La construction modulaire bois n’est pas un système nouveau. Il a vu son premier essor entre les deux Grandes Guerres, puis un second essor après la Seconde Guerre Mondiale. En effet, les destructions causées par les conflits ont entraîné une forte pénurie de logements. Pour y remédier, les architectes de l’époque ont eu l’idée de faire appel à la construction modulaire.
Une fois la crise d’après-guerre passée, le principe du modulaire tombe en désuétude. Mais au cours des deux dernières décennies, il a repris une place de premier choix. D’abord lubie d’architectes novateurs, il s’impose de plus en plus comme une solution d’avenir.
L'adaptabilité de la construction modulaire bois
Adaptée à toutes les typologies de bâtiments, la construction modulaire bois convient aussi bien aux logements collectifs (voir notre article consacré aux logements collectifs) qu’aux maisons individuelles. La construction de bâtiments destinés à recevoir des travailleurs ou du public (ERP, ERT) (Voir nos articles sur la construction de crèche, de groupe scolaire ou les maisons santés) entre également en adéquation avec cette typologies. Enfin, la construction modulaire bois est très utilisée pour la construction de structures temporaires, par exemple sur les chantiers ou pour des bureaux mobiles.
Voici une liste, non exhaustive, des types de bâtiments qui peuvent être concernés par la construction modulaire :
- Logements collectifs ou individuels
- Centres de formation
- Hôtel
- Crèches
- Bureaux
- Ecoles (neuve ou extension)
- Locaux sociaux d’entreprises
- Centres médicaux
- Cliniques vétérinaires
- Locaux sportifs (vestiaires…)
Une construction modulaire peut être constituée de plusieurs blocs personnalisés et adaptables. Ils peuvent donc être déplacés pour laisser la possibilité d’ajouter des extensions. Au contraire, si la construction se veut uniquement utilitaire, elle peut aussi être monobloc. Dans ce cas, le module est unique et arrive prêt à l’emploi. C’est le cas pour les baraques de chantier ou pour les modules destinés à l’enseignement par exemple.
Principes et objectifs de la construction modulaire bois
La construction modulaire repose sur un principe, la préfabrication en atelier (découvrez notre article : qu’est ce que la préfabrication ?). Les modules sont donc conçus et fabriqués en atelier avant d’être transportés sur le chantier pour être montés. Ces éléments sont conçus selon les mesures souhaitées par le Maître d’Ouvrage ainsi que les recommandations du fabricant.
En effet, ces derniers possèdent souvent un bureau d’études intégré. Ils peuvent ainsi concevoir des structures adaptées à l’utilisation (voir notre article sur les bureaux d’études). Par ailleurs, les constructeurs modulaires bois disposent souvent des gammes de modules qu’ils ont optimisé pour leur chaîne de fabrication pour être ainsi plus attractifs au niveau du prix.
L’objectif de la construction modulaire est de gagner en temps et en efficacité, mais aussi en qualité. En effet, la préfabrication en atelier apporte 5 grands avantages.
1 - L'efficacité
Elle permet de rationaliser et de rendre plus efficace la production de ces modules.
2 - La qualité
De fait, la production hors-site (voir notre article sur le hors site) assure une qualité maximale des pièces.
3 - La précision
Elles bénéficient d’une précision de l’ordre du millimètre en termes de dimensionnement et d’alignement.
4 - Les finitions
La production hors-site permet aussi un très haut niveau de finition des modules. Et par conséquent permet un assemblage très rapide sur site.
5 - La rapidité
Ainsi, il est possible, avec des modules bien conçus et une équipe d’ouvriers compétents, de conclure un chantier deux à trois fois plus rapidement qu’avec des méthodes de construction classiques.
Autant d’avantages qui sont intéressants pour la construction de projets d’envergures. Pour en savoir plus lisez notre article « Promotion immobilière bois et préfabrication «
Cependant, cela dépend grandement de la complexité du projet, de son accessibilité, etc. Il est conseillé de contacter des constructeurs modulaires bois bien en amont des projets afin de simplifier ces étapes dès la conception avec leur aide.
Les différents systèmes de construction modulaire bois
Il existe différents systèmes de construction modulaire, chacun ayant ses spécificités. En particulier, l’utilisation du CLT (Cross-Laminated Timber), l’ossature bois et le mix de matériaux. Détaillons-les dans la suite de cet article.
L’ossature bois
Ce système constructif est largement utilisé aujourd’hui pour la construction de logements individuels et collectifs en bois. Il est aussi applicable à la construction modulaire. Dans ce cas, des murs à ossature bois constituent les modules, assemblés en structure en 3D.
L’ossature bois est constituée de sections de bois verticales, appelées les montants, et verticales, appelées les traverses. Les montants de bois verticaux ont généralement une largeur de 14 à 22 centimètres. Cette dimension dépend de la résistance dont votre mur doit faire preuve et de la largeur d’isolant nécessaire.
- Une fois l’ossature assemblée, elle est renforcée à l’aide de plaques de contreventement.
- Ces plaques se fixent contre l’ossature à l’aide de vis. Elles servent à reprendre les efforts extérieurs appliqués sur l’ossature. Cela évite de déformer la structure et ainsi compromettre la solidité de votre logement. Si vous souhaitez en savoir plus, découvrez notre article : les contreventements et les ossatures bois.
- Une fois la structure proprement dite terminée, il est temps de la remplir avec de l’isolant.
- Une fois l’isolant installé, on pose un pare-vapeur du côté intérieur, et un pare-pluie côté extérieur. Le pare-vapeur sert à empêcher le passage de la vapeur créée dans l’habitation. Ainsi, cette vapeur ne risque pas de stagner et d’endommager la structure et l’isolant. Le pare-pluie quant à lui sert à protéger l’enveloppe extérieure contre les intempéries. Il laisse aussi passer la vapeur d’eau vers l’extérieur pour lui permettre de s’échapper de la structure.
- Une fois les pans d’ossature terminés, on les assemble en structures 3D. L’avantage de la construction modulaire en ossature bois, c’est la grande liberté laissée pour le revêtement extérieur.
- On appose une plaque sur la face extérieure sur laquelle on peut venir fixer le bardage que l’on souhaite ou un support d’enduit.
La construction modulaire en CLT ou Bois Lamellé-Croisé
Le CLT (pour Cross-Laminated Timber) est un matériau de construction à usage structurel à base de bois. Les panneaux en CLT sont constitués de lames de bois collées entre elles. Chaque panneau est collé perpendiculairement à celui qui le précède. Cela permet d’augmenter fortement la résistance mécanique des panneaux.
En effet, les contraintes appliquées sur les panneaux se repartissent dans deux directions différentes. La structure est donc capable d’encaisser de bien plus fortes contraintes que les matériaux traditionnels. Ainsi, le CLT permet la construction de bâtiments de 17 étages, à l’image de la tour Hypérion à Bordeaux.
Pour augmenter la résistance structurelle des panneaux, on ajoute plus de “plis”. C’est à dire que l’on rajoute des couches supplémentaires de bois. Généralement, le nombre de plis se situe entre 3 et 7 couches, pour des épaisseurs allant de 6 à 30 centimètres. Ainsi, pour des ouvrages de hauteurs égales, un bâtiment en CLT aura une structure bien plus fine qu’un bâtiment en matériaux traditionnels.
Les 4 principaux avantages des panneaux CLT
- Les panneaux en CLT ont généralement des dimensions de 3,50 mètres sur 15 à 20 mètres. Ils ont donc une large surface. Ce qui est très pratique pour les grands ouvrages.
- Ils permettent aussi de créer de grandes ouvertures facilement. Les bonnes performances de résistance des panneaux en CLT leur permettent aussi d’être utilisés comme plancher ou toiture. Ils sont donc très polyvalents.
- Enfin, tout comme l’ossature bois, les panneaux en CLT jouissent de tous les avantages du bois. Entre autres, performances thermiques, résistance au feu, écologique et biosourcé, hygrométrie, etc.
- Le grand avantage du CLT pour la construction modulaire, c’est sa grande résistance structurelle. En effet, il permet plus de fantaisie dans l’architecture. Il n’est plus nécessaire d’empiler simplement les modules. On peut par exemple les suspendre en porte à faux.
Le mix bois/métal dans la construction modulaire
La construction modulaire peut aussi intégrer plusieurs types de matériaux dans sa conception. Le but est de maximiser les performances du bâtiment en alliant les avantages de chaque matériau. Ainsi, le bois jouit de bonnes performances thermiques et structurelles et c’est un matériau écologique. L’acier est léger, malléable et écologique (dans une certaine mesure), puisqu’il est recyclable à l’infini.
Cette technique de construction fait intervenir une structure en métal sur laquelle on vient poser des murs à ossature bois. Ainsi, on allie la résistance et la légèreté de l’acier avec les performances du bois. Il est alors possible de construire des bâtiments de grandes hauteurs grâce à la grande résistance du métal, tout en conservant le confort de vie apporté par le bois. Avec ce mix de matériaux, c’est l’acier qui assure la résistance de la structure. Les murs à ossature bois servent donc uniquement à former l’enveloppe du bâtiment.
Avantages de la construction modulaire bois
La construction modulaire présente une large gamme d’avantages particulièrement pertinents à notre époque. Détaillons-les plus avant dans la suite de cet article.
gain de temps
Comme dit précédemment, la construction modulaire a l’avantage d’être rapide à mettre en œuvre. Les modules s’assemblent facilement, leur grande précision facilite encore ce travail, et les modules peuvent être mis en production en parallèle des travaux liés aux fondations du bâtiment.
De plus, le haut niveau de finition qu’il est possible d’atteindre sur les modules renforcent encore cet avantage. En effet, les modules bois peuvent être livrés avec une grande partie des équipements déjà installée. Cela comprend les raccordements en eau et en électricité, ainsi que les sanitaires et les finitions intérieures (peinture, carrelage, etc.).
une alternative écologique
Grâce au matériau bois, la construction modulaire présente un fort potentiel écologique. En effet, le bois a la particularité de stocker du CO2 tout au long de sa vie. C’est ce que l’on appelle le phénomène de « puits de carbone”. D’ailleurs, un arbre consomme plus de CO2 durant sa croissance qu’il n’en nécessite à produire avant utilisation (énergie grise). Lisez notre article consacré à la construction écologique pour plus de précisions sur ces notions.
Pour faire simple, 1m3 de bois stocke environ 1 tonne de CO2 au cours de sa croissance. Ainsi, en utilisant du bois comme matériau de construction, on participe à stocker du CO2 de manière utilitaire et durable. En effet, les constructions en bois sont très durables et recyclables.
Par conséquent, l’utilisation du bois est particulièrement adaptée à la construction des bâtiments devant répondre à la Norme RE2020 (lisez notre article à ce sujet). Ce sera d’ailleurs bientôt le cas de tous les logements individuels et collectifs, les bureaux et les bâtiments d’enseignement (voir cette page du Ministère de l’Ecologie).
Grâce à la construction modulaire bois, oubliez les déchets
Un autre aspect écologique de la construction modulaire, c’est l’absence de déchets. En atelier, l’usinage des pièces permet de minimiser les chutes et de les recycler ou les valoriser. Par exemple, ces déchets peuvent servir à confectionner des palets en bois compressé servant au chauffage dans des poêles à bois.
Sur le chantier, l’assemblage des modules ne crée pas de déchets et ne nécessite pas d’eau. Ce mode constructif ne nécessite pas non plus de produits secondaires, type mortier ou ciment. Enfin, les nuisances sonores et la pollution sont quasiment inexistantes avec cette technique de construction. Pour le plus grand plaisir de vos futurs voisins !
Une méthode de construction polyvalente et flexible
Les modules peuvent être conçus et fabriqués sur-mesure, en fonction des goûts de l’acheteur. Ils autorisent une grande variété de formes et de volumes. De plus, le bâtiment modulaire est très facilement adaptable. Si vous avez besoin de plus d’espace, il suffit de rajouter un module supplémentaire.
C’est particulièrement utile pour les entreprises en développement par exemple. Il leur est très facile d’ajouter un module contenant des bureaux lorsque le besoin s’en fait sentir. Ils peuvent aussi être assemblés en hauteur et ainsi former plusieurs niveaux. Les modules peuvent aussi s’orienter dans différentes directions, donnant un aspect original à la construction.
De plus, la construction modulaire bois offre une infinité de possibilités en matière de parements extérieurs. Ils peuvent être en bois bien sûr, mais aussi en tout autre matériau selon vos envies et préférences. L’article « Vêture ossature bois : les différentes options » vous en dit plus sur ce sujet.
Construction modulaire bois : durabilité et solidité
Le bois est un matériau très solide lorsqu’il est bien mis en œuvre, d’autant plus lorsqu’il est utilisé en combinaison d’autres matériaux. Les modules sont ainsi adaptés à la construction dans des zones à forte activité sismique.
Contrairement aux apparences, le bois est résistant au feu. Il brûle lentement, ne transmet pas bien la chaleur et évite les émanations toxiques lors de sa combustion.
Un budget maîtrisé grâce à la construction modulaire bois
La production industrielle des modules laisse peu de place aux imprévus. Les retards sont très rares et les modules sont fiables. Ainsi, on évite les frais dus aux retards ou aux malfaçons.
De plus, la production industrialisée des modules permet d’en réduire les coûts. En effet, la production en série permet de faire des économies d’échelle et donc de réduire le prix final pour l’acheteur.
MARCHé PUBLIC ET Construction Modulaire : LE SOURCING POUR VOUS AIDER
Les acheteurs publics ont une connaissance limitée de l’offre des entreprises, ce qui rend les marchés publics de construction peu adaptés à la construction modulaire en bois.
Afin de remédier à cette situation, il est possible d’adopter une approche en amont. Pour cela il faut rechercher activement les entreprises afin de mieux comprendre l’étendue de leur offre et de formuler des appels d’offres adaptés à leurs capacités réelles.
Pour en apprendre davantage sur l’importance de cette recherche en amont et les avantages spécifiques de la construction modulaire en bois, je vous recommande de consulter l’article intitulé « Sourcing et construction modulaire en bois dans les marchés publics ». Il explore en détail les bénéfices de la recherche en amont dans le contexte des marchés publics. Il met également en évidence les raisons pour lesquelles la construction modulaire en bois représente une solution prometteuse pour répondre aux besoins des projets de construction publique. L’article s’appui sur le guide du sourcing dans les achats publics édité par le gouvernement.
VOTRE PROJET en modulaire bois
Dans cet article, nous avons montré que la construction modulaire bois avait de nombreux avantages à faire valoir et de beaux jours devant elle. Elle apporte une solution aux enjeux climatiques, de prix et de qualité. Si vous souhaitez en savoir plus sur les possibilités offertes par notre réseau de spécialistes et connaitre les typologies de bâtiments concernés par le modulaire : consultez cette page dédiée : UN RÉSEAU DE CONSTRUCTEURS MODULAIRES BOIS À VOTRE SERVICE
Crédits images pour cet article :
Adria-Goula-Ossabois – Cyril Durand Architectes.
Ossabois-Dominique Giannelli
E-Loft
Ossabois-Lofti Dkhli
BCE Développement
E-Lotf
