L'ossature légère en bois repose sur des montants verticaux de faible section espacés de 40 à 60 cm, fixés entre une lisse basse et une sablière haute par clouage ou vissage. Cette technique se divise en deux systèmes constructifs distincts : l'ossature à claire-voie (balloon frame) et l'ossature à plateforme (platform frame). Leurs différences structurelles déterminent la méthode de montage, le nombre d'étages réalisables et le degré de préfabrication industrielle.
Qu'est-ce que l'ossature à claire-voie ?
Dans l'ossature à claire-voie, les poteaux sont continus sur au moins deux niveaux. Cette continuité verticale forme une structure où les montants traversent les planchers intermédiaires sans interruption. Les solives de plancher viennent alors se fixer latéralement aux montants principaux. Ce principe confère une grande rigidité verticale et convient particulièrement aux bâtiments de plusieurs étages où la continuité des charges doit être assurée de manière directe.
Le système nécessite cependant une logistique de chantier adaptée : les montants longs exigent des moyens de levage appropriés et une organisation minutieuse pour positionner correctement les éléments de plancher en cours de montage. L'assemblage des solives et des traverses horizontales sur les poteaux continus demande une précision accrue pour garantir la stabilité d'ensemble.
Comment fonctionne l'ossature à plateforme ?
L'ossature à plateforme domine la construction bois mondiale, notamment en Amérique du Nord, en Suède et au Japon. Le principe repose sur l'interruption des montants à chaque étage : chaque niveau se monte de manière indépendante, et le plancher d'un étage sert de plateforme pour ériger l'ossature du niveau supérieur. Cette modularité permet jusqu'à quatre niveaux.
Le premier niveau peut être posé sur une dalle classique avec vide sanitaire ou terre-plein, ou directement sur un premier plancher de solives. La lisse haute reçoit les solives du plancher de l'étage supérieur. Une fois le plancher monté, il accueille l'ossature du niveau suivant. Au dernier niveau, les fermettes de charpente sont fixées. Des traverses supplémentaires sont placées au niveau des ouvertures pour former le pré-cadre des menuiseries et les linteaux.
Industrialisation et préfabrication
La construction peut être totalement industrialisée selon deux approches :
- Technique du pré-cut : les montants et traverses sont prédécoupés aux dimensions standard en usine, puis montés sur le chantier.
- Panneaux complets en usine : ils sont assemblés sur site et peuvent constituer une façade entière ou inclure structure, voile travaillant, isolation, menuiseries et parement extérieur.
Les caissons en kit déjà contreventés par panneaux sont fréquemment utilisés par les professionnels et permettent à un auto-constructeur de réaliser sa propre habitation. Cette modularité offre un large choix de styles architecturaux et une souplesse de coupe qui multiplie les possibilités géométriques.
Contreventement et étanchéité
Le contreventement de la structure est généralement assuré par des panneaux dérivés du bois cloués sur les montants et les lisses. Ces plaques de renforcement, appelées voile travaillant, participent également à l'étanchéité à l'air de la construction. Les panneaux de contreventement peuvent être à liant minéral ou dérivés du bois, à condition qu'ils répondent à la classe de service 2 en milieu humide.
Sur cette structure est mise en place du côté extérieur une étanchéité à l'eau et un parement extérieur (souvent avec une lame d'air ventilée), et du côté intérieur une étanchéité à la vapeur et un parement intérieur de finition. Entre les montants de la structure est incorporée une isolation thermique et acoustique.
Composition de la paroi
Le bardage extérieur en bois horizontal est fixé sur des liteaux eux-mêmes fixés sur le voile travaillant en contreplaqué et les montants. Un film pare-pluie est intercalé entre le contreplaqué et les liteaux. L'espace créé par les liteaux assure la circulation de l'air et évite la condensation et l'humidité. Un isolant thermique est placé dans le vide entre les montants. Côté intérieur, la paroi est recouverte d'un film pare-vapeur puis d'une paroi de finition, généralement en plaque de plâtre cartonné ou en bois.
Exigences sur fondations et vide sanitaire
La semelle d'assise est posée sur une barrière de capillarité. Si les irrégularités de surface du muret de soubassement le nécessitent, l'étanchéité peut être complétée par des joints préformés. Sur plots béton ou sur vide sanitaire, la hauteur de réservation sous les éléments en bois ou dérivés du bois ne doit pas être inférieure à 300 mm.
Les vides sanitaires doivent être correctement ventilés par des grilles disposées judicieusement sur le pourtour de la construction. La surface de ces ouvertures doit être au moins égale à 1/150ème de la surface totale à ventiler. Un film pare-vapeur est disposé sur les solives avant la pose des dalles de plancher.
Choix des matériaux et contrôle de l'humidité
Les bois résineux comme le douglas ou l'épicéa sont les plus utilisés pour les structures d'ossature. Leur taux d'humidité doit être contrôlé pour éviter les désordres futurs : des bois dont le taux d'humidité est inférieur à 14 % sont recommandés pour la technique de mur fermé, contre moins de 18 % pour la technique de mur ouvert. La construction doit respecter les dispositions et normes mécaniques émises par le DTU 31.2 relatives aux bâtiments à ossature bois.
Le système d'ossature légère offre une bonne adaptation à tout milieu et toute typologie d'ouvrage, une grande flexibilité constructive et une bonne performance en matière d'isolation thermique. Les modes d'expression architecturale sont très différenciés, et les prix restent compétitifs, ce qui explique la large diffusion de cette technique dans le secteur de la construction durable.
