Un avenir pour le Bois ? Le bois pour notre avenir en lignes/Documents blogs... · •L’âge du...

Professeur Pascal TRIBOULOT, Directeur de l’ENSTIB27 mars 2010

Un avenir pour le Bois ?Le bois pour notre avenir !

• L’âge du bois ?• Les évolutions probables du contexte planétaire• Le bois matériau de construction et source d’énergie,un secteur opportuniste…

• Paradoxes et évolutions• Le futur

CONCLUSIONS


Depuis des millénaires:

Depuis des millénaires:

•Chimie verteURMATT 19 mai 2009

Rapport BIANCO14 -18

Intérêt pour le bois enbaisse

1995

2007

Intérêt pour le bois enlégère hausse

19731er choc pétrolier

Intérêt pour le bois enhausse certaine

L’AGE DU BOIS!

Rapport BIANCO14 -18

Intérêt pour le bois enbaisse

1995

2007

Intérêt pour le bois enlégère hausse


Intérêt pour le bois enhausse certaine

L’AGE DU BOIS!1949


1949

AUJOURD’HUI et DEMAIN,plus que jamais



CONCLUSION


Un espace fini

Dans l’infini

L’empreinte écologique mesure la charge qu’impose àla nature une population donnée associée à son mode de vie, de consommation, de production de déchets.

Elle prend en compte la capacité de support des activités humaines par la planète sous deux aspects:• capacité à fournir des matériaux et de l’énergie• capacité à assimiler les rejets humains

ne prend pas encore en compte: biodiversité, toxicité...

Les surfaces bio-productives (surfaces arables, pâturages, forêts, océans,terres constructives, terres de production d’énergies fossiles…) doivent permettre

de répondre à cette demande de consommation

Sources 2004: Ministère de l ’Ecologie et du Développement Durable

LES INSTRUMENTS DE MESUREd’un espace fini

1900 19951950

1 ha 3-5 ha2 ha

Empreinte écologique par habitant dans les pays riches

Surface bio-productive moyenne disponible sur la planète par habitant

5.6 ha 1.5 ha3 ha

Point de rupture atteint

Sources 2004: Ministère de l ’Ecologie et du Développement Durable

La dimension environnementale est incontestablement une donnée nouvelle dans le développement de l’activité humaine du prochain siècle…

6 851 412 942le 23 mars 2010 à 10h00

Sources: 2100, Récit du prochain siècle, T. GAUDIN, Payot 1990www.populationmondiale.com

+ 353 015 naissances / jour- 158 857 décès / jour= + 200 000 potentiels nouveaux consommateurs / jour….

Évolution prospective des populations et des consommations d’énergie primaire

Sources: 2100, Récit du prochain siècle, T. GAUDIN, Payot 1990



CONCLUSION


Bois9%

Métal32%

Matériaux minéraux35%

Matériaux issus de la pétrochimie

24%

Part du bois dans les matériaux de construction en France

Aluminium

Béton

Acier

Bois

BILAN CO2

CO2 absorbé CO2 émis100 0 100 200 300 400

Comparaison des émissions de CO2 liées à la réalisation d’une poutre en aluminium, en acier, en béton armé et en bois massif.

327

101

76

101 6

Poutre calculée pour :Charge permanente = 75 kg/mCharge d’exploitation = 300 kg/mPortée = 7.5 m

Kg kg

impact environnemental

Production ENR en FRANCE

Sources: DGEMP 2007

Le bois énergie : un développement fort

Neutre sur le plan de la production de CO2

A raison de 4 Tep/ha,=> 60 M ha de forêts pour satisfairela consommation d’énergiefrançaise (250 M tep/an)soit plus que la surface totale du pays….



CONCLUSION


Part du bois dans la construction en France

Outils de formation

Prise en compte dans l’architecture

Secteur industriel en développement

Intérêt des pouvoirs publics

Gestion durable

Progression du patrimoine forestier national

OUI

5 - 7%...!

OUI

OUI

OUIOUI

OUI

LES PARADOXES FRANCAIS

Une ressource en augmentation permanente et…

• Déficit du commerce extérieur des industries de transformation du bois:

2000 = 0,8 milliards d’€2007 = 1,7 milliards d’€

Importations de bois: + 58% entre 2000 et 2006

UNE FILIERE PROFESSIONNELLE:• encore assez peu structurée• dispersée….

2004 2005 2006 Variation en % Nombre

d’entreprises charpentes bois

5 712 5 862 7 244 + 27%

Effectifs salariés charpentes bois

n.d. 23 424 30 444 + 30%

Chiffre d’Affaire net

2 068 M€ 2 691 M€ 3 230 M€ + 56%

Évolution des salariés dans la construction en France 2005 / 2006 : 6%

Taille moyenne: < 5 salariés…!

+ 30%

UNE FILIERE PROFESSIONNELLE:• où la construction bois s’affirme et suscitedes vocations…

BENETEAUCA = 300 M d’€en 2012…

S.DASSAULTHabitat socialà 70 000 €…

Filiales degrands groupesdu BTP…

Évolution forte de la CNCdans la taille des charpentes

Banalisation des machines à CN dans le domainede l’usinage du bois

2008

100ème machine àCN pour la tailledes charpentesbois en France(600 en Allemagne)

2002

5 machines à CN pour la taille des charpentes bois en France (LC)

1995

1er constructeur de machine à CN (bois)en France

Banalisation des machines à CN dans le domainede l’usinage des métaux

1978

1ère utilisation de machine à CN (acier)aux USA

1942

BOISACIER

Retard technologique qui resteimportant

The Boeing Man. Cette image générée par ordinateur est considérée commele premier résultat de Computer Graphics (1960). Elle fut produite par le concepteur William FETTER alors qu'il travaillait sur la conception de cockpits d'avions.

Évolution forte de la CAOdans la charpente

Retard technologique qui se comble

Applications généralisées qui tardent…

Réglementation

Règles nationales….européennes….mondiales

Un problème, loin d’être simpledes habitudesdes traditions sectoriellesdes approches diverses

Du subjectif à l’objectif

Standardisation, normalisation, classement

S420ML désigne un acier de construction (S) de limite d'élasticité minimum spécifiée 420 MPa (420), obtenu par laminage thermomécanique (M) et présentant des valeurs minimales d'énergie de rupture en flexion par choc spécifiées entre + 20 °C et - 50 °C (L) ;X2CrNi18-9 désigne un acier inoxydable dont les teneurs moyennes en carbone, nickel et chrome se situent respectivement aux alentours de 0,02 %, 18 % et 9 %.

Bois Energie

Bûches: 7,4 MTep Plaquettes forestières: 0.3 MTep

Sous produits industriels : 1.1 MTep Granulés : 0.1 MTep

FRANCETotal Bois Energie : ~ 40 Mm3/an

Le bois de feu provient de :- 60% récolte sylvicole (houppiers) ;- 20% sous-produits industriels ;- 20% taillis, rémanents, …

Installations collectives/tertiaires

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

années

Nom

bre

d'in

stal

latio

ns

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

Con

som

mat

ions

de

bois

(Tep

)

Nombre chaufferies

Consommation bois



CONCLUSION


LE FUTUR DU BOIS

• Bois environnementalement incontestable• origine et suivi• process

• Bois intelligent et multifonctionnel• Bois à autodiagnostic • Bois THP (Très Haute Performance)• …

Pour répondre au besoinde l’inconscient collectif:

la CERTIFICATION,L’origine contrôlée…

Existera-t-elle pour l’acier, le pétrole, l’aluminium,…?

TECHNOLOGIE type RFID:Origine, suivi de process, de chantiermaintenance…etc

Travaux ERT « TRACILOG » ENSTIB / CRAN

Vers desmarqueurs ou signaturesgénétiquesVers des matériauxcommunicants

Bois environnementalement incontestablecollage

Soudage du bois obtenu par fusion localisée de la lignine, le soudage du bois devient une réalité…

Travaux ENSTIB / LERMAB & ESIB (Suisse)

soudage

• Température de soudage d’au moins 170°C

• Adhésion due principalement la fusion de la lignine

• Enchevêtrement de fibres emprisonnées dans une matrice redurcie

• Réactions de polymérisation et de réticulation du furfural avec la lignine

Nidecker SANoyau Ultralight soudé2007

Du LC au LS…?Travaux ENSTIB / LERMAB & ESIB (Suisse)

LE FUTUR DU BOIS



• Bois intelligent et multifonctionnel

Dimensionnement par la mécaniquedes structures

Dimensionnement par la thermiquedes bâtiments

EVOLUTIONS PROBABLES

Travaux ENSTIB / LERMAB

• Bois intelligent et multifonctionnelEVOLUTIONS PROBABLES

Structurellementadaptable

Régulateurthermique

Capteur etStockage d’énergie

Antiseptique

• Bois intelligent et multifonctionnel

EVOLUTIONS PROBABLES

du MACRO

Travaux ENSTIB / LERMAB

au micropermettant l’approche multifonctionnelle

LE FUTUR DU BOIS



Bois à autodiagnostic

PROBLEMATIQUE DURABILITE

EVOLUTIONS PROBABLESBois à autodiagnostic

Chimieverte

Génétique,pour des essencesnaturellementdurables

NanotechnologiesDiagnostics,SurveillanceTraitements localisés

Politecnico di Torino, Italie

EVOLUTIONS PROBABLESBois à autodiagnostic

NanotechnologiesDiagnostics,SurveillanceTraitements localisés

• Bois THP (Très Haute Performance)devra savoir répondre et s’adapterà toutes les exigences: finesse,performances, souplesse…pour exister et durer

Vers du Bois mou… puis rigide

La nature sait déjà faire…

Bendywood,Batimat 2009


Vers le développementdes traitements thermiquesthermo-chimiques….


Les assemblages

Vers la recherche de la continuitéparfaite….



CONCLUSION


Le quatorzième verset du chapitre 6 de la Genèse énonce que l'arche a été réalisée en « bois résineux », ou « bois גפר » en hébreu (littéralement gofer ou gopher). La JewishEncyclopedia avance que cette expression est très probablement une traduction du babyloniengushure iş erini (« poutres de cèdre ») ou de l'assyrien giparu (« roseau »). La Vulgate latine, au Ve siècle, l'a transcrit en lignis levigatis (« bois poli »). La Septante grecque, quant à elle, ne mentionne aucune variété de bois en particulier mais évoque la construction d'une grande embarcation carrée, goudronnée à l'intérieur et à l'extérieur de la coque. De vieilles traductions anglaises, dont la Bible du roi Jacques du XVIIe siècle, choisissent tout simplement de ne pas traduire l'expression. Plusieurs traductions modernes font le choix du cyprès sur la base d'un faux raisonnement étymologique induit par des rapprochements phonétiques, et ce bien que le mot hébreu employé dans la Bible pour désigner le cyprès soit « erez ». D'autres versions contemporaines proposent le pin ou reprennent l'idée du cèdre. Les suggestions les plus récentes, entre autres, ont émis l'hypothèse que le texte ait perdu son sens par altération au fil des siècles, qu'il fasse référence à un type de bois aujourd'hui disparu ou qu'il s'agisse simplement d'une mauvaise transcription du mot kopher (« résine »). Aucune de ces diverses possibilités ne fait cependant l'unanimité à l'heure actuelle.

Le bois, déjà une fois, sauveur de l’Humanité….Le bois, sera le suivant

Bonheur de l’Homme…?

Le « Stadthaus » à Londres Siat Braun

Pompidou

100 mle rêve del’ingénieur...

Sequoia sp.p.

« une religion de progrès,qui veut que les matériauxles plus nouveaux soient forcémentles meilleurs »

Nombre de candidats au concours d’entrée

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

2000 2002 2004 2006 2008 2010

Recrutement théoriquedossier UHP "Fibres"

Recrutement réel

Linéaire (Recrutementthéorique dossier UHP"Fibres")Linéaire (Recrutementréel)

18%

30%

35%

10%

0

500

1000

1500

2000

2500

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

2003

2005

2007

2009

2011

Nombre de candidats au concours d’entrée

Promotion entranteÉlèves ingénieurs

ENSTIB = Acteur du développement économique du Grand Est

PARIS24 %24 %

10 %10 % 32 %32 %

21 %21 %

3 %3 %

10 %10 %

ORIGINE des élèves2009

ORIGINE des élèves2009

Ventilation des emplois

Vosges: 3,8% sur 6 ansLorraine hors Vosges: 8%

MERCI DE VOTRE ATTENTION

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