Dans le cadre de la série Timber Revolution réalisée par Dezeen, le magazine a interrogé des experts en bois massif sur la course en cours pour construire des bâtiments en bois toujours plus hauts.
« Pour la plupart des bâtiments, le bois de grande taille n’a pas de sens », a déclaré Andrew Lawrence, un collaborateur d’Arup. « La maison naturelle du bois est la construction de faible hauteur », a-t-il déclaré à Dezeen. « La réalité selon laquelle le bois est techniquement le mieux adapté aux petits bâtiments a été perdue. C’est là qu’il peut avoir le plus d’impact sur la réduction du carbone incorporé. »
Florence Browning, ingénieure en structure senior de Webb Yates, est d’accord, expliquant que « le bois à lui seul a ses limites » lorsqu’il s’agit de construire des immeubles de grande hauteur.
« Si nous voulons gagner la course contre le changement climatique, l’industrie de la construction devra se familiariser avec l’utilisation de plus de bois massif dans les bâtiments de tous les jours », a déclaré Browning. « Cependant, le bois à lui seul a ses limites et il y a des raisons pour lesquelles des matériaux alternatifs, davantage fabriqués par l’homme, ont été développés. »
La tendance du bois de grande hauteur « vient d’un malentendu »
Le bois massif est un terme générique pour les produits en bois d’ingénierie, qui consistent généralement en des couches de bois liées ensemble pour créer des composants structurels solides.
Il gagne en popularité dans l’industrie de la construction en raison de la capacité du bois à séquestrer le carbone, ce qui signifie que le bois a un carbone incorporé nettement inférieur à celui du béton et de l’acier.
Une course mondiale pour construire du bois plus haut est maintenant en cours, avec les cinq plus hautes tours en bois du monde, toutes achevées au cours des quatre dernières années , comme la tour Ascent de 87 mètres aux États-Unis.
Les autres tours en bois d’ingénierie en cours de réalisation sont l’Atlassian de SHoP Architects et BVN, et Rocket&Tigerli de Schmidt Hammer Lassen, qui devraient toutes deux atteindre des hauteurs record.
Cependant, selon un collaborateur d’Arup, Lawrence, la prolifération des tours de grande hauteur en bois est en partie le résultat d’idées fausses répandues sur les propriétés du matériau.
Une course mondiale pour construire du bois plus haut est maintenant en cours. Les images du haut et du dessus sont du plan W350, Sumitomo Forestry et Nikken Sekkei
« Nous pensons que pousser une utilisation généralisée du bois dans l’architecture de grande hauteur découle d’une incompréhension des avantages réels du matériau », a déclaré Lawrence.
« Le bois présente de nombreux avantages, mais il faut aussi se rappeler qu’il est combustible et cassant. Il est aussi beaucoup plus léger et plus faible que les autres matériaux de construction », a-t-il expliqué, faisant référence au béton et à l’acier.
Browning a expliqué que cette résistance plus faible le rend moins adapté à une utilisation dans les immeubles de grande hauteur, car il nécessite la conception de très grands composants structurels.
« Au-dessus de certaines hauteurs et portées, la taille des éléments [en bois] est si grande qu’elle devient non économique », a-t-elle déclaré. « Cela limite également la quantité d’espace utilisable. »
Le bois massif adapté aux « bâtiments plus petits et plus complexes »
De plus, le bois de charpente perd certains de ses avantages à faible émission de carbone lorsqu’il est utilisé pour des bâtiments plus hauts, selon Lawrence.
Dans les immeubles de grande hauteur en particulier, le bois nécessite un traitement supplémentaire pour aider à réduire sa combustibilité et améliorer son acoustique, mais cela peut ajouter à son empreinte carbone.
« Ce sont les petits bâtiments, et en particulier ceux où le bois peut être laissé entièrement exposé grâce aux exigences généralement inférieures en matière de feu et d’acoustique, où il peut avoir le plus d’impact sur la réduction du carbone par rapport à d’autres matériaux », a déclaré Lawrence.
Kristina Rogers, associée principale de Thornton Tomasetti, a fait écho au fait que le bois est le mieux adapté aux bâtiments où le bois peut être laissé non traité et exposé. « Je suis vraiment enthousiasmée par une conception où nous réfléchissons de manière très créative à ce à quoi ressemblera ce bois et à la façon dont il interagit avec la fonction du bâtiment », a-t-elle déclaré à Dezeen.
« Sur les bâtiments plus petits et plus complexes, nous arrivons à vraiment réfléchir à la façon dont le bois est célébré, aux propriétés structurelles du matériau et à la manière de les afficher dans le bâtiment. »
Ascent est la plus haute tour en bois du monde. Photo Korb + Associates Architects
Amy Leedham, associée de l’Atelier Ten, a ajouté que le carbone à faible teneur en carbone du bois massif est parfois annulé dans les immeubles de grande hauteur par le besoin de béton et d’acier pour empêcher un balancement excessif.
« Le défi que nous avons vu dans la conception de gratte-ciel en bois massif est qu’il s’agit d’un équilibre entre l’utilisation de bois massif et la possibilité d’éviter d’avoir à ajouter trop de matériau supplémentaire », a-t-elle déclaré.
« Il y a encore une quantité décente de béton ou d’acier [nécessaire] pour aider à renforcer les gratte-ciel typiques en bois de masse », a poursuivi Leedham.
L’architecte britannique Andrew Waugh a soulevé un point similaire dans une interview pour la Révolution du bois. « C’est des conneries, parce que si vous construisez un grand bâtiment en bois, vous devez toujours le remplir de béton pour vous assurer qu’il ne bouge pas », a-t-il déclaré à Dezeen.
Il a suggéré que l’industrie devrait commencer à mesurer le succès des bâtiments en bois de différentes manières, telles que l’efficacité des matériaux ou leur impact sur le bien-être des occupants.
En dehors de ces considérations techniques, une étude américaine a montré que les immeubles de grande hauteur était aussi un non sens écologique.
« Nous avons besoin de pionniers pour repousser les limites »
Malgré les inconvénients, les experts pensent que la course pour construire plus haut avec du bois se poursuivra en raison de l’attrait de la concurrence aux records battus.
« Je conviens que le bois de faible hauteur est la voie à suivre, mais je suppose que nous continuerons à voir des tours en bois occasionnelles en compétition pour des prix d’architecture ou d’ingénierie », a déclaré Hein, directeur associé d’Arup, à Dezeen.
L’architecte pionnier du bois Hermann Kaufmann a accepté, expliquant que la tendance du bois de grande taille ne disparaîtra pas car « tout le monde veut être celui qui battra le record ».
« Le record du monde est un peu puéril », a-t-il déclaré. « Mais c’est comme toutes les choses dans la vie, tout le monde veut être celui qui bat le record. »
Néanmoins, Kaufmann admet que la course au bois de grande taille peut stimuler l’innovation et contribuer à donner aux produits en bois massif « une nouvelle valeur ».
« Je compare la construction de hautes tours en bois à la conduite en Formule 1 », a expliqué Kaufmann. « C’est un peu inutile mais finalement c’est un moteur d’innovation. »
Il soutient que tester les limites structurelles du bois de cette manière a conduit à des innovations qu’il pensait autrefois impossibles, facilitant ainsi l’utilisation du bois dans les bâtiments de faible hauteur.
« Ces grands bâtiments ont amené le bois massif à de nouvelles dimensions que je ne pensais pas possibles il y a 15 ans », a-t-il expliqué.
« Si vous prouvez que vous pouvez construire un bâtiment de 20 étages en bois, il n’y a plus de raison de débattre des bâtiments de quatre ou cinq étages et de leur sécurité incendie. »
Leedham d’Atelier Ten a convenu que les grands bâtiments en bois « n’auront pas toujours de sens », mais qu’ils peuvent aider l’industrie à utiliser le bois plus efficacement.
« Nous avons besoin de toutes les innovations, et nous avons donc besoin de pionniers pour repousser les limites », a-t-elle poursuivi. « Nous avons besoin de ces exemples pour pousser l’industrie dans cette direction. »
C’est l’un des objectifs du studio d’architecture japonais Nikken Sekkei, qui développe actuellement une proposition conceptuelle pour le premier gratte-ciel supertall en bois au monde pour un site à Tokyo nommé le plan W350.
« Il n’est pas destiné à une construction immédiate pour le moment, mais en fixant des objectifs majeurs, il vise à créer une feuille de route pour le développement technologique et à découvrir les problèmes qui doivent être résolus [en bois massif] », a déclaré l’architecte du projet Hajime Aoyagi à Dezeen. dans une interview.
« Le bois ne convient pas à tous les types de construction »
Cependant, pour d’autres ingénieurs, dont Magne Aanstad Bjertnæs, l’innovation dans le bois ne devrait pas simplement se concentrer sur des constructions toujours plus hautes. Au lieu de cela, il soutient que les architectes et les ingénieurs devraient explorer comment utiliser le bois le plus efficacement possible dans des structures hybrides ou composites.
« Je pense qu’il est sain de repousser les limites, car cela permet à l’industrie de progresser et de descendre un peu plus bas pour le prochain projet », a déclaré Bjertnæs, chef d’équipe de la société d’ingénierie Sweco.
« Mais je crois aussi qu’il faut utiliser le bon matériau pour le bon usage et ne pas utiliser de bois alors qu’il n’aurait pas dû être utilisé », a-t-il poursuivi, faisant allusion à son utilisation dans les immeubles de grande hauteur. « Je ne pense pas que vous devriez avoir peur de combiner les matériaux. »
« Si nous voulons faire face à notre impact sur le changement climatique, nous avons besoin d’un pool diversifié de ressources afin de pouvoir choisir parmi plusieurs options à faible émission de carbone et les appliquer – le bois ne convient pas à tous les types de construction », a fait écho Browning.
« En tant qu’ingénieurs et concepteurs, nous devons interroger la conception et déterminer le meilleur matériau ou la meilleure combinaison de matériaux pour le travail. »
Le Regenerative High-Rise est un concept de tour en bois hybride. Visuel Forbes Massie
Tomas Stokke de Haptic Architects est également partisan de l’utilisation du bois dans des formats hybrides.
« Je ne suis en aucun cas opposé aux bâtiments en bois pur, mais je pense simplement que nous devons travailler avec ce qui convient le mieux à la situation donnée », a-t-il déclaré à Dezeen.
« Je pense que pour les gratte-ciel en bois, vous obtiendrez plus de résultats et de valeur et plus d’opportunités si vous adoptez une approche un peu plus pragmatique des matériaux », a-t-il déclaré. « Utilisons les bons matériaux là où ils sont le plus utiles. »
C’était l’approche de son studio lors du développement de son concept pour The Regenerative High-Rise – une tour modulaire conçue avec la société d’ingénierie Ramboll qui, espère Stokke, pourra transformer des sites difficiles dans les villes du monde entier.
La conception s’articule autour d’une superstructure en bois composite, avec des plaques de sol en CLT et du lamellé-collé en acier composite et du béton armé utilisé pour les colonnes et les noyaux.
« Il faut comprendre ce qui se passe en fin de vie du bois »
Alors que la tendance au bois de grande taille devrait se poursuivre, Rogers a déclaré que l’industrie doit donner la priorité à l’amélioration de sa compréhension de l’ensemble du cycle de vie de ces grands bâtiments en bois, de la conception au démantèlement.
« Ce qui est excitant pour l’avenir, c’est la déconstruction et la réutilisation des éléments en bois », a-t-elle expliqué. « Nous devons comprendre ce qui se passe à la fin de la vie du bois. »
À la fin de la vie utile d’un bâtiment, il existe un risque que ses composants en bois soient perdus dans les décharges, ce qui signifie que le carbone qu’il stocke sera rejeté dans l’atmosphère.
Illustration de Yo Hosoyamada
Elle a déclaré qu’il s’agissait d’une considération importante en ce qui concerne les immeubles de grande hauteur, car leurs composants en bois sont si volumineux et constituent, par conséquent, de plus grandes réserves de carbone.
« Je pense que quelque chose d’intéressant dans les grands bâtiments en bois est de savoir comment utiliser ces éléments plus grands de quelque chose qui peuvent être réutilisés à l’avenir », a déclaré Rogers.
« Si nous pouvions démonter des choses et les utiliser à nouveau, à l’avenir, je pense que c’est là où l’industrie doit aller. Mais ce n’est pas encore tout à fait là. »
Cet article est traduit de de la série Timber Revolution de Dezeen, qui explore le potentiel du bois massif et demande si le retour au bois comme principal matériau de construction peut conduire le monde vers un avenir plus durable.
