écoconstruction - L'Héliodome, un cadran solaire en trois dimensions

L'Héliodome transforme un ébéniste designer en bâtisseur. Lauréat international du concours Lépine en 2003, puis du prix Solar au salon des inventions de Genève en 2005, Eric Wasser a donné ce nom à la formule géométrique qui définit une construction adaptée aux latitudes tempérées en fonction de sa distance par rapport à l'équateur. Sur un plan en losange, les angles aigus pointent l'est et l'ouest ; la latitude détermine l'inclinaison de la façade rayonnante et vitrée, en porte-à-faux vers le sud, calculée pour capter le rayonnement solaire hivernal et maintenir l'intérieur à l'ombre pendant l'été. A l'inverse, la façade bombée du nord, vêtue d'isolants naturels et de bois, présenterait un aspect totalement opaque, si le concepteur n'avait pas prévu d'y creuser une terrasse et de rythmer son dessin par quelques étroites baies.

« J'ai mis le cadran solaire dans un volume », résume Eric Wasser devant le chantier de Cosswiller (Bas-Rhin) qui a passé fin octobre 2009 le cap du gros œuvre, à la suite d'une longue gestation.
Après le prix Solar, l'étude thermique gracieusement offerte par la Haute école valaisanne et Supélec a guidé le choix de la structure : la bonne utilisation de l'apport solaire incite à ajouter de l'inertie thermique et à abandonner l'idée d'une structure 100 % bois.
« Face aux logiciels du marché qui savent calculer des constructions rectangulaires, l'Héliodome, dont les efforts se distribuent dans de multiples directions jamais perpendiculaires, nous a ramenés à la dimension artisanale de notre métier », explique Marc Huber, ingénieur béton.

Mixité bois béton

Le processus de conception technique a suivi un cheminement itératif rythmé par des allers et retours entre des séquences d'analyse modale aux éléments finis, de vérifications simplifiées, de modélisations 3 D. « Pour appréhender le sujet, j'ai installé la maquette sur mon bureau pendant quatre semaines », témoigne l'ingénieur bois Thomas Steuerwald.
Sur les 10 m de hauteur, un noyau vertical sur-ferraillé, que Max Huber désigne à la fois comme mur et comme portique, soutient l'ensemble du bâtiment : deux planchers en béton intégrant l'eau chauffée par les capteurs solaires pour renforcer l'inertie, un troisième niveau contrecollé (KLH) et les deux façades. Quatre poutres scellées dans le noyau avec des tiges filetées de 27 cm de diamètre tiennent les 20 t de la charpente rayonnante en porte-à-faux. La précision millimétrique de la structure bois, majoritairement taillée à la main en auto-construction, de même que l'homogénéité du béton apparent, réalisé par une entreprise artisanale avec la fille de l'inventeur, apprentie maçonne, illustrent la quête de perfection suscitée par l'Héliodome.
Alors qu'un nombre croissant de visiteurs inopinés ne cesse d'affluer à Cosswiller, Eric Wasser enregistre avec plaisir l'engouement des industriels. « A l'occasion du salon Interclima, nous espérons finaliser des études technico-économiques permettant de lancer des constructions en série », annonce l'inventeur.