Les gratte-ciel en bois pourraient transformer la construction en piégeant les émissions de carbone

À mesure que les architectes, les ingénieurs et les artisans se familiariseront avec ce matériau, les grands bâtiments en bois feront de plus en plus partie du paysage urbain du monde entier.

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Partout dans le monde, des architectes et des ingénieurs fabriquent des gratte-ciel de pointe à partir de l’un des matériaux les plus renouvelables et durables disponibles pour l’humanité : le bois.

Pour le moment, le plus haut bâtiment en bois du monde est le Mjøstårnet, un bâtiment de 18 étages au nord d’Oslo qui abrite des bureaux, des chambres d’hôtel et des appartements, et mesure un peu plus de 85 mètres de hauteur.

Le Canada possède plusieurs hautes tours en bois, dont Brock Commons à l’Université de la Colombie-Britannique (18 étages; 58 mètres) et le développement de l’éco-condo Origine à Québec (13 étages). Un certain nombre d’autres projets, comme l’Arbour de 10 étages du campus Waterfront du George Brown College, sont en cours de développement.

Pour certains, le bois peut sembler un choix archaïque et même dangereux pour la construction de grands bâtiments par rapport aux alternatives modernes comme le béton, l’acier et le verre. Mais alors que les émissions associées aux immeubles de grande hauteur continuent d’augmenter, les gouvernements à tous les niveaux recherchent des alternatives à faible émission de carbone et à faible consommation d’énergie.

Au Canada, les bâtiments représentent 12,7% des émissions nationales de gaz à effet de serre. À l’échelle mondiale, les bâtiments sont responsables de 40% des émissions totales. Pour le Canada, un pays aux ressources en bois abondantes, investir dans de nouveaux bâtiments de grande hauteur en bois est une opportunité de croissance économique durable – mais des défis demeurent.

Loin des cabanes en rondins

Les grands bâtiments en bois d’aujourd’hui sont différents de la charpente en bois deux par quatre habituellement vue dans les maisons unifamiliales ou les structures de condominiums de deux à quatre étages.

La construction dite «en bois massif» est dérivée d’anciennes techniques de construction à poteaux et poutres, mais utilise des technologies de pointe, y compris les bois lamellés croisés (CLT) et le bois de placage stratifié (LVL), qui comportent des couches de bois collées avec des adhésifs et produit sous forme de poutres ou de panneaux. Du béton et de l’acier peuvent être utilisés autour des cages d’ascenseur ou des cages d’escalier dans la construction en bois massif, mais les planchers et les poutres peuvent être entièrement en bois.

Les produits de structure en bois comme le CLT présentent un certain nombre d’avantages dans la construction de grands bâtiments en bois: ils sont plus légers que les matériaux conventionnels, nécessitent moins d’énergie à fabriquer que l’acier ou le béton (et produisent ainsi moins d’émissions) et peuvent séquestrer le carbone.

 
Leur relative légèreté permet d’assembler les sections de sol et de mur hors site et de les expédier sur le chantier, réduisant considérablement le temps de construction nécessaire. Par exemple, la construction sur place du projet Origine à Québec s’est terminée en seulement quatre mois. L’adoption d’une construction haute en bois pourrait réduire considérablement la quantité de perturbations – poussière, bruit et perturbations de la circulation, par exemple – que la construction apporte au paysage urbain.

Construire mieux, plus vite et plus vert

La préfabrication signifie également que les structures du bâtiment peuvent être conçues pour maximiser l’efficacité énergétique puisque les composants individuels peuvent être construits avec précision dans une usine, minimisant les erreurs et garantissant l’exactitude des mesures.

Les grands bâtiments en bois stockent le carbone, l’empêchant de pénétrer dans l’atmosphère en le séquestrant dans le bâtiment pendant des décennies. En revanche, les bâtiments en acier et en béton génèrent de grandes quantités d’émissions de carbone par tonne de matériau produit.

Par exemple, le Brock Commons à UBC séquestre environ 1 753 tonnes de CO2 . Les recherches suggèrent que les grands bâtiments en bois ont une réduction de 20% de leur empreinte carbone et énergétique.

Ces types de bâtiments pourraient être importants pour aider le Canada, et de nombreux autres pays dans le monde, à atteindre des mesures de rendement net zéro liées à l’efficacité énergétique et aux émissions globales de carbone qui seront nécessaires pour atteindre les objectifs climatiques futurs.

Solution claire ?

La perception demeure que les grands bâtiments en bois sont moins résistants au feu qu’un bâtiment typique en béton et en acier. Mais la conception de ces bâtiments respecte des codes de prévention des incendies rigoureux.

La National Fire Protection Association des États-Unis, en collaboration avec le Conseil national de recherches du Canada, a récemment produit une série de rapports sur le risque d’incendie associé aux bâtiments de grande hauteur en bois, en mettant particulièrement l’accent sur le comportement des bois de construction stratifiés croisés ou du bois de placage stratifié.

Dans l’ensemble, leurs résultats ont montré que les grands bâtiments en bois peuvent satisfaire aux normes de protection incendie minimales de deux heures requises par la plupart des juridictions, si des matériaux ignifuges et des gicleurs appropriés sont incorporés dans la conception. En cas d’incendie, la conception minimise le danger dans les premiers stades, permettant aux habitants de s’échapper et de maîtriser l’incendie.

Un autre défi auquel sont confrontés les grands bâtiments en bois est l’impact environnemental qu’ils peuvent avoir sur les forêts. Si le bois ne provient pas de forêts durables et gérées de manière responsable, tout avantage tiré du bâtiment lui-même serait compensé par une déforestation accrue et une perte d’habitat.

Un certain nombre d’outils, comme les programmes de certification gérés par le Forest Stewardship Council ou le Programme pour l’approbation de la certification du bois, fournissent une vérification tierce importante que les récoltes forestières sont effectuées dans le cadre d’un régime de gestion durable; ces programmes sont constamment revus pour prendre en compte tous les aspects de la durabilité des forêts, y compris l’épuisement du carbone dans les sols forestiers et les impacts sur la biodiversité. Au fur et à mesure que de grands bâtiments en bois décollent, il est essentiel que le bois utilisé dans la construction provienne d’une source de plus en plus durable.

Les grands bâtiments en bois joueront probablement un rôle de plus en plus important dans nos stratégies d’atténuation des émissions de carbone. Des travaux récents suggèrent que le passage à la construction en bois pourrait agir comme un puits de carbone de plus en plus important, permettant de séquestrer de plus en plus de carbone en toute sécurité dans des applications utiles.

La couronne du plus haut bâtiment en bois sera difficile à conserver. À Tokyo, une proposition pour un bâtiment de 350 mètres de haut et 70 étages est actuellement en lice pour le titre.

À mesure que les architectes, les ingénieurs et les artisans se familiariseront avec ces matériaux, les grands bâtiments en bois feront de plus en plus partie du paysage urbain du monde entier.

Warren Mabee, Directeur, Institut Queen’s de la politique énergétique et environnementale, Université Queen’s, Ontario

Cet article est reproduit de The Conversation sous license Creative Commons.

The Conversation

Buildings account for a large proportion of greenhouse gas emissions globally. Sustainably sourced wood could be a better building material.

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