Renaître de ses cendres : Mass Timber aide à ressusciter un incendie

Le Dixie Wildfire - l'un des plus importants de l'histoire de la Californie - a commencé en juillet 2021, brûlant près d'un million d'acres de forêt et, dans la seule ville rurale de Greenville, détruisant près de 600 maisons et la majeure partie du centre du village. Alors que les habitants étaient encore sous le choc de la dévastation, Steve Marshall, un expert en bois massif, et Jonathan Kusel, directeur exécutif du Sierra Institute, une organisation à but non lucratif locale axée sur la revitalisation communautaire et l'environnement, ont eu une idée : et si l'institut facilitait l'utilisation du bois lamellé-croisé (CLT), un produit en bois d'ingénierie, pour accélérer la création de maisons de remplacement de haute qualité et résistantes au feu à Greenville, démontrant le potentiel du matériau tout en relogant les gens de façon permanente et en stimulant le économie locale ?

Marshall, un vétéran de 42 ans du US Forest Service, venait de travailler avec Kusel et d'autres sur un rapport du Sierra Institute pour l'État de Californie contenant des recommandations pour les utilisations futures et la fabrication possible de bois massif, y compris le CLT, un matériau qui a pris son envol en Europe dans les années 1990, mais est relativement récent aux États-Unis. que ceux du béton ou de l'acier, mais structurellement solides, résistants aux séismes et résistants au feu. Lorsqu'elle est exposée aux flammes, la couche externe du CLT forme un charbon semblable à un joint, qui protège le noyau dense et non brûlé des dommages ou même d'une augmentation importante de la température. Étant donné que les panneaux - qui fonctionnent bien pour les toits, les planchers et les coques structurelles - sont généralement prédécoupés en usine, le travail sur site (une fois la préparation du terrain et les fondations terminées) est plus un assemblage que la construction traditionnelle. En tant que système structurel et enceinte de base, le CLT a tendance à nécessiter des équipes plus petites et moins de temps sur le site que, par exemple, l'ossature en bâton.

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Peu de temps après avoir discuté d'idées de reconstruction, Marshall a fait un match entre le Sierra Institute et le cabinet d'architecture atelierjones basé à Seattle, l'un des rares cabinets ayant une vaste expérience dans la conception de maisons principalement avec CLT. Sa directrice fondatrice, Susan Jones, ne l'avait pas seulement utilisé pour des maisons, y compris la sienne, mais aussi, entre 2016 et 2019, avait contribué à l'élaboration du Code international du bâtiment pour les bâtiments en bois massif jusqu'à 18 étages. Ses projets avec de tels matériaux vont des structures religieuses aux gratte-ciel multifamiliaux. Pendant ce temps, le Sierra Institute avait également de l'expérience avec le bois massif, l'ayant utilisé en 2018 pour construire une modeste centrale électrique alimentée à la biomasse, le premier bâtiment presque entièrement en CLT de Californie. Mais ce serait la première incursion de l'organisation dans le CLT dans le domaine résidentiel.

"La majorité de la population d'avant l'incendie de Greenville, d'un peu moins de 1 200 personnes, avait perdu sa maison - c'était désastreux", se souvient Kusel. "Même si nous ne pouvions pas tout reconstruire instantanément, nous pouvions donner à la communauté de l'espoir, de la confiance et une voie à suivre en démontrant et en proposant des moyens de créer rapidement des maisons bien conçues et avec une résistance au feu considérablement améliorée."

Heureusement, atelierjones avait une longueur d'avance, ayant déjà produit des maisons modulaires ailleurs, avec des conceptions qu'il pouvait adapter ou emprunter. En 2022, le Sierra Institute a chargé l'entreprise de produire trois projets prototypes - pour des maisons à une, deux et trois chambres - avec des options d'unités d'habitation supplémentaires et accessoires pour la croissance future. L'organisation a ensuite offert les dessins gratuitement aux habitants du comté de Plumas, où se trouve Greenville et où l'incendie de Dixie avait été particulièrement destructeur. Pour accélérer davantage le processus, les plans ont été pré-autorisés, laissant simplement les propriétaires remplir leur propre permis pour couvrir les questions spécifiques au site et les écarts par rapport aux plans directeurs. Pour accélérer la construction, les maisons initiales auront des noyaux humides préfabriqués pour la cuisine et la salle de bain, bien que d'autres méthodes soient essayées dans les itérations ultérieures.

Le coût total de la construction (qui devrait varier de 250 000 $ à 400 000 $, selon le type/la taille de la maison) a été adapté pour tenir compte des fonds disponibles prévus. Environ 56 résidents de cette communauté à faible revenu médian ont accepté des paiements de prérèglement immédiats de Pacific Gas & Electric (PG&E), la société de services publics qui a pris la responsabilité de déclencher l'incendie de Dixie avec ses lignes électriques obsolètes, tandis que d'autres propriétaires sont toujours en train de négocier des règlements PG&E plus individualisés.

La coque structurelle CLT sert également de surfaces intérieures en bois exposées. Photo © atelierjones, cliquez pour agrandir.

Pour respecter les budgets prévus, Jones a conçu des maisons de 600, 700 et 960 pieds carrés chacune, qui sont plus petites que de nombreuses versions pré-incendie, mais avec une grande polyvalence et des caractéristiques architecturales telles que des espaces de vie à double hauteur, en plus de la résilience et de la durabilité améliorées. Bien que le CLT, à ce stade de sa production aux États-Unis, puisse encore être plus cher que les matériaux "anciens" tels que le béton et parfois même l'acier, les économies proviennent de l'efficacité de la construction et, pour l'environnement, du carbone capturé. De plus, les murs en CLT, apparents à l'intérieur, éliminent tout besoin de finitions supplémentaires, tout en offrant la chaleur, la beauté (et, très tôt, le parfum) du bois fraîchement taillé. Mais pour une protection supplémentaire contre le feu et l'humidité, ainsi que pour rassurer la perception, dans une zone vulnérable à la fois aux incendies de forêt et aux fortes chutes de neige hivernales, ces maisons seront revêtues d'acier résistant aux intempéries. Les bâtiments respecteront les codes d'état les plus stricts pour les zones de risque d'incendie, ainsi que les nouvelles directives strictes de l'interface urbaine des terres sauvages.

Dans un scénario de récupération idéal, le CLT serait fabriqué à proximité, en utilisant du bois provenant des forêts environnantes ravagées par le feu, car il est bien établi que les arbres brûlés et encore debout sont souvent récupérables pour le bois d'œuvre pendant une période significative après les incendies de forêt. La durée dépend de facteurs tels que la taille et l'espèce des arbres, les conditions météorologiques, le climat ou le microclimat et les caractéristiques du feu lui-même. Les troncs de grand diamètre émergent généralement avec seulement la couche externe carbonisée (comme le CLT), laissant le bois sous-jacent indemne. Bien que certains arbres, dans des conditions exceptionnelles, aient été récupérables plus longtemps, en général, le temps moyen avant que la pourriture ne s'installe est d'environ deux ans. Un phénix renaissant de ses cendres via un CLT d'origine locale serait clairement optimal pour Greenville, mais ce n'est pas entièrement réalisable dans l'immédiat. "Nous faisons des progrès dans cette direction", a déclaré Marshall, notant que l'ensemble du processus de reconstruction pourrait prendre des années, lui permettant de bénéficier de mesures provisoires ainsi que de réalisations ultérieures.

Certains arbres brûlés sont ébréchés; d'autres sont récupérables pour le bois. Photo © Ty O'Neil/SOPA

L'un des plus grands défis est la fabrication locale de CLT. Même si la Californie, selon Marshall, construit maintenant avec du bois massif plus que tout autre État, elle ne produit pas encore les matériaux elle-même. Et, compte tenu de la population modeste de la région de Greenville et de son éloignement des autoroutes inter-États, seule une petite usine de CLT – l'une des premières de cette taille aux États-Unis – aurait du sens. Le Sierra Institute travaille à la création d'une telle installation ici, mais le financement n'est pas encore en place et il y a des obstacles techniques et économiques à la réduction.

Alors que l'horloge tourne sur les arbres carbonisés par Dixie, le Sierra Institute a proposé des utilisations alternatives. Il a déjà rééquipé et ravivé un site d'usine longtemps inactif, juste à l'extérieur de Greenville, qui produit maintenant des 2 par 4 et des 2 par 6, principalement en pin ponderosa, l'espèce prédominante ici, à vendre dans toute la région. Auparavant, le ministère des Transports de Californie (Caltrans), dont la surveillance comprend les autoroutes, enlevait puis déchiquetait d'énormes arbres brûlés qui risquaient de tomber sur les routes bordant la forêt. Le Sierra Institute a demandé avec succès que ces énormes bûches (certaines de plus de 3 pieds de diamètre) soient redirigées vers l'usine rénovée.

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Les noyaux humides modulaires ont été mis en place par une grue et les panneaux CLT prédécoupés emballés à plat des coques structurelles ont été assemblés sur site. Image © atelierjones

"L'objectif global à long terme", déclare Jones, "est de soutenir une petite industrie locale qui produirait du CLT pour la construction de maisons futures, ici et dans les communautés voisines." Il y a déjà eu un intérêt significatif des régions environnantes. Et même après que les arbres brûlés ne soient plus utilisables, les forêts ici, qui comprennent des terres privées et fédérales, nécessiteront encore suffisamment d'entretien continu de protection contre les incendies, y compris l'éclaircie, pour continuer à alimenter les usines locales et la production de CLT. Bien que le pin ne soit pas encore certifié pour un tel bois massif, des groupes ailleurs aux États-Unis progressent sur ce front.

Pour l'instant, la reconstruction s'appuiera sur le CLT en sapin de Douglas fabriqué en Oregon pour les maisons, ainsi que sur un nouveau centre communautaire, au cœur de Greenville, pour la tribu indienne Maidu locale. Cette structure conçue par atelierjones s'élèvera sur le site où le Dixie Fire a détruit un bâtiment plein d'artefacts tribaux irremplaçables. La construction débutera cet été et devrait être achevée à l'automne.

Pendant ce temps, les trois premières maisons, chacune commandée par un propriétaire individuel, sont presque terminées. "La réponse aux conceptions a été très positive - et nous nous attendons à plus de commissions une fois que d'autres accords seront conclus", déclare Kusel. Parmi ceux qui ont déjà sauté le pas, Ken Donell, résident et promoteur de longue date de Greenville, ne se contente pas de se préparer à emménager dans sa nouvelle maison en CLT, il prévoit également d'en construire d'autres, ainsi qu'un immeuble multifamilial de faible hauteur par atelierjones, en tant que propriétés locatives abordables. "CLT est incroyable à bien des égards", déclare Donell. "En plus de cela, ses surfaces de bois chaleureuses et ses propriétés remarquables sont particulièrement bien adaptées à Greenville, où nous sommes entourés de forêts magnifiques, mais aussi, bien sûr, du potentiel d'incendie de forêt."

Architecte:atelierjones — Susan Jones, Meghan Doring, Eleanor Lewis, Lenore Wan, équipe de projet

Ingénieurs : Hariott Valentine Engineers (structuration); Ingénierie Sugarpine (m/e/p)

Consultant:Method Homes (fabricant de noyaux humides modulaires)

Entrepreneur général :Construction du ruisseau Lights

Client:Institut Sierra pour la communauté et l'environnement

Taille:600 à 960 pieds carrés par maison

Coût:400 $ par pied carré, estimé

Date d'achèvement:Fin printemps 2023 (trois premières maisons)

Bois Massif :DR Johnson Wood Innovations (CLT et bois lamellé-collé)

Les fenêtres:Alpes

Peintures/teintures intérieures : Sansin; Finitions professionnelles Bellingham

Isolation:Laine de roche

Tuile:Tuile de Floride