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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
Professeur Pascal TRIBOULOT, Directeur de l’ENSTIB27 mars 2010
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
19731er choc pétrolier
Intérêt pour le bois enhausse certaine
L’AGE DU BOIS!1949
• 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
CONCLUSION
Professeur Pascal TRIBOULOT, Directeur de l’ENSTIB27 mars 2010
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
• 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
CONCLUSION
Professeur Pascal TRIBOULOT, Directeur de l’ENSTIB27 mars 2010
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
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….
• 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
CONCLUSION
Professeur Pascal TRIBOULOT, Directeur de l’ENSTIB27 mars 2010
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
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
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
• 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
CONCLUSION
Professeur Pascal TRIBOULOT, Directeur de l’ENSTIB27 mars 2010
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 environnementalement incontestable• origine et suivi• process
• Bois intelligent et multifonctionnel• Bois à autodiagnostic • Bois THP (Très Haute Performance)• …
• 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 environnementalement incontestable• origine et suivi• process
• Bois intelligent et multifonctionnel• Bois à autodiagnostic • Bois THP (Très Haute Performance)• …
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
• Bois THP (Très Haute Performance)devra savoir répondre et s’adapterà toutes les exigences: finesse,performances, souplesse…pour exister et durer
Vers le développementdes traitements thermiquesthermo-chimiques….
• Bois THP (Très Haute Performance)devra savoir répondre et s’adapterà toutes les exigences: finesse,performances, souplesse…pour exister et durer
Les assemblages
Vers la recherche de la continuitéparfaite….
• 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
CONCLUSION
Professeur Pascal TRIBOULOT, Directeur de l’ENSTIB27 mars 2010
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…?
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%