Holzbau in der Stadt, eine Tradition mit Zukunft · Poteau et poutres sont continues Soit poteau ou...

Forum Bois Construction Beaune 2011

Holzbau in der Stadt, eine Tradition mit Zukunft | W. Winter

1

Holzbau in der Stadt, eine Tradition mit

Zukunft

La construction bois en milieu urbain, l’avenir d’une tradition

Prof. Wolfgang Winter TU-Wien

AT-Wien



2



3

Holzbau in der Stadt, eine Tradition mit

Zukunft

1

Développement durable:

Construire avec du bois en milieu urbain

Des traditions artisanales deviennent

des techniques industrielles

Prof. DI DI Wolfgang Winter TU Wien

•Le bois, ressource renouvelable, et matériau valable ?

•L’héritage: Des techniques artisanales

•L’héritage: Industrialisation et Ingénierie du bois

•Marché de construction et développement durable

•Répertoire technique des constructions bois multi étages

•Exemples de constructions bois multi étages

•Développements techniques

•Si on voulait vraiment – Exemples et Visions de grandes

structures

WOOD

FOREST LEVEL

NATURAL FOREST

NATURAL FOREST STOCKCLEARING FOR AGRICULTURE

WOOD FOR ENERGY OF INDUSTRY

CULTURAL FOREST

avant 1800:

seulement des

matériau naturels .

Pierre, Terre, Bois,

19 eme siècle:

materiaux industriels (acier)

Energie - charbon de bois

depuis 1900:

beton armé

Energie: charbon

mineral, petrol

Forets

naturelles

surexploités

2000:

bois

<10%

Bois 80 % Bois 50%,Acier 50% Beton armé 80%

Acier 10%

Bois 5%

Production

naturelle

suffisante

1870

Reforestation

par loi

Production

des forets cultivées

double la demande

2Utilisation du bois dans la construction – disponibilité de la ressource forestiere en Europe



4

Européens forêts cover 35%

Only 50% of anual growth is used

Japan

65%

3Les forets de production en Europe : 35 % du territoire, 50% de la croissance ne sont pas utilisée

| 4

.

4Parois :50% fibres de (1500kg/m3

Croissance des forets

cultivées 5 – 25 m3/ha Volume d’air 70 % (epicea)

4Utilisation du bois dans la construction – characteristiques des materiaux frequents

Sitka

Spruce

H : 90m

D: 8m



5

5Des techniques artisanales : Grandes portées, grandes charges

Pont de Palladio a Bassano de Grappa ( 1570)

Pont de Grubenmann en Suisse (17 eme)

Structure en plances pour des toits de grande

portée selon Philibert de l’Orme

| 6

Des techniques artisanales :

Constructions anti seismique : Europe du Sud - Japon



6

Stabkirche

Des techniques artisanales : Colonnes sans interruption (Norvège et Japon)

IN HILDESHEIM, GERMANY IN STRASSBOURG, France 8Des techniques artisanales: Multie étages en Poteaux-poutres avec plancher massive ( bois-sable)

Straßbourg (F)Hildesheim (RFA)Vienne (A)



7

9Industrialisation et Ingénierie du bois :

Palais de glace de Paxton (1864) Bois lamelle collé Patente de Hetzer 1906

10Industrialisation et Ingénierie du bois : Konrad Wachsmann “Wendepunkt im Bauen

Prefabrication de panneaux ( 1950 ) HLM en bois prefabriqué (“Pre cut”) 1920



8

| 11

Production de BLC en Europe

11Industrialisation et Ingénierie du bois : Augmentation de la capacité de production

2007

130 Entreprises

Total 4,3 Mio m3

France 0,2 Mio

Italie 0,24 Mio

Skandinavie

0,85 Mio

Suisse 0,13 Mio

Autriche

1,3 Mio

Allemagne

1,36 Mio

1996

130 Entreprises

Total 0,9 Mio m3

Production de Bois lamellé collé (BLC)

En Europe 95 % de la production mondiale

Augmentation en 10 ans de 0,9 a 4,3 Mio m3m3

Production

bois croisé (CLT)

6 entreprises

0,4 Mio m3

Marché de construction et development durable : L’europe dominé par le beton armé 12

Historique du marché des materiaux en Europe

Marché actuel des materiaux

Acier – Bois – Beton/Brique

Theorie du marché bois en 3 phases



9

+ 33 t CO2 / m³ + 20 t CO2 / m³ -1 t CO2 / m³

-5000 KW/m³ -8700 KWh/m³ -180 KWh/m³

2400 kg / m3 7800 kg / m3 400 kg / m3

+2000 kwh / m3

Green building challenge :

13

Developement durable: Comparaison des materiaux de construction par m3 :

poids propre,,energie grise consommé, l CO2 emis lors de la production

2: 1 à 4 étages bois

D RECYCLING

1 t co2/

LOST

1 t co2

1 t co2

2300

KWh/m3

2300

KWh/m3GROWING AND NORMAL DECAY

GROWING AND CUTTING

1500 KWh/m³

RECOVERING

2/3 OF ENERY

-------------------- CO2 STORAGE DURING LIFETIME

14Developement durable: “Etat actuel = tout beton” comparé à 1 – 4 étages tout bois massiv

Kg CO2/ m²

(kg CO2equ./ m²)

2: 1 à 4 étages bois1:Tout en beton

1.083kg/m2

-20 kgCO2/ m2

/

331 kg CO2./ m²

Scenario 1: On construit tout en beton, les arbres pourissent

Scenario 2: On construit en bois, utilise les reserves

forestales locaux, garde le batiment longtemps

Apres demolition on peut disposer de 1500 Kwh/m3 de bois

Le poids de la construction par m2 utile

Emission CO2 par m2 utile

1:Tout en beton

1.845 kg / m2

331 kgCO2/ m2

Valeurs pour la ville de Vienne



10

Elements lineaires,barresElements surfaciques -

panneaux

2x4 prefabriqué

Poteau poutre

Nervures 2x4

Collombages

Repertoire technique des constructions bois multi étages 15

panneau massiv CLT

madriers

16

Bureaux en Autriche

Poteau poutres 3 étages , colonnes continue

16

Repertoire technique des constructions bois multi étages:

Poteau poutres 7 étages, Berlin



11

| 17

17Examples de constructions bois multi étages

4 ètages en Baviere (RFA)

parois en massiv “poteau a poteau”

HLM 4 étages bois a Vienne (tout

panneau CLT non visible) sur garage

sousterrain et étage Rez beton

18Developpements techniques : Structures composite – bois – beton, acier - beton

Structures mixtes bois beton leger

pour parois et planchers (Projet ITI)Structures mixtes bois beton / acier -

beton)



12

| 19

19Developpements techniques: Structure hybride bois – metall- beton (Japon)

| 20

20Developpements techniques: Poutres et colonnes hybrides bois acier (Recherche ITI)



13

| 21

Bracing with diagonals: U hor = 44 mm

Bracing with rigid connections U hor = 66 mm

21Developpements techniques: Contreventements avec “diagonales ou effet de cadre semi rigide (ITI)

| 22Poteau et poutres sont continues Soit poteau ou poutres sont continues

System Soumitomo Big Frame

BSH + Gewinderohre

System Binder (BSH + KLH)

22Developpements techniques: Contreventement sans Diagonales par effet de cadre semi rigide



14

| 23

Housing Exhibition in Tokyo

23Developpements techniques: ”Big Frame” systeme poteau-poutre cadre semi rigide (Japon)

| 24

24Visions realisées: Batiment copropieté 10 étages à Londres, structure uniquement panneau CLT



15

| 25

25Visions realisées: Structures BLC demonstratives

Grande surface

a Cologne

Arch,;

Renzo Piano

Structure

d’ acceuil

Nations unis a

Vienne

| 26

26Visions realisées: Toiture exposition mondiale Hannovre, Arch.; T. Herzog, Ing.; J.Natterer



16

27

Visions:Tour bureaux 20 étages a Vienne, structure hybride bois-acier-verre (Recherche publique

Architecte Schluder, Structure ITI, Entreprise Wiesner Hager, Developeur Rhomberg Bau)

Contreventement en facade par des cadres semi rigides

Couts de construction gros oeuvre

Comparaison Cout total

| 28

28

Visions: Tour bureaux 20 étages, contreventement par le noyeaul en CLT, planchers bois-béton

Projet publique autrichien, Architecte H.Kaufmann, Entreprise Wiesner Hager, Rhomberg



17

| 29

Postgraduated master of science program

Wood Based Building Design for Sustainable

Urban Development

urbanwood.tuwien.ac.at

First class : January 2007 - September 2008

Second class: September 2008 – February 2010 (total 18 month )

Third class : September 2011 – February 2013 (5 month full time

29Maitrise de specialisation: “ Urban wood” ITI – TU Wien avec TU Dresden ,Polytecnico de Torino:

WE USE THE UNDEREXPLOITED FOREST.

WE CREATE LOCAL JOBS.

WE STORE CO2.

WE ARE REDUCING CO2 EMISSION.

WE HELP REDUCE THE CONSUMPTION OF

PETROL.

WE HELP TO INCREASE QUALITY OF LIFE.

WE HELP TO MAINTAIN AND TO

DEVELOP THE EUROPEAN

CULTURAL HERITAGE AND ITS

FUTURE

30Arguments pour plus de bois (industrialisé, prefabriqué) dans la construction et reconstruction

Holzbau in der Stadt, eine Tradition mit Zukunft · Poteau et poutres sont continues Soit poteau ou...

Documents

Transcript of Holzbau in der Stadt, eine Tradition mit Zukunft · Poteau et poutres sont continues Soit poteau ou...