Le bois est un matériau très polyvalent qui vous permet de réaliser toute sorte de projets : des petites maisons aux immeubles de grande hauteur. En fonction des caractéristiques de chaque projet, on utilise le système de construction le plus approprié. C’est pour optimiser l'utilisation de ces outils et pour construire le plus efficacement possible. En fonction de son système structurel, il existe deux types principaux de mur : l’un a une ossature légère et l’autre est en contreplaqué massif ou CLT. Les deux sont structuraux et sont responsables de la transmission des charges horizontales et verticales à la fondation.
Caractéristique de l'ossature légère
Ces trois éléments vous permettent d'assembler cette structure à ossature légère :
Il est constitué de traverses, de linteaux et de montants en bois, généralement en conifères. Ils sont assemblés mécaniquement pour former un cadre. Il est également recouvert sur un ou deux côtés par des panneaux structurels. Ces derniers assurent la rigidité et la stabilité de l'ensemble contre les forces horizontales du vent. Le nombre de planches et leurs modes de fixation à la charpente dépendent du calcul de la structure.
Les espaces entre les plots sont remplis d'un matériau d'isolation thermique et acoustique. Il doit permettre la diffusion de la vapeur d'eau générée dans la maison.
La séparation entre les montants, d'environ 600 mm, assure une utilisation efficace des planches structurels. Ils ont généralement une largeur de 1200 à 1250 mm, et des feuilles d'isolation, dont la taille correspond bien aux espaces entre les montants. On peut combler ces lacunes avec de la cellulose. Mais on peut aussi poser des plaques flexibles en laine minérale, en fibre de verre ou même en laine de mouton. L'épaisseur de l'isolation dépend de la largeur du montant (généralement environ 150 mm pour les extérieurs et 100 mm pour les intérieurs).
La transmission de l’enceinte
Ce type d'enceinte nécessite une épaisseur beaucoup plus faible qu'une enceinte traditionnelle pour obtenir la même valeur de transmission thermique. C'est la raison pour laquelle le bois est un très utilisé dans les enveloppes passives des bâtiments et dont la consommation est quasi nulle.
Dans les murs de l'ossature, la valeur de transmission de l'enceinte change aux endroits où se trouvent les montants. Mais grâce à la faible conductivité thermique du bois, ce fait a un très faible impact sur le bilan énergétique total du bâtiment.
Vers l'extérieur, les murs à colombages admettent toute sorte de revêtement. On peut améliorer leurs propriétés thermiques avec une fibre ou une laine minérale respirante SATE (système d'isolation thermique à l'extérieur) fixée directement sur le structurel. ETICS (External Thermal Insulation Composite Systems) est l'acronyme anglais de ce système si répandu dans les bâtiments passifs. Avec cette finition, l'étanchéité et la protection contre le vent et la pluie sont assurées grâce à la couche de mortier de revêtement.
Les façades ventilées en composite, en pierre, en planches fixées sur des lattes de bois traité ou même sur une plaque de brique extérieure dans le style des pays anglo-saxons, sont également des revêtements extérieurs appropriés.
L’étanchéité à l’eau et à l’air
Pour obtenir le degré requis d'étanchéité à l'eau et à l'air, on doit placer une feuille imperméable à l'air. Cette feuille doit être collée entre la sous-structure de la bande de support de la façade et le mur structurel. On scellera les points de passage de la feuille par le système de fixation de la façade au moyen de rubans de butyle ou de polyéthylène, une tâche essentielle pour garantir l'étanchéité de la membrane à l'air et à l'eau.
L'un des aspects critiques de cette enceinte est le contrôle du passage de la vapeur d'eau à travers l'enceinte. Un calcul hygrothermique spécifique garantira qu'aucune condensation interstitielle ne se produira. Si, dans le calcul, on constate que le placement d'un pare-vapeur est nécessaire, on doit le placer dans l’isolation de la paroi du cadre. Il peut s'agir d'une membrane ou d'un panneau qui a en même temps une fonction structurelle et intègre un pare-vapeur en soi.
Critères à prendre en compte
Une chambre d'environ 50-70 mm est placée dans la paroi structurelle pour le passage des installations. Le revêtement habituel est une plaque de plâtre laminé ou de plâtre fibreux peint. Cela constitue la protection passive des parties structurelles en cas d'incendie.
La menuiserie est un système à sec qui permet un haut degré de préfabrication. Grâce à une bonne planification du projet, les murs sont réalisés sur mesure dans l'atelier de manière plus contrôlée et plus sûre, ce qui réduit les délais de construction.
On peut prendre la structure en bois, les plaques structurelles assemblés et l'isolation. Cela se fait selon le projet, même les feuilles imperméables, les freins à vapeur et les revêtements extérieurs. Sur place, seuls les murs sont assemblés et les raccords nécessaires entre les tôles sont réalisés.
Les planches de contreplaqué ont été une révolution dans le monde du bois. Il est désormais possible de construire des immeubles de grande hauteur avec cette matière. Ces derniers sont efficaces sur le plan énergétique, respectueux de l'environnement et totalement compétitif par rapport aux alternatives en acier ou en béton. Pour ces raisons, de plus en plus de pays voient des bâtiments comptant jusqu'à 18 étages entièrement en bois.
Les murs en contreplaqué massif
Les plaques CLT sont fabriquées en collant plusieurs couches croisées de planches. En fonction des exigences structurelles, ils peuvent avoir une épaisseur minimale de 3 couches et 80-90 mm, ou 7 couches et plus de 240 mm. Grâce aux excellentes propriétés thermiques du bois, le CLT combiné à une couche continue d'isolation sur l'extérieur génère un mur avcroiséec des valeurs de transmission thermique très faibles. Habituellement, le CTL utilisé est rigide et permet le passage de la vapeur d'eau. Il est fixé directement à la structure. Si un isolant souple est utilisé, il sera nécessaire d'ajouter une sous-structure en bois ou en métal fixée au mur pour soutenir la façade.
Le CLT admet des revêtements extérieurs similaires à ceux du mur en treillis : mortier SATE, façades ventilées avec différentes finitions... Si on opte pour une façade ventilée, on doit penser à placer la feuille imperméable respirant collée sur le côté froid de l'isolation. C’est nécessaire pour protéger l'isolation et le CLT du vent et de l'eau.
L’avantage de la CTL
Pour des raisons esthétiques, il est courant que la CLT soit visible dans certaines zones dans la partie interne du bâtiment. Pour éviter les surprises inattendues, il est essentiel de procéder à une conception détaillée des itinéraires et des étapes d'installation. Dans ces cas, on doit également tenir compte, lors des contrôles de la structure, du fait que le mur est exposé au feu sur l'un de ses côtés.
L'avantage concurrentiel de la CLT par rapport à la construction conventionnelle réside dans son industrialisation. Les planches sont fabriqués sur mesure avec une précision absolue : les ouvertures des portes et des fenêtres sont découpées à l'usine. Il est même possible d'apporter l'isolation et les couches extérieures sur le chantier.
L'industrialisation du système, associée à une planification minutieuse dans la phase de projet, a permis de réaliser en 27 jours de travail par 4 personnes le montage de la structure du premier bâtiment de la CLT à Londres, avec 9 étages et 30 mètres de hauteur.
Conseils essentiels de conception
Pour les deux types de murs, on doit prêter une grande attention aux détails des joints entre ces matériaux et les autres éléments.
La suppression du mur est cruciale du point de vue de la durabilité. Il faut éviter le contact direct du bois avec le sol ou la structure en béton qui le supporte. Pour cela, on utilise des matériaux de séparation : des feuilles anti-humidité capillaires, des bandes EPDM, une pièce de sacrifice dont la durabilité est supérieure à celle de la structure porteuse...
On sait que les fenêtres sont les zones les plus faibles de l'enceinte d'un point de vue thermique. Mais elles peuvent aussi devenir un point d'infiltration d'eau ou d'air indésirable. Il est tout aussi important de placer une bonne fenêtre que de l'installer correctement. Ces 3 points sont donc fondamentaux pour l'étanchéité de la rencontre mur à fenêtre :
- A l'extérieur, la membrane d'étanchéité doit être scellée contre le cadre à l'aide de rubans.
- Dans l'espace entre le mur et le cadre de la fenêtre, des bandes ou des mousses pré-comprimées doivent être placées pour sceller hermétiquement l'espace entre les deux éléments.
- Dans la partie interne, des rubans appropriés scelleront la rencontre entre le cadre et la couche d'étanchéité ou de frein à vapeur.
Une fois qu’on a conçu le bon mur, pour se sentir à 100 % à l'aise, on doit projeter un toit en bois en fonction de ceux-ci.