![\"Large12012017.jpg\"](\"\/wp-content\/uploads\/112016\/Large12012017.jpg\" "\\"Large12012017.jpg\\"")
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De quoi sera faite la ville de demain? D\u2019acier, de verre, peut-\u00eatre de graph\u00e8ne? En r\u00e9alit\u00e9, elle pourrait tout simplement se composer de\u2026 bois! Aujourd\u2019hui d\u00e9j\u00e0, les architectes rivalisent d\u2019ing\u00e9niosit\u00e9 pour construire des b\u00e2timents en bois toujours plus hauts.<\/p>\n
Une discipline dans laquelle les Europ\u00e9ens s\u2019illustrent avec brio. Exemple avec \u00abTreet\u00bb, un immeuble de 14 \u00e9tages construit en Norv\u00e8ge, qui d\u00e9tient actuellement la palme de la structure en bois habitable la plus haute du monde. Un record qui sera bri\u00e8vement battu outre-Atlantique, avec l\u2019ouverture l\u2019an prochain de la r\u00e9sidence \u00e9tudiante de 18 \u00e9tages \u00abBrock Commons\u00bb<\/a> sur le campus de l\u2019Universit\u00e9 de la Colombie-Britannique. Mais le flambeau dans cette course aux \u00e9tages reviendra \u00e0 l\u2019Europe d\u00e8s la fin 2017 avec la construction de l\u2019immeuble \u00abHaut\u00bb<\/a> de 21 \u00e9tages \u00e0 Amsterdam et de la tour \u00abHoHo\u00bb<\/a> \u00e0 Vienne, dont les 24 \u00e9tages devraient \u00eatre achev\u00e9s en 2018. Parmi les autres projets ambitieux en cours d\u2019\u00e9laboration, on peut encore citer le \u00abTratoppen\u00bb (\u00abla cime des arbres\u00bb) et ses 40 \u00e9tages \u00e0 Stockholm ou l\u2019\u00abOakwood Timber Tower\u00bb<\/a> (surnomm\u00e9 \u00able cure-dent\u00bb), un gratte-ciel en bois d\u2019une hauteur de 300 m\u00e8tres projet\u00e9 \u00e0 Londres.<\/p>\n Faible empreinte carbone<\/strong><\/p>\n Mais l\u2019attrait architectural est loin d\u2019\u00eatre le seul atout du bois. Car depuis l\u2019Accord de Paris sur le climat de 2015, d\u00e9cideurs politiques et militants \u00e9cologistes ont accentu\u00e9 la pression sur le secteur du b\u00e2timent, pointant du doigt l\u2019impact environnemental particuli\u00e8rement n\u00e9faste des mat\u00e9riaux de construction traditionnels.<\/p>\n Contrairement au b\u00e9ton, qui repr\u00e9sente actuellement 5 \u00e0 8% des \u00e9missions de gaz \u00e0 effet de serre au niveau mondial, les arbres peuvent absorber le dioxyde de carbone \u00e0 hauteur d\u2019une tonne de CO2 par m\u00e8tre cube environ. Ainsi, l\u00e0 o\u00f9 la construction d\u2019un immeuble de 20 \u00e9tages en ciment et en b\u00e9ton \u00e9met pr\u00e8s de 1\u2019200 tonnes de CO2, son \u00e9quivalent en bois en capture 3\u2019100 — soit une diff\u00e9rence de 4\u2019300 tonnes. \u00abCes derni\u00e8res ann\u00e9es, le bois est pass\u00e9 du statut de ressource secondaire \u00e0 celui de mat\u00e9riau principal dans le secteur du b\u00e2timent gr\u00e2ce \u00e0 sa faible empreinte carbone\u00bb, souligne Yves Weinand, directeur du laboratoire IBOIS<\/a> \u00e0 l\u2019Ecole polytechnique f\u00e9d\u00e9rale de Lausanne.<\/p>\n Bien s\u00fbr, le b\u00e9ton et l\u2019acier ne dispara\u00eetront pas du jour au lendemain. De nombreux immeubles de nouvelle g\u00e9n\u00e9ration combinent d\u2019ailleurs une structure en bois avec des plateformes et des fa\u00e7ades en acier ou en b\u00e9ton. Reste \u00e0 savoir quels gratte-ciel doivent \u00eatre d\u00e9sign\u00e9s comme hybrides et lesquels constituent de v\u00e9ritables structures en bois.<\/p>\n Yves Weinand et ses coll\u00e8gues ont pour leur part imagin\u00e9 une structure exp\u00e9rimentale encore plus audacieuse — bien que de moindre hauteur — pour le nouveau b\u00e2timent du Th\u00e9\u00e2tre de Vidy, \u00e0 Lausanne, d\u2019un co\u00fbt de 2,4 millions d\u2019euros. \u00abLe design est inspir\u00e9 de l\u2019\u0153uvre de Max Bill, qui a construit le th\u00e9\u00e2tre principal en 1964\u00bb, pr\u00e9cise Yves Weinand. La construction de cet ouvrage aux allures d\u2019origami sera achev\u00e9e courant 2017. Sa structure nervur\u00e9e bannit les poutres et les colonnes en faveur de planches de bois cintr\u00e9es \u00e0 la \u00absurface active\u00bb. \u00abChaque planche est reli\u00e9e \u00e0 une autre gr\u00e2ce \u00e0 des connexions m\u00e9caniques et int\u00e9gr\u00e9es de bois \u00e0 bois.\u00bb Cela permet de les assembler de mani\u00e8re rapide et pr\u00e9cise, et de r\u00e9partir les forces avec exactitude entre chaque planche. Une v\u00e9ritable prouesse! \u00abAucune attache m\u00e9tallique ne sera utilis\u00e9e: c\u2019est une premi\u00e8re.\u00bb<\/p>\n Innovation autrichienne<\/strong><\/p>\n Le bois d\u2019ing\u00e9nierie constitue la base de ce retour en gr\u00e2ce. \u00abIl s\u2019agit d\u00e9sormais d\u2019un mat\u00e9riau tr\u00e8s diff\u00e9rent de celui que l\u2019on pouvait obtenir avant les progr\u00e8s r\u00e9alis\u00e9s en mati\u00e8re d\u2019usinage et de colles\u00bb, indique Richard Harris, ing\u00e9nieur des structures et professeur honoraire d\u2019ing\u00e9nierie du bois \u00e0 l\u2019Universit\u00e9 de Bath.<\/p>\n C\u2019est notamment le cas du bois lamell\u00e9-crois\u00e9 (CLT), qui a vu le jour en Autriche au d\u00e9but des ann\u00e9es 1990. Il est fabriqu\u00e9 \u00e0 partir de planches (souvent d\u2019\u00e9pic\u00e9a ou de pin) coll\u00e9es perpendiculairement les unes aux autres. Une technique qui r\u00e9duit au minimum le gonflement et le r\u00e9tr\u00e9cissement de la mati\u00e8re et augmente consid\u00e9rablement sa capacit\u00e9 porteuse et sa stabilit\u00e9 dimensionnelle. Et comme il est con\u00e7u avec des r\u00e9sistances pr\u00e9cises et qu\u2019il co\u00fbte moins cher \u00e0 transporter que l\u2019acier et le b\u00e9ton, le CLT permet de r\u00e9duire la quantit\u00e9 de d\u00e9chets produite sur un chantier et les nuisances caus\u00e9es au voisinage.<\/p>\n Le bois n\u2019est donc plus une simple mati\u00e8re premi\u00e8re, il est devenu un v\u00e9ritable outil d\u2019innovation. Le projet \u00abStadthaus<\/a>\u00bb, du cabinet d\u2019architectes Waugh Thistleton, fait partie des projets-pilotes en la mati\u00e8re. Construit \u00e0 Londres en 2009, il s\u2019agit du premier immeuble enti\u00e8rement r\u00e9alis\u00e9 en bois massif pr\u00e9fabriqu\u00e9. \u00c9tonnamment, ce n\u2019est pas l\u2019aspect \u00e9cologique qui a d\u00e9termin\u00e9 ce choix, mais bien l\u2019efficience du bois par rapport au b\u00e9ton. La construction du b\u00e2timent a n\u00e9cessit\u00e9 300 tonnes de bois, contre 1\u2019200 tonnes de mat\u00e9riau pour une structure en b\u00e9ton, tandis que les travaux ont pu \u00eatre boucl\u00e9s en douze mois (contre dix-huit pour le b\u00e9ton), pour un co\u00fbt identique.<\/p>\n Tensions et torsions<\/strong><\/p>\n Kevin Flanagan fait partie des architectes europ\u00e9ens qui repoussent sans cesse les limites de l\u2019utilisation du CLT. Associ\u00e9 au sein du bureau londonien PLP Architecture, ses b\u00e2timents de plus de 200 m\u00e8tres de haut ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9compens\u00e9s par plusieurs distinctions internationales. C\u2019est donc \u00e0 juste titre qu\u2019il a \u00e9t\u00e9 invit\u00e9 par le d\u00e9partement d\u2019architecture de l\u2019Universit\u00e9 de Cambridge \u00e0 participer \u00e0 la conception d\u2019un gratte-ciel en bois de 300 m\u00e8tres de hauteur, en collaboration avec les ing\u00e9nieurs de Smith and Wallwork. Le projet qui en r\u00e9sulte est spectaculaire: install\u00e9e au c\u0153ur de Londres, \u00abl\u2019Oakwood Timber Tower\u00bb<\/a> devrait offrir plus de 1000 nouveaux logements sur 93\u2019000 m\u00b2 r\u00e9partis sur 80 \u00e9tages.<\/p>\n Ce projet complexe pr\u00e9sente plusieurs d\u00e9fis: \u00abLes b\u00e2timents ne r\u00e9agissent plus de la m\u00eame mani\u00e8re d\u00e8s 200 m\u00e8tres de hauteur, explique Kevin Flanagan. Par exemple, le vent et la torsion s\u2019ajoutent \u00e0 la charge permanente du b\u00e2timent.\u00bb En g\u00e9n\u00e9ral pour les gratte-ciel, mieux vaut utiliser des renforcements ou placer les charges sur l\u2019ext\u00e9rieur de la fa\u00e7ade plut\u00f4t que sur une structure int\u00e9rieure.<\/p>\n Le facteur humidit\u00e9<\/strong><\/p>\n La r\u00e9sistance des b\u00e2timents aux vents forts et aux pluies battantes doit aussi \u00eatre \u00e9tudi\u00e9e de pr\u00e8s. Le bois utilis\u00e9 dans le CLT contient environ 12% d\u2019humidit\u00e9, un taux assez bas pour \u00e9viter parasites et champignons. \u00abMais avec l\u2019altitude, il est important de conserver un environnement sec pour garantir la dur\u00e9e de vie pr\u00e9vue de l\u2019immeuble, pr\u00e9cise Stephan Ott de la Technische Universit\u00e4t M\u00fcnchen. Dans la mesure o\u00f9 le temps de construction de grands ouvrages est plus long, les mat\u00e9riaux sont davantage expos\u00e9s \u00e0 l\u2019humidit\u00e9.\u00bb Dans certains cas, l\u2019humidit\u00e9 \u00e0 la surface du bois pourrait atteindre 30%, et ainsi affecter la performance du b\u00e2timent sur le long terme.<\/p>\n Stephan Ott participe au projet TallFacades<\/a> financ\u00e9 par l\u2019Union europ\u00e9enne \u00e0 hauteur de 1,8 million d\u2019euros. Ce programme vise \u00e0 mettre au point un mod\u00e8le — baptis\u00e9 RiFa pour \u00abRiskFacade\u00bb — qui permettra de mieux \u00e9valuer les risques de d\u00e9g\u00e2ts li\u00e9s \u00e0 l\u2019humidit\u00e9, qui seraient largement sous-estim\u00e9s lors de la planification et de la construction. \u00abSi ces d\u00e9g\u00e2ts s\u2019accentuent, l\u2019image des immeubles en bois pourrait en p\u00e2tir\u00bb, remarque Stephan Ott. C\u2019est pourquoi la mise au point de nouveaux concepts de s\u00e9curit\u00e9 est n\u00e9cessaire pour perfectionner les constructions et \u00e9viter les d\u00e9gradations dues \u00e0 l\u2019humidit\u00e9.<\/p>\n Question br\u00fblante<\/strong><\/p>\n Reste une question des plus \u00e9pineuses: la r\u00e9sistance au feu de ces gratte-ciel d\u2019un nouveau genre. Mais gare aux id\u00e9es re\u00e7ues! Ainsi, bien que la temp\u00e9rature \u00e0 laquelle l\u2019int\u00e9grit\u00e9 structurale de l\u2019acier (qui n\u2019est pas combustible) d\u00e9faillit varie en fonction de facteurs comme la charge et la r\u00e9partition de la temp\u00e9rature, les petites sections d\u2019acier lamin\u00e9es \u00e0 chaud qui forment la structure d\u2019un gratte-ciel traditionnel r\u00e9sistent au feu pendant seulement douze minutes sans protection suppl\u00e9mentaire.<\/p>\n A l\u2019inverse, de grands panneaux et poutres de bois br\u00fblent lentement et de mani\u00e8re pr\u00e9visible. Ils r\u00e9sistent \u00e0 la p\u00e9n\u00e9tration de la chaleur en g\u00e9n\u00e9rant du charbon isolant. La vitesse de carbo\u00adnisation du CLT est ainsi de 0,67 mm par minute. Ces panneaux r\u00e9pondent donc aux normes de r\u00e9sistance de 30, 60 et 90 minutes requises pour les immeubles classiques.<\/p>\n Les donn\u00e9es disponibles sur la r\u00e9sistance au feu des gratte-ciel en bois d\u2019ing\u00e9nierie sont cependant loin d\u2019\u00eatre \u00e9toff\u00e9es. \u00abL\u2019un des crit\u00e8res fondamentaux devrait \u00eatre qu\u2019en cas d\u2019incendie, la structure tienne encore debout une fois le feu \u00e9teint, observe Luke Bisby, directeur de l\u2019Institute for Infrastructure and Environment de l\u2019Universit\u00e9 d\u2019Edimbourg. Une exigence r\u00e9aliste lorsque les \u00e9l\u00e9ments bois\u00e9s sont contenus dans des mat\u00e9riaux non combustibles. En revanche, lorsqu\u2019une grande surface de bois est expos\u00e9e comme c\u2019est de plus en plus souvent le cas pour des raisons esth\u00e9tiques, la situation s\u2019av\u00e8re plus d\u00e9licate.\u00bb<\/p>\n L\u2019utilisation de mat\u00e9riaux combustibles impacte par ailleurs la conception des syst\u00e8mes d\u2019extinction d\u2019incendie, le temps et la strat\u00e9gie d\u2019\u00e9vacuation. Les r\u00e9glementations concernant les b\u00e2timents en b\u00e9ton et acier ne sont ainsi pas toujours applicables \u00e0 ceux con\u00e7us en bois. D\u2019o\u00f9 l\u2019importance de faire collaborer architectes et chercheurs. \u00abEn g\u00e9n\u00e9ral, ces collaborations s\u2019av\u00e8rent fructueuses, le d\u00e9fi consiste plut\u00f4t \u00e0 rester \u00e0 jour avec la quantit\u00e9 de nouveaux projets\u00bb, conclut Luke Bisby.<\/p>\n Cercle vertueux<\/strong><\/p>\n Le bois profite par ailleurs de certaines adaptations l\u00e9gislatives. Au Royaume-Uni, les architectes \u00e9taient tenus jusqu\u2019ici de r\u00e9duire de 50% la capacit\u00e9 porteuse par rapport \u00e0 la taille des fondations. \u00abD\u00e9sormais, pour les immeubles de plus de dix ans, la r\u00e9glementation tient compte du tassement naturel, ce qui signifie que l\u2019on peut compter 100% de capacit\u00e9 porteuse pour les fondations\u00bb, indique Kevin Flanagan. En proie \u00e0 une crise immobili\u00e8re majeure, Londres est particuli\u00e8rement concern\u00e9e par le sujet. \u00abTous les immeubles de faible \u00e9l\u00e9vation et de plus de dix ans de la capitale pourraient \u00eatre r\u00e9nov\u00e9s en doublant leur hauteur d\u2019origine.\u00bb Et puisque les panneaux de bois sont d\u00e9sormais reconnus comme une solution peu intrusive pour la r\u00e9novation urbaine, on imagine sans peine le potentiel de floraison du bois au sein des villes europ\u00e9ennes. Optimiser la construction<\/strong><\/p>\n \u00abComment b\u00e2tir sans gaspillage?\u00bb Cette question est au c\u0153ur des travaux de Hermann Kaufmann et de son \u00e9quipe de la Technische Universit\u00e4t M\u00fcnchen (TUM). Le chercheur allemand veut d\u00e9velopper des mod\u00e8les qui permettront de mieux coordonner les diff\u00e9rentes phases de construction d\u2019\u00e9difices en bois pr\u00e9fabriqu\u00e9.<\/p>\n Le \u00ablean construction\u00bb (construction \u00abmaigre\u00bb en anglais, c\u2019est-\u00e0-dire sans gaspillage) n\u2019en \u00e9tant qu\u2019\u00e0 ses d\u00e9buts, son projet s\u2019inspire de secteurs o\u00f9 les processus \u00ablean\u00bb sont d\u00e9j\u00e0 employ\u00e9s couramment, comme la construction navale ou automobile. Les donn\u00e9es collect\u00e9es sont ensuite traduites en processus sp\u00e9cifiques au b\u00e2timent. Les m\u00e9thodes \u00ablean\u00bb s\u2019appuient notamment sur la conception collaborative pour r\u00e9duire la production de d\u00e9chets et optimiser la plus-value \u00e9conomique, sociale et \u00e9cologique pour toutes les parties impliqu\u00e9es dans la conception et la construction d\u2019un b\u00e2timent.<\/p>\n
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\nENCADRES<\/p>\n