Chap. 1
Généralités sur les constructions en bois
1. Généralités sur les constructions en bois
Les maisons en bois se divisent en deux grandes catégories :
| Type de construction | Description | Localisation d'origine |
|---|---|---|
| Constructions en bois massif | Composées de rondins ou madriers empilés (technique traditionnelle) ou de panneaux massifs fabriqués à partir de lames de bois collées ou clouées (technique récente). | Zones forestières |
| Maisons à ossature bois | Maisons à colombage avec ossature bois, dont les vides sont remplis par des matériaux isolants ou autres (torchis, pierres). | Zones urbaines |
a) Points clés
- Le bois massif utilise des éléments pleins (rondins, madriers, panneaux) pour la structure.
- L’ossature bois repose sur une charpente légère, avec remplissage isolant, offrant flexibilité et rapidité de construction.
- Historiquement, les maisons à ossature bois étaient plus fréquentes en milieu urbain, tandis que le bois massif était privilégié en zones forestières.
À retenir : Les constructions en bois massif sont pleines et lourdes, tandis que les maisons à ossature bois sont légères et composées d’une structure porteuse en bois avec remplissage isolant.
Chap. 2
Principes constructifs des maisons à ossature bois
1. Principes constructifs des maisons à ossature bois
a) Maison à ossature continue
- Structure : composée de montants en bois de section 5 × 10 cm, dont la longueur correspond à la hauteur de l'étage.
- Assemblage : les montants sont cloués entre une lisse basse et une lisse haute.
- Lisses : la lisse basse est légère et supporte les solives du plancher.
- Espacement : les montants et lisses sont disposés avec un faible écartement pour assurer la continuité.
- Habillage : l’ossature est recouverte par des clins ou des planches, ce qui protège la structure et améliore le contreventement.
- Finitions possibles : brique, pierre de parement, enduit projeté, etc.
b) Maison à ossature poteau-poutre
| Élément | Caractéristique |
|---|---|
| Montants | Longueur égale à la hauteur d’étage |
| Espacement | Entre 40 et 60 cm |
- Les montants sont plus espacés que dans l’ossature continue.
- Cette technique permet une plus grande liberté architecturale grâce à une structure poteau-poutre.
À retenir : L’ossature bois repose sur des montants verticaux de hauteur égale à celle de l’étage, assemblés entre lisses, avec un habillage assurant protection et contreventement.
Chap. 3
Isolation thermique des maisons à ossature bois
1. Isolation thermique des maisons à ossature bois
a) Principes généraux
- L'isolation thermique vise à limiter les pertes de chaleur pour améliorer le confort et réduire la consommation énergétique.
- Dans les maisons à ossature bois, l'isolation est intégrée dans la structure même, entre les éléments porteurs.
b) Maison ossature poteaux-poutres
- L'isolation se place entre les poteaux et poutres.
- Les matériaux isolants doivent être compatibles avec la structure bois et assurer une bonne étanchéité à l'air.
c) Maison à ossature plateforme
- L'isolation est obtenue par empilage des couches d'isolants.
- Les panneaux peuvent être préfabriqués en usine, facilitant la pose et garantissant la qualité.
- L'ossature est stable sans dépendre des éléments de remplissage, ce qui permet d'optimiser l'isolation.
| Type d'ossature | Isolation thermique | Particularités |
|---|---|---|
| Poteaux-poutres | Isolation entre poteaux et poutres | Intégration directe dans la structure |
| Ossature plateforme | Empilage de couches d'isolants, panneaux préfabriqués | Ossature stable indépendamment du remplissage |
d) Caractéristiques des éléments bois
- Sections minimales des pièces : 100 x 36 mm.
- Fixation par clouage sur lisses basses et hautes.
- Les niveaux sont autonomes : chaque niveau est monté sur une dalle (béton ou bois) servant de plate-forme pour le suivant.
L'isolation thermique dans les maisons à ossature bois repose sur une intégration efficace des matériaux isolants dans la structure, assurant stabilité et performance énergétique.
Chap. 4
Étanchéité à l'air et à l'eau
1. Étanchéité à l'air et à l'eau dans les maisons à ossature bois
L'étanchéité à l'air et à l'eau est essentielle pour garantir la durabilité, le confort thermique et la qualité de l'air intérieur dans les maisons à ossature bois.
a) Principes clés
- Étanchéité à l'air : Empêche les infiltrations d'air non contrôlées qui provoquent des pertes énergétiques et des risques de condensation.
- Étanchéité à l'eau : Protège la structure bois contre la pluie et l'humidité extérieure.
b) Systèmes utilisés
| Fonction | Matériau ou système | Rôle principal |
|---|---|---|
| Pare-vapeur | Film ou membrane étanche à la vapeur d'eau | Limite la diffusion de vapeur d'eau vers l'intérieur, évitant la condensation dans l'isolant |
| Pare-pluie | Membrane perméable à la vapeur mais étanche à l'eau liquide | Protège contre la pluie tout en laissant évacuer la vapeur d'eau |
| Isolation | Matériaux isolants (laine, panneaux rigides) | Assure la performance thermique |
| Parement | Revêtement extérieur (bardage, enduit) | Protection esthétique et mécanique |
c) Rôle du pare-vapeur et du pare-pluie
- Le pare-vapeur est placé du côté chaud de l'isolant pour limiter la migration de vapeur d'eau vers la paroi froide.
- Le pare-pluie est posé à l'extérieur, sous le parement, pour empêcher l'eau de pluie de pénétrer tout en permettant à la vapeur d'eau de s'échapper.
d) Importance de l'étanchéité
- Évite la formation de condensation interne qui peut dégrader l'isolant et la structure bois.
- Améliore la performance énergétique en réduisant les pertes d'air.
- Protège la maison contre les infiltrations d'eau, prévenant les risques de moisissures et de pourrissement.
À retenir : L'étanchéité à l'air et à l'eau repose sur un système coordonné de pare-vapeur et pare-pluie, indispensables pour la durabilité et le confort des maisons à ossature bois.
Chap. 5
Matériaux et caractéristiques mécaniques
1. Propriétés mécaniques des bois utilisés en construction
| Propriété | Unité | Valeurs typiques basses | Valeurs typiques hautes |
|---|---|---|---|
| Contrainte de compression perpendiculaire () | N/mm² | 2,1 | 2,3 |
| Contrainte de compression parallèle () | N/mm² | 1,1 | 1,3 |
| Contrainte de cisaillement () | N/mm² | 0,9 | 1,1 |
| Module de cisaillement () | N/mm² | 0,60 | 0,65 |
| Module axial () | N/mm² | 8,0 | 10,5 |
| Module de cisaillement () | N/mm² | 0,63 | 0,68 |
| Module volumique moyen () | kg/m³ | 380 | 410 |
2. Résistance mécanique
- La faible épaisseur des éléments en bois impose l'utilisation de bois avec bonnes caractéristiques mécaniques.
- Ces bois doivent supporter les contraintes sans nécessiter de traitement esthétique particulier (pas de contraintes visuelles).
3. Taux d'humidité du bois
- Le bois doit avoir un taux d'humidité proche de 15%.
- Le taux maximal admis est de 20% pour garantir la stabilité et la durabilité.
4. Essences de bois couramment utilisées
| Type | Essences principales |
|---|---|
| Résineux | Douglas, épicéa, sapin, pin sylvestre, pin maritime, mélèze, mélèze mouillé |
- Ces essences sont privilégiées pour leur résistance, leur disponibilité et leur adaptation aux constructions à ossature bois.
À retenir : Le bois utilisé en construction doit avoir un taux d'humidité inférieur à 20% et présenter des caractéristiques mécaniques adaptées à la faible épaisseur des éléments porteurs.
Chap. 6
Mode de construction et préfabrication
1. Modes de construction en ossature bois
- Construction à ossature bois continue : ossature en bois formant un cadre continu, souvent utilisée pour des murs porteurs.
- Construction à ossature bois plateforme : la plus répandue, chaque étage est construit sur une plateforme formée par le plancher de l’étage inférieur.
2. Préfabrication des panneaux
- Les panneaux (murs, planchers, toitures) peuvent être préfabriqués en usine, ce qui accélère la construction et garantit la qualité.
- Ces panneaux sont disposés selon une trame régulière pour assurer la stabilité.
- En cas de panneaux en lamellé-collé, les sections sont plus importantes pour renforcer la structure.
- L’ossature est stable sans nécessiter la participation des éléments de remplissage (isolants, parements).
3. Étapes clés de la construction
| Étape | Description |
|---|---|
| 1. Dalle et toiture | Mise en place des fondations et de la toiture, base de la structure. |
| 2. Couverture | Pose de la couverture pour protéger le bâtiment des intempéries. |
| 3. Assemblage panneau | Montage des panneaux préfabriqués sur site selon la trame définie. |
| 4. Chape | Application d’une couche de finition sur la dalle pour assurer la planéité et la solidité. |
| 5. Panneau périphérique | Installation des panneaux périphériques qui forment l’enveloppe extérieure. |
| 6. Pose de la couverture | Fixation définitive de la couverture (tuiles, ardoises, etc.). |
| 7. Pose des isolants | Mise en place des isolants thermiques et acoustiques dans les panneaux. |
| 8. Pose du bardage extérieur | Installation du bardage pour l’esthétique et la protection contre la pluie et l’humidité. |
4. Isolation et protection contre l’humidité
- L’isolation est souvent réalisée avec des matériaux comme la laine de cellulose, qui empêche la migration et la stagnation de la vapeur d’eau dans l’isolant.
- Un pare-vapeur est posé pour contrôler la diffusion de la vapeur d’eau et éviter la condensation à l’intérieur des parois.
- Un écran de pluie protège la structure contre l’eau extérieure tout en laissant respirer le mur.
- Le bardage assure la protection extérieure, l’esthétique et la durabilité de la façade.
À retenir : La préfabrication des panneaux en usine et la pose rigoureuse des isolants, pare-vapeur et bardage garantissent la stabilité, l’étanchéité et la performance thermique des maisons à ossature bois.