous voulions le bois visible et au niveau des portées, c'était intéressant. Ce produit fait aussi l'acoustique, on peut mettre des graviers dans les caissons pour augmenter la masse. J'ai déjà mis en œuvre le plancher Lignotrend, c'est un matériau que j'aime bien. C'était un concours d'idée donc on a lancé des idées pour voir. On nous a imposé un autre bureau d'étude donc on n’a pas eu totalement la maîtrise de l’ingénierie du projet. Quand on a gagné le concours on n’avait pas de promoteur, donc quand on a trouvé un promoteur, il est arrivé avec ses bureaux d’études.

103 GT – Pourquoi on utiliserait plus des composants industrialisés qu'un procédé générique ? PG – Qu'est-ce que vous entendez par système générique ? GT – Ce qui n'est pas un produit fini entièrement préfabriqué, comme le poteau poutre. PG – Un des avantages du bois, c'est la précision et la préfabrication. Presque tous les projets que l'on fait en bois, c'est très préfabriqué. Plus je préfabrique en bois, plus je suis content. On gagne du temps de chantier et c'est plus confortable. Les gens qui travaillent en atelier au chaud, c'est plus agréable. Maintenant, on a la capacité t'intégrer les réseaux donc ça va dans un sens de qualité d'utiliser ce genre de produit. GT – Est-ce que, dans la conception du projet, vous saviez que vous alliez utiliser un plancher industrialisé ? Est-ce que ça a impacté le dessin ? PG – Pour Saint Herblain, le projet avait été dessiné pour que ça marche en contreventement. Le plot le plus bas était plus souple au niveau des contreventements. Après on calcule les portées en fonction des systèmes constructifs qu'on peut mettre en œuvre. GT – De combien étaient les portées maximums sur ce projet ? PG – On avait des portées de plus de 6m, d'où l'intérêt du plancher Lignotrend qui permet de faire des portées de plus de 6m sans problème. Il y a eu des variantes après avec des poteaux intermédiaires, non pas pour des questions de structure mais de types de plancher. JT – Je vois pour St Herblain vous avez ajouté à la structure des tirants métalliques en façade pour les balcons. Est-ce que cela participe à l’ensemble de la structure ? PG – Non, ça n’a aucune action sur la structure. Ça sert juste à suspendre les balcons. Sans ça, la structure reste totalement autonome. Ça permet simplement d’avoir de grands balcons sans de ponts thermiques. JT – Quelles sont les limites de la filière bois en France ? Qu'est-ce qu'il faudrait faire évoluer ? PG – La filière n'est pas encore structurée pour se passer de matériaux allemands ou scandinaves. Cela devrait s'arranger car on dispose de grosses ressources. Les limites c'est qu'il nous manque des entreprises générales bois. Il existe plutôt des petites entreprises et dès que l'on a des projets plus importants, c'est difficile de construire en bois car on n’a pas d'entreprise générale bois. On est dans un pays où il y a beaucoup d'entreprises générales, sauf que " générale " en France veut dire entreprise de béton. Aujourd'hui sur un certain nombre d'appels d'offre, on est presque obligés de répondre avec des entreprises générales. C'est le principal obstacle. Les difficultés sont aussi beaucoup sur les règlements. Sur des bâtiments de 4ème famille, on commence maintenant à calculer la masse combustible embarquée avec des plaques de plâtre ou sans. Même si on protège le bois, le problème incendie n'est pas forcément réglé. On s'oriente vers une limitation de la masse combustible par m², et c'est très récent. Il ne faut pas voir cela de façon négative. Passé la première phase où il fallait être le plus bois, on est en train de chercher les meilleures mixités possibles, c’est aussi très intéressant. Sur des petits ou moyens bâtiments, le 100% bois me semble valable jusqu'à 28m, au-delà ça devient différent.

104

Annexe 4 : Entretien avec Pascal Gontier

JT – Au-delà d’une certaine hauteur, le tout bois devient-il incohérent ? PG – Au-delà, je ne sais pas si c'est cohérent ou pas. Il ne faut pas conclure des choses pour qu’elles ne soient plus valable 6 mois après. On a un contexte de réglementation qui évolue tellement que ce que je vous dis aujourd'hui n'aura plus rien à voir avec ce que je pourrai vous dire dans 6 mois. Le mieux est de rester curieux et de se poser des questions par rapport à l'actualité technique et réglementaire. De notre côté, à l'agence, nous n'avons pas de philosophie précise si ce n'est celle de réduire l'empreinte carbone des bâtiments et d'améliorer le bilan environnemental global. Si le bois est le meilleur moyen pour faire cela, nous le faisons, mais si on se rend compte qu'il y a des effets négatifs plus importants, on cherche alors d'autres solutions. Par exemple lorsqu’on est en poteaux poutres on a moins de problème lié au feu, par rapport à du CLT, car on a moins de masse combustible, et surtout on n’a pas de continuité de bois. Donc maintenant en tertiaire je suis assez pour la mixité bois-béton, alors que j’ai déjà fait un bâtiment 100 % bois, donc maintenant je travaille beaucoup sur ce thème-là. Ou encore des assemblages et des associations avec d’autres matériaux qui sont biosourcés par exemple. GT – Comme l’objectif premier du concours c’était de démontrer qu’on peut construire en bois, c’est pour cela qu’on veut absolument mettre du bois partout ! PG – Oui absolument !! Oui c’est un peu la course à celui qui fera le bâtiment le plus haut, mais aujourd'hui le plus haut c’est déjà celui qui est en Norvège et il n’est pas près d’être dépassé. Mais regardez ce qui se fait en Autriche où on fait de la mixité, notamment l’architecte Hermann Kaufmann qui est un grand architecte du bois et qui fait des bâtiments qui sont presque tous en mixité structurelle. Et je pense qu’il a quand même de très bons rendements environnementaux. JT – Est-ce que vous réfléchissez à la durée de vie du bâtiment et notamment à sa fin de vie ? A la démontabilité, au recyclage ou l’évolution du bâti ? Vous avez des recherches là-dessus ? PG – Oui, on travaille de plus en plus sur ce sujet. Via les systèmes de préfabrication et d’assemblage et autre. Nous avions un projet qui devait être 100% démontable pour les JO mais finalement nous avons fait d’autres choix qui travaillent plutôt sur les cycles. Mais en tout cas, on a ce système dans nos cartons. JT – Avant on faisait de la mixité où le béton était coulé sur le bois et donc le bois était perdu. Est-ce que vous cherchez des mixités où le béton peut se démonter proprement pour préserver le bois ? PG – Oui c'est un exemple. Pour la démontabilité dans le système collaborant je ne peux pas trop vous répondre pour l'instant, on n’a pas de choses très avancées là-dessus. Le problème c'est qu'aujourd'hui, on répond beaucoup sur des concours, mais c'est difficile à faire valoir ces réponses dans les concours. JT – Vous faites donc des recherches dans votre agence ? Vous avez la possibilité de faire ces recherches en dehors des concours, à titre " personnel " ? PG – Oui, on travaille un peu avec le crédit impôt recherche par lequel on a des financements. Oui donc notre recherche est finançable à l’agence.

105

La mixité dans la construction bois Systèmes et produits mixtes dans la construction grande hauteur en bois

Justine TRIPIER Sous la direction de M. Stéphane Berthier Cursus Architecte – Cycle Master 2019 Mémoire " Immeubles bois grande hauteur " Ecole Nationale Supérieure d’Architecture de Versailles