La charpente de la maison donne un support et une forme à la maison et fournit la coque pour les revêtements extérieurs. Les principales considérations d’un constructeur, lors de la sélection d’un matériau de charpente, tiennent compte des coûts initiaux des matériaux et de la main-d’œuvre du projet et des dépenses à long terme pour le propriétaire. 

Naturellement, les nombreuses options de charpente de maison disponibles rendent difficile le choix du meilleur choix pour la construction de maisons. Pour les constructeurs et les propriétaires à la recherche du produit de charpente le plus durable et le plus économique, ce guide présente les avantages et les inconvénients de cinq options de charpente différentes. Les produits comprennent des coffrages à béton isolés (ICF), des panneaux structuraux isolés (SIPS), du bois, des blocs de béton et des charpentes en acier. 

1. Panneau isolant structurel

Les panneaux structuraux isolés (SIP) comprennent une isolation en mousse prise en sandwich entre deux OSB (panneaux à copeaux orientés) ou des panneaux de contreplaqué. Les fabricants de SIPS utilisent souvent du polystyrène expansé (EPS) pour fabriquer la mousse centrale des panneaux isolants. Le produit final supporte les charges de la structure.

Avantages du SIP

• Les entrepreneurs peuvent installer le SIP plus rapidement et avec moins de déchets que certains autres produits de charpente de maison, ce qui permet d’économiser sur les coûts de main-d’œuvre.
• La couche épaisse de SIP crée des maisons étanches à l’air et économes en énergie. 
• Les SIP produisent des murs droits et lisses pour une application réussie du revêtement extérieur et des finitions intérieures.
• Les SIP offrent une bonne résistance structurelle et une bonne stabilité contre les tremblements de terre et les ouragans.

Inconvénients du SIP

• Les SIP construits avec des panneaux OSB et des panneaux de parement structuraux composites ont des cotes de résistance au feu inadéquates.
• La durabilité des SIP peut diminuer si l’OSB est mouillé. 
• La conception d’un foyer SIP doit être coordonnée avec les dimensions du panneau. 
• Les SIP nécessitent des insecticides pour se protéger contre les ravageurs comme les termites.

2. Coffrages à béton isolés (ICF)

La construction de murs ICF consiste à couler du béton armé dans des panneaux creux (souvent constitués de polystyrène expansé ou de mousse de polystyrène extrudé), séparés par six à huit pouces de barres d’armature renforcées. 

Avant de couler le béton, les constructeurs empilent à sec les unités imbriquées, comme des briques Lego. Après le durcissement du béton, les panneaux extérieurs et intérieurs en polystyrène ICF produisent un cadre extérieur permanent. Dans le processus de construction, ces panneaux permettent l’installation de conduits de plomberie et d’électricité.

Avantages de l’ICF 

• Les maisons ICF étanches et éconergétiques réduisent la consommation d’énergie et les coûts des services publics.
• Les murs ICF épais et solides créent des maisons acoustiquement agréables.
• La nature légère de l’ICF permet une manipulation sécurisée afin que les entrepreneurs puissent construire rapidement et efficacement.
• La construction de l’ICF peut se dérouler dans des conditions défavorables telles que la pluie, ce qui permet d’économiser de l’argent sur des retards coûteux.  
• La durabilité et la résistance de l’ICF créent des maisons durables et résistantes aux catastrophes.
• Les ICF résistants à l’humidité contrôlent l’accumulation d’eau à l’intérieur du mur.

Inconvénients de l’ICF

• Le coulage du béton dans le mur ICF nécessite des entrepreneurs qualifiés et expérimentés. Ces professionnels savent combien de pieds de béton couler à la fois sans risquer une éruption. Le béton coulé trop rapidement peut éclater à travers les panneaux de polystyrène (éruption), entraînant des retards de nettoyage et de construction coûteux.
• Les entrepreneurs doivent suffisamment faire vibrer le béton lors du coulage pour éviter les nids d’abeilles (poches d’air et vides) – des zones creuses qui réduisent la résistance et la stabilité d’un mur ICF.
• La sensibilité des panneaux ICF à l’intrusion des eaux souterraines oblige les constructeurs à inclure des tuiles et des feuilles de drainage pour minimiser les effets néfastes de l’humidité. Ces caractéristiques s’ajoutent aux coûts globaux du projet de construction.
• Les termites peuvent creuser à travers les panneaux de polystyrène ICF et de minuscules fissures dans le béton où ils peuvent se régaler des solives, des revêtements de sol et d’autres éléments en bois de la maison. L’application de méthodes résistantes aux termites ajoute des coûts supplémentaires au processus de construction de l’ICF.

3. Charpente en bois léger

Aux États-Unis, les constructeurs utilisent couramment des charpentes en bois léger fabriquées à partir de résineux (pin, épicéa et sapin) sciés et rabotés à la machine aux dimensions standard.

Avantages de la charpente en bois léger 

• Les constructeurs peuvent facilement transporter à la main chaque composant d’une charpente en bois léger, ce qui permet une construction rapide sans outils lourds. 
• L’adaptabilité du bois clair permet une flexibilité de conception.
• La disponibilité de clous fabriqués à la machine et de bois coupé rend le bois léger facilement accessible aux constructeurs.
• Le bois léger renouvelable est bénéfique pour l’environnement.

Inconvénients de la charpente en bois léger

• La vulnérabilité du bois à l’humidité peut provoquer des moisissures malsaines et entraîner des réparations coûteuses. 
• La combustibilité du bois impose des techniques de construction qui préviennent les incendies potentiels. La conception d’une structure à ossature bois doit également limiter la propagation des flammes en cas d’incendie. 
• Les termites peuvent envahir les bâtiments à ossature de bois, ce qui peut nuire à la durabilité d’une maison et coûter des milliers de dollars à réparer. 
• Construire une maison à ossature de bois avec la force et la résilience nécessaires pour résister aux tempêtes, aux inondations, aux vents extrêmes et même aux tremblements de terre représente un défi pour la plupart des constructeurs. C’est aussi cher. La construction d’un bâtiment à ossature de bois résistant aux catastrophes coûte 25 à 30 % de plus qu’une construction standard .  

4. Construction en blocs de béton

L’industrie du bâtiment se réfère à un bloc de béton comme une unité de maçonnerie en béton (CMU). Généralement, la fabrication de blocs de béton utilise des matériaux comme le ciment Portland, différents agrégats comme la pierre ou le quartz et de l’eau. Les CMU sont disponibles dans une gamme de formes standard et peuvent être creux ou pleins, avec deux ou trois noyaux.

Avantages de la construction en blocs de béton

• Les blocs de béton résistants à l’humidité empêchent la croissance de moisissures.
• Les blocs de béton ignifuges agissent comme un pare-feu entre les pièces ou les structures. 
• Les blocs de béton résistants aux parasites améliorent la durabilité d’une maison et réduisent les coûts d’entretien futurs.

Inconvénients de la construction en blocs de béton

• Les systèmes de murs modernes nécessitent une construction en blocs de béton pour inclure plus de fonctionnalités, des couches supplémentaires et des étapes supplémentaires, ce qui prend plus de temps et d’argent, par rapport aux projets d’il y a plusieurs décennies. 
• L’aspect industriel du bloc de béton nécessite l’application d’un parement, comme le stuc.
• Les valeurs R des blocs de béton varient de 2 à 3 , ce qui ne contribue pas de manière significative à une maison éconergétique.

5. Structure en acier

Des bandes d’acier galvanisé dans des laminoirs à froid produisent les poteaux d’acier pour encadrer une maison. Les murs porteurs nécessitaient des poteaux avec des métaux de plus gros calibre que les poteaux en acier pour les murs non porteurs. 

Les avantages des maisons à ossature d’acier

• La solidité de la construction à ossature d’acier résiste aux vents dangereux.
• Les travailleurs peuvent facilement transporter et stocker les goujons en acier légers et creux.
• Étant donné que l’humidité n’affecte pas les montants galvanisés, un montant en acier ne se déforme pas et ne pourrit pas et peut rester droit et solide pendant toute sa durée de vie. 
• La fabrication de poteaux métalliques avec de l’acier recyclable crée un produit vert.
• Les montants en acier n’émettent pas de composés organiques volatils.
• L’acier résistant aux termites élimine le besoin de dispositifs antiparasitaires.

Les inconvénients des maisons à ossature d’acier

• La disponibilité limitée de dimensions moins courantes de montants en acier peut ralentir la progression de la construction.
• L’acier perd de sa résistance à des températures élevées, comme lors d’un incendie, ce qui rend la charpente en acier susceptible de se déformer et même de s’effondrer. De plus, l’acier conduit activement la chaleur, de sorte que les matériaux à proximité des montants en acier peuvent s’enflammer, provoquant la propagation rapide des flammes à d’autres zones d’une maison.
• Les constructeurs trouvent difficile et dangereux de couper des montants en acier. 
• Le collage d’une vis à cloison sèche dans un montant en acier nécessite des charpentiers expérimentés.
• La conductivité des charpentes en acier entraîne des ponts thermiques.
• Des études montrent qu’un système de charpente en acier peut coûter 15 % de plus qu’un système de charpente en bois.

Comparaison des coûts initiaux et à long terme des matériaux de charpente de maison

Les coûts initiaux des matériaux de charpente et de la main-d’œuvre peuvent varier selon les emplacements, ce qui rend la comparaison des coûts difficile. Cependant, pour de nombreuses régions du pays, le bois et les blocs de béton sont les matériaux de charpente les moins chers, suivis de l‘acier , du SIP et de l’ICF .  

Les caractéristiques des matériaux de charpente qui affectent les coûts à long terme d’une maison (factures de services publics, entretien et réparations) comprennent l’efficacité énergétique et la résistance aux catastrophes, aux ravageurs et à l’humidité. 

• L’efficacité énergétique réduit les factures de services publics. La conception de l’ICF et du SIP crée des murs économes en énergie. Les ossatures en bois, en acier et en béton nécessitent une application d’isolation pour obtenir des murs éconergétiques. 
• La résistance aux catastrophes permet d’économiser sur les réparations coûteuses. Toutes les méthodes d’encadrement peuvent offrir une résistance aux catastrophes ; cependant, le bois nécessite des caractéristiques supplémentaires coûteuses pour obtenir une résistance aux catastrophes. 
• La résistance aux termites permet d’économiser sur l’entretien et les réparations coûteux. L’acier et le béton résistent aux termites. ICF, SIP et le bois nécessitent tous des traitements contre les termites.
• La résistance à l’humidité protège l’intégrité d’une maison et évite les réparations coûteuses. Les charpentes en ICF, en acier et en blocs de béton contribuent à une maison résistante à l’humidité. Le SIP et le bois nécessitent plus de fonctionnalités pour contrôler l’accumulation d’humidité dans le système mural.  

Système de mur ICF : le meilleur choix pour un produit de charpente de maison

Un système de mur ICF offre tous les avantages des autres systèmes de cadrage et aucun des problèmes.

• Les blocs ICF permettent d’économiser sur le coût de construction initial. Le matériau en béton léger du système de mur ICF, ainsi que son isolation intégrée et un système d’auto-ancrage qui reste en place, le rendent facile et rapide à installer. 
• Plusieurs composants du système de mur ICF réduisent les dépenses à long terme.
  • Les blocs ICF économes en énergie réduisent les factures de services publics.
  • Les blocs ICF résistants à l’humidité protègent la durabilité d’une maison et réduisent les coûts d’entretien.
  • Les blocs ICF résistants au feu, aux catastrophes et aux termites minimisent les coûts de réparation et garantissent une maison durable.

Lors de la sélection d’un matériau de charpente, les constructeurs doivent peser le pour et le contre de chaque produit afin de gérer au mieux les coûts de construction initiaux et les dépenses à long terme pour le propriétaire. La décision oblige souvent les constructeurs à compromettre des caractéristiques importantes, telles que l’efficacité énergétique et la résistance à l’humidité, afin d’économiser sur les coûts de construction initiaux.

Heureusement, un système de mur ICF offre une solution à tous les problèmes associés aux matériaux de charpente. Un système de mur ICF permet d’économiser sur les coûts initiaux en réduisant le temps et les besoins en main-d’œuvre pendant la construction. Un bloc ICF permet d’économiser davantage sur les dépenses à long terme en réduisant la consommation d’énergie et en minimisant les coûts de remplacement, de réparation et d’entretien.

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