Construire en bois c'est préfabriquer

Stefan Zöllig est l'auteur principal du nouveau CAN 335 Construction en bois. Interviewé, cet ingénieur en construction bois expérimenté et à l'esprit novateur parle des atouts des constructions en bois, de la forêt suisse comme usine de matériaux de construction et des avantages du nouveau CAN Construction en bois. 
Interview: Michael Milz | 12.12.2023

Que ne peut-on pas (encore) réaliser avec le bois qu'il est possible de réaliser avec d'autres matériaux de construction, et que peut-on réaliser avec le bois qu'il n'est pas possible de réaliser avec d'autres matériaux?
En regardant la ville de Zurich du haut de l'Uetliberg, je dirais que tous les bâtiments d'infrastructure que l'on voit peuvent être réalisés en bois. Ce qu'il n'est pas possible de réaliser avec le bois, ou pas encore très bien, ce sont les parties d'ouvrage en contact avec la terre. Et lorsqu'il est question de protection incendie, il faut savoir très précisément ce que l'on fait. Pour cela, des spécialistes sont nécessaires. Un ingénieur civil «normal» doit suivre une formation continue ou faire appel à un ingénieur en construction bois. Il en va de même pour la protection contre le bruit: contrairement aux matériaux utilisés dans la construction massive, le bois est un matériau léger qui est facilement activable. Les aspects tels que la transmission de bruit, même à travers des éléments adjacents, sont à prendre en compte. 

On réalise entretemps de très grands projets en bois, à l'image de la tour «Rocket», haute d'une centaine de mètres, prévue sur le site de Sulzer à Winterthour. Quid de la protection incendie? Le bois ne brûle pas moins bien qu'avant... 
Lorsque je me trouve au huitième étage d'un de nos bâtiments et que je l'imagine en train de brûler, cela déclenche des émotions - tout comme lorsque je monte dans un avion et que je me demande si cette boîte en aluminium peut vraiment voler. Dans un immeuble, un incendie peut se déclarer dans un appartement, mais le feu ne doit pas se propager. Il peut y avoir des dégâts matériels, mais pas de dommages corporels. En tant qu'ingénieur, je dois connaître les résistances au feu, que le bâtiment soit en bois ou dans un autre matériau. Les normes de protection incendie définissent ces résistances au feu, généralement 30, 60 et 90 minutes. C'est plus compliqué dans les bâtiments comme les hôpitaux, où les personnes ne sont pas mobiles, ou dans les hôtels, où il faut s'attendre à ce que les personnes ne soient pas familiarisées avec les voies d'évacuation. Les exigences y sont donc plus élevées. En tant qu'ingénieurs en construction bois, nous sommes certes formés à la protection incendie, mais nous actualisons aussi nos connaissances, car la norme de protection incendie et les prescriptions sont également mises à jour tous les dix ans environ. 

Dans quelle mesure le bois reste-t-il un matériau de construction durable si tout le monde se met subitement à ne construire qu'avec du bois?
La forêt suisse est comme une grande usine de matériaux de construction: chaque année, dix millions de mètres cubes de bois poussent sans que nous ayons à faire quoi que ce soit. C'est génial! Toutefois, nous laissons la moitié pourrir en forêt. Cela a certes des avantages pour la faune et la flore, et donc la biodiversité, mais il n'en faut pas autant. Nous utilisons chaque année l'autre moitié, soit environ cinq millions de mètres cubes. Mais la quantité transformée en bois de construction est scandaleusement faible: en Suisse, la production annuelle est d'environ 270 000 mètres cubes. Cela signifie qu'à peine 2,7 % du bois renouvelable issu de la forêt sont utilisés comme éléments structuraux dans les bâtiments, pour une part de marché de 10 à 15 %. Nous importons malheureusement beaucoup de bois: au total, nous utilisons près d'un million de mètres cubes, soit l'équivalent de 10 % de la croissance annuelle totale. De plus, nous construisons avec une très mauvaise efficacité des matériaux: sur 100 % de tronc d'arbre, seuls 30 % environ se retrouvent dans le lamellé-collé ou le contreplaqué. Les 70 % restants servent à produire des panneaux de particules ou sont directement brûlés. C'est là que nous devons intervenir. Nous travaillons à cet effet sur le projet «Scrimber», une technologie qui consiste à laminer les troncs d'arbres et à les recoller, ce qui permet d'augmenter considérablement le rendement. Même à l'échelle mondiale, les réserves devraient être suffisantes. Bien sûr, certains pays comme la Chine ont des besoins très importants et peu de forêt. D'une manière générale, je pense que les deux - augmenter le rendement et construire davantage avec du bois - font sens.

Et qu'en est-il de la concurrence des matières premières?
Aujourd'hui, nous pouvons encore extraire et consommer des matières premières partout sans grandes conséquences. Pour des raisons de durabilité, le bois sera très probablement soumis à une plus forte pression. Notre principal concurrent est l'utilisation thermique: les gens ne veulent plus se chauffer au pétrole et passent au chauffage au bois. Outre la fabrication des pellets à partir de déchets de bois, du bois déchiqueté servant au chauffage est désormais produit directement en forêt. Ceci est une aberration, le bois issu directement de la forêt ne devrait pas être brûlé. En Suisse, nous brûlons actuellement environ 5,3 millions de mètres cubes, dont près de la moitié provient directement de la forêt. En d'autres termes, nous brûlons un quart du bois qui repousse chaque année. Je pense donc que nous devrions stopper au plus vite le développement de la valorisation thermique du bois, notamment dans les centrales à bois-énergie. En effet, l'augmentation des besoins de l'énergie du bois, mais aussi d'autres applications dans le domaine de la médecine, de l'hygiène, du textile et de la bioéconomie vont renforcer la concurrence pour la matière première «bois». 

Le tout nouveau chapitre CAN 335 «Construction en bois», auquel vous avez largement contribué en tant qu'auteur, sera disponible début 2024. Quels sont ses avantages?
Comme le CAN n'est pas seulement un texte d'offre mais aussi un texte contractuel, il doit être clair et juridiquement sûr. Le nouveau CAN 335 regroupe les anciens chapitres 331 «Charpenterie: Structures porteuses», 332 «Construction préfabriquée en bois» et 333 «Charpenterie: Second œuvre». Il présente l'avantage de permettre de décrire l'ensemble d'un bâtiment en bois qui, en règle générale, est livré par la même entreprise. L'entreprise en question sait ainsi exactement ce qu'elle doit fournir. Comme toutes les entreprises ont accès aux catalogues de prix indicatifs et aux calculs, le CAN garantit un calcul beaucoup plus rapide des prix, la plupart des éléments de construction étant standardisés. Ma tâche en tant qu'auteur était de faire en sorte que le plus grand nombre possible d'applications spéciales puissent être décrites avec le texte standard. L'entrepreneur peut en outre utiliser le même système pour calculer différentes combinaisons de superstructures.  

Quelles raisons ont motivé la fusion des trois chapitres?
Le nouveau chapitre reflète aussi l'évolution de la construction en bois. Au début de ma carrière d'ingénieur en construction bois il y a près de 30 ans, la construction préfabriquée était pratiquement inexistante. On achetait des lames à la scierie, on les coupait, on perçait des trous et on faisait des fentes, puis on les assemblait sur le chantier et on y fixait les revêtements. On travaillait donc principalement avec les chapitres 331 «Charpenterie: Structures porteuses» et 333 «Charpenterie: Second œuvre». Au cours des 30 dernières années, la construction préfabriquée s'est fortement développée, si bien que l'on peut dire aujourd'hui que construire en bois c'est préfabriquer. Pratiquement tous les constructeurs bois réalisent aujourd'hui des éléments en usine, c'est-à-dire qu'ils assemblent les barres, les plaques de bardage, les couches isolantes et les étanchéités en éléments préfabriqués dès l'usine, et les apportent sur le chantier où ils n'ont plus qu'à les installer. Le chapitre 332 «Construction préfabriquée en bois» est ainsi venu s'ajouter, et les chevauchements se sont progressivement multipliés. Avec le nouveau chapitre 335, nous disposons désormais d'un outil tout en un qui simplifie aussi la mise à jour. 

Quelle est la méthode optimale pour s'y retrouver dans ce vaste chapitre?
La première chose à faire est de consulter la matrice qui récapitule et indique où trouver les différents contenus du chapitre. Nous avons aussi essayé de présenter sur une seule ligne, par exemple, tout ce qui concerne la construction à ossature bois. Le schéma d'élaboration est également très utile. Indépendamment du CAN, je trouve qu'il est important de définir des concepts et de s'y tenir. Cela vaut pour la structure porteuse, mais aussi pour la protection incendie et la protection contre le bruit. Etre soi-même ingénieur en construction bois ou avoir un ingénieur en construction bois à ses côtés s'avère bien sûr utile. Le CAN est un bon guide, car il m'indique la marche à suivre: d'abord les structures porteuses, puis les éléments de paroi, de dalle et de plafond, et enfin les éléments de toiture plate et de toiture à forte pente. Les revêtements sont décrits à la fin de chaque paragraphe. 

Où voyez-vous la branche de la construction en bois dans dix ans?
L'automatisation va s'amplifier. Il y a 20 ans, une table de retournement était un équipement rare, aujourd'hui, chaque entreprise de construction en bois de taille moyenne en a une. Les entreprises plus modernes disposent de ponts automatiques qui se déplacent au-dessus des éléments et peuvent clouer, visser et coller. L'industrie va développer des machines plus grandes et plus performantes. Je pense aussi que davantage d'industries, notamment de sciage, mais aussi de lamellé-collé et de contreplaqué, reviendront en Suisse. Le désir et le besoin sont là, et le bois suisse a le vent en poupe, car la clientèle mise de plus en plus sur les produits locaux. Mais la pression de l'étranger va également augmenter et la spécialisation va s'amplifier. Je pars du principe que les offres de prestations globales seront plus nombreuses et que de plus en plus d'entreprises de construction en bois se considéreront comme des entreprises générales. Les maîtres d'ouvrage lanceront des appels d'offres plus fonctionnels, qui définiront plutôt une architecture sommaire et n'indiqueront plus en détail si les murs doivent être construits en béton ou en bois, tant qu'une certaine capacité portante ou résistance au feu est respectée. Les critères de durabilité tels que les émissions de CO2 ou les valeurs de bilan énergétique gagneront aussi en importance.

Voyez-vous encore d'autres évolutions?
Selon la norme SIA 118, le contrat s'applique normalement entre le maître d'ouvrage, qui est responsable de la planification, et l'entreprise, qui ne fait qu'exécuter. Cela va changer, car la SIA 118 spécifie aussi que des modèles d'entreprise générale et totale sont possibles. Une partie de la responsabilité de l'ingénieur passe donc du maître d'ouvrage à l'entreprise. Il ne s'agit alors plus d'un simple contrat d'entreprise, mais d'un contrat de prestations global. Les grands entrepreneurs généraux y sont déjà habitués. La construction en bois se situe un peu au milieu de tout cela. 

A quels défis la branche sera-t-elle confrontée ces prochaines années? Et dans quelle mesure le CAN 335 Construction en bois vous aide-t-il à les relever?
La taille des ouvrages: les bâtiments publics sont souvent très grands. Les entreprises doivent s'agrandir ou trouver des formes de collaboration performantes. On a aussi constaté ces dernières années que les projets de construction en bois sont ceux qui ont le plus de chances de l'emporter dans les concours d'architecture. L'un des défis réside dans le fait que les architectes «normaux» proposent une construction en bois avec des ingénieurs «normaux», mais ne peuvent pas la réaliser sur le plan technique. Après avoir gagné un concours, ils doivent donc souvent faire appel à des spécialistes de la construction en bois, par exemple des ingénieurs en construction bois. Le CAN est conçu pour représenter toutes les tailles d'ouvrages et garantit ainsi un cadre juridique à la construction en bois. Le CAN est à nouveau d'actualité. Il permet aussi de créer des descriptions selon BIM et des appels d'offres orientés parties d'ouvrage, mais ne remplace évidemment pas les connaissances spécialisées.