Construction bois : les bonnes pratiques pour les bâtiments de plus de 8 m de hauteur

Adopté en 2016 par les acteurs de la filière bois, le Programme national de la forêt et du bois (PNFB) fixe l’objectif d’une augmentation progressive de la récolte annuelle de bois en France pour atteindre 12 millions de m³ de bois supplémentaire, d’ici 2026. [1] Avec un tel niveau de récolte, le taux de prélèvement serait porté à 65% de la production biologique annuelle des forêts françaises (contre 45% en 2016).

L’accroissement du volume de bois prélevé prévu par le PNFB va dans le sens du développement d’une économie neutre carbone d’ici 2050. Pour assurer un stockage carbone sur le long terme, la Stratégie nationale bas carbone (SNBC) recommande l’utilisation du bois à longue durée de vie, notamment dans le bâtiment. Plus particulièrement, dans le domaine de la construction, trois actions sont prioritairement identifiées :

• Développer les solutions de construction bois et biosourcée
• Atteindre l’objectif de 10% de construction bois dans les établissements publics d’aménagement d’ici 2022
• Mettre en place une évaluation environnementale des constructions neuves publiques au travers d’analyses du cycle de vie

Le développement de la construction bois est un des enjeux de la transition écologique et environnementale. Cela implique un changement des pratiques techniques et organisationnelles des acteurs.

Construction bois de plus de 8 m de hauteur – Retours d’expériences

L’Agence Qualité Construction, en collaboration avec Envirobat Occitanie et Envirobat Grand Est, a publié en Février 2020, à partir d’informations collectées via son dispositif Rex Bâtiments performants, un rapport sur la construction bois de moyenne et grande hauteur. Cette étude porte sur 25 constructions bois en cours de chantier ou livrées depuis moins de 3 ans sur l’ensemble du territoire métropolitain : 15 en Ile-de-France et 10 en Province.

Durant l’enquête, 80 acteurs ayant pris part à ces opérations ont été rencontrés (architectes, bureaux d’études, entreprises, etc.). Ces échanges ont permis de mettre en avant des points de vigilance et des bonnes pratiques pour sensibiliser les acteurs de la filière aux enjeux de la construction bois et accompagner leur montée en compétence.

Ce rapport propose une soixantaine d’enseignements et plus de 70 recommandations à destination des professionnels susceptibles de construire en bois au travers de quatre thématiques : les compétences, les méthodes de travail et l’organisation, l’innovation et la technique.

Quelques recommandations du rapport

Compétences en tant que mandataire de la maîtrise d’œuvre (p.10)

Selon les auteurs du rapport, concevoir et construire en bois nécessite « un changement complet d’approche constructive » et donc une formation des acteurs à la construction bois, qu’il s’agisse de la maîtrise d’œuvre ou des entreprises.

L’AQC recommande à la maîtrise d’œuvre de s’entourer de l’ensemble des compétences dès le début des études de conception, pour éviter de traiter les sujets (techniques, réglementaires et normatifs, esthétiques, d’usage, etc.) les uns après les autres, ce qui pourrait compromettre la faisabilité de l’ouvrage en remettant en question les solutions déjà étudiées.

Recommandation de l’AQC : « Indiquer dans les prescriptions techniques du marché de travaux pour les différents lots les tolérances acceptables, lorsque celles-ci nécessitent d’être plus restrictives que celles des DTU (maçonnerie par exemple). Le marché de travaux doit également préciser les tolérances spécifiques pour les réservations dans la structure bois et l’entreprise en charge du calfeutrement. »

Les auteurs soulignent également l’importance d’avoir une définition claire des missions de maîtrise d’œuvre pour assurer la gestion des interfaces – entre procédés constructifs mixtes (bois/béton, bois/acier), entre parties d’ouvrage (structure/façade), entre lots (techniques/second œuvre). Selon L’AQC, préciser le rôle de chacun permet d’éviter les problèmes de responsabilité et les risques sous-jacents (pathologie, retard, surcoût) souvent causés par la mission de synthèse pourtant essentielle à la réussite du projet.

Pour cela, l’AQC formule 4 recommandations :

• L’identification d’un responsable de la mission de synthèse dès le démarrage des études, avec l’implication de l’ensemble des acteurs dans la gestion des interfaces
• Lors des appels d’offre, s’assurer que tout changement de matériau ou de solution est approuvé par l’ensemble des bureaux d’études vis-à-vis de toutes les exigences (acoustiques, thermiques, sécurité incendie, etc.) 
• Faire en sorte que le suivi des travaux soit assuré par la personne qui a fait la conception, sinon impliquer le plus tôt possible le maître d’œuvre d’exécution
• Conserver autant que possible une seule et même équipe du début à la fin du projet

Enfin, les auteurs rappellent aux professionnels l’importance de réaliser une veille technique et réglementaire pour connaître les outils à leur disposition et les évolutions réglementaires et normatives de la construction bois.

Méthodes et organisation de travail adaptées à la construction bois (p.14)

Au-delà de savoir s’entourer des acteurs compétents en construction bois, l’AQC précise que le changement de pratique passe par la mise en place de nouvelles pratiques et organisations de travail.

Parmi les principales recommandations de l’AQC, on peut noter :

• L’anticipation dès la phase étude de la réalisation des détails techniques en intégrant les impératifs liés à la préfabrication. Il s’agit de « prévoir un temps nécessaire à la sensibilisation de tous les acteurs au besoin d’anticiper les détails techniques et leurs impacts en matière de coût et de délai, en lien avec la préfabrication ».
• La collaboration des spécialistes pour accélérer la résolution des problèmes complexes, notamment en organisant « des réunions de travail régulières à toutes les phases de l’opération » et en y impliquant « le maximum d’acteurs afin d’être en mesure d’envisager les solutions de manière globale »
• L’utilisation des outils de management de projet « permettant la traçabilité des décisions et d’identifier la chaîne décisionnelle qui sera en mesure de prioriser les solutions », ainsi que « la formation de tous les acteurs aux méthodes de conduite de projet […] (analyse coûts, forces, faiblesses, etc.) ».
• La préparation rigoureuse du chantier avec une attention particulière portée à la protection du bois pour :

1. Limiter le risque incendie en phase chantier en privilégiant des procédés sans flamme, en éloignant les matériaux combustibles des sources de chaleur, en identifiant toutes les sources d’incendie potentielles, etc.
2. Maîtriser l’hygrométrie des bois tout au long du chantier et de la vie du bâtiment, en exigeant des plants d’assurance qualité de la part des entreprises responsables du traitement de plusieurs éléments (contrôle de l’humidité des ouvrages bois en sortie d’usine, valeurs de taux d’humidité minimale et maximale, etc.), en contrôlant régulièrement l’hygrométrie des bois afin de gérer les variations hygrométriques, etc.
3. Protéger des rayonnements UV et des chocs en évitant notamment de stocker les bois en extérieur.

Innovation : justifier le recours à des solutions non traditionnelles (p.20)

Pour les auteurs, il faut continuer de « concevoir autant que faire se peut le projet en techniques courantes ».

Ils recommandent en particulier de limiter au strict minimum la mise en place de solutions technologiques innovantes et de justifier de leur recours par rapport à des solutions courantes, en intégrant dans l’analyse les critères de pertinence en termes d’usage et d’esthétique, de coût et de délais induits.

Les auteurs suggèrent « d’identifier les solutions et produits disponibles sur supports bois » dont l’usage est encore relativement restreint. Selon eux, les professionnels souhaitant réaliser une construction bois devraient « s’assurer que les produits envisagés sont bien adaptés aux spécificités du projet » mais aussi, dans l’attente de disponibilité de produits, « anticiper les solutions alternatives ».

Enfin, les auteurs encouragent les professionnels à réaliser, avant la mise en production et avec les personnes qui feront la mise en œuvre sur chantier, des prototypes/salles témoins de parties de bâtiment à l’échelle 1.  A ce propos, il est conseillé de bien définir dans les marchés le périmètre du prototype (dimension, localisation sur chantier, période de réalisation, etc.).

Technique : prendre en compte toutes les caractéristiques du bois (p.22)

« Prendre en compte les spécificités structurelles du bois »

Concernant les éléments techniques de la construction bois, les auteurs insistent sur la nécessité de prendre en compte dès la conception « les exigences techniques diverses (acoustique, feu, thermique, etc.) pour optimiser les complexes de plancher et répondre aux enjeux (épaisseur, coût, bilan carbone) ».

A titre d’exemple, lors des études de structures, l’AQC souligne également l’importance « [d’] analyser le comportement dynamique de l’ouvrage » pour éviter les déformations éventuelles dans le temps qui concernent les constructions bois multi-étagées, et prévenir ainsi l’apparition des défauts (fissures, décalages de menuiseries, etc.).

« Maîtriser les caractéristiques vibratoires et acoustiques du bois »

Comme nous le rappelle l’AQC, « de par sa légèreté et son élasticité, un bâtiment en bois peut davantage être sujet à des mises en vibration qu’un bâtiment plus lourd » et plus souvent source d’inconfort pour les usagers (ex. : bruits liés à la marche sur un plancher ou bruits liés au fonctionnement d’équipements électroménagers).

Pour répondre aux exigences acoustiques réglementaires dans la construction bois, l’AQC préconise de « s’entourer d’une expertise acoustique qui utilise des logiciels adaptés à la construction bois et qui dispose de retours d’expériences sur les solutions préconisées, dès le démarrage des études de conception » mais aussi « [d’] effectuer des mesures in situ pour assurer un bon confort aux utilisateurs ».

« Porter une attention particulière à la sécurité incendie et prévenir les dégâts des eaux »

A la fin du guide les auteurs reviennent sur deux enjeux majeurs de la construction bois que constituent le risque incendie et le dégât des eaux.

Les auteurs demandent à ce que les professionnels portent une attention particulière à la sécurité incendie des bâtiments en bois en s’entourant « d’une expertise en ingénierie du feu dès le démarrage des études de conception », en privilégiant « une démarche d’évaluation des risques en faisant appel à la sécurité incendie », en utilisant « des produits dont les performances en situation d’incendie ont été validées », etc.

Pour prévenir les dégâts des eaux et leurs conséquences pour la structure, l’AQC recommande en particulier « [d’] éviter les systèmes constructifs à risques », de « superposer les pièces humides » et « [d’] étancher l’ensemble des liaisons murs/sols des pièces » en prévention des infiltrations en cas de fuite.

[1] Programme national de la forêt et du bois 2016 - 2026, Ministère de l'agriculture.

Pour aller plus loin :

>> Consulter le guide « Construction bois de plus de 8m de hauteur – retours d’expériences »