Bois massif contrecolle CLT : le matériau de structure biosourcé

Le CLT (Cross Laminated Timber, ou bois lamelle-croise en francais) est un panneau structurel composé de plusieurs couches de planches de bois massif colles croisees (a 90 degrés l’une sur l’autre). Cette structure croisee lui confere une rigidité et une stabilité dimensionnelle bien supérieures au bois massif simple. Il peut être utilisé pour les murs porteurs, les planchers, les toitures et même les escaliers, en remplacement du beton ou de la maçonnerie.

Composition et fabrication

Un panneau CLT est forme de 3 à 9 couches de planches (lamelles) d’épaisseur 15-45 mm, colles perpendiculairement. Les couches extérieures et intérieures sont dans la même direction (sens porteur), les couches intermediaires sont perpendiculaires. L’épaisseur totale varié de 60 mm (3 couches) a 300-400 mm (9 couches) selon les exigences structurelles.

Les essences utilisées en Europe sont principalement l’epicea et le sapin (resineux de montagne), le chene et le hetre pour les utilisations à hautes contraintes. Les colles doivent être à faibles emissions de COV (collé PUR à faible teneur en isocyanate ou collé à base de melamine).

propriétés mécaniques et structurelles

critère	CLT (epicea)	Beton C25	Acier S235
Résistance flexion (MPa)	24	25 (compression)	235
Densité (kg/m3)	470-500	2400	7800
Résistance spécifique (kN/kg)	50	10	30
Classé feu (EN 13501)	D-s2,d0 (exposé)	A1	A1
Bilan carbone (kg CO2/m3)	-500 à -800	+250 à +350	+2000+

Le CLT est remarquable par sa résistance spécifique (résistance rapportee à la masse) : a masse egale, il est 5 fois plus résistant que le beton. Cela se traduit par des structures plus légères, des fondations moins profondes et une plus grande facilité de mise en œuvre (levage à la grue, assemblage par vissage ou collage).

Comportement thermique

Le CLT à un lambda de 0,13 W/m.K, proche du bois massif. Un mur CLT de 150 mm à un R de 1,15 m2.K/W seulement. En construction neuve soumise à la RE 2020, le CLT seul ne suffit pas : il doit être associe à un isolant. Les configurations courantes :

• CLT + isolation extérieure : panneau CLT porteur + 160-200 mm de fibre de bois en sarking ou panneau rigide. R total : 4,0-5,5. La face intérieure du CLT reste apparente (économie de plaque de platre)
• CLT + isolation dans un espace creux : ossature secondaire sur la face intérieure du CLT, remplie de laine ou ouate. Moins fréquent en construction neuve, plus utilisé en rénovation
• Mur sandwich CLT-isolant-CLT : deux panneaux CLT encadrant un isolant rigide (PIR ou fibre de bois). Solution prefabriquee en usine, très précise

Bilan carbone : l’argument majeur

Le CLT à un bilan carbone négatif : l’arbre qui a fourni le bois à absorbe du CO2 pendant sa croissance, et ce carbone reste stocke dans le panneau pendant toute la durée de vie du bâtiment (50-100 ans). Un bâtiment en CLT de 100 m2 stocke typiquement 20 à 40 tonnes de CO2 équivalent, compensant une partie des emissions du chantier.

À titre de comparaison, construire la même surface en beton arm‌e emet 30 à 60 tonnes de CO2 équivalent pour la seule structure. La différence nette représente 50 à 100 tonnes de CO2, soit l’équivalent de 5 à 10 ans d’emissions d’un Europeen moyen.

Construction et assemblage

La construction en CLT est principalement une construction à sec : les panneaux, predecoups en usine selon les plans numeriques (CNC), sont assembles sur chantier par vissage ou avec des connecteurs métalliques. Un gros-œuvre en CLT pour une maison de 150 m2 peut être monté en 3 à 5 jours avec une grue et 3-4 ouvriers.

Cette vitesse de construction est un avantage économique et pratique : moins de temps de chantier, moins d’intemperies qui affectent le chantier, et possibilité de second œuvre quasi immediate (le CLT ne nécessite pas de temps de séchage contrairement au beton).

Comportement au feu

Contrairement à une idee recue, le CLT se comporte bien au feu. Le bois brule en formant une couche de charbon en surface qui isole le cœur du panneau. Cette carbonisation progressé à environ 0,7 mm/minute. Un panneau CLT de 150 mm resiste 30 à 45 minutes avant que sa résistance mécanique ne soit compromise. C’est comparable ou supérieur à de nombreuses structures métalliques qui perdent leur résistance rapidement en montant en température.

Les constructions en CLT doivent respecter la réglementation incendie (ERP, bâtiments d’habitation collectifs) qui imposé des distances entre façades, des systèmes de detection et parfois une protection supplémentaire des panneaux. Les matériaux biosourcés en construction sont detailles sur le site avec leurs spécificités réglementaires.

Coût et marche

Le CLT à un coût de fourniture de 600 à 900 euros/m3, soit 80-130 euros/m2 de mur pour un panneau de 120-150 mm. C’est plus cher que le beton (50-80 euros/m2 gros œuvre) mais la rapidite de mise en œuvre et l’économie de second œuvre (pas de plaque de platre intérieure) peuvent compenser. En France, les principaux fournisseurs sont Stora Enso, Hasslacher, Rubner et quelques scieries francaises en développement.

Performances énergétiques du CLT

Le CLT seul n’est pas un bon isolant thermique (lambda d’environ 0,13 W/m.K). Un mur en CLT de 100 mm à un R d’environ 0,77 m2.K/W, très insuffisant pour les niveaux actuels (RT 2020 requiert R = 3,7 en murs). Il faut systematiquement ajouter une isolation complémentaire, soit par l’extérieur (ITE), soit par l’intérieur, soit en sandwich (isolation entre deux panneaux de CLT).

En revanche, le CLT apporte une inertie thermique significative grâce à sa masse : 1 m3 de CLT pese environ 500 kg, soit une capacité thermique nettement supérieure à celle d’une ossature bois légère. Associe à une isolation par l’extérieur performante, le bilan thermique d’un bâtiment en CLT est excellent, avec un déphasage thermique bénéfique en ete.

Chantier CLT : rapidite et précision

Les panneaux de CLT sont prefabriques en usine avec une précision millimetrique. Les ouvertures, les passages de réseaux et les assemblages sont usines avant livraison. Le montage sur chantier est rapide : une maison de 100 m2 peut être mise hors d’eau en 2 à 3 jours avec une grue et une équipé de 3 personnes. Cette rapidite réduit les coûts de main d’œuvre et les risques lies aux intemperies. La maison à ossature bois offre une alternative plus flexible pour les petites surfaces.