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batimentMERCREDI 21 DÉCEMBRE 2016
Les matériaux durables défient le béton
Les architectes recourent toujours davantage à des matériaux naturels: l’avenir de la construction passe par le bois, la terre et les champignons.
Par Robert Gloy

Qu’il semble loin le temps où le béton était le graal des architectes. De nombreux exemples récents en Suisse témoignent de l’emploi croissant de matériaux durables: à Zurich, le nouveau siège de sept étages du groupe de presse Tamedia réalisé par l’architecte japonais Shigeru Ban est composé de 2’000 m3 de bois. Ce même architecte a conçu le futur siège du groupe Swatch, en cours de construction à Bienne, qui sera doté d’une toiture avec une charpente entrecroisée en bois. Plus surprenant, à Lausanne, le bâtiment administratif ECO46, construit en 2011, possède une enveloppe en paille et des parois en terre.

L’emploi de matières plus naturelles est le reflet d’une volonté politique de construire de manière plus écologique, comme exigé entre autres par la loi fédérale de 2011 sur la réduction des émissions de CO2. Le bois, la terre et la paille répondent à ces attentes, puisqu’ils consomment très peu d’énergie grise, celle nécessaire au cycle de vie d’un matériau, de la production au recyclage. Par ailleurs, la paille et la terre conservent la chaleur: le bâtiment ECO46 consomme environ cinq fois moins d’énergie en chauffage qu’une construction habituelle — une aubaine puisque le secteur du bâtiment est responsable en Suisse d’un tiers des émissions de CO2 causées notamment par la perte de chaleur.

Le bois en tête

Mais c’est le bois qui semble devenir le matériau favori des architectes: son processus de fabrication émet moitié moins de CO2 que celui du béton, qui lui se base sur des ressources non renouvelables — comme le sable — et est difficilement recyclable. Selon l’organisation faîtière Economie suisse du bois, son emploi dans les structures et les façades des immeubles collectifs a augmenté de 73% entre 2009 et 2014. Aujourd’hui, 15% des immeubles en contiennent.

«Jusque dans les années 1980, le bois était utilisé pour les toitures et les planchers, explique Marc Walgenwitz, ingénieur à Genève chez Ingeni, une société spécialisée dans les structures porteuses des bâtiments. Le développement des systèmes d’assemblage ainsi que celui des plaques en aggloméré de grands formats ont élargi les champs d’application de ce matériau. Trois projets sur dix chez nous sont aujourd’hui en lien avec ce matériau, contre un sur dix il y a dix ans.»

Un autre facteur a facilité sa renaissance: utilisé dans la plupart des constructions jusqu’à la Seconde Guerre mondiale, le bois avait dû faire place au béton pour des raisons de sécurité liées aux incendies. Mais la donne a changé grâce aux progrès réalisés dans le domaine de la résistance au feu: depuis début 2015, le bois est autorisé pour tout type de construction ne dépassant pas 30 mètres de hauteur en Suisse. À l’étranger, il est même possible de construire des tours en bois, comme la tour «Haute couture» à Amsterdam, d’une hauteur de 73 mètres (livraison en 2017). «Un autre atout du bois comme matériau de construction est sa légèreté, puisqu’il est cinq fois plus léger que le béton. Cette caractéristique s’avère utile notamment pour des projets de surélévation, explique Marc Walgenwitz. Comme le béton reste une référence en termes d’isolation acoustique — ce qui constitue le point faible du bois –, il est de plus en plus courant d’assembler les deux matériaux.» Ainsi, les bureaux d’architectes et d’ingénieurs LBL & Ingeni ont conçu des façades en structure mixte bois-béton pour trois immeubles du nouvel éco-quartier «Les Vergers» à Meyrin (GE).

Des murs en terre

L’ingénieur Rodrigo Fernandez et l’architecte Laurent de Wurstemberger ont pris le pari de la terre crue. Lancée en 2011, leur entreprise genevoise Terrabloc fabrique des briques à base de déblais d’excavation. Ils récupèrent la terre des décharges, enlèvent les cailloux, pressent la terre et la stabilisent avec moins de 5% de ciment. «Nous n’avons rien inventé, insiste Laurent de Wurstemberger. Plus de la moitié des habitats dans le monde sont construits avec de la terre.» Selon lui, il s’agit de connaissances oubliées dans les pays occidentaux. «Le béton est devenu un choix par défaut. Pourtant, la terre offre un confort de vie intéressant: sa densité permet une isolation acoustique optimale ainsi qu’une conservation de la chaleur. De plus, l’argile contenu dans la terre absorbe l’eau et la redistribue, ce qui donne au mur un rôle de régulateur d’humidité au sein d’une pièce.» Un argument qui avait déjà convaincu les architectes bâlois Herzog & de Meuron en 2014: pour le confiseur Ricola, ils ont réalisé une halle industrielle en argile à Laufon (BL). Avec une longueur de 100 mètres et une hauteur de 11 mètres, il s’agit du plus grand édifice d’Europe utilisant cette technique.

Quant à Terrabloc, sa fabrication est encore artisanale: le site de production à Gland sort environ 600 blocs par jour — les industriels de la terre cuite, comme l’entreprise Gasser Ceramic à Payerne, en fabriquent six fois plus. Comme les briques peuvent être utilisées pour n’importe quelle partie d’un immeuble, à l’exception des fondations, les deux associés sont optimistes pour l’avenir. Pour l’année prochaine, les deux entrepreneurs ont déjà plusieurs projets, dont la construction des murs porteurs intérieurs d’un restaurant scolaire dans le parc Geisendorf à Genève. Laurent de Wurstemberger reste toutefois conscient des contraintes de ce matériau: «Il ne sera pas possible de construire en Suisse des immeubles de 15 étages en terre, car les hivers sont beaucoup trop rudes.»

Pour Valentin Kunik, architecte chez Kunik de Morsier à Lausanne, le futur de l’architecture passe également par les champignons: «Des mycéliums — la partie souterraine du champignon — séchés peuvent être utilisés pour créer un matériau plus dur que le béton et qui en plus résiste à l’eau et au feu.» Il réalise des tests pour intégrer ces champignons à des structures porteuses. Les constructions à base de champignons sont encore rares, mais la tendance est là: il y a deux ans, le musée d’art moderne de New York (MoMa) a élu une tour en champignons meilleur projet de son concours annuel de jeunes architectes.
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ENCADRE

Des matériaux écologiques issus des laboratoires

L’amélioration de l’efficience énergétique est au cœur des recherches menées au sein des laboratoires suisses spécialisés dans les matériaux de construction. Ainsi, à l’école polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), Andreas Schüler, du Laboratoire d’énergie solaire, travaille sur des fenêtres intelligentes. Celles-ci changent la superficie de la vitre en fonction de la lumière: elle devient opaque quand il s’agit de se protéger du soleil et transparente quand l’intérieur doit être chauffé par les rayons du soleil. Le défi consiste à rendre encore plus efficaces les couches d’oxyde métallique qui sont à l’origine du mécanisme de ces fenêtres intelligentes.

Les chercheurs du Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche (Empa) à Dübendorf (ZH) se concentrent quant à eux sur les aérogels. Ce matériau à base de silice est considéré comme le meilleur isolant au monde, mais est critiqué pour sa fragilité lors de sa mise en œuvre. Afin de le rendre plus solide, les chercheurs de l’Empa l’ont mélangé avec de la pectine que l’on trouve par exemple dans les pommes. Grâce à cette invention, l’aérogel peut être comprimé jusqu’à 80% sans se rompre.
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Une version de cet article est parue dans le magazine FLAT (no 1).

Pour souscrire un abonnement à FLAT au prix de CHF 30.- (30 euros) pour 8 numéros, rendez-vous sur flatmagazine.ch.



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