Poutres en bois lamellé collé
Poutres creuses rectangulaires en contre-plaqué
Contre-plaqué
Bois d'œuvre
Le bois en général
LES PRODUITS DES FORÊTS canadiennes jouent un rôle primordial dans les bâtiments de l'Expo 67 qui s'est ouverte le 28 avril à Montréal.
Cette exposition universelle et internationale, la première qui ait eu lieu en dehors de l'Europe sous les auspices du bureau international des expositions, avait pour thème «Terre des hommes »: ce thème laisse toute latitude pour exposer les réalisations de l'homme, ses conquêtes actuelles et ses espoirs plus lointains.
Architectes et ingénieurs ont pu exprimer deux aspects de leur vision de l'avenir dans deux sections consacrées respectivement au génie créateur de l'homme et à l'homme dans la cité.
Le génie créateur de l'homme: ce sujet a permis aux réalisateurs de donner libre cours à leur imagination dans les pavillons dus à plus de soixante pays participants, le bois et les produits dérivés sont souvent utilisés de façon remarquablement originale.
Nous allons décrire certains des exemples les plus intéressants Lorsque l'un des nombreux matériaux de construction produits par les industries forestières est considéré comme l'élément marquant d'une construction, la description de celle-ci est donnée sous la rubrique appropriée. Quelques pavillons dans lesquels le bois en général est utilisé de façon particulièrement heureuse sont décrits par ailleurs.
Le rôle dévolu aux poutres en bois lamellé et collé est considérable, sans précédent aussi bien au point de vue quantitatif qu'au point de vue qualitatif. Ainsi, la passerelle du cosmos, qui relie le pavillon des Etats-Unis au pavillon de l'U.R.S.S., se compose de deux trottoirs pour piétons dont le platelage en bois de 5 x 15 cm, repose directement sur vingt poutres en sapin Douglas de 41 m de long, 2 m de large et 37 cm d'épaisseur, et d'une portée libre d'environ 41 m, disposés parallèlement.
Les quatre bâtiments de la place des Nations sont, de même, reliés par un réseau de passerelles qui n'atteint pas moins de 610 m de long, avec un platelage en lames d'épicéa de ]0 x 15 cm assemblées par rainures et languettes et reposant sur deux poutres parallèles de sapin Douglas lamellé collé. La plus grande poutre, qui atteint 43 m de long et mesure 2 m de largeur et 28 cm d'épaisseur, a une portée libre de 33 m et un cantilever de 8,2 m. Au total, l'ensemble comprend vingt poutres, toutes traitées avec un produit ignifuge incolore et vernis.
Le centre du commerce international offre un exemple intéressant de la polyvalence du bois lamellé et collé: des poutres et poteaux en bois lamellé collé non seulement forment la structure portante du centre, mais sont utilisés aussi pour la façade extérieure, pour leur effet décoratif et comme pare-soleil. Les poutres et poteaux, qui représentent un volume de 142 m³, sont tous en sapin Douglas et mesurent respectivement 9 m de long, avec une section de 50 x 10 cm, et 7,3 m de long, avec une section de 15 x 15 cm. Les unes et les autres ont été traités avec un produit ignifuge incolore. En outre, 120 m³ de sapin Douglas ont été utilisés pour construire les planchers, sans compter une quantité non précisée de sapin Douglas lamellé pour les balustrades et les meubles encastrés. Pour la toiture, 140 m³ de cèdre rouge ont été utilisés.
L'utilisation inédite des poutres en bois lamellé dans le pavillon de l'Australie est un excellent exemple de la variété des partis qui peuvent être tirés de ce produit par des architectes et ingénieurs de talent. Les poutres en forme de boomerang qui forment la charpente de la toiture, tout en rappelant le symbole national, servent, le cas échéant, de passage pour les conduites de climatisation, etc. Trois formats de poutres en sapin Douglas ont été employés, le plus grand mesurant 20 m sur la portée; la salle principale se partage entre quatre secteurs d'exposition; pour chacun sont utilisées au total seize poutres dont douze sont creuses mais structurellement fonctionnelles.
Contrairement à ce qui est généralement le cas quand on utilise des membrures courbes pour des applications de ce genre, les boomerangs sont montés au coin de chaque secteur. Une poutre-rive sur le périmètre extérieur et un anneau de tension placé à mi-chemin du boomerang dans chaque secteur tiennent en place les poutres boomerang rayonnantes. Le platelage en épicéa de la toiture suit le contour des arches rayonnantes.
Le pavillon du Canada, nommé Katimavik - mot esquimau qui signifie lieu de réunion - est constitué par un complexe en pyramide qui suggère la nature cristalline de certaines ressources canadiennes. Les poutres lamellées et collées et le bois lamellé sont abondamment utilisés à des fins structurelles. Les trois grandes pyramides ont une base de 18 m de côté; la plus grande poutre a 18 m de long et 90 x40 cm de section. Tous les éléments lamellés sont en sapin Douglas et représentent au total 1 940 m³. De nombreuses essences canadiennes ont été utilisées à l'intérieur à des fins décoratives et fonctionnelles. Partout où les devis prévoyaient des murs peints, c'est du contre-plaqué de sapin Douglas recouvert de peinture ignifuge qui a été employé; lorsqu'on désirait laisser un fini naturel, on a employé le cèdre rouge. Dans la bibliothèque, des lames de chêne revêtant les murs produisent un effet remarquable. Le chêne canadien a également été utilisé pour beaucoup d'usages décoratifs et pour l'ameublement.
L'exposition consacrée à l'énergie comprend une section sur les principaux bois commerciaux canadiens. Dans la «Forestry Court», chaque essence est représentée par une section authentique d'un tronc d'arbre typique d'une hauteur de 5 à 5,5 mètres. Pour le sapin Douglas et l'épinette Sitka, il n'y a que des sections de tronc. Au total, 36 essences sont disposées de façon à rappeler la succession des types de forêts naturelles d'est en ouest.
FIGURE 1. - Le pavillon «Génie créateur de l'homme»,
Le pavillon «L'homme dans la cité» est une structure conique constituée par un treillis de poutres de bois, comprenant les plus grandes poutres de contre-plaqué du monde - la plus petite mesure 2 m X 30 cm x 30 cm et la plus grande 24 m x 1,5 m x 1,5 m (poids: 12 tonnes). Ces poutres forment une série d'hexagones superposés dont le plus haut s'élève à 38 mètres au-dessus du premier. Les ailes de poutres sont en bois lamellé collé; il a fallu, pour les poutres, quelque 560 mètres cubes de contre-plaqué de sapin Douglas. Tous ces matériaux étaient traités avec un produit ignifuge incolore. Beaucoup de bois d'œuvre commun a été utilisé dans la construction du pavillon. A remarquer les planches brutes de 90 X 36 cm qui forment une sorte de mur de soutènement autour de chacune des quatre salles d'exposition sur la périphérie intérieure du pavillon, dont le centre est occupé par un plan d'eau autour duquel ont été aménagées des déambulations donnant accès aux salles d'exposition. Les remblais qui entourent les salles sont décorés de plantes et rappellent la forme du toit assurant ainsi l'harmonie d'ensemble du pavillon.
Dans toutes les zones A à E de l'Expo-service, des poutres de contre-plaqué forment la charpente du toit, qui est soutenue par des panneaux muraux de contre plaqué à revêtement travaillant de 2,7 m. Chaque âme de poutre se compose de deux feuilles adjacentes de contre-plaqué de 16 mm d'épaisseur profondes de 60 cm; les ailes supérieures et inférieures sont en sciages de 5 x 25 cm et de 5 x 10 cm respectivement. Les panneaux sont formés de deux feuilles de contre-plaqué de 13 mm d'épaisseur fixées sur un cadre primaire de 10 x 10 cm et un cadre secondaire de 5 x 10 cm. Tout le contre-plaqué utilisé, soit un peu plus de 80 m³, est en sapin Douglas traité avec un colorant ou peint.
La couverture du pavillon des pâtes et papiers évoque une forêt de conifères. Elle est constituée par un ensemble de pyramides de base carrée de 5 m x 5 m, dont la hauteur varie de 5 à 18 m. Ces pyramides sont réalisées en contre-plaqué de sapin Douglas de 19 mm, assemblé par rainures et languettes, et monté sur des châssis d'acier. Les jointures sont masquées par du ruban adhésif; le contre-plaqué est peint au pistolet en diverses nuances de peinture verte à la résine. Au total, quelque 90 m³ de contre-plaqué ont été utilisés.
Les pavillons «Génie de l'homme» et «L'homme interroge l'univers» sont tous deux constitués par des structures d'acier couvertes de bardeaux énormes en sapin Douglas, de 13 mm d'épaisseur, en forme d'écailler, traités avec un colorant et pour lesquels ont été utilisés environ 500 m³ de contre-plaqué.
Le pavillon du Kaléidoscope comporte un anneau de prismes triangulaires en contre-plaqué, peints aux couleurs du spectre. La quantité de sapin Douglas utilisé n'est pas considérable (à peine une dizaine de mètres cubes) mais il a fallu une préparation importante pour éviter des craquelures excessives de la peinture; chaque panneau est recouvert de papier kraft de densité moyenne, imprégné de résine.
La place d'Afrique a été conçue pour permettre aux petits pays d'Afrique de participer à l'Expo. Le haut du mur et la toiture des bâtiments sont construits entièrement en panneaux de contre-plaqué de sapin Douglas à revêtement travaillant, de 6 mm et 10 mm d'épaisseur, qui représentent au total 280 m³. La toiture est faite de panneaux préfabriqués en contre-plaqué sur lesquels on a pulvérisé une mince couche d'enduit plastique blanc. A l'intérieur, le contre-plaqué est revêtu d'un vernis ignifuge transparent. L'aération des pièces se fait au moyen de manches à air orientées du côté des vents dominants en été.
Pour l'Expo-express, il a fallu une vingtaine de mètres cubes de contre-plaqué ignifugé de 19 mm d'épaisseur pour le platelage, outre une quantité considérable de contre-plaqué ignifugé de 10 mm d'épaisseur pour les sièges.
On estime, pour les bâtiments proprement dits, à l'exclusion des stands, qu'il a fallu pour l'Expo plus de 14000 m³ de contre-plaqué.
L'extérieur du pavillon de l'Hospitalité est décoré de planches de sapin Douglas sur du contre-plaqué. Les planches, de diverses dimensions, ne sont pas exposées sous le même angle; elles sont utilisées sans traitement et séchées naturellement. Environ 50 m³ de sciages et 6 m³ de contre-plaqué de sapin Douglas ont été utilisés pour construire ce pavillon.
Habitat 67 représente une solution moderne au problème de l'urbanisme, en assurant suffisamment d'espace et d'intimité, sans imposer une excessive uniformité. Il s'agit d'éléments de béton préfabriqués reposant sur des planchers de contre-plaqué de 2,5 cm, eux-mêmes posés sur un réseau de pilotis de 10 X 15 cm, hauts de 30 cm et espacés de 106 cm. Des solives en bois scié de 5 x 10 cm reposent à plat sur les poteaux et des éléments en diagonale sont cloués en biais aux solives. Sur le contre-plaqué sont disposées des feuilles de 30 x 30 cm de parquet en mosaïque de 10 mm d'épaisseur. Toutes les canalisations des appartements sont contenues dans la structure des planchers et non pas dans les plafonds. Au total, on a utilisé pour les planchers d'Habitat 67 quelque 465 m³ de contre-plaqué de sapin Douglas.
Pour le pavillon «L'homme et l'agriculture », les toitures ont une structure en forme de caisse cloisonnée, composée de poutres parallèles lamellées collées et de poutres transversales. Ces poutres sont encastrées dans du contre-plaqué et les nervures verticales sont prolongées vers le haut ou vers le bas par du contre-plaqué. Une toiture à deux plis avec platelage en épicéa de 5 cm, complète la couverture. Pour la toiture, il a fallu près de 200 m³ de contre-plaqué de sapin Douglas outre les poutres en bois lamellé collé dont les plus grandes mesurent 24 m sur 60 cm x ]5 cm, avec une portée maximale de 15 m entre les poteaux d'appui en acier. Un colorant épais à la résine a été utilisé comme finition.
Pour le pavillon des provinces de l'Atlantique, on a utilisé le bois sous des formes très diverses. La structure du toit qui associe le bois d'œuvre et le contre plaqué, est soutenue par des poutres de bois lamellé composites massives de 40 m de long dont le cantilever atteint jusqu'à 24 m. Au total, pour le complexe de la toiture, il a fallu l'équivalent d'une trentaine de mètres cubes de contre-plaqué et environ le contenu d'un wagon de chemin de fer de sciage. Pour transporter les fermes, il a fallu trois wagons de chemin de fer.
C'est encore en contre-plaqué de sapin Douglas que sont faits le revêtement des murs et les balustrades. Les surfaces extérieures ont été traitées de façon originale: le feuillard a été recouvert d'une pâte de résine à laquelle adhèrent des graviers de différentes couleurs selon l'effet recherché.
Le pavillon des provinces de l'Ouest montre bien comment on peut utiliser différents matériaux à base de bois en combinaison pour créer une image significative. C'est un bâtiment conique, assez semblable à une meule traversée verticalement en son centre par une futaie de conifères des différentes espèces occidentales, dont le faîte dépasse de plusieurs pieds le toit ouvert. Cette structure rappelle la topographie des quatre provinces occidentales d'est en ouest. La structure portante du bâtiment est constituée par un anneau de compression en acier soutenu par huit grumes de 14 m de long en sapin de Douglas naturel et des arches en sciages lamellées collées disposées en rayons. Ces arches, de forme parabolique et dont la longueur atteint jusqu'à 23 m, reposent à leur tour sur un mur annulaire de béton et supportent la charge du toit entre l'anneau de compression central et le périmètre. La périphérie du bâtiment a une couverture presque horizontale évoquant la Prairie. Pour ce toit, on a utilisé 14 panneaux de contre-plaqué de sapin de Douglas à revêtement travaillant, de 13 m de long, 3-4 m de large et 40 cm d'épaisseur. Ces panneaux sont parmi les plus grands qui aient jamais été réalisés; chacun devait avoir une forme différente afin de pouvoir s'insérer dans les courbes de la structure du pavillon. La partie supérieure du toit, représentant les régions montagneuses, est construite avec 240 panneaux de contre-plaqué durci de 122 cm de large, dont la longueur varie de 2 m à 5 m, reposant directement sur les arches en bois scié. Aussi bien les panneaux à revêtement travaillant que les panneaux durcis, sont couverts de bardeaux de fente très lourds en cèdre rouge pour donner de l'uniformité à l'extérieur. Cent soixante dix carrés de bardeaux fendus à la main et resciés, épais de 5 cm au bout, ont été utilisés pour la toiture ainsi qu'une quarantaine de mètres cubes de contre-plaqué.
FIGURE 2. - Le pavillon «L'homme dans la cité »
FIGURE 3. - Le pavillon de l'Australie.
Pour le pavillon des industries du Québec, aucun élément ne fait un grand usage du bois, mais la quantité de poutres en bois lamellé collé utilisée y est importante; il faut aussi souligner que le pavillon est conçu de façon à pouvoir être réutilisé ailleurs. Les poutres en bois lamellé collé ont diverses dimensions; elles ont été laissées apparentes pour éviter la monotonie. Au total, environ 1500 m de poutres de sapin Douglas ont été utilisées; la plus longue de ces poutres a 20 m de long et une section de 90 cm X 300 cm. Toutes les poutres ont été traitées avec un produit ignifuge transparent. Les diverses sections n'étant retenues ensemble que par des boulons à la jonction des colonnes et des profilés en acier, le bâtiment peut facilement être démonté et remonté ailleurs. Les éléments préfabriqués ont été conçus de telle sorte qu'ils peuvent être montés de cinq façons différentes pour réaliser, soit un bâtiment de grande dimension, soit au maximum cinq bâtiments plus petits. La préfabrication a également permis de terminer le complexe en deux mois environ.
