Construire en structure poteau-poutre-dalle facilite les transformations des bâtiments
Si les façades ne sont plus porteuses, s’il n’y a plus de murs de refend dans le bâtiment, il devient plus simple de le réaménager et d’utiliser des matériaux biosourcés pour remplir les façades.
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Les bâtiments de bureaux sont de longue date construit en structure poteaux-poutres, avec dalles béton. Les promoteurs de bureaux n’accepteraient pas la solution classique en immeubles collectifs de logements : façades porteuses, murs de refend en béton, etc. La solution poteaux-poutre libère l’espace et facilite les réaménagements : les cloisons intérieures et les façades ne sont pas porteuses.
Les poteaux et les poutres peuvent être en béton, en acier, en bois. Plusieurs technologies sont souvent associées dans un même bâtiment infrastructures et rez-de-chaussée en béton, les autres niveaux en poteaux-poutres bois, acier, voire les deux. Les dalles sont le plus souvent en béton à la fois pour des raisons acoustiques et pour atteindre des objectifs de tenue au feu. ©PP
Dans la mesure où les façades ne sont pas porteuses, il devient possible d’utiliser des matières biosourcées en remplissage. Bien sûr, les noyaux des bâtiments qui contiennent les escaliers et les ascenseurs sont normalement toujours en béton banché et jouent un rôle important dans le contreventement. Ce n’est cependant pas une fatalité, on voit timidement apparaître des bâtiments dont les noyaux sont en structure acier, voire même en CLT (Cross-Laminated Timber).
Voilà, en peu de lignes, tout est dit, ou presque. Par rapport à des façades et à des murs de refend en béton armé banché, la structure poteau-poutre-dalle n’offre que des avantages. Pourtant, si elle est de règle en tertiaire, elle demeure encore peu courante en logements collectifs.
Renonçons au béton banché en immeubles collectifs
Avec la prise en compte de l’empreinte environnementale des bâtiments, la RE2020 pousse les concepteurs à remettre leurs habitudes en question en cherchant des moyens de décarboner le gros œuvre. Des chantiers exemplaires, comme le village olympique à Saint-Denis où la reconversions des bâtiments était une règle impérative figurant dans le cahier des charges imposé par la Solideo - l'Etablissement Public chargé des infrastructures Olympiques et Paralympiques -, ont aussi montré qu’il était possible de construire des bâtiments à vocation de logement, autrement qu’en façades porteuses et murs de refend porteurs.
La structure poteaux-poutres-dalles aboutit à un plan libre qui maximise les possibilités d’aménagements et de réaménagement. ©PP
On sait depuis longtemps, grâce aux bâtiments de bureaux, calculer les bâtiments en structure poteaux-poutres-dalles pour résister à toutes sortes de contraintes, depuis le feu jusqu’au séismes. Dès 2017, l’institut technologique FCBA qui soutient la construction bois a produit un rapport sur le "Comportement aux séismes des structures poteaux-poutres en bois".
Des architectes spécialisés dans la construction bois, comme Stéphane Cochet, prônent de longue date le renoncement au béton banché et l’adoption de structures poteaux-poutres-dalles pour atteindre le nirvana du plan libre et profiter de toutes les possibilités d'aménagement qu’il offre.
Parmi les réalisations primées par Construction21 dans ses Green Solutions Award 2022-2023, figure notamment un bâtiment de 15 logements collectifs sociaux, construit à Boulogne-Billancourt pour Immobilière 3F par North by Northwest Architectes. C’est un bâtiment en poteaux-poutres-dalles béton, dont la façade non-poteuse est en béton de chanvre. C’est la première mise en œuvre de béton de chanvre dans un bâtiment R+8 : il est projeté sur un fond de coffrage en Fermacell, plaqué sur une ossature secondaire en bois, elle-même fixée à une ossature primaire en béton. Le chanvre a des propriétés hydriques telles qu'il permet une grande stabilité de l'humidité intérieure, limitant les déperditions tout en accroissant le confort intérieur en créant un effet de "paroi chaude". Le système constructif bois/béton de chanvre est enfin cinq fois plus léger qu'un système traditionnel en voiles de béton, permettant un impact moindre sur le sous-sol. ©North by Northwest Architectes
Saint-Gobain propose depuis au moins dix ans sa façade F4 : une solution non porteuse, montée sur une ossature légère en acier, à isolation répartie (ITE +ITI), particulièrement performante en thermique et en acoustique et qui s‘accommode de n’importe quelle structure de poteaux-poutres-dalles et de n’importe quel bardage en finition. ©PP
La structure poteaux-poutre-dalles est bien adaptée au bois
Même si les poteaux, les poutres et les dalles peuvent être en béton, voire en acier et en béton, en acier-bois-béton, … il est parfaitement possible de réaliser ces montages exclusivement en bois. L’entreprise CBS-Lifteam, par exemple, a développé plusieurs concepts de dalles en bois. Sa dalle O'portune®, fabriquée à partir de l'assemblage de planches décalées sur la hauteur, connectées avec des vis, atteint des portées libres jusqu'à 12 ou 13 mètres, pour des charges usuelles de 250 à 500 kg/m². Sous avis technique, sa D’dalle est un système de plancher bois massif du type de la dalle O'portune®, renforcé par un béton connecté dans la zone de compression. CBS-Lifteam a même développé le concept Habitim® pour des logements collectifs tout en bois : structure bois, isolants biosourcés en laine de bois, bardages bois.
L'emploi du bois en structure peut imposer le recours à des croix de Saint-André, en métal ou même en poutres lamellées-collées, pour offrir plus de résistance de contreventement. ©PP
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