Le nouveau Lignatec 35 "Préservation du bois dans la construction" est disponible sur le shop Lignum.

Prérequis à toute construction bois
Le bois est un matériau naturel, durable et renouvelable. Il est hygroscopique et peut absorber et rejeter l’eau de son environne-ment. En fonction de la température et de l’humidité relative de l’air, une teneur en eau d’équilibre s’établit dans le bois. À l’état sec, le bois est par nature extrêmement durable. A partir d’une teneur en eau du bois de 20 %, le risque d’altération biologique apparait et augmente proportionnellement à l’accrois-sement de l’humidité. 

La teneur en eau du bois a également une influence importante sur la stabilité dimen-sionnelle, les changements de couleur ainsi que les propriétés mécaniques et physiques des éléments.

Il est donc primordial de considérer, dans tout projet de construction, dès la planification, les sollicitations effectives des éléments bois en termes d’humidité de manière à garantir une construction pérenne en prenant des mesures appropriées.

Le Lignatec 35 n’émet pas de directives sur la manière dont la préservation du bois doit être remplie, mais des recommandations sur les mesures et solutions appropriées, sans pour autant limiter la créativité et l’innovation.

Bases de la préservation du bois
La préservation du bois commence par la protection contre l’humidité.

C’est pourquoi, en matière de préservation du bois, les mesures architecturales et constructives de protection contre l’humidité sont privilégiées en tant que mesures principales. Elles réduisent souvent la sollicitation du bois à tel point que d’autres mesures de préservation se révèlent superflues. Pour quantifier la sollicitation effective d’un élément mis en oeuvre, il convient de se référer aux classes d’emploi (CE) définies dans la norme SN EN 335 :2013 (figure 1 et figure 2).

Figure 1 : extrait Lignatec 35 - Affectation d’une classe d’emploi (CE) à un élément de construction.

Figure 2 : extrait Lignatec 35 - Schématisation des classes d’emploi (couleur) en fonction de plusieurs situations en service (lettrages)

Les classes d’emploi selon SN EN 335
Ainsi, pour la Suisse on retiendra 4 classes d’emploi qui correspondent aux différentes situations en service auxquelles peuvent être exposés le bois et les matériaux à base de bois. Les différences entre les classes d’emploi sont liées à des différences d’exposition, à l’environnement, qui peuvent rendre le bois ou les matériaux à base de bois dégradables par des agents biologiques.

Mesures de préservation du bois
Face aux exigences de durabilité, une conception adéquate vis-à-vis des principes de la préservation du bois permet de limiter les mesures et de les coordonner de manière optimale. Pour le bois à l’extérieur, il convient en premier lieu d’appliquer les mesures de préservation par la construction, afin de garantir une teneur en eau moyenne inférieure à 20 %. Ainsi, il n’est généralement pas nécessaire de prendre d’autres mesures de préservation physiques ou chimiques. En pratique toutes les mesures de préservation du bois doivent se compléter judicieusement :

• Mesures par la construction (architecturales, constructives, choix du matériau)
• Mesures physiques (séchage du bois, traitement de surface, hydrophobisation du bois, modification du bois)
• Mesures chimiques (imprégnations en autoclave)
• Mesures organisationnelles (protection et contrôles en chantier, entretien en exploitation, etc.)

En pratique
Si l’on prend l’exemple d’un élément porteur de passerelle en bois (figure 3), il faut considérer plusieurs facteurs pour l’évaluation des risques et appliquer les mesures adéquates : l’élément de construction peut difficilement être remplacé, la durée d’utilisation doit être la plus longue possible et, en cas de défaillance, le risque pour la sécurité des personnes est conséquent.

Ainsi, des mesures plus strictes doivent être prises pour la préservation du bois. En complément d’un plan d’entretien, il est possible de mettre en place un système de surveillance de l’humidité (mesure organisationnelle) pour les éléments de construction présentant des risques élevés.

Figure 3 : Extrait Lignatec 35 - Exemple de mesures constructives pour protéger un élément porteur bois à l’extérieur.
La durabilité naturelle du bois contre les attaques fongiques est répartie en cinq classes selon la norme SNEN350 (DC 1 à DC 5), la classe DC 1 regroupant les essences les plus résistantes et la classe DC 5 les plus sensibles.

Ainsi comme illustré en figure 3, on prévoit la protection constructive de l’élément bois sensible, la poutre porteuse, par une couvertine en tôle ventilée sur la face supérieure et par un bardage bois ventilé sur les côtés. En bois de bout, une planche de fermeture agit contre les intempéries directes et une deuxième couche d’étanchéité (lé de façade) protège la poutre d’éventuelles infiltrations d’eau. Ces mesures permettent de diminuer les sollicitations effectives sur l’élément porteur qui doit être protégé pour rester durable. Ce dernier peut alors être considéré comme étant sollicité selon la classe d’emploi CE2. Une fois la classe d’emploi définie, on peut choisir une essence de bois adaptée en termes de durabilité naturelle selon EN 350 : 2016 qui donne les classes de durabilité naturelles des bois (DC).

Durabilité naturelle des bois
En fonction des classes d’emploi déterminées, la construction est matérialisée avec des essences de bois ou des matériaux dérivés du bois appartenant aux classes de durabilité appropriées.

En pratique
Par exemple, des bois protégés contre les intempéries sous un auvent avec des structures porteuses et sous-faces de toit bien ventilées (figure 5), sont considérées en classe d’emploi CE 2. Les éléments sont donc matérialisés en épicéa (DC 4) ou sapin (DC 4). Les poteaux peuvent être occasionnellement humidifiés par la pluie chassée dans la partie inférieure (CE 3.1), c’est pourquoi la transition avec le socle est réalisée avec des pieds de poteaux supplémentaires de manière à garantir des conditions favorables pour la mise en oeuvre d’un bois en épicéa (DC 4).

En revanche, pour les terrasses en bois à l’extérieur avec des éléments bois exposés aux intempéries, sans capacité d’assèchement rapide, on considère une classe d’emploi CE3.2. Ainsi il sera nécessaire de mettre en oeuvre un bois de classe de durabilité naturelle ou conférée d’au moins DC 3-4, par exemple le chêne, le châtaignier, le frêne traité thermiquement ou le bois imprégné en autoclave (label de qualité Lignum Imprégné sous pression CE 3.2). Dans les endroits favorables et bien ventilés, le douglas ou le mélèze conviennent aussi.

Pour une terrasse moins exposée, sur un balcon surplombé d’un autre balcon par exemple, en classe d’emploi 3.1 - l’épicéa ou le sapin pourraient également être utilisés. La sous-construction doit être réalisée au moins dans la même classe de durabilité (DC 3) voire meilleure. (Pour plus de précisions sur les terrasses en bois, Lignatec N° 27 - Terrasses en bois)

Figure 4 : Extrait simplifié du Lignatec 35 avec adaptation du contenu pour l’article - Indication des classes de durabilité naturelles des bois européens (DC) selon EN 350 et adéquation avec les différentes classes d'emploi.

Durabilité conférée
Certains procédés physiques ou chimiques permettent de conférer à une essence de bois une meilleure durabilité :

• Modification du bois par procédés physiques (bois modifié thermiquement (TMT), bois modifié chimiquement (CMT) comme l’acétylation, imprégnation sans biocides)
• Procédés chimiques d’imprégnation en autoclave

Les bois modifiés constituent une alternative dans les domaines soumis à de fortes contraintes et un retour d’expérience satisfaisant sur les dernières années existe, par exemple pour les constructions de terrasses (CE 3.2). Le bois imprégné en autoclave en particulier avec les nouvelles possibilités de teintes (par exemple teinte brune avec surface huilée) a largement fait ses preuves en termes de durabilité visuelle et technique aussi pour les grands objets avec une évaluation des risques accrue et des exigences de faible entretien. Les procédés d’imprégnation répondent, pour les produits bénéficiant du label Lignum « imprégnés en autoclave », à des exigences élevées en matière de protection de l’environnement selon le principe « aussi peu que nécessaire » et sont élaborés en étroite collaboration avec les fabricants de produits de préservation. L’imprégnation en autoclave permet également de valoriser durablement les bois moins durables issus des forêts suisses.

Figure 5 : bois protégé contre les intempéries sur les sous-faces, Rivaz, Piuz Ortlieb architectes sa,
Corinne Cuendet, Clarens

Conclusion
Les constructions en bois avec une conception architecturale et constructive adaptée nécessitent peu d'entretien, sont pérennes et conservent leur valeur dans la durée. Le recours à des produits de préservation du bois n’est pas nécessaire dans la plupart des cas, mais peut être une solution éprouvée dans des domaines d’emploi exigeants. C’est pourquoi il est important de décider, dès la définition du projet et la planification du bâtiment si en raison de l’architecture par exemple, des contraintes accrues en matière d’exposition existent afin de garantir les mesures de préservation à mettre en place et d’en évaluer les coûts.

Figure 6 : Terrasses en bois exposées aux intempéries,
Woodness, Reto Schneider, Udligenswil

Lien: Parution du nouveau Lignatec 35/2023 Article du 27.06.2023

Pour plus de renseignements: 
Cedotec, Office romand de Lignum
021 652 62 22
info(at)cedotec.ch 

Article du service technique du Cedotec Office romand de Lignum paru dans l'IDB no 7 de juillet 2023 de la FRECEM. Texte Lucie Mérigeaux et Denis Pflug.