Le Bâtiment B

Document de présentation du chantier au 5 octobre 2012

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Présentation technique du Bâtiment B

Description des solutions techniques

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1/ Acteurs du projet

Maîtrise d’Ouvrage : Atlanbois / APP

Maître d’ouvrage délégué : ADI

Bureau de contrôle / SPS : SOCOTEC

Maîtrise d’Œuvre :

BARRÉ-LAMBOT Architectes mandataires

SYNERGIE BOIS BET Bois (études)

AREST BET Structure (études)

Patrick TUAL Etudes Fluides BET Fluides et HQE

CABINET DENIS ROUSSEAU Économiste

ECSB BET Bois (exe)

ICM BET Structure (exe)

Entreprises

Lot 1 et 1bis Gros Œuvre / Fondations : ANDRE BTP - Nantes

Lot 2 et 4 : Structure charpente bois /menuiseries extérieures : AXE 303 - Le Bignon

Lot 3 Etanchéité / Couverture zinc : BELLIARD - Gorron

Lot 5 Mur rideau : BONNET - St Georges de Montaigu

Lot 6 et 8 Métallerie / serrurerie / Menuiseries int bois : JALLAIS - Malville

Lot 7 Verrière /Atrium : CMF - Varades

Lot 9 Cloisons sèches / Plafonds : PINARD - La Chapelle / Erdre

Lot 10 Peinture : MAQUET - Nantes

Lot 11 Ascenseur : KONE - Rezé

Lot 12 Revêtements de sols : MIE SOL RESINE - Angers

Lot 13 Parquet : LE PARQUETEUR VENDEEN - La Chaize Le Vicomte

Lot 14 Courants forts / Courants faibles : CESA - Nantes

Lot 15 et 16 : Plomberie Sanitaires / Chauffage Ventilation : ALCIA – Couëron

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2/ Structure – enveloppe

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Fondations

Le bâtiment B est en bois certes, mais pas à 100%. Cette construction tire avantage de différents matériaux : le bois bien sûr, le métal un peu et le béton en partie pour les fondations.

La dalle béton du rez-de-chaussée repose sur des fondations spéciales en béton armé descendant à

environ 25 m de profondeur25 m de profondeur25 m de profondeur25 m de profondeur.

Le béton a été choisi pour des raisons : - Structurelle : les fondations devant reprendre les descentes de charge du bâtiment, et les élévations participant au contreventement de la future structure bois - Économique : un minimum de béton permet d’éviter les surcoûts importants qui auraient été nécessaires pour inclure davantage de bois en structure.

Autres structures en béton

La cage d’ascenseur et la cage d’escalier sont également

en béton, pour des raisons règlementaire de résistance au feu mais pas uniquement.

En effet, avec la gaine de ventilation et de désenfumage

du bout de l’atrium, les structures en béton assurent un rôle structurel de stabilité au vent.

14 février 2012 - Fondations spéciales

20 mars 2012 - Dalle béton

2 mai 2012 - Structure béton sur dalle béton

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Structure

Les poteaux et traverses sont constitués en douglas lamellé-collé et abouté. Ils supportent la couverture, les murs extérieurs ainsi que les planchers. Ces poteaux sont fabriqués par une entreprise de la région avec du douglas de Pays.

Le défonçage et les percements destinés aux assemblages sont aussi réalisés dans l’usine pour optimiser la préfabrication et limiter le travail des compagnons charpentiers sur site.

Des fourrures poteaux poutres en chêne sont insérées entre poteaux - moises (40 m3 au total)

sur le chantier. Le choix de 2 bois différents assure une fonction de renfort pour la résistance des poteaux et poutres (reprises de charges descendantes par le chêne en compression).

Le bâtiment est composé de 31 portiques de 14,57m, rayonnants

suivant une trame de 2,70 m, supports de l’enveloppe extérieure

du clos et couvert et des planchers intermédiaires. Ces portiques sont

complétés par les élévations béton (cage d’ascenseur, gaine de

ventilation…) assurant notamment la stabilité au vent.

Le levage des portiques n’est pas si simple puisque qu’ils pèsent environ 4,5 tonnes chacun.

24 avril 2012 - Lamellé Collé de douglas en cours de fabrication

29 mai 2012 - Chêne inséré en

fourrure dans poteau lamellé collé

douglas

25 mai 2012 - Chêne inséré en fourrure dans poteau lamellé collé

douglas

29 mai 2012 - Portique en cours d’installation

26 juin 2012 - Fourrure chêne

insérée au cœur du poteau douglas

29 mai 2012 - Portique en cours

d’installation

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La stabilité au vent est complétée par une palée de stabilitépalée de stabilitépalée de stabilitépalée de stabilité constituée de diagonales en lamellé-collé pour les étages et de tubes métalliques au rez-de-chaussée.

Tenue au feu

Le bâtiment étant destiné à recevoir du public, il est soumis à des normes très strictes en ce qui

concerne la tenue au feu. En effet il doit résister au moins 1 heure sans qu’il n’y ait de problèmes structurels. Ceci a notamment conditionné le dimensionnement des pièces composants

l’ossature (poteaux, charpente…).

L’assemblage poteau/traverse est réalisé via des ferrures en âme pour les assemblages courants apportant un double intérêt d’ordre esthétique et de résistance au feu.

Quelques éléments en métal restent apparents et doivent donc être protégés.

Des pièces de bois sont découpées sur chantier.

Aucun élément métallique ne doit être visible !

4 mai 2012 - Ferrure en cours d'insertion dans

l'âme du poteau 4 mai 2012 - Ferrure invisible dans l'âme du poteau

18 juillet 2012 – Elément en métal restant

visible après montage de la structure et devant

être protégé.

18 juillet 2012 - Pièce de bois permettant

de protéger des parties métalliques

12 juin 2012 - Palée de stabilité

constituée de diagonales en lamellé

collé douglas

12 juin 2012 - Palée de stabilité en

lamellé collé douglas et tubes

métalliques

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Murs préfabriqués en ateliers

Les façades sont réalisées en panneaux

d’ossature boisossature boisossature boisossature bois. La structure de l’ossature est en Douglas.

Ces panneaux sont préfabriqués dans un atelier

de la région Pays de la Loire.

Les panneaux de particules ont été choisis sans COV, l’émission de formaldéhyde étant comparable avec celle du bois naturel.

L’L’L’L’IsolationIsolationIsolationIsolation entre montants est en laine de chanvre et ouate de cellulose. Elle est fabriquée et fourniefabriquée et fourniefabriquée et fourniefabriquée et fournie par

une entreprise de Vendée.

Les panneaux sont finis en atelier avec la pose du pare-pluie et du pare vapeur.

Le bardage est composé de Douglas purgé d’aubier à claire voie, posé verticalement. Celui-ci est la dernière étape de

préfabrication des murs en atelier.

26 mars 2012 - Ossature et contreventement

26 mars 2012 - Isolant inséré dans l'ossature en atelier

26 mars 2012 - Pose du pare pluie en atelier 26 mars 2012 - Pose du pare vapeur en atelier

26 mars 2012 - Stockage des murs finis

26 mars 2012 - Pose du bardage en atelier

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La performance atteinte par ce complexe est très bonne : R = 6,8 m² K/W, dans un objectif

d’atteindre les performances du Bâtiment Basse Consommation.

Les planchers

Les planchers sont préfabriqués en atelier. Ils sont composés de solives en lamellé-collé de Douglas reposant sur des traverses en lamellé-collé Douglas et d’un panneau de plancher 3 plis

en Épicéa traité autoclave. Le tout sera connecté à la dalle collaborante béton.

Les planchers ont été installés dans leurs emplacements au fur et à mesure que les portiques étaient posés.

Traitement des ponts thermiques

Une attention a été portée à la gestion des ponts thermiques, le bois permettant de bien traiter ce problème et de le limiter. Un isolant a été placé sur le pourtour des planchers intermédiaires

pour réduire ce pont thermique qui peut être important sur des bâtiments de ce type.

11 mai 2012 - Plancher stockés sur chantier 12 juin 2012 - Plancher 1er étage vue du dessous

Coupe d'un mur type

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Charpente

Les éléments composants la

charpente sont également

composés en lamellé-collé de

douglas.

Celle-ci devra supporter la verrière

de l’atrium.

Planchers collaborants

La transmission des efforts horizontaux dus au vent sur les points durs (ascenseurs…) est réalisée par l’intermédiaire des différents planchers connectés planchers connectés planchers connectés planchers connectés bois/bétonbois/bétonbois/bétonbois/béton (par système SBB Avis Technique N°3/11-711) formants diaphragmes.

2500 connecteurs sont nécessaires à l’ensemble des planchers collaborants.

Le dimensionnement simultané des deux matériaux permet d’exploiter au maximum les performances de chaque élément : légèreté du bois et grande résistance à la compression du béton. La légèreté de la structure bois permet ainsi de minimiser le volume de béton armé des fondations.

Ainsi les fondations permettent ici de réaliser un R+3 en bois, mais n’auraient supporté qu’un R+2 en béton armé (soit un étage de moins). La structure primaire pèse environ 170 tonnes.

26 juin 2012 - Charpente du bâtiment B avant l'installation de la verrière

28 et 29 juin 2012 – Dalle collaborante assurant contreventement

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Menuiseries

Les carrelets lamellé-collé et aboutés de Chêne constituants les menuiseries extérieures sont fournis par une scierie de Loire-Atlantique.

Elles sont ensuite fabriquées par une entreprise de Vendée.

Une autre entreprise de Vendée assure l’installation de

toutes ces menuiseries.

La pose des menuiseries à commencé autour du

10 juillet. Il a d’abord fallu positionner toutes les fenêtres devant leurs emplacements avant de les

installer.

Cette tâche n’est pas simple étant donné le poids des menuiseries, environ 65kg chacune.

Il a fallu plusieurs semaines pour poser les 240

menuiseries constituant les 3 étages du bâtiment (le rez-de-chaussée sera constitué de murs

rideaux).

Le choix de l’essence c’est porté sur le Chêne car l’utilisation de feuillus locauxfeuillus locauxfeuillus locauxfeuillus locaux est une des

préoccupations de la filière bois. Le Chêne étant une des essences emblématiques des

feuillus en France.

On obtient donc une alternance entre les poteaux en Douglas et fourrure intérieure en

Chêne et les fenêtres en Chêne.

12 juillet 2012 - Menuiserie en préparation avant sa pose

12 juillet 2012 - Menuiseries placées devant leurs

emplacements

12 juillet - Menuiseries du 1er étage posées, vue extérieure

19 juillet 2012 - Menuiseries posées, vue intérieure

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Verrière

La verrière en métal et verre s’appuie sur la charpente bois et couvrira l’atrium. Elle assurera un rôle de couverture, d’éclairage naturel de l’atrium et de ventilation globale du bâtiment par

ouverture des sheds. La conception et le futur fonctionnement de cette verrière sont directement inspirés des serres horticoles et maraîchères régionales.

L’entreprise en charge de son installation a commencé autour du 10 juillet 2012 après que le

chantier aie été sécurisé par un échafaudage recouvrant l’ensemble de l’atrium, permettant aux

ouvriers de travailler comme sur un plancher.

La structure métallique est presque

terminée à la mi-juillet, il reste alors à installer tout le vitrage.

Autour du 20 juillet la verrière est presque

terminée..

Nous pourrons voir l’intérieur lorsque l’échafaudage sera démonté.

10 juillet 2012 - Chantier sécurisé, début de pose de la

verrière

12 juillet 2012 - Installation de la structure métallique de la verrière

19 juillet 2012 - La verrière est presque terminée

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Etanchéité de la toiture

Le bâtiment sera recouvert d’une toiture végétalisée.

Avant de pouvoir installer cette toiture végétalisée il a fallu ajouter une couche d’isolant en toiture et l’étanchéifier.

18 juillet 2012 - Pose de l'isolant et étanchéité de la toiture

19 juillet 2012 - Verrière du Bâtiment B, vue de l'intérieure

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13 septembre 2012 - Structure en Douglas de l'entrée

Pose des supports de ventelles (épines) et ventelles

Les ventelles seront posées sur des supports métalliques eux mêmes fixés sur les supports

(épines) en douglas.

Les ventelles ont étés pré-assemblées sur le chantier, il ne reste « plus » qu’à les poser à l’aide d’un engin de levage.

Entrée du Bâtiment B

La structure de l’entrée du bâtiment est en cours de construction. C’est une ossature en

douglas, avec le même contreventement que sur les murs du reste du bâtiment.

Cette structure sera revêtue de métal en extérieur et habillée de bois à l’intérieur.

11 septembre 2012 - Epine de douglas

servant de support aux futures ventelles

11 septembre 2012 - Pose d'une épine de Douglas

17 septembre 2012 - Structure en Douglas de l'entrée

27 septembre 2012 - Levage et pose des ventelles

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Pose des murs rideaux

Le rez-de-chaussée est aménagé avec de grandes surfaces vitrées sur tout le tour du bâtiment. C’est une technique

appelée murs rideaux.

De grands cadres en bois, préfabriqués, sont posés entre poteaux.

Les vitrages viennent ensuite prendre leur place à l’intérieur de ce cadre. Ceux-ci sont très performants puisqu’ils sont donnés pour un Uw = 1.097 W/m².°C Chauffage, ventilation et électricité

Les lots techniques intérieurs commencent à installer leur

matériel :

17 septembre 2012 - Pose des cadres des murs rideaux du rez-de-chaussée 18 septembre 2012 - Pose des vitrages sur les cadres

22 aout 2012 - Canalisation de chauffage bien

isolée

17 septembre 2012 - Câblage

électricité et courant faible

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Aspect extérieur

Les ventelles sont posées. En plus de protéger le bâtiment du soleil elles changent l’aspect extérieur du bâtiment.

5 octobre 2012 - Bâtiment B vue des halles des machines de l'île

5 octobre 2012 – Bâtiment B vue de l'école de La Joliverie

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Nous rattrapons ici le cours du chantier. Si vous le souhaitez vous pourrez suivre le chantier

sur le blog du bâtiment B en vous rendant sur le site internet d’Atlanbois www.atlanbois.com.

3/ Aménagements intérieurs

Les menuiseries intérieures sont fabriquées et posées par une entreprise de Maine et Loire.

Les portes intérieures seront en bois exotiques certifiés gestion durable.

Il a été demandé d’avoir le bois apparent (lasure transparente) sur le bloc porte.

Le hall d’entrée visiteurs sera habillé à l’intérieur de tasseaux en feuillus (chêne, hêtre, frêne, tilleul probablement) et un bois exotique.

Le plafond de la salle de conférence sera composé de panneaux démontables (pour maintenance système de ventilation et luminaires) avec tasseaux de feuillu clair à lames

ajourées (en Peuplier par exemple).

Du parquet sera posé dans la salle de conférence et l’atrium. Il sera en chêne ou châtaigner, fourni par une scierie régionale.

L’aménagement des bureaux et l’éclairage font l’objet d’une recherche via l’action Design BBCDesign BBCDesign BBCDesign BBC, qui consiste à réaliser un mobilier cohérent au regard des objectifs du bâtiment : valorisation

des essences locales (feuillus), économie d’énergie, éco-conception, lieu de travail et d’exposition mis en valeur par la lumière naturelle et artificielle, agréable à vivre, confortable.

Chaises de la salle de conférence proposées par le designer Philippe Daney

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3/ Ventilation

Dans un bâtiment l’air doit être renouvelé pour garantir une bonne hygiène des locaux

(pollution due à l’occupation à éliminer : humidité, CO2 dégagé par la respiration, produits d’entretien, odeurs de cuisine, sanitaires…).

Dans un bâtiment bois à faible inertie thermique, la ventilation peut aussi servir à rafraichir les

locaux en cas de fortes chaleurs, en sur-ventilant afin de créer une sensation de « courant d’air » propice au confort estival.

Un système de ventilation naturelle a été choisi pour ce bâtiment afin :

- De limiter le recours à des systèmes onéreux et hyper technologiques de ventilation ou rafraichissement

- De limiter la maintenance (pas de filtres de ventilation mécanique contrôlée à changer) - De limiter la consommation d’énergie dûe à la ventilation

- De gagner la place qui serait occupée par une éventuelle centrale de traitement d’air

Principes de cette ventilation en mode « chauffage » (hiver)

En hiver, le renouvellement d’air doit être suffisant pour assainir l’ambiance des locaux, mais

limité pour éviter les déperditions de chaleur.

Le système proposé repose sur une ventilation semi-manuelle assurée par le comportement

des usagers. Ceux-ci devront ouvrir leur porte de bureau lorsque le voyant de la sonde CO2 annoncera une teneur trop importante, et fermer leurs portes en période d’inoccupation.

Une VMC simple flux équipera les sanitaires.

Entrée d’air par

bouches d’entrée d’air

auto-réglables situées

dans la menuiserie, ou

par ouverture

manuelle de la fenêtre

Entrée d’air par galerie

technique via registre

de ventilation équipé

de servomoteurs

Entrée d’air par

registre d’entrée d’air

situé en imposte des

murs rideaux

Evacuation de l’air

vicié par la verrière,

selon teneur en CO2

de l’atrium

Evacuation de l’air vicié en plafond de la salle de

conférence via des clapets coupe-feu selon

teneur en CO2 de la salle de conférence

Evacuation de l’air vicié des

bureaux par ouverture manuelle

de la porte donnant sur l’atrium,

selon détection d’une teneur en

CO2 trop importante par sonde

CO2 située à proximité de la porte

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Principes de cette ventilation en mode « rafraichissement » (été)

En cas de fortes chaleurs, le rafraichissement est assuré par une ouverture accentuée des

entrées d’air (galerie sous salle de conférence, bouches auto-réglables et porte d’entrée visiteurs), et une ouverture optimisée de la verrière, créant un effet de « pompe » surventilant

le bâtiment. La sensation de chaleur pouvant ainsi être atténuée par la vitesse de déplacement de l’air, et la surventilation compensera la faible inertie du bâtiment.

La verrière est équipée d’une régulation commandant l’ouverture ou la fermeture automatique

des sheds selon l’humidité et la teneur en CO2 de l’atrium, et la météo extérieure (vent, précipitations).

En cas de très fortes chaleurs et d’occupation importante de la salle de conférence, un rafraichissement adiabatique permettra de maintenir une température agréable de ce local. Ce

système consiste à insuffler de l’air frais - humidifié par gouttelettes d’eau – par des gaines situées dans le plafond de la salle de conférence.

Le déplacement d’air et l’humidité créant une sensation de fraicheur.

Une simulation thermique dynamique a été effectuée, estimant le bâtiment confortable y compris lors de fortes chaleurs.

La température intérieure conventionnelle du projet serait de 31.6 °C, pour une référence de

32.4 °C au sens des ThCE.

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4/ Performances énergétiques

L’objectif énergétique est ici d’obtenir un bâtiment basse consommation, conforme à la RT

2012 ou au classement RT 2005 « BBC ».

Les points forts du projet sont :

- Le parti pris architectural, reposant sur les apports solaires hivernaux et les protections

solaires pour éviter les surchauffes d’été, - La forte isolation des parois,

- L’absence de climatisation et de ventilation mécanique, réduisant les consommations électriques,

- La faible consommation d’eau chaude sanitaire, inhérente au caractère tertiaire du bâtiment (petits cumulus électriques situés sous les points d’eau),

- Le recours aux granulés de bois pour le chauffage, - L’étude de solutions économes pour l’éclairage : éclairage naturel favorisé, recours aux

lampes fluo compactes et leds.

Le bilan énergétique prévisionnel est le suivant :

Ubât projet 0,662 Ubât base 0,967 Gain sur Ubât base + 31,54%

Cep projet RT2005 38,26 kWhep/m².an Cep projet BBC2005 30,10 (*)kWhep/m².an Cep réf BBC2005 31,60 kWhep/m².an (*) Exclusivement pour ce label, le coefficient de transformation en énergie primaire de l’énergie bois

pour le calcul des consommations d’énergie primaire est pris, par convention, égal à 0,60.

Répartition des postes énergétiques en kWhEP/m² .shon : Chauffage 20,34 (< 22,00) Eclairage 16,77 Auxiliaires 0,23 Ventilation 0,91 TOTAL 38,26 Nota : « Ubât » exprimé en W/K.m², représente les déperditions moyennes par m² de paroi pour 1° d’écart de température entre l’intérieur et l’extérieur. « Cep » exprimé en kWh d’énergie primaire/m², représente la consommation conventionnelle d’énergie d’un bâtiment pour le chauffage, la ventilation, la climatisation, la production d’eau chaude sanitaire et pour certains bâtiments, l’éclairage des locaux.

Une gestion technique centralisée (GTC) du bâtiment (GTB) est envisagée pour collecter les informations techniques : consommations électriques, consommations thermiques,

températures et hygrométrie par zones, ouverture des entrées d’air, données météo… Ceci permettra d’analyser le comportement énergétique du bâtiment et d’anticiper la

programmation des apports en énergie en fonction des usages.

Cette GTC – GTB permettra aussi de communiquer simplement sur le fonctionnement

aérothermique (ventilation, chaleur du bâtiment, refroidissement…) via l’informatique.

Cependant, la verrière aura sa propre régulation, fonction de l’ambiance de l’atrium.

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5/ Chaufferie bois

La production de chaleur est assurée par une chaufferie automatique à granulés de bois,

alimentant :

- Un réseau de plancher chauffant basse température au rez-de-chaussée et dans l’atrium - Deux réseaux de radiateurs (Est et Ouest) pour les étages

Puissance installée : 72 kW (2 chaudières

de 36 kW)

Marque : Okofen

Le chauffage aux granulés de bois est ici adapté car le bâtiment présente de fortes intermittences d’usage (jour/nuit) et peut avoir momentanément de faibles besoins de

puissance. Une chaufferie granulés étant plus modulable qu’une chaufferie à plaquettes de bois déchiqueté, elle est donc plus apte à garder un bon rendement de combustion. La répartition

de la puissance sur deux chaudières permet d’avoir un minimum technique bas (environ 11 kW) adapté aux périodes de faibles besoins thermiques.

La maintenance est aussi modeste au regard d’une chaufferie plaquettes.

L’implantation d’une chaufferie aux plaquettes aurait nécessité en outre un silo enterré, onéreux et gourmand en espace, et des livraisons plus fréquentes sur ce site urbain très dense.

La consommation attendue de granulés est de l’ordre de 12 à 15 T/an, soit une livraison de

l’ordre de 20 m3 par an par camion souffleur.

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Le Douglas, principale essence de bois utilisée dans le bâtiment

Les portiques constituant la structure porteuse sont composés en lamellé-collé de pin douglas.

Cette essence d’origine Nord Américaine a été beaucoup plantée en France dans la période de l’après seconde guerre mondiale jusqu’aux années 80 - 90, et les peuplements arrivent

aujourd’hui en âge d’exploitation (voir http://www.france-douglas.com).

Ce conifère présente l’avantage d’avoir de bonnes qualités mécaniques et de durabilité.

En effet, purgé d’aubier et avec une bonne mise en œuvre, il peut être utilisé en extérieur, sous

forme de structures extérieures ou de bardages par exemple.

Les douglas ont été sciés, séchés et aboutés par la scierie Piveteau (Ste Florence en Vendée et Egletons en Corrèze). L’entreprise Piveteau s’approvisionne principalement en douglas sur les

massifs de Bretagne - Normandie – Maine – Région Centre, Limousin et Massif central.

Cubages de bois :

237,68 m3 de structure

61,9 m3 de planchers

81,48 m3 de murs - bardages - ventelles et épines

+ 240 fenêtres (équivalent 9m3)

Total arrondi à 400 m3

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Suivez l’évolution du chantier sur le blog du Bâtiment B :

http://www.atlanbois.com/blog/

Contact Atlanbois : sprigent@atlanbois.com ou 02 40 73 73 30