Bois

Construire en bois et en hauteur

Le Québec n'était pas numéro 1 pour la construction d’immeubles en structure bois. Un paradoxe réparé depuis quelques mois. Zoom sur les techniques et les avantages de ce choix judicieux, qui se développe du côté de la capitale nationale.

Cecobois
L'édifice Fondaction à Québec, premier édifice québécois de six étages, construit en 2006 grâce à une dérogation. Photo Cecobois.

Le 5 juillet dernier, le gouvernement de Pauline Marois, appuyé par la Régie du Bâtiment du Québec lançait officiellement un guide et des directives permettant la construction de bâtiments d’habitation en bois jusqu’à 6 étages de hauteur. Le Québec est la deuxième province au Canada, après la Colombie-Britannique, à faciliter ce type de constructions. J’ai eu la chance d’assister à deux jours de conférences, organisées par l’organisme CecoBois et traitant de ce sujet, voici ce que j’ai appris!

La Charte du Bois, là où tout a commencé

On le sait, le bois, au Québec, il n’en manque pas! C’est donc dans un esprit de valorisation de cette ressource noble, écologique et renouvelable que le gouvernement en place a déposé sa « Charte du Bois », un ensemble de mesure visant à encadrer et stimuler l’utilisation responsable de ce matériau.  C’est dans cet esprit qu’en 2012, un groupe d’étude multidisciplinaire a déposé le rapport Beaulieu, soulignant les bénéfices de la construction en bois.

La Régie du bâtiment du Québec (RBQ) a alors reçu le mandat d’appliquer le plus rapidement possible les recommandations du rapport Beaulieu. Évidemment, il aurait été difficile de modifier le Code de Construction du Québec (CCQ) ou le Code National du Bâtiment (CNB) aussi rapidement, c’est pourquoi la RBQ a choisi d’émettre un guide contenant les lignes directrices de la construction d’édifices en bois jusqu’à 6 étages de hauteur.

Le guide de la RBQ ne concerne pour le moment que les bâtiments à vocation résidentielle (édifices à condos principalement), selon le groupe C du CNB et comporte plusieurs restrictions, notamment au niveau des superficies de plancher ou du revêtement extérieur qui doit maintenant être incombustible. La RBQ assure par contre que ces limitations seront revisitées lors de l’incorporation du guide dans le nouveau Code dont la sortie est prévue pour 2015.

Construire en bois : l’ossature légère, le lamellé-croisé, le Timber frame

  • Chez nous, la plupart des maisons sont faites en bois, en ossature légère pour utiliser le terme technique, avec des 2x4 ou 2x6, des contre-plaqués et des solives en bois. Il existe toutefois d’autres méthodes de construction en bois, moins utilisées pour des résidences unifamiliales mais très avantageuses pour des constructions de plus grande envergure.
  • Le lamellé-croisé (souvent appelé CLT, acronyme anglais pour Cross-Laminated Timber) ou consiste en un assemblage massif de bois de sciage empilé en couches successives dans différentes directions. Imaginez un contre-plaqué dont les différentes couches seraient des 2x6 juxtaposés. On en fait des murs et des planchers structuraux, très massifs.
© FPInnovations
FFPInnovations

  • Une troisième méthode de construction bois est appelée poutres-et-poteaux (Timber Frame en anglais). Des éléments massifs en bois forment le squelette du bâtiment et soutiennent les différents éléments de ce dernier.  Les poutres sont les éléments horizontaux, les poteaux sont verticaux. Le guide de la RBQ permet d’utiliser une des trois méthodes décrites ci-dessus ou une combinaison de ces dernières.

Écologie, économies, beauté, rapidité.... La construction bois a de sacrés avantages!

Des tours à condo, il en pousse beaucoup et rapidement. On a tous eu l’occasion de voir un chantier en cours et de se rendre compte que très souvent, c’est le béton qui est utilisé pour fabriquer les planchers et les poteaux qui forment la structure du bâtiment. Le béton, c’est durable mais c’est aussi très polluant (grande consommation énergétique et production de gaz à effet de serre). Le béton est aussi un pont thermique efficace et conduit donc le froid vers l’intérieur du bâtiment l’hiver (par les balcons notamment). Le bois, quant à lui, ne possède pas ces désavantages.

  • Les gaz à effet de serre (GES)

Le bois est un puits à GES, c’est-à-dire qu’il stocke en lui le CO2 (le GES le plus répandu sur terre) plutôt que d’en produire. En effet, pour croître, un arbre absorbe le CO2 contenu dans l’air, conserve le carbone et rejette l’oxygène. Une fois coupé, il ne rejette plus d’oxgène mais conserve son CO2. Dans un bâtiment en bois, 10 m2 de superficie de plancher peut contenir environ une tonne de CO2.

Le règlement de la RBQ limite la superficie totale de plancher des bâtiments de 6 étages en bois à 720 m2 environ, soit 720 tonnes de gaz carbonique stockées dans le bâtiment, l’équivalent de plus de 5 millions de kilomètres parcourus par une voiture à essence. Pour un bâtiment de même taille mais en béton, non seulement il n’y aura pas de CO2 d’emprisonné mais l’utilisation du béton en générera presque 450 tonnes. Une sacrée différence.

  • Économies en temps et argent

Selon Claude Lamothe, ingénieur conseiller technique chez CecoBois, l’utilisation du bois dans la construction de bâtiments de 5 ou 6 étages permet des économies sur les coûts qui peuvent varier de 15% à 50%. Comment? Tout d’abord parce que le béton, ça coûte cher et que c’est lourd. Qui dit bâtiment lourd, dit fondation de grande dimension et donc grande quantité de béton.  « Les bâtiments en bois sont nettement moins lourds et nécessitent donc moins de béton pour leurs fondations ». Un bâtiment en lamellé-croisé, le type de construction bois le plus massif, reste 5 fois plus léger qu’un bâtiment similaire en béton!

Ensuite, les constructions en bois, qu’elles soient en ossature légère, en poutres-et-poteaux ou en lamellé-croisé, permettent l’utilisation d’éléments préfabriqués qui sont transportés sur le site en montés très rapidement.  Selon la RBQ, le Québec est un leader national en matière de préfabrication d’éléments de construction (murs, poutres, fermes de toit, etc.) et les coûts sont très compétitifs.

Selon M. Lamothe, si on additionne l’effet de l’utilisation d’éléments préfabriqués en bois, et le fait que le béton nécessite un temps de séchage assez long, l’utilisation du bois permet de réduire d’environ 50% le temps de fabrication du bâtiment!

  • Beauté du bois
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L'édifice Fondaction à Québec, premier édifice québécois de six étages, construit en 2006 grâce à une dérogation. Photo Cecobois. 

Un autre avantage du bois consiste en l’utilisation des éléments de la structure du bâtiment dans leur état brut. Les poutres laissées nues, les plafonds ou les murs en lamellé-croisé découverts sont des éléments architecturaux prisés qui réduisent l’utilisation de matériaux de finition tels que les panneaux de gypse, les peintures, les plafonds suspendus ou autres.

Moins de matériaux rime avec empreinte écologique plus petite, on aime ça!

© Damien Jacquet
Maquette d'un édifice en bois de six étages construit par Damien, 9 ans © Damien Jacquet

Mais Papa, c'est écolo de couper du bois?

La question de mon fils de 9 ans est légitime. Effectivement, si le bois utilisé dans les constructions représente un puits de gaz à effet de serre, il n'en reste pas moins qu'un arbre coupé ne produira plus d'oxygène. C'est là que la gestion durable des forêts est très importante. On l'a dit plus haut, le bois est une ressource abondante et renouvelable mais reste qu'il faut savoir l'utiliser intelligemment.

La norme FSC (du Forest Stewardship Council) est là pour identifier les produits de bois provenant de sources gérées de façons durables. Pour le moment, aucune exigence dans le guide de construction n'oblige l'utilisation de bois certifié dans les constructions de 5 ou 6 étages. Compte tenu de la grande quantité de bois qui se retrouvera dans ces constructions, on souhaite ardemment que le CNB révise en 2015 exige du bois certifié, au moins pour une partie du bâtiment, sinon pour sa totalité. La bonne nouvelle, c'est que les grands fournisseurs de produit du bois, tels que Nordic (www.nordicewp.com) proposent une large gamme de produits certifiés FSC. Dommage que la norme traverse des turbulences... 

Les défis de la construction bois

Photo Cecobois
Photo Cecobois.

La construction de bâtiments de 5 ou 6 étages en bois possède son lot de défis. En effet, lorsqu'on parle de bois, une des premières choses auxquelles on pourrait penser c'est le risque d'incendie. Le Conseil National de Recherche du Canada (CNRC) s'est rapidement penché sur le sujet et les conclusions tirées ont restreint l'usage du bois pour le revêtement extérieur du bâtiment (on l'a vu plus haut) mais aussi pour les cages d'escalier qui sont souvent des noyaux importants dans la structure du bâtiment. Aussi, le guide de la RBQ encadre les issues de secours, la présence de gicleurs et les accès au bâtiment par les rues avoisinantes. Selon les lignes directrices du guide, la sécurité serait parfaitement assurée.

Un autre défi de taille, qui découle de la nature même du matériau, c'est le retrait ou tassement  du bois. En effet, sous la charge des étages et selon la diminution de son taux d'humidité, le bois va changer légèrement de dimension, il va se tasser. Ainsi, pour un bâtiment de 6 étages, la variation de hauteur due au retrait des pièces de bois pourrait être de plus de 3 cm! On imagine facilement les défis technique que cela implique lorsque des éléments fixes dimensionnellement (tuyaux d'eau, revêtement extérieur, cages d'escalier en béton, etc.) doivent s'intégrer au travers des étages en bois qui eux vont changer légèrement de dimension. Par chance, il existe déjà plusieurs solutions technologiques ingénieuses pour pallier ce problème.

Le fait de construire plus haut et plus léger nuit aussi à la résistance aux vents. Les murs de refend (murs intérieurs qui rigidifient le bâtiment) deviennent alors très importants et sont probablement plus nombreux dans un bâtiment en bois. Les murs en lamellé-croisé sont ici d'une très grande utilité compte tenu de leur forte rigidité.

Finalement, puisque que le guide ne concerne pour le moment que les bâtiments à vocation résidentielle, des condos donc, la propagation du bruit est un aspect très important pour le confort des occupants. Une structure plus légère sera plus propice à la transmission des vibrations. Ainsi, une attention particulière doit être portée à l'insonorisation des différents éléments du bâtiment en bois.

Des exemples concrets : Québec City à l’avant-garde!

District 03. Situé dans le quartier "Nouvo Saint-Roch" à Québec, ce projet comporte 53 condos urbains dans des bâtiments de 4 et 6 étages en bois, d'une superficie totale de 55 000 pieds carrés. Les bâtiments, en construction, sont majoritairement faits d’énormes panneaux en lamellé-croisé et n'ont nécessité que 23 jours de montage grâce aux éléments préfabriqués. De plus, compte tenu du terrain sur lequel le projet a été construit, de grandes économies ont été réalisées pour la fondation puisque le poids réduit du bâtiment a permis d'éviter la pose de pieux d'ancrages très onéreux. L’aspect esthétique des panneaux en lamellé-croisé a été utilisé puisque environ 40% des surfaces de bois (plafonds ou murs) sont laissées apparentes.​

Bientôt chez nous, le plus haut bâtiment en bois au monde? Dépassant de 4 m le record mondial situé à Londres, l'édifice Murray Grove ( d’autres tours en bois sont en construction ou achevées en Australie, en Norvège, en Autriche, et en Suisse), la Ville de Québec dévoilait, début novembre dernier, les détails d’un bâtiment ambitieux qui pourrait devenir le plus haut bâtiment en bois au monde ! Ce projet de 10 étages pour 80 condominiums et dont le début des travaux est prévu pour le printemps 2014, représente le deuxième édifice d’une série de bâtiments en bois qui seront érigés dans le quartier de la Pointe-aux-Lièvres à Québec. Le premier, un six-étages de logements sociaux, également en bois et dévoilé en septembre 2013, s’inscrit dans la volonté de la Ville de faire de ce développement un bel exemple de développement durable, notamment en réduisant l’empreinte écologique des bâtiments construits et en rendant accessibles des logements de grande qualité environnementale.

Malheureusement, le promoteur initial du projet s’est récemment désengagé, obligeant la Ville de Québec à revendre en lots séparés différents terrains de l’éco-quartier. Pour le moment, les deux bâtiments officiellement annoncés sont faits de bois, mais rien n’obligera les autres promoteurs à s’engager dans cette voie.

La course vers la plus haute tour de bois est donc lancée et le Québec figure parmi les aspirants au titre sur la ligne de départ. Reste à voir les délais et les impondérables qui surviendront lors de la construction mais il me fait plaisir de penser que, peut-être au moins pour un certain temps, notre province sera sur la plus haute marche d’un podium entièrement fait de bois !

Précisons enfin et pour conclure.... qu'un bâtiment en bois n'est pas intrinsèquement écologique ! Il faut aussi penser à l'isolation, à l'étanchéité, à l'emplacement, aux matériaux sains... Il ne faut pas se staisfaire des effets d'annonce. 

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