Les panneaux de bois et leurs applications (remplacé par les Dossiers du CSTC 2015/2.20)

Il existe actuellement une large gamme de panneaux aux propriétés et aux domaines d'application les plus variés. Cet article a pour but d'aider le menuisier à choisir les types de panneaux les plus appropriés en fonction de leur utilisation.

Composition et façonnage

Chaque type de panneau a une fabrication et une composition spécifiques qui en déterminent les propriétés physiques et mécaniques. Voici une brève description des quatre types de panneaux le plus fréquemment utilisés :
  • le panneau de particules est composé de particules de bois ou d'autres matériaux lignocellulosiques, dont la cohésion est assurée au moyen d'un liant organique. La masse volumique de ce type de panneau est plus importante en surface que dans l'âme. De même, les particules les plus grossières se retrouvent généralement dans l'âme du panneau
  • l'OSB (oriented strand board) se compose de plusieurs couches de lamelles de bois de forme et d'épaisseur déterminées, collées au moyen d'un liant. Les panneaux OSB sont généralement constitués de trois couches. Les lamelles des couches extérieures sont disposées parallèlement à la longueur du panneau, tandis que celles de la couche du milieu peuvent être orientées aléatoirement ou perpendiculairement au sens de la longueur
  • le contreplaqué est composé de diverses couches de placage collées perpendicu­lairement les unes aux autres. Les fibres des deux placages extérieurs (ou placages de finition) sont disposées dans le même sens et sont donc déterminantes pour l'aspect du panneau. L'âme consiste en un nombre impair de couches entrecroisées de façon symétrique par rapport à la couche centrale
  • le MDF (medium density fibreboard) est un panneau de fibres de bois fabriqué à partir de grumes écorcées, puis réduites en copeaux jusqu'à obtention de fibres de la taille souhaitée. Celles-ci sont ensuite encollées et acheminées vers une épandeuse où elles sont déversées en une couche formant un tapis de fibres d'une épaisseur de près de 30 fois supérieure à celle du panneau en bout de chaine de production. Après le pressage, les panneaux sont sciés à la longueur voulue.

Caractéristiques mécaniques

Les propriétés des panneaux peuvent fortement varier selon l'espèce de bois utilisée, le type et la quantité de colle, les éventuels additifs et la masse volumique. On considère généralement que la résistance mécanique des panneaux augmente proportionnellement à leur masse volumique. Dans ce contexte, on distingue principalement :
  • la résistance en traction perpendiculairement aux faces : une cohésion insuffisante entre les particules de bois peut amener le panneau à se fendre durant le processus de placage ou lorsqu'on introduit des connecteurs (chevilles, p. ex.)
  • la résistance en flexion : les panneaux de particules utilisés pour l'ameublement ou comme revêtement sont en général soumis à de faibles charges, de sorte que leur résistance mécanique peut être limitée. Pour les applications structurales, il est par contre nécessaire d'utiliser des panneaux dont la capacité portante est plus élevée
  • le module d'élasticité : plus le module d'élasticité est important, plus la flèche du panneau sous charge sera faible.

Quel panneau utiliser ?

Le marquage CE des panneaux destinés à la construction, obligatoire depuis 2006, est basé sur la norme NBN EN 13986. Ce marquage est apposé sur le panneau ou sur l'étiquette et spécifie notamment le type de panneau et sa classe technique. Cette dernière correspond à une classe de panneau associée à ses performances pour un emploi donné. Le panneau est évalué à l'aide de la norme adéquate (cf. organigramme).

Tous les types de panneaux ne se prêtent pas à toutes les situations. L'organigramme, basé sur l'arbre de décision établi par le CEN TC 112, indique la classe technique des panneaux pouvant être utilisés en fonction de l'application prévue en pratique afin de permettre au menuisier de choisir à bon escient. Chaque ligne représente un type de panneau déterminé (à particules, contreplaqué, MDF, OSB), dont les performances mécaniques et physiques vont croissant à mesure que l'on avance vers la gauche. En d'autres termes, le menuisier pourra toujours utiliser une classe technique de panneau figurant dans la même ligne, à gauche de l'application prévue (panneau aux propriétés supérieures à celles strictement nécessaires).

Les colonnes, quant à elles, désignent un certain nombre de panneaux pouvant être utilisés dans des situations similaires. Une cellule vide signifie qu'il n'existe pas de classe technique spécifique pour la famille de panneaux et l'usage prévu. Dans ce cas, il convient d'opter soit pour une autre famille de panneaux, soit pour un panneau aux propriétés supérieures au sein de la même famille (cellule à gauche de la cellule vide).

Les cellules marquées d'une croix rouge indiquent qu'à l'heure actuelle, l'application prévue n'est pas possible pour la famille de panneaux en question.

Milieu sec, humide ou extérieur

La classe technique du panneau dépendra du milieu dans lequel il sera utilisé. La norme NBN EN 1995-1-1 distingue les milieux suivants :
  • un milieu sec (classe de service 1), qui se caractérise par une humidité dans les matériaux correspondant à une température de 20 °C et une humidité relative de l'air ne dépassant 65 % que quelques semaines par an. Un type de panneau que l'on utilise en milieu sec convient également pour une application dans la classe de risque biologique 1 selon la norme NBN EN 335-3
  • un milieu humide (classe de service 2), qui se caractérise par une humidité dans les matériaux correspondant à une température de 20 °C et une humidité relative de l'air ne dépassant 85 % que quelques semaines par an. Un type de panneau que l'on utilise en milieu humide convient également pour une application dans les classes de risque biologique 1 et 2 selon la norme NBN 335-3
  • un milieu extérieur (classe de service 3), qui se caractérise par une humidité dans les matériaux supérieure aux classes précédentes. Un type de panneau que l'on utilise en milieu extérieur convient également pour une application dans les classes de risque biologique 1, 2 et 3 selon la norme NBN EN 353-3 (1).
Remarquons que si certains types de panneaux (cf. organigramme) peuvent être utilisés en classe d'usage 3, leurs performances seront compromises si un traitement de préservation adapté (en cas d'espèce de bois non durable) et un revêtement de surface et sur les chants ne sont pas appliqués. En outre, la longévité des panneaux dépendra fortement de leur exposition, du type et de l'entretien du revêtement de surface et des joints entre les panneaux.

Applications structurales

Dans l'organigramme, une distinction est faite entre les panneaux pour applications structurales et non structurales :
  • les panneaux structuraux (ou panneaux 'travaillants') sont destinés à être utilisés pour la conception et la construction d'éléments de bâtiment travaillant sous charge : murs, planchers, cloisons de contreventement (participant à la stabilité transversale des constructions), toitures ou poutres en I. On fait une distinction entre les panneaux structuraux ordinaires (usage général en structure - indice 'b') et les panneaux structuraux travaillant sous contraintes élévées (indice 'c') (2)
  • les panneaux non structuraux (indice 'a') sont utilisés notamment pour la réalisation de meubles ou comme panneaux de revêtement. Ces panneaux sont en outre subdivisés selon leurs propriétés mécaniques (résistance à l'arrachement des vis et à la flexion).

Exemples d'utilisation

L'organigramme présenté ci-après est complété par quelques exemples d'utilisation dans un bâtiment, également illustrés dans le schéma ci-dessous :
  • 1a : meubles, lambris, ébrasements de portes intérieures, cloisons légères, … dans les locaux habités et chauffés (classes de climat intérieur I, II et III selon l'Infofiche n° 11)
  • 1b ou 1c (3) : panneaux pour planchers intérieurs, supports de toitures chaudes, panneaux de contreventement (placés du côté intérieur), …
  • 2a : panneaux de revêtement dans des locaux intérieurs ne faisant pas partie du volume protégé du bâtiment ou dans des locaux humides caractérisés par une classe de climat IV, panneaux sous auvent ou avancées de toiture (pour autant qu'il n'y ait aucun risque d'humidification directe), …
  • 2b ou 2c (3) : panneaux de contreventement de murs extérieurs (placés du côté de la lame d'air), supports d'étanchéité, …
  • 3a (4) : planches de rive, bardages extérieurs, … (5)
  • 3b : applications structurales extérieures (panneaux participant à la stabilité transversale et directement exposés à l'extérieur).
Exemples d'utilisation des différents types de panneaux.
Exemples d’utilisation des différents types de panneaux.


(1) Selon la norme NBN EN 13986, la classe de service 3 couvre également la classe biologique 4. Elle correspond à des panneaux en contact avec le sol ou avec de l'eau douce et ainsi exposés en permanence à l'humidification. L'utilisation de panneaux en bois convient moins dans cette classe biologique et n'est en principe pas recommandée.
(2) Le terme 'contraintes élevées' n'est pas défini. Le choix entre ces deux types s'opérera sur la base d'un calcul prenant en compte notamment les charges à reprendre (catégorie d'utilisation selon la norme NBN EN 1991-1-1-ANB) et la géométrie des panneaux (portée, épaisseur, …).
(3) Le choix entre ces deux types s'opérera sur la base d'un calcul prenant en compte les charges à reprendre (catégorie d'utilisation selon la norme NBN EN 1991-1-1-ANB) et la géométrie des panneaux (portée, épaisseur, …).
(4) La longévité dépendra fortement de l'exposition du panneau, du type et de l'entretien du revêtement de surface appliqué.
(5) Les joints entre panneaux peuvent constituer une classe de risque (selon la NBN EN 335-3) supérieure à la classe 3 (humidification permanente).

Choix de la classe technique de panneau la plus appropriée.
Choix de la classe technique de panneau la plus appropriée.



Article complet


S. Charron, ir., chef de projet, laboratoire 'Matériaux de gros œuvre et de parachèvement', CSTC
G. Dekens, lic., chercheur, laboratoire 'Eléments de toitures et de façades', CSTC
Y. Martin, ir., chef de la division 'Matériaux', CSTC