Alors que l'intérêt pour l'utilisation du bois massif grandit, des interrogations subsistent sur son potentiel et ses limites

Plus tôt ce mois-ci, le département américain du Commerce a accordé une subvention de 41 millions de dollars à l'Oregon Mass Timber Coalition pour stimuler le développement du bois de masse à utiliser dans des projets de logements abordables dans l'État. Les dollars fédéraux financeront également la recherche sur les propriétés acoustiques et de résistance au feu du bois massif à l'Université de l'Oregon et à l'Université d'État de l'Oregon, qui, avec le port de Portland et plusieurs agences d'État, font partie de la coalition.

Le bois massif fait référence aux produits du bois qui sont empilés les uns sur les autres et pressés ensemble pour former des panneaux ou des poutres à utiliser sur de grands bâtiments industriels et commerciaux. Le terminal principal rénové de l'aéroport international de Portland comprend un toit de neuf acres de long composé de poutres et de panneaux en bois massif lamellé-croisé. Le bois massif gagne en popularité dans l'industrie de la construction car il est considéré comme un matériau plus durable que l'acier ou le béton et peut être conçu pour être tout aussi résistant. Mais des questions subsistent sur le coût du bois massif, sa durabilité à long terme et ses applications dans différents environnements. George Berghorn, professeur adjoint de gestion de la construction à la Michigan State University, et directeur de recherche pour Mass Timber@MSU, nous rejoint maintenant.

Remarque : La transcription suivante a été créée par un ordinateur et éditée par un bénévole.

Dave Miller : C'est Think Out Loud sur OPB, je suis Dave Miller. L'Oregon Mass Timber Coalition a récemment remporté une subvention fédérale de 41 millions de dollars. Ce n'est que le dernier coup de pouce pour une industrie qui dit qu'elle peut utiliser des produits de bois d'ingénierie pour remplacer l'acier et le béton dans de nombreux bâtiments. La coalition comprend le port de Portland, l'université de l'Oregon, l'université d'État de l'Oregon et plusieurs agences d'État. Ils sont optimistes quant à l'avenir du bois massif, mais il reste encore beaucoup de questions sur son coût, sa durabilité à long terme et ses applications dans différents environnements. George Berghorn est professeur adjoint de gestion de la construction et directeur des ressources pour Mass Timber à la Michigan State University.

Il nous rejoint maintenant pour un peu de réalité. Bienvenue à Think Out Loud.

George Berghorn : Merci, Dave.

Miller : Le bois massif est l'une de ces expressions qui englobent, me semble-t-il, tellement de choses différentes, que je ne suis pas totalement sûr de son utilité. Pouvez-vous nous donner une idée de ce qui est inclus dans le parapluie du bois massif?

Berghorn : Oui, c'est une excellente question. Il existe un certain nombre de produits différents qui relèvent de ce parapluie et la façon la plus simple d'y penser, je pense, est qu'il s'agit de produits constitués de lamelles de bois qui sont ensuite maintenues ensemble par une résine par une colle, et dans la section transversale de ces produits qui sont fabriqués a tendance à être très grande. Ainsi, vous pourriez envisager des colonnes et des poutres pour un bâtiment, donc de très grandes sections transversales supérieures à 6 à 8 pouces dans chaque direction. Vous envisagez peut-être des ponts au sol. Encore une fois, ces planchers auront une épaisseur importante, 4″ ou plus. Et puis d'autres produits associés, en quelque sorte dans ce même groupe d'idées, encore une fois, des poutres, des colonnes, des terrasses, des panneaux muraux, des choses de cette nature.

Miller : Donc, le contreplaqué n'est pas assez épais pour être du bois massif ?

Berghorn : C'est un excellent point. Le contreplaqué en soi n'est pas du bois massif, bien qu'il existe un produit relativement nouveau qui a été développé dans le nord-ouest du Pacifique appelé «panneau de contreplaqué massif», MPP, qui est essentiellement un produit de contreplaqué beaucoup plus épais. Encore une fois, ce sont des placages de bois très fins collés avec de la résine, mais les épaisseurs sont maintenant de plusieurs pouces au lieu d'aller au magasin et vous achetez un panneau de contreplaqué de trois quarts de pouce d'épaisseur.

Miller : À quoi cela servirait-il ?

Berghorn : qui peut être utilisé pour des applications murales. En fait, le laboratoire, le laboratoire de bois massif de l'Oregon State University, utilise le MPP pour une grande partie de la structure du mur.

Miller : Donc, au lieu d'avoir des poteaux et du contreplaqué sur le dessus, tout le mur serait-il ce produit en bois manufacturé ?

Berghorn : Exact. Je crois comprendre que la plupart des gens qui envisagent le MPP pour des applications murales envisagent des usines, des entrepôts, vous savez, de grandes, grandes baies ouvertes, des applications de type à grande portée.

Miller : Donc, comme vous venez de le noter, cela semble être une invention relativement nouvelle, mais depuis combien de temps les humains fabriquent-ils une version de ce que vous décrivez, en assemblant des morceaux de bois pour créer de grands éléments structurels ?

Berghorn : Tout cela vient de ce que nous avions l'habitude de faire avec du bois massif scié. Donc, je veux dire que vous pouvez aller chercher des structures qui existent encore et qui ont 1 000 ans et qui utilisaient de grandes sections de bois massif scié. Mais l'avènement de l'utilisation de résine et de petits morceaux de bois pour fabriquer des matériaux est une invention plus récente, des années 1920, 1930, pour certains de ces produits. Il existe des produits un peu plus anciens qui, au lieu d'utiliser de la colle pour maintenir les couches ensemble, utilisent des clous appelés bois lamellé-collé [NLT]. Et vous voyez beaucoup d'anciennes constructions d'usines dans le sud-est des États-Unis et en Nouvelle-Angleterre qui utilisaient le NLT comme plancher. Et ils ont juste pris du bois et maintenu le bois ensemble en clouant à travers le visage pour faire des panneaux relativement grands.

Miller : Donc, je veux dire que vous nous avez donné une petite idée de cela, mais quelles sont les choses que le bois massif peut remplacer ?

Berghorn : Je veux parler de ce mot « remplacer ». Vous savez, je pense que le bois massif devient un complément aux autres matériaux de construction conventionnels dont nous disposons dans notre boîte à outils pour construire. Nous voyons donc généralement de grands éléments structurels en acier ou en béton. Et donc le bois massif a la capacité, soit de travailler avec ces systèmes sous une forme hybride - Nous avons un bâtiment sur le campus de la Michigan State University qui est un hybride d'acier et de bois - ou comme vous l'avez suggéré, dans certains cas, de l'acier ou du béton les éléments peuvent être remplacés par des éléments en bois massif.

Miller : Quelle serait la raison de ces deux versions ?

Soit le remplacement complet ou l'hybride?

Berghorn : Oui. Permettez-moi de commencer par l'hybride. L'approche hybride s'appuie essentiellement sur les points forts des deux matériaux et dans le cas de notre bâtiment à MSU, nous avions des lignes de colonnes critiques dans le bâtiment qui, lorsque nous avons examiné quelle devrait être la section transversale de ces colonnes, si ils étaient enduits de bois, ils auraient été trop grands pour accueillir ce que nous voulions faire du bâtiment…

Miller : Parce que vous avez besoin de plus de bois pour supporter quelque chose que vous ne le feriez avec de l'acier, l'acier est juste...

Berghorn : Exact.

Miller : … plus fort pour la taille… ?

Berghorn : Ouais. Donc, le bois est généralement un peu variable selon les espèces, mais il est généralement plus résistant que l'acier, mais pour obtenir ce poids, car le bois n'est pas aussi dense que l'acier, vous recherchez un membre beaucoup plus gros. dans de nombreux cas. Alors oui, nous aurions fini par avoir une trop grande colonne dans notre bâtiment. Et c'était donc une application parfaite pour l'acier. Prenons une section plus petite. Nous n'occupons pas autant de place au sol et ensuite nous pouvons mettre du bois là où nous… là où c'était plus logique, là où cela correspondait au programme du bâtiment. Et puis, dans les cas où vous remplaceriez un matériau conventionnel par un matériau en bois massif, il y a de nombreuses raisons pour lesquelles les propriétaires et les promoteurs immobiliers font cet appel. Certaines d'entre elles visent à soutenir les objectifs ESG - objectifs environnementaux, sociaux et gouvernementaux pour les entreprises ou les entités commerciales. Certains d'entre eux sont des gens comme l'apparence et la sensation du bois. On le voit dans notre immeuble. Les étudiants entrent dans ce bâtiment, nous avons des colonnes en bois exposées et les étudiants l'appellent, ils aiment vraiment aller là-bas et toucher le bois exposé et en quelque sorte interagir avec lui et il y a des études qui suggèrent que les gens ont moins de stress et que les étudiants performent mieux quand ils sont dans des environnements qui ont plus de matériaux naturels exposés. Il y a beaucoup de raisons et je pense que l'idée générale est qu'en tant que concepteurs et constructeurs, nous voulons utiliser le bon matériau dans la bonne application et le bois massif nous donne juste un autre outil dans notre boîte à outils.

Miller : Est-ce que ça rend les choses plus comme ça ? La dernière partie, que les gens veulent voir et sentir et être autour du bois et de la même manière, je veux dire, et vous entendez rarement quelqu'un dire cela à propos des poutres en béton ou en acier - non pas qu'elles ne peuvent pas être fabriquées de manière agréable, .. .

Berghorn : Bien sûr…

Miller : … mais vous entendez rarement quelqu'un dire, je veux vraiment aller toucher cette poutre en acier, cela change-t-il la façon dont ceux-ci sont incorporés dans les conceptions ? Sont-ils volontairement plus visibles ?

Berghorn : Je dirais que oui, je veux dire, quand je pense à certains des bâtiments en bois massif les plus connus qui ont été construits aux États-Unis, nous exposons davantage cette structure que vous ne le feriez si vous rendiez la même chose. construire avec d'autres matériaux.

Miller : Si vous ne faites que vous connecter, nous parlons en ce moment de la promesse, mais aussi des limites du bois massif. Nous discutons avec George Berghorn, directeur de la recherche pour Mass Timber à la Michigan State University. Quand j'ai entendu des gens parler de bois massif dans le passé, cela peut parfois ressembler à une panacée magique, un peu comme la façon dont les gens parlent du chanvre ou au cours des deux dernières années peut-être qu'ils l'ont fait, "cela va séquestrer le carbone , ramener des emplois dans le bois et des emplois manufacturiers, résoudre le problème de l'itinérance parce que c'est, ce sera le remède pour un logement abordable ou du moins une composante de celui-ci. Nous pouvons creuser tous ces problèmes un par un, mais comment séparez-vous le battage médiatique de la réalité ?

Berghorn : C'est une excellente question et avant d'être dans le milieu universitaire, j'ai travaillé dans l'industrie de la construction, j'étais surintendant, j'étais chef de projet. J'ai donc tendance à prendre ce genre d'idées magiques avec un peu de prudence, je suppose, d'après mon propre parcours professionnel, je suis un peu plus sceptique. Alors, comment séparez-vous le battage médiatique de la réalité ? Je suis en fait à Madison, Wisconsin, en ce moment, à une conférence de 2,5 jours organisée par le Service forestier qui s'appelle "Ils essaient un atelier de recherche sur le bois de masse réel", et ce que nous faisons à cet atelier est nous essayons en fait de creuser quelles sont les questions les plus critiques sur la performance de ce matériau, sur la performance des bâtiments qui sont construits à l'aide de celui-ci, et nous essayons de répondre à ces questions d'un point de vue à la fois académique et centré sur l'industrie. Donc, jusqu'à présent, cela a été une journée et demie de grands dialogues, de grandes questions, de grandes idées qui bouillonnent à la surface. Et c'est une partie de ce que nous essayons de faire, c'est de dialoguer avec des personnes crédibles au sein de la communauté de la recherche qui peuvent répondre à certaines de ces questions critiques. Et puis, ce qui est cool avec ce groupe, c'est qu'on n'est pas qu'une bande d'universitaires qui se parlent ensuite. Notre travail est alors destiné à être ouvert au public. Donc, l'objectif est que tout travail que nous faisons à travers ce genre de confédération lâche d'acteurs qui viennent à ces événements, que nous soyons en mesure de publier et de partager ces informations avec le public afin qu'elles soient accessibles et disponibles pour un public beaucoup plus large.

Miller : Selon vous, quelles sont les questions les plus importantes qui sont posées en ce moment lors de cette conférence ?

Berghorn : Ouais, super. Il y a donc un certain nombre de questions. En fait, une des sessions qui se déroule en ce moment, je reçois des discussions d'équipe d'un de mes collègues, ils parlent de,...

Miller : Vous êtes censé les éteindre avant cette interview à la radio…

Miller / Berghorn : rire

Miller : Sauf si c'est vital.

Berghorn : C'est intéressant parce que certaines des questions qui se posent ont à voir avec : « Pouvons-nous utiliser du bois de récupération, du bois récupéré provenant de projets de démolition et de déconstruction dans la fabrication de ce matériau ? » Et la raison pour laquelle je reçois ces pings sur les équipes est que j'ai quelques étudiants qui ont fait un travail à l'échelle pilote sur ce sujet il y a environ un an.

Miller : Y a-t-il une réponse à cela ? Cela semble être une excellente question. Je veux dire parce que nous n'avons même pas encore atteint les plantations nécessaires…

Berghorn : Bien sûr.

Miller : …pour maintenir cela à un niveau élevé. Donc, d'après ce que vous avez appris jusqu'à présent, est-il possible de prendre du bois d'une vieille maison construite en bâtons, de le jeter dans un camion à benne puis de l'amener à une usine et de le réutiliser ?

Berghorn : Le travail que nous avons fait et puis il y a eu du travail qui a été fait à l'Oregon State à peu près à la même époque, nos deux groupes ont trouvé que cela semblait possible. Nous avons eu des résultats très positifs. Nous avons également été très prudents dans la façon dont nous avons évalué le bois que nous avons apporté, nous n'avons pas simplement, vous savez, mis en quelque sorte au hasard n'importe quel morceau de bois que nous avons trouvé dans la fabrication de ces produits. Mais oui, cela a montré un grand potentiel, vous savez, mais bien sûr, nous fonctionnons à une échelle pilote. Alors maintenant, les questions deviennent, comment pouvez-vous augmenter cela? À quoi, à quoi devrait ressembler un processus de fabrication pour introduire maintenant ce matériau ? À quoi devrait ressembler un processus d'approvisionnement pour faire entrer ce matériel? Mais je pense que la question la plus fondamentale était : « Est-ce que l'ingénierie fonctionne ? Si l'ingénierie fonctionne, alors nous pouvons comprendre la chaîne d'approvisionnement et l'économie et ces éléments.

Miller : Mais il y a d'autres grandes questions sur la mise à l'échelle. Passons donc au bois fraîchement coupé.

Berghorn : Bien sûr.

Miller: Si cela devait être un outil beaucoup plus courant et aussi, vous savez, économiquement réalisable, comme vous l'avez dit, pour être utilisé dans toutes sortes d'applications, quelle est l'ampleur de la journalisation qui devrait être faite pour soutenir il?

Berghorn : C'est une bonne question. Je ne sais pas si quelqu'un a une réponse directe en ce moment, pour dire que si vous augmentez l'activité de construction aux États-Unis de 5 %, c'est là où vous en êtes, où vous allez être. Certaines études ont été réalisées, à des échelles plus grandes, plus grandes, à la fois spatiales et temporelles, et certaines de ces études ont suggéré que jusqu'à ce que nous arrivions à un pourcentage beaucoup, beaucoup, beaucoup plus élevé de bâtiments construits avec du bois massif - Et quand je disons beaucoup plus gros, je veux dire comme la majorité des bâtiments que nous construisons passent au bois massif. La plupart des études que j'ai vues suggèrent que nous avons la capacité de soutenir cela avec les ressources forestières que nous avons actuellement aux États-Unis. La tour Ascent est assez célèbre, du moins dans mes cercles, un bâtiment assez célèbre à Milwaukee - Vient d'ouvrir, c'est actuellement le plus haut bâtiment en bois massif du monde et c'est ici dans le Midwest aux États-Unis.

Miller : Quelle est sa taille ?

Berghorn: C'est 19 étages de bois sur six étages de béton, donc c'est 254 pieds, je crois que c'est là que leur nombre final est sorti. On a fait une estimation, ils en ont fait, ils ont fait des travaux scientifiques pour examiner la quantité de bois qui est entrée dans ce bâtiment. La réponse a été qu'il faut environ… c'est une question de minutes pour le temps qu'il faut aux forêts nord-américaines pour régénérer cette quantité de bois pour ce bâtiment. Donc, vous savez, d'après ce que nous voyons de toute façon, les données que nous voyons suggèrent que jusqu'à ce que nous arrivions à ce qu'une partie importante de notre construction passe au bois massif, nous pourrions être d'accord. Et je dirai que, personnellement, je ne pense pas voir un jour où 80% ou 70% de nos constructions passeront au bois massif, je pense que le bois massif sera toujours une alternative viable, mais je ne pense pas pense que cela devient un remplacement 1-1 pour chaque projet de construction dans le pays.

Miller : Quel est l'argument du changement climatique pour utiliser du bois massif dans certaines applications, par opposition à l'acier ou au béton ?

Berghorn : À l'heure actuelle, le carbone incorporé pour fabriquer du bois massif, donc toutes les émissions auxquelles vous pourriez penser qui entrent dans le processus de fabrication, la charge de carbone incorporé du bois massif est quelque peu inférieure au carbone incorporé dans le béton ou l'acier. Et je devrais dire, le béton et l'acier conventionnels. De plus, ce bois, tout cela, ce bois qui est récolté et transformé en produits de bois de masse stocke du carbone à l'intérieur, qui a été séquestré de l'atmosphère. Donc, le dioxyde de carbone atmosphérique, nous nous souvenons tous comme, vous savez, la photosynthèse de nos jours d'école primaire, tout ce carbone atmosphérique est utilisé pour mettre du carbone sur le corps de l'arbre et ce carbone est enfermé, stocké dans ce bois. Et si nous construisons des bâtiments importants, que nous prévoyons d'avoir des durées de vie importantes comme notre bâtiment à MSU devrait avoir une durée de vie de 100 ans, vous stockez maintenant ce carbone dans le bâtiment. La question devient, cependant, et c'est là qu'une partie de la question et de l'inquiétude et peut-être une petite controverse est entrée en jeu, c'est 'Eh bien, qu'arrive-t-il à ce bâtiment à la fin de sa vie ?' Qu'arrive-t-il à ces gros membres en bois, s'ils sont simplement retirés et remplis, nous libérons simplement ce carbone, nous le libérons, vous savez, 50 à 100 ans plus tard.

Miller : Qu'en est-il du coût, maintenant ? Vous avez mentionné que vous avez travaillé comme surintendant de la construction et chargé de projet. En moyenne, à l'heure actuelle, quel est le coût d'un produit en bois de masse analogue à d'autres produits conventionnels ? Comment se comparent-ils ?

Berghorn : Les comparaisons sont un peu partout, comme vous pouvez l'imaginer, car les bâtiments sont tous si différents, n'est-ce pas ? Il est vraiment difficile de trouver deux bâtiments qui sont exactement les mêmes. C'est donc parfois une comparaison entre des pommes et des oranges. Mais ce que nous savons, c'est que le matériau lui-même a tendance à être plus cher que le béton ou l'acier. Donc, si vous cherchez uniquement à partir d'un coût matériel, les choses vont être plus élevées. Il y a un potentiel d'économies pendant le processus de construction. Ces bâtiments ont le potentiel d'être érigés un peu plus rapidement. Et bien sûr, si vous construisez votre bâtiment plus rapidement, cela signifie que vous économisez de l'argent. Vous n'avez pas votre remorque sur place, sur place en location aussi longtemps, votre surintendant n'est pas sur place aussi longtemps. Donc, plus rapide peut signifier un peu d'économies. Mais l'autre chose intéressante, comme je l'ai déjà mentionné par rapport à l'acier, le bois a un rapport résistance/poids plus élevé, donc, parce que le bois est plus léger, vous pouvez parfois réduire la taille des fondations de ces bâtiments. Donc, si je reviens à la tour Ascent à Milwaukee, ils ont pu réduire la taille de leurs fondations et, en faisant cela, leur ont fait économiser environ un mois de temps de construction et…

Miller : Parce qu'il y a moins de béton à couler dans le sol en premier ?

Berghorn : D'accord, donc dans leur cas, ils étaient sur une fondation sur pieux, je pense qu'ils, je pense qu'ils utilisaient des pieux battus, donc vous avez probablement déjà entendu un batteur de pieux frapper. Ils ont donc pu utiliser, d'après mes souvenirs, 100 pieux de moins, ce qui a non seulement permis d'économiser un mois, mais également d'épargner aux personnes qui vivent et travaillent autour du site un mois d'un batteur de pieux frappant toute la journée.

Miller : Quel est le degré de normalisation dans le bois massif en ce moment ? Je veux dire, pouvez-vous ou quelqu'un qui construit un bâtiment de taille moyenne quelque part, dire que je veux 17 de ces morceaux de taille régulière de ce plancher et de ces colonnes en bois massif et je les veux le mois prochain, y a-t-il des tailles régulières ?

Berghorn : Pas vraiment. La majorité des projets, la majorité des fabricants font des couches personnalisées, des fabrications personnalisées. c'était en fait l'une des sessions auxquelles j'assistais à la conférence d'hier – « Avons-nous besoin de normalisation et est-ce quelque chose qui profiterait aux utilisateurs finaux ainsi qu'à la communauté de fabrication ? Il y a un fabricant aux États-Unis qui envisage actuellement de passer à un peu plus d'un produit de base. Donc, ils veulent essentiellement offrir une sorte de produit de taille standard et ils pensent qu'ils peuvent perturber le marché en faisant cela et… et en ayant des délais plus courts pour accéder au matériel, en ayant un catalogue mieux compris de ce qui est disponible. Mais en tant qu'industrie, nous n'en sommes pas encore là.

Miller : Et enfin, qu'en est-il des risques de toutes sortes ? Quelque chose sur les risques induits par le changement climatique comme les incendies ou les inondations ou les risques sismiques comme les tremblements de terre ?

Berghorn : Donc, ces structures ont tendance à fonctionner plutôt bien, avec… avec les forces sismiques. Il y a en fait un très, très grand test sismique qui va se dérouler au début de l'année prochaine à San Diego. Je pense que c'est un bâtiment de 10 étages qu'ils vont secouer pendant environ deux mois, pour étudier les performances des bâtiments plus hauts. Mais les études qui ont été faites jusqu'à présent sur des bâtiments de sept étages, d'autres variations de hauteur, ont été assez positives parce que le bois a une certaine ductilité, une certaine élasticité que le béton en particulier n'a pas, vous le savez aussi en termes de sa ductilité. Feu, il y a encore des questions de feu à résoudre. Il y a des questions d'incendie à comprendre. Je ne suis pas expert en incendie. Mais des essais au feu ont été effectués sur ces structures. Vous pouvez respecter une séparation coupe-feu de deux heures, ce qui est une exigence pour de nombreux types de bâtiments différents selon le code aux États-Unis. Vous pouvez rencontrer une séparation coupe-feu de deux heures avec du bois massif. Vous savez, vous pensez comme un feu de camp, vous savez que vous êtes assis autour du feu de camp et puis quelqu'un jette une grosse bûche et cette grosse bûche ne brûle jamais vraiment, c'est juste... ça se carbonise et puis ça reste là et couvant pendant longtemps. C'est ce que nous voyons. Vous savez que la grande section transversale empêche le brûlage. Les inondations étaient votre dernière question, l'exposition à long terme à l'eau, la croissance des moisissures. Ce genre de questions a également été soulevé hier. Ce sont des domaines sur lesquels nous devons encore en apprendre un peu plus. Nous voulons comprendre dans une plus grande variété de circonstances.

Miller : George Berghorn, je vous laisse revenir sur cette réunion. Merci beaucoup de vous joindre à nous.

Berghorn : Merci beaucoup, Dave, j'apprécie.

Miller : George Berghorn est directeur de recherche de Mass Timber et professeur adjoint de gestion de la construction à la Michigan State University.

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