Le bois pour construire sa villa

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« Protection naturelle » ou les bois plus résistants
Choix des essences
Les bois peuvent être classés selon leur durabilité.
Après avoir conçu la construction dans ses détails et établi les classes de risque, on peut choisir l’essence adaptée à chaque utilisation. Les bois soumis à une humidification intense (meubles de jardin) seront de préférence choisis de classe de durabilité I (très durables), les bois soumis à une humidification occasionnelle (parois verticales non protégées) de classe II, etc.
On trouve des bois naturellement résistants en Europe ou ailleurs. Lorsqu’on parle d’écologie il faut penser à l’économie de produits que l’on réalise en préférant un bois durable, mais aussi au problème de pollution par transport que pose le bois venant de pays lointains. Il existe des bois durables dans la plupart des pays et il n’est donc pas nécessaire de chercher très loin.
Il est important de s’assurer que le bois que l’on achète provient de forêts bien gérées, histoire d’assurer la survie des hommes et des forêts partout dans le monde. Le premier label mondial attestant la bonne gestion des forêts est le FSC. Il fut mis au point après la conférence de Rio 92, pour les aspects sociaux et environnementaux du commerce du bois. Il est possible que se mette prochainement en place un label iso 14 000 équivalent.

Il existe un label européen, PEFC, qui commence à s’étendre au Canada et à d’autres pays, mais ne traite pas des bois tropicaux.
Les labels placent la Belgique dans les mauvais élèves. Pourquoi donc ? La moitié du patrimoine forestier Belge est divisé en petites propriétés familiales. Or, le prix demandé pour une certification de bonne gestion par le FSC est fixe, quelle que soit l’importance de la propriété. Beaucoup trop cher pour les petits producteurs ! En plus, à chaque passage de génération il faut payer des droits de succession, assez lourds. Pour ne pas devoir vendre une partie des terrains, ou emprunter, les héritiers procèdent alors à une coupe massive, d’arbres trop jeunes. Ils plantent aussi des arbres à croissance rapide, pour avoir une chance de profiter eux-même de leur plantation. En effet, si un homme plante des chênes, c’est son arrière-petit-fils qui en profitera. Vous avez dit court terme…
On part généralement du principe que les bois foncés sont plus durables que ceux de teinte claire. Mais c’est une erreur, certains bois clairs sont tout aussi durables. Il arrive également qu’une même espèce présente d’importantes différences de teinte (Dark red Meranti : la teinte varie du rouge-brun foncé au brun rosatre clair.)Il est utilisable en classe 3 si sa masse volumique est supérieure à 670 kg/m3, ce qui n’a rien à voir avec sa teinte...
Ce chapitre présente surtout des bois européens, avec quelques précisions de teinte ou de particularités:
Le Chêne C'est l’espèce feuillue la plus utilisée dans le Nord de l'Europe. Son dessin et sa couleur caractéristiques sont connues pour les meubles, les poutres du plafond, les escaliers des vieilles demeures. Le chêne pousse en Europe et dans d’autres régions. Par contre, les dénominations « chêne du Brésil » ou « Chêne asiatique » sont utilisées pour des bois n’appartenant pas au genre Quercus et sont donc abusives. La dénomination courante de Chêne est réservée aux genres Quercus Robur, pedunculata, et petraea, qui ont une bonne durabilité (II-III). Le chêne blanc d’Amérique (quercus alba) ressemble fort au chêne d’Europe, mais pousse plus vite. Attention, le chêne rouge d’Amérique (quercus rubra ou borealis) a une durabilité moins élevée (IV). Les chênes ont tendance à se fissurer lors du clouage, et contiennent des tannins qui peuvent, en présence d’humidité, donner une coloration bleu-noir aux endroits en contact avec des matériaux ferreux. (28)jhb:lbn
Le robinier Faux-Acacia C'est le bois le plus durable qui pousse sous notre climat. Il peut être utilisé en classe I ou II sans traitement. Il résiste même aux termites. Hors sol et exposé aux intempéries, il peut résister 60 ans ! Malheureusement ses dimensions réduites limitent son utilisation. Il est difficile de s’en procurer en grandes longueurs. Le Robinier est aussi un bois très nerveux (ce qui est la cause des dimensions réduites des pièces) et se fend rapidement s’il est soumis à des contraintes. Mais en petites sections, c’est une bonne alternative aux bois tropicaux.
Les Mélèzes L'un des genres de mélèze, Larix, comprend une dizaine d’espèces, toutes originaires de l’hémisphère Nord. Ces Mélèzes sont moyennement durables (III), et ont un aubier très distinct. La densité des mélèzes de montagne peut atteindre 750 kg/m2. Leur rigidité et leur densité forte en font un excellent bois de structure.
Le douglas Ressemble à du sapin, mais a une durabilité plus élevée. Comme en plus il pousse vite, il est devenu un bois de charpente très utilisé en France.

Période de coupe
Il est important de rappeler que la qualité d’un bois, en plus de l’espèce, dépend aussi du climat, du sol, des conditions de pente dans lesquelles il a poussé, la période à laquelle on l’a coupé, la façon dont on l’a séché et débité.
La sagesse populaire dicte des périodes pour couper le bois, liées le plus souvent aux fêtes Catholiques, qui étaient les repères temporels les plus faciles dans une société où les gens du peuple ne possédaient pas de calendrier. Le Chêne à Noël, le Bouleau entre les deux Notre-Dame. Parce que pendant ces périodes la sève est descendue dans les racines. Le bois est ainsi naturellement purgé de ce qui le rend nutritif pour les insectes…
Une manière simple de prévoir les dates de coupe des arbres en fonction de la conservation future consiste à se baser sur la lune. Cependant, une distinction doit être faite :
lorsque la sève risque de favoriser champignons et insectes, il faut couper les arbres hors sève, c’est-à-dire en lune descendante et en saison de repos végétatif de l'espèce, c’est-à-dire en général l'hiver en climat atlantique, en février-mars ou parfois en août-septembre en zone méditerranéenne, etc. Ce cas concerne en général tous les feuillus. Attention de ne pas confondre "lune descendante" qui concerne la baisse de la lune par rapport à l'horizon (position "au-dessous" de l'orbite du soleil") et "lune décroissante" qui concerne la phase de lune allant de la pleine lune à la nouvelle lune !
lorsque la sève protège le bois (cas des résineux), il faut au contraire couper le bois en sève, c’est-à-dire en lune montante et en saison de croissance. Là aussi : ne pas confondre "lune montante" (position "au-dessus" de l'orbite du soleil") et "lune croissante" qui concerne la phase de lune allant de la nouvelle lune à la pleine lune !
Les bois tropicaux ne connaissent pas de saisons. Peut-on les couper n’importe quand ? On y pratique parfois l’annellation, c’est-à-dire qu’on enlève un anneau d’écorce au pied de l’arbre, pour empêcher la sève de monter. L’arbre perd alors ses feuilles. Après cet hiver artificiel, on coupe l’arbre, qui a déjà séché sur pied.
L’annellation se pratiquait aussi chez nous en période hivernale, et on laissait ainsi l’arbre sécher sur pied pendant un ou deux ans. Cette pratique est aujourd’hui interdite pour cause de risque de propagation des maladies… En Scandinavie on pratique aussi l’étêtage.
Les résineux, le Hêtre, les bois blancs et à duramen non distinct doivent être abattus avant la fin avril. Éventuellement exploiter les bois riches en amidon (Frêne, Charme) en mai.
Pourquoi ces théories suscitent-elles si peu d’engouement parmi les professionnels du secteur ? Il s’agit certainement d’un problème social et économique. Si tout le monde demandait du bois coupé à la bonne saison, les bûcherons ne pourraient travailler que quelques mois par an. Que feraient-ils le reste de l’année ? Chômage technique en perspective… La solution traditionnelle était le travail saisonnier. Les « hommes du bois » étaient bûcherons l’hiver, et charpentiers à la belle saison. Ce système avait un avantage supplémentaire : Les chantiers n’étaient entrepris qu’en printemps-été, période où les constructions séchaient plus vite et risquaient moins d’être attaquées par les champignons avant même d’être achevées. Mais dans le contexte socio-économique actuel, le travail saisonnier est trop mal considéré pour que les professionnels acceptent le défi !

Encore quelques particularités historiques :
Le Pin gemmé est un pin maritime dont on a récolté la résine pendant de longues années. Lorsque l’arbre est trop vieux on le coupe et on l’emploie, comme les autres pins, en construction. On a remarqué que les pins gemmés ont une durabilité plus grande que les pins maritimes courants.
On raconte que le bois utilisé pour les constructions importantes, comme les cathédrales, était coupé par lune descendante, quelques jours avant la lune nouvelle, par vent calme de Sud, Sud-Ouest…
Tout le monde s’accorde à dire que le Hêtre est non-durable. Pourtant, Jean-Marie Satgé, scieur de bardeaux de robinier dans la région de Biarritz-Lourdes, a repéré un jour une toiture ( !) en bardeaux de Hêtre non traité, vieille de 50 ans ! Selon les critères de durabilité communément admis, c’est parfaitement impossible. Mais si ces bardeaux avaient été coupés au bon moment de l’année, à la bonne lunaison, et tout… ??
En Europe, on considère que la rudesse du climat des Alpes confère aux arbres une résistance et une durabilité supérieures. On dit aussi que les chênes destinés aux constructions navales devaient provenir de terrains très humides… Les bois des versants Nord sont plus durables que ceux des versants sud, car ils se développent moins vite et les cernes sont plus serrés.

Séchage
Débiter immédiatement les grumes, écorcer les résineux La dessication lente sous écorce est réservée aux bois durs et très durs.
Conservation après le séchage :
si le bois a été séché naturellement : conserver sous hangar sec, éviter le contact avec le sol et le contact des grumes entre elles au moyen de cales, chauler les bouts (plus fragiles)
si le bois a été séché artificiellement : l’emmagasiner dans un local propre à lui conserver son état de dessiccation
On peut stocker le bois quelque temps dans le local où il sera mis en œuvre de façon à ce que son humidité soit en équilibre avec celle du local.
Ça c’est ce qu’on en dit en général.
D’après Yves Hayot, le mieux est de scier les bois juste avant la Noël, pour bénéficier du temps froid et peu venteux pour le séchage. Et si on coupe le bois à Noël alors ? On a un an pour « flotter » le bois, c’est-à-dire le laisser dans l’eau. Cette pratique permet à la sève de sortir du bois. Malheureusement il faut trouver de la place pour faire cela, un fleuve de préférence, car la construction d’une cuve est vraiment très chère… Faute de fleuve, Yves Hayot se contente de scier le bois au moment de la commande car pour le bois de charpente, il n’y a pas besoin de séchage si le bois a été coupé au bon moment.
« Pour construire les stalles des cathédrales, le bois était coupé dès le début du chantier. On le stockait dans l’eau salée, puis on le dégorgeait dans l’eau douce. Le chantier étant très lent, le bois passait une période très longue dans l’eau. Une fois scié et façonné, il ne présente pas une seule fente ! »
On peut difficilement sécher un bois en dessous de 18% à l’air libre. Pour certaines applications, on conseille le séchage artificiel.

« Protection artificielle » ou les produits
Il faut préserver le bois lorsque sa durabilité naturelle est insuffisante pour garantir la longévité d’un ouvrage, et uniquement dans ce cas. Les produits de préservation du bois contiennent des biocides dont il ne faut user, pour d’évidentes raisons de santé, qu’avec mesure.
Si l’architecte a bien fait son travail de prévention physique et de choix approprié des bois, les produits ne devraient pas être nécessaires. En outre, les erreurs commises au niveau de la prévention constructive du bois ne peuvent être réparées, ni par des agents de conservation chimique, ni par d’autres traitements de surface qui ne feraient, au mieux, que retarder l’apparition des dégâts.
Mais il est vrai que l’on traitera souvent la structure portante de la maison, même si le bois utilisé est durable, car on ne sait jamais, rares sont les bois qui peuvent véritablement résister à tous les insectes existants… Et la faible proportion de bois traité est celle qui soutient le toit au-dessus de notre tête !
Certains produits comme les huiles et le bitume sont utilisés depuis toujours pour protéger le bois. D’autres produits naturels ont fait leur apparition plus récemment, et utilisent dans leur composition beaucoup de substances connues depuis longtemps. Beaucoup de produits naturels ou biologiques existent, mais les magasins n’en proposent généralement qu’une marque ou deux, et ceci uniquement pour des raisons de problèmes de stockage.
Traitement thermique
C'est un nouveau procédé, développé par exemple par l'École des Mines, à Wageningen aux Pays-Bas ainsi qu'au Canada, qui reste pour l'instant expérimental; il est encore beaucoup trop tôt pour connaître les véritables avantages et inconvénients.
Le chauffage devrait améliorer la durabilité et la stabilité dimensionnelle des bois, sans apport de biocides. Par une thermolyse (chauffage à 150-200°C en milieu aqueux), un séchage conventionnel puis un deuxième passage dans un four, sec cette fois, cette technique fragmente l'hémicellulose en la liant à la lignine, elle-même aussi partiellement modifiée. Ceci provoque l'apparition d'une structure réticulaire et rend ces composantes du bois moins reconnaissables, donc moins accessibles, aux champignons.
L'hémicellulose ne peut plus non plus attirer l'eau présente dans le milieu ambiant, et l'équilibre hygroscopique (EMC) du bois ne dépassera plus les 17%. On se trouve donc en présence d'une matière qui n'est plus véritablement du bois, qui ne jouera plus de rôle régulateur d'humidité, mais, mis à part la dépense d'énergie pour les fours, cette méthode apparaît à première vue comme plutôt écologique, surtout pour des utilisations a haut risque comme l'extérieur.
Les huiles
L’huile en général est le traitement de surface le plus simple, le meilleur marché et le plus écologique. Elle protège le bois de l’eau en jouant le rôle de bouche-pores. Elle imprègne le bois, est non filmogène, et laisse passer la vapeur d’eau, ce qui permet au bois de sécher s’il a été accidentellement humidifié, mais avec une moindre résistance, en particulier en présence de sollicitations mécaniques. Les retouches sont faciles à réaliser.
L’huile de lin est une protection naturelle utilisée depuis longtemps pour protéger tous les bois, intérieurs comme extérieurs sous abri.
L’huile dure protège le bois de revêtements de sols tout en le laissant respirer, et a une certaine résistance aux sollicitations mécaniques
Les sels
Le sel de bore est une poudre blanche que l’on dilue dans l’eau pour en badigeonner le bois. Il est connu depuis longtemps comme protection intérieure contre les champignons, et répulsif contre les insectes. À l'extérieur il est très vite lavé par la pluie et n'est donc pas utilisé.
D’autres sels sont connus et utilisés pour la préservation industrielle, comme les sels de cuivre, chrome, arsenic, etc., qui sont très dangereux et absolument pas écologiques !
Décret no 2004-1227 du 17 novembre 2004 (République Française): "Art. 1er. - L’article 13 du décret du 2 octobre 1992 susvisé est complété par un second alinéa ainsi rédigé :
« Il est interdit de mettre sur le marché le bois traité avec des composés de l’arsenic. » Art. 2. - L’article 14 du décret du 2 octobre 1992 susvisé est remplacé par les dispositions suivantes :
« Art. 14. - Par dérogation aux dispositions de l’article 13 ci-dessus, les substances et préparations de protection du bois constituées de solutions de composés inorganiques du type CCA (cuivre-chrome-arsenic) de type C peuvent être mises en œuvre au moyen de procédés utilisant le vide ou la pression pour l’imprégnation du bois dans des installations déclarées ou autorisées au titre de la rubrique 2415 de la nomenclature des installations classées. Les entreprises qui utilisent aux fins ci-dessus décrites des composés de l’arsenic tiennent à la disposition de l’administration, pour être présentés sur toute réquisition de l’autorité compétente, les renseignements relatifs aux quantités de produits utilisés et aux zones d’utilisation. »
Art. 3. - Il est ajouté au décret du 2 octobre 1992 susvisé un article 14 bis ainsi rédigé :
« Art. 14 bis. -
1. Par dérogation aux dispositions de l’article 13 ci-dessus, le bois traité aux solutions CCA dans les conditions décrites à l’article 14 peut être mis sur le marché pour un usage professionnel et industriel lorsque le traitement est mis en œuvre pour préserver l’intégrité structurelle du bois à des fins de sécurité.
2. Le bois ainsi traité est destiné aux usages suivants :
- charpente de bâtiments publics, agricoles, administratifs et industriels ;
- ponts et ouvrages d’art ;
- bois d’œuvre dans les eaux douces et saumâtres ;
- écrans acoustiques ;
- paravalanches ;
- glissières et barrières de sécurité du réseau autoroutier ;
- pieux de clôture servant au parcage des animaux ;
- ouvrages de retenue des terres ;
- poteaux de transmission électrique et de télécommunications ;
- traverses de chemin de fer souterrain.
3. En aucun cas le bois ainsi traité ne peut être utilisé :
- dans les constructions à usage d’habitation ;
- dans toute application comportant un risque de contact répété avec la peau ;
- dans les eaux marines ;
- à des fins agricoles autres que celles liées aux pieux de clôture pour animaux et aux usages de charpente ou autres structures visés au 1 du présent article ;
- dans toute application dans laquelle le bois traité risque d’entrer en contact avec des produits intermédiaires ou finis destinés à l’alimentation humaine ou animale."
Le bitume
L’asphalte naturel est utilisé depuis la nuit des temps comme protection des piquets de clôtures et des bateaux, les utilisations de bois les plus difficiles car les zones situées entre l’air et l’eau sont le terrain privilégié des champignons.
Les peintures
Beaucoup de marques proposent des peintures dites naturelles. Pour pouvoir porter ce titre elles doivent contenir au moins 90% de produits naturels.
Les lasures sont non filmogènes et laissent le bois respirer. Elles sont plus faciles à retoucher et à rénover que les peintures filmogènes. Les lasures portant les codes C2 ou C3 sont fongicides (sauf la nouvelle gamme des C3) et anti-bleuissement.
Les Topcoats sont semi-filmogènes et sont parfois appelés lasures satinées. Avec le code CTOP, elles ont un effet anti-bleuissement.
Les peintures filmogènes empêchent certes l’eau d’atteindre le bois lorsqu’elles sont en bon état, mais contribuent à créer les conditions de confinement propres au développement des champignons dès qu’elles présentent des imperfections. Les peintures acryliques ne pénètrent pas dans le bois et peuvent former des « cloques » où l’eau s’infiltre. Les peintures à l’huile restent plus longtemps adhérentes.
Les vernis
Le vernis est une couche transparente épaisse, dure et filmogène. Il est utilisé pour la finition des parquets, les rendant insensibles aux taches. Mais le vernis empêche le bois de respirer, le rend inodore et froid. Le feuil s’use et les retouches sont visibles.
Autres
Dans la série « produits chimiques décriés », on peut citer la Créosote, qui, après de longues années de service, a été interdite par la commission européenne, d’une directive adoptée le 26 octobre 2001. Cette directive interdit la vente aux consommateurs, et s’applique aussi au bois traité à la créosote. Un comité scientifique de l’UE a en effet conclu d’une étude récente que la créosote a un potentiel cancérigène plus important qu’on ne le pensait, dépassant les limites permises aux termes de la législation existante, notamment à cause du benzo-a-pyrène (B[a]P). Il est possible de continuer à utiliser la créosote pour des applications industrielles, par exemple pour les traverses de chemin de fer et les poteaux télégraphiques, mais sa composition fera l’objet de restrictions plus sévères.