Construction de Maison en Bois : Quels sont les Avantages (MAJ 2021)

Les maisons en bois connaissent depuis quelques années un nouveau souffle, après avoir été quasiment absentes du secteur de la construction pendant plus de 50 ans. L’émergence du béton armé, face à l’effort de reconstruction de l’après-guerre avait fait passer en arrière plan ce système constructif pourtant vieux de plusieurs siècles, dont on peut encore admirer les témoins dans certains centre ville historiques, preuve de la fiabilité et de la durabilité du bois.

Mais il existe différents types de maisons bois. Plusieurs techniques de construction ont été conçues, pour répondre à différentes contraintes culturelles, géographiques ou techniques.

Les techniques de construction en bois :

Le bois empilé, ou fuste :

La technique du bois empilé, sous forme de rondins ou de madriers usinés en sections régulières, est une technique consistant comme son nom l’indique, à entasser les bois les uns par-dessus les autres, pour former les murs du bâtiment.

Si le principe est simple, des règles strictes doivent être appliquées au moment de la mise en œuvre, pour assurer un contreventement et une stabilité convenable. Des connaissances sur le matériau sont requises pour bien comprendre les phénomènes de tassement qui auront lieu dans le temps, pour qu’ils soient anticipés et contrôlés.

Il faut bien retenir que seuls les éléments en bois composent les murs dans ces maisons. Le bois joue donc le rôle structurel, mais aussi thermique et hygrothermique. On comprend alors pourquoi ces maisons ne peuvent pas obtenir aujourd’hui, avec les évolutions de la RT 2012, les labels de type BBC (Bâtiment Basse Consommation) sans complément d’isolant.

C’est pourquoi les professionnels utilisant cette technique ont développé des nouvelles compositions de murs à base de madriers, comprenant une isolation supplémentaire, soit par l’intérieur, ou le plus souvent, en surisolation extérieure pour couper les ponts thermiques.

Les questions d’étanchéité à l’air doivent également être gérées par une surisolation ou une membrane pare-vapeur, car les interstices entre madriers ou rondins sont trop importants et les fuites d’air conséquentes. Cette technique est LA technique pour ceux qui veulent avoir du bois visible aussi bien en intérieur qu’en extérieur. Environ 11 à 12% des maisons bois utilisent cette technique.

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Le poteau-poutre :

Le principe est de concevoir une structure autostable, à partir de bois verticaux (les poteaux) et horizontaux (les poutres) de fortes sections (12×12 ou 16x16cm pour les poteaux par ex). La structure est composée de travées régulières comprises entre 3 et 6m le plus souvent.

Ce principe est apprécié par les architectes lorsqu’ils doivent concevoir des projets avec de grandes ouvertures, car l’espace de chaque travée est disponible pour les menuiseries extérieures. Lorsque ce ne sont pas des vitrages qui sont incorporés dans ces travées, le remplissage peut se faire avec des éléments maçonnés (parpaings, briques) ou une ossature légère en bois.

Une attention toute particulière doit être apportée à ces questions de jointoiement et d’étanchéité, surtout lorsque les raccords se font entre deux types de matériaux différents (raccord bois/brique par ex). Cette technique représente environ 9 à 10% des maisons bois réalisées.

Le panneau massif contrecollé :

Le principe du panneau massif contrecollé est d’assembler des lattes de bois d’environ 22 ou 33mm d’épaisseur, pour en former un ensemble dont l’épaisseur pourra être composée de 3, 5 voire 7 couches, pour obtenir un produit compris entre 65 et 210mm d’épaisseur. La longueur et la hauteur de ces éléments seront définies par les dimensions des murs, en sachant que l’on peut atteindre les 12m de long pour une hauteur de plus de 3m.

Ces panneaux sont très souvent complétés en atelier par la mise en place des menuiseries extérieures, de l’isolant et du bardage, pour former un produit préfabriqué en grande partie, rendant le temps sur chantier restreint aux étapes d’assemblage des panneaux entre eux. On obtient des performances de très haut vol, grâce à la bonne inertie apportée par le volume de bois massif et un excellent coefficient d’isolant par le complément de laine de bois.

Les performances mécaniques sont aussi très importantes, pouvant reprendre des efforts importants, utiles dans les cas de bâtiments multi-étages ou de dalles avec du porte-à-faux dans le cas d’un usage horizontal. Mais ces qualités ont un coût, ce qui réserve cette solution à un nombre de projets encore restreints ou bien particuliers

L’ossature bois :

C’est le système constructif le plus utilisé aujourd’hui, puisqu’il représente près de 78 à 80% des bâtiments bois réalisés. Le principe est d’utiliser des bois de petites sections (45x145mm principalement) sous forme de montants verticaux, régulièrement espacés tous les 60cm et maintenus entre eux par un panneau de particules bois de type OSB (ou bien en contreplaqué) pour assurer la stabilité et le contreventement.

L’isolant est placé entre chaque montant, ce qui a comme avantage de limiter l’épaisseur totale de la paroi. De par sa conception, ce système possède un rapport poids/résistance mécanique particulièrement élevé, qui lui permet de répondre à des contraintes architecturales qu’aucun autre système constructif, tous matériaux compris, ne pourrait satisfaire. A partir de cette composition « générique », une surisolation par l’extérieur ou par l’intérieur (mais dans une épaisseur moindre), peut être ajoutée pour améliorer encore les performances thermiques.

Les vêtures extérieures peuvent être à base de bois, mais on peut aussi faire le choix d’un enduit minéral ou de type « Revêtement Plastique Epais (RPE).

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Ce qu’il faut savoir sur la construction bois:

Le feu :

Le bois brûle, c’est un fait, mais il a l’avantage d’être prévisible et de conserver ses propriétés mécaniques. En effet, la couche carbonisée joue le rôle de « retardateur » et conserve le cœur de la pièce en parfait état, contrairement au béton armé qui sous l’effet de la chaleur va éclater, ou à l’acier, qui va se ramollir et s’effondrer.

On connaît parfaitement la vitesse de combustion du bois : 0.7mm/minute. Ceci est particulièrement important car ce qui compte pour les pompiers lorsqu’un bâtiment est en feu, c’est de savoir de combien de temps ils disposent pour aller chercher les personnes qui pourraient encore se trouver à l’intérieur du bâtiment.

La réglementation Française est conçue de manière à classer les bâtiments en fonction du nombre de personnes pouvant être à l’intérieur, et de l’importance que représente le type d’édifice (une maison individuelle n’aura pas le même classement qu’une école ou qu’un hôpital par ex).

Une fois ce classement effectué, le bâtiment doit alors être en mesure de conserver sa stabilité et de retarder la propagation des flammes sur une période de temps plus ou moins longue (1/4h pour une maison individuelle, 2h pour un bâtiment de plus de 9 étages environ).

Donc pour le bois, le principe est simple : pour assurer que le bâtiment reste debout pendant la durée requise par la loi lors d’un incendie, il suffit de rajouter l’épaisseur de bois correspondant : à la vitesse de combustion multipliée par la durée requise. Prenons le cas d’une maison individuelle dont le plafond est constitué de poutres en bois. Nous savons que la tenue au feu devra être de 15 minutes. La surépaisseur de bois à rajouter à la section est : 15 min x 0.7 mm/min = 10.5mm

Il faudra donc que la section de la poutre prévue soit augmentée de 2 fois 10.5mm en largeur (et oui, le bois brule à gauche comme à droite) et de 10,5 mm en hauteur (pour la face inférieure seulement).

Les insectes xylophages :

Il existe plusieurs espèces d’insectes se nourrissant de la cellulose contenue dans le bois ou creusant des galeries pour y pondre leurs œufs. Les termites sont les plus connus, mais on peut également se trouver confronté à des capricornes, des vrillettes (petites ou grandes) ou encore des lyctus pour les espèces les plus fréquemment rencontrées.

Mais pas de panique, dans une maison bois moderne, la loi oblige à ce que les bois utilisés en structure soient traités (par trempage ou en bac autoclave) contre les champignons et les insectes. De plus, dans les départements concernés par la loi de 2006 contre les termites, des dispositifs préventifs de type physique ou physico-chimique doivent obligatoirement être mis en œuvre au niveau des fondations du bâtiment, pour empêcher la montée de ces derniers.

Pour la région Poitou-Charentes, les 4 départements sont concernés par cette mesure. Vérifiez bien auprès du professionnel que vous aurez choisi, qu’il a correctement pris en compte cette problématique. Quelques règles simples pour s’ assurer qu’aucun désagrément ne puisse survenir :

Conseils sur les maisons en bois:

Ne jamais conserver de tas de bois à l’extérieur soumis aux intempéries et en contact direct avec le sol à proximité de votre maison. En effet, les termites vivent dans le sol et ils n’aiment pas la lumière. Si une source de nourriture telle que le stock de bois de chauffage est situé près de la maison, on prend le risque qu’ils s’approchent davantage de l’habitation.

Toujours veiller à ce que l’humidité ambiante dans les différentes pièces de la maison ne dépasse pas les 70% (plus l’air est chargé en humidité, plus le bois le sera également). Les bois composant la structure ainsi que tous les éléments d’agencement, de menuiserie sont en moyenne à une humidité variant entre 12 et 18%. Ce taux ne doit jamais dépasser les 25-27% sous peine de favoriser le développement de champignons, qui, par leur odeur, attirent les insectes et leur facilitent le travail par la suite.

Faire en sorte que la conception de la maison permette que certains éléments structurels en bois (charpente, dalle bois sur vide sanitaire…) puissent être visitables et observables facilement et régulièrement. En inspectant une à deux fois par an, on peut, si la détection de la présence d’insectes est faite, contacter un professionnel spécialisé dans l’éradication et les traitements curatifs avant que les dommages ne soient trop importants.

Utiliser des pièges à termites sur le terrain. Ces pièges consistent en un piquet surmonté en tête d’une boite servant de réserve pour y déposer des copeaux de bois empoisonnés que l’on plante dans le sol. On peut les utiliser de manière préventive comme avertisseur de la présence de termites sur le site, si l’on se rend compte au bout d’un mois, que la nourriture à disparu ou que des termites sont présents à l’intérieur.

L’entretien et le bardage :

L’entretien des bois en extérieur :

Le bois est un matériau vivant, dont l’aspect évolue au fil du temps. Lorsqu’il est utilisé en extérieur, certaines règles peuvent être appliquées pour accompagner au mieux un vieillissement naturel ou allonger la durée de vie des produits de finition qui ont pu être appliqués.

En ce qui concerne les bardages bois, la technique la plus utilisée est celle des lames ou clins, dont l’épaisseur est comprise entre 19 et 27mm. La largeur de la lame peut varier de 110 jusqu’à 190mm en fonction des fabricants. Les finitions proposées peuvent être :

  • Du bardage naturel, sans produit de préservation, dont l’essence est sélectionnée pour ses qualités de durabilité naturelle (chêne, châtaignier, douglas, mélèze, western red cedar par ex). Il faut bien être conscient qu’en faisant le choix d’un bois sans traitement, le grisonnement est inévitable.
  • Le grisonnement est une réaction naturelle du bois qui crée une couche protectrice face aux rayons UV et à la pluie. Pour que celui-ci soit harmonieux sur l’ensemble des façades, il faut veiller à ce que les « accidents de façades » (patios, murs particulièrement abrités ou protégés de la lumière par rapport à d’autres) ne soient pas trop nombreux, car les différences de couleurs seront alors flagrantes. Les débords de toits doivent être présents le plus possible et dimensionnés de façon à protéger toute la hauteur des murs.
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  • Du bardage en bois résineux blanc (sapin ou épicéa) avec un produit de finition type peinture en phase aqueuse. Ces peintures peuvent être totalement opaques ou bien laisser subtilement apparaître le veinage du bois. Ces produits ont fait d’importants progrès ces dernières années pour améliorer leur tenue dans le temps. Une période de 5 à 6 ans est maintenant monnaie courante avant de devoir repeindre sa façade.
  • Du bardage traité chimiquement en autoclave. Ces produits à base d’un cocktail de chrome, de cuivre et de bore sont utilisés depuis de nombreuses années et ont fait leurs preuves en termes de durabilité. Alors qu’ils donnaient auparavant systématiquement une teinte verdâtre aux bois, il existe aujourd’hui des traitements incolores ou marron, qui les rendent plus esthétiques sur les façades des bâtiments.
  • Du bardage traité à partir d’huiles naturelles à haute température. Ce procédé relativement récent s’appelle l’oléothermie. Le principe est de plonger les bois dans deux bains successifs, composés d’huile de lin et de colza, montées respectivement à 90 et 140°C environ. Le premier bain ayant pour mission de chasser l’eau résiduelle contenue dans le bois, tandis que l’autre va l’imprégner et le saturer, pour le rendre hydrophobe. Ces traitements peuvent s’appliquer sur des essences telles que le pin, le douglas, le chêne et le châtaignier. Ils ont également l’avantage de bloquer les tannins pour les bois feuillus, ce qui ralentit considérablement le grisaillement voire le noircissement.
  • Du bardage traité à haute température. Le principe est de placer les bois dans un four à une température d’environ 200°C avec l’injection de vapeur d’eau. A ce stade, les chaines carbonées des celluloses et des hémicelluloses du bois sont cassées et « caramélisent » sous forme de sucres, qui sont incapables de stocker de l’eau. Ce principe rend les bois insensibles à l’humidité, ce qui est parfait pour un usage extérieur et donne une jolie couleur brun aux bois. En revanche, les performances mécaniques sont sensiblement dégradées, ce qui conduit son usage en majeure partie pour les équipements de jardin et aux terrasses plus que pour les bardages.
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Les performances thermiques d’une maison en bois :

Les maisons en bois sont réputées pour leurs performances thermiques élevées. Mais qu’est-ce qui justifie une telle renommée ? Cela est principalement du au système constructif ossature bois, qui, bien avant l’apparition du label BBC ou de la RT2012, pouvait proposer une épaisseur d’isolant quasiment double que celle des maisons en parpaings ou en brique.

En effet, là où les maisons en maçonnerie construites dans les années 2000 possédaient aux alentours de 80 à100mm d’isolation, la maison ossature bois, avec ses montants en bois d’une épaisseur de 145mm, pouvait avoir un pouvoir isolant de 45 à 75% plus élevé.

Mais si aujourd’hui, les maisons classiques sont elles aussi en mesure de proposer des épaisseurs semblables à celles des maisons bois, ces dernières conservent un avantage non négligeable, celui de l’épaisseur totale requise. L’isolation étant placée du côté intérieur de la maçonnerie, on arrive à additionner des composants les uns après les autres dans une paroi conventionnelle pouvant atteindre les 45cm ! (enduit extérieur et parement de finition intérieur compris) l’ossature bois a cette caractéristique que l’isolant se situe au cœur même du mur.

L’épaisseur totale d’un mur ossature bois, à performance équivalente, ne fera donc qu’aux alentours de 26cm. Quant on ramène ce gain d’épaisseur sur toute la périphérie d’une maison d’environ 100m2, on peut atteindre un gain en surface habitable de près de 9m2 ! Soit quasiment l’équivalent d’une chambre supplémentaire de gagnée.

De plus, pour améliorer encore les performances, des épaisseurs d’isolants peuvent très bien être ajoutées par l’extérieur (donc sans perte de surface habitable), pour tendre vers des performances thermiques dignes des maisons Passives. Pour constat, en Allemagne et en Suisse, près de 70% des maisons à très basse consommation d’énergie sont réalisées en bois.

En ce qui concerne le confort d’été, on entend souvent dire que les maisons bois, de par leur légèreté, manquent d’inertie thermique et provoquent des surchauffes en période caniculaire. Cela est vrai à partir du moment où l’on ne respecte pas certaines règles de bon sens, mais il en est de même pour les maisons conventionnelles maçonnées.

Le principe premier de l’isolation thermique est le même en hiver qu’en été : empêcher les calories de passer d’un côté à l’autre de la paroi. L’hiver, ce sont les calories produites par le chauffage que l’on souhaite conserver à l’intérieur, l’été, ce sont les calories venant de l’extérieur que nous désirons maintenir en dehors de la maison

Si une maison bois est bien isolée l’hiver, elle le sera aussi forcément l’été, et les calories ne pénètreront pas. En revanche, si l’on ne prend pas garde à fermer les volets (ou tout autre système d’occultation des ouvertures), les rayons lumineux apporteront une telle quantité de chaleur que l’isolation des murs ne sert plus à rien.

De même, il faut être vigilant quant aux systèmes de ventilation. La VMC simple flux, qui extrait l’air intérieur « frais » pour qu’il soit remplacé par de l’air extérieur « chaud », entrant par les bouches au-dessus des menuiseries, va faire monter la température.

Il faudra être vigilant en été pour tenter de limiter les débits d’air au minimum règlementaire dans la journée, et augmenter fortement la vitesse des moteurs dans la nuit. Dans le cas d’une VMC double flux, on prendra soin de conserver l’usage de l’échangeur de chaleur, qui contribuera à rafraichir l’air entrant, grâce à l’air extrait plus frais. En un mot, pour le confort d’été, le principe est d’empêcher au maximum les calories de pénétrer à l’intérieur.

Cette approche va actuellement à l’encontre des modèles actuels, prônant l’ajout d’éléments massifs dans les maisons bois, pour lui apporter de l’inertie thermique et du déphasage. Mais cette approche peut être contre-productive. En effet, une maison avec une trop forte inertie, sur une période longue de fortes chaleurs (au-delà de 7 jours), va avoir du mal à évacuer durant la nuit (d’autant plus que les nuits estivales sont les plus courtes), toute cette chaleur accumulée jour après jour, et verra finalement sa température intérieure augmenter. Tandis que la maison bois, n’étant pas en en mesure d’emmagasiner une importante quantité de calories, pourra les restituer très rapidement en une nuit.

Lea

Diplômée d'un master d'architecture et de l'amélioration de l'habitat, j'accompagne les services d'aménagement urbain pour imaginer l'habitat du futur et réduire les consommations énergétiques.

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