Ossature bois, poteau-poutre, CLT : les systèmes constructifs

Construire en bois ne désigne pas une technique unique. Derrière l’expression se cachent plusieurs systèmes constructifs, qui se distinguent par la manière dont les charges descendent jusqu’au sol, par la forme des éléments employés et par le degré de préfabrication. Chacun a ses domaines de prédilection, de la maison individuelle à l’immeuble de plusieurs étages.

Vue d’ensemble

Système	Principe porteur	Usages courants
Ossature bois	Murs formés de montants rapprochés et de panneaux de contreventement	Maisons, extensions, surélévations, petits collectifs
Poteau-poutre	Poteaux et poutres de forte section, murs non porteurs	Grandes ouvertures, bâtiments tertiaires, halles
Panneaux massifs (CLT)	Murs et planchers en panneaux de bois lamellé croisé	Immeubles, planchers, surélévations
Bois empilé	Madriers ou rondins superposés	Chalets, constructions de montagne
Colombage	Pans de bois assemblés, remplissage	Bâti ancien, restauration

L’ossature bois

C’est le système le plus répandu en France pour la maison individuelle. Les murs sont constitués de montants verticaux de section modeste, régulièrement espacés, reliés en partie haute et basse par des lisses. Des panneaux, généralement en contreplaqué ou en OSB, assurent le contreventement, c’est-à-dire la résistance aux efforts horizontaux comme le vent. L’isolant se loge entre les montants.

Ses atouts tiennent à sa légèreté, à sa rapidité de mise en œuvre et à la possibilité de préfabriquer des murs entiers en atelier, fenêtres comprises. Ses points d’attention concernent la gestion de la vapeur d’eau dans les parois, la protection contre les remontées d’humidité en pied de mur et le confort d’été, la paroi étant peu inerte.

En France, la conception et la réalisation des murs à ossature bois sont encadrées par le NF DTU 31.2, l’un des documents techniques unifiés de la famille 31 consacrée aux ouvrages en bois, aux côtés du DTU 31.1 sur la charpente.

Le poteau-poutre

Le système poteau-poutre reprend le principe de la charpente traditionnelle et de la construction à ossature lourde. Des poteaux de forte section, espacés de plusieurs mètres, supportent des poutres sur lesquelles reposent les planchers et la toiture. Les murs de façade ne sont pas porteurs : ils servent de remplissage et peuvent largement s’ouvrir.

Les pièces sont souvent en lamellé-collé, qui permet d’obtenir de grandes portées et des sections importantes avec une bonne stabilité dimensionnelle. Les assemblages, autrefois taillés, font aujourd’hui largement appel à des ferrures métalliques ou à des connecteurs dissimulés. Ce système convient aux espaces ouverts, aux bâtiments tertiaires, aux équipements sportifs ou aux maisons à grandes baies vitrées. Le contreventement doit être assuré par des éléments dédiés : croix de Saint-André, voiles ou noyaux rigides.

Les panneaux massifs : le CLT

Le bois lamellé croisé, souvent désigné par son acronyme anglais CLT (cross-laminated timber), est formé de plusieurs couches de planches collées entre elles, chaque couche étant orientée perpendiculairement à la précédente. On obtient de grands panneaux rigides, utilisables comme murs porteurs, planchers ou éléments de toiture.

Le CLT a joué un rôle important dans le développement de la construction bois en hauteur. Les panneaux sont découpés en usine par commande numérique, ouvertures comprises, et livrés prêts à poser. Le chantier est rapide et sec. En contrepartie, le système consomme davantage de bois que l’ossature légère, et la conception doit traiter avec soin l’acoustique et la sécurité incendie.

Ces produits relèvent d’évaluations techniques spécifiques plutôt que d’un DTU. Ils sont présentés plus en détail dans notre article sur les bois reconstitués BMA et CLT.

Le bois empilé

Dans ce système, les murs sont formés de madriers ou de rondins posés horizontalement les uns sur les autres et assemblés aux angles. C’est la technique des chalets et des constructions de montagne. Elle impose de tenir compte du tassement du bois, qui se rétracte en séchant dans le sens perpendiculaire aux fibres : menuiseries et cloisons doivent permettre ce mouvement pendant les premières années.

Le pan de bois et le colombage

Le pan de bois, ou colombage, est le système constructif ancien de nombreuses maisons de ville et de campagne. Des pièces de bois assemblées par tenons et mortaises forment l’ossature, les vides étant remplis de torchis, de briques ou de pierres. Ce système relève aujourd’hui surtout de la restauration, avec des enjeux proches de ceux décrits dans notre article sur la rénovation de charpente ancienne.

Systèmes mixtes et préfabrication

Les projets contemporains combinent de plus en plus ces systèmes entre eux, ou avec d’autres matériaux :

• bois et béton : socle ou noyau d’escalier en béton, étages en bois ;
• planchers mixtes bois-béton, qui améliorent l’acoustique et la rigidité ;
• façades à ossature bois sur une structure en béton, encadrées par le NF DTU 31.4 ;
• modules tridimensionnels préfabriqués en atelier, assemblés sur site.

La recherche d’un faible impact carbone, imposée en construction neuve par la RE2020, a accéléré ces combinaisons.

Comment se fait le choix

Le système constructif découle du programme : hauteur, portées, ouvertures recherchées, contraintes acoustiques et incendie, délais, budget et compétences disponibles localement. Il est arrêté en phase de conception, avec un bureau d’études bois qui dimensionne la structure selon l’Eurocode 5. Dans tous les cas, la charpente de toiture et les planchers doivent être pensés en cohérence avec les murs : c’est l’ensemble qui forme la structure.

Cet article peut contenir des liens partenaires. Ils n'influencent jamais ce que nous écrivons.