# Promotion de l'usage du SAPin blanc du MAssif Central
## – SAPIMAC –

CHIN Yi Hien¹, GODI Gaël¹, SAUVAT Nicolas¹

¹Université Clermont Auvergne, Clermont Auvergne INP, CNRS, Institut Pascal, F-63000 Clermont-Ferrand, France.

yi_hien.chin@uca.fr

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A17

## Contexte économique régional

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Sapin mort des suites de
la sécheresse de 2018.

Crédit: Projet SapIN

Le sapin pectiné (Abies alba), ou sapin blanc, une ressource sous-exploitée dans le Massif Central.

* Taux d'exploitation de l'accroissement naturel : 39 % (sapin) vs 66% (autres résineux).

* Essence sensible au changement climatique.

* Dépérissements accrus avec sécheresses et canicules estivales.

Indicateurs de la santé des forêts

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Source: Thermomètre sylvo-sanitaire edition 2025, Département de la santé des forêts

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### Sapin pectiné

Essence présente

Essence principale

Essence pure

218 millions de m³ sur pied

+6,1 millions de m³/an d'accroissement naturel

## Contexte réglementaire

* La loi du 10 mars 2023 : Les parkings >1 500 m² doivent être couverts à 50 % par des ombrières photovoltaïques.

* Eurocode 5 : Calculs pénalisants pour bois humide (coefficients $k_{def}$ et $k_{mod}$).

Humidité > 20 % : +1 sur le coefficient $k_{def}$.

* DTU 31.1 : Obligation classe de service 3.

* FD P20-651 : Identification et affectation des classes d'emploi.

* Guide COBEI : Recommandations constructives pour la durabilité et la conception des ouvrages bois exposés aux intempéries.

Valeurs de $k_{mod}$ et $k_{def}$ pour le bois massif selon la norme NF EN 1995-1-1.

<table><thead><tr><th rowspan="3">Classe de service</th><th rowspan="3">k<sub>def</sub></th><th colspan="5">k<sub>mod</sub></th></tr><tr><th colspan="5">Classe de durée de chargement</th></tr><tr><th>Permanent</th><th>Long terme</th><th>Moyen terme</th><th>Court terme</th><th>Instantané</th></tr></thead><tbody><tr><td>1</td><td>0,6</td><td>0,6</td><td>0,7</td><td>0,8</td><td>0,9</td><td>1,1</td></tr><tr><td>2</td><td>0,8</td><td>0,6</td><td>0,7</td><td>0,8</td><td>0,9</td><td>1,1</td></tr><tr><td>3</td><td>2</td><td>0,5</td><td>0,55</td><td>0,65</td><td>0,7</td><td>0,9</td></tr></tbody></table>

Sapin pectiné : premier résineux de France

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## Points de blocage

### Maîtrise de la teneur en eau

* Teneur en eau sur pied supérieure aux autres résineux.

* Présence de poches d'eau dans le duramen.

* Séchage artificiel techniquement difficile, et économiquement peu rentable.

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Crédit: Projet SapIN

### Durabilité naturelle

* Espèce mal classée dans la NF EN 350, malgré des contre-exemples historiques.

Champignons

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Classe 4 - Faiblement durable

Insectes de bois sec

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Sensible

Termites

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Sensible

### Dimensionnement mécanique

* Bonnes qualités mécaniques potentielles (C18, C24, C30) mais le fort taux d'humidité à la pose implique des coefficients de calcul très pénalisant, en déformation comme en résistance.

### Variation dimensionnelle

* Retrait et gonflement liés aux variations hygrométriques.

* Déformations induisant des contraintes internes et désalignements d'assemblage.

## Objectifs

### Notre approche :

### Encadrer par des règles d'ingénierie l'usage de bois mal ou non séchés.

* (i) Justifier par la mesure : Construire des prototypes instrumentés pour quantifier cinétique de séchage in situ et stabilité mécanique.

* (ii) Suivre la structure : Développer une solution complète de monitoring dédiée aux structures bois, incluant des capteurs adaptés et analyse en temps réel.

* (iii) Adapter le calcul réglementaire : Proposer une méthodologie de calcul moins pénalisante pour l'usage du bois vert en structure.

* (iii) Diffuser les bonnes pratiques : Compiler les contraintes de conception et de dimensionnement de structures en bois vert dans un Guide de conception à l'usage des Architectes et des Ingénieurs.

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## Méthodologie du projet

Bois d'essence de sapin pectiné
vert ou partiellement séché

Structure

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Panneaux photovoltaïques

Couverture

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Construction d'un démonstrateur instrumenté à échelle réelle de type ombrière photovoltaïque

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Système de monitoring conçu sur mesure, pour réaliser le suivi à long terme du démonstrateur, avec la mesure de :

- température et humidité relative de l'air

- taux d'humidité du bois

- inclinaisons, déplacements

- déformations

Les capteurs développés permettent de collecter des mesures en temps réel, grâce à une communication sans fil (Lorawan), et une installation discrète et autonome (fonctionnement sur batteries).

Instrumentation

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Planning

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Localisation

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Campus de Polytech Clermont
(livraison prévue en 2026)

Station météo

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Température, humidité de l'air,
vitesse et orientation du vent

<table><thead><tr><th>Tâche</th><th>2024</th><th>2025</th><th>2026</th><th>2027</th><th>2028</th></tr></thead><tbody><tr><td>Conception du démonstrateur</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Réalisation des travaux de construction</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Approvisionnement en bois vert</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Conception du système de monitoring</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Calibration et installation des capteurs</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Acquisition et suivi des données</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Analyse des données et exploitation des résultats</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Définition de la méthodologie de vérification E5</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rédaction du guide des bonnes pratiques</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Actions de valorisation pédagogique et professionnelle</td><td>t<sub>0</sub></td><td>t<sub>0</sub> + 12</td><td>t<sub>0</sub> + 24</td><td>t<sub>0</sub> + 36</td><td>t<sub>0</sub> + 48</td></tr></tbody></table>

SAPIMAC : Planning

Durée totale : 4 ans (48 mois)

## Conclusion et perspectives

Le projet SAPIMAC vise à fournir les justifications pour une **utilisation de bois peu ou pas séchés** en structure. Au-delà de la **valorisation d'essences** comme le sapin, l'intérêt est aussi de **limiter l'étape de séchage** qui est très énergivore dans le processus de transformation des sciages.

La réalisation d'une structure d'ombrière démonstratrice, construite en sapin pectiné vert ou partiellement séché, servira de **preuve de concept**. Cette structure instrumentée sera suivie et les données serviront à **alimenter les modèles thermo-hydro-mécaniques**.

## Financement

Ce projet « SAPIMAC » est cofinancé par l'Union Européenne et la Région Auvergne-Rhône-Alpes dans le cadre du Fonds européen de développement régional (FEDER). Cette opération est également soutenue par le Fonds national d'aménagement et de développement du territoire (FNADT).

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