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L’appellation CLT, une abbréviation de l’anglais Cross Laminated Timber, signifie : bois lamellé croisé, ou plus précisément : panneau structurel en bois massif de grand format, composé de lames contrecollées-croisées en plis multiples.

Système constructif, il introduit la dimension de la plaque, du panneau structurel en voile travaillant, dans la construction avec le bois.

Les panneaux CLT sont taillés sur mesure chez le fabricant et livrés sur le chantier prêts au montage.

Nota :

Il convient de distinguer le CLT du produit appelé « panneau 3-plis » qui, bien que constitué de lames de bois, collées en 3 plis croisés, n’est pas a priori un produit structurel, déjà que le plus souvent il n’est disponible que dans de faibles épaisseurs.

De même, les versions clouées ou tourillonnées de panneaux multi-plis croisés ne sont pas considérés sur ce site.

Après quelques tentatives de lancement infructueuses, notamment en France dans les années 1970, le CLT se développe en Allemagne et en Autriche à partir de 1994.

Il est intéressant de noter que ce produit est déjà centenaire : le CLT est fabriqué aux Etats Unis depuis un siècle pour un usage tout à fait différent, en paillasses (mats), utilisées pour rendre des terrains instables accessible à des engins, grues etc. Aujourd’hui, les Etats Unis découvrent à travers l’Europe l’usage du CLT dans la construction.

Désormais associé à l’outil d’usinage en commande numérique, le CLT évolue vers le système constructif et gagne rapidement les marchés germaniques. Il se place en France et au Royaume Uni, puis aux pays de l’Est européen, en Espagne, au Canada, en Australie, en Nouvelle Zélande, en Scandinavie, puis aux USA et tout récemment au Japon où à partir de 2015, on développe de manière concertée une capacité de production comparable à celle de toute l’Europe actuellement …

En même temps, le CLT élargit son champs d’application, passant de la maison individuelle aux grands projets de bureaux, d’équipements techniques, scolaires et d’habitat pour gagner jusqu’aux réalisations en formes libres.
Sa croissance commerciale est l’une de plus rapides du secteur de la construction.

Depuis 2013, la confiance gagne non seulement les spécialistes du bois, faciles à convaincre, mais les avantgardistes parmi promoteurs, majors du bâtiment, industriels,, aménageurs, collectivités, investisseurs … dans le monde entier, et aussi en France. En même temps, on débute les quatre premières productions de CLT en France.

De grands projets d’envergure sont en œuvre sur le territoire, tandis qu’en Autriche on est en train d’ouvrir un chantier d’un immeuble de 84 m de hauteur, construit pour l’essentiel en CLT, avec des solutions bois-béton collaborant.

Ses qualités structurelles de voile travaillant suggèrent le CLT comme alternative au béton armé.

Fabriqué en plaques puis formaté sur mesure, il fournit des éléments de plancher, de mur et de toit. Cela, et la facilité de le préparer en usine en éléments prêts à poser, dans une transposition quasiment directe des plans d’architecte en plans d’usinage à commande numérique, désigne le CLT non seulement comme produit de construction, mais comme système constructif complet.

Ce sont des panneaux épais, de très grand format, composés d’un assemblage collé de lames de bois en plis (couches) croisés. On y découpe des planchers, des murs porteurs, des cloisons, des pans de toiture … comme des pans d’un patron de couture … avec une grande précision, en se servant de bancs d’usinage à commande numérique. L’usinage comprend taille, ouvertures, réservations, perforations, fraisages pour câblages etc. Il est alors évident qu’il est préférable de faire exécuter toutes les transformations en amont, en usine, pour ne plus avoir à gérer des adaptations de panneaux durant le montage du bâtiment qui s’en verait sensiblement ralenti.

Construire en filière sèche

D’une performance structurelle très satisfaisante, ce système constructif appartient résolument à la filière sèche, est préfabriqué prêt à la pose, ne nécessitant plus aucune transformation sur chantier. Les connecteurs d’assemblage sont des plus simples, tout comme les outils et accessoires nécessaires au montage.
La construction se fait par panneaux dont le format n’est limité que par les dimensions courantes du transport routier. Les délais de livraison vont de 4 à 8 semaines. Le montage sur chantier est une question de jours et se fait à l’aide d’une grue. Typiquement, un chantier CLT mobilise une équipe de 3 à 4 personnes, opérateur de grue compris.

Une alternative au béton

Le matériau propose une alternative intéressante aux principales fonctions du béton : du point de vue structurel, l’effet plaque ou de voile travaillant du CLT satisfait convenablement les attentes en dalles de plancher, de toiture, de murs porteurs, de refend, de façade … en 4 fois plus léger, en 15 fois plus isolant, d’une énergie grise réduite par 90 %, beaucoup plus rapide et beaucoup plus précis, en pure filière sèche, sans eau et sans temps d’assèchement. Le recours aux étais se limite à quelques heures, celui aux échafaudages à quelques jours.

Il s’assemble aussi bien avec d’autres éléments structurels de construction bois qu’avec des éléments en acier, en béton et des maçonneries les plus diverses.

La précision de sa production et de l’usinage sur mesure présentent déjà en elles-mêmes une révolution dans le monde de la construction, car les aménagements peuvent être prévus avec la même précision, les valeurs de tolérances étant celles des métiers de la menuiserie et de l’agencement.

Matériau structurel, le CLT sert en plancher, en mur et en pans de toiture. Il est utilisé aussi bien pour construire des maisons individuelles que de l’habitat collectif ou hôtelier, des équipements scolaires ou d’activité et des bureaux. De grands projets de dizaines de milliers de m² de bureaux sont actuellement en projet en France avec le CLT.

De nombreuses études ont démontré que le CLT peut être utilisé en structure pour des bâtiments allant jusqu’à 30 étages. Actuellement, en France et dans le monde, une bonne vingtaine de bâtiments en CLT atteignent huit, neuf, voire dix niveaux et il y en a autant en projet, pour certains allant même jusqu’à une vingtaine d’étages.

Le CLT se prête parfaitement aux réalisations préfabriquées modulaires 3D, y compris la construction de cages d’ascenseur et d’escalier.
D’importants porte-à-faux peuvent être réalisés en toute simplicité.

Le CLT constitue une excellente solution pour construire en zones sismiques.
Il peut être assemblé avec d’autres modes constructifs : acier, béton armé, maçonneries diverses … tout aussi bien qu’avec tout autre mode constructif bois : ossature bois, poteau-poutre massif ou lamellé-collé.

D’aures applications comprennent le ‘mur acoustique’ et la ‘paillasse’ provisoire de roulage sur des terrains instables.

Par définition, le CLT est un système constructif en deux dimensions.

Mais six panneaux de CLT suffisent pour créer un espace de structure parfaitement stable et sans risque de déformation, ni au transport, ni au levage, ni lors d’un événement simique, ni lors de l’empilage de multiples en superposition. En conséquence, très rapidement les constructeurs se saisissent de l’opportunité de préfabrication 3D.

Citons ici la petite entreprise autrichienne de Michael Kaufmann qui, avec ses menuisiers et charpentiers, préfabrique, équipe totalement, puis transporte et pose la centaine de chambres de l’hôtel du centre de formation du groupe BMW à Ammerwald dans les Alpes … et cela en quatre mois, de la commande à la livraison. Ou encore le basque EGOIN qui construit écoles, crêches, hôtels, habitats collectifs et extensions en modulaire tridimensionnel avec une précision et une rapidité aussi surprenantes. Ce dernier est un des rares constructeurs bois à avoir intégré chez lui une chaîne complète de production industrielle de CLT.

Les modes de construction bois, et notamment le CLT, sont de plus en plus utilisés en zones sismiques, car matériau et connexions offrent une bonne tenue, même en situation de stress extrème.

En 2010, le bureau d’étude italien Ivalsa se sert de la plateforme de simulations sismiques à l’échelle 1:1 à Kobé au Japan, pour entreprendre une série complète de tests probants sur un bâtiment R+6 en CLT. Ces tests sont concluants (voir la vidéo ci-dessous).

La récente réalisation de logements collectifs en R+7 en système CLT pour le bailleur Le Toit Vosgien à St. Dié des Vosges – en zone sismique 3 –  est une première en France à cette hauteur et une parfaite réussite.

chapitre en construction

Le système constructif participe à faire évoluer les métiers vers une maîtrise plus complexe, une meilleure sécurité, une optimisation des gestes. Il se sert notamment et de manière très conséquente des moyens de conception, de planification et d’usinage par ordinateur.

Le savoir faire est à la portée des grandes entreprises de construction aussi bien que des artisans de la charpente ou d’équipes volantes de monteurs. Pour en tirer profit en toute maîtrise, il suffit à une entreprise d’une part de maîtriser des logiciels de conception 2D ou mieux, 3D, et d’autre part s’accorder au fait que le montage de la structure close d’un bâtiment est désormais presque aussi simple et presque aussi rapide que la construction d’une maquette en carton plume … à condition d’introduire une rigueur certaine dans la préparation logistique du chantier et dans les séquences d’assemblage de l’édifice.

Meilleure maitrise

Il introduit un changement important dans les pratiques habituelles du chantier : tout doit être soigneusement pensé et préparé, car plus aucune décision n’est à prendre sur chantier … cela se fait en amont.

Chez les charpentiers, ceci est pratique courante. De plus, l’usinage par commande numérique et la programmation des centres d’usinage ont progressivement pris place dans la vie des charpentiers aujourd’hui, à côté de leur savoir faire traditionnel. Le CLT est un système pour professionnels compétents, à tout niveau.

La croissante compatibilité entre eux des logiciels de conception architecturale, structurelle et de pilotage de production, de l’usinage, font que le trait de l’architecte est facilement porté de manière ininterrompue à travers toutes les étapes de verification structurelle, de programmation, d’approvisionnement, de production, d’usinage et du montage en une chaîne maîtrisée : autant de sources d’erreur évitées.

Il suffit d’une vingtaine à peine d’éléments CLT pour composer une maison individuelle. Aucune transformation n’est à exécuter sur chantier, tout est préparé dans l’atelier du fabricant … au point où le montage ne prendra que moins de 20 minutes par élément, soit deux journées pour une maison, y compris l’installation d’une grue automotrice et le bâchage de l’ouvrage en attente de pose des huisseries, de l’isolation et des revêtements extérieurs … L’outillage nécessaire est simple : une demi-douzaine d’outils portatifs et une grue automotrice.

Etanchéité à l’air

Les panneaux CLT de grand format sont réputés étanches à l’air à partir d’une composition en 5 plis ou plus. Ils offrent une économie considérable en ce qui concerne les mesures d’étanchéité à l’air à réaliser : joints compressibles en périphérie du panneau, ou bandes adhésives spéciales étanchéité à l’air. L’étanchéité à l’air par joint compressible entre un mur de façade et le plancher sur lequel il est posé nécessite une attention particulière, car l’ajustement de position du mur lors de la pose peut déchirer le joint en pied du mur; il existe des joints compressibles montés sous un film épais coulissant qui sont parfaits pour cette situation.

De nombreuses entreprises préfèrent les joints compressibles, car ils peuvent être agrafés avant le levage du panneau, en temps masqué, ce qui constitue un gain considérable de temps au montage.

Maîtrise de l’humidité

D’autres entreprises préconisent la pose systématique d’une membrane frein-vapeur sur les faces extérieures qui non seulement assure l’étanchéité, le contrôle de conductivité à la vapeur mais qui offre aussi l’avantage de bâcher l’ouvrage en même temps. Ce dernier et nécessaire geste est souvent négligé mais cette omission est en totale contradiction avec le fait de construire avec le bois dont l’hygrométrie doit être stable : pour une garantie du collage et pour éviter la prise d’humidité qui favoriserait l’installation néfaste de champignons, pourritures et autres xylophages.

Acoustique

Pour améliorer la rupture de transmission phonique entre éléments CLT, il existe des bandes et coussinets d’appui en polymères dans des gammes correspondantes aux compressions subies selon les situations.

Pour amortir les bruits aériens et les bruits d’impact sur les planchers, on se sert de systèmes de lestage, par l’apport d’une chape (sèche évidemment, toute utilisation d’eau sur un chantier bois est à proscrire), d’une couche de granulat minéral de forte densité, de dalles sèches ou de béton en application hors chantier, comme les dalles bois-béton collaborantes, en préfabrication.

Précautions de rigueur

Comme tout élément constructif en bois, il convient de protéger le CLT de l’exposition à l’humidité stagnante, de préférence par mesures préventives constructives plutôt que par traitements chimiques. Sur le chantier, bâcher est incontournable, pour protéger des intempéries durant la nuit et le weekend. Il va de soi que les travaux de maçonnerie, de coulage de béton ou de chapes doivent être livrés, terminés, avant de n’engager la construction bois … facile à dire mais pas si évident à tenir dans la réalité.

En ce qui concerne le risque feu, comme pour tout élément constructif en bois, il convient de prendre en compte la vitesse de calcination de 0,65 mm par minute par face pour dimensionner les épaisseurs en prévision de la stabilité au feu de l’élément dans le temps attendu … par la règle de trois. Pour des situations particulières, les bureaux d’étude compétents sont de bon conseil.

Relations entre prescripteur, constructeur et fournisseur

Le constructeur maîtrise le CLT, il est alors un interlocuteur important pour l’architecte, à côté de l’ingénieur. Les décisions prises dans ce triangle auront une importance cruciale pour l’économie des parties structure et enveloppe d’un projet. Ne pas impliquer le constructeur dans la phase conception résulte en une perte d’opportunités d’optimisation et une perte de temps, d’économie. C’est la traduction des décisions architecturales et d’ingénierie en gestes constructifs et leur optimisation qui sont la principale maîtrise qu’apporte le constructeur ; c’est lui qui, avec le bureau d’étude chez l’industriel, établit les plans détail des éléments constructifs et les séquences d’assemblage.

Toutefois, la qualité du traitement d’une demande et le suivi d’un projet chez le fabricant sont inégaux d’un fournisseur à l’autre, et il convient de s’assurer d’un suivi compétent et pertinent, et d’un interlocuteur attitré.
Le charpentier ou le constructeur avisé doivent trouver chez le fournisseur un interlocuteur du même calibre … et vice-versa. Aussi, il paraît évident que le fait de changer d’interlocuteurs au cours d’un même projet va très certainement entrainer des confusions qui peuvent s’avérer coûteuses.

La rencontre entre la forêt, l’industrie et le marché se fait à ce niveau : essences appropriées, qualités du bois et dimensions des sections de bois, disponibilité et prix.

Le bois pour la construction

Les sections de bois disponibles pour la fabrication d’éléments pour la construction dépendent de la diversité des forêts, de la maturité des plantations, de l’accès des acheteurs au bois brut, de l’équipement des scieurs et de la valorisation de la récolte en de produits très distincts.

Les essences privilégiées en construction bois sont les résineux.

Le bois préféré en Europe est l’épicéa, l’essence la plus courante dans la construction. Il est de croissance rapide et disponible partout.

Les caractéristiques de l’épicéa qui intéressent l’industrie et le bâtiment sont essentiellement :

• sa disponibilité

• sa faible densité (approx. 450 kg/m³)

• sa rapidité de croissance (on le récolte le plus souvent après 20 à 50 ans)

• la facilité d’en maîtriser les aléas

– lors du séchage
– lors de la sélection rigoureuse qui est fait dans le tri
– lors des process de purge des parties inacceptables à l’emploi

• son aptitude au collage

C’est une essence que l’on connaît bien et qui, mis à part les désastreuses pluies acides des années ’60 du siècle dernier, vit bien et se tient bien en plantation.

Le bois pour produire le CLT

Ce sont souvent des lames de sous-dosse (des sections obtenues directement sous la première coupe droite sur la bille) qui servent à produire du CLT.
Des lames de bois à défauts esthétiques peuvent servir en production du CLT – tant que les caractéristiques structurelles requises sont respectées – elles sont alors souvent placées dans les plis intérieurs.

Ressource forestière

La rapide modernisation des modes constructifs avec le bois et leur succès croissant pose la question de la ressource forestière.

Il est important de rappeler le fait que les forêts européennes sont capables de fournir, sans s’épuiser, suffisamment de bois, même dans le cas où l’on devait passer à tout construire en bois … hypothèse théorique, évidemment.

Une remarque toutefois : si la France a connu durant de nombreuses années un rythme de reforestation par la plantation ordonnée, toutes essences confondues, de près de 35 millions d’individus chaque année, ce rythme s’est divisé par 7 ces dernières années pour en arriver à ne replanter que 5 millions ce qui ne pourra se solder que par une offre très réduite dans une vingtaine d’années. Les filières françaises étant actuellement en structuration, on peut s’attendre à ce que des sylvicultures plus dynamiques et raisonnées se mettent en place.

CLT et environnement

Un des principaux aspects détonateurs de l’évolution rapide du CLT sur les marchés de la construction se trouve dans ses caractéristiques environnementales. Pouvoir construire des projets de grande envergure avec un matériau renouvelable constitue un avantage bienvenu lorsque sables, aggrégats, ciments et énergies sous leurs formes habituelles sont plus rares, plus convoités, et frôlent même l’épuisement.

C’est un matériau renouvelable, d’un excellent bilan CO₂.

Les forêts européennes assurent la disponibilité suffisante de bois, tant qu’elles sont entretenues de manière dynamique et raisonnée.

L’énergie grise matérialisée dans le bois construction est très nettement inférieure à celle du béton. Tant que le bois reste posé dans une construction, il stocke sous forme de carbone ce que l’arbre à retiré en CO₂ de l’atmosphère pour s’en nourrir, soit près de 1 t de CO₂ par m³ de bois.

La majorité des propositions de CLT en France bénéficient de labels de certification environnementale ou forestière, il convient d’en vérifier la présence.

Les principaux labels environnementaux du bois construction – images : labels

La consommation annuelle du CLT en France a progressé en 15 ans de quelques centaines de m³ à 35.000 m³ (soit l’équivalent de 350.000 m² d’éléments de murs d’épaisseur moyenne).

Les spécialistes s’accordent à lui prédire une progression encore plus rapide dans les années à venir, plus que triplant ce volume pour atteindre à partir de 2020 les 150.000 m³ (soit près de 1.500.000 m²). La capacité de production en Europe avoisine actuellement les 600.000 m³ (soit approx. 6 millions de m²), elle a doublé en deux ans (2013/14).

Cette évolution rapide n’est pas surprenante. Par définition système constructif, c’est une innovation générique offrant au bâtiment des solutions d’une rationalité extrème avec une grande liberté architecturale et structurelle avec une facilité et une précision constructives inouies. Tout est fait sur mesure.

Le CLT transfère le facteur précision du chantier pour le traiter en usine, environnement bien plus propice. Il passe de l’interprêtation aléatoire des plans aux systèmes de CAO et CNC. Il passe de la transformation sur site à la préfabrication très poussée en atelier, soulageant l’acte de construire d’une grande partie des aléas inhérents du chantier. Il réduit le stockage sur chantier à quelques heures, au lieu de nombreux mois sur les chantiers conventionnels.

Le CLT redéfinit donc complètement le process de conception et de réalisation d’un bâtiment. Enfin, il privilégie une main d’œuvre qualifiée, par expérience ou par formation, aussi bien en préfabrication qu’au montage sur chantier.
L’engouement pour le CLT saisit désormais les acteurs de très grand projets en milieu urbain : Nexity en France avec sa proposition Ywood ; Lend Lease, promoteur australien, vient de construire Forté Living, un grand complexe d’habitat à 10 niveaux ; la réalisation Murray Grove à Londres est à 9 niveaux et ses architectes construisent actuellement un complexe de 121 logements + 3.400 m2 de bureaux à Hackney, Londres ; la ville de Strasbourg accueillera un grand complexe en partie à R+10 …

C’est la la résidence Jules Ferry à St. Dié-des-Vosges du bailleur social Le Toit Vosgien, à 8 niveaux, en zone sismique et au standard passif qui, en France, avait donné le ton en 2013.

Enfin, la course à la hauteur est remportée à ce jour par le promoteur autrichien Kerbler qui lance la construction d’une triple tour de 84 m de hauteur, ouvrant le chantier en début 2016  …

Tous se servent du CLT comme principal système structurel. Leur assemblage sur chantier se fait en quelques semaines rapides plutôt qu’en de nombreux et longs mois ou années. On peut parler d’une révolution.

Enfin, la grande liberté du sur mesure sans trame du CLT le remporte largement sur la contrainte de standardisation : le système offre une grande flexibilité et s’adapte facilement à tout type d’ouvrage, même aux formes libres comme le démontre la Maison des éléphants du zoo de Zurich, inaugurée en juin 2015.

L’économie de la construction avec le CLT

Les détracteurs du CLT reprochent au système de transférer une part belle de plus-value chez l’industriel. Certes, mais c’est lui qui assure, au-delà de la garantie produit, la précision de l’ouvrage, et assume même une bonne partie des facteurs statique de l’ouvrage, qualité de l’exécution, maîtrise des erreurs, suppression des malfaçons, ainsi que rapidité et ponctualité … dans une mesure jusqu’ici inconnue dans le secteur de la construction.

Le constructeur, l’artisan, le monteur conservent parfaitement la maîtrise de l’opération, la planification, le détail d’exécution et la réalisation du chantier. Le nombre de réalisations qu’il peut entreprendre avec ses collaborateurs augmente fortement avec le CLT.

Le système CLT amène une simplification de gestion pour l’entreprise : si pour une réalisation d’un ouvrage de petite taille – étanche à l’air et isolé – en ossature bois le constructeur doit mobiliser une soixantaine de références produit et en gérer les surplus dus au conditionnement et au volume minimum de livraison, le même résultat en CLT ne requiert plus qu’une vingtaine de références produit … une différence importante qui rend la gestion des chantiers plus fluide et réduit les stocks et les immobilisations qu’ils entrainent.

Chez le constructeur, gestion de stocks et de chutes deviennent obsolètes avec le CLT, le matériau ne transite pas chez lui. Il approvisionne vis, connecteurs et accessoires spéciaux selon le projet et peut se servir des moyens informatiques du procédé pour en définir les quantités avec précision.

En comparaison avec d’autres modes de construction, le temps passé en conception d’un ouvrage et de son chantier augmente avec le CLT, mais le temps de chantier diminue très significativement.
Les temps calendrier de la gestion d’un chantier CLT sont donc très réduits.

La tendance est à l’intégration des travaux de fondations chez le constructeur bois, car la ponctualité de la livraison et la précision des dalles et supports béton posent souvent problème. Le CLT, système structurel, met le constructeur bois en position responsable de l’ensemble des travaux de gros œuvre et les pionniers de la construction bois moderne comprennent déjà l’importance d’assumer le rôle d’entreprise générale. Vu la rapidité et la précision de construction avec le CLT, intégrer les autres corps de métiers apparaît comme logique … et cela permet de mieux maîtriser les risques que présenteraient autrement le manque de connaissance des particularités du bois auprès des entreprises de second œuvre (pour ne citer que le coulage de chapes dans un ouvrage bois, souvent source de désordre, ou la réalisation de pièces humides, ou le passage de canalisations et de conduits qui nécessitent des précautions particulières en construction bois)

Enfin, les entreprises de la construction bois spécialisées en construction à ossature bois peuvent compléter leur offre en prenant à bord des réalisations en CLT en plus de leurs prestations habituelles, car elles n’affectent ni la disponibilité de l’atelier ni les stocks. Souvent, les deux systèmes se complètent : le CLT pour la structure, les murs de refend, les planchers … et l’ossature bois pour enveloppe.

Combien ça coûte ?

Un prix annoncé au m² ou au m³ ne peut être que très grossier. L’industriel, lui, compte bien entendu tout le bois mis en œuvre pour une commande, chutes périphériques et de découpes comprises. A quoi s’ajoutent le traitement du détail, du calepinage en programmation de l’usinage, puis les temps d’usinage et enfin chargement, transport, immobilisation du plateau du semi durant le montage. A noter qu’il n’y a pas deux fournisseurs qui auraient une attitude identique en ces points.

Il faut entrer dans le détail d’une commande pour connaître le coût réel de fourniture CLT.
Le constructeur compte ses temps d’étude, le temps consacré à d’éventuelles modifications apportées par architectes ou ingénieurs, ses temps de préparation du chantier,  puis du montage, l’obtention des autorisations, les mesures de sécurité, ainsi que les moyens de levage, d’échafaudage etc., les déplacements et enfin le temps de montage, bachage …

L’investissement pour une production industrielle

Dans l’industrie, l’investissement pour créer un site de production de CLT avoisine 2 millions d’euros (depuis le transfert technologique, en passant par l’aire de stockage et la halle climatisées, l’aboutage, le rabot, la presse sous vide et le centre d’usinage à commande numérique, la manutention … jusqu’à l’Avis Technique, la documentation technique et commerciale).

L’investissement pour la petite production

Pour une entreprise de charpente normalement équipée qui désire produire du CLT sur mesure en petites quantités, l’investissement consiste en l’acquisition d’un banc de pressage sous vide avec son applicateur de colle et d’un dispositif de levage tel qu’un pont roulant. Les outils habituels du charpentier suffiront alors pour tailler et adapter les panneaux produits en interne.

L’investissement chez le constructeur

L’investissement est très réduit chez le charpentier ou le constructeur qui souhaite construire des ouvrages en CLT produit en externe : logiciel de conception par ordinateur 3D et licences, camionette-fourgon 4 places, outillage de montage éléctroportatif, accessoires de montage, équipement de sécurité. Des grues convenables, automotrices ou fixes, avec ou sans opérateur, sont disponibles en location tout comme les éléments d’échafaudage.

Avec une vingtaine de fournisseurs sur le marché français, l’ensemble des besoins possibles est couvert par la diversité des propositions.

La concurrence entre les offres donne lieu à une liberté de choix et à des différences de prix intéressantes.
L’année 2014 à vu apparaître quatre productions françaises qui devront pouvoir rapidement consolider leur offre avec la forte croissance de la demande attendue pour le CLT pour les prochaines années.

Le chapitre « Trouver un fournisseur » (ou le menu « Fournisseurs » dans la barre de menu en haut de page), propose un panorama comparatif très détaillé des offres de CLT sur le marché français.

Ce sont des panneaux à caractéristiques porteuses en voile travaillant, vertical en mur, horizontal en plancher, ou en pan de toiture.

Les essences privilégiées en construction bois et pour le CLT sont les résineux régionaux, avant tout l’épicéa, première essence de sylviculture en Europe.

D’autres essences peuvent entrer dans la fabrication du CLT : d’autres résineux, mais aussi certains peupliers, bouleaux et autres bois feuillus, voire même le bambou. La caractérisation réglementaire des divers bois pour le collage en éléments structurels avance et l’offre s’en enrichira.

Comme son nom l’indique en anglais, le CLT = cross laminated timber (bois à lamelles collées croisées ou précisément panneaux structurels de bois massif en lames collées croisées) – est un matériau constitué de lames de bois sélectionnées, calibrées et collées entre elles en un nombre égal ou supérieur à trois plis (ou couches) croisés à 90 °, pratiquement toujours en nombre impair de plis. Simple : on obtient ainsi des panneaux de grand format, jusq’à 70 m² couramment.

Les lames sont continues, aboutées, aussi bien dans le sens de la longueur que dans celui de la largeur du panneau. Les dimensions des panneaux dépassent les longueurs des bois récoltés en forêt et le fait de purger les parties inacceptables dans une classe de sélection du bois d’œuvre réduit encore les longuers disponibles. C’est un collage en « aboutage » fraisé qui permet d’obtenir en production un bois de longueur continue, recoupé immédiatement aux dimensions des panneaux à fabriquer.

La sélection qualitative selon les emplois du bois en structure est la même pour le CLT que pour le lamellé-collé. Les caractéristiques mécaniques des lames de bois entrant dans la production d’éléments structurels en bois est réglementée et se décline, par exemple, en C30 ou C24 … la production est soumise à surveillance et tests obligatoires en laboratoires, interne et externe, documentés et traçables.

Le CLT classique, produit générique, se distingue d’un fabricant à l’autre par les dimensions, épaisseurs et largeurs des lames de bois, nombres de plis, largeurs et longueurs des panneaux fabriqués. Ce qui est commun à tous, c’est la constitution d’éléments structurels sous forme de plaques grand format par collage en plis croisés de lames calibrées, jointives ou rapprochées entre elles.

Le nombre de plis est généralement impair (3, 5, 7 voire plus) car tous les plis ne sont pas considérés de la même manière en structure, c’est l’orientation des lames d’un pli, qui en décide (voir règles de calcul).

Les épaisseurs des lames et leurs largeurs varient selon les fournisseurs. Les rapports entre dimension du panneau et charges prises en compte varient selon la composition du CLT et diffèrent d’un fabricant à l’autre. Les paramètres de dimensionnement sont détaillés dans les documentations techniques et dans les Avis Techniques ou Documents Techniques d’Application respectifs qui sont de consultation publique.

Mis à part cet aspect technique des offres, ce sont les qualités, la gamme de variantes et de finitions qui distinguent les propositions.

L’aspect des plis vus (apparents), d’une part, et la constitution du panneau lui-même d’autre part peuvent varier, par exemple par les essences mises en œuvre.

Les caractéristiques des essences interviennent pour certaines dans la durabilité du produit, notamment en ce qui concerne la résistance naturelle aux risques biologiques. L’épicéa, courant, a une résistance aux risques biologiques inférieure au douglas ou au mélèze, plus rarement proposés.

C’est la situation dans l’ouvrage et l’exposition à ces risques éventuels qui décideront du recours à ces essences.

Quant aux différences de forme ou de constitution technique, bon nombre d’industriels du CLT proposent des solutions intégrées, telles que caissons avec isolation, panneaux composites ou CLT sous forme de panneaux courbes sur mesure …

Le tableau comparatif technique des offres de CLT est disponible en téléchargement libre sous « Trouver un fournisseur ».

Enfin, aspect important, c’est la qualité de la transposition des plans en éléments constructifs et leur usinage, la qualité du suivi, la pertinence du conseil, la conformité, la ponctualité, la fiabilité et la qualité de livraison qui vont faire toute la différence.

Si le panneau type est constitué d’un nombre impair de plis en lames d’une même épaisseur, de nombreuses variantes sont possibles. C’est la documentation technique et/ou l’Avis Technique de chaque produit qui explicite les paramètres des variantes si elles sont proposées : panneaux comprenant des cavités, panneaux en caisson et compositions avec isolants, lestages acoustiques et revêtements les plus divers, voire des panneaux courbes.

Recherchés pour des raisons esthétiques, certains revêtements peuvent être appliqués en pli non-structurel, c’est à dire, sans interférence structurelle et non pris en compte lors de l’évaluation statique de l’élément.
Des brossages, rainurages, ponçages, des sélections visuelles exigeantes peuvent agrémenter le pli extérieur, exposé à la vue.

Pour des raisons de meilleure gestion du chantier, il peut être préférable d’appliquer en usine plutôt que sur chantier, des revêtements autres que le bois, par exemple des panneaux fibro-plâtre, des films, des finitions.

Le CLT et le béton en collaboration

Dans la recherche de meilleures performances structurelles et/ou acoustiques on peut connecter des dalles de béton au CLT en système bois-béton collaborant, notamment pour la réalisation de planchers d’immeubles de bureaux ou d’habitat collectif. Ceci doit être réalisé en préfabrication, car l’apport d’eau sur un chantier bois demande des précautions complexes et coûteuses et induit des temps de séchage en contradiction avec la rapidité du bois en filière sèche (il serait alors impossible de fermer les façades durant au moins 20 jours dans des conditions climatiques normales, pour éviter que des moisissures ne se développent)

Mise à part les paramètres du transport routier, le dimensionnement des éléments de CLT est en rapport direct avec les charges structurelles et la stabilité au feu à prendre en compte dans l’exploitation d’un bâtiment en projet. Ceci relève de la compétence des bureaux d’étude spécialisés en structure bois.

Toutefois, afin de faciliter le travail d’un architecte ou d’un économiste, en amont d’un dépôt de permis de construire par exemple (c’est à dire avant toute étude statique), tous les fournisseurs publient des abaques et des logiciels de prédimensionnement et assistent le préscripteur dans ses premières décisions, notamment dans la définition des dimensions du bâtiment nécessaire au dépôt de permis de construire.

Ces abaques et logiciels renseignent de manière préliminaire sur les épaisseurs à prévoir selon des charges typiques … pour déterminer la hauteur d’un bâtiment en phase APS, pour obtenir une approximation des coûts …
Toutefois, en phases ultérieures d’un projet et lors de sa mise en chantier, ces dimensionnements approximatives doivent impérativement être vérifiées par un ingénieur compétent, un BET.

Dimensions du CLT en production

L’envergure de surface des panneaux CLT est souvent bien plus importante en production que les dimensions maximales de transport routier normal n’admettent. On produit des panneaux jusqu’à 80 m² voire 100 m², impossibles à transporter par la route. C’est que le fabricant cherche une meilleure flexibilité dans la gestion des découpes d’éléments et des chutes.

Les panneaux CLT peuvent servir de plancher, mur, voile, allège, linteau, support de couverture, élément de contreventement, sur-poutre, portique. Il est possible de combiner plusieurs fonctions structurelles avec un seul élément de CLT.

Le calcul et le dimensionnement du bois contrecollé se font avec les méthodes habituelles et (re)connues pour le dimensionnement des éléments filaires, complétées dans certains cas par des calculs 3D pour les plaques ou les voiles.

Panneaux posés à plat

Les panneaux posés à plat sont principalement utilisés en tant que support de plancher. Le sens porteur principal est défini par l’orientation des plis majoritaires, reconnaissables par les plis extérieurs des panneaux. Dans les cas courants, la vérification par rapport aux charges perpendiculaires à la face du panneau est faite comme pour une poutre, c.-à.-d. que l’on mène les calculs sur une bande d’une largeur d’un mètre. Les plis perpendiculaires aux plis extérieurs permettent également de faire une vérification plus précise en considérant la raideur du panneau selon les deux orientations des plis.

La composition des panneaux, avec plusieurs couches croisées et collées, permet de réaliser des éléments irréguliers : des appuis non linéaires / continus, des porte-à-faux, des chargements ponctuels ou des ouvertures pour trémies qui ne nécessitent alors pas obligatoirement la mise en place de renforts. Cependant, un calcul avec un logiciel 3D (par exemple ROBOT, RFEM ou ACORBAT) peut s’imposer afin d’obtenir des résultats réalistes.

Pour un plancher, dans la plupart des cas, la vérification aux états limites de service est déterminante pour la conception, la vérification par rapport aux vibrations peut être encore plus défavorable que celle à la déformation, en particulier pour les planchers résidentiels de grande portée.

Simultanément aux sollicitations perpendiculaires, les panneaux peuvent également être chargés par des efforts de contreventement horizontaux parallèles à leur plan.

Panneaux posés à chant

Les panneaux posés à chant peuvent être pleins ou avec ouvertures. Les plis majoritaires, donc aussi les extérieurs, des panneaux sont normalement orientés verticalement. Les panneaux peuvent être sollicités par des charges verticales, des charges horizontales perpendiculaires à la face des panneaux (vent sur un mur de façade) et par des charges horizontales dans le plan des panneaux (contreventement en tant que palée de stabilité verticale).

La vérification par rapport aux charges linéaires (ou quasi linéaires) verticales se fait comme pour un poteau, en ramenant les actions et les résistances associées sur une largeur spécifique du panneau.

Les charges perpendiculaires à la grande face des panneaux sont vérifiées selon les principes indiqués pour les panneaux posés à plat.
Les actions horizontales dans le plan des panneaux sont à vérifier par rapport à la résistance au cisaillement des plis verticaux.

Des solutions simplifiées pour la vérification des panneaux avec ouvertures peuvent être appliquées dans certains cas. Les montants peuvent être vérifiés en considérant des poteaux encastrés dans les allèges, le calcul des linteaux peut être réalisé comme pour une poutre sur deux appuis en considérant seulement les plis horizontaux.

Assemblages

Contrairement à des structures filaires en bois massif ou bois lamellé collé, les sollicitations dans les structures en CLT ne sont pas transmises sur des appuis ponctuels, mais à travers des assemblages linéaires. Cela implique, que les efforts sont repartis et que des organes d’assemblage simples (comme les vis autotaradeuses) répartis sur les surfaces d’assemblage permettent de transmettre des efforts importants.

La transmission directe des efforts – de préférence par contact entre les différents panneaux – est souvent l’assemblage la plus efficace. Sont également couramment utilisées des équerres et d’autres petites ferrures simples produits industriels.

Merci à Thomas Steuerwald (directeur du BET Ingénierie Bois à Bischheim) pour cette contribution

Ce sont l’Avis Technique et/ou le Document Technique d’Application (DTA) de chaque produit, et plus généralement le Guide RAGE du CLT et l’Eurocode 5 qui précisent les paramètres réglementaires actuels de l’utilisation du CLT.

Et ce n’est plus qu’une question de quelques mois – restons optimistes – pour que la norme EN en projet prEN16351 W en harmonise les caractéristiques et le mode d’emploi, pour l’Europe. Pour la France, en l’absence d’un DTU pour le CLT, cette norme et l’emploi du matériau dans la construction manqueraient encore d’un cadre. C’est le Guide RAGE *) du CLT qui sert de passerelle jusqu’à la parution d’un cadre référentiel national de type DTU. Un DTU pour le CLT est en préparation.

Nombre de fournisseurs de CLT sur le marché français ont obtenu le DTA, un ATex, ou ont fait traduire en français l’Avis Technique européen dont ils disposent.

Certaines situations d’emploi du CLT n’exigent pas de telles conformités. C’est un BET compétent qui pourra déterminer cela au cas par cas. L’expérience du fournisseur également.

*) le guide RAGE, paru en fin février 2015, est en téléchargement libre sur le site http://www.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr (lien direct au document)

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Le tableau téléchargeable ci-dessous renseigne en détail sur l’offre de chacun des fournisseurs, depuis la proposition classique, générique, jusqu’aux différences, variantes et spécialités. Il est établi à partir des renseignement fournis par les fournisseurs, interrogés durant l’été 2014. Il doit être entendu que les informations proposées dans ce tableau à titre d’orientation doivent être vérifiées quant à leur véracité et leur pertinence.
Le tableau affiche également les sites internet des fournisseurs, permettant de les contacter directement.
Le particulier souhaitant construire avec le CLT doit savoir que ce système n’est pas adapté à l’autoconstruction car il requiert une maîtrise professionnelle très poussée en conception, dessin, ingénierie et montage, déjà que les éléments constructifs ne sont pas manuportables, c’est à dire ne peuvent pas être manipulés ni posés sans grue.
Chaque fournisseur a son réseau et peut mettre le maître d’ouvrage ou l’architecte en relation avec un ou plusieurs constructeurs.
Télécharger le tableau ici :
panorama-fournisseurs-CLT-en-France-05.15

Il est évident que la conception de construction avec le CLT demande au bureau d’étude consulté un bon degré de compétence et d’expérience.
Lorsque nous avions interrogé une cinquantaine de BET structure bois en 2013 à ce sujet, un quart a affirmé cette compétence, dont certains avec une expérience confirmé en marchés publics.
La liste téléchargeable ci-dessous comprend les coordonnées des BET bois ayant répondu lors de cette enquête. Il doit être entendu que les informations proposées dans ce tableau à titre d’orientation doivent être vérifiées quant à leur pertinence.
Télécharger la liste ici :
Liste-de-BET-a-competence-CLT

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Le contenu de ce site est recherché et assemblé par Hartmut Hering, ingénieur de méthodes et technologies de construction bois.
Proposées à titre indicatif et susceptibles de changer, les informations sur ce site doivent être vérifiées, dans tous les cas.
L’enquête menée en 2014 auprès de vingt fabricants présents sur le marché français a donné occasion de réunir les informations du tableau comparatif disponible sur ce site en téléchargement libre, elles proviennent directement des entreprises interrogées. Malgré tout le soin apporté à la présentation de ces informations, des erreurs ne sont pas à exclure.
La liste des BET structure compétents dans l’application du CLT a été établie en 2013 lors d’une interrogation de près de 50 bureaux d’étude bois. Cette liste est également disponible sur ce site en téléchargement libre. Les compétences évoluent, la liste est donc régulièrement mise à jour. Si votre bureau d’étude souhaite faire connaître sur ce site sa compétence affirmée en application du CLT, merci de nous contacter.
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