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Architecture : les composites, ces oubliés du bâtiment
Spectaculaire exemple d’application à Amsterdam (Pays-Bas): l’extension contemporaine en forme de baignoire du musée Stedelijk, conçue par Benthem Crouwel Architects en résine synthétique renforcée de fibres para-aramides et de carbone. - © © Jannes Linders

Architecture : les composites, ces oubliés du bâtiment

Christian Robischon (Bureau de Strasbourg du Moniteur) |  le 27/11/2017  |  TechniqueFrance entièreComposites

L’école d’architecture de Nancy a organisé en fin de semaine dernière l’un des tout premiers colloques en France sur les composites dans la construction: une rareté en rapport avec la grande discrétion de ces matériaux dans les structures des bâtiments.

Réunis en fin de semaine dernière à Nancy (Meurthe-et-Moselle), les acteurs des composites appliqués à la construction de bâtiments s’interrogent sur la place très marginale faite à ces matériaux. Eux sont convaincus que ces matériaux peuvent répondre comme les autres aux défis contemporains de l’architecture. Légèreté combinée à une résistance thermique supérieure à l’acier, résistance à la corrosion, préfabrication aisée, performances de conductivité thermique et d’étanchéité à l’air et l’eau, économie de matière, prix certes non négligeables mais jugés «compétitifs» notamment du fait du faible coût de maintenance: les composites cumulent les avantages, selon les quelque 80 participants au colloque. Celui-ci a été organisé par l’Ecole nationale supérieure d’architecture de Nancy à l’initiative de son enseignante-chercheuse Christelle Chalumeaux qui investit le sujet au sein du Laboratoire de l’histoire de l’architecture contemporaine (LHAC).

Des expériences sans lendemain

Malgré tout, les exemples de constructions en structure composite demeurent rares, en France en particulier. Plusieurs expériences sont restées sans lendemain, à l’image de la maison-bulle formée en 1984 par Pierre Colleu à Crozes-Hermitage à partir de six coques en résine polyester ou acrylique «qui ont mieux vieilli que les pavillons traditionnels», assure-t-il. Les applications se sont toutefois un peu intensifiées ces dernières années: en 2013, par exemple, à Créteil la « cathédrale éphémère» de 500 places en résille composite fibres de verre pour l’accueil d’associations... qui tient toujours bien en place; plus récemment, la façade du cinéma Pathé-Wepler place de Clichy à Paris, rénovée sans besoin de joint de dilatation.

Un pionnier, la maison conçue par Pierre Colleu en 1984 à Crozes-Hermitage (Drôme), pour partie en résine polyester, pour l’autre en résine acrylique.
Un pionnier, la maison conçue par Pierre Colleu en 1984 à Crozes-Hermitage (Drôme), pour partie en résine polyester, pour l’autre en résine acrylique.

Ces matériaux ont encore plus de mal à se faire leur place dans l’enseignement. Ils ont disparu des écoles d’architecture depuis l’arrêt il y a quelques années à Grenoble du seul module. Il était dispensé par Luc Boulais (Artificial Architecture), concepteur notamment du théâtre de Roye (Somme) en panneaux sandwich fibre verre et résine polyester.

Une réalisation de Luc Boulais (Artificial Architecture) de 2009 à 2013, cette maison à Chambéry (Savoie).
Une réalisation de Luc Boulais (Artificial Architecture) de 2009 à 2013, cette maison à Chambéry (Savoie).

Une grande diversité

Que manque-t-il alors pour créer le déclic ? Pas mal de facteurs quand même. La diversité même des composites complique leur lisibilité. Résines polyester, vinylester et epoxy, fibres de verre, de carbone ou naturelles, thermoplastique (polypropylène, acryliques, polyamides, etc.), matériaux biosourcés comme les acides polylactiques, mousses PET, polyuréthanes, etc. «Le terme recouvre une quantité de réalités», a rappelé, en énumérant ces exemples, Samuel Durand, dirigeant du bureau d’études Meca, Difficile alors d’y trouver la voie vers une massification. La définition même du composite ne tombe pas sous le sens. Le colloque nancéien a retenu celle d’un couple entre une matrice en polymère de synthèse ou naturelle organique (donc pas de base céramique) et un renfort en fibres synthétiques ou biosourcées (chanvre, lin, etc.).

La réputation de produits nocifs pour l’environnement et inflammable pèse fortement. Les praticiens s’efforcent de la battre en brèche en se fondant sur l’Analyse de cycle de vie (ACV). Les réalisations respectent la classification M1 (non-inflammable), soulignent-ils. Pour les résines thermodurcissables courantes (polyester, époxy, etc.) qui sont combustibles et inflammables, l’ajout de charges ignifugeantes et d’un gelcoat épaississant est nécessaire et rend leur mise en œuvre plus difficile, toutefois. Mais la recherche et les fabricants avancent pour la conception de résines en soi performantes face au feu, selon les intervenants au colloque.

En quête de normalisation

En outre, cette famille de matériaux attend sa normalisation. Elle n’est pas couverte par des Eurocodes. Un groupe de travail européen s’est toutefois constitué spontanément et il se place désormais sous l’égide du Comité européen de normalisation. L’un de ses membres, Jean-François Caron, directeur de recherche à l’Ecole des Ponts ParisTech, espère «une accélération» pour aboutir à une proposition de texte. Des normes nationales existent, relève-t-il, en Italie, en Allemagne ou aux Pays-Bas.

L’absence de normalisation contribue à entretenir – et à rendre compréhensible – la frilosité du monde du bâtiment. «L’aéronautique, l’automobile et tant d’autres secteurs ont adopté ces composites qui leur ont procuré des sauts technologiques et le bâtiment resterait le dernier à l’écart ?», a interrogé Laurent Destouches, dirigeant fondateur de Solutions Composites, une PME qui a développé un système constructif à base de profilés composites, pour lequel elle a déposé une demande d’avis technique.

Mais pour Jean-François Caron, le vent est proche de tourner dans le sens des composites dans la construction, porté qu’il est par le souffle du numérique. «Impression 3D, usinage 3D, robotisation BIM, toutes ces réalités d’aujourd’hui vont changer la donne».

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