Les structures en bois sont construites pour durer
Des bâtiments en bois vieux de plusieurs milliers d’années qui ont résisté à l’épreuve du temps aux hautes tours en bois modernes qui s’élèvent toujours plus haut, les structures en bois sont solides et durables.
Les bâtiments en bois durent des siècles
Durable et résistant, le bois est un matériau résilient qui offre des décennies, voire des siècles de service. Pourtant, on pense encore à tort que les bâtiments construits avec des matériaux comme le béton ou l'acier durent plus longtemps que ceux en bois. Comme pour tout matériau de structure, c'est une conception efficace qui compte.
D'anciens bâtiments en bois subsistent, notamment des temples japonais du VIIIe siècle, des églises norvégiennes en bois debout du XIe siècle et de nombreuses structures médiévales à poteaux et poutres d'Angleterre et d'Europe. Au-delà de leur importance culturelle, ces anciens bâtiments en bois perdurent grâce à leur conception, leur construction et leur entretien soignés.
Église en bois debout de Lom, Norvège | Crédit photo : Arvid Høidahl
Ce qui est vieux est à nouveau nouveau
Avec une conception et un entretien appropriés, les structures en bois offrent une longue durée de vie utile. Si la durabilité est un facteur important, ce sont souvent d'autres facteurs, comme la flexibilité et l'adaptation à de nouveaux usages, qui déterminent la durée de vie d'un bâtiment. En fait, une étude n'a révélé aucune corrélation significative entre le système structurel utilisé et la durée de vie réelle du bâtiment. Les ventes immobilières, l'évolution des besoins des occupants et les rezonages sont plus fréquemment à l'origine de la démolition d'un bâtiment. Matériau durable, réutilisable et recyclable, le bois permet de réduire les déchets et de s'adapter à l'évolution des besoins.
Photo gracieuseté de Leckie Studio Architecture + Design
Comment les arbres parviennent-ils à rester si hauts sans tomber ?
Un arbre est si solide que la force pure des vents violents, dans la plupart des cas, ne brise ni son tronc ni ses branches. Cette résistance naturelle résulte des propriétés innées du bois. Le bois est suffisamment souple pour ne pas se briser, suffisamment rigide pour ne pas se briser, suffisamment léger pour ne pas fléchir sous son propre poids. Comme l'écrit un scientifique : « Aucun matériau manufacturé ne pourrait faire tout cela : le plastique n'est pas assez rigide ; les briques sont trop fragiles ; le verre est trop cassant ; l'acier est trop lourd. À poids égal, le bois possède probablement les meilleures propriétés techniques de tous les matériaux ; il n'est donc pas surprenant que nous utilisions encore plus de bois que tout autre matériau pour construire nos propres structures. »
La résistance et la stabilité naturelles du bois
Le bois est un matériau naturellement résistant et léger. Les arbres peuvent supporter de fortes contraintes, notamment celles du vent, des intempéries et même des catastrophes naturelles. Cela est possible grâce à la composition de cellules longues et fines, résistantes. C'est la forme allongée unique de ces parois cellulaires qui confère au bois sa robustesse structurelle. Ces parois sont composées de cellulose, de lignine et d'hémicellulose. Transformées en produits dérivés du bois, ces cellules continuent d'offrir des solutions structurelles légères et agiles, d'une résistance comparable à celle d'autres matériaux de construction.
Par conséquent, malgré leur légèreté, les produits en bois peuvent supporter des forces considérables, notamment lorsque les forces de compression et de tension s'exercent parallèlement au fil du bois. Par exemple, un seul carré de sapin de Douglas de 10 cm x 10 cm peut supporter près de 5 000 kg en compression parallèle au fil. En tant que matériau de construction, le bois résiste bien aux contraintes grâce à sa rigidité (c'est-à-dire à la flexion qu'il peut subir avant de s'user ou de se rompre). Le bois est plus adapté aux structures où les contraintes sont constantes et régulières, ce qui en fait un bon choix pour les structures supportant des charges élevées pendant longtemps.
Crédit photo : Nik West
Le bois d'ingénierie est un bon choix pour les applications extérieures
Vieux de plus de dix ans, le bois apparent de la gare de Brentwood Town Centre paraît quasiment neuf. Pour préserver sa performance et son esthétique, l'équipe a utilisé exclusivement du bois séché au four ou du bois d'ingénierie et a conçu la structure de la gare de manière à protéger le bois des intempéries grâce à la déflexion et au drainage.
Déflexion, drainage, séchage et durabilité des bâtiments en bois
Des problèmes tels que la pourriture et la moisissure peuvent être évités grâce à une finition soignée des bâtiments en bois afin de prévenir l'exposition à l'eau et l'accumulation d'humidité. Quatre stratégies courantes permettent de gérer l'humidité et de prévenir la pourriture des bâtiments en bois : la déflexion, le drainage, le séchage et l'utilisation de matériaux durables.
La déflexion et le drainage constituent les premières lignes de défense. Les dispositifs de déflexion (tels que le bardage et les solins de fenêtre) interceptent la neige, la pluie et les autres sources d'humidité à l'extérieur du bâtiment et les éloignent des zones critiques. Le drainage garantit l'évacuation rapide de toute infiltration d'eau vers l'extérieur de la structure, par exemple grâce à une cavité de drainage intégrée aux murs pare-pluie.
Le séchage est lié à la ventilation, à la circulation de l'air et à la respirabilité d'un bâtiment en bois. Les bâtiments en bois performants d'aujourd'hui peuvent offrir une étanchéité à l'air importante tout en restant perméables. Dans ce cas, l'humidité est diffusée vers l'extérieur, minimisant ainsi le risque de condensation et de moisissures tout en améliorant les performances thermiques.
Parc olympique de Whistler | Crédit photo : KK Law
Pourquoi le bois est-il un bon choix pour les environnements humides ?
Grâce à une conception appropriée, de nombreux produits et essences de bois résistent à une humidité élevée et à de nombreux produits chimiques et agents environnementaux nocifs pour d'autres matériaux, tels que les sels corrosifs, les acides dilués, les gaz industriels et l'air marin. Grâce à sa résistance à ces facteurs, le bois est souvent bien adapté aux bâtiments présentant des taux d'humidité élevés, comme les installations aquatiques. Le bois est hygroscopique, ce qui signifie qu'il échange constamment de l'humidité avec l'air ambiant, contribuant ainsi à réguler l'humidité et à équilibrer l'humidité intérieure. Les structures en bois en milieu humide, comme les installations aquatiques, résistent au retrait ou au gauchissement dû à l'humidité.
Durabilité naturelle et résistance à la pourriture
Outre la déflexion, le drainage et le séchage, la durabilité naturelle du bois constitue une protection supplémentaire. Les forêts de la Colombie-Britannique abritent des essences naturellement durables, notamment le thuya géant, le cèdre jaune et le douglas. Ces essences offrent divers degrés de résistance aux insectes et à la pourriture à l'état naturel, grâce à leur teneur élevée en substances chimiques organiques appelées extractibles. Ces substances chimiques naturellement présentes se déposent dans le bois de cœur de certaines essences lors de la transformation de l'aubier en bois de cœur. Ces essences conviennent parfaitement aux utilisations extérieures telles que les bardages, les terrasses, les clôtures, les toitures et les encadrements de fenêtres, et sont parfois même utilisées dans la construction navale et les applications marines en raison de leur durabilité naturelle.
Les structures en bois offrent une performance durable et une finition soignée élimine souvent le recours aux traitements chimiques. Dans certains cas, lorsque le bois est exposé et en contact permanent avec l'eau (comme pour les terrasses ou les bardages extérieurs), ou utilisé dans des régions sensibles aux insectes xylophages, des mesures supplémentaires peuvent s'avérer nécessaires. Il peut s'agir de l'utilisation de produits de préservation et de traitements haute pression pour une meilleure résistance à la pourriture. De plus en plus, les designers se tournent vers des solutions de conception innovantes et des traitements plus naturels pour le bois, réduisant ou évitant l'utilisation de produits de préservation chimiques.
Pavillon des quatre Premières Nations hôtes | Crédit photo : KK Law
Le charbon de bois lustré profond offre beauté et force
Le Centre d'innovation et de design du bois, un projet de démonstration de bois de grande hauteur, est revêtu de cèdre rouge de l'Ouest naturellement patiné et carbonisé, une technique de protection appelée shou sugi ban, apparue au Japon au XVIIIe siècle. Recherché pour son esthétique unique, ce procédé lui confère un noir charbonneux profond et lustré, tout en lui conférant une résistance accrue aux insectes, au feu et aux intempéries.
Centre d'innovation et de conception du bois | Crédit photo : Brudder productions
Date de publication : 05/04/2025
