Choix de bois pour la charpente - choisir le bois pour la charpente et la construction de maisons

Choix de bois de charpente pour la construction de maisons

Le bois de charpente, également connu sous le nom de bois de structure, est la qualité de bois utilisée pour l'ossature des maisons (montants, fermes Larsen pour murs à double ossature, linteaux, fermes de toit et solives de plancher, etc. ainsi que dans la construction à ossature bois). Ses caractéristiques techniques le rendent parfaitement adapté lorsque de grandes portées sont nécessaires. La liste ci-dessous présente les différents types de bois de charpente les plus couramment utilisés pour la construction de maisons et de plus en plus dans les ossatures en bois pour les constructions multifamiliales de faible à moyenne hauteur à travers les États-Unis et le Canada.

Bois d'échantillon standard EPS (épinette-pin-sapin) – choix de bois résineux :

• Le bois de charpente léger est principalement utilisé dans la construction résidentielle de maisons unifamiliales. Ce bois est usiné à partir d'arbres résineux (épinette, sapin et pin) qui sont sciés et rabotés à la machine selon des dimensions standard (2x4", 2x6", 2x8", etc.). Le bois comme matériau de charpente est avantageux en ce qu'il ne subit pas beaucoup de transformation lors du traitement, il a une faible énergie grise, c'est une ressource renouvelable et il stocke le carbone.
• Le bois lourd désigne tout bois d'échantillon de plus de 4,5" et est souvent utilisé pour la construction à poteaux et poutres ou les maisons à ossature bois. Les grandes dimensions de bois peuvent supporter de lourdes charges et faciliter de longues portées, en plus d'être étonnamment résistantes au feu.
• Le bois abouté (également connu sous le nom de bois à entures multiples) est fabriqué à partir de courtes pièces de bois sec qui ont été usinées à chaque extrémité et jointes à l'aide d'un adhésif structurel hydrofuge. Cette technique est écologiquement bénéfique, car elle utilise de courtes pièces de bois pour créer un produit fini plus grand, plus stable et plus facile à aligner, et est souvent combinée avec des produits de type lamellé-collé (Glulam) et lamellé-croisé (CLT) pour fabriquer des éléments structurels en bois substantiels pour les « gratte-ciel en bois » (Plyscrapers), etc. - (voir ci-dessous).

Les dimensions réelles du bois de charpente léger pour les maisons :

Une source constante de confusion chez les autoconstructeurs est la taille du bois, car un 2x4" disponible dans le commerce mesure en réalité 1,5" x 3,5", un 2x6 mesure en réalité 1,5" x 5,5". La règle générale : toute largeur indiquée comme 2" sera en réalité de 1,5" et quant à la profondeur, les dimensions réelles sont de 0,5" de moins. La raison en est le rabotage ; certaines vraies dimensions peuvent être trouvées dans les cours à bois, appelées bois « brut » car il s'agit de bois non raboté.

Bois de construction : Taille nominale vs Taille réelle
Taille nominale	Taille réelle
Deux par quatre ou 2 x 4	1 1/2 pouces x 3 1/2 pouces
Deux par six ou 2 x 6	1 1/2 pouces x 5 1/2 pouces
Deux par huit ou 2 x 8	1 1/2 pouces x 7 1/4 pouces
Deux par dix ou 2 x 10	1 1/2 pouces x 9 1/4 pouces
Un par deux ou 1 x 2	3/4 pouce x 1 1/2 pouces
Un par trois ou 1 x 3	3/4 pouce x 2 1/2 pouces
Un par quatre ou 1 x 4	3/4 pouce x 3 1/2 pouces

Voici une autre anomalie déroutante lorsque l'on choisit du bois pour la charpente : le bois de norme canadienne (Canadian Lumber Standard), communément appelé bois CLS, est devenu populaire au Canada pour la construction de maisons à ossature de bois solides et durables, mais il est rarement désigné comme bois CLS en Amérique du Nord. Ce bois est généralement fabriqué à partir de sapin, de pin ou d'épinette séché au four. Il est ensuite traité, raboté et finalement fini avec des bords arrondis pour créer des tolérances précises.

Ce type de bois est connu pour offrir des finitions esthétiques et faciliter une application plus aisée et confortable de la peinture, des teintures et des préservatifs. Ces dernières années, le bois CLS est devenu populaire au Royaume-Uni et en Europe où il est principalement utilisé dans la construction à ossature de bois, les cloisons intérieures, l'ossature et la carcasse.

Ce bois est également idéal pour les murs à colombages intérieurs car il est surfacé sur ses quatre côtés et a des coins arrondis. Le bois CLS est produit dans une large gamme de tailles qui conviennent à divers usages. Ce produit a également été usiné sur ses quatre faces et bords pour créer de belles finitions - très différent du bois brut de sciage que l'on trouve habituellement en Europe.

Classement du bois au Royaume-Uni et en Europe

Le bois CLS est généralement classé en fonction de sa résistance en stricte conformité avec la norme britannique EN 14081-1:2005. Ce bois peut être classé C16 ou C24. Le C24 est la classe la plus résistante, mais les deux catégories ont tendance à avoir une apparence physique similaire.

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Produits en bois d'ingénierie pour la charpente des maisons

Le bois d'ingénierie nécessite plus de transformation que le bois standard. Comme on peut s'y attendre, le bois d'ingénierie est plus cher que les types décrits ci-dessus et a une énergie grise plus élevée étant donné qu'il subit de multiples transformations. Néanmoins, il présente de nombreux avantages techniques et écologiques : il peut être très résistant et permettre de grandes portées sans nécessiter de grands arbres. D'un point de vue environnemental, l'ossature en bois a une empreinte carbone intrinsèque plus faible que le béton.

Les produits de bois d'ingénierie pour la construction utilisent également de courtes pièces de bois qui pourraient autrement se retrouver dans une décharge. Dès que vous avez besoin de quelque chose de plus grand qu'un 2x8", optez pour des produits en bois d'ingénierie chaque fois que possible, car ils sont aussi généralement plus stables à long terme.

Dans de nombreux cas, le coût supplémentaire que vous pourriez encourir en choisissant du bois d'ingénierie sera récupéré grâce à des économies de main-d'œuvre importantes. Les matériaux de charpente d'ingénierie sont droits et uniformes - comparez cela à un 2x8" ou 2x10" qui, dans n'importe quelle pile, peut avoir des écarts de 3/8" ou plus entre le plus grand et le plus petit. Pour construire un plancher droit par exemple, certaines pièces devront être calées et d'autres devront être rabotées, ce qui prend beaucoup de temps.

Si vous n'avez pas récupéré votre argent grâce à une installation plus rapide des solives de plancher à treillis ouverts, vous le ferez certainement lorsque votre électricien et votre plombier passeront facilement les fils et les tuyaux à travers les ouvertures existantes plutôt que de percer un millier de trous à travers des solives de plancher pleines comme dans l'image ci-dessous.

 

Voici les différents types de produits en bois d'ingénierie utilisés dans la construction de maisons à travers les États-Unis et le Canada et leurs principales caractéristiques.

Bois lamellé-collé (Glulam)

Le Glulam est un type de bois multicouche fabriqué à l'aide de plusieurs épaisseurs de fines pièces de bois massif maintenues ensemble avec des colles au phénol résistantes à la moisissure qui émettent une très petite quantité de produits chimiques toxiques. En Amérique du Nord, le matériau fournissant les lamelles est appelé stock de laminage ou lamstock et la première norme de fabrication américaine pour le glulam a été publiée par le ministère du Commerce en 1963. Ce processus permet de produire des poteaux et des poutres solides et bien adaptés aux grandes portées. Parce que le glulam est solide et très facile à travailler, il est souvent utilisé dans les charpentes de toit mais trouve de plus en plus d'applications dans les éléments structurels des bâtiments. Quelques utilisations notables des poutres en glulam aux États-Unis et au Canada incluent :

Le Colisée des anciens élèves de l'Université de l'Est du Kentucky, États-Unis, a été construit en 1963 avec les plus grandes arches en bois lamellé-collé du monde, qui s'étendent sur 308 pieds, 3 1/2 pouces.

Le toit de l'Anneau olympique de Richmond, C.-B. Canada, construit pour les épreuves de patinage de vitesse aux Jeux olympiques d'hiver de 2010 à Vancouver, présente l'une des plus grandes structures en bois à portée libre du monde. Le toit comprend 2 400 mètres cubes de bois de sapin de Douglas en poutres de glulam. Un total de 34 poteaux en glulam de cèdre jaune soutiennent les porte-à-faux où le toit s'étend au-delà des murs.

Anaheim ICE, situé à Anaheim, Californie, États-Unis, est également un exemple d'utilisation de produits en bois de glulam. La Disney Development Company voulait construire une patinoire esthétique à moindre coût, et le glulam était l'un des matériaux les plus qualifiés. L'architecte Frank Gehry a suggéré un design avec de grandes poutres en glulam de pin jaune à double courbure, et la patinoire a été construite en 1995.

Pont en Glulam traversant la rivière Montmorency, Québec, Canada. Les bois de glulam traités sous pression ou les bois fabriqués à partir d'essences de bois naturellement durables sont bien adaptés pour la création de ponts. La capacité du bois à absorber les impacts créés par le trafic et sa résistance naturelle aux produits chimiques comme ceux utilisés pour le déglaçage des routes le rendent idéal pour ces utilisations, en particulier dans les zones climatiques froides. Le glulam a été utilisé avec succès pour des ponts piétonniers, forestiers, autoroutiers et ferroviaires. D'autres exemples de ponts en glulam en Amérique du Nord sont le Keystone Wye, Dakota du Sud, construit en 1967 et le pont piétonnier Kingsway à Burnaby, Colombie-Britannique, Canada.

Le glulam est également utilisé pour la construction d'installations polyvalentes telles que des églises, des bâtiments scolaires et des bibliothèques, et la Cathédrale du Christ Lumière à Oakland, en Californie, est un bel exemple de poutres en glulam combinant des considérations écologiques et esthétiques.

Les « Plyscrapers » (gratte-ciel en bois) sont une autre utilisation possible du glulam, avec la tour Brock Commons de 18 étages de Vancouver qui témoigne des vastes possibilités du bois dans la construction. Autrefois le plus haut bâtiment à ossature de bois du monde, il a été construit moins cher, plus rapidement et avec un impact environnemental moindre qu'une structure comparable en acier et en béton ne l'aurait été – compensant environ 2 432 tonnes métriques de carbone intrinsèque. Vancouver repousse même ces limites en dévoilant des plans pour la Canada Earth Tower, une tour massive de 40 étages qui serait le plus haut bâtiment en bois du monde, bien que la structure serait principalement faite de bois lamellé-croisé (CLT) résistant au feu. Les planchers, les colonnes structurelles et les extérieurs utiliseront des matériaux en bois.

Bois lamellé-croisé (CLT)

Le CLT est fabriqué en utilisant de nombreuses feuilles de bois empilées les unes sur les autres puis collées ensemble. Chaque couche est orientée perpendiculairement à la suivante, ce qui donne des panneaux extrêmement stables et solides. S'étant établi sur le marché européen au cours des vingt dernières années, le CLT n'est que récemment devenu disponible en Amérique du Nord. Ce type de bois possède d'excellentes propriétés thermiques et acoustiques, est très résistant au feu et offre une résistance structurelle exceptionnelle. Le CLT peut être utilisé pour construire des murs porteurs, des planchers et des toits.

À ce jour, il a principalement été utilisé dans la construction résidentielle, mais les grands immeubles en bois (entre 5 et 10 étages), encouragés par des changements dans le code du bâtiment concernant l'utilisation du bois dans les grands immeubles, commencent maintenant à apparaître partout dans le monde avec plus de 500 immeubles en bois de moyenne à grande hauteur en construction à travers le Canada seulement en 2019-2020. Voyez une vidéo du projet Arbora au Québec, un immeuble de moyenne hauteur utilisant le CLT pour un excellent exemple.

OSB (Panneau à copeaux orientés)

Aussi connu sous le nom d'Aspenite, l'OSB est un panneau fabriqué à l'aide de petites lanières de bois. L'OSB n'est pas aussi solide que le contreplaqué, ni aussi résistant aux intempéries, mais c'est une alternative moins chère au contreplaqué. Il est le plus souvent utilisé comme revêtement extérieur, ainsi que comme âme centrale des poutrelles en I en bois d'ingénierie. L'OSB utilise de petites pièces de bois de rebut et est lié à l'aide d'un phénol-formaldéhyde, un substitut beaucoup moins toxique de l'urée-formaldéhyde d'autrefois. Tout cela pour dire qu'il n'améliorera certainement pas la qualité de l'air de votre maison, mais il n'est généralement pas considéré comme un grand risque pour la santé. Saviez-vous aussi que le revêtement en OSB peut être utilisé comme pare-vapeur dans les maisons ?

Contreplaqué

Le contreplaqué se trouve le plus souvent sous la forme d'un panneau de 4 x 8 pieds fabriqué à partir de fines feuilles de placage de bois qui sont liées ensemble à l'aide de colles phénol-formaldéhyde, bien que certains fabricants soient à l'avant-garde avec des produits de contreplaqué sans formaldéhyde. Le contreplaqué est utilisé pour différents éléments structurels tels que les montants des murs porteurs, les cloisons, les poutres de plancher et les supports de toit. Il est assemblé avec le grain de chaque couche orienté dans la direction opposée à la précédente, ce qui donne un produit final très stable et solide, très résistant à la fissuration, à la torsion et au retrait. Le contreplaqué est couramment utilisé sur les chantiers de construction résidentielle comme substrat de plancher, revêtement de mur extérieur et de toit, ainsi que pour certaines applications de finition intérieure et de mobilier.

Une chose à garder à l'esprit avec tous les produits en bois d'ingénierie dans les maisons est qu'ils présentent un plus grand risque de dommages dus à l'humidité que le bois massif utilisé pour les éléments de charpente et structurels. Par exemple, les pare-vapeur en polyéthylène combinés à l'OSB et à la climatisation dans les maisons peuvent faire pourrir les murs, apprenez-en plus ici.

Avant de décider quel bois utiliser pour la charpente d'une maison, apprenez lequel est le meilleur entre l'OSB et le contreplaqué pour les murs, les toits et les planchers ici

Bois de finition intérieure

Les moulures pour la finition intérieure peuvent être faites de toutes sortes de matériaux. Le bois massif est une option (pin, chêne, érable ou merisier). C'est encore assez cher mais il a l'avantage d'être un matériau durable qui ne nécessite pas d'adhésifs nocifs. Les moulures en MDF (panneau de fibres à densité moyenne) sont plus abordables et fabriquées en grande partie à partir de produits de bois de rebut, mais elles sont assez chargées d'adhésifs toxiques. Les produits en bois massif avec des finitions sans COV contribueront grandement à vous aider à maintenir une qualité d'air intérieur saine, bien que d'autres alternatives écologiques au MDF deviennent disponibles, comme le MDF sans formaldéhyde fabriqué à partir de cosses de riz.

Bois pour le revêtement extérieur et la finition des maisons

• Avantages du revêtement en bois : Il donne une très belle finition traditionnelle au revêtement d'une maison. Certainement, avec le revêtement en bois FSC, l'extraction et la fabrication peuvent être durables, et très peu de pollution est générée lors de la production et de la fabrication. Le bois est abondamment disponible pour nous au Canada et en Amérique du Nord, à condition que les forêts soient gérées correctement.
• Inconvénients du revêtement en bois : Ce n'est pas le choix le plus durable pour protéger votre maison des intempéries, et clairement, le revêtement en bois n'est pas le meilleur pour la résistance au feu. Le bois peut être susceptible d'être endommagé par les insectes et les rongeurs, ainsi que par la moisissure et la pourriture dues à l'humidité.
• Coût du revêtement en bois : De 8 $ à 20 $ le pied carré installé, selon le type de bois, le style et la complexité du travail.
• Durée de vie attendue du revêtement : Durabilité de 40 à 55 ans si le revêtement en bois est entretenu régulièrement et avec soin

Note : Il existe des entreprises qui proposent des produits de revêtement en bois pré-peints, une qualité que vous ne pouvez pas égaler sur une échelle avec un pinceau. Plusieurs couches de peinture sont appliquées, des deux côtés, votre travail consiste donc simplement à couper le revêtement à la bonne longueur, à peindre les extrémités et à l'installer. Une entreprise réputée vous donnera une garantie sur votre revêtement d'environ 15 ans, et potentiellement jusqu'à 30 ans si vous appliquez une couche de peinture au cours de ces 15 premières années.

Si vous préférez peindre vous-même votre revêtement en bois, ce sera beaucoup plus facile (et de meilleure qualité) si vous le faites au sol avant l'installation. Cela nécessitera un espace important pour peindre, mais aussi le temps de construire des séchoirs pour que votre revêtement puisse sécher après l'application de la finition.

Meubles en bois

Quel que soit le type de bois utilisé, les meubles destinés à l'intérieur de la maison devraient idéalement être exempts de composés organiques volatils (COV), y compris le formaldéhyde, pour protéger la qualité de votre air intérieur. Pour les finitions et l'entretien - encore une fois pour protéger la qualité de l'air - recherchez des peintures et des finitions sans COV.

Approfondissez votre expertise en construction durable

Maîtriser les choix de bois de charpente est une étape. L'adapter aux différents climats et normes de construction, que ce soit en Europe ou en Amérique du Nord, en est une autre. Explorez ces guides essentiels pour des projets réussis, peu importe votre région :

• OSB vs Contreplaqué : Découvrez ce qu'est le revêtement en bois carbonisé Shou Sugi Ban.
• Déchets de construction : Comment se débarrasser de manière responsable des déchets des chantiers de construction.
• Systèmes de murs : Comment choisir un système de mur pour une construction de maison écoénergétique.

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