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Nouveau potentiel pour les façades en béton apparent
Le béton infra léger ouvre un nouveau genre de construction aux architectes. Pour un poids faible, il permet une isolation thermique optimale et répond aussi à des exigences esthétiques élevées. Une tribune des chercheurs de l’Université technique de Berlin.
L’efficacité des ressources et la durabilité gagnent partout en importance, en particulier dans le domaine du bâtiment. Les réglementations légales sur les économies d’énergie lors de l’exploitation des bâtiments imposent des limites à l’architecture. Les systèmes multicouches courants tels que les composites d’isolation thermique limitent les possibilités de création, impliquent des détails structurels complexes et font l’objet de critiques en partie en ce qui concerne le recyclage et la réaction au feu. En revanche, la réalisation de façades en béton apparent de haute qualité esthétique, faites sur la base de bétons normaux, nécessite des constructions coûteuses avec une isolation intermédiaire ou interne. Depuis un certain temps déjà, le mode de construction tend donc à être monolithique: un seul matériau assure aussi bien la reprise des charges que l’isolation thermique. Les avantages sont évidents : cette construction monocouche permet de supprimer les étapes de travail supplémentaires pour l’isolation. Les raccords deviennent plus simples et le système dans son ensemble gagne en robustesse et en longévité. Souvent, les modes de construction monolithiques permettent aussi une plus grande ouverture de diffusion, ce qui a un impact positif sur le climat ambiant et le confort d’utilisation.
Pour les bâtiments à peu d’étages et de faibles charges, les systèmes monolithiques peuvent être remplacés par exemple par des murs en briques légères ou en béton cellulaire ou bien par des murs en béton léger de d’agrégats poreux. Ici aussi, la marge de liberté architecturale est réduite. Le béton isolant offre une possibilité de combiner les avantages du mode de construction monolithique avec le potentiel esthétique des façades en béton apparent Il s’agit ici d’un béton léger de structure à masse volumique sensiblement réduite et de faible conductivité thermique, assurant ainsi transfert de charges et isolation.
Certes, les bétons isolants ne sont pas nouveaux, puisqu’ils sont sur le marché depuis des décennies. Cependant, ce mode de construction fut lui aussi confronté à ses limites en raison des directives plus strictes en matière d’économie d’énergie. La réduction nécessaire de la transmission de chaleur à travers le mur extérieur s’effectue soit aux dépens de la solidité, réduisant les possibilités d’application en ce qui concerne par exemple les hauteurs de construction ou le nombre d’étages, soit elle conduit à des épaisseurs irréalistes de mur.
Ici, le béton Infralight (Infra-Lightweight Concrete (ILC)) se distingue d’autres bétons isolants. À l’Université Technique de Berlin (TU Berlin), Mike Schlaich, du département conception et construction, effectue des recherches sur ce matériau et le développe depuis plus de dix ans. Le béton Infralight est un béton léger de structure rendant à nouveau possible la construction avec du béton isolant, même pour les édifices à plusieurs étages, grâce à une combinaison exceptionnelle d’une faible masse volumique et d’une bonne résistance. Selon la réalisation, les épaisseurs de murs d’environ 45 – 60 cm permettent de respecter les directives en matière énergétique. En outre, cela met de nouveau en valeur le potentiel de design des façades en béton apparent pour la construction de logements à plusieurs étages.
BÉTON ISOLANT POUR BÂTIMENTS À PLUSIEURS ÉTAGES
Dans le cadre du projet de recherche INBIG – Béton Infralight pour la construction d’immeubles à plusieurs étages (ZukunftBau, Office fédéral de la construction, de la recherche urbaine et de l’espace), les possibilités d’application de l’ILC ont été examinées par une équipe interdisciplinaire d’architectes spécialisés sur la construction et élaboration de bâtiments, du professeur Regine Leibinger, et d’ingénieurs spécialistes du domaine du professeur Mike Schlaich. Dans ce cadre, ils ont pris en compte différentes typologies de bâtiment comme constructions sur terrains vagues, rangées de constructions ou maisons-tours, et ont élaboré des projets représentatifs et détails de constructions. Ce faisant, une attention particulière a été portée sur une construction adaptée au matériau, c’est-à-dire : prévoir le projet en regard des caractéristiques spécifiques du matériau de construction. En utilisant des murs ILC, il est par exemple possible de déplacer de manière flexible l’enveloppe du bâtiment, autrement dit la frontière thermique, sur la profondeur du bâtiment. Il faudra éviter cependant de grandes porte-àfaux.
Des raccords constructifs peuvent être conçus plus simplement de manière robuste. Les fenêtres, par exemple,peuvent être placées au centre de l’encadrement en béton sans isolation supplémentaire de l’embrasure. Lors de la pose d’un balcon ILC dans un mur extérieur en ILC, il est possible de renoncer à la séparation thermique habituelle entre le balcon et le plafond intérieur en béton normal. le matériau offre avant tout la possibilité d’une conception très libre. Il est ainsi possible d’ajouter des éléments comme des balcons à la façade, non en tant qu’élément supplémentaire, mais en tant que partie intégrante de la façade.
L’examen des diverses configurations possibles de la surface a donné naissance à une grande flexibilité. En fonction du matériau de coffrage, la porosité naturelle peut être reproduite, ou bien alors une surface quasiment non poreuse peut être obtenue par l’utilisation d’un coffrage absorbant ou non-tissé. La bonne fluidité du matériau permet de reproduire aisément les structures de coffrage les plus variées à l’aide de Styrodur fraisé ou de matrices Reckli. La coloration de L’ICL est même possible.
Après des années de recherche, le béton Infralight est enfin prêt à être employé. Outre les nombreuses activités de recherche dans ce domaine en Allemagne comme à l’étranger, le potentiel du matériau est actuellement aussi mis en évidence par des projets d’application divers. Les avantages de l’architecture monolithique en ce qui concerne la robustesse et la résistance combinés au potentiel esthétique de la façade en béton apparent laissent espérer que le béton Infralight puisse favoriser une culture architecturale dotée d’une grande liberté d’expression diversifiée.
Texte: Claudia Lösch, Alex Hückler, Mike Schlaich
