Architecture Préfabrication béton

Les façades jouent la portance

Mots clés : Béton - Matériel - Equipement de chantier - Technique de construction

Les murs à coffrage intégré accélèrent les chantiers tout en assurant des finitions parfaites.

Si la préfabrication en béton pour le tertiaire ou les logements collectifs a souffert d’une mauvaise image par le passé, cette période paraît révolue. Désormais, ces produits mis en œuvre en façade sont synonymes de qualité et de sur-mesure. Les murs à coffrage intégré (MCI), en particulier, ont le vent en poupe. Encore souvent appelés « prémurs », ils s’assemblent comme un jeu de construction. Mieux, ils forment, lors de leur mise en œuvre, la façade porteuse et le parement extérieur. Plus techniques, les murs à coffrage et à isolation intégrés (MC2I) comportent, comme leur nom l’indique, un isolant au cœur du sandwich. MCI ou MC2I impliquent le coulage de leur noyau sur le site, ce qui assure la portance et l’étanchéité de l’enveloppe.

On estime que trois millions de mètres carrés de MCI et de MC2I sortent des usines chaque année. Et un nouveau site de production voit le jour tous les ans. « Les préfabricants ne souhaitent pas communiquer, le secteur étant trop stratégique », pointe même Stéphane Garnier, président-directeur général du préfabricant Soriba. Il estime la croissance annuelle sur les murs en béton préfabriqués à 10 %. S’ils sont à manipuler avec précaution, ces chiffres témoignent d’une vraie dynamique. D’où vient l’engouement pour ces produits ? De leurs qualités intrinsèques d’abord. Réalisés en usine, ils accélèrent de façon significative les délais de construction du gros œuvre. « Une cage d’ascenseur ou d’escalier en MCI est réalisée en une demi-journée, contre deux à trois jours en béton banché », témoigne Emmanuel Fontaine, conducteur de travaux principal chez AMT, une entreprise de travaux. Les compagnons travaillent dans de meilleures conditions.

Chaque année, 3 millions de m2 sont produits. Et une nouvelle usine ouvre ses portes.

Les chantiers sont propres avec moins de nuisance et une qualité de finition irréprochable, en particulier sur la teinte et l’aspect final du béton. Enfin, sur les sites exigus, le recours à la préfabrication est parfois la meilleure option, car il permet de se passer de banche et de ferraillage.

Des modules avec des agrégats recyclés. Malgré leurs qualités, MCI et MC2I sont encore mal connus des bureaux d’études structure. C’est ce que constate Frédéric Dubois, président du pré-fabricant IDSB : « Ils sont nombreux à réaliser des notes de calcul et des plans d’exécution sans tenir compte des spécificités des MCI. » Charge aux préfabricants de mieux faire connaître leurs produits, sans oublier de les faire évoluer. Côté R & D, les priorités vont à l’allégement des modules : IDSB a demandé un avis technique pour des MC2I moitié moins lourds. Destinés aux logements, leurs parements extérieurs sont en polystyrène et doivent être recouverts d’un enduit mince. De son côté, CIR-Préfa veut réduire son empreinte carbone grâce à l’intégration d’agrégats recyclés, tandis que Soriba réfléchit à la production de modules de plus grandes dimensions avec moins de béton.

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Tertiaire - Sept mois pour le gros œuvre

Pendant la rénovation lourde du campus de la Maaf à Niort (Deux-Sèvres), Covéa, le maître d’ouvrage, a envisagé de reloger les équipes de l’assureur dans des locaux provisoires. « Un provisoire prévu pour durer cinq ans », rappelle l’architecte Frédérik Dain, fondateur de l’agence Hobo Architecture. « Pour le même budget, nous avons conçu un bâtiment pérenne et confortable, poursuit-il, grâce à la préfabrication du gros œuvre ». De fait, la réalisation des 5 500 m2 en R + 1 a demandé sept mois sur dix au total, hors aménagement intérieur.

Pour accomplir cette prouesse, les façades ont été réalisées en usine. Elles sont constituées de deux types de modules : d’une part, les panneaux porteurs, en béton gris, sont mis en œuvre à l’horizontale, sur une hauteur d’étage. Ils intègrent les vitrages et mesurent 3,9 x 8,3 m pour 22 cm d’épaisseur et 8,7 t. D’autre part, l’habillage en panneaux blancs polis, épais de 37 cm, a été mis en œuvre dans le sens de la hauteur avec un isolant intercalé entre les deux. « Ce choix technique limite le poids des éléments et respecte l’enveloppe budgétaire du projet », explique Patrick Soubiran, directeur commercial de CIR-Préfa. Ces façades génèrent des portées libres de 16 m de long à l’intérieur. Par ailleurs, avec près de 60 cm de profondeur, elles jouent aussi le rôle de brise-soleil et participent au confort de l’édifice.

Maîtrise d’ouvrage : Covéa. Maîtrise d’œuvre : Hobo Architecture. Préfabricant : CIR-Préfa. Début du chantier : mars 2015. Livraison : février 2016. Budget travaux (hors VRD et aménagement intérieur) : 7,7 millions d’euros HT.

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Résidence étudiante - Assurer l'isolation acoustique grâce au béton en façade

Pour cette résidence étudiante de 130 chambres sur 3 878 m2 de surface de plancher, située à proximité du périphérique dans le XIXe arrondissement de Paris, l’architecte Jacques Moussafir devait concevoir un édifice parfaitement isolé du bruit. « Par

ailleurs, je souhaitais obtenir une forme compacte, minérale et esthétique », précise-t-il. D’où l’intérêt d’utiliser des murs à coffrage et à isolation intégrés (MC2I). Grâce à sa densité, le béton assure la masse nécessaire à l’isolation acoustique. Fournis par l’entreprise Soriba, spécialisée dans les éléments en béton architectoniques, les MC2I utilisent deux bétons différents : un béton gris traditionnel, côté intérieur, et un béton blanc poli, en extérieur.

Particularité géométrique du projet, la façade présente de nombreux biais avec des angles inférieurs à 10°. Une inclinaison limitée qui ne nécessitait pas de renfort de ferraillage et autorisait l’utilisation de MC2I même dans ces zones. « Tous les modules ont été assemblés à l’avancement, puis clavetés entre eux avant le coulage du béton qui forme le noyau », détaille Thierry Martin, directeur de travaux chez BNP Paribas Immobilier, maître d’ouvrage. Le chantier, des fondations à la livraison en janvier 2016, a duré deux ans pour un budget global de 9,1 millions d’euros HT.

Maîtrise d’ouvrage : BNP Paribas Immobilier. Maîtrise d’œuvre : Moussafir Architectes. BET structure : Scyna 4. Entreprise de gros œuvre : Léon Grosse. Préfabricant : Soriba.

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Logements - Construire dans une dent creuse en milieu urbain

Réaliser 11 logements sociaux sur une dent creuse de 271 m2 , rue de Meaux, à Paris, était une gageure. Difficulté supplémentaire : respecter les gabarits du plan local d’urbanisme imposait de créer un biais en toiture. « D’où le retrait d’environ 45° de la façade aux R + 5 et R + 6 », explique Suzel Brout, l’architecte du projet. Pour respecter ces exigences et disposer d’un béton apparent, elle a imposé les modules préfabriqués. Deux types de panneaux ont été mis en œuvre : sur les parois verticales, ce sont des murs à coffrage et à isolation intégrés (MC2I) qui ont été choisis. Leur particularité ? Réalisés sur mesure, ils forment un sandwich avec deux peaux de 6 cm de béton, 9 cm d’isolant et un « vide » de 12 cm. Ce dernier intègre les armatures. Il recevra le béton structurel coulé sur le chantier et constitue le noyau du mur.

« Sur les murs en biais, il était impossible d’obtenir la tenue structurelle nécessaire au maintien de l’inclinaison de la toiture avec des MC2I », explique Aurélien Rizzi, dessinateur-projeteur chez IDSB. Ce sont donc des éléments sans isolant, qui ont été mis en place en toiture. Le noyau des murs à couler en place est plus épais (24 cm) et permet ainsi d’installer toutes les armatures nécessaires ainsi que leur bon enrobage par le béton. L’épaisseur totale de ces éléments est donc de 35 cm, à laquelle une isolation traditionnelle par l’intérieur sera ajoutée par la suite.

Toujours pour tenir compte des contraintes d’accessibilité du site, les dimensions des modules ont été réduites par rapport aux dessins d’origine de l’architecte. « Ils répondaient ainsi aux capacités porteuses limitées de la grue et nous ont permis d’utiliser des camions plus petits, qui accédaient facilement au chantier », précise Emmanuel Fontaine, conducteur de travaux principal chez AMT. Si davantage de rotations ont été nécessaires, le surcoût de transport a été compensé par la rapidité de mise en œuvre.

Maîtrise d’ouvrage : Siemp. Maîtrise d’œuvre : Agence d’architecture Suzel Brout (AASB). Préfabricant : IDSB.

Entreprise générale : AMT. Budget : 1,8 million d’euros HT. Date de livraison prévue : décembre 2017.

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