Intervention DREAL Le Grand Quevilly 25 novembre 2010 Olivier BOULAY

Transcription

1 Construction Bois et Développement Durable Intervention DREAL Le Grand Quevilly 25 novembre 2010 Olivier BOULAY

2 Interprofession Forêt-Bois de Haute-Normandie Conseil d Administration : Office National des Forêts Syndicat des Propriétaires Forestiers Privés Syndicat des Exploitants Forestiers Scieurs (FNB) Papeterie Panneaux FFB Rouen Dieppe section charpente-menuiserie-parquet Syndicat du Meuble (UNIFA)

3 Interprofession Forêt-Bois de Haute-Normandie Principales missions : Développer et animer les entreprises de la filière Représenter la filière auprès des pouvoirs publics Assurer la promotion du matériau bois Suivre les formations forêt-bois régionales

4 LA FORÊT HAUT-NORMANDE Résineux 15% Feuillus Divers 16% Chêne 47% Hêtre 22% Millions d hectares Surfaces Forestières : ha Soit 18,4 % du territoire Volume estimé total : m3 Evolution de la Forêt Française

5 LA FILIERE FORÊT-BOIS EN HAUTE-NORMANDIE SECTEUR Effectif Forêt 300 1ère transformation 900 Papier-Panneaux Ameublement Charpente Menuiserie Agencement emplois en Haute-Normandie emplois en France

6 Le bois : un éco matériau L effet de serre : fixation du carbone Matériau renouvelable Matériau à faible coût énergétique Analyse du cycle de vie (ACV) : hautes performances

7 Le bois : son rôle dans la lutte contre l accroissement de l effet de serre

8 L effet de serre 1 : les rayons solaires sont absorbés par l atmosphère et la terre 2 : la terre et l atmosphère renvoient une partie de l énergie solaire l espacede gaz et de vapeur d eau empêche une 3 : vers une couche partie de la chaleur de retourner dans l espace 1 Activité humaine 2 Modification de la nature du filtre 3 Atmosphère Augmentation de la température Changements climatiques

9 L effet de serre Les gaz à effet de serre 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% CO2 Gaz carbonique CH4 Méthane CFC Composés chlorofluorocarbonés O3 Ozone N2O Oxyde nitreux

10 L effet de serre Effet de serre : contribution à 55% du gaz carbonique Corrélation entre variation du taux de CO2 et variation de la température terrestre Taux de CO2 Température terrestre

11 Le cycle du carbone Plusieurs "puits" de carbone : Océan Forêt

12 La croissance du bois Composition du bois Hydrogène 6% Lumière CO2 CO2 O2 Azote 1% Oxygène 43% O2 Carbone 50% 1 tonne de bois produite par photosynthèse = 1,6 tonne de CO2 absorbé 1,1 tonne d O2 émis 0,5 tonne de C fixé respiration photosynthèse 1 m3 de bois = 1 tonne de CO2

13 Bilan CO2 Energie Matériau 1 m3 Effet CO2 Fer 7000 kg kg Béton 2300 kg kg Ciment 1600 kg kg Feuillus 700 kg kg Sucre pour nourrir les cellules et pour, notamment, créer un polymère naturel très élaboré Produire 1m3 de bois = Absorber 1 tonne de CO2 CO2

14 Le bois : un éco matériau Le bois : un matériau renouvelable

15 Les forêts naturelles (non modifiées par les interventions humaines) Stock de carbone, mais pas "puits" de carbone Biodiversité à préserver Bilan de carbone nul : Fixation du CO2 par photosynthèse = Rejet de CO2 par respiration et décomposition

16 Les forêts secondaires (exploitation avec plans d aménagement) Stock de carbone et "puits" de carbone Récolte des arbres arrivés à maturité évitant la décomposition en fin de vie et le rejet de CO2 Régénération des peuplements (naturelle ou par plantation) Volume récolté inférieur ou égal à l accroissement biologique Préservation de la biodiversité Forêt tempérée, aménagée et exploitée = 3 tonnes de carbone fixées par an et par ha Forêt tropicale, aménagée et exploitée = 5 tonnes de carbone fixées par an et par ha

17 La déforestation Causes principales : Sous-développement et surpopulation entraînant : Agriculture de subsistance (exploitation itinérante sur brûlis) Agriculture de rente pour l exportation (cacao, café, canne à sucre, élevage) Cause secondaire : Exploitation forestière sans plan d aménagement (seulement 6% de la déforestation) Des solutions : Ecocertification Plantations dans les zones tropicales ( 1960 : 40 M d ha, 1995 : 70 M d ha ) Source FAO Forêts tropicales : - 13 M ha Forêts tempérées : + 2 M ha Bilan annuel : - 11 M ha Sur une superficie totale de 3454 M ha

18 L écocertification forestière Sommet de Rio (1992) : "Les ressources et les terres forestières doivent être gérées d une façon écologiquement viable afin de répondre aux besoins sociaux, économiques et écologiques, culturels et spirituels des générations actuelles et futures" Conférence d Helsinki (1993) : Définition des principes de gestion durable des forêts européennes Procédures d écocertification : FSC (Forest Stewardship Council) 1993 PEFC (Pan European Forest Certification) 1999

19 Évolution de la forêt française Millions d ha Epoque gallo romaine 13 siècle 19 siècle (début) Aujourd'hui

20 Une surface en augmentation Millions d ha : 10 Millions d ha : 12 Millions d ha : 16 Millions d ha Un stock en augmentation Accroissement biologique annuel : 81 millions de m3 Récolte annuelle : 50 millions de m3-62 %

21 Le bois : un éco matériau Le bois : un matériau à faible coût énergétique

22 Le bois : un matériau à faible coût énergétique Energie nécessaire à la fabrication d une tonne de matériau Mégajoules Nota : Bois Béton Fibre de carbone = 4000 Mj Titane = 800 Mj Verre Polyéthylène Acier Aluminium

23 Le bois : un matériau à faible coût énergétique BILAN CO2 CO2 absorbé Kg CO2 émis 400 kg Aluminium Poutre calculée pour : Charge permanente = 75 kg/m Charge d exploitation = 300 kg/m Portée = 7.5 m Bois 327 Béton 101 Acier 76 6 Comparaison des émissions de CO2 liées à la réalisation d une poutre en aluminium, en acier, en béton armé et en bois massif.

24 Analyse du cycle de vie d un matériau Exploitation ou extraction Transformation Fabrication Transport Mise en œuvre Performances à l usage Déconstruction et recyclage

25 Analyse du cycle de vie du bois Exploitation non polluante et non destructrice de sites Renouvelable Approvisionnement de proximité Durable (choix des essences et conception adaptés) Faible coût énergétique pour construire (3 fois moins que le béton) Economie de chauffage (de 30 à 50 % ) Confort et santé Recyclable (bois énergie)

26 Le bois : des qualités pour concevoir et construire

27 Le bois, des qualités pour concevoir matériau : - permettant de répondre à des programmes différenciés - assurant diverses fonctions : structure, enveloppe, parement, isolation,... - d expressions multiples : texture, couleur, formes, - adapté à la haute qualité environnementale Architecte : Mader

28 Le bois, des qualités pour bâtir matériau : - pérenne - isolant - résistant au feu - résistant aux atmosphères agressives - adapté aux zones sismiques - permettant une construction sèche et légère - de confort et de santé Architectes : Breuillé & Dumas

29 Matériau pérenne Norvège 15 s. Strasbourg 16 s. Japon 17 s.

30 Le bois, un bon isolant thermique Conductibilité thermique (λ) : λ(w/m C) Aluminium 230 Acier 52 Granit 3.5 Béton 1.75 Plâtre 0.5 Chêne 0.23 Sapin, épicéa 0.12 Liège 0.10 Balsa Laine minérale Valeur moyenne pour le bois : λ = 0.12 W/m C Comparaison avec d autres matériaux de construction courants.

31 Le bois résiste au feu Le bois ne dégage aucune substance toxique et conserve sa résistance mécanique. Evaporation CO2 incombustible O2 combustible Bois carbonisé Couche pyrolysée (environ 5mm) Bois non affecté par le feu (section efficace) 1000 C Couche de charbon de bois Vitesse de progression de la couche carbonisée = 0.7 mm/mn (DTU bois-feu 88)

32 Matériau résistant aux atmosphères agressives Architecte : Brugière Hangar à sel Station d épuration

33 Matériau adapté aux zones sismiques

34 Matériau de confort et de santé Architecte : Molard Architectes : Verdier & Apard

35 Le bois : une alternative pour la qualité environnementale et la gestion durable

36 Sommet de RIO Gestion durable des ressources de la planète Protocole de KYOTO Engagement des Etats sur la lutte contre l accroissement de l effet de serre : limitation des émissions et absorption de CO2 (forêts) Conférence de LA HAYE Application des engagements de Kyoto

37 "Penser forêt, agir bois" La forêt = L arbre = décomposition naturelle en fin de vie puits de carbone CO2 absorbé pendant la croissance = CO2 restitué alors dans l atmosphère bilan CO2 nul Le bois = bilan CO2 positif si récolte du bois à maturité plantation ou régénération naturelle de nouveaux arbres récolte stockage emploi du bois Seul lieu de stockage durable en quantité importante : LES CONSTRUCTIONS

38 Part du bois dans les matériaux de construction en France Matériaux issus de la pétrochimie 24% Métal 31% Bois 10% Marériaux minéraux 35% Sources : ADEME 1993

39 La consommation européenne Consommation et production de sciages par habitant Grèce Espagne Consommation par habitant Italie Production par habitant Royaum e-uni Portugal 0,19 m3 France 0,17 m3 Pays-Bas Allem agne Suisse Irlande Belg.-Luxem b. Suède Danem ark Autriche Finlande 1,0 0,5 0,0 0,5 1,0 M3 par habitant 1,5 2,0 2,5 Source : FAO 2002

40 En France, loi sur l air et l utilisation rationnelle de l énergie (déc. 1996) Art : «Pour répondre aux objectifs de la présente loi, un décret en Conseil d Etat fixe les conditions dans lesquelles certaines constructions nouvelles devront comporter une quantité minimale de matériaux en bois avant le 1er janvier 2000» Décret d application : publication fin 2005! «La quantité de matériaux en bois incorporés dans une construction est mesurée par le volume du bois mis en œuvre rapporté à la surface hors œuvre nette (SHON) de cette construction. / / Ce volume ne peut être inférieur à 2 décimètres cubes par mètre carré de surface hors œuvre.»

41 La place du bois face aux enjeux de la construction L usage du bois dans la construction neuve Au plan énergétique, le Grenelle de l'environnement fixe des objectifs de résultats et n'impose pas de techniques ou de matériaux L'article 34 de la loi Grenelle prévoyait par ailleurs l'augmentation significative de la part de bois dans les constructions. Transcription réglementaire: décret n du 15 mars 2010 relatif à l'utilisation du bois dans certaines constructions

42 La place du bois face aux enjeux de la construction L'usage du bois dans la construction neuve Les minima imposés par le décret du 15 mars: Pour les PC déposés entre le 1er décembre 2010 et le 30 novembre 2011: - 20 dm3 par m² de SHON pour les logements - 3 dm3 par m² de SHO(N/B) pour les bâtiments industriels, de stockage ou à usage de transport - 7 dm3 par m² de SHO(N/B) pour les autres bâtiments Pour les PC déposés à partir du 1er décembre 2011: - 35 dm3 par m² de SHON pour les logements - 5 dm3 par m² de SHO(N/B) pour les bâtiments industriels, de stockage, ou à usage de transport - 10 dm3 par m² de SHO(N/B) pour les autres bâtiments

43 La place du bois face aux enjeux de la construction Evolution réglementaire pour faciliter la rénovation Décret n du 16 octobre 2009 relatif à la surface hors œuvre des constructions: l'isolation par l'extérieur d'un bâtiment existant n'a désormais plus d'impact sur la SHOB de cette construction Une telle opération ne nécessite donc plus de permis de construire! Le bois peut être employé pour l'ite: - comme isolant - comme bardage

44 La place du bois face aux enjeux de la construction Les réflexions en cours Rapport du CSTB sur le développement de l'usage du bois dans la construction (août 2009): L'enjeu: mieux caractériser le matériau Plusieurs études en cours depuis: - sur le comportement mécanique - sur l'isolation thermique - sur la sécurité incendie - sur les caractéristiques acoustiques -... Principales conclusions attendues pour fin 2011

45 La place du bois face aux enjeux de la construction Les réflexions en cours Mise en place d'un label «bâtiment biosourcé» Objectif: promouvoir l'utilisation des matériaux d'origine végétale et animale, en premier lieu le bois Exigences de principe: - recours à une quantité minimale de biomatériaux - renouvelabilité de la ressource - contribution des biomatériaux à la lutte contre le réchauffement climatique Projet réglementaire en cours de rédaction, publication prévue au cours du second semestre 2010

46 Les produits et dérivés du bois pour la construction

47 Dérivés du bois

48 Tendances et réalités du marché actuel Des produits plus homogènes

49 Tendances et réalités du marché actuel La concurrence Progression sur les marchés d un minimum de profilés standard pour construire en filière sèche 4 profilés métalliques Source : Arcélor

50 Tendances et réalités du marché actuel Les attentes de la distribution Les négociants généralistes vis-à-vis du matériau bois et des scieurs La matière première brute à tendance à s effacer au bénéfice de produits plus élaborés Les besoins et stratégies des distributeurs spécialisés bois Source : CNDB

51 Dérivés du sciage

52 Les produits à valeur ajoutée Des produits structurels à la portée des PME LAMELLÉ-COLLÉ DE CHÊNE COLLAGE VALIDÉ POUR EMPLOI EN STRUCTURE Source : cndb

53 Les produits à valeur ajoutée Des produits structurels à la portée des PME BMA (Bois Massif Abouté) Le bois massif abouté est toujours un bois massif mais purger de ses défauts. Description du produit Bois massif abouté, cœur scié, séché, le plus souvent calibré, disponible en barres, épaisseurs des bois de 60 à 120mm Historique Existe depuis 1950 Développé par les scieurs pour les charpentiers Source : Lignatec

54 Les produits à valeur ajoutée Des produits structurels à la portée des PME BMR (Bois Massif Reconstitué) Description du produit Reconstitution d éléments collés à partir de 2 ou 3 barres de BMA de 40 à 80mm d épaisseur Historique Existe sur le marché depuis 10 ans Principales caractéristiques Celles du bois massif Source : Lignatec

57 Dérivés du déroulage et du tranchage

60 Dérivés de la trituration

61 Les produits à valeur ajoutée Des produits structurels à la portée des PME Poutres composites à technologie bois Source : CNDB

62 Les produits à valeur ajoutée Des produits structurels à la portée des PME BOIS CONTRECOLLÉ Applications Source : Lignatec

63 Quelle essence de bois pour quel projet?

64 Les critères à prendre en compte pour orienter le choix de l essence Les performances 1 - Mécanique Plus l essence est performante plus les classes de hautes performances sont accessibles 2 - Durabilité naturelle et conférée Pour les essences naturellement durables plus de facilité à un usage extérieur, pour utilisation d un bois traité (besoin d un bois imprégnable) 3 Résistance au feu Pas de distinction entre essence bien qu il est une certaine relation entre masse volumique et réaction au feu 4 - Caractéristiques physiques Essences plus ou moins faciles à sécher donc certaines seront plus faciles à utiliser pour des applications qui exigent le séchage des produits

65 Les critères à prendre en compte pour orienter le choix de l essence Les exigences normatives 1 - Le classement des sciages suivant leurs usages Classes structurelles Classes non structurelles 2 - La durabilité naturelle et conférée Suivant EN et EN La réaction au feu Si e >22mm et masse volumique> 350 kg/m3 ; classement feu : Ds2,d0 ou M3 4 - Environnement FDES (Fiches de Déclarations Environnementales et Sanitaires) existent sur des produits bois en association avec produits de traitement, colles,

66 Bois de structure Marquage obligatoire:(sur pièce ou lot sur validation de l organisme notifié ) Deux exemples de marquage, selon que le bois est classé humide ORGANISME PRODUCTEUR NOTIFIE Code M CODE documentation C24 ou classé sec ORGANISME PRODUCTEUR NOTIFIE Code CODE documentation CLASSE SEC M C24 Si classement par machine

67 Attestation de conformité: document commercial d accompagnement de la vente N d identification de l organisme notifié Du Bois SA CPD EN Bois de structure C24 2 derniers chiffres de l année du marquage N du certificat délivré par l organisme notifié Mentionner classé sec le cas échéant (STII) Code essence Identification du producteur WPCA norme de classt NF B Réaction au feu D-S2, d0 * Classe de durabilité 4 * épicéa * ou non déterminé (NPD)

68 Durabilité : les classes d emplois Classe d emplois Situation en service Exemples d emplois Menuiseries intérieures : parquets, escaliers, portes Exemples d essences 1 Bois placé en intérieur, toujours à l abri des intempéries (parquets, meubles) Epicéa, Sapin, Erable sycomore, Frêne, Merisier, Peuplier, Balsa 2 Bois placé en intérieur ou en extérieur Charpente, ossature correctement ventilée Hêtre, Noyer, Eucalyptus, Acajou, sous abri, mais ayant pu être exposé en service Niangon temporairement aux intempéries, notamment durant le chantier (charpentes, éléments de toiture) 3 Bois placé en extérieur, soumis à des Toutes pièces de constructions ou Douglas, Châtaignier, Chêne, Cèdre, alternances rapides d humidiﬁcation menuiseries verticales soumises à la pluie : Mélèze, Pin Maritime, Pin Sylvestre, et de séchage (menuiseries, bardages, fenêtres Iroko revêtements extérieurs) 4 Bois placé en extérieur et soumis à des humidiﬁcations fréquentes ou permanentes, contact avec le sol, bois immergés dans l eau douce (clôtures, poteaux) Bois horizontaux en extérieur (balcon) et bois en contact avec le sol ou une source d humidification prolongée ou permanente 5 Bois en contact avec l eau de mer (jetées, pontons) Piliers, pontons, bois immergé en eau salé Azobé, Andira, Bangkirai, Itauba Robinier, Maçanranduba, Ipé, Ebène, Teck

69 Le bois en parement extérieur

70 LES TECHNIQUES DE TRAITEMENT DES FACADES BOIS Clins en essences naturellement durables : mélèze, douglas, red cedar

71 LES TECHNIQUES DE TRAITEMENT DES FACADES BOIS Clins traités en autoclave : C.C.A., C.C.B, Thanalit

72 LES TECHNIQUES DE TRAITEMENT DES FACADES BOIS Clins lasurés ou peints

73 LES TECHNIQUES DE TRAITEMENT DES FACADES BOIS Clins traités thermiquement

74 LES TECHNIQUES DE TRAITEMENT DES FACADES BOIS Clins traités par oléothermie

75 LES TECHNIQUES DE TRAITEMENT DES FACADES BOIS Clins en bois reconstitué

76 LES TECHNIQUES DE TRAITEMENT DES FACADES BOIS Panneaux bois

77 Résultats du diagnostic des opérations de construction bois dans le logement social en Haute-Normandie

78 Contexte : Etude menée par le CETE Normandie Centre en 2003 Commandée par la DRE Haute-Normandie pour l accord cadre «Bois Construction Environnement» Enquête réalisée auprès des bailleurs sociaux régionaux sur un parc de 122 opérations en construction bois pour un total de 2680 logements de 1950 à 2002

79 Les déclencheurs : Besoin de diversification des techniques employées dans le parc de logements Défection des PME dans une période de surchauffe sur le champ de la construction de logements sociaux, la filière bois restant elle prête à répondre Demande des élus convaincus par l exemplarité d opérations connues ou d opérations présentées par un maître d œuvre spécialisé dans la conception de ce type de construction Usage du bois pour répondre à des contraintes techniques (terrains à faible portance, intégration dans le site, chantier à faible impact environnemental )

80 Les freins et désavantages ressentis : Plus de facilité à construire avec une technique conventionnelle, la «force de l habitude» ne facilitant pas le changement des pratiques Un confort thermique moins bon en période estivale Des problèmes acoustiques liés à la superposition des logements collectifs Une image de l opération qui peut basculer très vite si la maintenance n est pas parfaitement assurée Une maintenance spécifique et exigeante sans être pour autant plus onéreuse La durabilité des lasures et peintures à l extérieur

81 Les avantages cités : La possibilité d une architecture originale Un matériau qui répond à la thématique HQE Des délais de réalisations plus courts Un produit industriel connu et éprouvé, d une qualité garantie, indépendant de la mise en œuvre sur le chantier Des chantiers propres d où une image valorisante de l acte de construire Un confort et des économies de chauffage en période hivernale Des réparations ponctuelles plus simples à réaliser et à mettre en œuvre, notamment pour les clins de façades Une réponse à un souci d intégration dans les sites particuliers ou

82 Et demain, quelle maison bois?

83 Le concept bioclimatique

84 Le concept bioclimatique

85 La façade nord

86 La façade sud

87 Les Maisons Passives de FORMERIE 60220

88 Nous avons choisi l ossature bois Pour améliorer l inertie thermique de ces maisons, nous avons choisi de mettre en place des refends en maçonnerie. Ces murs en parpaings reposent sur un rang de béton cellulaire, faisant office de rupteur thermique Vue de Nord Ouest : étage en cours de finition 88

89 Porte d entrée et fenêtre très isolantes : Avec un triple vitrage au krypton : Uw =0.8 W/(m².K) L étanchéité à l air : Dès la conception dans les moindres détails! 89

90 L étanchéité à l air est vérifiée par le test Blower Door : n50 / h-1 <

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92 La Maison Passive de Karine Langlois & Bruno Ridel à Varengeville sur mer ( 76 ) gérant d EN ACT Architecture

93 De très larges ouvertures protégées par une casquette n50 = 0,28 h-1 : excellent! 93

94 Août