Les systèmes structuraux les plus courants
Les produits en bois sont adaptés aussi bien pour la construction nouvelle que pour la rénovation. Les structures en bois peuvent être utilisées de manière polyvalente aussi bien dans les grands immeubles que dans les halles et les ponts. Outre la construction, les emplois les plus courants pour les produits bois sont les fenêtres et portes, la décoration et le mobilier. Les réglementations qui régulent les possibilités d’utilisation du bois varient d’un pays à l’autre.
Il existe diverses solutions industrielles pour la construction de maisons en bois, parmi lesquelles il est possible d’opter pour la solution optimale au cas par cas. Elles ont en commun un degré de préfabrication avancé et des délais rapides de construction. Une maison en bois peut être construite deux fois plus vite qu’une maison traditionnelle.
Murs porteurs
Le système de bâti des maisons en bois est basé sur un système à étages de murs porteurs. Les murs porteurs peuvent être réalisés avec des structures de bâti ou de grands éléments en bois massif. Les structures de solivage en bois peuvent avoir des dimensions de travée de 7 mètres. Les lignes porteuses sont généralement les murs extérieurs et une partie des cloisons, généralement les murs qui séparent les appartements les uns des autres. Les sols et une partie des murs sont les structures raidisseuses du bâtiment.
Une construction à grands éléments et bâti en bois
La manière la plus courante de construire une maison en bois est bâti avec de grands éléments. Pour les bâtiments élevés, le bâti du mur est fait avec bois lamifié ou lamellé collé de dimensions standard. Il est possible de construire des bâtiments de plus de quatre étages avec ces qualités de bois. Les murs porteurs et non porteurs reposent sur le même principe. La structure de solivage peut être librement choisie. Elle peut être par exemple, une structure de solivage sur poutre, un panneau coffré ou nervuré. Les longues dimensions de travée sont possibles en augmentant la hauteur de la structure. Les dimensions de la travée peuvent aussi être rehaussées avec une structure hybride bois/béton. Une expérience de longue date existe en matière de structure de bâti en bois. Cette structure permet d’obtenir une grande efficacité énergétique et étanchéité à l’air, ainsi qu’un niveau d’habitat passif. La technique s’adapte aux différents besoins. Les solutions et types de structures peuvent être optimalisés selon le site. Les structures en bois fonctionnent aussi avec les structures en béton. Avec les autres matériaux des structures hybrides, les possibilités se multiplient. En utilisant les produits d’ingénierie bois, il y a peu de tassement de bâtiments. Le haut niveau de préfabrication des éléments garantit une livraison rapide. Un étage par semaine est installé. Le montage sur le chantier peut être fait à l’abri des intempéries.
Une maison en bois massif avec la technique CLT
Les murs porteurs peuvent être réalisés avec des panneaux en bois massif CLT fabriqués en collant plusieurs couches croisées de planches/tasseaux (CLT: cross laminated timber). Le panneau sert de structure porteuse et raidisseuse dans les murs et solivages des immeubles en bois. Les ouvertures et jointures du panneau sont normalement façonnées en usine dans la dimension voulue avec des machines CNC. Les dimensions maximum du panneau CLT sont de 3 x 16 mètres et ils sont disponibles en plusieurs épaisseurs. L’utilisation du panneau CLT permet des ouvertures flexibles dans les murs et solivages et structures de comble. La capacité du panneau est suffisante pour les bâtiments allant jusqu’à 12 étages. Les éléments sont livrés selon le degré de finition voulu y compris les isolants, les matériaux de surface, les portes et fenêtres. La livraison peut aussi comprendre le montage. La technique CLT est une technique de construction courante en Allemagne et en Autriche ; dans les pays germanophones, elle est appelée KLH (Kross Laminate Holz).
Système pilier-poutre
Le bâti du bâtiment en structure pilier-poutre est formé de piliers en bois lamellé collé et lamifié sur lesquels sont installés les semelles et solivages de comble. La rigidité du bâti est normalement effectuée avec des raccords rigides en diagonale ou des piliers droits. Ce système permet des plans modifiables et de grandes ouvertures sur les façades. Étant donné qu’il n’y a pas de cloisons portantes, il est aisé de modifier l’agencement des pièces pendant toute la durée de vie du bâtiment. Ce système offre une grande flexibilité. En raison des structures de même longueur, le bâtiment ne se tasse pas. La phase de construction sur le chantier est très rapide. La toiture peut être prête en seulement quelques jours, après quoi la maison est à l’abri des intempéries. Les murs extérieurs sont installés en tant que grands éléments légers. Il est possible de choisir l’épaisseur des isolants et le matériau de revêtement extérieur.
Modules de cellules préfabriquées
La technique de modules à cellules préfabriquées est une technique où la construction est constituée de diverses entités assemblées à l’avance en usine. L’élément des surfaces est généralement formé du bâti porteur et des murs, sols et toits/plafonds. Ces éléments sont fabriqués en usine à l’abri des intempéries : on y pose les fenêtres, les équipements chauffage, plomberie et sanitaires et le mobilier encastré. La structure porteuse des cellules peut être réalisée de diverses manières, avec la technique pilier/poutre, avec une structure à ossature ou avec de grands éléments en plaques. La technique de module permet une excellente isolation acoustique en raison de sa double structure. Les dimensions maximales typiques des modules sont 12 x 4,2 x 3,2 mètres. La planification du dimensionnement des cellules et modules doit prendre en compte les restrictions imposées pour le transport des modules. Cette technique de modules est parfaitement adaptée pour les petites maisons individuelles et les appartements ; elle permet une très courte phase de chantier. Pour sa rapidité, elle est bien adaptée pour rajouter des étages. Elle convient aussi pour la construction basse énergie. Cette technique de modules est la méthode courante pour construire des immeubles en Suède, par exemple.
Structures de madries
La construction en madriers est la méthode de construction traditionnelle en particulier dans les pays où il y a du bois droit et de dimensions suffisantes. Dans une maison en madrier, les structures portantes sont toujours en madrier.
Les types de madriers utilisés sont:
- Madrier rond: arrondi, façonné à la main ou à la machine. Le diamètre du madrier raboté est identique de la souche à la cime.
- Madrier équarri: bois façonné à faces égales. Peut-être façonné aussi traditionnellement à la main à la hache d’équarrissage.
- Rondin: rondin fabriqué avec du pin sec
- Madrier lamellé: produit en bois fabriqué en collant plusieurs morceaux de bois
Le madrier rond est surtout utilisé dans les résidences de vacances, ainsi que pour les hangars (aussi agricoles). Les madriers sont assemblés dans les coins, où le madrier dépasse en longueur la structure croisée du mur.
Les madriers lamellés sont assemblés à partir de plusieurs arbres et en le rabotant, il prend le profil voulu. Les avantages de cette structure sont les propriétés homogènes du madrier, et aussi pour certains types de madriers, le tassement réduit.
Le madrier équarri illustre la construction traditionnelle essentiellement réalisée à la main. Il est utilisé pour les bâtiments qui doivent être étanches comme les maisons d’habitation et les résidences de vacances, les hangars, les saunas, etc. Un bâtiment en madrier équarri a un mur à surface plus égale qu’un mur à madriers ronds, ainsi il est plus aisé d’y fixer des meubles, par exemple. De plus, les madriers équarris sont charpentés pour former des coins plus courts, ainsi on fait plus d’économies de matériau qu’avec le madrier arrondi. Il existe différentes formes d’assemblages pour les coins dits courts.
En Finlande, les madriers sont surtout fabriqués en bois de pin.