Applications pratiques des dalles en bois - Charpente … · production, les nouvelles méthodes de calcul ont permis au bois de trouver un débouché dans un ... Figures 8 à 10

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S-Win Cours de perfectionnement S-WIN 6 mars 2014 Yverdon-les-Bains

Applications pratiques des dalles en bois Reto Emery Ingénieur civil dipl. EPFZ Administrateur - Associé - Charpente Concept Introduction La construction en bois a connu ces dix dernières années un développement fulgurant. De nombreuses solutions techniques développées au cours des années précédentes, l’optimisation de la production, les nouvelles méthodes de calcul ont permis au bois de trouver un débouché dans un marché à la sensibilité accrue aux questions du développement durable. La valorisation de notre seul matériau de construction renouvelable passe cependant obligatoirement par une maîtrise des nouvelles contraintes techniques liées à la construction moderne. Dans ce sens, la construction des planchers reflète bien les exigences auxquelles la construction en bois est confrontée dans son ensemble. Les conférences précédentes ont bien démontré ces différentes contraintes, et quels moyens sont à disposition afin d’offrir une solution optimale. Le but de notre exposé est d’illustrer par des exemples concrets, par notre expérience de praticien, les différentes solutions mises en œuvre, et leurs différentes caractéristiques. Transformation pour Institut Adolphe Merkle, Fribourg 2013 Maître d’ouvrage : Institut de nanotechnologies Adolphe Merkle, Fribourg Architecte : Team Charrière – Partenaires SA, Granges-Paccot Ingénieur civil : MGI & Partenaires, Fribourg Ingénieur bois : Charpente Concept, Reto Emery Dans le cadre de la requalification du site de l’ancienne clinique Garcia à Fribourg, deux immeubles existants ont été rénovés. Il s’agit d’un immeuble de 4 niveaux plus combles et d’un autre de 5 niveaux plus combles. Les murs de façades sont en maçonnerie et moellons, alors qu’une bonne partie des planchers sont constitués de solives en bois. Au cours des transformations précédentes, différentes épaisseurs de chapes en ciment ont été installées sur ces solives. Les couches relevées varient de 10 à 22 cm d’épaisseur. En raison de cette surcharge importante, le solivage en place présentait une résistance largement insuffisante. Afin de minimiser les coûts de rénovation, il a été décidé de laisser les chapes en place et de renforcer les solives du plancher par en-dessous. Ce sont ainsi environ 1'000 m2 de planchers qui ont été renforcés par le collage d’un panneau multi-plis sous des cales ajustées. Le plancher offre en outre la résistance REI 60 même sans revêtement incombustible. Un soin particulier a été porté à la physique du bâtiment. En effet en raison de la disposition d’une isolation à l’intérieur du mur de façade, une étude particulière du comportement thermique du détail à long terme par un calcul dynamique a été nécessaire.

Reto Emery, Charpente Concept Cours de perfectionnement S-WIN

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Il a ainsi été possible d’éviter le démontage complet des planchers suivi d’une reconstruction, ce qui en termes d’énergie grise aurait sans doute été nettement moins favorable.

Figures 1 à 4 : Planchers REI 60 de l’Institut Adolphe Merkle, Fribourg Chalet François, Champéry 2010 Maître d’ouvrage : Solange Demole Architecte : Brodbeck, Roulet, Mathias Büchi Charpente Concept : Pilotage du projet, ingénieur bois Realiz: Direction générale des travaux Conserver l’ossature originelle Lorsqu’il n’est pas nécessaire de raser une habitation pour en construire une nouvelle, il faut rénover! C’est ce qui a été fait dans le canton du Valais, à Champéry, avec le chalet François. En conservant l’ossature originelle, il a été possible de réaliser une ‘‘boîte Minergie’’ à l’intérieur de la structure


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existante. Elle répond aux normes parasismiques, acoustiques et énergétiques. Le vieux bois intérieur a été réutilisé pour agrandir les balcons et réaliser de magnifiques volumes. Les façades en madrier comme parement extérieur ont donc été maintenues. Les planchers sont réalisés par des caissons préfabriqués de type Lignatur® apparent, dont la surface inférieure constitue la surface finie des plafonds des appartements. Afin d’atteindre les valeurs d’isolation phonique élevées, exigence accrues (PPE), de ces planchers, c’est le système Silence qui a été mis en œuvre à la satisfaction de tous. Cette bâtisse datant de 1902 a ainsi pu retrouver son charme authentique en conservant sa morphologie originelle. Cette transformation alpine, écologique, respectueuse du patrimoine est une première en Suisse romande. Il faut noter que l’ensemble des besoins en matière de chauffage et d’eau chaude sanitaire est assuré par quatre sondes géothermiques posées à 200 mètres de profondeur. Un système de récupération d’eau de pluie alimente le réseau d’eau des toilettes. Les chambres à coucher des appartements sont protégées des ondes électromagnétiques grâce à la pose d’une peau en textile conductible dans les isolations murales. Ce projet symbolise tout le savoir-faire de Charpente Concept dans le domaine de la restauration d’anciennes bâtisses.

Figures 5 à 8 : Transformation du chalet François, Champéry


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Halle de stockage et administrative, Diffulivre, St Sulpice Vaud 2009 Maître de l’ouvrage : William de Rham, St Sulpice Architecte : Christian J. Golay, Lausanne Ingénieur Bois : Charpente Concept, Reto Emery Ce bâtiment comprenant un important dépôt au rez-de-chaussée, ainsi que des locaux administratifs à l’étage, forme un parallélépipède rectangle de 16 m par 42 m et 10 m de hauteur; de côté la cage d’escalier s’accroche au volume principal. Un axe porteur principal divise la largeur du bâtiment en deux portées équivalentes de 8.0 m environ. Le plancher franchi cette distance, il est constitué de dalles mixtes à solives préfabriquées de type Ferwood®. Ce type de plancher permet la réalisation d’ouvrages en concurrence directe avec des constructions industrielles en acier. Dans notre cas, il est d’ailleurs intéressant de relever que le coût largement inférieur de la structure porteuse en bois, par comparaison à la variante métallique étudiée, nous a permis de réaliser le revêtement des façades en bois. Tout le bois mis en œuvre dans cette construction a été coupé dans les forêts du maître de l’ouvrage, à Apples, dans le canton de Vaud, puis le bois a été scié à Rueyres, avant d’être collé à Orges. En clair, le bois n’est pas sorti du canton de Vaud !

Figures 6 et 7 : Halle Diffulivre, St Sulpice

Figures 8 à 10 : Halle Diffulivre, St Sulpice, du martelage en forêt jusqu’à la réalisation.


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Le nouveau refuge du goûter, Mont-Blanc, France 2012 Maître d’ouvrage: Club Alpin Français Architecte: Groupe H et DecaLaage Coordination: Thomas Büchi, Hervé Dessimoz, Bernard Benoit. Charpente Concept: Ingénieur bois et structure métallique Photos: Pascal Tournaire, Lucien Fortunati Le développement durable au sommet Perché à 3850 mètres d’altitude près du sommet du Mont-Blanc, le nouveau Refuge du Goûter a été construit après trois étés de chantier dans des conditions extrêmes. Le cahier des charges de ce projet très complexe est clair: 4 niveaux, une capacité d’accueil de 120 places avec une grande salle à manger, une salle de réchaud, des dortoirs sur deux niveaux, un appartement pour les gardiens, des vestiaires et même des toilettes humides. Le bâtiment est énergétiquement autonome et n’utilise pas d’énergies fossiles. Au bord de cette falaise vertigineuse, planifier une construction de ce type est totalement hors normes lorsqu’on sait que les vents peuvent avoisiner les 300 km/h et que la température est toujours inférieure à 0°C. Le concept est un gigantesque « jeu de mécano » en structure bois préfabriqué en plaine. Les planchers sont constitués d’éléments préfabriqués collés de type Lignotrend® intégrant des éléments d’absorption acoustique finis du plafond. La solution a permis une importante économie de poids, car même les éléments absorbeurs participent à la statique. Même lorsque le réfectoire est plein à craquer d’alpinistes joyeux et bruyants, l’environnement sonore est maîtrisé et reposant. Le bois utilisé provient exclusivement des communes environnantes. Ce défi prouve que si l’on peut réaliser à 4000 mètres d’altitude un bâtiment énergétiquement autonome, nous n’avons plus d’excuses pour ne pas le faire en plaine!

Figures 11 à 14 : Le refuge du Goûter, Mont-Blanc, un défi technique et humain


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Nouvelle salle de conférence de l’OMPI, Genève 2013 Maître d’ouvrage : OMPI (Organisation Mondiale de la Propriété Intellectuelle) Architecte : Behnisch Architekten Stuttgart Charpente Concept : Ingénieur bois, coordination générale ingénieurs et entreprises bois Technologique et révolutionnaire C’est une salle de conférence unique en son genre en Europe. Pour le compte de l’Organisation Mondiale de la Propriété Intellectuelle (OMPI), cette réalisation donne la priorité à la durabilité, utilisant du bois local, la lumière naturelle, une ventilation hybride réalisée par une association entre mode naturel et mode mécanique, et un système de climatisation fonctionnant avec de l’eau en provenance du lac Léman, dans le cadre du projet Genève-Lac-Nations. Elle doit permettre de répondre à la demande croissante en matière de consultations multilatérales et bilatérales associées aux réunions intergouvernementales à l’OMPI. Ce projet comprend la construction d’une salle de conférence d’une capacité de 900 places en gradins, dans le bâtiment principal de l’OMPI et une extension de son hall d’entrée. La prouesse technique de ce bâtiment futuriste, outre sa géométrie complexe, c’est son porte-à-faux de 34 m. Il s’agit d’une première mondiale pour une réalisation en structure bois. Les planchers de la salle et de la toiture sont quant à eux réalisés par des caissons de grandes dimensions. Leur hauteur est de 1.0 m pour le plancher et 1.20 pour la toiture, la trame horizontale a été fixée à 1.25 m. Les panneaux supérieurs et inférieurs, ainsi que les deux âmes verticales sont constitués de panneaux en BLC de 100 mm d’épaisseur. Il faut dire que la portée maximale de ces éléments est de 20 m pour le plancher et de 35 m pour la toiture ! Les espaces creux servent de gaine de ventilation. Pour corser le tout, la géométrie de la structure impose de créer des angles dans les éléments en milieu de travée !

Figures 15 et 16 : Nouvelle salle de conférence de l’OMPI, Genève, phases de chantier.


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Figures 15 et 16 : Nouvelle salle de conférence de l’OMPI, Genève, vues d’ensemble.

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