Les structures en bois sont construites pour durer.
Des bâtiments en bois millénaires qui ont résisté à l'épreuve du temps aux hautes tours modernes en bois qui s'élèvent toujours plus haut, les structures en bois sont solides et durables.
Les bâtiments en bois perdurent pendant des siècles
Durable et robuste, le bois est un matériau résistant qui offre une longévité de plusieurs décennies, voire de plusieurs siècles. Pourtant, l'idée fausse selon laquelle les bâtiments en béton ou en acier durent plus longtemps que ceux en bois persiste. Comme pour tout matériau de construction, c'est la qualité de la conception qui prime.
D'anciens édifices en bois subsistent encore, notamment des temples japonais du VIIIe siècle, des églises en bois debout norvégiennes du XIe siècle et de nombreuses constructions médiévales à colombages d'Angleterre et d'Europe. Au-delà de leur importance culturelle, ces vieux bâtiments en bois perdurent grâce à leur conception, leur construction et leur entretien de qualité.
Église en bois debout de Lom, Norvège | Crédit photo : Arvid Høidahl
Ce qui est vieux redevient neuf
Bien conçues et entretenues, les structures en bois offrent une longue durée de vie. Si la durabilité est un critère important, ce sont souvent d'autres facteurs, comme la flexibilité et l'adaptabilité à de nouveaux usages, qui déterminent la durée de vie d'un bâtiment. En effet, une étude n'a révélé aucune corrélation significative entre le système structurel utilisé et la durée de vie réelle du bâtiment. La vente de biens immobiliers, l'évolution des besoins des occupants et les changements de zonage sont plus fréquemment les causes de démolition. Matériau durable, réutilisable et recyclable, le bois permet de réduire les déchets et de s'adapter aux besoins changeants.
Photo gracieuseté de Leckie Studio Architecture + Design
Comment les arbres peuvent-ils se tenir si hauts sans tomber ?
Un arbre est si robuste que la force des vents violents, dans la plupart des cas, ne parvient pas à briser son tronc et ses branches. Cette résistance naturelle est due aux propriétés intrinsèques du bois. Le bois est suffisamment flexible pour ne pas se briser, suffisamment rigide pour ne pas se casser, et suffisamment léger pour ne pas se déformer sous son propre poids. Comme l'écrit un scientifique : « Aucun matériau manufacturé ne possède toutes ces qualités : les plastiques ne sont pas assez rigides ; 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 mécaniques de tous les matériaux, il n'est donc pas surprenant que nous utilisions encore plus de bois que tout autre matériau pour construire nos bâtiments. »
La résistance et la stabilité naturelles du bois
Le bois est un matériau naturellement résistant et léger. Les arbres peuvent supporter des forces considérables exercées par le vent, les intempéries et même les catastrophes naturelles. Ceci est possible grâce à la structure du bois, composé de cellules longues, fines et robustes. C'est la forme allongée unique des parois de ces cellules qui confère au bois sa solidité structurelle. Ces parois sont constituées de cellulose, de lignine et d'hémicellulose. Une fois transformés en produits dérivés du bois, ces cellules continuent d'offrir des solutions structurelles légères et flexibles, avec une résistance comparable à celle d'autres matériaux de construction.
Par conséquent, malgré leur légèreté, les produits en bois peuvent résister à des forces considérables, notamment lorsque les forces de compression et de traction s'exercent parallèlement au fil du bois. Par exemple, un simple 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 offre d'excellentes performances sous contrainte grâce à sa rigidité : sa résistance à la flexion est importante. Le bois est particulièrement adapté aux structures où la contrainte est constante et régulière, ce qui en fait un excellent choix pour les ouvrages supportant des charges élevées pendant une longue période.
Crédit photo : Nik West
Le bois d'ingénierie est un bon choix pour les applications extérieures
Malgré plus de dix ans d'existence, la charpente apparente de la gare de Brentwood Town Centre paraît comme neuve. Pour préserver sa performance et son esthétique, l'équipe a exclusivement utilisé du bois séché au four ou du bois d'ingénierie et a conçu la structure de la gare de manière à imperméabiliser le bois grâce à des systèmes de déviation et de drainage.
Déflexion, drainage, séchage et durabilité des bâtiments en bois
Des problèmes tels que la pourriture et les moisissures peuvent être évités grâce à une conception soignée des bâtiments en bois, afin de prévenir l'exposition à l'eau et l'accumulation d'humidité. La gestion de l'humidité et la prévention de la pourriture dans les bâtiments en bois peuvent être assurées par quatre stratégies courantes : la déviation, le drainage, le séchage et l'utilisation de matériaux durables.
La déviation et le drainage constituent la première ligne de défense. Les dispositifs de déviation (comme les revêtements et les solins de fenêtres) interceptent la neige, la pluie et autres sources d'humidité à l'extérieur du bâtiment et les dévient des zones critiques. Le drainage assure l'évacuation rapide de toute infiltration d'eau vers l'extérieur de la structure, par exemple grâce à une lame d'air 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 haute performance d'aujourd'hui peuvent atteindre une étanchéité à l'air optimale tout en restant perméables. Dans ce cas, l'humidité est évacuée vers l'extérieur, minimisant ainsi les risques 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 forte humidité ainsi qu'à de nombreux produits chimiques et conditions qui affectent d'autres matériaux, tels que les sels corrosifs, les acides dilués, les gaz industriels et l'air marin. De par sa résistance à ces facteurs, le bois est souvent parfaitement adapté aux bâtiments présentant des taux d'humidité élevés, comme les installations aquatiques. Le bois est hygroscopique : il échange constamment de l'humidité avec l'air ambiant, contribuant ainsi à réguler l'humidité intérieure. Les structures en bois dans des environnements humides, comme les installations aquatiques, résistent au retrait et au gauchissement dus à l'humidité.
Durabilité naturelle et résistance à la pourriture
Outre la déviation, le drainage et le séchage, la durabilité naturelle du bois constitue une protection supplémentaire. Les forêts de Colombie-Britannique offrent des essences naturellement durables, comme le cèdre rouge de l'Ouest, le cèdre jaune et le sapin de Douglas. Ces essences présentent différents degrés de résistance aux insectes et à la pourriture à l'état naturel, grâce à leur forte teneur en composés organiques appelés extraits. Les extraits sont des substances chimiques naturelles qui se déposent dans le bois de cœur de certaines essences lors de la transformation de l'aubier en bois de cœur. Ces essences sont parfaitement adaptées aux applications extérieures telles que les revêtements, les terrasses, les clôtures, les toitures et les encadrements de fenêtres ; elles sont même parfois utilisées dans la construction navale et pour des applications marines en raison de leur durabilité naturelle.
Les structures en bois offrent une grande durabilité et une mise en œuvre soignée permet souvent d'éviter les traitements chimiques. Toutefois, lorsque le bois est exposé à l'eau et en contact permanent avec celle-ci – comme pour les terrasses ou les bardages extérieurs – ou lorsqu'il est utilisé dans des régions sujettes aux insectes xylophages, des mesures supplémentaires peuvent s'avérer nécessaires. Il peut s'agir, par exemple, de l'application de produits de préservation et de traitements haute pression pour renforcer sa résistance à la pourriture. De plus en plus, les concepteurs privilégient des solutions innovantes et des traitements plus naturels pour le bois, permettant de réduire, voire d'éliminer, le recours aux produits de préservation chimiques.
Pavillon des Quatre Premières Nations hôtes | Crédit photo : KK Law
Un charbon profond et lustré offre beauté et force
Le Centre d'innovation et de design du bois, un projet de démonstration de construction en bois de grande hauteur, est revêtu de cèdre rouge de l'Ouest naturellement vieilli et carbonisé – une technique de protection originaire du Japon du XVIIIe siècle appelée shou sugi ban. Recherché pour son esthétique unique, ce procédé lui confère une profonde teinte noire anthracite lustrée tout en augmentant sa résistance aux insectes, au feu et aux intempéries.
Centre d'innovation et de conception du bois | Crédit photo : Brudder productions
Date de publication : 5 avril 2025
