Le bois au XXIe siècle

Les grandes évolutions économiques mondiales et européennes mettent en évidence un accroissement des besoins en bois

Les grandes évolutions économiques mondiales et européennes mettent en évidence un accroissement des besoins en bois

L’évo­lu­tion des pays émer­gents se traduit et se traduira par une forte demande. L’Or­gan­i­sa­tion des Nations unies pour l’al­i­men­ta­tion et l’a­gri­cul­ture (FAO) estime qu’à l’échéance de 2010 la con­som­ma­tion mon­di­ale passera de 4 mil­liards de m³ équiv­a­lents bois ronds env­i­ron à 5 mil­liards, soit une aug­men­ta­tion de 20 %, ce qui est con­sid­érable, même si plus de la moitié de ce total cor­re­spond à une util­i­sa­tion sous forme de bois énergie. Dans tous les pays en émer­gence, au-delà de son util­i­sa­tion sous forme d’én­ergie, le bois est le matéri­au le plus facile à met­tre en œuvre pour les besoins de l’habi­tat des populations. 

En Europe, les scé­nar­ios étudiés vont au max­i­mum à l’hori­zon 2025 (FAO/Commission économique pour l’Eu­rope des Nations unies — CEE). Ils con­fir­ment la ten­dance mon­di­ale avec un rythme moins soutenu, mais qui con­duirait d’une récolte actuelle de 390 mil­lions de m³ (Mm³) par an à 480 Mm³ à l’hori­zon 2020. Cela mal­gré un accroisse­ment des impor­ta­tions et un recours plus impor­tant qu’au­jour­d’hui aux pro­duits de récupéra­tion, et, notam­ment, aux fibres. Les forêts européennes devront pro­duire plus. Elles le peu­vent puisque les esti­ma­tions font état d’une pos­si­bil­ité annuelle de 530 Mm³.

Par ailleurs la super­fi­cie des forêts d’Eu­rope gérées pour la pro­duc­tion de bois devrait aug­menter de l’or­dre de 5 mil­lions d’hectares (Mha) entre 1990 et 2020 (env­i­ron 3 %) dont 3,5 Mha dans les pays de l’Eu­rope des Quinze, avec une sta­bil­ité dans les pays nordiques. L’essen­tiel de l’ex­pan­sion con­cern­era la France et l’Es­pagne où l’ex­ten­sion et l’amélio­ra­tion de la forêt se pour­suiv­ent et la Pologne où les super­fi­cies agri­coles devraient forte­ment dimin­uer. Au-delà de 2020, des pro­duc­tions plus impor­tantes pour­raient appa­raître dans les pays autres que ceux de l’Eu­rope des Quinze avec la déprise des ter­res agricoles. 

La crois­sance de la pop­u­la­tion mon­di­ale, qui devrait pass­er d’un peu plus de 6 mil­liards d’hommes en 2000 à quelque 8 mil­liards en 2010, con­duira dans les pays en voie de développe­ment à un besoin de ter­res agri­coles au détri­ment des sur­faces forestières. La forêt va donc dimin­uer dans les pays à forte démo­gra­phie, ce qui ren­force l’in­térêt des pro­duc­tions forestières dans les zones à moin­dre pres­sion démo­graphique, c’est-à-dire dans la plu­part des pays des zones tem­pérées des deux hémis­phères, pays en majorité développés. 

Les emplois du bois demain : si des freins existent, les facteurs favorables sont prédominants

Le XXI^e siè­cle, dans la con­ti­nu­ité de la fin du XX^e, sera celui de l’en­vi­ron­nement, du moins dans sa pre­mière par­tie. Si cette ten­dance peut frein­er cer­taines util­i­sa­tions du bois, glob­ale­ment elle lui sera plutôt favorable. 

Les freins possibles

Des freins appa­raîtront vis-à-vis des plan­ta­tions à crois­sance rapi­de ou de sylvi­cul­tures ou de méth­odes d’amé­nage­ment du ter­ri­toire con­sid­érées par cer­tains mou­ve­ments comme trop pro­duc­tivistes, ne ten­ant pas assez compte des autres fonc­tions de la forêt. Dans ce cas, ce n’est pas l’u­til­i­sa­tion du bois qui est visée, mais la façon dont il est produit. 

Par­mi d’autres freins, plus réels, il y a l’u­til­i­sa­tion d’ad­ju­vants (colles, pein­tures et ver­nis, pro­duits de préser­va­tion) dans la fab­ri­ca­tion des pro­duits, ou le com­porte­ment en ser­vice de pro­duits bois com­por­tant ces adju­vants. Cepen­dant, des avancées impor­tantes ont été réal­isées ces dernières années, comme la divi­sion par 40 du taux de for­mol en vingt ans dans les colles, et les résul­tats de la recherche sont promet­teurs. Enfin des méth­odes exis­tent pour la destruc­tion en fin de vie de ces pro­duits sans impact sur l’en­vi­ron­nement, mais seuls les pays dévelop­pés peu­vent les met­tre en œuvre. 

Les éléments favorables

L’élé­ment le plus fon­da­men­tal réside dans la demande sociale crois­sante de pro­duits naturels et authen­tiques et cette demande est d’au­tant plus impor­tante que le niveau de vie s’améliore. 

C’est une ten­dance de fond tant en Europe, qu’en France. Elle se nour­rit et nour­rit elle-même l’émer­gence des mou­ve­ments écologiques dans les pays dévelop­pés et con­duit déjà à favoris­er l’u­til­i­sa­tion du bois. Deux exemples : 

• la demande de forêts gérées durable­ment : ini­tiale­ment apparue pour les pays en voie de développe­ment où la forêt est, ou peut être, men­acée, cette demande s’adresse aujour­d’hui à l’Eu­rope, alors que sa forêt est glob­ale­ment en expansion ;
   
• la notion de ” bois éco­matéri­au ” : c’est en effet le matéri­au le moins coû­teux en énergie pour sa mise en œuvre ; c’est même, dans le cas d’une imprég­na­tion pour une util­i­sa­tion en poteau de ligne, le pro­duit le mieux placé dans ses impacts envi­ron­nemen­taux par rap­port aux pro­duits con­cur­rents comme le poteau béton ou métallique (étude de l’In­sti­tut suisse de recherch­es sur les matéri­aux — EMPA) ; il présente d’ex­cel­lentes per­for­mances en matière d’af­faib­lisse­ment acous­tique même s’il a quelques faib­less­es aux bruits d’im­pact, et est extrême­ment intéres­sant pour l’iso­la­tion thermique. 

Le ” cocoon­ing ” (ten­dance forte actuelle ten­dant à un recen­trage sur sa famille et son chez-soi où l’on fera tout pour s’y sen­tir bien), l’élé­va­tion du niveau de vie pour une par­tie de la pop­u­la­tion et les dif­fi­cultés économiques pour d’autres sont en fait des évo­lu­tions très favor­ables car elles vont vers : 

• une déco­ra­tion intérieure plus chaude et plus noble recourant à des lam­bris, à des par­quets, à des touch­es de bois accom­pa­g­nées de petits meubles qui pour­ront être changés plus tard, ou de meubles en kit que l’on pour­ra mon­ter soi-même et surtout mod­i­fi­er, com­pos­er autrement à sa guise ; 
• la recherche de solu­tions au moin­dre coût per­mis­es par la pro­liféra­tion des grandes sur­faces de brico­lage où le bois est un matéri­au facile à met­tre en œuvre ; 
• l’aspi­ra­tion à la mai­son indi­vidu­elle, où des quan­tités impor­tantes de bois sont util­isées, con­stitue et con­stituera longtemps encore un moteur de l’u­til­i­sa­tion du bois. Même si la mai­son est, en règle générale en France, con­stru­ite à base de pierre ou de béton, la char­p­ente, les fenêtres, les portes et une par­tie des revête­ments de sols sont en bois, ou à base de bois. La mai­son indi­vidu­elle, quelle qu’elle soit utilise plus de bois que le loge­ment collectif. 

Mai­son indi­vidu­elle, Nar­bonne, Aude.
Archi­tectes : A. Escri­va, D. Belda.

La sen­si­bil­ité aux prob­lèmes envi­ron­nemen­taux se man­i­feste aus­si par rap­port aux prob­lèmes de san­té. C’est ain­si que le par­quet bois, plus par­ti­c­ulière­ment sous des formes nou­velles (par­quets con­trec­ol­lés, par­quets strat­i­fiés, etc.), regagne d’im­por­tantes parts de marché au détri­ment de la moquette qui con­stitue un milieu prop­ice au développe­ment des acariens à l’o­rig­ine du déclenche­ment de réac­tions allergiques impor­tantes. Dans d’autres cas des inter­ro­ga­tions appa­rais­sent, que ce soit pour la destruc­tion des pro­duits en fin de vie, ou pour les aires de jeux pour enfants réal­isées à par­tir de bois traités, con­duisant à trou­ver d’autres solu­tions respectueuses de l’en­vi­ron­nement et de la san­té humaine. 

Quant à l’u­til­i­sa­tion du bois comme source d’én­ergie, de nou­veaux types de chaudières, comme les chaudières à lit flu­id­i­fié, ou de nou­velles tech­niques comme la cogénéra­tion offrent de nou­velles possibilités. 

Enfin, un des atouts majeurs du matéri­au réside dans sa capac­ité de stock­age du gaz car­bonique, respon­s­able de l’ef­fet de serre. C’est poli­tique­ment, et à terme économique­ment, un argu­ment en faveur du développe­ment de l’u­til­i­sa­tion du bois. De nom­breuses ini­tia­tives en ce sens sont déjà pris­es dans cer­tains pays, y com­pris en France à la suite de la loi sur l’air. 

Les évolutions technologiques et les nouveaux matériaux

Il est dif­fi­cile de résumer toutes les évo­lu­tions en cours. Seules les plus mar­quantes et les plus promet­teuses seront évoquées. 

Une première évolution de fond : le bois reconstitué ou restructuré

De plus en plus, et de façon mas­sive, pour les util­i­sa­tions tech­nologique­ment avancées, c’est-à-dire à per­for­mances pré­cis­es, le bois sera ” recon­sti­tué ” ou ” restruc­turé ” pour en faire un matéri­au le plus fiable pos­si­ble aux per­for­mances bien précises.

Quel que soit l’at­tache­ment ou l’in­térêt que l’on peut avoir pour le bois mas­sif, celui-ci présente deux car­ac­téris­tiques qui peu­vent pénalis­er son emploi soit au niveau de l’in­dus­trie, soit au niveau de l’u­til­i­sa­tion finale. La pre­mière est liée à sa propen­sion à ” tra­vailler “, comme cha­cun le sait, puisque le bois réag­it à l’hu­mid­ité ambiante pour se met­tre en équili­bre hygro­scopique, ce qui con­duit à des vari­a­tions dimen­sion­nelles et à des défor­ma­tions pénal­isantes pour cer­tains emplois. La sec­onde est rel­a­tive au coût élevé des pièces de bois mas­sif de qual­ité, incom­pat­i­ble avec une pro­duc­tion de masse à coût réduit.

La solu­tion réside dans l’u­til­i­sa­tion de qual­ités de bois moin­dres (prix plus faible) et dans le col­lage de pièces de bois entre elles. Le col­lage lim­ite les réac­tions de défor­ma­tion puisque la prob­a­bil­ité pour que plusieurs pièces de bois col­lées ensem­ble se défor­ment dans le même sens est qua­si nulle. C’est ain­si que sont rapi­de­ment apparus sur le marché de nom­breux pro­duits dits en ” bois mas­sif recon­sti­tué ” (appel­la­tion erronée, puisque le bois n’est plus mas­sif, mais qui est hélas large­ment util­isée pour influ­encer le con­som­ma­teur). Ce type de pro­duit se ren­con­tre aujour­d’hui dans la fab­ri­ca­tion de nom­breux meubles et leur donne d’ailleurs un aspect caractéristique. 

Il s’ag­it là des principes tech­niques qui ont pré­valu pour la créa­tion du lamel­lé-col­lé, mais dans une recherche dif­férente puisqu’il n’é­tait pas pos­si­ble d’obtenir avec des bois mas­sifs les longueurs excep­tion­nelles que per­met d’at­tein­dre le lamel­lé-col­lé. Ces portées excep­tion­nelles font qu’au­jour­d’hui, et pour longtemps encore, le matéri­au bois est util­isé dans la con­struc­tion d’ou­vrages aux dimen­sions remar­quables. Et aujour­d’hui, pour les mêmes raisons évo­quées ci-dessus, appa­rais­sent des poutres lamel­lées-col­lées de faibles portées, qui seraient réal­is­ables en bois mas­sif, mais à un coût supérieur. 

Le bois ” recon­sti­tué ” utilise des sci­ages purgés des défauts ou sin­gu­lar­ités du bois, per­me­t­tant ain­si de val­oris­er des pièces de petites dimen­sions. Le bois ” restruc­turé ” va plus loin encore, puisqu’il cor­re­spond à la recom­po­si­tion d’une pièce de bois à par­tir soit de copeaux ou de minces lamelles de bois, soit car­ré­ment de fibres de bois. C’est ain­si que sont apparus divers pro­duits, allant des pan­neaux à d’autres types de com­posants de base, tant dans le domaine de la con­struc­tion que dans celui du meuble. 

Une seconde évolution de fond : dans beaucoup d’usages fonctionnels, le bois en tant que tel ne se voit plus

Le con­som­ma­teur non aver­ti ne voit pas le bois alors qu’il est présent dans de nom­breux cas, tels que : 

• l’âme des skis com­prend dans de très nom­breuses fab­ri­ca­tions un noy­au en bois de frêne très intéres­sant pour les vibra­tions et les réac­tions du ski ; 
• les planch­ers d’une par­tie des TGV sont en con­tre­plaqué multiplis ; 
• les par­ties intérieures des por­tières de véhicules auto­mo­biles, les plages arrière incor­po­rant des haut-par­leurs sont pour de nom­breux con­struc­teurs en fibres de bois moulées, pro­duit recher­ché pour son absorp­tion des vibra­tions notam­ment des sons ; 
• dans la majorité des meubles de cui­sine ou de salles de bains, les pan­neaux de bois con­sti­tu­tifs des meubles sont recou­verts de divers pro­duits de fini­tion qui n’ont aucun rap­port avec l’im­age du bois ; 
• la struc­ture de la Géode du dôme Imax de La Défense est en bois lamellé-collé. 

Quelques exemples de nouveaux produits à base de bois restructuré

Dans le domaine des usages struc­turaux¹ 

• En matière de lamel­lé-col­lé, la poutre ” epsilon ” incor­pore dans un de ses plans de colle une nappe de car­bone pul­trudé² qui per­met de presque dou­bler ses car­ac­téris­tiques mécaniques par rap­port à une poutre iden­tique sans ce com­posé de carbone.
   
• Le LVL, ” lam­i­nat­ed veneer lum­ber ” ou lami­bois : des placages de bois sont col­lés dans le sens du fil pour obtenir, en priv­ilé­giant un axe, des poutres à hautes per­for­mances (pro­duits fab­riqués aux USA et dans les pays nordiques.
   
• Le par­alam et l’in­tralam : pro­duits obtenus à par­tir de lamelles de un à deux cen­timètres de large et quelques dizaines de cen­timètres de long, col­lées et com­pressées pour obtenir là encore des poutres à hautes per­for­mances (USA).
   
• Les poutres en I à mem­brure en bois mas­sif et âme à base de panneau.
   
• Demain, le LSM, ” lam­i­nat­ed strand lum­ber ” : un pro­duit sim­i­laire au par­alam dont les com­posants sont obtenus, non plus à par­tir de grumes déroulées mais de rondins déroulés. Des colles à base d’iso­cyanates sous forte pres­sion de vapeur font adhér­er ensem­ble les lamelles d’une ving­taine de cen­timètres fil sur fil con­férant au pro­duit des car­ac­téris­tiques mécaniques adap­tées aux usages en con­struc­tion, mais aus­si en flex­ion comme pour les canapés et sommiers. 

Dans le domaine des panneaux

• Les OSB, ” ori­ent­ed strand board ” : il s’ag­it de pan­neaux de par­tic­ules fab­riqués à base de grandes par­tic­ules (10 cm et plus) ori­en­tées en plis croisés con­férant ain­si au pro­duit des car­ac­téris­tiques mécaniques supérieures. Ce pan­neau se développe énor­mé­ment dans la con­struc­tion actuellement.
   
• L’avéne­ment du MDF, ” medi­um den­si­ty fiber­board ” : obtenu à par­tir de bois défi­bré, ce pan­neau présente une struc­ture homogène, une apti­tude à l’usi­nage sim­i­laire à celle du bois mas­sif, une sur­face fine lui offrant de grandes pos­si­bil­ités dans le meu­ble et la déco­ra­tion. Il a très large­ment rem­placé le con­tre­plaqué et le pan­neau de par­tic­ules dans de nom­breux usages au cours de ces dernières années. 
• Les nou­veaux encol­lages à base d’iso­cyanates.
   
• Les isolants ther­miques et acous­tiques sont des pro­duits à base de fibres de bois, soit moulés, soit flo­qués, soit util­isés sous forme de panneaux. 

Dans le domaine des poteaux

Poutres en I. PHOTO FORINTEK

Il faut citer les recherch­es actuelles sur la réal­i­sa­tion de poteaux creux, fab­riqués à par­tir de placages fins tor­sadés util­isant la tech­nique de nap­page des matéri­aux composites. 

Quelques exemples d’autres nouveaux produits

• Le bois compressé
  Les tech­niques de com­pres­sion iso­sta­tiques issues de l’aéro­nau­tique per­me­t­tent aujour­d’hui de trans­former un bil­lon de bois en une poutre car­rée ou rec­tan­gu­laire. Une imprég­na­tion de résines per­met de con­serv­er la forme. L’in­térêt est qu’il n’y a pas de déstruc­tura­tion, ce qui améliore les car­ac­téris­tiques mécaniques, ” efface ” les défauts, et per­met d’obtenir des sec­tions dif­férentes rapi­de­ment. Une usine est en cours de con­struc­tion en Finlande.
   
• 
  Bois thermoplastique
   
  
  Bois malléable. 

  Les com­pos­ites 
  De nom­breuses com­bi­naisons sont déjà apparues. Il faut citer out­re tous les pan­neaux ” sand­wichs ” (couch­es suc­ces­sives de dif­férents types de pan­neaux et de pro­duits isolants), les isolants ther­miques à base de fibres qui grâce aux pro­priétés hygro­scopiques du bois béné­fi­cient d’un pou­voir régu­la­teur et évi­tent les con­den­sa­tions, atouts dont ne peu­vent se pré­val­oir les autres matériaux.
   

• Les pro­duits à base de bois et de thermoplastiques
  Ils per­me­t­tent d’obtenir des formes très var­iées par extru­sion ou par moulage ; si les pre­miers pro­duits indus­triels ne com­por­taient qu’une faible charge en bois, les pro­duits actuels en con­ti­en­nent jusqu’à 70 %.
   
• Les bois malléables
  Unique­ment obtenus de façon arti­sanale jusqu’i­ci, ces bois cin­trés et cour­bés sont aujour­d’hui pro­duits indus­trielle­ment et dans des sec­tions qu’il n’é­tait pas pos­si­ble d’obtenir antérieurement.
   
• Le bois chauf­fé à haute tem­péra­ture ou bois rétifié
  Ce procédé con­siste à com­mencer une pyrol­yse con­trôlée du bois, ce qui a comme effet de détru­ire les par­ties les plus sen­si­bles à la chaleur (sucres plus par­ti­c­ulière­ment) et à con­fér­er au pro­duit une meilleure résis­tance aux agents biologiques. Très promet­teur pour cer­taines util­i­sa­tions du bois à l’ex­térieur, ce procédé ne doit pas cepen­dant faire per­dre de vue que le traite­ment doit être très étroite­ment maîtrisé. Les pro­duits sont for­cé­ment de couleur brune compte tenu du traite­ment ; ils enreg­istrent une perte par­tielle des car­ac­téris­tiques mécaniques et sont légère­ment moins résis­tants aux chocs.
   
• Enfin, tout un ensem­ble de pro­duits, au sens de com­posants voire de pro­duits finis, comme les poutres mul­ti­fonc­tion­nelles qui ne sont plus seule­ment por­teuses mais incor­porent aus­si les pas­sages des ” flu­ides “, les portes qui devi­en­nent des ensem­bles com­plets for­mant le bloc-porte, les fenêtres qui devi­en­nent des bloc-baies, etc.

Conclusion

L’évo­lu­tion démo­graphique, la prise en compte de l’en­vi­ron­nement, le souci tou­jours plus grand de la san­té humaine, l’élé­va­tion du niveau de vie dans de nom­breux pays sont autant de fac­teurs qui garan­tis­sent un avenir au bois, au moins pour la pre­mière moitié du siè­cle. Au-delà de cette demande glob­ale, le bois sera, grâce aux nou­velles tech­nolo­gies, de plus en plus util­isé sous des formes recon­sti­tuées ou restruc­turées qui lui don­nent des per­for­mances élevées, lui per­me­t­tant de con­cur­rencer les autres matéri­aux et de con­quérir de nou­veaux marchés. 

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1. Sur ces usages, voir aus­si l’ar­ti­cle par J. Behaghel.
2. La pul­tru­sion est un procédé de fab­ri­ca­tion d’élé­ments de struc­ture asso­ciant des fibres ori­en­tées selon les besoins (de verre, de car­bone ou autres) à une résine, grâce à la polyméri­sa­tion dans un moule.

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