Quatre étages et presque entièrement en bois, le bâtiment ZEB Lab à Trondheim, Norvège, avais, avant même d'exister, aspiré autant de carbone de l'atmosphère qu'il en produirait probablement dans la construction. Maintenant, grâce à ses origines arboricoles, ainsi qu'à l'étendue élégante de panneaux solaires sur son toit et à d'autres mesures d'efficacité énergétique, c'est un bâtiment à émission de carbone négative. En d'autres termes, de la naissance à la mort, il aura prélevé plus de carbone qu'il n'en a émis.

Il existe différentes manières de stocker l'excès de dioxyde de carbone. « Une façon est de le cacher dans des bâtiments, " dit Tero Hasu, un chef de projet chez Kouvola Innovation, une société de développement appartenant à la municipalité de la ville de Kouvola en Finlande. Le laboratoire ZEB (bâtiment zéro émission) y parvient en utilisant du bois pour presque tout, des poutres aux piliers et aux escaliers. Le béton ne se trouve que dans les fondations et le rez-de-chaussée.

Mais alors que des structures en bois passionnantes surgissent à travers le monde, y compris des gratte-ciel en bois de fantaisie de la Norvège à Milwaukee aux États-Unis, elles restent l'exception dans la plupart des pays. Les chercheurs pensent maintenant qu'il est urgent de changer de vitesse et de faire de la construction en bois un courant dominant.

"Chaque bâtiment qui s'étend sur quatre étages, ou même plus bas, est un projet de recherche ou de démonstration, " observa le Dr Niels Morsing, directeur du bois et des biomatériaux à l'Institut technologique danois de Copenhague. "Il y a beaucoup d'efforts pour prouver la performance. C'est l'un des obstacles que nous n'avons pas de solutions "pré-acceptées".

Solution climatique

Les partisans disent construire en bois, si cela devenait grand public, pourrait abriter une population croissante et apporter une solution climatique dramatique. Au cours des quatre décennies suivantes, près de 230 milliards de mètres carrés de nouvelles constructions seront nécessaires pour soutenir les villes de plus en plus denses du monde, selon le Rapport de situation mondiale 2017 du Programme des Nations Unies pour l'environnement.

Au fur et à mesure que les arbres poussent, ils séquestrent le carbone - environ une tonne de CO 2 pour chaque mètre cube de bois. Alors que le carbone est émis lors de la transformation du bois, la production de béton est notoirement intensive en carbone. Rien que la réaction chimique qui produit une tonne de ciment libère environ une demi-tonne de CO 2 . A condition que les arbres soient issus de forêts gérées durablement - ils sont donc remplacés lorsqu'ils sont abattus - et tant que le bois est recyclé en fin de vie d'un bâtiment, cela pourrait être une solution puissante.

Pourtant, on pense que bien moins de 10 % de la construction en Europe est en bois. Des chercheurs finlandais ont récemment calculé que, si le pourcentage de bâtiments en bois en Europe augmentait régulièrement de 10 % en 2020 à 80 % en 2040, et si ces bâtiments contenaient plus d'éléments en bois qu'auparavant (comme des poutres, sols, plafonds et bardages) alors un total de 0,42 gigatonne de carbone pourrait être stocké sur une période de 20 ans.

Réluctance

Mais il y a une réticence à utiliser le bois, dit le Dr Morsing, parfois pour comprendre, si obsolète, les raisons.

Une des raisons est la peur du feu, en partie à cause des souvenirs ancestraux de villes médiévales en flammes.

"Bien sûr, le bois brûle et vous devez adapter votre conception et votre stratégie de protection incendie en conséquence, ", a-t-il déclaré. Mais les réglementations se concentrent sur la possibilité d'évacuer rapidement un bâtiment - et cela dépend de nombreux facteurs, pas seulement le matériau de construction. Déploiement de gicleurs, recouvrir les façades en bois avec du plâtre, ou utiliser du béton dans des zones critiques telles que les escaliers peuvent être des stratégies.

Les incendies sont également moins problématiques lors de l'utilisation de bois massif. C'est de la haute technologie, bois d'ingénierie, comme le bois lamellé-croisé (CLT), créé en empilant plusieurs couches de bois à 90 degrés les unes par rapport aux autres sous pression.

Le bois massif - comme un arbre épais - brûle juste à l'extérieur, le charbon de bois protégeant le bois d'une combustion ultérieure à l'intérieur. Avec les bonnes techniques, "il est possible de rendre un bâtiment en bois aussi sûr qu'un bâtiment en brique ou en béton, " a déclaré le Dr Morsing.

La pourriture est un autre problème qui a cédé la place à de nouveaux traitements et revêtements, et peut être minimisé avec la sélection des bonnes espèces d'arbres, il ajoute.

Ensuite, il y a la force :à quel point vous sentiriez-vous en sécurité au 80e étage de la future Oakwood Timber Tower dans le centre de Londres ? En réalité, le bois massif peut être plus résistant que le béton, et l'acier et le béton peuvent être utilisés, avec parcimonie, dans des structures plus hautes pour ajouter de la rigidité, disent les connaisseurs.

Industrialisé

Mais il y en a d'autres, obstacles moins maniables. Depuis les années 1960, la construction s'est industrialisée, devenir bon marché, système reproductible et rapide dans lequel les constructeurs savent ce qu'ils obtiennent, les ingénieurs savent ce qu'ils calculent et les architectes comprennent ce qui est possible.

« Il s'agit d'industrialiser la filière bois pour être compétitif sur les coûts, " a déclaré le Dr Morsing.

Par exemple, bien qu'il existe plusieurs entreprises fabriquant du CLT, il n'y a pas de normes communes pour sa production. "Ce n'est pas si facile à utiliser, " a déclaré le Dr Morsing, « parce que si vous êtes ingénieur ou architecte, vous avez plusieurs produits disponibles et vous devez calculer en fonction du fournisseur spécifique. »

Hasu est d'accord. Il dit que le principal défi est que les composants structurels tels que les murs, les cloisons et les planchers (appelés éléments plans) ne sont pas standardisés. "Les développeurs ne sont pas intéressés par le développement d'une solution en bois par eux-mêmes; ils veulent acheter des solutions prêtes à l'emploi. Mais le bois n'est pas standardisé." Tous les bâtiments en bois distinctifs de Scandinavie, par exemple, sont plus ou moins sur mesure, il dit.

Une autre frustration est que la plupart des codes et réglementations du bâtiment datent d'avant que le bois ne soit un produit de haute technologie.

Le Dr Morsing supervise un projet appelé Build-in-Wood, qui vise à augmenter considérablement la proportion de bois utilisé dans la construction de bâtiments à plusieurs étages en documentant et en systématisant les composants en bois afin que l'industrie de la construction puisse les utiliser facilement.

Cela signifie que chaque unité du même article doit fonctionner correctement, mesurable et constant. Cela signifie également savoir comment préfabriquer les composants afin qu'ils puissent être produits en série hors site. Build-in-Wood aide également six villes européennes à construire davantage en bois.

En plus de la construction du bâtiment ZEB Lab, le projet de Hasu, NÉRO, s'est concentré sur l'amélioration des processus de conception et de fabrication de bâtiments à énergie quasi nulle en général, comme comment les rendre suffisamment économes en énergie pour résister aux hivers nordiques rigoureux, et se portent bien malgré les fluctuations saisonnières de température, lumière et humidité.

"J'adore le (immeuble ZEB), " dit Hasu, « parce qu'ils ont essayé de tout faire. » Il dit que c'est un bon exemple de tout ce qui peut être fait avec la pré-planification et les matériaux dont nous disposons aujourd'hui.

Le bâtiment a été construit pour une université et une société de recherche énergétique SINTEF, il dit donc qu'ils étaient instinctivement ouverts d'esprit lorsqu'il s'agissait d'essayer de nouvelles approches de la construction.

Mais Hasou, qui a passé 30 ans dans la construction et les chantiers industrialisés, pense qu'une fois que les gens vivent ou travaillent à l'intérieur d'un bâtiment principalement en bois plutôt qu'en béton, ils seront convertis. "C'est beaucoup plus calme... et la surface en bois égalise l'humidité à l'intérieur - elle respire. Il n'y a pas tellement d'écho à l'intérieur. C'est une sensation très différente."