Construction massive en bois

Les informations techniques bois de Lignum

Lignatec Construction massive en bois

Lignum

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Lignatec construction massive en bois

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1.2 1.3 1.4

La construction massive en bois – origine, développement, perspectives Comparaison entre la construction massive, la construction en bois, et celle en acier Petite incursion dans la construction massive Changement de paradigme dans la construction bois – le panneau Que peut-on faire avec des panneaux?

9

2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

Vivre dans une maison en bois massif La culture de construire et d’habiter Pourquoi construire massif en bois?

Matière première renouvelable Utilisation du bois de fort diamètre Forêt, bois et CO2 Utiliser le bois fait partie d’une économie durable

16

3 3.1 3.2 3.3 3.4

Physique du bâtiment et confort d’habitation Ecologie Protection thermique Protection acoustique Protection incendie

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4 4.1

Produits et systèmes pour la construction massive en bois Module Eco Bresta Maison familiale Köck à Hohenrain Optiholz Agrandissement du centre pré-gymnasiale à Berg Ligno-Swiss Maison à une et deux familles ‹Im Hobacher› à Ottenbach Appenzellerholz Maison plurifamiliale Schwantlern à Gais Panneau grand format (GFP) Maison Minergie-P à Schwellbrunn Blockholz de Schuler Immeuble d’habitation ‹Sunny Woods› à Zürich-Höngg Système mixte bois-béton Suprafloor Ecole à Peseux Construction en rondins/madriers selon Ruwa Holzbau Küblis et Holzbau AG Mörel Maison familiale Domeniconi à Grächen Lotissement Raschnal à Saas en Prättigau

Partenaires du projet Fonds d’entraide de l’économie forestière et de l’industrie du bois – Fonds du bois Holzbau Schweiz Industrie du bois suisse Haute école spécialisée bernoise, département architecture, bois et génie civil

Partenaires industriels Erne AG Holzbau, Laufenburg Holzbau AG, Mörel Logus Systembau AG, Schönenberg a/d Thur Nägeli AG, Gais Pius Schuler AG, Rothenthurm Ruwa Holzbau, Küblis Sägerei Sidler AG, Oberlunkhofen Schilliger Holz, Küssnacht am Rigi Schmidlin Holzbau AG, Steinen Tschopp Holzbau AG, Hochdorf

1 1.1

4.2 4.3 4.4

Auteurs

4.5

Andrea Deplazes Chapitres 1, 2 Professorat d’architecture et construction, EPF Zurich Jürg Fischer Chapitres 2, 4 à 7 Fischer Timber Consult, Bubikon Marco Ragonesi Chapitre 3 Ragonesi Strobel & Partner AG, Lucerne

4.6

Couverture Lotissement Raschnal à Saas en Prättigau Waeber/Dickenmann, Architekten BSA/SIA, Lachen

Ce Lignatec est issu du projet Construction massive en bois (2005), mené au département R+D de la Haute école pour architecture, génie civil et bois (aujourd’hui: haute école spécialisée bernoise, département architecture, bois et génie civil) par le Dr. Jan Hamm et Christoph Höltschi.

4.7 4.8

42 42 43 48

5 6 7

Glossaire Normes, littérature Adresses, partenaires Impressum

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1

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La construction massive en bois – origine, développement, perspectives 1.1

Figure 1: Construction massive en argile: hutte

Figure 4: Construction filigrane: hutte en perches

Figure 6: De gauche à droite: construction en madriers, à colombage (pan de bois), en montants (baloon frame), poteaux-poutres, en éléments

Comparaison entre la construction massive, la construction en bois, et celle en acier

Les termes ‹construction massive› et ‹construction filigrane› décrivent les archétypes de la construction qui, depuis l’Europe néolithique (début de la sédentarisation et fondation de colonies) il y a 10 000 ans, ont influencé durablement, à travers toutes les différentes cultures et ethnies, les conditions de la construction.

Toutes les techniques des murs et des voûtes, c’està-dire la maçonnerie en pierre, en briques, ou en argile, et depuis 1900 également en béton, ainsi que les cintres, les coques et coupoles appartiennent à la construction massive. Les éléments ainsi formés sont des plaques, planes ou courbes, qui forment directement la structure et définissent simultanément le volume.

La construction filigrane compte tous les genres de constructions basés sur des modules linéaires, par exemple avec des perches, du bois rond, des madriers ou à partir de 1800, des profilés métalliques.

Ils sont assemblés dans les deux dimensions en cadres, ou dans les trois dimensions en treillis, et forment d’abord un squelette que seules les étapes suivantes de travail transforment en volumes.

La construction en bois illustre parfaitement la longue chaîne de tradition ininterrompue de la construction basée sur des éléments linéaires que se soit pour ériger des parois verticales à pans de bois, à cadres ou pour les solivages ou les toitures. Elle s’incarne dans la construction à colombages, la construction à ossature et son pendant américain, le ‹balloon frame› et finalement la construction en éléments, industrialisée et préfabriquée. La construction en poteaux-poutres, issue d’autres influences, est plutôt un exotisme dans la construction en bois.

Elle servira pourtant de base aux systèmes constructifs d’autres matériaux. La construction en rondins, respectivement en madriers, même si elle semble plus proche de la construction massive, reste attachée aux éléments linéaires, cette fois-ci empilés.

Figure 2: Construction massive: maçonnerie

Figure 3: Construction filigrane des cultures nomades

Figure 5: Squelette d’une structure en acier

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Figure 7: Structure poteaux-dalles

La construction métallique, de son côté, n’invente rien qui n’ait déjà été proposé par la construction bois – les constructions en ‹squelette› – mais développe de plus grandes portées, grâce à la résistance supérieure du matériau et aux assemblages plus compacts dus aux nœuds axiaux. De plus les solives horizontales, copie de la construction en bois, sont remplacées par de fines tôles profilées qui sont posées rapidement et qui permettent d’enjamber des portées élevées. Ce principe annonce les structures poteaux-dalles.

1.2

Figure 8: Coupe de parois massives avec extension verticale du volume.

Figure 9: Exemple de murs massifs avec extension verticale du volume

Figure 10: Bâtiment avec système poteaux-dalles

Figure 11: Colonnes réparties selon une trame ponctuelle qui engendre des volumes ouverts

Petite incursion dans la construction massive

Le développement de la construction massive a également été continu. La construction de murs était toutefois plus simple que de couvrir les volumes d’une voûte. On a donc eu recours de manière pragmatique à une méthode de construction hybride, combinaison de la construction massive et de la construction filigrane: des solivages en bois, au lieu de voûtes, ont été mis en œuvre et ont permis la réalisation de constructions à plusieurs étages. Le plan du bâtiment a ainsi été défini par la portée des planchers et par le cloisonnement des murs. La coupe montre des murs massifs et des dalles filigranes, presque translucides, qui donnent l’impression d’une extension verticale du volume sur plusieurs étages.

Un changement de paradigme s’opère dans la construction massive aux environs de 1900 avec l’invention du béton armé, méthode composite intégrant du béton massif et des armatures filiformes en acier. Les premiers brevets du béton armé s’appuient encore sur la construction bois, et montrent par exemple des planchers nervurés comportant des sommiers primaires et des solives secondaires. Cependant, ces éléments sont maintenant armés et coulés d’un bloc, et non plus assemblés. Bientôt la dalle plane en béton armé apparaît, libérée de raidisseurs extérieurs, de nervures ou de tirants.

Une deuxième caractéristique modifie fondamentalement la construction massive. Alors qu’auparavant les murs dictaient le plan et formaient les volumes, les colonnes en béton armé s’incarnent dans le plan en une trame ponctuelle qui influence favorablement l’ouverture du volume.

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Figure 12: Les constructions piliers-dalles mènent à l’ouverture du plan

Les deux systèmes combinés, plaques planes et trame ponctuelle, mènent directement au principe du système poteaux-dalles. Ainsi un changement fondamental du schéma traditionnel de la construction massive, avec son extension verticale du volume, a lieu par basculement de 90° de la coupe, vers l’horizontalité de la construction poteaux-dalles avec sa séparation stricte des étages mais, dans le même temps, son ouverture du volume.

Aujourd’hui presque chaque nouvelle construction massive se base soit sur plan fortement déterminé par de petites cellules délimitées par des parois et des dalles, comme dans la construction de logements, soit sur un système poteaux-dalles, comme

1.3

dans la construction de bureaux, où la séparation des volumes a lieu lors des travaux de finition par des cloisons de séparation non porteuses.

Changement de paradigme dans la construction bois – le panneau

Le panneau fait son apparition dans la construction contemporaine en bois. Si l’apparition de la construction métallique industrialisée, au milieu du XIXe, et du béton armé, aux environs de 1900, ont révolutionné la construction, l’hypothèse peut être émise que l’apparition du panneau bois, à l’aube du XXIe siècle, engendrera une modification de paradigme comparable dans la construction classique en bois. Il ne s’agira cependant moins d’une nouvelle méthode de construction, que d’une adaptation radicale des principes de la construction massive en bois: des dispositions cellulaires en panneaux massifs et des structures poteaux-panneaux en bois massif et colonnes lamellé-collées. La construction poteaux-poutres, évoquée précédemment, n’est plus constituée uniquement de la combinaison d’éléments linéaires. Et comme les questions de la stabilité influencent également la composition du squelette, la combinaison de colonnes et voiles verticaux avec des dalles horizontales va conduire à une structure intéressante composée de panneaux de différentes tailles. Comme le panneau bois est un produit préfabriqué et industriel, les mêmes quesFigure 13: Construction massive en bois

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tions ne manqueront pas de se poser que dans la préfabrication lourde et sa composition également en panneaux. Pour ne citer que quelques exemples: comment seront résolues la géométrie, la physique du bâtiment et l’esthétique de la liaison des panneaux? Comment peut-on réaliser un joint linéaire qui transmette des efforts? Qu’en est-il de la protection phonique? Par sa simplicité formelle, le panneau acquiert pour ainsi dire une forme abstraite par rapport à une structure constituée de barres assemblées et de parois et planchers contreventés.

Sans structure interne, deux lignes suffisent pour le représenter dans une coupe. La trame par étage deviendra la règle. Les constructions massives en bois ne seront plus comparables aux constructions réalisées sur la base d’éléments linéaires.

Qu’est ce qui rend le panneau en bois aussi formidablement fascinant? Le producteur de panneaux ou l’entreprise de construction bois fourniront certainement une réponse différente de celle du charpentier ou du constructeur. Ces derniers vont regretter la perte d’un artisanat riche et traditionnel, varié, plein de techniques complexes et imprégné de culture, même si la production a déjà été industrialisée par la construction à ossature. Les premiers nommés feront remarquer l’incroyable efficacité et la simplicité de la nouvelle méthode dans la construction bois. En effet la construction massive en bois est proche du modélisme à l’échelle 1:1 où, comme dans un château de cartes, chaque pièce est façonnée en trois dimensions pour former une partie du tout. Dans tous les cas, le constructeur bois ne pourra plus à l’avenir ignorer le panneau.

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Figure 14: Construction massive en bois = modélisation à l’échelle 1:1

Figure 15: Construction massive en bois = modélisation à l’échelle 1:1

A la question de ce qui différencie l’architecture de la nature Emmanuel Kant constate ‹l’Ensemble est une composition et non un amas›. Cela peut aussi s’appliquer à la construction massive en bois. Par contre, cette observation n’est pas valable au niveau des éléments, par exemple les parois: elles ne sont plus composées de barres subtilement assemblées pour former l’ossature, mais d’un arrangement compact de planches, listes ou placages, qui sont disposés les uns sur les autres et liés mécaniquement ou collés. L’aspect intérieur du panneau n’est donc plus structuré mais ‹empilé›. Mis à part pour les données techniques, plus aucun constructeur ou entrepreneur bois ne doit se préoccuper de la composition interne du panneau, qui est désormais du ressort du fabricant ou du fournisseur. Même si le collage est une technique traditionnelle et industrialisée, dans la construction bois le terme construction massive en bois dégage une impression particulière; le bois n’a-t-il pas été massif de par la croissance de l’arbre? Est-ce donc l’annulation de la transformation industrielle de la grume en sciure, fibres et placages, par combinaison, façonnage et assemblage?

Est-ce le retour à l’état originel du bois? S’agit-il avec cette nouvelle méthode d’un ‹retour à la nature› comme le préconisait Rousseau? Ou le concept essaie-t-il de concilier les aspects antagonistes entre le processus constructif et l’essence de son composant, le panneau? N’est-ce pas simplement l’aveu que les règles de la construction massive vont s’imposer dans la construction bois?

1.4

Que peut-on faire avec des panneaux?

Le panneau massif en bois est un produit semi-fini plan et rectangulaire. Il est stable et résiste à des charges élevées aussi bien dans son plan que perpendiculaires à celui-ci. Il est donc parfaitement adapté à la construction multi-étages. Le panneau massif en bois peut être réalisé en différentes épaisseurs, théoriquement jusqu’à une épaisseur infinie, ce qui le rend particulièrement intéressant. En effet, le procédé de fabrication consiste à assembler mécaniquement ou à coller et presser entre elles, perpendiculairement ou en diagonale, des couches de planches, de lattes ou de placages.

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Le panneau d’épaisseur normale L’utilisation du panneau d’épaisseur normale, dont l’épaisseur est donnée par les exigences statiques, illustre parfaitement les possibilités de la construction massive en bois.

La décomposition des strates de la façade montre un système de couches monofonctionnelles mais complémentaires, qui se compose de l’intérieur vers l’extérieur de la couche porteuse (le panneau), de l’isolation thermique et de la couche de protection.

Cette dernière, ancrée sur la couche porteuse à l’aide d’une sous construction supplémentaire (substrat), donne l’expression formelle de la façade. Elle est relativement indépendante du gros œuvre des panneaux et ne limite donc pas l’expression architectonique du bâtiment.

Les dalles d’étages ne sont guère différentes dans le principe de l’arrangement des couches. Le panneau (couche porteuse) doit être dimensionné en fonc-

Figure 17: ‹panneau fin› Bearth + Deplazes: Maison Bearth-Candinas, Sumvitg

Figure 19: Le panneau fin comme revêtement porteur d’éléments en caisson

Le panneau fin Seul, le panneau fin a une capacité portante limitée en paroi. C’est pourquoi il doit être en général renforcé contre le flambage par des nervures à intervalles réguliers. Les nervures perpendiculaires peuvent être du même matériau que les panneaux. Si l’on ferme le panneau à nervure avec un panneau du même type et que l’on isole le vide, il en résulte un système de façade compact dans lequel la couche porteuse, la couche d’isolation et la couche de protection, si elles ne fusionnent pas entièrement, s’entrelacent étroitement. Dans la construction bois il est souvent question de ‹panneaux sandwich› qui ne sont rien d’autre que des éléments en caissons.

L’avantage de ce mode de production est une préfabrication avancée des éléments, dont les joints doivent être résolus, en ayant recours aux catalogues de détails fournis par les fabricants par exemple. Ce genre d’éléments est très léger et malgré tout très résistant, par ex. contre les charges de vent.

Les éléments en caissons offrent également des avantages dans les dalles, principalement avec de grandes portées. Une certaine quantité de conduites horizontales (services) peuvent être intégrées dans les éléments. Il faut cependant prendre en compte l’acoustique du bâtiment, qui nécessite une composition du plancher adéquate.

Comme parois intérieures porteuses, les éléments en caisson offrent une possibilité supplémentaire.

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tion de sa résistance et de sa déformée. Il est surmonté en général d’une couche d’isolation (bruit solidien ou aérien) et de la couche praticable, qui comprend le revêtement de sol et sa sous-construction adaptée.

Figure 16: Mise en œuvre en dalle de panneaux d’épaisseur normale

Figure 18: Le panneau porteur intérieur, fin, est renforcé par des nervures contre le flambage

Après l’installation des conduites techniques, ils peuvent être remplis avec un granulat lourd, du sable, et offrent ainsi non seulement de meilleures conditions acoustiques mais aussi plus de masse pour l’amélioration du rendement énergétique de l’habitation. L’élément en caisson offre donc au constructeur bois un vaste champ d’application, et peut également être mis en oeuvre dans la construction en bois classique.

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Figure 20: Modèle d’un volume brut empilé en haut: vue de l’extérieur en bas: aperçu de l’intérieur

Le panneau de forte épaisseur Les panneaux peuvent être empilés les uns sur les autres. A l’aide de patrons de découpe, comme les connaît l’industrie textile, des éléments spécifiques au projet peuvent être façonnés et assemblés avec un rendement optimal. Grâce au fraisage assisté par ordinateur, les coupes ne doivent pas être perpendiculaires au panneau, mais peuvent se suivre avec des orientations différentes et continues. Les surfaces des éléments empilés apparaissent au final comme un volume avec un développement tridimensionnel. Il en résulte des volumes bruts massifs possédant une vie intérieure organique. La construction en bois quitte à cet endroit tous les genres de construction connus. Le processus ressemble plus à une sculpture, ou selon Kant à un ‹amas›, qu’à une construction structurée. Le terme ‹construction massive en bois› reçoit ici une toute nouvelle signification.

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Vivre dans une maison massive en bois 2.1

La culture de construire et d’habiter

La sensibilité face à l’habitat prend de l’importance dans notre société. Si à l’origine une hutte était déjà un habitat, car elle assurait une protection et un toit au-dessus de la tête, une maison doit de nos jours répondre à tous les besoins et attentes de la vie moderne. Elle doit offrir un espace de vie et de travail, un lieu de retraite et de bien-être, refléter un style de vie, et former pratiquement notre troisième épiderme. Elle doit remplir les exigences les plus élevées au niveau du confort, de l’écologie, de l’architecture et de l’économie. Le choix du matériau de construction pour la maison exprime également le point de vue du maître d’ouvrage, et l’importance qu’il attache aux questions écologiques.

Les échelles de valeurs ont changé et la construction bois à plusieurs niveaux – la construction massive en bois – suit un courant ascendant. Elle répond aux idées et aux souhaits de l’individu sensible et responsable, mais aussi aux idées de confort et aux capacités financières du maître d’ouvrage contemporain.

Figure 21: Comparables et pourtant d’époques différentes.

Environ 350 ans séparent les deux maisons en bois.

A gauche maison en madriers à Ernen (VS) datant d’env. 1650, à droite la maison d’habitation à Jenaz (GR) de l’architecte Peter Zumthor de 2002.

Figure 22: Hier construction en madriers, aujourd’hui construction massive en bois. A gauche la maison des capucins à Ernen (VS) de 1511, à droite maison paysanne Vogelsang à Ebikon (LU) de 2006. Les deux bâtiments ont en commun un socle massif sur lequel repose un volume en bois à plusieurs niveaux. Les exigences des occupants quant à l’architecture, le confort et l’économie ont changé, le matériau reste.

Un regard en arrière nous montre que nous n’avons pas inventé la construction massive en bois. Aprés être tombée dans l’oubli au profit du beton armé et de l’acier par exemple, nous l’avons rédecouverte, redéfinie et optimisée.

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2.2 Figure 23: La construction en madriers, archetype de la construction en bois (à gauche) la construction en bois massif contemporaine, comme précurseur de la construction possédant un bon rendement énergétique (à droite)

Figure 24: La réserve de bois par hectare dans la forêt suisse vient en tête au niveau européen. En Suisse la part des résineux l’emporte sur les feuillus. L’épicéa, le sapin et le hêtre sont les essences les plus fréquentes. (source: LFI 2, 1993 –1995, Eurostat)

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Pourquoi construire massif en bois?

Ce n’est pas un hasard si la plus récente méthode de construction en bois s’est développée avant tout en Suisse, en Allemagne, en Autriche ainsi qu’en Scandinavie, dans des pays qui misent sur l’encouragement de la ressource bois non polluante et renouvelable. Le bois est disponible en grande quantité et croît continuellement. Utiliser la forêt permet de veiller à son entretien.

De la construction en madriers à la construction massive en bois Dans la construction en bois, différents systèmes de construction peuvent être définis qui se caractérisent par leur façonnage, leur mise en œuvre et leur image. Ces systèmes sont souvent nommés différemment selon la région ou le type de construction.

La construction massive en bois se trouve pour ainsi dire au début et à la fin du point de vue de l’histoire de la construction. D’abord réalisée artisanalement comme construction brute et primitive en rondins ou en madriers, aujourd’hui planifiée et façonnée sur CNC avec les valeurs écologiques et physiologiques de l’habitat les plus élevées.

Les développements et innovations actuels dans la construction bois sont de nature structurelle. La construction bois prend de ce point de vue une position particulière dans l’industrie de la construc-

Pays Suède Allemagne France Finlande Italie Autriche Norvège Espagne Suisse Pays-Bas

Réserve de bois en millions m3 2945 2911 1959 1954 1071 1030 742 592 428 51

Répartition des essences dans la forêt suisse

Répartition des résineux dans la forêt suisse

29%

Réserve de bois en m3/ha 105 271 116 86 109 266 62 23 361 182 Répartition des feuillus dans la forêt suisse

47%

18%

1% 3%

3%

5% 71%

3%

15%

71 % 47 % 15 % 5% 3% 1%

Résineux dont épicéa sapin mélèze pin autres

29 % 18 % 3% 2% 2% 1% 3%

1% 2% 2%

Feuillus dont hêtre frêne érable chêne châtaignier autres

11

tion. Un savoir hautement technologique est délégué aux entrepreneurs. Cela signifie un allègement pour l’architecte qui ne doit plus se soucier des détails de la composition interne de la construction.

La construction en bois massif va prendre de l’importance suite à l’intérêt grandissant pour les questions énergétiques, écologiques et de biologie du bâtiment. Mais lorsqu’il s’agira de convertir les capacités spécifiques de la construction massive en bois en stratégies intelligentes pour le projet architectural, ce ne seront pas seulement les spécialistes bois, les techniciens, les biologistes du bâtiment ou Figure 25: Valeur indicative du bois utilisé pour une maison familiale, pour différents systèmes constructifs

Type de construction Partition d’une cave à claire-voie Charpente sur construction conventionnelle Construction à colombage Construction à ossature Construction en madriers Construction en bois massif

2.3

Figure 26: Le bois, massif par nature

Figure 27: Données de l’industrie suisse du bois et de la forêt (estimation)

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les spécialistes en énergie qui seront sollicités mais avant tout les architectes. Seule cette combinaison est garante d’une architecture de qualité, essentielle à une prise en compte pragmatique du développement durable.

Consommation de bois < 1 m3 env. 5 m3 env. 15–20 m3 env. 20–40 m3 env. 50–80 m3 env. 150–200 m3 (Système: Appenzellerholz)

Matière première renouvelable

En comparaison avec la production mondiale estimée de différentes matières premières, le bois, avec 2,2 milliards de tonnes arrive en tête devant le ciment (2 milliards de tonnes), l’acier (1 milliard de tonnes) et les matières synthétiques (0,25 milliard de tonnes). Environ un tiers de la surface de la Suisse est recouverte de forêt. Les trois quarts sont propriétés du secteur public, en majorité des communes, tandis que le quart restant se partage entre 250 000 propriétaires privés.

Il est étonnant de voir que les Suisses montrent un grand intérêt pour la forêt et que les métiers forestiers sont estimés, mais que par contre, le volume de bois produit par la forêt est souvent ignoré, ce qui conduit parfois à un malentendu lors de l’exploitation de la forêt qui est assimilé, à tort, à une perte de Employés dans l’économie forestière suisse Employés dans l’économie du bois suisse Accroissement annuel de la forêt suisse Besoin annuel de bois en suisse Volume de bois annuel de la forêt suisse potentiellement utilisable économiquement Récolte annuelle de bois (moyenne sur plusieurs années) Importation annuelle à usage interne

substance naturelle.

Outre les 5 millions de m3 récoltés annuellement dans ses forêts, la Suisse importe 2 millions de m3 pour satisfaire la demande qui atteint 7 millions de m3 environ. Seule une partie de ces importations est justifiée par la qualité élevée des bois à laquelle les essences suisses ne répondraient pas. La récolte de bois dans les forêts suisses pourrait être augmentée notablement sans nuire à une exploitation forestière durable.

7 000 75 000 10 millions m3 7 millions m3 7,5 millions m3 5 millions m3 2 millions m3

12

2.4 Figure 28: Définition bois de grand et petit diamètre

Utilisation du bois de fort diamètre

Terme Bois de grand diamètre Bois de petit diamètre

Diamètre à hauteur Diamètre au de poitrine (DHP) petit bout > 52 cm > 45 cm

Demande actuelle

Utilisation

20 %

≤ 52 cm

80 %

Grandes sections massives Raboterie, lattes, bois de construction

≤ 45 cm

La réserve Le bois sur pied en forêt dont le diamètre à hauteur de poitrine (mesure du tronc à une hauteur de 1,30 m du sol, DHP) est de 52 cm ou plus, est désigné comme bois de fort diamètre.

Le deuxième inventaire national des forêts, en 1995, a mis la filière du bois et de la forêt face au problème des bois de fort diamètre, problème certes prévisible mais dont personne n’avait mesuré l’importance. Il est devenu évident que les réserves dans la forêt suisse étaient en constante augmentation et que les arbres devenaient toujours plus âgés. Malheureusement plus de bois dans la forêt ne signifie pas forcément plus de gains. Dans les décennies passées, l’industrie de transformation du bois a montré un besoin grandissant en bois de petit diamètre, ce qui a engendré pour le bois de fort diamètre un écart croissant entre l’offre et la demande.

Ainsi les propriétaires de bois de grand diamètre ont à lutter avec des difficultés d’écoulement toujours plus grandes.

La demande Les besoins du marché pour un produit homogène, bon marché, disponible en quantité a conduit, depuis les années 70, à une industrialisation de la production et de la transformation des résineux. Sur cette lancée, le système de récolte mécanisé, efficace pour l’heure que jusqu’à des arbres de 45 cm DHP, a été développé. En comparaison il est unique-

Figure 29: Classes de diamètres dans une futaie uniforme, total 809 000 hectares, selon les perspectives de l’utilisation du bois fort en Suisse, mai 1999

Part pour 1000 ha en Suisse

1)

150

Bois de grand diamètre dans un futur proche

300 250

252,2

200 173.2

181

124,3

100 50 0

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51,6 26,6 0−11

12−29 30−39 40−49 1) 50−59 Classes de diamètres en cm

> 60

ment possible de récolter les bois de fort diamètre à l’aide de systèmes manuels ou semi-mécanisés, qui sont plus onéreux.

La conséquence de la demande supérieure en bois de petit diamètre est qu’environ 80 % des scieries suisses sont équipées pour des diamètres au petit bout jusqu’à environ 45 cm; et par conséquent seules 20 % se sont spécialisées pour la transformation de bois de haute qualité et d’assortiments spéciaux qui incluent les bois de plus forte dimension.

Le bois de gros diamètre est à disposition en grande quantité pour les prochaines années. Même avec une exploitation forcée, environ la moitié du bois de grand diamètre sur pied disponible actuellement le sera encore dans 40 ans. Il ne fait donc aucun doute qu’une partie des nouveaux investissements dans la transformation du bois doit se faire dans le développement de technologies pour les bois de fort diamètre, qui est la condition nécessaire pour que ce type d’assortiment puisse être transformé plus avantageusement et offert sur le marché à des prix concurrentiels.

Les experts encouragent une augmentation massive du sciage de bois de fort diamètre pour les décennies à venir. C’est la seule manière d’obtenir, dans les forêts suisses, des catégories d’âge, étagées, renouvelables et stables, capables de résister aux différentes menaces naturelles dont le nombre et la puissance destructive vont en augmentant.

Il est donc réjouissant que des intéressés à la construction massive en bois s’attachent à créer des alliances régionales pour l’utilisation du bois de fort diamètre, car celle-ci permet de valoriser au mieux cette ressource de manière locale.

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2.5 Figure 30: Pavillon forestier Gulpwald à Willisau, Architecte: CAS Chappuis Aregger Solèr AG, Willisau

Figure 31: Vue intérieure du pavillon forestier Gulpwald

Figure 32: ‹1:1 Wood Works›: Une construction massive expérimentale de l’équipe des Professeurs A. Deplazes et A. Moravánszky, DARCH, EPFZ

Figure 33: Wood Works: Vue intérieure

Forêt, bois et CO2

Quels sont les avantages environnementaux d’un système intégrant un volume de bois supérieur? Les arbres, dans leur processus naturel de croissance, fixent le carbone de l’air ambiant. Un épicéa nécessite environ 0,7 tonne de gaz carbonique (CO2) pour la formation d’un mètre cube de bois. Grâce à ce processus, les arbres et la forêt aident à abaisser le taux de CO2 et il y a lieu de penser que des puits de CO2 joueront un rôle important dans la diminution de l’effet de serre, et seront ainsi un composant fondamental du protocole de Kyoto.

Protocole de Kyoto La Suisse s’engage depuis 1997 par le protocole de Kyoto, comme beaucoup d’autres nations industrialisées, à limiter les émissions annuelles de CO2 pour les années 2008 à 2012. Dans le protocole de Kyoto, les quantités maximales de rejets diffèrent pour chaque pays, et sont exprimées en pourcent de l’année de référence 1990. La Suisse et les pays de l’UE ont volontairement fixé une réduction des valeurs d’émissions à 92 % de celles de 1990.

Mise en pratique La diminution des gaz à effet de serre – principalement de CO2 – peut être atteinte de différentes manières. Une réduction de la consommation des énergies fossiles comme le charbon, le pétrole, le gaz naturel est d’une grande importance. L’amélioration de procédés industriels engendrant du CO2, une agriculture respectueuse de l’environnement ainsi qu’une gestion optimale des déchets agissent également de manière positive sur le bilan de CO2 d’un pays.

La majorité des mesures visant à diminuer la concentration de CO2 dans l’atmosphère nécessitent des innovations technologiques. Elles ne demandent pas seulement du temps mais sont également onéreuses. Les experts voient donc dans l’encouragement du rôle du bois et de la forêt – comme puits de carbone ou comme matériau de substitution – une mesure avantageuse et qui peut rapidement être mise en pratique.

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Les prestations de la forêt et du bois La croissance de la forêt fixe du CO2. Par hectare de forêt suisse, env. 120 tonnes de carbone sont stockées, ce qui correspond dans l’atmosphère à 440 tonnes de gaz carbonique. En relation avec la totalité de la forêt suisse, presque 550 millions de tonnes de CO2 sont fixées. Grâce à l’exploitation forestière, Kyoto attribue annuellement à la Suisse 1,8 million de tonnes d’émission de CO2 (Source: OFEV 2007).

Mais la forêt est exposée à des risques. Des catastrophes telles que des incendies ou des dévastations sur de grandes surfaces, comme lors de l’ouragan Lothar (1999), transforment les forêts de puits en source de CO2. Une exploitation régulière permet un abaissement de CO2 plus constant et moins risqué que des surfaces de forêt en friche, car le stock le plus sûr n’est pas la forêt, mais le bois.

Du bois transformé en produits durables, comme des bâtiments, soustrait du carbone au cycle naturel et le fixe pour plusieurs décennies, voire plusieurs siècles. Parallèlement du gaz carbonique continue d’être fixé par la croissance de la forêt. L’abaissement de CO2 par une utilisation durable du bois peut être couplé à une utilisation des chutes de bois comme vecteur énergétique au lieu d’énergies fossiles. Le bois présente un bilan de CO2 neutre, puisque la combustion libère autant de CO2 que le bois en a fixé pendant sa croissance.

Emissions mondiales de CO2 par combustion d’énergies fossiles (2003) Fixation de CO2 par les forêts du nord de l’Europe Emissions suisses de CO2 par combustion d’énergie fossiles (2005) Fixation de CO2 par la forêt suisse

Lignatec construction massive en bois

Le parc immobilier suisse Dans le parc immobilier suisse environ 45 millions de tonnes nettes de CO2 sont fixées. C’est environ autant que les émissions annuelles suisses. Si l’on pense que l’on pourrait augmenter la part du bois dans la construction des 10 –15 % actuels, à 20 – 30 %, on prend conscience de l’énorme potentiel de stockage de CO2 dans les bâtiments.

L’utilisation durable du bois dans la construction réside également dans le fait que la fabrication de produits en bois utilise nettement moins d’énergie que la production d’autres matériaux. Ainsi une utilisation plus faible d’énergie de transformation réduit considérablement les émissions de gaz à effet de serre. Avec une consommation supplémentaire d’un million de m3 de bois dans la construction, il serait possible d’économiser l’équivalent d’environ un million de tonnes de gaz carbonique en brûlant systématiquement les chutes de la production. En Suisse la capacité d’absorption de bois dans la branche de la construction est telle, qu’une utilisation plus élevée permettrait d’atteindre un quart des valeurs fixées par Kyoto (env. 2 – 3 % de réduction des émissions de CO2 en comparaison à 1990). En conséquence construire en bois est une contribution à la protection climatique.

23 milliards tonnes CO2 1,5 milliards tonnes CO2 46 millions tonnes CO2 2,8 millions tonnes CO2

Figure 34: Chiffres du bilan CO2 mondial et suisse (sources: 1ere ligne, WWF, Energy revolution, Development of global CO2 emissions by sector, 2007; 2e ligne, NSF National Center for Atmospheric Research, Boulder USA, Springer Science and Business Media, 2007; 3e ligne, OFEV, Inventaire des émissions de gaz à effet de serre, 2007; 4e ligne, OFEV Puits et sources de CO2 dans l’exploitation forestière, 2006)

15

2.6

Utiliser le bois fait partie d’une économie durable

Celui qui construit en bois assume ses responsabilités face à l’environnement, car le bois est une ressource renouvelable, et la forêt est exploitée en Suisse de manière durable. Presque 10 millions de m3 de bois poussent chaque année dans nos forêts, ce qui signifie que la quantité nécessaire pour réaliser une maison massive en bois croît en un court laps de temps.

Figure 35: Comparaison entre la durée d’une activité et le volume de bois fourni par la forêt dans le même laps de temps ainsi que son utilisation correspondante, qui illustre la croissance annuelle de la forêt suisse (10 millions de m3).

Lignatec construction massive en bois

Pendant … les quelques secondes qu’il a manqué pour prendre le train les 2–3 minutes du brossage des dents un café sur le pouce (6’) la sieste (20’) la première mi-temps (45’) un parcours Vita (1 h)

la promenade dominicale en forêt avec la famille (2 h) une journée d’excursion (5 h)

Thomas Frick, Architecte dipl. ET Ensemble bâti ‹Im Hobacher› Cet ensemble est un exemple éclatant de l’attitude écologique des jeunes maîtres d’ouvrage. Ils ne s’identifient pas uniquement à l’architecture, mais également à son contenu.

Beat Weaber, Architecte BSA Lotissement Raschnal à Saas en Prättigau Nous avons souhaité explorer les possibilités de la construction massive en bois. Pour nous il était enrichissant d’être canalisés par cette méthode constructive.

Verena Kubli, Maison multifamiliale Schwantlern Le climat intérieur est fantastique, je n’ai jamais aussi bien dormi!

Outre l’aspect de la matière première renouvelable, l’exploitation de la forêt suisse est également nécessaire à son entretien. En effet les coupes de bois procurent de la lumière aux jeunes arbres.

… le bois croît pour la construction … d’un pavillon de jardin (~9 m3) d’une spacieuse maison individuelle en ossature (~34 m3) d’une maison en madrier (~60 m3) de 7 maisons massives en bois (~380 m3) d’un immeuble de bureau massif en bois pour 45 employés (~490 m3) d’un immeuble de bureau en ossature pour 50 collaborateurs comprenant une salle d’exposition et un logement en attique (~780 m3) du Palais de l’Equilibre à l’Expo.02 (~1100 m3) d’un lotissement de 72 maisons en ossature et planchers massifs (~3000 m3)

Beat Kämpfen Architecte EPF/SIA, Master of architecture UCB, Maison multifamiliale ‹Sunny Woods› ‹Sunny Woods› est un exemple convaincant d’architecture en bois, qui combinée avec des solutions techniques d’avant-garde, conduisent à une haute qualité d’habitabilité pour un faible impact sur l’environnement.

Un résultat qui enthousiasme les habitants!

Christoph, Gabriela, Manuel et Benjamin Wendel, maison réalisée en Bresta

Depuis que nous avons déménagé en 1997, nous n’utilisons plus d’humidificateur. La masse de bois contenue dans les parois et les planchers régule l’hygrométrie de la maison. La fixation au mur de tableaux ou de petits meubles ne pose pas de problème, car il possible de disposer partout un clou ou une vis.

16

3

Lignatec construction massive en bois

Physique du bâtiment et confort d’habitation La charge sur l’environnement, le climat intérieur et le confort des constructions sont fixés principalement par les valeurs écologiques des matériaux utilisés, par la protection thermique et par la protection phonique des parties de construction. Ces valeurs indicatives figurent ci-dessous avec une comparaison entre les constructions courantes, qu’elles soient en bois massif, en ossature, ou en structure massive (béton, brique).

Construction massive en bois Construction à ossature

Construction massive

d d

d

1 2 3 4 5

d Standard énergétique

[mm]

Ecologie Energie: – renouvelable [MJ/m2] – non-renouvelable [MJ/m2] Effet de serre CO2: – élément de construction [g CO2eq/m2a] – élément de construction + utilisation [g CO2eq/m2a] Protection thermique Valeur U Valeur U24 Faculté de stockage thermique C Protection acoustique Indice d’affaiblissement acoustique R’w Figure 36: Parois extérieures avec différents standards énergétiques

[W/m2K] [W/m2K] [kJ/m2K]

[dB]

6 2 7 8 4 5

100 (E)

180 (M)

360 (M-P)

160 (E)

220 (M)

420 (M-P)

100 (E)

160 (M)

340 (M-P)

1960 487

2016 559

2142 720

1071 329

1090 381

1153 553

5 580

6 662

9 907

584 9672

722 6484

1031 4191

437 7953

479 6147

621 3735

753 9863

822 6919

1028 4089

0,296 0,060

0,188 0,030 82

0,103 0,010

0,245 0,130

0,184 0,090 40

0,101 0,020

0,296 0,070

0,198 0,050 120

0,100 0,020

35 1 2 3 4 5 6 7

9 1011

Paroi porteuse en bois massif (par ex. 90 mm) Ev. couche d’étanchéité à l’air Lattage bois/ couche d’isolation thermique Coupe-vent ou revêtement extérieur Revêtement de façade ventilé Revêtement intérieur non-porteur Revêtement intérieur de contreventement

45 8 9 10 11

48 Ossature bois/isolation thermique Crépi intérieur Mur en brique (par ex. 175 mm) Isolation thermique extérieure (par ex. PSE)

(E) ‹loi sur l’énergie› (U=0,3 W/m2K) (M) ‹Minergie› (U=0,2 W/m2K) (M-P) ‹Minergie-P› (U=0,1 W/m2K)

17

3.1

Lignatec construction massive en bois

Ecologie

L’énergie primaire, l’ ‹énergie grise› et l’effet de serre des éléments de construction présentés sont évalués selon la Documentation SIA D 0123. Pour la quantité d’énergie primaire, la distinction est faite entre énergie renouvelable et non renouvelable. Dans les constructions en bois le volume d’énergie renouvelable ne pose pas de problème (il correspond la plupart du temps à l’énergie de combustion). Différents gaz, qui se forment lors de pratiquement tout procédé de fabrication, mènent à long terme à un effet de serre global. A l’aide d’un facteur de transformation, ces gaz sont convertis en gaz carbonique (kg CO2eq). En ne considérant que l’élément de

construction, il est clair que plus un bâtiment est isolé, plus les dommages à l’environnement ‹partie de construction› sont élevés. La comparaison avec le facteur ‹partie de construction + utilisation› démontre qu’une bonne protection thermique est judicieuse. En effet, l’effet de serre effectif le plus faible est pour des maisons Minergie-P. L’emplacement climatique Zurich et un chauffage à mazout (310 g CO2eq par kWh d’énergie utile) ont été retenus pour l’analyse de l’effet de serre.

Construction massive en bois Construction à ossature

Construction massive

d

d d

1 2 3 4 5

d Standard énergétique

[mm]

Ecologie Energie: – renouvelable [MJ/m2] – non-renouvelable [MJ/m2] Effet de serre CO2: – élément de construction [g CO2eq/m2a] – élément de construction + utilisation [g CO2eq/m2a] Protection thermique Valeur U Valeur U24 Faculté de stockage thermique C Protection acoustique Indice d’affaiblissement acoustique R’w Indice d’amélioration au bruit de pas L’n,w Figurer 37: Toits plats avec différents standards énergétiques

[W/m2K] [W/m2K] [kJ/m2K]

[dB] [dB]

6 2 7 6 8 6 4 5

120 (M)

260 (M-P)

200 (E)

240 (M)

480 (M-P)

100 (E)

140 (M)

280 (M-P)

2430 812

2431 896

2434 1188

1082 971

1094 1006

1170 1213

17 927

18 1010

21 1302

691 8543

761 6618

1008 4107

944 7781

973 6793

1142 4220

1399 9863

1470 7660

1716 4907

0,256 0,040

0,191 0,030 60

0,101 0,010

0,222 0,070

0,189 0,060 37

0,100 0,010

0,275 0,020

0,201 0,010 380

0,104 0,010

50 60 1 2 3 4 5 6

9 10 2 3 4 5

80 (E)

Dalle en bois massif (par ex. 140 mm) Barrière-vapeur/couche d’étanchéité à l’air Couche d’isolation (par ex. EPS Lambda) Etanchéité/couche de protection/ couche d’isolation au bruit de pas Couche de protection et d’utilisation (par ex. substrat) Revêtement ou couche de fond

45 60 7 8 9 10

60 40 Poutre en bois/isolation thermique Couche ventilée Crépi de plafond Dalle en béton armé (par ex. 260 mm avec ventilation)

(E) ‹loi sur l’énergie› (U=0,3 W/m2K) (M) ‹Minergie› (U=0,2 W/m2K) (M-P) ‹Minergie-P› (U=0,1 W/m2K)

18

3.2

Lignatec construction massive en bois

Protection thermique

Les exigences pour la protection thermique estivale et hivernale sont définies dans les normes SIA 180, SIA 380/1 et dans les ordonnances énergétiques cantonales.

Concernant la protection thermique hivernale, caractérisée dans les figures 36 et 37 par la valeur U, il est judicieux de répondre à des standards plus sévères comme Minergie ou Minergie-P. Pour la protection thermique estivale, la norme SIA 180 exige à la base une température intérieure confortable inférieure à 26.5 °C, et pose des exigences sur la valeur U dynamique UT, respectivement U24 pour les toitures (U24 ≤ 0.20 W/m2K), et sur l’inertie thermique du bâtiment. Cette dernière est dépendante de la capacité de stockage thermique C

(capacité thermique) de chaque élément. Les couches à l’intérieur du bâtiment jusqu’à la couche d’isolation thermique sont déterminantes pour la faculté de stockage thermique. Dans la construction massive en bois, celle dont l’inertie thermique est la plus grande, 30 mm de bois peuvent être considérés comme accumulateur calorifique. Dans la construction à ossature, il s’agit du revêtement intérieur, et dans la construction massive, par exemple, de 80 mm de brique.

Constr. en bois massif

1 3 4 5 6

Ecologie Energie: – renouvelable – non-renouvelable Effet de serre CO2: – élément de construction

1 2 3 4 5 6

7 8 7 3 4 5 6

Constr. massive

9 10 3 4 5 6

[MJ/m2] [MJ/m2]

3307 825

1751 675

1646 503

195 587

[g CO2eq/m2a]

923

1004

658

1324

[kJ/m2K] [kJ/m2K]

180 60

180 60

180 37

180 380

[dB] [dB]

55 65

60 40

50 60

60 40

Protection thermique Faculté de stockage thermique Csup Faculté de stockage thermique Cinf Protection acoustique Indice d’affaiblissement acoustique R’w Indice d’amélioration au bruit de pas L’n,w Figure 38: Dalles d’étages

Constr. à ossature

1 2 3 4

Dalle en bois massif (par ex. 180 resp. 90 mm) Béton (par ex. 90 mm; dalle mixte bois-béton) Couche d’isolation thermique et au bruit de pas Couche de séparation

5 6 7 8 9 10

Chape (par ex. flottante) Revêtement de sol (par ex. parquet) Revêtement /couche de fond Poutre en bois/isolation du caisson Crépi de plafond Dalle en béton armé (par ex. 260 mm avec ventilation)

19

3.3

Lignatec construction massive en bois

Protection acoustique

La norme SIA 181 fait une différence entre les exigences minimales et exigences accrues. Les exigences accrues sont valables pour des maisons familiales mitoyennes ou en ordre contigu, ainsi que pour de nouvelles constructions en propriété par étage. La norme SIA 181 fournit également des recommandations différentes (degré 1 resp. 2) pour la protection acoustique à l’intérieur d’une unité d’utilisation. Une bonne protection acoustique est une condition primordiale pour des habitations confortables et pour garantir l’intimité nécessaire.

Les valeurs indicatives de l’indice d’affaiblissement acoustique apparent pondéré R’w, pour la protection aux bruits aériens, et du niveau de pression pondéré du bruit de choc normalisé L’n,w, pour la protection aux bruits de pas, sont données dans les figures 36 – 39. Les valeurs d’adaptation au spectre C, Ctr resp. Cl, qui améliorent l’évaluation de la transmission de bruits à basse fréquence, sont également importantes pour la protection acoustique.

Pour les parois extérieures, les fenêtres influencent de manière prépondérante la protection acoustique contre les bruits aériens (par ex. le bruit du trafic). La capacité d’isolation acoustique résultante peut, selon le rapport de surface entre les fenêtres et la paroi extérieure, être améliorée uniquement par des mesures appliquées aux fenêtres.

La protection acoustique (protection acoustique aérienne et aux bruits de choc) de dalles d’étage peut être améliorée par des revêtements suspendus souples (par ex. panneau de plâtre) et/ou par une augmentation de la masse (par ex. dalle béton ou amortisseurs dans la construction à ossature) de la structure porteuse.

La protection des parois intérieures contre les bruits aériens peut également être améliorée par des couches souples ou par des ossatures doubles indépendantes.

Constr. massive en bois

1 2 3

1

Ecologie Energie: – renouvelable – non-renouvelable Effet de serre CO2: – élément de construction Protection thermique Faculté de stockage thermique C Protection acoustique Indice d’affaiblissement acoustique R’w Figure 39: Parois intérieures

Constr. à ossature

Constr. massive

3 4

5 6

[MJ/m2] [MJ/m2]

1559 348

1690 708

300 308

4 441

[g CO2eq/m2a]

571

1213

556

1032

[kJ/m2K]

44

26 bzw. 64

21

94

[dB]

35

50

45

48

1 2 3

Paroi porteuse en bois massif (par ex. 90 mm) Couche souple séparée (avec des étriers ou similaire) Revêtement de paroi ev. avec fonction de stabilisation

4 5 6

Ossature bois 80 x 100 mm/ isolation de l’espace vide Crépi intérieur Mur en brique (par ex. 175 mm)

20

3.4

Protection incendie

Les exigences concernant les bâtiments sont fixées dans les prescriptions de l’Association des établissements cantonaux d’assurance incendie (AEAI).

La résistance au feu d’éléments de construction est évaluée selon les critères R (résistance), E (étanchéité) et I (isolation thermique). La combustibilité des matériaux de construction ne représente pas un critère pour le classement REI. La mise en œuvre à l’intérieur des parties de construction de matériaux combustibles est limitée par les prescriptions de protection incendie. Selon les normes actuelles l’utilisation de bois a lieu principalement dans les classes de résistance au feu de 30 et 60 minutes.

Construction massive en bois

Construction à ossature

Ψ = –0,035 W/mK

Ψ = –0,025 W/mK

θsi = 15,9 °C

18

θe = –10,0 °C he = 25 W/m2K

18

θi = 20,0 °C hi = 4 W/m2K

Lignatec construction massive en bois

θe = –10,0 °C he = 25 W/m2K

La résistance au feu de parties de construction en bois peut être assurée par des revêtements participant à la protection incendie ou par l’ensemble de la partie de construction (section massive ou composée). Selon la classification et la résistance au feu, des exigences particulières sont fixées en ce qui concerne la constitution, le nombre de couche et la matérialisation des parties de construction en bois.

La Documentation Lignum protection incendie ‹Parties de constructions en bois – Planchers, parois et revêtements résistants au feu› présente les variantes de constructions capables de répondre à ces exigences.

Construction massive Ψ = 0,018 W/mK

θsi = 15,0 °C

θsi = 16,1 °C

18 18 18 17 18

17 18

θi = 20,0 °C hi = 4 W/m2K

θe = –10,0 °C he = 25 W/m2K

17

θi = 20,0 °C hi = 4 W/m2K

Figure 40: Ponts thermiques au passage de la paroi extérieure pour des porte-à-faux de toiture plate (avant-toit). Eléments de construction selon figures 36 et 37 pour des valeurs U du standard Minergie aux environs de 0,2 W/m2K. Il a été tenu compte pour le coefficient de perte des ponts thermiques, d’un coefficient de passage thermique intérieur hi de 7.7 W/m2K et pour la température minimale de surface si, d’une valeur hi de 4,0 W/m2K. La construction massive en bois présente du côté intérieur de la liaison paroi extérieure / toit plat, les températures de surface ( si) les plus élevées pour des conditions cadres identiques (température intérieure i de 20 °C, température extérieure e de –10°C, coefficient de passage thermique extérieur he de 25 W/m2K). Pour les deux détails des constructions en bois, il résulte une perte négative à l’endroit du pont thermique ( ), ce qui signifie aucune perte d’énergie supplémentaire. La construction massive présente un léger pont thermique au même endroit.

21

4

Lignatec construction massive en bois

Produits et systèmes pour la construction massive en bois Face à l’importance croissante des constructions massives en bois, des entreprises suisses, mais aussi autrichiennes et allemandes, innovatrices et orientées vers le futur ont développé ces dernières années un grand nombre de systèmes de construction massive en bois. Ces développements ont été en partie soutenus par des programmes de promotion de la Confédération, en collaboration avec les hautes écoles spécialisées. Ils ont été menés à partir de situation de départ différentes. Soit il s’agissait de trouver de nouveaux champs d’application pour des produits et des installations de production existants, soit il s’agissait d’optimiser des produits existants au champ d’application défini. Il en résulte une grande diversité de produits et de systèmes.

Ces différents produits et systèmes possèdent donc des caractéristiques et des potentiels esthétiques et techniques différents de par les matériaux utilisés (planches, panneaux, listes) et le genre d’assemblage des composants. Ils permettent donc une grande diversité dans l’expression architecturale, dans les assemblages, dans la capacité statique et dans le comportement relatif à la physique du bâtiment.

La figure suivante fournit des indications sur la composition interne, les essences mises en œuvre, l’état de surface et les dimensions maximales des éléments. Les domaines d’application typiques des systèmes précèdent l’aperçu des produits. Les produits disponibles se différencient, outre par leurs caractéristiques, par les prestations de service offertes parmi lesquelles figurent l’élaboration de la composition des éléments ou la conception des détails d’assemblage. Ces informations, propres à chaque système, sont résumées dans la présentation des produits.

Il incombe aux concepteurs de choisir dans chaque cas le système constructif en bois optimal. Il est donc recommandé de prendre contact avec les producteurs dans la phase initiale du projet.

22

Lignatec construction massive en bois

Figure 41: Matrice des produits et champs d’application

Matériau Planche Poutre Matériaux dérivé du bois Exclusivement en bois CH Principalement en bois CH Sur demande FSC-, PEFC Mixte bois-béton Composition intérieur Composants parallèles Composants orthogonaux Composants en diagonales Essence Epicéa/sapin Pin Douglas Mélèze Autres essences sur demande Type d’assemblage Tourillons bois dur Assemblage rainé-crêté Colle Pointes acier

Module Eco Bresta

Optiholz

Ligno-Swiss

Appenzellerholz

x

x

x

x

Panneau trois plis x

x

x x x

x x x

x

x

x x x

x x x x x

x x x x x

x

x

Hêtre, chêne

Hêtre, chêne

Hêtre x x➂ x➂

Hêtre

x➁

Surface Apparente Revêtement Non traitée Lasurée Autres surfaces sur demande

x➀ x x x x

x➀ x x x x

x x x

x x x x x

Dimensions Longueur max. [mm] Largeur max. [mm] Epaisseur parois [mm] Hauteur dalle [mm]

12 000 2800 80 – 260 80 – 260

12 000 2500 70 – 240 70 – 240

15 000 3100 100 360

18 000 3200 150 – 360 150 – 360

➀ disponible avec différents profils, ➁ pour des éléments mixtes bois-béton, ➂ pour des éléments de dalle et de toiture, ➃ panneaux de revêtement

23

GFP

Blockholz de Schuler

x

x

x

Suprafloor

Holzbau AG Mörel

Ruwa Holzbau

x OSB/panneau trois plis

x

x

x

x

x

x x

Lignatec construction massive en bois

x x x

x

x x

x

x

x x x x

x

x x

x x x x

x

x

x

x x

x x

x x x x x

x x x x x

x x

x x x x

x x x x

13 700 3400 27– 500 27– 500

9000 3000 18 – 500 ➃ 18 – 500

15 000 3800 160 – 300 160 – 500

20 000 200 50 – 200 50 – 200

20 000 200 50 – 200 50 – 200

x

x x

x

x

x x

24

4.1

Lignatec construction massive en bois

Module Eco Bresta

Figure 42: Parois extérieures gauche: avec isolation périphérique crépie droite: avec revêtement de façade ventilé

Produit Le module Eco Bresta se compose de planches juxtaposées, liées par des tourillons de bois dur. Les planches de bord ou les bois équarris sont séchés, rabotés et conditionnés après le sciage. Les planches sont liées avec des tourillons perpendiculaires au sens de la portée pour réaliser des éléments de grande surface. La production est exempte de colle ou tout autre additif chimique.

Figure 43: Dalles d’étage gauche: chape sèche simple pour maison unifamiliale droite: pour des exigences acoustiques élevées, système mixte bois-béton avec conduits de ventilation intégrés

Services Dans les prestations de service sont inclus le soutien et la recherche de solutions individuelles pour répondre aux vœux du client, la fourniture de prestations d’ingénieur pour le système Bresta et une présentation par échantillons des différentes variantes d’exécution. De plus, des plans de la composition des éléments avec les données techniques, des détails d’assemblage, des fiches avec des thèmes spécifiques, des textes de soumission ou des photos sont mis à disposition en ligne ou sous forme de classeurs.

Figure 44: Toitures gauche: toiture inclinée ventilée simple droite: toiture plate non ventilée

Figure 45: Parois intérieures gauche: paroi de séparation de chambres droite: mur mitoyen pour maisons familiales jumelées et en ordre contigu

Figure 46 Profils disponibles de gauche à droite: bruts à arrêtes vives, rainures, chanfreins, alternés, acoustiques, alternés rainurés

Champ d’application Les éléments Bresta conviennent pour les parois extérieures et intérieures ainsi que pour les dalles d’étage et les éléments de toiture.

Les éléments de parois s’adaptent à chaque situation: de la surélévation à la construction en bois sur plusieurs niveaux, en passant par la construction de maisons familiales. La composition et le revêtement de façade ne connaissent de même pratiquement pas de limites.

Les éléments de plancher sont convaincants par leur polyvalence. Ils constituent une solution économique et avantageuse pour les bâtiments d’habitation à un ou plusieurs niveaux, dans la construction industrielle et artisanale ainsi que dans le secteur agricole.

Les éléments de toiture possèdent une grande capacité de stockage (protection thermique estivale). Ils s’adaptent à chaque situation, que ce soit en qualité apparente ou avec un revêtement de plafond, sur des porteurs cintrés ou droits.

Tschopp Holzbau AG 6280 Hochdorf info@tschopp-holzbau.ch www.bresta.ch

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Lignatec construction massive en bois

Maison familiale Köck à Hohenrain Située dans la commune de Hohenrain, la maison familiale Köck jouit d’une vue magnifique. La construction en bois moderne convainc par ses lignes pures. Les quatre façades présentent une surface crépie, tandis que le couvert à voiture, avec ses lames à clins, forme un contraste harmonieux avec la façade blanche. La pergola annexe avec son lattis en douglas invite à s’attarder pour goûter l’instant présent.

Pour le maître d’ouvrage et l’architecte, il était clair dès le début que seul un système écologique et confortable permettait d’atteindre le climat d’habitation souhaité. C’est pourquoi ils ont choisi une construction massive en bois avec le système Bresta.

Figure 47: Coupe façade Composition toiture: Gravier Feuille de protection Isolation minérale 200 mm Barrière vapeur Bresta 120 mm profilé avec battue Composition plancher: Parquet 10 mm Chape 70 mm Isolation au bruit de pas 2 x 20 mm Bresta 160 mm brut de sciage Lattage 25 mm Plâtre cartonné 12,5 mm Crépi intérieur Composition façade: Plâtre cartonné 12,5 mm Bresta 87 mm brut de sciage Papier coupe vent Lattage 60 x 160 mm /isolation Panneau béton léger avec fibres de verre 15 mm Crêpi extérieur

Lieu Rebacher, 6276 Hohenrain Maîtres d’ouvrage Andreas et Cornelia Köck Architectes Huber et Weibel, Hitzkirch Construction bois Tschopp Holzbau AG, Hochdorf Matériaux Parois: Bresta 87 mm 36 m3; dalles: Bresta 160 mm 16 m3; toiture: Bresta 120 mm 10 m3 Achèvement Juin 2004

Figure 48: Vue extérieure

Figure 49: La hauteur des pièces de 2,70 m et les baies vitrées ouvertes sur toute la hauteur donnent un sentiment de générosité suggéré par les éléments de dalle plans prenant appui sur des colonnes élancées.

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4.2 Figure 50: Parois extérieures gauche: avec isolation extérieure crépie droite: avec revêtement de façade ventilé

Figure 51: Dalles d’étage gauche: avec plafond suspendu et chape sèche droite: en structure mixte bois-béton, face inférieure apparente, avec chape ciment supplémentaire

Figure 52: Toitures gauche: toiture inclinée ventilée simple droite: toiture plate non ventilée

Figure 53: Parois intérieures gauche: cloisons de séparation entre des chambres droite: mur mitoyen pour maisons familiales jumelées ou en ordre contigu

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Optiholz Produit Les éléments massifs en bois Optiholz se composent de planches juxtaposées et tourillonnées. Après sciage et séchage les planches de bord sont délardées, et les lamelles aboutées dans leur longueur, rabotées, percées avec précision et assemblées par des tourillons en hêtre. Le bloc brut ainsi formé est ensuite raboté, taillé et référencé. Les modules individuels jusqu’à une largeur de 600 mm, sont assemblés avec des tourillons pour former des éléments plan de n’importe quelle dimension.

Services Les prestations de service comprennent une consultation complète relative au projet, le dimensionnement des éléments Optiholz, le conseil technique concernant la physique du bâtiment et les questions constructives, ainsi que la taille et la préfabrication des éléments de plancher et de paroi.

Champ d’application Les éléments Optiholz conviennent pour des parois extérieures et intérieures ainsi que pour des éléments de plancher et de toiture. Ils se laissent combiner avec pratiquement tous les systèmes constructifs.

Les éléments de paroi préfabriqués peuvent être mis en œuvre comme parois porteuses extérieures et intérieures, en exécution apparente ou revêtue, comme éléments préfabriqués de façade ou comme panneaux isolés.

Les planchers massifs en bois Optiholz sont disponibles pour une mise en œuvre apparente, avec des lamelles rabotées, chanfreinées ou avec un profil acoustique pour des éléments spéciaux de protection phonique. Les éléments conviennent également pour l’exécution de planchers mixtes bois béton. Ils peuvent être mis en œuvre en toiture, soit apparents, soit avec un revêtement de plafond.

Logus Systembau AG 9215 Schönenberg info@logus.ch www.optiholz.ch

Sägerei Sidler AG 8917 Oberlunkhofen info@sidler-holz.ch www.sidler-holz.ch

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Agrandissement de l’école pré-gymnasiale à Berg L’école pré-gymnasiale existante devait recevoir une extension de dix salles de classe. Le projet prévoyait, de manière analogue aux constructions existantes, une ossature en acier avec de grandes surfaces vitrées. Pendant la phase de mise à l’enquête, la population a exprimé le souhait d’utiliser au lieu du béton armé, des matériaux de construction écologiques et régionaux, c’est-à-dire du bois et de la brique. Le projet a donc été adapté pour recevoir des parois en briques, des planchers mixtes bois-béton et des toitures en bois.

Les dalles d’étage avec des portées jusqu’à 8,20 m, ont été exécutées avec un système mixte bois-béton, dans lequel la liaison entre les matériaux est assurée par des rainures transversales, dont la géométrie a été optimisée, et par des vis SFS. Les éléments de plancher possèdent une face inférieure apparente dans laquelle est intégrée une solution pour l’acoustique. De plus les sommiers noyés dans les planchers permettent de placer les fenêtres sur toute la hauteur des classes.

Figure 54: Coupe façade Composition toiture: Végétalisation 80 mm Etanchéité Isolation en verre expansé 180 mm, avec forme de pente Etanchéité 2 couches Optiholz 190 mm Composition plancher: Revêtement de sol Chape ciment 60 mm Isolation au bruit de pas 40 mm Elément mixtes bois béton: béton 130 mm Optiholz 170 mm, comme élément acoustique

Lieu Neuwies, 8572 Berg Maître d’ouvrage Oberstufengemeinde Architecte Plinio Haas, Arbon Ingénieur construction bois Timbatec GmbH, Steffisburg Construction bois Graf Holzbau AG, Guntershausen Matériaux Planchers et toiture Optiholz 1050 m2 Achèvement 1998

Figure 55: Vue extérieure

Figure 56: Salle de classe

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4.3 Figure 57: Eléments de base gauche: éléments de paroi extérieure droite: éléments pour dalle et toiture

Figure 58: Parois extérieures gauche: avec isolation extérieure crépie droite: avec revêtement de façade ventilé

Figure 59: Dalles d’étage gauche: élément de dalle isolé avec chape ciment droite: élément de dalle avec isolation du caisson et chape sèche

Figure 60: Toitures gauche: utilisation de l’élément de plancher dans un toit incliné ventilé droite: utilisation de l’élément de plancher en toiture plate ventilée

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Ligno-Swiss Produit Ligno-Swiss offre des éléments de paroi et de plancher. Les éléments de paroi sont composés de madrier en bois massif rainurés sur le pourtour (longueur et largeur). Les madriers individuels sont reliés entre eux par des tourillons. Grâce à quoi une grande stabilité de forme est atteinte, qui limite le gonflement et le retrait. L’assemblage par rainure et languette sur les quatre côtés assure l’étanchéité à l’air. L’utilisation de bois de bout, capable de reprendre de grands efforts de compression, permet de réduire les tassements au minimum. La disposition alternée des madriers offre l’espace nécessaire à une installation aisée de conduites.

Les éléments de plancher comportent des panneaux trois plis comme couche inférieure, qui peuvent faire office de revêtement fini. Des âmes, dont la hauteur est adaptée aux exigences statiques, sont fixées sur les panneaux avec un entraxe de 180 mm.

La couche supérieure est constituée de lattes transversales, clouées avec entraxe de 60 mm. Les vides entre les âmes conviennent pour les tubes sanitaires et de ventilation, tandis que les vides entre les lattes autorisent la mise en place de conduites électriques ou de chauffage.

Services Les prestations de service comprennent la mise à disposition d’un catalogue complet incluant des détails de construction et des bases de calcul pour le dimensionnement des éléments. Des textes de soumission sont également mis à disposition.

Champ d’application Les éléments de paroi Ligno-Swiss conviennent particulièrement pour des parois extérieures mais également intérieures. Ils sont adaptés pour des nouvelles constructions, des transformations ainsi que pour des surélévations de bâtiments à un ou plusieurs étages.

Les éléments de plancher peuvent être utilisés comme dalles d’étage ou comme toiture. Les deux types d’éléments se laissent combiner avec pratiquement tous les systèmes de construction, que ce soit la combinaison d’éléments de parois Ligno-Swiss avec des solives et des chevrons, la combinaison d’élément de plancher Ligno-Swiss avec des parois à ossature, ou l’utilisation de Ligno-Swiss pour toutes les parois, planchers et toitures.

Schmidlin Holzbau AG 6422 Steinen info@holzhaus-schmidlin.ch www.holzhaus-schmidlin.ch

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Maison à une et deux familles ‹Im Hobacher› à Ottenbach Les frères Schumacher désiraient ériger une maison bifamiliale sur la parcelle jouxtant l’habitation de leurs parents. Celle-ci devait également comprendre une partie bureau avec des ateliers pour leurs entreprises. Pour le reste du terrain à bâtir, ils cherchaient un partenaire qui emploie le même langage architectural, et qui souhaite également réaliser une construction en bois. Ils l’ont trouvé en la famille Pelizzoni.

Les trois unités d’habitation ont finalement été réalisées entièrement avec des éléments Ligno-Swiss.

Le but était de réaliser des maisons massives en bois, écologiques et de haute qualité, qui remplissent toutes les exigences d’une maison moderne possédant une consommation d’énergie minime pour un haut confort d’habitation.

Figure 61: Coupe façade Composition toiture: Tuiles fibrociment recouvrement double Contre-lattage et lattes à tuiles Sous-couverture Panneaux de fibres durs 32 mm Eléments à nervures: nervures/isolation 180 mm panneau trois plis 27 mm Composition plancher: Revêtement de sol Chape ciment 70 mm Feuille de séparation Isolation aux bruits de pas en fibres de bois 22 mm Panneau de fibres dur 8 mm Eléments de plancher Ligno-Swiss 260 mm Composition toiture plate: Substrat végétalisé 80 mm Protection contre les racines Etanchéité bicouche Feuille de séparation Panneau trois plis 27 mm Lattage 50 – 80 mm/couche ventilée Sous-couverture en panneaux de fibres 30 mm OSB 20 mm Elément de toiture Ligno-Swiss 260 mm avec isolation en cellulose Composition paroi extérieure: Plâtre cartonné 12,5 mm Elément de paroi Ligno-Swiss 100 mm Panneau de fibre isolant 160 mm Papier coupe-vent Lattage vertical 30 mm/couche ventilée Bardage horizontal 20 mm

Lieu Im Hobacher, 8913 Ottenbach Maîtres d’ouvrage Roland et Michèle Schumacher, Adrian Schumacher et Marlis Schnell ainsi que Guido et Jacky Pelizzoni Architecte Thomas Frick, frickarchitektur, Hausen am Albis Construction bois Schmidlin Holzbau AG Matériaux Ligno-Swiss éléments de paroi 550 m2; Ligno-Swiss éléments de plancher et de toiture 410 m2 Achèvement Novembre 2003

Figure 62: Vue du sud-ouest de la maison unifamiliale grise et de la maison bifamiliale rouge

Figure 63: Séjour

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4.4 Figure 64: Elément type de paroi extérieure avec coupe-vent intégré

Figure 65: Composition de paroi extérieure comprenant l’élément en bois massif avec coupe-vent intégré, une fine couche d’isolation et un revêtement de façade ventilé.

Figure 66: Planchers gauche: avec Appenzellerholz pour de petites portées dans les maisons individuelles droite: comme planches juxtaposées en combinaison avec une chape béton pour des bâtiments à plusieurs étages Figure 67: Toiture gauche: avec Appenzellerholz pour de petites portées dans les maisons individuelles droite: comme planches juxtaposées avec couche étanche à l’air supplementaire dans les bâtiments d’habitation

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Appenzellerholz Produit Appenzellerholz propose des éléments en bois massif pour la construction en panneaux. Les éléments sont composés de couches de planches, perpendiculaires et en diagonale, tourillonnées entre elles et calibrées. Un papier coupe-vent constitué de laine, de coton et de cellulose est mis en œuvre au sein des élements. La production utilise exclusivement du bois issu des scieries des cantons d’Appenzell Rhodes-Intérieures et Rhodes-Extérieures.

Services Chaque projet est accompagné individuellement, de la planification jusqu’à l’exécution.

Champ d’application Les éléments en bois massif sont, grâce à leur composition, extrêmement flexibles et polyvalents. Les éléments sont mis en œuvre dans les maisons individuelles pour les parois, les planchers et les toitures, et pour les bâtiment à plusieurs étages, en parois uniquement.

La particularité du produit Appenzellerholz est sa grande épaisseur qui, dans les parois extérieures, joue un rôle important dans l’isolation du bâtiment.

De ce fait, les maisons réalisées presque uniquement en bois, disposent d’un caractère unique et d’un confort d’habitation remarquable.

Nägeli AG 9056 Gais info@naegeli-holzbau.ch www.naegeli-holzbau.ch www.appenzellerholz.ch www.twoods.ch

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Maison plurifamiliale Schwantlern à Gais L’entreprise de construction bois disposait depuis longtemps d’un terrain à bâtir situé au nord-est du village, et orienté au sud, disposant d’une vue magnifique sur le village et ses environs jusqu’aux sommets des Alpes. La situation était idéale pour la réalisation d’appartements en copropriété possédant une qualité d’habitation au dessus de la moyenne.

L’augmentation des collaborateurs dans la production et la planification a permis de mener le projet dès le début au sein de l’entreprise. Un bâtiment entièrement en bois au-dessus de la cave a ainsi été créé. Les six appartements en copropriété convainquent par leurs excellents résultats dans toutes les disciplines de la physique du bâtiment, et par un confort d’habitation loué par tous les occupants.

Figure 68: Coupe façade Composition toiture: Tuiles Contre-lattage et lattes à tuiles Panneau de fibres isolant 80 mm Planches juxtaposées 160 mm Panneau de fibres isolant 35 mm Lattage 27 mm Plâtre cartonné 2 x 12,5 mm Composition plancher: Revêtement de sol Chape anhydrite 50 mm Feuille de séparation Isolation acoustique 50 mm Planches juxtaposées 240 mm Lattage 50 mm Plâtre cartonné 2 x 12,5 mm Composition paroi extérieure: Plâtre armé de fibres 15 mm Appenzellerholz 180 mm, en partie visible Appenzellerholz 180 mm Panneau de fibres isolant 35 mm Lattage 40 mm/couche ventilée Bardage mélèze brut de sciage 20 mm

Lieu Schwantlern, 9056 Gais Maître d’ouvrage Nägeli AG, Gais Planification Nägeli AG, Gais Construction bois Nägeli AG, Gais Matériaux Appenzellerholz pour parois 226 m3; planches juxtaposées 120 m3; toiture 74 m3; Achèvement Octobre 2006

Figure 69: Vue ouest

Figure 70: Façade sud avec ses généreuses terrasses

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4.5 Figure 71: Parois extérieures gauche: paroi extérieure, isolée avec façade ventilée droite: paroi extérieure, isolation crépie

Figure 72: Planchers gauche: panneau bois massif à pli unique et chape ciment droite: exécution comme élément en caisson et chape sèche Figure 73: Toitures Panneau à nervures pour forme de pente comme exécution spéciale

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Panneau grand format (GFP) Produit Le panneau grand format Schilliger se compose de plusieurs plis de bois disposés orthogonalement et encollés avec une colle exempte de solvants. De cette manière le bois se déforme moins lors de variation de température ou d’humidité, et peut être ainsi mis en œuvre pour des éléments de construction de grand format et de forme complexe.

Les panneaux grand format sont disponibles en différentes exécutions: comme panneaux à trois ou multiplis classiques, comme panneaux sandwich, comme éléments en caisson, comme panneaux à nervures, ou comme kit de produits semis fini pour une finition en atelier.

Services L’entreprise offre une palette complète de produits en bois massif et se positionne également par ses prestations de service. Tous les panneaux grand format sont produits individuellement. Le format, la composition et les services offerts sont adaptés aux souhaits du client. Une installation CNC de grande taille permet un façonnage précis et il est possible de livrer le produit prêt au montage avec n’importe quel traitement de surface. Un parc à véhicule comprenant entre autres des véhicules spéciaux résout les défis logistiques peu ordinaires. En complément aux catalogues de produits disponibles sur Internet, on trouve des programmes de dimensionnement, de physique du bâtiment, et des catalogues de détails. Une équipe compétente se tient en outre à la disposition des clients pour les conseiller sur leurs projets.

Domaine d’application Les panneaux grand format sont fabriqués pour des parois et des dalles apparentes, sur une face ou sur deux faces, et sont précisément adaptés aux besoins du projet. Ils conviennent comme éléments porteurs et peuvent être revêtus, pour les structures d’ingénieur ainsi que pour la construction d’immeubles d’habitation ou de bureaux.

Schilliger Holz AG 6403 Küssnacht am Rigi info@schilliger.ch www.schilliger.ch

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Figure 74: Coupe façade Composition toiture: Tuiles fibrociment Contre-lattage et lattes à tuiles Sous-couverture Isolation en fibres de bois 100 mm Eléments en caisson: panneau trois plis 30 mm nervures 300 mm/isolation en cellulose panneau trois plis 27 mm, qualité apparente Composition plancher: Revêtement de sol Chape ciment 80 mm Isolation en fibre de bois 20 mm Isolation en fibres minérales 25 mm Eléments en caisson: panneau trois plis 30 mm nervures 200 mm/isolation en fibres de bois 80 mm panneau trois plis 30 mm, qualité apparente

Composition paroi extérieure: Panneau Klimatherm 70 mm, visible Ossature 200 mm/isolation en fibres de bois Isolation en fibres de bois 180 mm Papier coupe-vent Lattage 30 mm/couche ventilée Bardage mélèze posé à clins

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Maison Minergie-P à Schwellbrunn Le maître d’ouvrage acquit à Schwellbrun une parcelle possédant une belle situation et trouva en automne 2004 en l’entreprise Schilliger Holz, un partenaire pour la réalisation de sa maison familiale. Le choix de la construction en bois massif a été fait afin d’atteindre le standard Minergie-P, et d’utiliser un produit de construction écologique, ne demandant pas ou peu d’entretien, et d’exécuter une maison sans danger biologique, particulièrement dans le domaine de l’électrobiologie.

La forme, la construction et l’orientation de la maison ont été spécialement étudiées pour atteindre une basse consommation d’énergie, grâce à un rendement solaire maximum. La maison a été exécutée avec des éléments ouverts à la diffusion et une haute isolation thermique. Les revêtements extérieur et intérieur sont bruts et non traités.

Le système de chauffage choisi est un chauffage au sol avec pompe à chaleur et sonde terrestre. La ventilation contrôlée a lieu par une installation de ventilation avec échangeur de chaleur et d’humidité.

L’électricité pour la technique du bâtiment est générée par une installation photovoltaïque placée en toiture.

Lieu Alpenrose 1188, 9103 Schwellbrunn Maîtres d’ouvrage Marcel et Yvonne Steiner, Herisau Architectes Forma Team AG, Bütschwil Ingénieur bois Forma Team AG, Bütschwil Construction bois A. Kuratle AG, Hüttlingen Matériaux Panneau Klimatherm 70 mm 115 m2 Achèvement Novembre 2005

Figure 75: Façade sud

Figure 76: Vue de l’entrée

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4.6

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Blockholz de Schuler Services Les solutions du système Blockholz de Schuler permettent, grâce à des sections normées et des détails éprouvés, des constructions massives en bois particulièrement économiques en matériau. Les données de base nécessaires à la planification, telles que la composition des éléments, les détails constructifs ou les bases pour la statique sont disponibles sur Internet. Une équipe de conseillers et de planificateurs se tient à disposition pour une exploitation optimale des possibilités du système. Outre les conseils en statique, physique du bâtiment, technique énergétique et protection incendie pour l’avant-projet, cette équipe peut également, sur demande, réaliser la soumission, les plans d’exécution et d’atelier, y compris la liste des matériaux.

Figure 77: Parois extérieures gauche: avec isolation extérieure crépie droite: avec revêtement de façade ventilé

Figure 78: Dalles d’étage gauche: panneau Blockholz creux avec marin de sable et chape ciment droite: panneau Blockholz trois plis avec chape sèche

Figure 79: Toitures gauche: toiture inclinée simple ventilée droite: éléments en caisson non ventilés avec végétation extensive

Figure 80: Parois intérieures gauche: paroi de séparation avec isolation acoustique sur un côté droite: mur mitoyen pour maisons familiales jumelées ou en ordre contigu

Produit Blockholz est panneau original, produit à partir de blocs en lamellé-collé. Les caractéristiques du Blockholz sont sa fine structure lamellée ainsi que ses faibles amplitudes de gonflement et retrait grâce à sa composition multiplis, sa bonne stabilité de forme et ses propriétés de résistance remarquables et régulières. Les panneaux sont intégrés dans le système Blockholz de Schuler avec des dimensions adaptées à leurs fonctions.

Champ d’application Le champ d’application des produits Blockholz s’étend de la construction d’habitations, de bureaux, ou d’écoles jusqu’aux structures d’ingénieurs en bois. Les produits Blockholz sont fabriqués sur commande jusqu’aux dimensions de 9,0 x 3,0 x 0,5 m selon les besoins statique et de la géométrie. Les panneaux sont étanches à l’air ce qui permet d’exploiter les remarquables propriétés du bois quant à la régulation de la diffusion et de l’humidité dans l’enveloppe du bâtiment.

La constitution des parois convient spécialement pour des exigences élevées en matière d’isolation thermique, de grandes charges verticales et horizontales, de surfaces apparentes en bois et pour des attentes élevées concernant le climat intérieur, l’atmosphère et les questions environnementales.

Des solutions pour les planchers ont été élaborées en fonction de la portée et pour différentes exigences constructives, de physique du bâtiment et d’installations techniques. En plus des compositions énumérées comme les panneaux mono pli, multiplis, en caisson, ou à nervures, des solutions boisbéton spéciales sont possibles. Les mêmes sections conviennent pour les toitures. L’exécution en structures plissée permet d’atteindre des grandes portées en toiture, exemptes de pilier. Les panneaux Blockholz sont souvent utilisés pour des avant-toits. Les panneaux Blockholz, très rigides, permettent des constructions filigranes.

Pius Schuler AG 6418 Rothenthurm mail@pius-schuler.ch www.pius-schuler.ch

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Immeuble d’habitation ‹Sunny Woods› à Zürich-Höngg L’immeuble d’habitation ‹Sunny-Woods› se trouve en situation privilégiée en périphérie de Zurich. Selon la vision de l’architecte cette situation devait trouver son pendant dans l’expression du bâtiment.

L’immeuble d’habitation de quatre étages comportant six logements en copropriété devait répondre à des exigences élevées tant en ce qui concerne la qualité d’habitation que face à l’environnement. La construction massive en bois, et particulièrement celle en panneaux, est particulièrement adaptée à la problématique posée. Parmi les nombreuses qualités de ce système on notera la simplicité des éléments de plancher et de paroi, y compris leur assemblage, l’excellent rapport entre l’épaisseur de la paroi et sa valeur U, la performance statique des parois également face aux charges horizontales, leurs faibles déformations, ainsi que la flexibilité des éléments en caisson. De plus, les excellentes propriétés de physique du bâtiment de l’enveloppe influencent sensiblement le climat d’habitation. Finalement, le panneau Blockholz de Schuler affiche, grâce à la provenance suisse du bois, à sa construction économique en matériau et à son faible besoin énergétique à la production, de bonnes performances du point de vue écologique. Ainsi le bâtiment minimise non seulement l’énergie d’utilisation grâce à son concept d’énergie de chauffage nulle, mais montre également un excellent bilan d’énergie grise.

Figure 81: Coupe façade Composition toiture: Panneaux photovoltaïques comme cellules amorphes Brides en acier chromés pour la fixation des panneaux Couche ventilée Couverture aluminium Couche ventilée 60 mm Sous-couverture Isolation en fibres minérales avec façon de pente 60 – 320 mm Eléments en caisson: panneau Blockholz 30 mm nervure Blockholz 180 mm/isolation en laine minérale panneau Blockholz 30 mm Lattage 24 mm/isolation en laine minérale Plâtre cartonné 15 mm Composition plancher: Revêtement de sol Chape 70 mm Couche de séparation Isolation phonique 35 mm Eléments en caisson: panneau Blockholz 30 mm nervure Blockholz 180 mm/isolation en laine minérale panneau Blockholz 30 mm Lattage 24 mm/isolation en laine minérale Plâtre cartonné 15 mm Composition parois extérieures: Plâtre cartonné 15 mm Lattage 30 mm/isolation en laine minérale Eléments à nervures: panneau Blockholz 35 mm nervure Blockholz 40 x 300 mm/ isolation en laine minérale Plâtre cartonné 15 mm Etanchéité au vent Lattage mélèze vertical 24 mm Bardage cèdre 35 x 50 mm

Lieu Im Oberen Boden 165, 8049 Zurich Maître d’ouvrage Kämpfen Bau GmbH Architecte Beat Kämpfen, Zurich Ingénieur bois Makiol & Wiederkehr, Beinwil am See Construction bois Bächi Holzbau, Embrach Matériaux Panneaux Blockholz et nervures 252 m3 Achèvement 2001

Figure 82: Vue façade sud

Figure 83: Vue de l’entrée des maisons

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4.7

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Système mixte bois-béton Suprafloor statique et la physique du bâtiment. L’assemblage au cisaillement est l’élément clé du système mixte qui en reliant bois et béton, permet de profiter de façon optimale de la résistance à la traction du premier et de l’excellente résistance à la compression du second. Les fines nervures fraisées dans le sens des veines de la section en bois sont remplies de colle spéciale, permettant la mise en place de l’assemblage au cisaillement en métal déployé. L’assemblage au cisaillement qui dépasse à moitié est, après la prise de la colle, noyé dans le béton soit en atelier soit sur le chantier. Selon les besoins et le souhait du client divers systèmes éprouvés Suprafloor peuvent être mis en œuvre comme ‹stix›, ‹elements›, ‹project› ou ‹renovation›.

Figure 84: Parois extérieures gauche: avec isolation périphérique crépie droite: avec revêtement de façade ventilé et revêtement intérieur collé

Figure 85: Dalles d’étage gauche: dalle mixte boisbéton avec élément en caisson et chape sèche droite: dalle mixte boisbéton nervurée

Services Aux prestations de services comme les conseils de mise en œuvre et de protection incendie s’ajoutent le prédimensionnement statique, la planification et la coordination des passages techniques. Des tables de prédimensionnement, des textes de soumission ou des détails constructifs sont également disponibles.

Figure 86: Toitures gauche: toiture plate non ventilée avec éléments nervurés droite: toiture plate non ventilée avec éléments nervurés et plafond acoustique

Produit Le concept de base du système Suprafloor est d’associer une section en bois avec une section en béton afin d’exploiter les caractéristiques positives des deux matériaux. De la combinaison de bois et de béton, liés par un système d’assemblage spécialement développé ‹connecteurs au cisaillement –HBV›, résulte un système mixte hautement efficace pour la

Domaines d’application Le système Suprafloor est un système mixte boisbéton possédant une certification technique qui offre des solutions pour des constructions nouvelles ou existantes sur la base d’éléments préfabriqués en construction sèche comme dalle, toiture ou paroi.

Des compositions adéquates permettent de s’adapter à chaque exigence relative au mode vibratoire, à la protection acoustique ou à la protection incendie.

L’application comme élément de paroi convient spécialement pour la reprise de charges importantes et pour la stabilisation dans des bâtiments à plusieurs étages. Les surfaces peuvent être adaptées aux exigences esthétiques, au climat et à l’acoustique intérieure ainsi qu’à la protection incendie.

Les éléments de plancher et de toiture conviennent de façon optimale pour de grandes portées, pour réduire la hauteur des constructions, les volumes chauffés ainsi que pour une protection incendie et acoustique élevée.

Le système convient aussi parfaitement pour des rénovations de planchers, par ex. augmentation des charges de solivages existants tout en gardant une hauteur de construction réduite.

Erne AG Holzbau 5080 Laufenburg info@erne.net www.erne.net

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Ecole à Peseux La commune ne disposant pas de suffisamment de salles de classes, il fallait trouver une solution qui puisse correspondre au cahier des charges dont les exigences semblaient antinomiques: solution provisoire mais de longue durée, budget réduit mais standard Minergie. De plus le projet devait être réalisé dans l’espace d’un semestre. Le premier projet prévoyait des containers en tôle. Poussant plus loin la réflexion, le maître d’ouvrage se laissa convaincre par la haute qualité d’une construction sèche, intégrant une matière première renouvelable, et par la rentabilité d’une construction bois. La flexibilité des volumes obtenue par de grandes portées, le respect du standard Minergie et une réalisation des plus rapides ont constitué autant de critères décisifs face aux autres matériaux.

Figure 87: Coupe façade Composition toiture: Gravier Etanchéité OSB 19 mm Lattage 160 mm/couche ventilée Coupe-vent Elément caisson: panneau trois plis 27 mm nervures 80 x 220 mm/isolation en laine minérale panneau trois plis 27 mm Couche d’installation 180 mm et 580 mm (dépendant de l’utilisation du volume) Plafond acoustique Composition plancher: Revêtement de sol Isolation au bruit de pas 30 mm Elément de plancher Suprafloor: béton 60 mm OSB 10 mm nervures 80 x 220 mm/isolation en laine minérale 120 mm panneau trois plis 27 mm Couche d’installation 180 mm et 580 mm (dépendant de l’utilisation du volume) Plafond acoustique Composition paroi extérieure: Panneau plâtre cartonné 15 mm OSB 18 mm Ossature 180 mm/isolation en laine minérale Panneau placoplâtre 15 mm Papier coupe-vent Lattage 30 mm Revêtement de façade: face vitrée, panneaux pleins 8 mm; face normale, bardage à claire-voie douglas 20 mm

Lieu rue des Placeule, 2034 Peseux Maître d’ouvrage Commune de Peseux Architectes J.-P. Wildhaber, Bevaix Construction bois Erne AG Holzbau, Laufenburg Matériaux Planchers et éléments de toiture Suprafloor 1215 m2 Achèvement Août 2005

Figure 88: Vue extérieure

Figure 89: Zone d’entrée

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4.8 Figure 90: Aspect typique d’un angle de paroi avec assemblages à mi-bois

Figure 91: Illustration de la constitution de parois en madriers et de l’assemblage à mi-bois dans les angles

Figure 92: L’exécution des angles des parois intérieures illustre le système constructif lié à mi-bois

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Construction en rondins /madriers selon Ruwa Holzbau Küblis et Holzbau AG Mörel Origine et actualité La construction en madriers est connue depuis des siècles en Europe, principalement dans l’Arc alpin, en Scandinavie et dans les régions nordiques de la Russie. Le bois était apprécié comme matériau de construction naturel, résistant et facile à travailler. La construction en madriers s’appuie sur des siècles d’expérience et de savoir-faire artisanal. Elle utilise des sections de sapin/épicéa empilées, au début constituées de troncs d’arbres entiers. En considérant le caractère massif et la perception subjective du volume, cette méthode de construction peut être désignée comme l’origine de la construction massive en bois.

La construction moderne en madriers réunit l’expérience des générations, les résultats actuels de la recherche sur le matériau, les dernières connaissances en matière de physique du bâtiment, les procédés modernes de planification et les technologies contemporaines de la préfabrication, de la logistique et du montage. Cette combinaison permet de réaliser pratiquement tous les souhaits grâce à une conception éprouvée de maisons d’aspect alpestre, et la combinaison avec divers matériaux comme la pierre, le verre ou le métal permet d’élargir encore les possibilités de ce type de construction.

Champ d’application et caractéristiques La construction en madriers est très souvent mise en œuvre dans la réalisation de maisons familiales. Cependant son champ d’application est vaste puisqu’il va des bâtiments simples comme des abris de jardin jusqu’aux maisons multifamiliales à plusieurs étages, du moins dans les régions typiques pour ce genre de constructions.

La stabilité statique de ces structures réside principalement dans le fait que les madriers, empilés les uns sur les autres, comportent des assemblages à mi-bois à chaque bout et aux liaisons avec les parois de refend. Ces assemblages concernent toutes les parois périphériques et intérieures. Les madriers sont de plus liés par un tourillon disposé dans l’assemblage.

Les exigences actuelles élevées posées à l’isolation ne permettent plus de profiter de l’avantage traditionnel de la construction en madriers, qui remplissait avec une seule couche les fonctions porteuse, de revêtement, et de séparation des volumes. Ainsi, les couches d’isolation supplémentaires et les revêtements rendus nécessaires créent de nouvelles possibilités d’aménagement intérieur.

En règle générale, les parois extérieures en madriers restent apparentes à l’extérieur tandis que la face intérieure comprend une couche d’isolation, un vide d’installation et finalement un revêtement. Pour ce dernier de multiples matériaux comme des panneaux en bois, du lambris, des panneaux à crépir ou de plâtre ou des panneaux pour cellules humides peu-

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vent être mis en œuvre. En fonction de l’emplacement, des exigences de physique du bâtiment et des désirs du maître d’ouvrage, la construction en madriers peut rester apparente à l’intérieur et recevoir, à l’extérieur, l’isolation et un revêtement de façade.

Les dalles d’étage et les toitures sont souvent exécutées de manière conventionnelle avec des solives respectivement des chevrons. Toutefois les bois équarris des parois en madriers peuvent également être mis en oeuvre comme dalle massive et plane, et la toiture réalisée selon le même principe. Généralement les pentes de toiture plutôt faibles conduisent à isoler le plancher des combles et à les laisser froids. Il est ainsi possible de remplacer le chevronnage par des madriers juxtaposés, prenant appui sur les pannes, comme porteurs de l’étanchéité et du revêtement de toiture.

Figure 93: Parois extérieures gauche: paroi en madriers, apparente à l’extérieur droite: paroi en madriers avec revêtement de façade ventilé

Figure 94: Dalles d’étage gauche: madriers rainéscrêtés utilisés comme dalle brute droite: solivage comme alternative, par ex. avec chape ciment

Services Traditionnellement les entreprises spécialisées ont une grande expérience dans la construction et la résolution des détails constructifs d’une maison en madriers. Des catalogues de détails particuliers, rendus nécessaires par les tassements importants résultant de l’utilisation de bois empilé, font partie des outils de chaque entreprise de construction en madriers.

Des échantillons, la visite de bâtiments réalisés, la planification dès les premières idées du projet, la prise en compte des souhaits personnels concernant la protection thermique et acoustique, la biologie ou l’écologie du bâtiment, la planification de la statique et de la réalisation font partie du service standard. Le maître d’ouvrage a la possibilité de définir le degré de finition voulu, du bâtiment clé en main au gros œuvre, où il lui est possible d’assumer une partie des travaux de finition.

Figure 95: Toitures gauche: toiture inclinée ventilée simple en madriers rainés-crêtés droite: toiture inclinée ventilée simple comme alternative

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Figure 96: La bibliothèque de cette construction en madriers est revêtue par des panneaux de plâtre

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Figure 97: Les parois, dalles et planchers sont tous revêtus par des lames de mélèze

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Maison familiale Domeniconi à Grächen La maison unifamiliale Domeniconi, située dans la commune de Grächen, jouit d’une vue magnifique.

La construction traditionnelle en madriers, combinée avec une expression moderne du plan, s’intègre parfaitement dans son environnement. La grande baie vitrée, orientée à l’ouest, offre une vue magnifique sur la chaîne des Alpes valaisannes.

Il était important pour le maître d’ouvrage que la maison familiale soit construite dans le style rustique d’un chalet, mais que l’exécution et le design correspondent à la construction contemporaine. Il fut clair dès le début que dans cette région, seule une construction en madriers était capable de répondre à ces exigences.

Figure 98: Coupe façade Composition toiture: Tuile Lattes à tuiles et contre-lattage Sous-couverture Isolation en laine minérale 120 mm Frein vapeur Lambris 24 mm Chevrons 120 x 200 mm Composition plancher: Revêtement de sol Chape 70 mm Isolation au bruit de pas 40 mm Lambris 20 mm Solives 120 x 200 mm Composition paroi extérieure: Lambris ou panneau de plâtre cartonné 12,5 mm Lattage 60 x 120 mm/isolation en laine minérale Paroi en madriers 100 mm

Lieu 3925 Grächen Maitres d’ouvrage Marco et Beatrice Domeniconi, Seengen Architectes Visualarch, St. Niklaus Construction bois Holzbau AG Mörel, Mörel Matériaux Parois extérieures et intérieures en sapin 37 m3, chevrons et solives 40 m3, lambris et lattes 10 m3 Achèvement Décembre 2005

Holzbau AG 3983 Mörel holzbau@bluewin.ch www.holzbaum.ch Figure 99: Vue extérieure

Figure 100: L’aménagement intérieur avec son lambris traditionnel combiné à la rambarde en acier chromé

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Lotissement Raschnal à Saas en Prättigau La graphiste Heidi Roth vivait depuis longtemps dans un appartement à Saas en Prättigau quand l’opportunité s’est offerte d’acheter une des quatre parcelles d’un nouveau lotissement à Raschnal. Cette parcelle, sur le versant sud et adjacente à la zone agricole, offre une belle vue sur les montagnes. Il s’agissait de réaliser une maison avec un atelier pour trois personnes. Après une analyse du contexte, ainsi que de l’architecture locale, la dernière des quatre maisons à Raschnal devait faire référence à l’écurie, c’est-à-dire au bâtiment économique du groupement et ainsi consolider l’implantation du lotissement dans la localité. En conséquence, par analogie avec les écuries régionales, le faîte a été orienté perpendiculairement au versant. Le choix d’une construction en madriers s’est imposé d’emblée afin de respecter la culture constructive de la région.

L’élément le plus important du projet a été, outre les habitudes locales, la situation au sud et sa vue.

Chaque étage dispose ainsi d’une grande loggia, qui s’étend sur environ les deux tiers de la façade pignon. La construction massive en bois a permis d’atteindre des portées entre parois d’environ six mètres. Les loggias donnent ainsi l’image de grandes découpes dans la façade et forment depuis l’intérieur des cadres surdimensionnés pour le paysage.

Figure 101: Coupe façade Composition toiture: Tôle en cuivre avec double agrafure Couche de séparation Lames épicéa 42 x 160 mm Composition plafond sous toiture: Lames épicéa 20 mm Solives 120 x 200 mm/isolation en cellulose Barrière-vapeur Lattage 24 mm Revêtement intérieur Composition plancher: Lames épicéa 20 mm Solives 120 x 200 mm/isolation en laine minérale 120 mm Lattage 24 mm Revêtement intérieur Composition paroi extérieure: Revêtement intérieur Lattage 48 mm Barrière-vapeur Lattage vertical 80 mm/isolation en laine minérale Paroi en madriers épicéa 114 x 200 mm, non traités Composition plancher sur socle: Lames de plancher épicéa 24 mm Barrière-vapeur Lattage 100 mm/isolation en laine minérale Lattage 100 mm/isolation en laine minérale Couche étanche Dalle béton 250 mm

Lieu Raschnal, 7247 Saas en Prättigau Maitre d’ouvrage Heidi Roth Architectes Waeber/Dickenmann, Architekten BSA/SIA, Lachen Ingénieur bois J. A. Könz, Zernez Construction bois Ruwa Holzbau, Küblis Matériaux Parois en madriers: épicéa/sapin 114 mm 51 m3; planchers et toiture 21 m3 Achèvement Avril 2002

Ruwa Holzbau 7240 Küblis info@ruwa.ch www.ruwa.ch Figure 102: Vue extérieure

Figure 103: Vue depuis le séjour sur la loggia

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Glossaire Taxe sur le CO2 Comme les mesures facultatives pour la réduction des gaz à effet de serre n’ont pas donné de résultats probants, une taxe sur le CO2 sera introduite en Suisse à partir de 2008. Si les émissions ne diminuent pas suffisamment, le taux de la taxe augmentera par paliers en 2009 et 2010.

Bilan du CO2 Les émissions mondiales de gaz carboniques (CO2) en grande quantité est un des problèmes environnemental les plus pressant.

L’augmentation des concentrations de CO2 dans l’atmosphère terrestre est une des principales raison de l’augmentation de l’effet de serre. Ce dernier conduit, à long terme, au réchauffement planétaire et à des modifications climatiques avec des conséquences désastreuses.

Les états signataires du protocole de Kyoto se sont engagés à réaliser un propre bilan des gaz à effet de serre, dans lequel les puits et les sources de CO2 sont pris en compte (émissions: par la combustion de matières premières fossiles, les processus industriels, le déboisement et les incendies de forêts et par agriculture. Puits de CO2: voir sous cette rubrique).

Puits de CO2 On désigne comme ‹puits de CO2›, des réservoirs à l’intérieur du cycle du carbone qui, par absorption nette du carbone, soustraient du CO2 à l’atmosphère. Des puits de CO2 typiques sont la forêt, le sol, mais également les océans.

Dans la forêt les arbres fixent le carbone atmosphérique dans le bois. Les constructions en bois peuvent ainsi être considérées comme des stocks durables de CO2. Dans le suivi du protocole de Kyoto, il n’est pas encore clair à partir de quel moment et comment les constructions en bois seront considérées dans les bilans nationaux de CO2. Les chambres fédérales ont déjà approuvé une initiative parlementaire qui l’exige.

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Protocole de Kyoto Le protocole de Kyoto a été ratifié en 1997 comme complément à la convention climatique de Rio (accord cadre des nations unies de 1992 sur les changements climatiques). Il engage les pays industrialisés signataires à réduire de manière conséquente de 2008 à 2012 les émissions de CO2 par rapport à l’année de référence 1990.

Le protocole de Kyoto est entré en vigueur en 2005 après qu’il fut signé par 55 pays qui ensemble font 55 % des rejets de gaz à effet de serre. La Suisse s’est ainsi engagée à réduire de 8 % jusqu’en 2012 ses émissions de gaz à effet de serre.

Durabilité Le terme durabilité, dans la notion de développement, a plus de 200 ans, et trouve ses racines dans l’économie forestière d’Europe centrale. A l’origine, il signifie que la surface forestière doit être préservée, et que l’utilisation du bois ne doit pas dépasser son accroissement. Suite au sommet écologique mondial de Rio (1992) la durabilité a été proposée comme concept pour l’économie mondiale. Durabilité ne signifie pas aujourd’hui uniquement ‹bon sens écologique› mais considère également les effets économiques et sociaux sur l’ensemble du système.

La définition la plus utilisée de nos jours pour la durabilité est celle de la commission Brundtland (nommée selon le nom du président norvégien de la commission de l’ONU pour l’environnement et le développement, Gro Harlem Brundtland, 1987): développement durable qui correspond aux besoins de la génération actuelle, sans menacer les possibilités des générations à venir de satisfaire leurs besoins et de choisir leur style de vie.

Normes, littérature Normes Norme SIA 180: Isolation thermique et protection contre l’humidité dans les bâtiments (2000), Zurich Norme SIA 181: Protection contre le bruit dans le bâtiment (2006), Zurich Norme SIA 260: Bases pour l’élaboration des projets de structures porteuses (2003), Zurich Norme SIA 261: Actions sur les structures porteuses (2003), Zurich Norme SIA 265: Construction en bois (2003), Zurich Norme SIA 265/1: Construction en bois – Spécifications complémentaires (2003), Zurich Norme SIA 118/265: Conditions générales pour la construction en bois (2004), Zurich Norme SIA 380/1: L’énergie thermique dans le bâtiment (2007), Zurich

Littérature Département R+D de la haute école pour l’architecture, le génie-civil et le bois (aujourd’hui: haute école spécialisée bernoise, département architecture, bois et génie-civil): rapport de recherche construction en bois massif (2005), Bienne J. Kolb/Lignum: Holzbau mit System (2007), Zurich (à paraître en français) Lignum: Lignatec 15 Toits plats dans la construction en bois (2003), Zurich Lignum: Lignatec 16 Bois et Minergie (2003), Zurich Lignum: Lignatec 17 Documentation Lignum: Exigences en matière de protection incendie (2005), Zurich Lignum: Lignatec 19 Revêtements intérieurs (2006), Zurich Lignum: Documentation Lignum protection incendie: 4.1 Parties de construction en bois – Planchers, parois et revêtements résistants au feu (2007), Zurich proHolz Austria: Mehrgeschossiger Holzbau in Österreich; Holzskelett- und Holzmassivbauweise (2002), Vienne Documentation SIA/Lignum 84: Protection incendie dans la construction en bois (1998), Zurich Documentation SIA 170: Energie thermique dans le bâtiment. Manuel pour l’utilisation de la norme SIA 380/1 (2001), Zurich Association des établissements cantonaux d’assurance incendie.

Prescriptions suisses de protection incendie (2003), Berne

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Adresses, partenaires

Soutien de projet

Partenaires industriels

Lignum Economie du bois Falkenstrasse 26 8008 Zurich info@lignum.ch www.lignum.ch Holzbau Schweiz Hofwiesenstrasse 135 8057 Zurich info@holzbau-schweiz.ch www.holzbau-schweiz.ch Industrie du bois suisse Mottastrasse 9 3000 Berne 6 admin@holz-bois.ch www.holz-bois.ch

Tschopp Holzbau AG An der Ron 17 6280 Hochdorf info@tschopp-holzbau.ch www.bresta.ch

Tschopp Holzbau a été fondée en 1972 comme entreprise en raison individuelle et dans le cadre de la succession en 2002, transformée en société anonyme.

L’entreprise emploie aujourd’hui 65 collaborateurs, y compris 7 apprentis. La société possède depuis 1998 un système Total Quality Management TQM, sur lequel se fonde toute la culture d’entreprise.

Soutien déterminant: Fonds d’entraide de l’économie forestière et de l’industrie du bois suisse – Fonds du bois (FdB)

Le développement de Bresta a débuté en 1994 d’après la méthode de construction en planches clouées. Bresta est fabriqué et commercialisé depuis 1995. Trois ans plus tard une installation entièrement automatique de production de planches tourillonnées a été mise en service, remplacée en 2005 par une nouvelle installation capable de produire des éléments jusqu’à douze mètres de long. Un centre de taille est utilisé pour le façonnage final des modules selon les besoins des clients.

Logus Systembau AG Feldstrasse 6 9215 Schönenberg info@logus.ch www.optiholz.ch

L’entreprise Logus Systembau AG a été fondée en 1995, après un travail de développement de deux ans, pour la commercialisation du système de construction Optiholz. En 1996 déjà une parcelle de 26 000 m2 avec une halle de production a pu être acquise, qui accueille dès lors la production des éléments en planches juxtaposées. La compétence du team lui permet d’être engagé à différents niveaux de la production et du service.

Le champ d’activité de l’entreprise Logus Systembau AG comprend des prestations de service pour la branche du bois comme la planification, la taille à façon, le rabotage de bois de construction et la production de module Optiholz, avec les prestations liées comme l’engineering ou le marketing.

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Sägerei Sidler AG Zugerstrasse 26 8917 Oberlunkhofen info@sidler-holz.ch www.sidler-holz.ch

L’entreprise Sägerei Sidler AG, dont le siège est à Oberlunkhofen a été fondée en 1976 par Kurt Sidler, et depuis 1998 elle est dirigée par la seconde génération en la personne de Erich Sidler. Afin d’assurer au bois, matériau régional et renouvelable, la place qui lui revient dans la construction, la firme offre une palette de produits sciés, de bois équarri pour la construction, ainsi que les éléments en planches juxtaposées Optiholz.

Schmidlin Holzbau AG Breitenstrasse 31 6422 Steinen info@holzhaus-schmidlin.ch www.holzhaus-schmidlin.ch

Schmidlin Holzbau a été fondé en 1976 comme entreprise en raison individuelle, et suite à son expansion, transformée en 1984 en société anonyme.

Afin d’accroître sa ligne de valeur ajouté, l’entreprise générale Schmidlin a été fondée en 1994, et finalement la production a été étendue en 2001. L’entreprise emploie aujourd’hui 30 collaborateurs et réalise en moyenne 15 objets par année.

Suite à la demande croissante des clients pour une construction en bois toujours plus massive et surtout pour du bois suisse, un nouveau système de construction en panneaux a été développé à partir de 1996. En 1998 le premier bâtiment fut réalisé avec ce système nommé Ligno Swiss. Seul du bois suisse est utilisé pour les éléments Ligno Swiss ce qui garantit une utilisation de matière première écologique et réduit les transports. Sur demande du client, le bois peut aussi être livré directement sur le chantier.

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Nägeli AG Zwislenstrasse 27 9056 Gais info@naegeli-holzbau.ch www.naegeli-holzbau.ch

Le propriétaire de l’actuelle entreprise Nägeli AG a repris en 1988 une exploitation locale de 4 employés.

L’entreprise de construction bois se développant continuellement, elle a été convertie en 2004 en une société anonyme. Aujourd’hui l’entreprise emploie environ 35 collaborateurs et s’engage beaucoup dans la formation d’apprentis.

Une expansion continue des activités a permis à l’entreprise de mettre en place une infrastructure moderne pour la préfabrication d’éléments de construction à ossature bois. Puis en 2005, une nouvelle halle de production a été érigée afin d’orienter la firme vers un système de construction en bois sain, écologique, respectant la chaîne du bois et profitant de la haute disponibilité de la ressource régionale: les éléments massifs en bois ‹Appenzellerholz›. Le bois pour la fabrication de ces éléments provient exclusivement de la région appenzelloise et en partie du canton de St.-Gall.

Schilliger Holz AG Haltikon 33 6403 Küssnacht am Rigi info@schilliger.ch www.schilliger.ch

L’entité Schilliger Holz, dont les liens économiques avec la branche du bois remontent à l’année 1861, comprend trois entreprises séparées juridiquement: Schilliger Holz AG, Schilliger Holz-Industrie AG et Schilliger Sägewerk AG. Toutes les actions sont aux mains de membres de la famille Schilliger. L’entreprise offre aujourd’hui une place de travail à 170 employés.

A partir de la scierie, divers investissements ont été effectués depuis 1989 pour augmenter le taux de valorisation. Les grumes provenant exclusivement de Suisse sont transformées dans les entreprises du groupe en équarris ou en lames, en bois lamellécollé et en panneaux grand format multiplis. Grâce à la grande flexibilité de production, les panneaux peuvent être fabriqués sur commande individuelle en diverses compositions et pour le champ d’application prévu, dans la qualité, les formats et les épaisseurs souhaités. Il est ainsi possible de réaliser la base constructive pour des systèmes individuels massifs en bois.

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Pius Schuler AG Kronenstrasse 12 6418 Rothenthurm mail@pius-schuler.ch www.pius-schuler.ch

L’histoire de Pius Schuler AG remonte à l’année 1946 quand la fabrique de panneaux forts Schuler AG a été fondée. Cette origine imprègne encore le profil d’activité actuel. L’entreprise produit aujourd’hui, avec environ 30 collaborateurs, des panneaux lamellé-collés à un ou plusieurs plis, des élargissements de cadre pour fenêtre jusqu’aux panneaux de portes dans toutes les exécutions courantes.

Le développement en 1991 du panneau bois lamellécollé s’est concrétisé une année plus tard dans une première maison familiale entièrement construite avec ce système. A partir de 1996 la production, le conditionnement et les prestations de services du produit ont été adaptés au marché et optimisés.

Actuellement l’entreprise offre des formats de panneau jusqu’à 9,0 x 3,0 m, des systèmes spéciaux de parois extérieures pour des constructions à faible consommation d’énergie ainsi que des éléments en caisson pour des dalles dont les exigences acoustiques sont élevées. Le bois entrant dans la composition de ces éléments est entièrement suisse, fourni par 25 scieries régionales.

Erne AG Holzbau Werkstrasse 3 5080 Laufenburg info@erne.net www.erne.net

En 1906 la création de l’entreprise de construction Joseph Erne-Speiser allait servir de base pour la fondation du groupe Erne, au sein duquel figurent actuellement les firmes suivantes: Erne AG Bauunternehmung, Kies + Beton Münchwilen AG, Erne AG Holzbau ainsi que Husner AG Holzbau et Erla Immobilien AG. En 1972 Erne AG Holzbau exécuta les premiers bâtiments modulaires préfabriqués. La société faîtière Erne Holding AG a été fondée en 2004 sur la base d’une adaptation des structures de l’entreprise. Erne emploie aujourd’hui 130 personnes sur deux sites de production.

Erne AG Holzbau apparaît comme un producteur d’espaces de haute valeur. En combinant les prestations de la construction bois, de la production de fenêtres et façades ainsi que de la menuiserie, Erne offre des solutions globales architectoniques et fonctionnelles pour des constructions provisoires et permanentes de banques, d’écoles, d’industries, d’artisanat, de homes de soins pour personnes âgées ainsi que des locaux privés. Comme entreprise familiale suisse, Erne AG Holzbau est fière de son ancrage en Suisse qui se fonde également sur l’utilisation de bois indigène, par exemple pour le système bois-béton mixte certifié Suprafloor.

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Holzbau AG Furkastrasse 2 3983 Mörel holzbau@bluewin.ch www.holzbaum.ch

L’entreprise Holzbau AG à Mörel a été fondée en 1970 par trois actionnaires. Après la reprise de tout le capital action par la scierie Bumann Theophil AG, un des trois fondateurs, l’installation de production a continuellement été agrandie et modernisée.

L’entreprise actuelle, avec 37 collaborateurs, possède les installations les plus modernes pour les travaux préparatoires, la production et la logistique.

L’entreprise est active, principalement en Valais, dans les secteurs de la construction en madriers, de la construction de maisons préfabriquées et des structures d’ingénieurs en bois. Elle travaille avant tout du bois suisse – de sa propre scierie, en passant par sa production de bois lamellé-collé, jusqu’à l’objet fini.

Ruwa Holzbau Dalvazza 7240 Küblis info@ruwa.ch www.ruwa.ch

La scierie Ruwa Holzbau a été fondée en 1932 et comptait alors trois ouvriers. Elle est gérée aujourd’hui par la famille Walli depuis trois générations. Le secteur d’activité de l’entreprise, qui compte 30 collaborateurs, couvre la scierie, la charpente, la construction en éléments, la menuiserie et la construction de saunas. Il passe par la planche et les lattes et mène à des meubles et des escaliers jusqu’à des maisons clé en main ou des lotissements entiers. Ruwa Holzbau transforme du bois de la région, de l’arbre jusqu’au produit fini, car elle est convaincue de l’importance d’une économie du bois ancrée localement, afin de profiter pleinement du potentiel du bois indigène.

Des maîtres diplômés et des apprentis motivés s’identifient ensemble chez Ruwa avec ce qu’ils font: transformer des connaissances professionnelles et le savoir-faire artisanal en un travail de qualité. Les changements de perspective soutiennent ce processus: de temps en temps la halle de production se transforme en salle de concert. Les machines qui scient, fraisent, percent et rabotent apparaissent alors comme des sculptures diaphanes. Les constructions bois deviennent des supports d’installations aux couleurs vives. Le contraste se crée ainsi par rapport aux madriers séchés lentement, dimensionnés et façonnés précisément, qui sont assemblés selon un schéma logique.

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Impressum Lignatec Les informations techniques bois de Lignum Editeur Lignum, Economie du bois suisse, Zurich Christoph Starck, directeur Responsable Roland Brunner, ing. dipl. ETS, Lignum, Zurich Rédacteur en chef Jürg Fischer, Fischer Timber Consult, Bubikon Auteurs Andrea Deplazes, Professeur d’architecture et construction, EPF Zurich Jürg Fischer, dipl. Bauingenieur HTL, Fischer Timber Consult, Bubikon Marco Ragonesi, dipl. Arch. HTL/Bauphysiker, Ragonesi Strobel & Partner AG, Lucerne Conseillers spécialisés Egon Buhmann, Holzbau AG, Mörel Bernhard Furrer, Lignum, Zurich Andreas Hirschbühl, Erne AG Holzbau, Laufenburg Werner Leibundgut, Schilliger Holz, Küssnacht am Rigi Ueli Mauderli, dipl. Forsting. ETH, Berne Hannes Nägeli, Nägeli AG, Gais Thomas Schmidlin, Schmidlin Holzbau AG, Steinen Otto Schönholzer, Logus Systembau AG, Schönenberg a/d Thur Pius Schuler, Pius Schuler AG, Rothenthurm Rudolf Walli, Ruwa Holzbau, Kublis Alexander Werner, Sägerei Sidler AG, Oberlunkhofen Josef Willimann, Tschopp Holzbau AG, Hochdorf Mise en page BN Graphics, Zurich Administration/distribution Andreas Hartmann, Lignum, Zurich Impression Kalt-Zehnder-Druck AG, Zoug Traduction Werner Leibundgut, Schilliger Holz, Küssnacht am Rigi Denis Pflug, Cedotec-Lignum, Le Mont-sur-Lausanne

Illustrations Page de couverture: Klaus Pichler Photographie, Lachen; figures 6, 13, 23, 41, 42 – 45, 50 – 53, 57– 60, 64 – 67, 71–73, 77 – 80, 84 – 86, 91, 93 – 95: Urs Tappolet, Josef Kolb AG, Uttwil; figure 22 droite: Tschopp Holzbau AG, Hochdorf; figures 30 – 32: André Emmenegger, Lucerne/CAS-LIGNUM; figures 90, 92, 102, 103: Klaus Pichler Photographie, Lachen Figures 96, 97: Lucia Degonda, Zurich Toutes les autres figures sont des auteurs, des partenaires industriels ou de Lignum.

Lignatec traite des questions techniques relatives à l’utilisation du bois et des matériaux dérivés.

Le copyright de cette documentation est propriété de Lignum, Economie suisse du bois, Zurich. Toute reproduction n’est autorisée qu’avec l’accord exprès et écrit de l’éditeur.

Lignatec s’adresse aux planificateurs, ingénieurs, architectes ainsi qu’aux transformateurs et utilisateurs du bois. Lignatec est utilisé dans l’enseignement au niveau HES et EPF. Un classeur est disponible auprès de Lignum.

Les membres de Lignum reçoivent Lignatec gratuitement.

Exemplaires supplémentaire pour les membres CHF 15.– Exemplaires pour non membre CHF 35.– Classeur vide CHF 10.– Sous réserve de modification de prix Exclusion de responsabilité La présente publication a été produite avec le plus grand soin et selon les meilleures connaissances. Les éditeurs et les auteurs ne répondent pas de dommages pouvant résulter de l’utilisation et à l’application de cette publication.

LIGNUM Economie du bois suisse En Budron H6, 1052 Le Mont-sur-Lausanne Tél. 021 652 62 22, Fax 021 652 93 41 info@cedotec.ch, info@lignum.ch www.cedotec.ch, www.lignum.ch Lignatec 20/2007 Constructions massives en bois Parution novembre 2007 Edition française: 1800 exemplaires ISSN 1421-0312