CLT bois : le bois lamellé-croisé

jeudi 2 novembre 2023 | Les matériaux bio-sourcés

Sommaire
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Doc Thomaholz

Il y a encore 25 ans, le bois mas­sif évo­quait majo­ri­tai­re­ment les construc­tions en bois empi­lé. Il fau­dra désor­mais pré­ci­ser, car le CLT (Cross Laminated Timber), bois lamel­lé-croi­sé ou pan­neau de bois mas­sif, s’est fait une belle place dans le monde de la construc­tion bois. Il est même deve­nu un concur­rent très sérieux pour le béton armé ! 

Chantier en CLT de Stora Enso. Voir n°61
Chantier en CLT de Stora Enso. Voir n°61

Du bois… très massif

Ces pan­neaux mas­sifs sont consti­tués de couches croi­sées à 90°, elles-mêmes consti­tuées de lames abou­tées dans le sens de la lon­gueur et de la lar­geur, à l’image du bois lamel­lé. Ces couches peuvent être asso­ciées entre-elles soit par col­lage, soit par clouage ou encore par tou­rillon­nage. Il en résulte des pan­neaux de très grandes dimen­sions (jusqu’à 70 m²), dont la seule limite est le trans­port rou­tier, d’épaisseur de 6 à 40 cm selon le nombre de plis (tou­jours impair). C’est le croi­se­ment des plis qui assure une sta­bi­li­té dimen­sion­nelle au bois (pas de tui­lage ou de retrait) et une grande résis­tance struc­tu­relle, qui per­met de les uti­li­ser en voile tra­vaillant (pan­neaux auto-por­tants). On l’utilise en plan­cher, mur et toi­ture, seul ou asso­cié à d’autres maté­riaux (iso­lants) ou d’autres sys­tèmes construc­tifs (ossa­ture bois, poteau-poutre, béton etc.) Le CLT se déve­loppe éga­le­ment dans la construc­tion modu­laire. Il est uti­li­sé pour tous les types de bâti­ments. L’essence la plus uti­li­sée est l’épicéa, mais d’autres rési­neux comme le dou­glas, le mélèze, le sapin ou le pin, et cer­tains feuillus, comme le chêne ou le hêtre, peuvent éga­le­ment être uti­li­sés. Certains pan­neaux asso­cient deux essences, pour offrir une face plus noble côté visible. Il per­met l’utilisation de bois local, sou­vent non valo­ri­sé pour d’autres usages. 

CLT : des atouts multiples

Maison passive en CLT, Arch. Karawitz, entreprise : Ossature Bois Sacet. Voir hors-série n°15
Maison pas­sive en CLT, Arch. Karawitz, entre­prise : Ossature Bois Sacet. Voir hors-série n°15

Le bois stockage de carbone

Découpés sur mesure en ate­lier par des machines à com­mande numé­rique, les pan­neaux arrivent sur le chan­tier, prêts à être assem­blés à l’aide d’une grue. Ils per­mettent donc des chan­tiers secs, rapides et pré­cis, sans déchets, ce qui se tra­duit en éco­no­mie de temps et de bud­get. Leur légè­re­té (le bois est 4 fois moins lourd que le béton) per­met de réduire le dimen­sion­ne­ment des fon­da­tions, de construire en zone sis­mique ou encore d’envisager avec faci­li­té des sur­élé­va­tions. C’est un maté­riau à faible éner­gie grise et excellent bilan car­bone : 1 m³ de CLT per­met le sto­ckage d’environ 930 kg de CO2).

L’étanchéité à l’air garantie

Sur le chan­tier, le pan­neau CLT apporte à lui seul une réponse à la pro­blé­ma­tique de l’étanchéité à l’air du fait de la conti­nui­té de la paroi : la pose d’un frein-vapeur est super­flue. Sa pré­fa­bri­ca­tion per­met d’anticiper les ouver­tures mais éga­le­ment le pas­sage des gaines tech­niques, sans com­pro­mettre ses qua­li­tés struc­tu­relles ou ther­miques. Nombre de mai­sons pas­sives y ont recours pour leur construc­tion avec une iso­la­tion par l’extérieur.

Structure et finition à la fois

Même maison que ci-dessus, mais vue intérieure avec le CLT apparent.
Même mai­son que ci-des­sus, mais vue inté­rieure avec le CLT appa­rent.

Le pan­neau de bois mas­sif CLT est géné­ra­le­ment lais­sé visible côté inté­rieur, (face bros­sée, pon­cée, sans nœuds…). Ouvert à la dif­fu­sion de vapeur, il par­ti­cipe à la bonne régu­la­tion hygro­sco­pique du bâti­ment. Comme le bois lamel­lé, il est très fai­ble­ment émis­sif en for­mal­dé­hyde (le bois l’est tou­jours un peu), et fait par­tie des maté­riaux sains, clas­sés E1, même dans sa ver­sion col­lée (le plus sou­vent colle poly­uré­thane). Certains fabri­cants sont label­li­sés Natureplus (LignotrendNovatop).

Notre expé­rience et les repor­tages publiés sur des bâti­ments en CLT nous ont mon­tré que sur la base d’une bonne concep­tion, un ouvrage en CLT est tout à fait com­pé­ti­tif face aux autres sys­tèmes construc­tifs. Même si le pan­neau pré­sente un coût légè­re­ment plus éle­vé, il ne faut pas le consi­dé­rer seule­ment comme un pan­neau, mais comme un sys­tème construc­tif glo­bal, qui per­met de dimi­nuer les épais­seurs d’i­so­lant, de s’af­fran­chir de fini­tions inté­rieures, de dimi­nuer les besoins en cha­leur… bref d’autres postes d’é­co­no­mies. 

Typologie des panneaux CLT

Hexapli de Piveteau Bois

Les pan­neaux de bois lamel­lé croi­sé mettent en œuvre des colles sous pres­sion soit poly­uré­thane (PanoblocCLT Stora EnsoKLHLignotrendSchilliger, BBS de Binderholz, Bosco de Scaba, PLX de Monnet‑Sève, Hexapli de Piveteau Bois…) soit méla­mine urée for­mol d’émissivité limi­tée E1 – (MMCrosslam, Plicroisé de Belliard), voire les deux (LenoNovatop). Certains fabri­cants comme MetsäWood uti­lisent aus­si du LVL (Bois Lamifié, ici Kerto) comme couche cen­trale de leur pro­duit (Kerto in Leno). Des recherches ont cours à l’ENSTIB d’Epinal sur la pos­si­bi­li­té de col­ler des tou­rillons par sou­dage (micro-fric­tions).

Photo : Hexapli de Piveteau Bois

Des panneaux CLT sans colle

Détail de fabrication d'un panneau de CLT Nurholz, sans colle. Voir n°65
Détail de fabri­ca­tion d’un pan­neau de CLT Nurholz, sans colle. Voir n°65

Certains pan­neaux sont assem­blés par clouage, à plat ou sur chant. C’est le cas de MHM (Massiv Holz Mauer) fabri­qué par les machines Hundegger sous licence. Il s’agit de murs, consti­tués de lames de 23 mm de bois, rai­nu­rées et croi­sées, puis soli­da­ri­sées par des clous en alu­mi­nium rai­nu­rés. Les pan­neaux MHP sont éga­le­ment cloués, mais les lames sont posées sur chant, ver­ti­ca­le­ment.

Une autre famille de pan­neaux assemble les lames par tou­rillons de hêtre à une hygro­mé­trie infé­rieure à celle des plis, pour conso­li­der l’assemblage qui se fait sans clou ni colle. C’est le cas du BMR‑T fabri­qué par Sohm Holzbautechnik (tou­rillons posés en dia­go­nales alter­nées), de Thoma Holz et NurHolz de l’entreprise Rombach NurHolz (plis croi­sés éga­le­ment à 45°).

Les dérivés du CLT

Pour amé­lio­rer leur qua­li­té ther­mique ou pho­nique, les pan­neaux peuvent inté­grer des iso­lants (Panobloc de Techniwood), se pré­sen­ter sous forme de cais­sons (Kerto-Ripa) pour l’insufflation d’isolant en vrac, pré­sen­ter des cavi­tés dans des buts acous­tiques (Lignotrend)… Récemment, l’entreprise ACDF Industrie, a mis au point un plan­cher coupe feu (Dalfeu), qui intègre au pan­neau CLT un joint coupe-feu péri­phé­rique. 

Rénovation avec façade en Techniwood. Voir hors-série n°17.
Rénovation avec façade en Techniwood. Immeuble Sogé2000 Cergy-Pontoise. Architecte : ARCAS PARIS. Voir hors-série n°17.

L’offre française

Les plus grands fabri­cants de CLT sont en Allemagne, en Autriche et dans les pays nor­diques, même si cer­tains sont implan­tés en France depuis long­temps (KLH, Lignotrend, Metsä Wood, Stora Enso, Schilliger…) Les acteurs fran­çais se mul­ti­plient à l’image de la scie­rie MoulinTechniwoodBelliardMonnet-SèvePiveteau Bois et Tanguy. Longtemps can­ton­né à la mai­son indi­vi­duelle, le CLT com­mence à faire sa place dans la construc­tion d’ou­vrages plus consé­quents : ter­tiaires, petits col­lec­tifs… Il est à l’honneur dans le Plan de la Nouvelle France Industrielle avec le pro­gramme “Immeuble à vivre bois”, puisqu’il semble s’imposer comme solu­tion construc­tive aux côtés du bois lamel­lé pour dépas­ser les fameux 10 étages de hau­teur et envi­sa­ger dans un proche ave­nir les 30 étages. Une norme Européenne ain­si qu’un DTU fran­çais sont en pré­pa­ra­tion.

Un matériau d’avenir

La majeure par­tie des fabri­cants dis­pose d’avis tech­niques, d’ATEX ou de DTA. En atten­dant, le guide RAGE du CLT et l’Eurocode 5 pré­cisent les règles en la matière. C’est un maté­riau en plein essor en Europe. La pro­duc­tion fran­çaise a été ralen­tie du fait de freins régle­men­taires, mais les indus­triels fran­çais sont en train de struc­tu­rer leur offre. Le mar­ché est bien pré­sent, lui, et voué à se déve­lop­per for­te­ment dans les années qui viennent, grâce aux per­for­mances du sys­tème (pré­fa­bri­ca­tion, rapi­di­té de chan­tier, carac­té­ris­tiques méca­niques, qua­li­tés envi­ron­ne­men­tales…). C’est une solu­tion de struc­ture bois per­ti­nente pour tout type de construc­tion, par­fai­te­ment capable de concur­ren­cer les autres sys­tèmes construc­tifs, notam­ment le béton. 

Les atouts du CLT

- Puits de car­bone
- Naturel, renou­ve­lable, recy­clable
- Participe à l’isolation ther­mique et pho­nique des construc­tions
- Participe au dépha­sage par son iner­tie
- Régule l’hygrométrie
- Résiste bien au feu – pas d’effet che­mi­née
- Permet des chan­tiers secs, rapides et sans déchets
- Facilite la ges­tion de l’étanchéité à l’air
- Permet de longues por­tées et des porte-à-faux
- Permet la construc­tion en hau­teur (jusqu’à 10 étages à ce jour en Australie)
- Antisismique
- Structure et pare­ment en un seul pan­neau 

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