Bois comme matériau de construction : Différence entre versions

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		+	* Le bois est un matériau de construction sain et écologique.  Il existe sous forme de madrier, de poutre, de colonne, de planche.  Depuis peu, il existe aussi sous forme de brique ! Un parpaing en bois massif qui s'assemble par simple vissage.  http://kalliste.be vous en dira plus.
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Version du 3 janvier 2006 à 15:18

Cet article traite du bois comme matériau de construction. Il en expose les avantages et les limites. Plus qu'un recueil de définitions, c'est un véritable recueil de savoirs, parfois presque perdus.

Définitions

• La moelle ou coeur se trouve au centre de l'arbre. Importante dans les jeunes pousses, elle disparaît souvent avec l'âge pour ne laisser qu'un canal de faible section. La moelle est un ensemble de tissus spongieux qui évoluent en vieillissant.
• Le duramen, bois parfait ou de cœur, constitue la partie centrale de l'arbre. Composé de cellules mortes, lignifiées et imprégnées de tanin ou de colorants selon les essences, il se distingue en général de l'aubier par une couleur plus foncée.
• L'aubier, constitué de cellules vivantes, est généralement plus clair que le duramen. Il est formé de couches concentriques de cellules non encore lignifiées formant un bois encore imparfait. Ces couches, dans lesquelles circulent les matières nutritives, se transforment en bois parfait après une période de 4 à 20 ans.
• Le cambium est une fine zone entre l'aubier et l'écorce, qui produit le bois. Le liber comporte un ensemble de vaisseaux dans lesquels circulent la sève élaborée.
• L'écorce entoure l'arbre et le protège. Celle-ci est empreinte d'une substance imperméable, la "subérine" (liège), qui protège les couches internes.

Aspects constructifs

Le bois est un matériau solide et léger

L'épicéa pèse entre 430 et 470 kg/m³ lorsqu'il est sec à l'air il pèse soit cinq fois moins que le béton et dix-sept fois moins que l'acier. Une maison de deux étages et de 100m² au sol pèse 200 tonnes si elle est construite en matériaux durs, et seulement 70 tonnes en ossature bois! La résistance du bois par rapport à son poids le rend très attractif pour des réalisations légères. Le bois amortit les chocs.

Le bois est très résistant dans le sens longitudinal, en compression et en traction. Il a aussi une assez bonne résistance à la flexion transversale. Mais même s'il ne casse pas, il peut plier, et c'est pourquoi les pièces soumises à la flexion (arbalétriers, poutres) doivent avoir une section relativement importante. En compression, le problème du flambement, lié à la souplesse du bois, doit être résolu par un rapport hauteur-largeur relativement petit. La résistance du bois à la compression est élevée, c'est ainsi qu'il faudrait exercer une charge de 10 tonnes pour écraser un cube en bois de 5 cm d'arête.

Pour des pièces de résistance égale, le bois demande cependant une section plus grande que l'acier ou le béton.

Le bois est un matériau isolant

La conductivité thermique de l'épicéa, par exemple, est de ? = 0.11 W/m°C, donc quinze fois plus faible que celle du béton et quatre cent fois plus faible que celle de l'acier. Les objets en bois sont « subjectivement chauds », car l'effusivité thermique du bois est basse (Ef = 0.56). Un bâtiment à ossature bois se chauffe facilement. L'air y est sec et sain, non seulement grâce au bois mais aussi à l'isolant que l'on peut aisément placer entre les montants de l'ossature. La température des parois est proche de celle de l'air ambiant, ce qui augmente le confort thermique. Les pont thermique|ponts thermiques sont limités. Par contre, le bois accumule peu la chaleur, sa capacité thermique est moyenne (S = 1500 kJ/m³). Une maison en bois n'a pas de « volant thermique ». Il est donc nécessaire d'associer au bois une masse accumulatrice (S > 1900 kJ/m³) au centre du bâtiment, une cheminée en pierre ou un poêle en faïence par exemple.

• Dans les pays froids, le bois est très apprécié pour les qualités citées ci-dessus.
• Dans les pays chauds, le bois est moins agréable que la pierre car il accumule mal la fraîcheur de la nuit.

Le bois est une matière poreuse, constituée de fibres assez denses, orientées dans le sens de la croissance de l'arbre. C'est pourquoi, quelle que soit son essence, le bois a une conductivité thermique plus grande (donc un pouvoir isolant moindre) dans le sens de ses veines que dans la direction perpendiculaire. C'est pour cela que les sols en pavés de bois « debout » sont plus frais que des sols du même bois, d'épaisseur identique, en planches couchées ou en lames de parquet.

Le bois est chimiquement résistant

Certaines essences de bois ont une résistance à la corrosion élevée. Elles supportent bien les agressions chimiques, ce qui n'est pas le cas du béton ou de l'acier courant. C'est pour cela que le bois est fréquemment utilisé pour la construction des usines dont l'atmosphère est agressive. Les bois comme le teck, l'afzélia doussié, sont utilisés pour la fabrication de cuves contenant des produits chimiques. L'épicéa est régulièrement utilisé pour les silos à sel le long des autoroutes.

Certaines espèces de bois ont des composés chimiques qui peuvent réagir à certains matériaux ferreux (Western Red Cedar, Merbau, Afzélia, chêne, Oregon Pine...). Il est indispensable de les assembler avec des fixations en acier inoxydable.

Le bois est hygroscopique et anisotrope

Il subit un retrait au séchage et un gonflement en fonction de la température et de l'humidité relative de l'air. Le retrait et/ou le gonflement est plus grand dans la direction tangentielle que dans la direction radiale. Il est pratiquement nul dans le sens longitudinal. Ces différents retraits en fonction du sens envisagé peuvent causer des tensions dans le bois. Les bois de section réduite vont gauchir, tandis que les bois de forte section (poutres, bois ronds) risquent de se fendre lors d'un séchage trop rapide. Dans les bois de forte section particulièrement, ceci peut être accentué par un retrait inégal, suite au séchage plus rapide des extrémités, ayant pour conséquence des fentes du bois debout. On ralentit donc le séchage des extrémités en recouvrant celles-ci d'un produit cireux ou autre. Chaque essence de bois a un comportement différent.

Ne pas confondre retrait et mouvement :

• Le retrait est dû au séchage du bois depuis l'état fraîchement coupé jusqu'à l'état sec.
• Le mouvement est dû aux variations d'humidité relative de l'air, et ceci après séchage et mise-en œuvre.

Les espèces à mouvement élevé devraient être utilisées sur quartier, car dans ce sens le retrait est moins élevé que sur dosse. Le bois doit être utilisé avec un taux d'humidité correspondant à sa destination, surtout ceux qui ont un retrait élevé, sinon il existe le danger d'apparition de déformations due au mouvement. Des vices de croissance de l'arbre peuvent aussi engendrer du bois de réaction, qui se déforme plus que le bois normal dans le sens longitudinal, et moins dans les deux autres sens.

Il y a un décalage dans le temps entre le changement de l'humidité de l'air, et l'installation dans le bois du niveau d'humidité d'équilibre qui y est lié. Principalement dans le cas de bois de forte section, les valeurs extrêmes ne seront jamais atteintes, et le mouvement sera moins important.

Les pièces en contact avec l'humidité intermittente doivent être assemblées de manière à permettre le mouvement.

Le bois s'adapte aux sols difficiles

Le bois s'adapte à des sols difficiles par la pente, la faible portance, la sismicité, par sa légèreté et sa souplesse. Les affaissements sont d'une part plus faibles, d'autre part absorbés sans conséquences visibles (fissures) par les structures en bois. Pour les nouvelles constructions, les coûts des fondations sont réduits, particulièrement sur les terrains difficiles ou en pente. Les extensions, domaine particulier de l'architecture, engendrant trop souvent des désordres dus au tassement de la nouvelle construction, sont souvent réalisées en bois, car le faible poids de la structure entraîne un tassement plus faible, donc moins de risques de fissures.

Dans les pays à forte sismicité, on construit de préférence en bois, car sa souplesse absorbe les chocs sismiques au lieu de les transmettre. Au Japon, les assemblages sont à bords arrondis pour encore plus de souplesse.

Le bois est biodégradable

Le bois non protégé est, par un processus naturel, dégradé par les insectes xylophages, les champignons, le vent, la sécheresse, le soleil. La bonne façon de construire pour le préserver est différente d'une région à l'autre. En Belgique, on devra être particulièrement attentif à laisser le bois respirer. On dit que l'ennemi du bois est l'humidité, mais ce n'est pas tout à fait exact. Les planches à déjeuner que l'on nettoie à l'eau sont là pour le prouver. Au contraire, les chauffages centraux d'aujourd'hui, qui assèchent trop l'air, font se fissurer des poutres qui ont deux cents ans ! Le problème, c'est l'atmosphère humide et confinée qui, elle, attire les champignons.

Le bois est facile à mettre en œuvre

Le bois se prête à l'autoconstruction, à la préfabrication, à l'artisanat comme à l'industrie. Le système à ossature est très flexible, les bâtiments en bois sont faciles à transformer et à agrandir. Les méthodes d'assemblage sont nombreuses et s'adaptent à toutes les situations, du simple clouage au collage très performant, en passant par les broches, plaques, boulons, etc.

Le bois résiste au feu mieux que d'autres matériaux

Le bois est certes combustible mais il est plus résistant à l'incendie que d'autres matériaux de construction. Lorsque les armatures du béton armé se déforment et font basculer la structure, le bois ne brûle que de 0,7 mm par minute (4,2 cm par heure) et la couche carbone|carbonisée forme une protection pour le cœur du bois. Il ne se dilate que peu et la structure reste stable, même si l'incendie dure longtemps. Enfin, les statistiques montrent que le risque d'incendie n'est pas plus élevé pour les maisons en bois que pour les maisons « traditionnelles ».

Le bois est durable

Du point de vue mécanique (durabilité), les maisons en bois sont d'une remarquable stabilité. Il est donc entièrement faux de penser qu'une habitation en bois sera moins durable qu'une habitation en briques ou en béton, bien au contraire. À titre de preuve, il existe beaucoup d'habitations à colombage datant de 1750 (notamment dans la région de Malmédy, Stavelot...) qui sont habitées et en très bon état. Certaines fermes du Pays de Herve datent de la fin du XVI^e. La France en possède quelques unes, notamment en Bretagne, en Normandie et dans l'est du pays. En Scandinavie et en Pologne, un certain nombres d'églises en bois, sans aucune restauration importante, existent depuis 600 ans. L'Égypte ancienne nous a donné de nombreux meubles et une barque solaire parfait état de conservation (environ 2500 ans). Des bateaux coulés en mer, y reposent depuis des siècles; récemment, une barque a été découverte dans la Somme (environ 900 ans). Actuellement, les fondations en bois d'une voie romaine subsistent sous une route moderne dans les Fagnes belges (région de Malmédy).

Aspects écologiques

Le bois est un matériau naturel, une matière première renouvelable. Il peut facilement être un matériau indigène car il est souvent disponible sur place.

L'arbre, pour pousser, absorbe du CO₂ et libère de l'oxygène. Lorsque l'arbre meurt, il subit une dégradation biologique par les insectes et les champignons. Cette dégradation utilise de l'oxygène et libère une quantité égale de CO₂ dans l'air que celle absorbée par l'arbre durant sa croissance. Le bilan est alors neutre. Par contre, si l'on coupe l'arbre à maturité et qu'on l'empêche de se dégrader en l'utilisant dans la construction, le gaz carbonique reste stocké. Il y a ainsi moins de CO₂ dans l'atmosphère et ceci contribue à réduire l'effet de serre.

L'utilisation du bois nécessite peu de matière et d'énergie, et ceci dans toutes les étapes d'une construction: la fabrication se fait naturellement, la transformation est faible, la mise en œuvre nécessite peu de produits annexes et reste généralement facile. La pollution des milieux physiques (air, sol, eau) est très faible, et les déchets peuvent parfois être recyclés dans d'autres constructions ou brûlés pour produire de l'énergie.

La consommation d'énergie grise pour la production de bois de construction (bois local, scié, raboté, prêt à l'emploi) est de 300kWh/tonne, contre 450 pour les maçonneries traditionnelles en terre cuite, 8000 pour l'acier, 250 à 300 pour le béton ordinaire (!), et de 100 à 1000 pour la pierre, selon le degré de finition.

Les panneaux

Le recyclage des sous-produits du bois est une bonne chose, mais il faut faire attention aux colles utilisées qui peuvent, elles, être polluantes.

Malgré la présence de produits chimiques (colles, mais aussi vernis, peintures, agents fongiques), le bois reste beaucoup plus facilement recyclable que d'autres matériaux de construction. Une plaque de plâtre, constituée de plusieurs couches difficilement séparables, est plus difficilement recyclable qu'un panneau de bois. Même brûlé, un élément de bois traité dégagera moins de pollution que la seule production de chaleur pour la refonte d'un élément d'acier.

Confort

Les matériaux qui nous entourent ont sur nous un impact physiologique non négligeable. Le bois naturel est très positif dans ce domaine :

• Le bois est hygroscopique. À condition de ne pas être recouvert d'une finition filmogène, il régule en partie la production de vapeur d'eau par les habitants. En effet, quand il y a trop d'humidité, le bois, qui a une grande capacité hygroscopique, absorbe ce trop pour le retransmettre à son environnement quand les circonstances l'exigent. Ceci est très agréable car un manque d'humidité (généré par le chauffage central) favorise les inflammations des voies respiratoires, la présence de germes pathogènes dans l'air, l'augmentation des charges électrostatiques..., tandis qu'un excès d'humidité perturbe les échanges de chaleur entre le corps et son environnement, sensibilise la cornée, diminue la résistance électrique de la peau, ce qui augmente le risque d'électrocution avec des appareils électriques défectueux, etc.

Le bois naturel ne contient pas de substances nocives et n'en produit pas en cas d'incendie. Mais certains produits de traitements, contenant des substances nocives, sont dangereux tant pour la santé des habitants que pour l'environnement. Les produits peuvent se dégager sous forme de gaz dans l'atmosphère intérieure, être délavés par la pluie et polluer les rivières, ou être transformés en fumées dangereuses lorsqu'on le brûle. Il convient donc d'être attentif à la nature de ces produits.

Le bois est électriquement neutre, mais il est un conducteur électromagnétique. Les géobiologistes louent sa perméabilité aux « bonnes ondes », mais le bois conduirait aussi les ondes nocives créées par l'électricité. Il pourrait donc être utile de prévoir un système de coupage général de l'électricité (biorupteur) dans les habitations en bois.

Le bois est le moins radioactif de tous les matériaux de construction.

Grâce à la mise en œuvre à sec, les constructions en bois possèdent une atmosphère saine et un pouvoir isolant dès la fin du chantier, au contraire des procédés de construction par voie humide, qui mettent plusieurs mois à sécher, interdisant la mise en œuvre des finitions, produisant une atmosphère humide, froide et désagréable.

Par contre, le bois est un piètre isolant phonique. Il ne peut opposer de masse importante à la transmission des bruits aériens. On corrige ce défaut en ajoutant des matériaux isolants dans la composition de la paroi. Néanmoins, le bois absorbe les sons et il est utilisé pour répondre aux exigences des salles de concert.

La hausse du prix du pétrole et la crise énergétique qui s'en est suivie ont contribué à amener chez les gens un réflexe de calfeutrage le plus parfait possible. On emballe les taches d'humidité, on bourre d'isolant, on arrête l'air par des boudins sous les portes… Ces réflexes doivent être abandonnés dans une construction en bois, dont l'isolation est d'ailleurs souvent bonne. Le calfeutrage conduit au confinement des bois, et engendre pourriture et champignons.

Les panneaux

La plupart des panneaux sont assemblés avec des colles qui, après polymérisation, peuvent dégager du formaldéhyde ou aldéhyde formique (CH<_>2O). Il s'agit d'un gaz qui, en concentration importante, peut irriter les yeux et la gorge, provoquer des bronchites chroniques. Chez certaines personnes extrêmement sensibles, des incommodations graves ont été signalées. On a découvert récemment que le formaldéhyde est l'une des principales substances s'attaquant au patrimoine génétique humain. Il est classé comme toxique et fortement soupçonné d'être cancérigène. Pourtant il entre dans la composition des colles, des vernis industriels, des produits désinfectants pour grandes surfaces (sols des hôpitaux…) , des isolants thermiques des canalisations, des isolants électriques, des interrupteurs, et de certains plastiques. Le formaldéhyde est aussi émis par la fumée de cigarette, les flammes des fourneaux à gaz… Mais les principales sources d'émission dans les constructions sont les panneaux agglomérés. Lors d'un incendie, le taux de formaldéhyde dégagé est très important.

Le taux d'émission d'un panneau décroît avec le temps mais augmente dans des conditions d'humidité et de température élevée. Il est donc conseillé de ne pas le placer près d'une source de chaleur ou de prévoir une finition étanche à l'air.

Les panneaux classés « E1 » ont un taux d'émission de formaldéhyde très bas (moins de 9 à 10 mg par 100g de panneau sec). Les contre-plaqués ont une émission faible et la plupart des OSB ainsi que nombre de MDF sont E1. Préférez ceux qui ont un agrément technique, reconnaissables au marquage sur la face ou le côté, par exemple ATG/H.701 C E1.

Aspects économiques

La préfabrication permet de raccourcir fortement la durée du chantier, et la construction est sèche, ce qui permet d'effectuer plus vite les finitions et d'y habiter tout de suite. Cette rapidité permet de réduire fortement la durée de paiement d'un « double loyer ».
La légèreté du bois permet de se passer de gros engins de chantier, ce qui réduit aussi les nuisances (bruit, poussières), et les coûts pendant la construction.
Mais la préfabrication en atelier, le recours à des équipes de montage polyvalentes représentent un véritable bouleversement des métiers du bâtiment et supposent une nouvelle forme d'organisation du chantier.

Lors de la construction, le bois ne s'avère pas toujours moins cher que les matériaux traditionnels, notamment parce que les intervenants sont très nombreux (bûcheron, débardeur, transporteur, sécheur, stockeur, scieur, grossiste, détaillant, charpentier), prenant chacun leur bénéfice, et parce que les spécialistes capables de bien le travailler sont encore difficiles à trouver.
Il manque à la filière bois en Belgique une économie d'échelle.

À qualités mécaniques égales et isolation thermique améliorée, les murs en bois sont de 15 à 20 cm moins épais que des parois en maçonnerie. Le gain de surface est évalué à 10% pour une maison individuelle.

L'avantage le plus important est la réduction possible des coûts de chauffage à long terme, favorisé par la réduction des ponts thermiques et la facilité de mise en œuvre d'une forte épaisseur d'isolant entre les montants de l'ossature.

Les panneaux

Savez-vous qu'il est possible de réaliser des éléments de charpente en panneaux de bois? A condition qu'elles soient bien calculées, les charpentes réalisées avec des panneaux sont relativement économiques.

Le problème du feu

Le bois est certes combustible mais il est plus résistant à l'incendie que d'autres matériaux de construction.
La température d'ignition du bois (c'est-à-dire la température qu'il faut atteindre pour qu'il s'enflamme) est de 250°C (480°F) pour la plupart des résineux et de 350°C (660°F) pour les feuillus. Lorsque les armatures du béton armé se déforment et font basculer la structure, le bois ne brûle que de 0,7 mm par minute (4,2 cm par heure) et la couche carbonisée forme une protection pour le cœur du bois. Dans cette couche, le flux de chaleur est réduit de plus de moitié. Le bois est mauvais conducteur de la chaleur, ne se dilate que peu. Qu'un incendie évolue à 500 ou 1200°C, le bois reste intact à partir d'un cm sous sa surface carbonisée, et la capacité portante de la section intacte reste préservée.

Lors d'un incendie, le bois ne produit pas de fumées toxiques, au contraire du PVC (ex : châssis) qui, en brûlant, dégage du cyanure.

L'acier perd ses capacités porteuses à 450°C (840°F), comme on a pu le voir pendant les attentats de New-York, où après avoir brûlé quelques minutes les tours se sont effondrées brusquement. Pour protéger l'acier du feu on l'a longtemps floqué avec de l'amiante, qui cause les cancers que l'on sait.

La résistance du béton se réduit des deux tiers à 650°C (1200°F).

Dans le béton armé les armatures se tordent et cela provoque assez vite l'effondrement de la structure. La brique résiste en général mieux que le béton.

Les panneaux : Lors d'un incendie, le taux de formaldéhyde dégagé est très important.

Protection naturelle

Choix des essences

Les bois peuvent être classés selon leur durabilité.

Après avoir conçu la construction dans ses détails et établi les classes de risque, on peut choisir l'essence adaptée à chaque utilisation. Les bois soumis à une humidification intense (meubles de jardin) seront de préférence choisis de classe de durabilité I (très durables), les bois soumis à une humidification occasionnelle (parois verticales non protégées) de classe II, etc…

On trouve des bois naturellement résistants en Europe ou ailleurs. Lorsqu'on parle d'écologie il faut penser à l'économie de produits que l'on réalise en préférant un bois durable, mais aussi au problème de pollution par transport que pose le bois venant de pays lointains. Il existe des bois durables dans la plupart des pays et il n'est donc pas nécessaire de chercher très loin. (71)

Il est important de s'assurer que le bois que l'on achète provient de forêts bien gérées, histoire d'assurer la survie des hommes et des forêts partout dans le monde. Le premier label mondial attestant la bonne gestion des forêts est le FSC. Il fut mis au poins après la conférence de Rio 92, pour les aspects sociaux et environnementaux du commerce du bois. Il est possible que se mette prochainement en place un label iso 14 000 équivalent. ( 71 & 73)

Il existe un label européen, PEFC, qui commence à s'étendre au Canada et à d'autres pays, mais ne traite pas des bois tropicaux.

Les labels placent la Belgique dans les mauvais élèves. Pourquoi donc ? La moitié du patrimoine forestier Belge est divisé en petites propriétés familiales. Or, le prix demandé pour une certification de bonne gestion par le FSC est fixe, quelle que soit l'importance de la propriété. Beaucoup trop cher pour les petits producteurs ! En plus, à chaque passage de génération il faut payer des droits de succession, assez lourds. Pour ne pas devoir vendre une partie des terrains, ou emprunter, les héritiers procèdent alors à une coupe massive, d'arbres trop jeunes. Ils plantent aussi des arbres à croissance rapide, pour avoir une chance de profiter eux-mêmes de leur plantation. En effet, si un homme plante des chênes, c'est son arrière-petit-fils qui en profitera. Vous avez dit court terme… (70 & 73)

On part généralement du principe que les bois foncés sont plus durables que ceux de teinte claire. Mais c'est une erreur, certains bois clairs sont tout aussi durables. Il arrive également qu'une même espèce présente d'importantes différences de teinte (Dark red Meranti : la teinte varie du rouge-brun foncé au brun rosâtre clair.)Il est utilisable en classe 3 si sa masse volumique est supérieure à 670 kg/m³, ce qui n'a rien à voir avec sa teinte...

Ce chapitre présente surtout des bois européens, avec quelques précisions de teinte ou de particularités:

Le chêne est l'espèce feuillue la plus utilisée dans le Nord de l'Europe. Son dessin et sa couleur caractéristiques sont connues pour les meubles, les poutres du plafond, les escaliers des vielles demeures. Le chêne pousse en Europe et dans d'autres régions. Par contre, les dénominations « chêne du Brésil » ou « Chêne asiatique » sont utilisées pour des bois n'appartenant pas au genre Quercus et sont donc abusives. La dénomination courante de chêne est réservée aux genres Quercus Robur, pedunculata, et petraea, qui ont une bonne durabilité (II-III). Le chêne blanc d'Amérique (quercus alba) ressemble fort au chêne d'Europe, mais pousse plus vite. Attention, le chêne rouge d'Amérique (quercus rubra ou borealis) a une durabilité moins élevée (IV). Les chênes ont tendance à se fissurer lors du clouage, et contiennent des tannins qui peuvent, en présence d'humidité, donner une coloration bleu-noir aux endroits en contact avec des matériaux ferreux. (28)

Le robinier Faux-Acacia est le bois le plus durable qui pousse sous notre climat. Il peut être utilisé en classe 4 sans traitement. Il résiste même aux termites. Hors sol et exposé aux intempéries, il peut résister 60 ans ! Malheureusement ses dimensions réduites limitent son utilisation. Il est difficile de s'en procurer en grandes longueurs. Le Robinier est aussi un bois très nerveux (ce qui est la cause des dimensions réduites des pièces) et se fend rapidement s'il est soumis à des contraintes. Mais en petites sections, c'est une bonne alternative aux bois tropicaux.

Le Mélèze. Le genre Larix comprend une dizaine d'espèces, toutes originaires de l'hémisphère Nord. Les Mélèzes sont moyennement durables (III), et ont un aubier très distinct. La densité des mélèzes de montagne peut atteindre 750 kg/m². Leur rigidité et leur densité forte en font un excellent bois de structure. (18B)

Période de coupe

Il est important de rappeler que la qualité d'un bois, en plus de l'espèce, dépend aussi du climat, du sol, des conditions de pente dans lesquelles il a poussé, la période à laquelle on l'a coupé, la façon dont on l'a séché et débité. J'ai rendu visite à Yves Hayot, ancien bûcheron et aujourd'hui détaillant en bois, qui en connaît long sur la question.

On entend dire qu'il vaut mieux couper le bois en hiver. Qu'en pensez-vous ?

« La sagesse populaire dicte des périodes pour couper le bois, liées le plus souvent aux fêtes Catholiques, qui étaient les repères temporels les plus faciles dans une société où les gens du peuple ne possédaient pas de calendrier. Le Chêne à Noël, le Bouleau entre les deux Notre-Dame. Parce que pendant ces périodes la sève est descendue dans les racines. Le bois est ainsi naturellement purgé de ce qui le rend nutritif pour les insectes… »

Est-ce bien sérieux? La plupart des détaillants en bois vous diront que cela n'a aucun sens. En effet, la sève ne circule qu'entre l'aubier et l'écorce, à l'endroit où le bois est en train de se former, et cette partie est toujours enlevée au sciage (enfin, normalement...) . Il n'y a donc aucune différence entre un bois coupé en hiver ou en été, on peut couper toute l'année...

« Pourtant, une étude scientifique démontre que l'humidité du bois vivant est liée à la présence de sève. Un graphique qui porte sur deux ans montre les variations de cette humidité dans les cas du chêne et du Bouleau. On voit clairement les différences de cycle entre ces deux essences. La période « hors sève » du chêne se situe en plein hiver, avec un pic bas en décembre, ce qui corrobore les dictons populaires. Dans le cas du Bouleau, l'humidité du bois est toujours plus haute que le chêne, avec tout de même une période basse de juillet à décembre. Ici aussi les anciens avaient raison : Entre les deux Notre-Dame, donc du 15 août (Assomption) au 8 septembre (Nativité) est une période globalement basse dans le tableau. Parallèlement, on dit que le Hêtre coupé entre les deux Notre-Dame sèche mieux et garde mieux sa teinte blanche que s'il est coupé en décembre! En regardant attentivement le graphique, vous remarquerez qu'il change légèrement d'une année à l'autre, certainement en raison des variations de conditions climatiques. Le deuxième été fut certainement plus sec… En outre, on peut s'attendre à ce que chaque espèce d'arbre se comporte différemment. »

Comment savoir alors à quelle période il faut couper le pin, ou le frêne? La réponse de Yves Hayot a le mérite d'être honnête. Il ne connaît que les arbres dont il a l'habitude. Une expérience de terrain, une observation minutieuse des périodes où les arbres perdent leurs feuilles ou commencent à sortir leurs premiers bourgeons, voilà sa manière de déduire les bonnes périodes. Une méthode empirique à l'ancienne, pour laquelle les conclusions ne valent que pour l'endroit où elles ont été établies. Un autre climat, une autre orientation, et les données du problème changent ! Pour faire une liste des périodes de coupe de chaque essence, il faudrait aller dans chaque région et trouver le bûcheron qui pourrait me renseigner… Ou retrouver l'auteur du livre dont le croquis ci-dessus a été tiré : peut-être des études semblables ont-elles été menées pour d'autres essences… Il est possible qu'il y ait des constantes. L'aulne, l'érable, le hêtre, et peut-être la plupart des bois considérés comme peu durables, devraient se comporter à peu près comme le Bouleau. L'Automne serait leur période de coupe la plus adaptée. À l'inverse, les bois « durables » se couperaient en plein hiver. Dans le doute, la période de Noël paraît être un bon moment pour la plupart des essences… Sous réserve évidemment.

Les bois tropicaux ne connaissent pas de saisons. Peut-on les couper n'importe quand? « On y pratique parfois l'annellation, c'est à dire qu'on enlève un anneau d'écorce au pied de l'arbre, pour empêcher la sève de monter. L'arbre perd alors ses feuilles. Après cet hiver artificiel, on coupe l'arbre, qui a déjà séché sur pied.

L'annellation se pratiquait aussi chez nous en période hivernale, et on laissait ainsi l'arbre sécher sur pied pendant un ou deux ans. Cette pratique est aujourd'hui interdite pour cause de risque de propagation des maladies… En Scandinavie on pratique aussi l'étêtage.»

Les résineux, le Hêtre, les bois blancs et à duramen non distinct doivent être abattus avant la fin avril. Éventuellement exploiter les bois riches en amidon (Frêne, Charme) en mai.

Pourquoi ces théories suscitent-elles si peu d'engouement parmi les professionnels du secteur ? « Il s'agit certainement d'un problème social et économique. Si tout le monde demandait du bois coupé à la bonne saison, les bûcherons ne pourraient travailler que quelques mois par an. Que feraient-ils le reste de l'année ? Chômage technique en perspective… La solution traditionnelle était le travail saisonnier. Les « hommes du bois » étaient bûcherons l'hiver, et charpentiers à la belle saison. Ce système avait un avantage supplémentaire : Les chantiers n'étaient entrepris qu'en printemps-été, période où les constructions séchaient plus vite et risquaient moins d'être attaquées par les champignons avant même d'être achevées. Mais dans le contexte socio-économique actuel, le travail saisonnier est trop mal considéré pour que les professionnels acceptent le défi ! »

La durabilité naturelle du bois a encore bien des secrets à dévoiler. Yves Hayot lève le voile sur certaines particularités historiques :

« Le Pin Gemmé est un pin maritime dont on a récolté la résine pendant de longues années. Lorsque l'arbre est trop vieux on le coupe et on l'emploie, comme les autres pins, en construction. On a remarqué que les pins gemmés ont une durabilité plus grande que les pins maritimes courants. »

« La Lune a une influence sur les liquides, la meilleure preuve en est le phénomène des marées. Pourquoi pas sur la sève ? On raconte que le bois utilisé pour les constructions importantes, comme les cathédrales, était coupé par lune descendante, quelques jours avant la lune nouvelle, par vent calme de Sud, Sud-Ouest… »

« Tout le monde s'accorde à dire que le Hêtre est non durable. Pourtant, Jean-Marie Satgé, scieur de bardeaux de robinier dans la région de Biarritz-Lourdes, a repéré un jour une toiture ( !) en bardeaux de Hêtre non traité, vieille de 50 ans ! Selon les critères de durabilité communément admis, c'est parfaitement impossible. Mais si ces bardeaux avaient été coupés au bon moment de l'année, à la bonne lunaison, et tout… ?? »

« En Europe, on considère que la rudesse du climat des Alpes confère aux arbres une résistance et une durabilité supérieures. On dit aussi que les chênes destinés aux constructions navales devaient provenir de terrains très humides… Les bois des versants Nord sont plus durables que ceux des versants sud, car ils se développent moins vite et les cernes sont plus serrés.

Séchage

Débiter immédiatement les grumes, écorcer les résineux. La dessiccation lente sous écorce est réservée aux bois durs et très durs.

Conservation après le séchage:

1. si le bois a été séché naturellement: conservé sous hangar sec, éviter le contact avec le sol et le contact des grumes entre elles au moyen de cales, chauler les bouts (plus fragiles)
2. si le bois a été séché artificiellement: l'emmagasiner dans un local propre à lui conserver son état de dessiccation

On peut stocker le bois quelque temps dans le local où il sera mis en œuvre de façon à ce que son humidité soit en équilibre avec celle du local.

Ça c'est ce qu'on en dit en général.

D'après Yves Hayot, le mieux est de scier les bois juste avant la Noël, pour bénéficier du temps froid et peu venteux pour le séchage. Et si on coupe le bois à Noël alors ? On a un an pour « flotter » le bois, c'est à dire le laisser dans l'eau. Cette pratique permet à la sève de sortir du bois. Malheureusement il faut trouver de la place pour faire cela, un fleuve de préférence, car la construction d'une cuve est vraiment très chère… Faute de fleuve, Yves Hayot se contente de scier le bois au moment de la commande car pour le bois de charpente, il n'y a pas besoin de séchage si le bois a été coupé au bon moment.

« Pour construire les stalles des cathédrales, le bois était coupé dès le début du chantier. On le stockait dans l'eau salée, puis on le dégorgeait dans l'eau douce. Le chantier étant très lent, le bois passait une période très longue dans l'eau. Une fois scié et façonné, il ne présente pas une seule fente ! » (70)

On peut difficilement sécher un bois en dessous de 18% à l'air libre. Pour certaines applications, on conseille le séchage artificiel. (72)

Protection artificielle

Il faut préserver le bois lorsque sa durabilité naturelle est insuffisante pour garantir la longévité d'un ouvrage, et uniquement dans ce cas. Les produits de préservation du bois contiennent des biocides dont il ne faut user, pour d'évidentes raisons de santé, qu'avec mesure.

Si l'architecte a bien fait son travail de prévention physique et de choix approprié des bois, les produits ne devraient pas être nécessaires. En outre, les erreurs commises au niveau de la prévention constructive du bois ne peuvent être réparées, ni par des agents de conservation chimique, ni par d'autres traitements de surface qui ne feraient, au mieux, que retarder l'apparition des dégâts.

Mais il est vrai que l'on traitera souvent la structure portante de la maison, même si le bois utilisé est durable, car on ne sait jamais, rares sont les bois qui peuvent véritablement résister à tous les insectes existants… Et la faible proportion de bois traité est celle qui soutient le toit au-dessus de notre tête !

Certains produits comme les huiles et le bitume sont utilisés depuis toujours pour protéger le bois. D'autres produits naturels ont fait leur apparition plus récemment, et utilisent dans leur composition beaucoup de substances connues depuis longtemps. Beaucoup de produits naturels ou biologiques existent, mais les magasins n'en proposent généralement qu'une marque ou deux, et ceci uniquement pour des raisons de problèmes de stockage.

Traitement thermique

Il un nouveau procédé, « Plato Hout BV », développé à Wageningen aux Pays-Bas, et dont il est encore beaucoup trop tôt pour connaître les véritables avantages et inconvénients. La « platonisation » promet d'améliorer considérablement la durabilité et la stabilité dimensionnelle des bois ainsi traités, sans apport de biocides. Par une thermolyse (chauffage à 150-200°C en milieu aqueux), un séchage conventionnel puis un deuxième passage dans un four, sec cette fois, cette technique fragmente l'hémicellulose en la liant à la lignine, elle-même aussi partiellement modifiée. Ceci provoque l'apparition d'une structure réticulaire et rend ces composantes du bois moins reconnaissables, donc moins accessibles, aux champignons. L'hémicellulose ne peut plus non plus attirer l'eau présente dans le milieu ambiant, et l'équilibre hygroscopique (EMC) du bois ne dépassera plus les 17%. On se trouve donc en présence d'une matière qui n'est plus véritablement du bois, qui ne jouera plus de rôle régulateur d'humidité, mais, mis à part la dépense d'énergie pour les fours, cette méthode apparaît à première vue comme plutôt écologique, surtout pour des utilisations a haut risque comme l'extérieur.

Les huiles

L'huile en général est le traitement de surface le plus simple, le meilleur marché et le plus écologique. Elle protège le bois de l'eau en jouant le rôle de bouche-pores. Elle imprègne le bois, est non filmogène, et laisse passer la vapeur d'eau, ce qui permet au bois de sécher s'il a été accidentellement humidifié, mais avec une moindre résistance, en particulier en présence de sollicitations mécaniques. Les retouches sont faciles à réaliser.

L'huile de lin est une protection naturelle utilisée depuis longtemps pour protéger tous les bois, intérieurs comme extérieurs sous abri.

L'huile dure protège le bois de revêtements de sols tout en le laissant respirer, et a une certaine résistance aux sollicitations mécaniques

Les sels

Le sel de bore est une poudre blanche que l'on dilue dans l'eau pour en badigeonner le bois. Il est connu depuis longtemps comme protection intérieure contre les champignons, et répulsif contre les insectes. A l'extérieur il est très vite lavé par la pluie et n'est donc pas utilisé.

D'autres sels sont connus et utilisés pour la préservation industrielle, comme les sels de cuivre, chrome, arsenic, etc., qui sont très dangereux et absolument pas écologiques !

Le bitume

L'asphalte naturel est utilisé depuis la nuit des temps comme protection des piquets de clôtures et des bateaux, les utilisations de bois les plus difficiles car les zones situées entre l'air et l'eau sont le terrain privilégié des champignons.

Les peintures

Beaucoup de marques proposent des peintures dites naturelles. Pour pouvoir porter ce titre elles doivent contenir au moins 90% de produits naturels.

Les lasures sont non filmogènes et laissent le bois respirer. Elles sont plus faciles à retoucher et à rénover que les peintures filmogènes. Les lasures portant les codes C2 ou C3 sont fongicides (sauf la nouvelle gamme des C3) et anti-bleuissement.

Les Topcoats sont semi-filmogènes et sont parfois appelés lasures satinées. Avec le code CTOP, elles ont un effet anti-bleuissement.

Les peintures filmogènes empêchent certes l'eau d'atteindre le bois lorsqu'elles sont en bon état, mais contribuent à créer les conditions de confinement propres au développement des champignons dès qu'elles présentent des imperfections. Les peintures acryliques ne pénètrent pas dans le bois et peuvent former des « cloques » où l'eau s'infiltre. Les peintures à l'huile restent plus longtemps adhérentes.

Les vernis

Le vernis est une couche transparente épaisse, dure et filmogène. Il est utilisé pour la finition des parquets, les rendant insensibles aux taches. Mais le vernis empêche le bois de respirer, le rend inodore et froid. Le feuil s'use et les retouches sont visibles.

Autres

Dans la série « produits chimiques décriés », on peut citer la Créosote, qui, après de longues années de service, a été interdite par la commission européenne, d'une directive adoptée le 26 octobre 2001. Cette directive interdit la vente aux consommateurs, et s'applique aussi au bois traité à la créosote. Un comité scientifique de l'UE a en effet conclu d'une étude récente que la créosote a un potentiel cancérigène plus important qu'on ne le pensait, dépassant les limites permises aux termes de la législation existante, notamment à cause du benzo-a-pyrène (B[a]P). Il est possible de continuer à utiliser la créosote pour des applications industrielles, par exemple pour les traverses de chemin de fer et les poteaux télégraphiques, mais sa composition fera l'objet de restrictions plus sévères.

Voir aussi

Le bois, les insectes et champignons du bois, l'artisanat, construire son habitat...

Webographie

• Le bois est un matériau de construction sain et écologique. Il existe sous forme de madrier, de poutre, de colonne, de planche. Depuis peu, il existe aussi sous forme de brique ! Un parpaing en bois massif qui s'assemble par simple vissage. http://kalliste.be vous en dira plus.

Bibliographie