Tuesday, Janvier 6, 2026
Une étude novatrice présentée au salon The Buildings Show de Toronto a démontré que le bois massif peut offrir des coûts similaires, une construction plus rapide et une performance carbone compétitive par rapport à l'acier et au béton, à normes de conception identiques. Cette recherche, menée par WSP, McCallumSather et ArcelorMittal, a modélisé une tour résidentielle de 12 étages et de 26 700 mètres carrés (287 000 pieds carrés) construite à partir de trois matériaux : acier écologique, béton bas carbone et bois massif. L'objectif était de comparer le coût, la rapidité d'exécution et l'impact environnemental de chaque matériau, tout en maintenant des performances équivalentes.
L'équipe s'est concentrée sur trois systèmes structurels : l'acier vert, le béton bas carbone et le bois massif. Dans un premier temps, la comparaison portait sur les ossatures en acier et en béton. Face à l'intérêt croissant pour le bois massif, un scénario basé sur cette technique a été intégré afin d'évaluer ses performances. Chaque option a été conçue pour s'adapter au même plan fonctionnel, garantissant ainsi une comparaison équitable.
L'étude a été menée par Brant Oldershaw (WSP), Willems Ransom (McCallumSather) et Matthew Winters (programme Steligence d'ArcelorMittal). Dans le cadre de l'initiative Steligence, des modèles numériques ont été élaborés pour chaque système, les détails structurels étant fournis par RJC et MTE. L'équipe a créé une enveloppe de bâtiment et une volumétrie génériques et flexibles afin de garantir la cohérence des trois modèles. L'étude s'est concentrée sur la comparaison du poids de la structure, du coût, de la rapidité de construction et de l'impact environnemental.
Bien que le bois massif occupe plus d'espace, il a été conçu pour offrir le même plan fonctionnel que les systèmes en acier et en béton. L'étude a révélé que les systèmes en bois massif, malgré certaines difficultés comme les portées, pouvaient satisfaire aux normes de performance requises. « Le bois massif occupe plus d'espace, mais nous avons conservé le même plan fonctionnel pour toutes les options », a déclaré Ransom.
La performance environnementale a été évaluée au moyen d'une analyse complète du cycle de vie (ACV), incluant des déclarations environnementales de produits (DEP) vérifiées par un organisme tiers. L'indicateur clé était le potentiel de réchauffement climatique (PRG), mesuré à l'aide du logiciel One Click LCA. Les résultats ont montré des valeurs de PRG remarquablement proches : le béton présentait un PRG légèrement supérieur à celui du bois massif, l'acier affichant le PRG le plus élevé. Les trois systèmes respectaient la norme verte de Toronto, qui établit des directives strictes en matière de développement durable pour la construction.
Cortese, responsable principal des projets de développement durable chez ArcelorMittal, a indiqué que les résultats de l'étude remettaient en question les idées reçues. « Je pensais qu'il y aurait un écart plus important concernant l'analyse du cycle de vie », a-t-il déclaré. « Les résultats étaient étonnamment proches. Tout s'est joué sur la cohérence de la philosophie de conception et du choix des matériaux. »
Le modèle en bois utilisait du bois lamellé-collé de Colombie-Britannique et du CLT d'Ontario, avec des dalles en bois lamellé-croisé à appuis ponctuels et des poteaux en bois lamellé-collé. Une structure hybride en bois massif était associée à des profilés en acier à larges ailes pour répondre aux exigences de portée et de répartition des charges. Cette combinaison permettait au bois d'offrir des performances similaires à celles des systèmes en acier et en béton, même pour les grandes portées.
Les écarts de prix entre les matériaux étaient également faibles. L'acier était le plus cher, à 3 107 500 $, suivi du béton à 3 121 500 $. Le modèle en bois s'est avéré être le plus onéreux, à 3 011 000 $, un prix étonnamment inférieur à ceux de l'acier et du béton. « Nous avons utilisé le bois dans un contexte inhabituel avec ce projet, mais nous avons constaté qu'il devient une option plus équitable », a déclaré Ransom. « Il peut désormais rivaliser directement avec l'acier et le béton en termes de coût. »
L'étude a également révélé des différences de rapidité de construction. La construction en bois s'est avérée la plus rapide, les travaux de structure étant achevés en seulement 113 jours. L'acier a suivi avec 157 jours, tandis que le béton a nécessité le plus de temps, avec 190 jours. L'étude a démontré que le bois permettait des délais de construction plus courts sans compromettre la qualité ni le coût.
L'équipe a également souligné l'importance de la collaboration dans le choix des matériaux modernes. Ransom a mis en lumière la complexité des décisions relatives aux matériaux dans le contexte actuel de la construction. « Les analyses du cycle de vie sont plus faciles à réaliser aujourd'hui, mais cela complexifie le processus décisionnel », a-t-il expliqué. « Auparavant, nous concevions selon des règles empiriques, mais aujourd'hui, une analyse plus approfondie est nécessaire. La collaboration avec nos partenaires industriels a rendu cela possible. »
Ces résultats mettent en lumière un enseignement plus général concernant la conception durable. « En concevant bien et en exploitant les atouts des matériaux, nous pouvons atteindre nos objectifs de développement durable, quel que soit le matériau », a déclaré Winters. Cette étude illustre clairement comment différents matériaux peuvent être utilisés efficacement, en fonction des objectifs du projet.
Cette recherche contribue au débat actuel sur le rôle du bois dans la construction d'immeubles de grande hauteur. Face à la demande croissante de matériaux de construction durables et économiques, le bois massif s'avère une alternative viable aux matériaux traditionnels comme l'acier et le béton. Les résultats de l'étude indiquent que le bois massif pourrait être la clé pour atteindre les objectifs environnementaux du secteur de la construction, en offrant un avantage concurrentiel en termes de coût et de rapidité de construction.
En conclusion, l'étude démontre que l'acier, le béton et le bois peuvent tous offrir des résultats quasi identiques en termes de coût, de rapidité et de durabilité lorsqu'ils sont conçus selon les mêmes normes. Alors que le secteur de la construction s'attache de plus en plus à réduire son empreinte carbone et à améliorer son efficacité, des matériaux comme le bois massif deviennent de plus en plus attractifs pour les bâtiments résidentiels et commerciaux.
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