9- Le bois et les constructions en hauteur
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9- Le bois et les constructions en hauteur 9- Le bois et les constructions en hauteur Notre couverture : Le parc d’activité économique « Galaxia » à Transinne (Libin) Photo : © Valbois RN AU SOMMAIRE : En prenant de la hauteur, le bois élève le débat Pages 2 et 3 Le parc d’activité économique « Galaxia » à Transinne (Libin) : Le bois prend de l’altitude afin de mieux tutoyer les étoiles Pages 4 à 7 L’immeuble « Stadthaus, Murray Grove » à Londres (Royaume-Uni): Le plus haut bâtiment d’habitation en bois du monde Pages 8 et 9 « La résidence du Cèdre » à Obernai (France) : Quelques étages inventent le “nouvel habitat social” Pages 10 à 13 L’extension de l’école communale de Walhain : La légèreté du bois pour gagner de la place en hauteur Pages 14 et 15 CRÉDITS : Les textes sont la propriété des architectes pour les différents projets présentés, de Valbois RN et de La Fibre Comm. Toute reproduction, En prenant de la hauteur, le bois élève le débat… Pour beaucoup, et de manière totalement spontanée, le bois en hauteur fait remonter l’image de la cabane que l’enfant a perchée dans l’arbre du jardin. Vision certes attendrissante, mais vision d’une autre époque ! Aujourd’hui, travailler sur plusieurs niveaux est devenu un impératif. La raréfaction des surfaces disponibles pousse à la prise de hauteur. Longtemps, béton et acier ont fait figure de référence, or les progrès technologiques et la prise de conscience écologique bousculent l’ordre établi : le bois révolutionne les habitudes et nous contemple désormais de haut, de très haut. Notre époque est à l’économie, à l’usage intelligent des ressources. L’espace disponible ne déroge pas à cette règle, il y a une logique à construire en hauteur. La hauteur est une solution au manque d’espace et une opportunité pour renouveler l’image de la ville : elle répond au problème du logement, ainsi qu’à la nécessité de créer de nouveaux lieux de vie et d’activité. À surface égale, on crée plus de place ; l’espace préservé peut être mis à profit pour dessiner des rues plus confortables, pour mieux accueillir les transports publics, et pour soutenir la création d’espaces verts de qualité. L’architecture de la hauteur est une discipline à part entière, le talent du créateur consistant à éviter toute rupture du paysage urbain. Scénographie, aménagement, urbanisme sont autant d’éléments du vocabulaire du créateur pour que l’objet nouveau s’insère harmonieusement dans l’existant et enrichisse le langage visuel du lieu. Cependant, ce type de projet n’est pas exempt de critiques, notamment concernant le bilan écologique et énergétique. Jusqu’à très récemment, l’homme a construit en hauteur en privilégiant essentiellement deux matériaux : l’acier et le béton. Or les vertus écologiques de ces composants sont critiquées, chiffres à l’appui. L’énergie grise nécessaire à leur production, les matières premières utilisées pour leur fabrication, le bilan carbone qu’ils présentent… sont tous des éléments à prendre en compte dans le choix des matériaux. De surcroît, les déperditions thermiques, énergétiques et les attentes en matière de confort acoustique sont autant de contraintes et de difficultés souvent chroniques de ces bâtiments, qu’il faut résoudre. Ainsi, parmi l’ensemble des matériaux disponibles sur le marché, le bois a une place de choix permettant de répondre, seul ou en mixité, à ces différentes problématiques. Le bois, candidat à la hauteur, a fait irruption dans le cercle fermé des compétiteurs, depuis déjà bien longtemps, mais par la petite porte. Dans un premier temps, il s’est contenté de coiffer les édifices déjà construits. Sa masse volumique faible, sa facilité d’utilisation en ont fait un matériau de prédilection en matière de surélévation. Les progrès technologiques de ces quinze dernières années, et notamment l’arrivée sur le marché de panneaux en bois massif contrecollé, cloué, agrafé… ont totalement chamboulé le panorama. Ces nouveaux éléments présentent un bilan écologique et environnemental très bon, mais surtout ils font état de caractéristiques mécaniques de très haut niveau. Le dernier rempart à l’utilisation du bois en hauteur a sauté. Et comme un bonheur n’arrive jamais seul, l’aspect massif de ces panneaux conforte les qualités thermiques, acoustiques, de qualité de l’air et de résistance au feu des ouvrages… même partielle, des textes et des documents de cette publication, est soumise à l’approbation préalable de leur(s) propriétaire(s). Réalisé en juin 2009 2 Mais alors, comment se fait-il qu’il y ait encore si peu de références en Wallonie ? Avis, témoignage LE POINT DE VUE DE L’INGÉNIEUR-CHERCHEUR La parole à Yves Weinand Professeur associé et directeur du laboratoire de construction en bois “Ibois” à l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne - EPFL (Suisse) Responsable du bureau d’études Weinand La théorie et la pratique en un seul homme ! Avec sa double casquette, chercheur une partie de la semaine et ingénieur l’autre, l’homme côtoie le bois 24 heures sur 24. Au travers de ses travaux et de ses voyages à l’étranger, il offre une réflexion aiguisée sur le bois et les constructions en hauteur. « Le bois ne pose, techniquement, aucun problème quand il s’agit de construire des ouvrages de plusieurs étages. Grâce aux panneaux en bois massif, on dispose dorénavant de composants structurels dotés d’une résistance mécanique très élevée dans les trois dimensions, ce qui n’est pas le cas du bois brut et qui handicapait ce matériau. D’ailleurs récemment, je rencontrais un architecte norvégien qui achevait un immeuble de logements sociaux de cinq étages à Trondheim, tout en panneaux de bois massif. La preuve que c’est tout à fait réalisable ! Mais ces matériaux sont encore très méconnus dans notre région. À mon avis, les professionnels ne leur ont pas réservé l’accueil qu’ils méritent, sûrement parce qu’ils changent trop leurs habitudes. Pour monter en hauteur, il faut des contreventements très rigides ; ils ont l’habitude d’utiliser de l’OSB et ce n’est plus possible. C’est pour eux une remise en cause complète de leurs façons de faire mais, de mon point de vue, il faut y aller, les panneaux bois sont l’avenir ! Autre frein au développement du bois dans les bâtiments en hauteur : le spectre du feu. Beaucoup de nos difficultés proviennent d’une méconnaissance du matériau, y compris de la part des autorités administratives. Pourtant, le bois fait preuve d’une excellente résistance au feu, son problème réside simplement dans sa réaction à la flamme. Comme il n’est pas classé ininflammable, sauf à le traiter, il est souvent écarté. C’est très dommage car sans être ininflammable, à un coût raisonnable, il peut devenir difficilement inflammable, mais ce niveau ne suffit pas ! Si on veut que le bois soit mieux reconnu et plus utilisé, il me semble important que la filière s’unisse pour faire évoluer les choses. Les pouvoirs publics ont également un rôle majeur à jouer en privilégiant la construction d’édifices en bois, qui puissent constituer des références. Les panneaux bois sont une opportunité à saisir. Tout autour de nous, les réalisations fleurissent, signe que maîtres d’ouvrage, architecte, entreprises en ont compris l’intérêt. » ILLUSTRATION : L’IMMEUBLE DE CINQ NIVEAUX À TRONDHEIM (NORVÈGE) Architecte : Brendeland & Kristoffersen Arkitekter AS - Photo : © Geir Brendeland Architecte : Brendeland & Kristoffersen Arkitekter AS - Photo : © Geir Brendeland Architecte : Brendeland & Kristoffersen Arkitekter AS - Photo : © Geir Brendeland Architecte : Brendeland & Kristoffersen Arkitekter AS - Photo : © Geir Brendeland 3 Territoires & Bois ■ Le bois et les constructions en hauteur LE PARC D’ACTIVITÉ ÉCONOMIQUE « GALAXIA » À TRANSINNE Le bois prend de l’altitude afin de mieux tutoyer les étoiles (LIBIN) : • Avec l’installation, en 1968, de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) dans le village de Redu, tout naturellement la commune de Libin a tourné son regard vers l’espace. En 1991, cette sensibilité se concrétise par l’ouverture de l’Euro Space Center, un site ludique et éducatif sur le thème de l’espace, dont la vocation est essentiellement familiale. En 2008, sous l’impulsion de l’intercommunale de développement économique de la province du Luxembourg, Idelux, un nouveau cap est fixé, en direction du monde de l’entreprise. Le parc « Galaxia » voit le jour. Des sociétés spécialisées dans les applications spatiales peuvent désormais élire domicile dans des bâtiments en bois, aujourd’hui sur deux niveaux, et se rapprocher des étoiles pour concevoir les technologies du futur. Depuis de nombreuses années, à proximité de l’ESA, gravitent de nombreuses entreprises, spécialisées dans le domaine spatial. L’ESA ayant entrepris de recentrer son activité sur le site de Redu, il devenait de plus en plus difficile pour ces PME qui étaient en location, tout autour, de trouver à se reloger. Devant le risque de délocalisation de certaines, par manque de place, et les pertes d’emplois qui pouvaient en découler, l’intercommunale Idelux a profité d’un terrain disponible, une partie du parking de l’Euro Space Center, pour y créer « Galaxia », le parc d’entreprises dédié aux activités spatiales. Ainsi, en bordure de l’autoroute E411, se développe un bâtiment novateur. En effet, les bureaux, construits en bois, sont logés sous une remarquable structure couverte de panneaux de verre et de panneaux photovoltaïques. C’est d’ailleurs ce grand parallélépipède de 52,80 m de long, 43,20 m de large et 16,20 m de haut, traité comme une serre horticole surélevée, qui attire le regard. Ce n’est qu’en scrutant les détails, que l’on remarque le “hameau” de bâtiments en L sur deux niveaux, Vue générale du projet, lorsqu’il sera achevé - Projet : © Philippe Samyn and Partners, architectes et ingénieurs - Image de synthèse : © Polygon graphics cvba 4 Les deux blocs, en forme de L, profitent pleinement de l’éclairage naturel - Projet : © Philippe Samyn and Partners, architectes et ingénieurs / Photo : © La Fibre Comm. abrité sous ce grand toit. Ensuite, la face vitrée se prolonge, parallèle à l’autoroute, sous la forme d’une galerie de 120 m de long et 4,80 m de large, venant habiller le bâtiment historique de l’Euro Space Center. Ce traitement architectural permet de répondre de manière particulièrement adroite aux multiples contraintes du dossier. D’une part, il permet de relooker le bâtiment d’accueil de l’Euro Space Center, jugé peu attractif, mais aussi et surtout, cette approche permet de créer une structure de protection au sein de laquelle le bois pourra tranquillement vivre sa vie. Les deux façades orientées sous vents dominants sont par exemple totalement fermées, excluant tout problème avec la pluie, de même au niveau de la toiture. Dernier élément au crédit de ce choix architectural, la création d’un visuel plus imposant, extrêmement harmonieux et à forte connotation “High-Tech”, en bordure d’autoroute. En s’attardant sur la serre, on peut être étonné par sa hauteur, à première vue démesurée. Mais s’il en est ainsi, avec des bâches ornées d’images de l’espace occupant tout le volume supérieur, c’est que les bâtiments hébergés ont été imaginés pour atteindre jusqu’à quatre niveaux. Aujourd’hui, seuls deux niveaux sont construits, arborant une géométrie évolutive. Le choix du bois est lié à plusieurs facteurs, le principal est le caractère d’urgence de la construction, le déménagement des PME était déjà programmé. En moins de quatre mois, il fallait livrer les deux bâtiments, l’un de 350 m2, l’autre de 450 m2 ! Autre élément qui a pesé dans la balance, l’attachement du maître d’ouvrage et de l’architecte au matériau bois. Pour relever ce défi, les éléments retenus sont des panneaux massifs structurels réalisés à partir de planches de bois, des essences résineuses, contrecollées en croix. Ces éléments préfabriqués sont utilisés pour réaliser les parois, les dalles et les toitures. Grâce à ces composants, il est possible à la fois de construire des bâtiments très rapidement, car l’intégration des éléments techniques (câbles électriques, câbles data…) peut se faire directement dans les panneaux; et dans le même temps, ces produits autorisent une construction évolutive. Sur la base de parois de seulement 9 cm d’épaisseur, les deux bâtiments sont capables d’atteindre quatre niveaux. La réalisation de ce type de construction, dite rez + 3, est facile et très adaptée au bois car des escaliers suffisent. Avec un noyau en béton, les cages d’escaliers servent de contreventement à la structure. C’est un gage de rapidité et de flexibilité car, dans ce cas, on n’est pas obligé de mettre en place des murs de refend*, laissant ainsi ouvertes toutes les possibilités de cloisonnement futur. Autre point à prendre en compte, le noyau béton, protégé par le bois, confère à l’ensemble une meilleure stabilité au feu. En matière d’acoustique, de gros efforts ont été consentis dans le sens du confort. Dans chaque bureau, les panneaux au plafond sont dotés d’une finition à base de lattes en bois ajourées avec, derrière, un matériau absorbant les sons, des fibres de bois. Entre bureaux contigus, un isolant est incorporé dans les cloisons, tandis qu’entre étages, une chape de 8 cm vient réduire les bruits d’impact. Pour le confort thermique, aux 9 cm d’épaisseur des panneaux en bois, se rajoutent au moins 20 cm d’isolant sous la forme de cellulose. Cela permet à ces deux bâtiments de frôler les valeurs du standard “passif ”. Une donnée importante quand on sait que le complexe aspire à l’autosuffisance énergétique, tant pour ses besoins électriques qu’en terme de chauffage, via ses 4 400 m2 de panneaux photovoltaïques. Au terme d’un chantier mené tambour battant, sur cet ouvrage qui est l’un des premiers en Wallonie à adopter ce type de panneaux, il est intéressant de mettre en avant le sentiment de confort et le bien-être éprouvé par l’ensemble des entreprises de construction présentes. Ici, pas de sentiment déplaisant d’humidité. Une qualité de vie qui est d’ailleurs corroborée par les premiers résidents, très satisfaits de leurs conditions de travail ! ❖ * Mur porteur formant séparation à l’intérieur d’un bâtiment. 5 Aspects techniques Territoires & Bois ■ Le bois et les constructions en hauteur La rapidité de mise en œuvre expliquée en images… Les panneaux utilisés pour construire le complexe « Galaxia » permettent de réaliser des chantiers en un temps record, très proprement et avec une équipe réduite, à savoir dans le cas présent six hommes et une grue. Photos : © Philippe Samyn and Partners, architectes et ingénieurs Prises de vue : C. Stuerebaut 1- Les panneaux de 62,5 cm de large sont assemblés en atelier. Sur le chantier, on livre les murs assemblés, laissant apparaître les futures ouvertures. 2- Quelques jours suffisent pour réaliser les murs extérieurs. Il ne reste plus qu’à poser les panneaux de dalle, qui comportent déjà la finition acoustique. 3- À l’issue de la troisième semaine de travaux, alors que l’étage vient d’être achevé, la pose des châssis débute au rez-de-chaussée. 4- Fin de la quatrième semaine du chantier, l’isolation thermique peut prendre place sur le pare-vapeur, fixé sur les panneaux en bois, à l’extérieur. 5- Après un mois et demi, dernière intervention de l’entreprise bois : la pose des caissons extérieurs en bois. Un travail qui durera, à lui seul, environ un mois ! La façade nord est ouverte sur l’extérieur, à la différence de la façade est, plus sujette aux pluies. Projet : © Philippe Samyn and Partners, architectes et ingénieurs / Photo : © La Fibre Comm. 6 La société Prefalux est une entreprise générale de construction qui a été fondée en 1974. Implantée à Junglinster, au Grand-duché de Luxembourg, la société compte à ce jour environ 240 collaborateurs. Les activités de Prefalux gravitent autour du second œuvre en réalisant plus spécifiquement des façades en panneaux bois, des charpentes, des toitures, la couverture, la serrurerie, le parachèvement… L’entreprise a été sollicitée pour construire le « Galaxia », prenant à sa charge toute la partie bois. Son directeur, Vincent Lazzari, nous détaille les atouts des panneaux bois retenus pour ce projet. Pour le directeur de Prefalux, le choix des produits utilisés, des Vincent Lazzari sait qu’il dispose là d’un produit indétrônable. panneaux originaires d’Allemagne, ne doit rien au hasard. « Il y Pour preuve, « si nous avions dû réaliser le complexe en béton, avait sur ce chantier une grande urgence. Notre mission compor- nous aurions doublé le délai de fabrication, passant à environ un tait des échéances très précises : un début de chantier le 3 juillet, an. Même en ossature bois pure, nous aurions mis 50 % de sur une dalle déjà réalisée, pour une livraison fin septembre d’un temps en plus car nous aurions été obligés de revenir avec des premier bâtiment, fin octobre du second ! Si nous avons sélec- éléments intérieurs pour achever le bâtiment. Avec les compo- tionné ces panneaux, c’est parce qu’il s’agit là d’un système pré- sants que nous avons utilisés, les éléments sont déjà finis : pas de fabriqué adapté à ce type de problématique ». faux plafond à réaliser, pas de peinture à appliquer ! ». Et Vincent Lazzari rentre dans le détail, au-delà de l’aspect préfa- Comme il le précise avec le sourire, « finalement, le plus long sur brication, il voit dans ces panneaux « l’avantage, par rapport à de ce chantier aura été la façade. Il a fallu y passer autant de temps nombreux concurrents, de disposer de caractéristiques chiffrées. que pour réaliser les deux bâtiments fermés ! ». Effectivement, le En fait, sur un élément de base, un simple panneau en bois projet est très répétitif avec ses 320 fenêtres. Entre chaque ouver- massif contrecollé, on peut faire évoluer les options : plus ture, des caissons en U à base de panneaux triply recouvrent l’i- d’absorption acoustique, une plus grande résistance au feu, une solant thermique fixé au mur. « Heureusement, il n’y a pas eu de plus grande isolation thermique… Pour tous ces points, on sait perte de temps pour construire ces caissons, c’est un travail que à l’avance qu’elle sera la performance atteinte ». nous avons réalisé en amont, dans l’atelier ». Pour Prefalux, le fait de bien connaître ce produit est un atout et Pour l’avenir, le dirigeant est confiant car « si Prefalux fait de un gage de plus que le chantier sera réalisé dans les temps. moins en moins d’ossature bois, c’est une évolution normale vu D’ailleurs, quand on lui demande quelques estimations de délai, les qualités largement supérieures de ces panneaux bois ». À l’intérieur, le bois reste visible au plafond, ajouré pour apporter une qualité acoustique supérieure. Projet : © Philippe Samyn and Partners, architectes et ingénieurs / Photo : © La Fibre Comm. Années de construction : 2008-2009 Durée des travaux : 4 mois pour la partie bois Surface (SHON) : 1 640 m2 (2 niveaux de 820 m2) Coût de la construction (HTVA) : 6 800 000 € (centre d’entreprises et connexion de la fibre optique vers la station ESA) Maître d’ouvrage : Idelux Maître d’œuvre (architectes et ingénieurs) : Philippe Samyn and Partners Tél. : +32 (0)2 374 90 60 E-mail : [email protected] Bureaux d’études : Philippe Samyn and Partners Tél. : +32 (0)2 374 90 60 - E-mail : [email protected] Arcadis (anciennement Ingénieurs BCT sprl) Tél. : +32 (0)4 349 56 00 E-mail : [email protected] Entreprises de construction : Louis Duchene S.A. (entreprise générale) Tél. : +32 (0)85 51 01 11 - E-mail : [email protected] Prefalux (lot bois) Tél. : +352 78 95 11-1 - E-mail : [email protected] caractéristiques de l’ouvrage Autre regard Des composants dont le comportement est connu… 7 Territoires & Bois ■ Le bois et les constructions en hauteur L’IMMEUBLE « STADTHAUS, MURRAY GROVE » À LONDRES (ROYAUME-UNI) : Dessin : © Waugh Thistle ton Le plus haut bâtiment d’habitation en bois du monde • Les réalisations en bois de quatre à six étages deviennent de plus en plus courantes en Europe. Plus rares sont les constructions qui vont au-delà, comme l’immeuble de sept niveaux construit en Allemagne, à Berlin. Mais ici, nous sommes dans le record, et à plusieurs titres. Tout d’abord par la hauteur, car cet édifice s’élève sur neuf étages ; mais aussi par le délai et le coût de sa fabrication. Au nord-est de Londres, dans une zone fortement urbanisée, la résidence de Murray Grove offre, depuis octobre 2008, vingt-neuf appartements, dont un tiers affecté à l’habitat social comme l’impose la réglementation anglaise. Les appartements s’orientent autour d’un noyau central, selon une structure en nid-d’abeilles. Conçue par le cabinet londonien d’architectes Waugh Thistleton, cette réalisation a demandé une collaboration très poussée entre concepteurs, ingénieurs structures et le fabricant du matériau bois, des panneaux massifs contrecollés venus d’Autriche. C’est au prix de nombreuses rencontres, de tests et de remises en cause que cet ouvrage a pu être construit quasi uniquement en bois : les murs porteurs, les planchers, les escaliers et la cage d’ascenseur. Seul le premier étage, qui héberge de nombreux commerces, est en béton tandis que la façade est agrémentée de panneaux bois-ciment. Au moment du chantier, les panneaux en bois massif contrecollé ont été livrés largement préfabriqués, ils comprenaient déjà les fenêtres, les portes et les ouvertures pour passer les gaines techniques. Ces panneaux, d’une taille allant jusqu’à 13 mètres, arrivaient selon une chronologie prédéterminée pour une pose immédiate. Seulement quatre charpentiers ont suffi pour réaliser les huit étages en bois, et ce, en neuf semaines ! Une telle technique de construction est particulièrement pertinente dans un environnement à forte densité de population : elle génère peu de bruit et peu de déchets. Préoccupation souvent associée aux bâtiments bois : l’acoustique. Les panneaux massifs apportent une bonne réponse car ils ont une densité relativement élevée. Autour de leur âme structurelle, l’acoustique est gérée par les couches supplémentaires qui sont ajoutées. Grâce aux planchers flottants et aux plafonds suspendus, l’atténuation acoustique dépasse largement la réglementation britannique (58 - 60 dB). ❖ Vue globale sur le projet en cours de construction avec, en tout et pour tout, la présence d’une unique grue sur le chantier - Photo : © Will Pryce 8 Aspects techniques Une réflexion globale autour des enjeux environnementaux Si cette réalisation est exceptionnelle par sa hauteur, elle l’est tout autant par les efforts de ses concepteurs en faveur d’une réduction de l’impact environnemental de l’architecture. S’inscrivant dans la logique du développement durable, les architectes Waugh Thistleton ont construit un bâtiment en prenant en compte l’ensemble de son cycle de vie. Pour sa construction, les concepteurs ont privilégié le bois car c’est un matériau naturel, renouvelable, qui stocke le carbone. En comparant les différentes techniques de construction pour réaliser un tel ouvrage, il est apparu aux architectes que l’utilisation du béton, un volume d’environ 950 m3, aurait émis dans l’atmosphère quelque 68 tonnes de carbone. Le même calcul, appliqué aux 120 tonnes d’acier nécessaires, donne un résultat de 57 tonnes de carbone dispersées dans l’air. Avec les 830 m3 de bois présents dans cet immeuble, ce sont 181 tonnes de carbone qui sont stockées, de manière permanente. En travaillant le bois, on émet très peu de carbone, le bilan reste largement positif. Autre élément, il met en exergue la possibilité de valorisation du bois, à toutes les étapes de sa transformation. Les panneaux en Ci-dessus, les huit étages supérieurs sont en panneaux de bois - Photo : © Will Pryce Ci-dessous, l’intérieur d’un appartement, travaux achevés - Photo : © Will Pryce bois massif sont fabriqués en utilisant une colle non toxique. Les déchets de bois, ou de panneaux, servent d’énergie pour l’usine de fabrication (en Autriche), qui y puise son propre chauffage, ainsi que pour deux villages voisins, qui en bénéficient également. Ultime attention, durant sa vie, le bâtiment a été conçu pour être faiblement consommateur en énergie. Et au moment de sa déconstruction, celle-ci sera aisée et peu énergivore. D’ailleurs les panneaux bois pourront être recyclés ou servir de combustible pour des besoins de chauffage. Il s’agit là d’une nouvelle philosophie de la construction, adoptée depuis quelques années par le cabinet Waugh Thistleton, qui, suite à ses recherches sur l’utilisation en structure du bois massif, s’est détourné de matériaux comme le béton et l’acier. Années de construction : 2008-2009 Durée des travaux : 2 mois pour la partie bois Surface (SHON) : 9 niveaux d’environ 300 m2 chacun Coût de la construction (HTVA) : environ 4 150 000 € Maître d’ouvrage : Metropolitan Housing Trust / Telford Homes PLC Maître d’œuvre : Waugh Thistleton Architects Ltd Tél. : +44 (0)20 76 13 57 27 E-mail : [email protected] Bureau d’études : Techniker Ltd caractéristiques de l’ouvrage Ci-dessous, la façade composée de 5 000 panneaux en trois couleurs - Photo : © Will Pryce Tél. : +44 (0)20 73 60 43 00 E-mail : [email protected] 9 Territoires & Bois « ■ Le bois et les constructions en hauteur LA RÉSIDENCE DU CÈDRE » À OBERNAI ( FRANCE ) : Quelques étages inventent le “nouvel habitat social” • Soleil à midi, le 21 décembre Soleil à midi, le 21 juin La résidence du Cèdre est un programme Soleil à midi, le 21 décembre Soleil à midi, le 21 juin de 24 logements sociaux venant se substituer à une ancienne “barre” de logements. Le projet s’organise selon deux bâtiments occupant les franges nord et sud de la parcelle, en ménageant un espace vert central où s’érige le cèdre préservé. Le bâtiment sud comprend 10 logements organisés en R + 2 sur un socle intégrant caves et locaux techniques. Le bâtiment nord est composé de 14 logements organisés en R + 2 + attique - soit 4 niveaux droits - sur un niveau semi-enterré accueillant garages, caves, locaux techniques et locaux communs. Le projet s’inscrit dans la philosophie des “Passivhaus” allemandes ou autrichiennes, des bâtiments “Minergie” suisses. Conçu dans une démarche de développement durable, il met en œuvre des critères avancés de la qualité environnementale. La construction de la résidence du Cèdre s’inscrit dans une démarche de conception bioclimatique qui se traduit par son implantation plein sud, la compacité des volumes créés, la prise en compte des masques solaires voisins, la distribution des espaces intérieurs tenant compte de l’orientation, la répartition et le dimensionnement des ouvertures. Les protections solaires sont assurées par le ressaut des avant-corps et la mise en œuvre de stores vénitiens extérieurs à commande électrique. Le projet fait appel, pour sa réalisation, à des panneaux en bois massif contrecollé. Ce procédé, en provenance de la ForêtNoire (Allemagne), propose une gamme étendue de composants bois, parmi lesquels des éléments de murs, de dalles et des supports de couverture en sapin blanc et en épicéa. Dans le cadre de la résidence du Cèdre, 480 m3 de bois sont mis en œuvre, dont 450 m3 uniquement pour la structure. Le clos couvert prend corps sur la base d’un soubassement béton, sur lequel sont assemblés des panneaux porteurs en bois massif contrecollé, d’une épaisseur de 90 mm. Les dalles intermédiaires et les supports de couverture sont également en composants bois, d’une épaisseur variable selon la portée. Le choix des matériaux et des techniques répondant aux critères de la qualité environnementale s’exprime également par la mise en œuvre de menuiseries extérieures bois à faible émissivité et d’une isolation thermique extérieure en laine de bois, de 160 mm d’épaisseur. Une membrane d’étanchéité à Vue générale sur le projet, avec à gauche le bâtiment de quatre niveaux, et à droite celui de trois niveaux - Photo : © Régis Mury 10 L’intérieur du bâtiment sud, plus précisément le premier étage, monté en deux jours - Photo : © Régis Mury l’air est posée en continuité entre l’isolant et la structure bois. À l’extérieur, un bardage en mélèze ou un enduit sur isolant ont été privilégiés, selon l’exposition et les risques de vieillissement des façades. En aménagement intérieur, la sous-face des dalles en composants bois est finie d’usine, avec une lasure anti-UV, et reste apparente. Les cloisons et les séparatifs de logements sont des cloisons traditionnelles en plaques de plâtre sur ossature métallique. Les escaliers des duplex, les portes intérieures et les plinthes sont en bois massif. Enfin, le mobilier intégré des cuisines est en panneaux dérivés du bois. La forte isolation de l’enveloppe, couplée au système de chauffage mutualisé entre chaudière gaz à condensation et eau chaude solaire, contribuent à faire de ce bâtiment une réalisation particulièrement performante sur le plan énergétique, d’autant qu’il met en œuvre un système de ventilation double flux à haut rendement. La consommation estimée pour le chauffage est très faible, de l’ordre de 32 kWh/m2/an. Des structures métalliques indépendantes, désolidarisées des volumes habitables pour les balcons, séchoirs et coursives distribuant les logements, permettent de limiter fortement les ponts thermiques. Des panneaux photovoltaïques, en toiture, compensent l’énergie consommée pour l’éclairage des communs, et des toitures-terrasses végétalisées complètent ce dispositif environnemental. En matière de délais, le chantier est également exemplaire. Pour le bâtiment sud, de 3 niveaux et 800 m2 de SHON, le hors d’eau / hors d’air a été réalisé en 7 jours ouvrables, par 4 personnes. Quant au bâtiment nord, de 4 niveaux et 1 200 m2 de SHON, il a fallu à peine 12 jours ouvrables pour cette petite équipe de 4 personnes. Le confort des habitants a été une préoccupation constante. La distribution par coursives permet d’offrir des logements traversants et un éclairage naturel de toutes les pièces. Trois de ces 24 logements sont d’ores et déjà équipés et occupés par des personnes à mobilité réduite. L’offre totale, exprimée suivant les critères français, est de 2 F2, 10 F3, 10 F4 dont 9 duplex et 2 F5. Pour mieux en comprendre la signification, il faut savoir qu’en France, un appartement est toujours doté d’un ensemble “cuisine, salle de bain et WC” plus un nombre de pièces à vivre (séjour, salle à manger, chambre) qui est indiqué à côté du “F”. Du plain-pied au duplex, la résidence offre donc une réelle diversité de logements, qui l’apparente à l’habitat intermédiaire. Des jardins privatifs au rez-de-chaussée, et des balcons aux étages, offrent à chacun l’agrément d’espaces extérieurs rendus intimes par l’avancée des séchoirs qui les bordent. Le cèdre caractérise le généreux espace vert central, justifié par l’ensoleillement hivernal recherché pour la récupération des apports solaires gratuits. ❖ Les composants bois sont fabriqués en usine et assemblés sur place, en filière sèche, avec très peu de personnel et d’outillage - Photo : © Régis Mury 11 Aspects techniques Territoires & Bois ■ Le bois et les constructions en hauteur Des panneaux en bois au service du “bien construire” Benoit Reitz, à la tête de l’entreprise lorraine Objectif Bois, importe en exclusivité pour le sol français les composants en bois massif contrecollé qui ont été utilisés à Obernai. À partir de ce projet précurseur et pourtant récent, l’inauguration de la résidence date seulement d’octobre 2008, il voit naître un engouement croissant, qu’il juge justifié, au profit des composants qu’il distribue. Il nous explique pourquoi. « L’architecte du projet, Régis Mury, a toujours souhaité réaliser des bâtiments peu consommateurs en énergie et synonymes de grand confort de vie » entame Benoit Reitz. Il rajoute que « séduit par l’exemple autrichien, au Vorarlberg, cet architecte a de tout temps été motivé par le “bien construire”, une nouvelle ère qui exige des remises en cause : la construction a besoin de produits aux multiples qualités et à la mise en œuvre aisée ». En découvrant les produits distribués par Objectif Bois, Régis Mury en comprend vite l’intérêt pour “bien construire”. « En répondant simultanément à plusieurs exigences - stabilité, résistance au feu, qualité de l’air, confort acoustique, thermique… ces composants sont la solution » relève Benoit Reitz. Et justement, parlons du bâti ! En utilisant ces éléments en bois, la résidence du Cèdre atteint aisément le niveau de la basse consommation d’énergie, voire celui du passif. Comme le résume fort bien le distributeur, « c’est très satisfaisant de faire des bâtiments d’une telle qualité thermique pour des gens qui ont peu de moyens, en plus, dans le cadre de prix d’un bailleur social ! ». Autre point fort du projet, des résultats acoustiques extrêmement bons. « La difficulté majeure de la construction bois, le bruit de choc, est parfaitement maîtrisée grâce à une savante addition de matériaux qui font masse/ressort/masse ». Avec ce projet, c’est tout l’habitat social qui est réinventé. L’État français, et le Ministre Jean-Louis Borloo, ne s’y sont pas trompés, primant cet exemple dans le cadre de son appel à projets “CQFD - Logements optimisés : coûts, qualité, fiabilité, délais”. Pour en savoir plus : www.chantier.net/cqfd.html Coupe verticale d’une cloison séparative entre logements ����� � � � � �� Coupe : © Régis Mury �� �� �� � Revêtement de sol collé en PVC � Chape traditionnelle au mortier (épaisseur : 50 mm), sur polyane � Résilient acoustique en laine de roche (épaisseur : 35-40 mm) � Ravoirage en béton allégé (400 kg/m3 - épaisseur : 40 mm), sur polyane � Membrure en bois massif contrecollé (épaisseur : 215 mm), sous-face finie d’usine � Remplissage en billes d’argile à raison de 72 kg/m2 � Connecteurs (plaques multiplis vissées sur la membrure en bois) � Cornières d’arrêt de chape (remplissage en laine de roche de 20 mm) � Cloison séparative en plaques de plâtre (épaisseur : 180 mm) sur bandes résilientes �� Plinthe bois 70 x 20 mm sur joint souple �� Raccord courant des membrures bois avec connecteur agrafé �� Détail acoustique : sous face de la membrure interrompue au droit de la cloison Les matériaux de l’architecture durable Vue 3D 12 :© Rég is M ury �� Cloison séparative en plaques de plâtre (épaisseur : 180 mm) sur bandes résilientes • Couvertine • Gravier • Toiture-terrasse végétalisée • Membrane d’étanchéité en PVC recyclable • Isolation thermique en laine de roche de 160 mm • Pare-vapeur • Forme de pente en voliges bois sur ossature • Dalle support de couverture en panneaux de bois massif contrecollé chargés de billes d’argile • Cloisons de distribution et cloisons séparatives en plaques de plâtre sur ossature métallique • Mur de façade porteur en panneaux en bois massif contrecollé (dimensions: 625 x 90 x 2 125 mm) • Bardage en mélèze posé à clins • Structure métallique indépendante des balcons et séchoirs, pour la suppression des ponts thermiques • Platelage bois à claire-voie des balcons sur structure métallique et bac de récupération des eaux • Membrane pare-pluie • Isolation extérieure en laine de bois de 160 mm • Bardage à claire-voie des séchoirs • Membrane d’étanchéité à l’air • Menuiseries extérieures bois avec double vitrage isolant à l’argon • Store vénitien à lames alu et commande électrique • Sous-sol en béton armé • Enduit sur isolation extérieure • Semelle de fondation La parole à Violaine Kieffer Responsable Développement de la SEML “OBERNAI Habitat” Pour qui vit à Obernai, ville très touristique d’environ 11 200 habitants, la Société d’Économie Mixte Locale (SEML) “OBERNAI Habitat” est un acteur important pour se loger. Elle gère un parc d’environ 700 logements sociaux répartis en une dizaine de résidences. Ici, la résidence du Cèdre fait déjà référence, comme nous l’explique Violaine Kieffer, Responsable Développement de la SEML “OBERNAI Habitat”. « Le projet est né sans idée préconçue sur les matériaux. C’est l’engagement environnemental de l’architecte Régis Mury et sa passion du bois qui nous ont amenés vers ce choix. En Alsace, à deux pas des Vosges et de ses forêts, il existe une forte tradition bois. Choisir le bois construction est entré dans les mœurs depuis bien longtemps. Afin de nous éclairer dans nos choix, le chiffrage a porté sur trois options structurelles: les panneaux en bois massif contrecollé, une ossature bois classique et une voie médiane associant béton et bois. Les prix étaient sensiblement identiques. Construire avec des panneaux n’est pas plus cher et offre des avantages inusités: les éléments sont préfabriqués en atelier, gage de rapidité et de minimisation des chutes sur le chantier. La fabrication des menuiseries extérieures bois a pu intervenir avant la mise en œuvre des panneaux car la précision d’exécution est inhérente au matériau. L’élévation de la structure bois a été le temps fort et spectaculaire du chantier: tous les 2 jours, un nouvel étage de la résidence voyait le jour grâce au travail de 4 charpentiers! La qualité de vie dans la résidence est exceptionnelle. L’ouvrage est certifié Qualitel, gage de qualité, de confort et d’excellentes performances thermiques. Le confort acoustique y est également au-delà de nos espérances. Cette réalisation exemplaire suscite une curiosité et un engouement sans précédent: depuis janvier 2008, nous avons accueilli plus de 900 visiteurs (élus, architectes, bailleurs sociaux, partenaires financiers…) curieux de découvrir ce “nouvel habitat social” en structure bois. » L’espace vert central, occupé par un cèdre, facilite la prise en compte de la course du soleil et le travail de conception bioclimatique - Photo : © Régis Mury L’attique du bâtiment nord offre, à trois appartements, deux pièces supplémentaires et un couloir de distribution, à la manière d’un duplex - Photo : © Régis Mury Années de construction : 2007 à 2008 Durée des travaux : 12 mois Surfaces habitables : 800 m2 + 1 200 m2 Coût total travaux (HTVA) : 2 686 000 € dont 972 000 € pour le lot bois Maître d’ouvrage : Société d’Économie Mixte Locale (SEML) “OBERNAI Habitat” Maître d’œuvre : Régis Mury architecte Tél. : +33 (0)3 88 41 81 89 - E-mail : [email protected] Bureau d’études bois : Thomas Steuerwald Ingénierie Bois Tél. : +49 (0) 9371 / 9760 - 0 - E-mail : [email protected] Entreprises de construction : GTG Société Nouvelle (composants bois, charpente, bardage) Tél. : +33 (0)3 88 87 74 19 - E-mail : [email protected] Martin & Fils (charpente) - Tél. : +33 (0)3 88 58 94 44 E-mail : [email protected] Eck (menuiserie intérieure bois) - Tél. : +33 (0)3 88 95 50 56 caractéristiques de l’ouvrage Avis, témoignage QU ’ EN PENSE LE MAÎTRE D ’ OUVRAGE ? 13 Territoires & Bois ■ Le bois et les constructions en hauteur L’ EXTENSION DE L’ ÉCOLE COMMUNALE DE WALHAIN : La légèreté du bois pour gagner de la place en hauteur • L’augmentation progressive de la population scolaire et la volonté de densifier le cœur du village de Walhain constituent les faits générateurs du projet d’extension de l’école. La réponse proposée, avec le bois, façonne un nouvel étage totalement autonome du bâti existant, et suscite une nouvelle lecture architecturale résolument contemporaine. Le projet d’extension de l’école communale relève du cassetête ! D’une part, il est impossible de démolir l’école existante et de construire à la place, car les élèves se retrouveraient sans infrastructure scolaire pendant les travaux. Construire à côté n’est pas plus indiqué, cette démarche condamnant les arbres du jardin attenant. Il reste bien la solution de la surélévation, mais l’ancienne école a malheureusement été érigée sans fondations, sur un sol de piètre qualité. La proposition formulée par l’architecte est pleine de bon sens et de créativité. Il propose de construire une surélévation, qui enjambe l’édifice actuel, sans en perturber le fonctionnement. Il s’appuie en cela sur deux qualités du matériau bois : la légèreté et la capacité de préfabrication en atelier. Pour pallier les carences du terrain, 26 colonnes en acier sont enfoncées dans le sol, durant les vacances de Pâques. La structure, préparée en atelier, est fixée aux colonnes en août. Elle est basée sur des poutres en bois lamellé-collé, du douglas de pays. Traditionnelles pour la toiture, les poutres du plancher profitent du toit inversé de l’ancien bâtiment et sont à inertie variable, gage d’une plus grande discrétion. Le remplissage et la finition de l’extension sont réalisés de septembre à mars. En extérieur, on valorise le cèdre; le douglas en menuiserie intérieure ; l’afzelia pour les portes. Rapidement bâtie, sans nuisances, et d’une grande légèreté, l’extension accueille six salles de classe. En englobant l’ancien bâtiment, et en prenant de la hauteur, le projet se met en conformité avec le contexte urbanistique du centre-ville avec son église à deux pas et ses maisons aux grands gabarits. ❖ Vue générale - Photo : © Grégoire Wuillaume Architecte 14 Ci-dessus, le bois est très présent dans chaque classe - Photo : © La Fibre Comm. Le bois dans les surélévations Lorsque l’espace vient à manquer, et qu’il est inenvisageable de se déployer latéralement, il reste possible de construire en hauteur. La surélévation est une solution d’agrandissement dans laquelle excelle le bois. Léger, solide, esthétique, peu onéreux, il se met en œuvre aisément et rapidement. Contrairement à l’extension en plan, miser sur la hauteur permet d’augmenter la surface disponible sans modifier l’emprise au sol. Elle s’avère souvent l’unique solution en milieu urbain compte tenu de la raréfaction des terrains. Par contre, reste posée la question des matériaux à privilégier… Surélever un bâtiment en recourant à la filière “humide”, c’est-àdire en béton, nécessite de grandes quantités d’eau. Cette solution s’avère parfois hasardeuse, voire impossible à appliquer en raison des risques encourus par les fondations d’origine. En À la recherche d’une source d’inspiration en matière d’architecture? Vous pouvez vous procurer “Habiter - L’abécédaire architectural de Grégoire Wuillaume”, publié par les éditions Le Cri, qui propose la vision de l’architecte-designer sur sa discipline, au travers d’un ensemble de mots. recourant à la filière “sèche”, donc au bois, on s’affranchit de ces menaces de surcharge. L’option bois agrège d’innombrables avantages : ■ la légèreté : le bois est 5 fois moins lourd que le béton ■ la polyvalence : une surélévation bois peut être mise en œuvre ■ la souplesse : léger et modulable, le bois permet de réaliser des ■ la rapidité : la préfabrication en atelier des ouvrages bois, plus en association avec tous les autres matériaux Années de construction : 2004-2005 Durée des travaux : essentiel des travaux réalisé durant les vacances scolaires, sur 8 mois au total Surfaces (SHON) : environ 520 m2 Coût de la construction (HTVA) : environ 900 000 € Montant du lot bois (HTVA) : environ 330 000 € surélévations dans des zones difficiles d’accès ou moins poussée, permet de réduire fortement la durée du chantier. ■ la propreté : n’utilisant pas d’eau, la filière “sèche” induit un chantier propre, qui respecte l’environnement végétal et architectural en place. ■ la convivialité : il est possible de réaliser une surélévation dans ■ l’esthétisme : le bois est un élément visuel d’accroche. un bâtiment en fonctionnement durant le chantier. Maître d’ouvrage : Commune de Walhain Maître d’œuvre : Grégoire Wuillaume Architecte et son collaborateur Benoît Cruysmans Tél. : +32 (0)10 65 99 18 - E-mail : [email protected] Entreprise de construction : Brahy s.a. (entreprise générale) Tél. : +32 (0)81 44 02 18 caractéristiques de l’ouvrage Aspects techniques Ci-contre, le chantier de la surélévation - Photo : © Grégoire Wuillaume Architecte 15 Éditeur responsable : Nadine Godet ■ Rue de la Converserie, 44 ■ 6870 Saint-Hubert Prochaine parution Le bois et le feu La maison de repos et de soins “Résidence Louis Theys” à Gosselies (Charleroi) - Architectes: association momentanée Arcadus architecte sprl & PEC sa - Photo: © Serge Brison Pour retrouver d’autres bâtiments publics et privés d’intérêt collectif où le bois s’illustre : www.territoiresetbois.org Document réalisé par Valbois RN.
