Aux Etats-Unis, le béton est le matériau le plus utilisé dans la construction de gratte-ciels et d’immeubles résidentiels. Malheureusement, les structures traditionnelles en acier et en béton ont une importante empreinte carbone puisque la production de ce dernier est fortement génératrice de dioxyde de carbone, un puissant gaz à effet de serre. Malgré cela, la rigidité du béton, sa capacité d’isolation sonore et de résistance à de hautes températures en font un des matériaux de construction les plus utilisés. Mais son utilisation comprend également son lot de contraintes. En effet, le béton requiert un temps de construction plus long que d’autres matériaux, il est très encombrant et peu malléable d’où sa tendance à se fissurer.
Ces contraintes ont poussé les entrepreneurs à rechercher des alternatives, le bois étant la plus prometteuse d’entre elles. L’utilisation du bois dans la construction n’est pas très populaire aux Etats-Unis. Les professionnels sont en effet peu informés de ses possibilités d’utilisation et le connaissent principalement pour son inflammabilité. Par ailleurs, les contraintes logistiques liées à son utilisation ont contribué à sa mauvaise réputation. Mais cette situation pourrait bientôt changer car l’Institut Américain de la Construction en Acier (AISC) et SOM, une des sociétés d’architecture, de design d’intérieur et d’ingénierie les plus influentes au monde, ont commencé à chercher de nouvelles techniques d’utilisation du bois dans la construction de gratte-ciels et d’immeubles de hauteur moyenne.
Les immeubles résidentiels représentent un des plus gros segments de l’industrie de la construction aux Etats-Unis. Celui-ci présente des contraintes uniques telle que la nécessité d’une configuration homogène car ces constructions sont souvent structurées différemment de l‘une à l’autre. Ce besoin requiert que les immeubles disposent de sous-plafonds plats, c’est-à-dire avec un minimum de poutres apparentes, qu’ils permettent une importante isolation sonore entre les différents appartements et présentent l’épaisseur de structure la plus faible possible entre les différents étages afin de réduire les coûts et de préserver la rentabilité du projet.
Les deux organisations ont mené une étude comparative quant à l’installation, le protocole à suivre et la construction à l’échelle de structures en bois et en béton. Une autre étude a porté sur l’utilisation de colonnes et de poutres en acier associées à des sols en bois stratifié croisé ou en béton. Ces deux études visaient à prouver la compétitivité du bois en tant que matériau sur le marché des immeubles résidentiels.
L’utilisation de bois stratifié croisé dans la construction n’est pas un fait nouveau car il peut permettre de gagner du temps sur un projet. En effet, il est possible d’en préfabriquer certaines parties de manière à réduire la quantité de travail nécessaire sur le chantier. Il est également considérablement plus léger que le béton, ce qui augmente la résistance du bâtiment aux charges sismiques et réduit le poids global de la structure permettant d’économiser sur les fondations. Par ailleurs, il s’agit d’un excellent isolateur thermique ce qui améliore l’efficacité énergétique des bâtiments. S’ajoute à cela que le bois a une empreinte carbone plus faible que le béton.
Cependant, ce matériau ne présente pas que des avantages. La nature légère du bois stratifié croisé ne permet pas une isolation sonore aussi efficace que nécessaire pour les bâtiments résidentiels et présente un plus grand risque de dégâts structurels en cas d’incendie. Heureusement, les dernières recherches semblent prouver que des solutions existent.
L’étude a en effet suggéré un nouveau process utilisant le bois, des structures en métal ainsi que des dalles en béton pour contrecarrer certaines de ces contraintes. La méthode requiert tout d’abord un cadre structurel en acier pour les poutres et colonnes. Des planches de bois massif (stratifié ou stratifié-croisé) sont ensuite installées au sein de la structure. Finalement les planches de bois sont renforcées par des grillages ou armatures en métal afin d’y couler une dalle en béton de 5 cm d’épaisseur qui réduira le bruit ainsi que le risque de dommage.
Bien que cette étude soit encore assez récente et que le nombre de données empiriques soit limité, certains projets utilisant principalement du bois massif ont déjà fait leur apparition. C’est le cas par exemple de la nouvelle résidence universitaire de l’Université de l’Arkansas, un projet de 78 millions de dollars visant à construire deux immeubles très modernes en utilisant du bois massif. Le Stadium Drive Residence Hall qui accueillera plus de 700 étudiants est la première résidence à plusieurs étages construite en Arkansas en utilisant du bois stratifié croisé. Le projet mené parLeers Weinzapfel Associates, Modus Studio, Mackey Mitchell Architects, et OLIN devrait être achevé fin 2019.
En conclusion, réduire l’utilisation du béton au profit du bois dans la construction présente des avantages à la fois économiques et environnementaux. L’adoption rapide de cette nouvelle technique pourrait donc réduire l’empreinte carbone du secteur. Cependant, il est encore difficile de prévoir l’ampleur que prendra cette nouvelle tendance car de nouvelles données empiriques sont encore nécessaires pour prouver sa réelle efficacité.