Construction modulaire optimisée avec BauBuche

Rapide, sans poussière et durable : la nouvelle construction en bois modulaire avec BauBuche

La conception du plan d’étage a pu être réalisé très librement à cause des modules en bois sans paroi  longitudinale.Les constructions modulaires sont beaucoup plus que des « conteneurs habitables » pragmatiques et les architectes Berganski et Krawczyk l'ont démontré avec le bâtiment annexe d'une école à Francfort. Cette extension en bois modulaire se caractérise par un niveau élevé de préfabrication avec des durées de construction courtes, de moindres nuisances dues au bruit et à la poussière et une réponse précise aux besoins en termes d'espace. Les solives et piliers restés apparents et les murs en CLT, associés à des façades vitrées jusqu'au sol, créent une atmosphère agréable et claire dans les salles de classe.
L'emploi de BauBuche pour les solives sans étais permit de réaliser des économies avec le matériau, mais aussi de réduire la hauteur de construction et donc les coûts de construction par rapport aux produits courants en bois lamellé collé. En combinaison avec le bilan carbone positif des modules en bois, l'École européenne se qualifie comme prototype exemplaire des constructions modulaires. Et ce concept a fait ses preuves : les architectes travaillent actuellement à une nouvelle commande.

L'avenant : L'École Européenne a reçu une distinction dans le cadre du prix allemand de la construction en bois 2017. Félicitations !

  • Données du projet

    Projet : Annexe temporaire de l'École européenne de Francfort

    Lieu Francfort-sur-le-Main
    Maître d'ouvrage Inspection académique, Francfort-sur-le-Main
    Direction du projet Service des bâtiments, Francfort-sur-le-Main
    Planification/ Réalisation Kaufmann Bausysteme, Reuthe, Autriche
    Architectes NKBAK, Francfort-sur-le-Main
    Ingénieurs Merz Kley Partner ZT GmbH, Dornbirn, Autriche
    Année de construction 2014/2015
    Emprise au sol  1 250 m²
    Surface de plancher hors œuvre brute 3 380 m²
    Coûts de construction (nets) 5,5 millions €
    Photographe Norman Radon / Thomas Mayer

  • Construction et conception modulaire

    Pollmeier BauBuche | Modulbauweise Europaschule Frankfurt

    Le bâtiment temporaire de l'École européenne se compose de modules de différentes grandeurs. Ces modules, d'une largeur de 3 m, ont les dimensions idéales pour le transport et peuvent s'assembler pour composer des salles de classe d'environ 80 m² ou encore des WC ou locaux plus petits. La construction de base, enchâssée dans un cadre de BauBuche (traverses et étais), est en bois lamellé croisé d'épicéa. La grande résistance des solives sans étais d'une épaisseur de seulement 560mm permit de recouvrir sans étais même des portées jusqu'à 9 m d'envergure. Grâce à la beauté particulière de BauBuche, il fut inutile de faire disparaître les poutres dans la construction, elles restèrent apparentes.

    Pollmeier BauBuche | Modulbauweise Europaschule Frankfurt

    Pollmeier BauBuche | Modulbauweise Europaschule Frankfurt

    Pollmeier BauBuche | Modulbauweise Europaschule Frankfurt

  • Économies réalisables avec BauBuche

    L'emploi de BauBuche permit de réaliser des économies avec le matériau et les assemblages, mais aussi de réduire la hauteur et les coûts de construction.

    Matériau

    Pour l'ingénieur structures Konrad Merz, le facteur déterminant pour le calcul des poutres était l'oscillation des éléments de construction. Pour atteindre la rigidité de BauBuche, des poutres en BLC de résineux auraient dû avoir des dimensions beaucoup plus grandes :

    Hauteur (à largeur égale = 220 mm) :
    BauBuche 560 mm
    BLC de résineux 640 mm


    En outre la quantité de bois nécessaire les éconimies suivants ont pu être obtenu:

    • Hauteur de transport (hauteur de plafond économisée grâce à un matériau extrêmement solide)
    • La faible hauteur des poutres de BauBuche permit de réduire de 24 cm la hauteur de l'enveloppe du bâtiment.
    • La hauteur réduite de construction permit de réaliser une économie de 25 000 € pour la façade.
    • Assemblages : les BauBuche poutres ont pu être placées directement sur les supports de la façade ; avec des bois de résineux moins durs, ce genre d'assemblage n'aurait été possible qu'avec des tôles d'acier, par exemple.
  • Bilan carbone de la construction en bois

    La construction de l'École européenne requit au total environ 1 010 m³ de bois.

    Avec l’utilisation de cette quantité de bois , 1000 t C02 ont été accumulées. Respectivement ce que les arbres ont absorbés de l’atmosphère pendant leur croissance . Une construction minérale conventionnelle n'aurait pas seulement pris deux fois plus de temps, mais il aurait aussi provoqué un bilan carbone C02 négatif pour la production du matériau: Env. 1000 t de gaz à effet de serre auraient dû être émises pour la réalisation du projet.

    Cet exemple montre bien la différence : Alors que lors d´ une construction en bois, le C02 retiré de l’atmosphère est accumulé dans le matériau, de grandes quantités de gaz à effet de serre sont libérées pour la production d´acier et de béton.

    Dans le cas de l ’ extension de l’école à Francfort l´on démontre une différence de 2000 t CO2 entre la solution module bois en comparaison avec la construction en dur .
    L’empreinte carbone d’un Allemand s’élève à env. 11t C02 .

  • Compte-rendu des architectes

    La construction de l'École européenne était le premier grand projet de construction en bois des architectes Kerstin Berganski et Andreas Krawczyk.


    La construction modulaire 3D fut imposée par le maître d'ouvrage. Pourquoi avez-vous opté pour des modules en bois ?
    AK :

    L'essentiel pour nous se situait dans les possibilités offertes par la construction en bois au niveau de la qualité.
    Nous voulions apporter aux utilisateurs, en premier lieu donc aux enfants, la meilleure qualité haptique possible à l'intérieur des locaux. En outre, la construction du bâtiment devait rester intelligible. C'est pourquoi il était très important pour nous que les surfaces en bois à l'intérieur des pièces restent apparentes et palpables. Et il n'était pas question de choisir une autre modalité dont la construction primaire doit toujours être camouflée.

    Dans le cas présent, le bâtiment scolaire est limité dans le temps, et malgré cela les modules sont d'une grande qualité. Qu'est-ce qui s'opposerait en fait encore à des solutions durables faites de modules ? Précisément eu égard aux besoins actuels en habitations, il pourrait s'agir là d'une solution abordable, non ?
    AK :

    Vous posez là une question intéressante sur laquelle, justement en ce moment, nous réfléchissons beaucoup et, à notre avis, nous voyons là un très grand potentiel !
    Mis au point pour l'École européenne, le principe de modules sans paroi longitudinale apporte une grande liberté dans la conception du plan du bâtiment et peut bien sûr fonctionner aussi dans la construction d'habitations. En outre, les réglementations relatives aux constructions s'ouvrent entre-temps aussi aux constructions en bois, notamment en matière de protection contre les incendies et la rapidité des travaux ainsi que les avantages financiers sont évidents.
    Nous aimerions bien développer de nouveaux projets dans ce sens, et pas seulement pour des logements provisoires pour les réfugiés, mais sciemment comme alternatives à la fois économiques et de grande qualité dans le domaine de la construction d'habitations. Nous venons juste de mettre au point un modèle qui a été longuement discuté dans le quotidien Frankfurter Rundschau. Mais les maîtres d'ouvrage ne semblent malheureusement pas encore très ouverts à cela.

    Quelles ont été vos expériences avec BauBuche ? Qu'est-ce qui vous a particulièrement plu ?
    AK :

    Nos expériences ont été à tous points de vue positives. Nous n'avions encore jamais utilisé BauBuche et nous avons été, dès le départ, convaincus par ses qualités esthétiques.
    Et sans la grande résistance de BauBuche que les ingénieurs structures de Merz Kley & Partner ont su exploiter au maximum, jamais nous n'aurions obtenu une telle impression dégagée par l'espace.

    Pouvez-vous imaginer développer d'autres projets avec BauBuche ? Si oui, lesquels ?
    AK :

    Bien sûr, pourquoi pas ?
    Nous avons entre-temps utilisé BauBuche pour le revêtement de sol dans un projet de logement de moins grande envergure. Il forme une surface d'un caractère tout à fait différent et très agréable que l'on n'attendrait pas de prime abord d'un sol, mais qui y déploie une qualité très spécifique.
    Ce qui viendra après, on verra. Nous sommes ouverts à toutes les éventualités et là aussi, nous pensons que nous nous trouvons au tout début d'une évolution passionnante pour nous.

  • Compte-rendu de la Ville de Francfort

    Pour ériger une annexe à l'École européenne, la Ville de Francfort a dû satisfaire diverses exigences. Le directeur des travaux publics Harald Heusser, architecte et chef de département au Service des bâtiments de Francfort, est convaincu des avantages de la conception modulaire.

    Monsieur Heusser, quels sont pour vous les principaux avantages de la construction modulaire ?

    Les avantages résident avant tout dans la flexibilité de ce type de construction et dans la durée de construction extrêmement courte d'à peine 7 mois, ce qui représente presque la moitié du temps qu'il faut pour construire des bâtiments massifs. Mais ce qui a surtout été déterminant pour le choix de cette construction est la qualité architecturale des pièces. En dépit de leur modularité, les bâtiments ne revêtent pas le caractère provisoire inhérent aux constructions temporaires. Et ils sont très bien acceptés par les élèves et les enseignants.

    Dans quelle mesure la Ville de Francfort a-t-elle profité de ce type de construction ?

    La délocalisation inévitable dans le cadre de la réhabilitation d'écoles, laquelle entraîne souvent de vives discussions avec les représentants des parents d'élèves, ceux-ci ne souhaitant par voir leurs enfants évoluer pendant des années dans des « containers », ne pose plus aucun problème depuis que nous sommes en mesure de proposer des constructions modulaires en bois. Les bâtiments en bois érigés sur la base de cette conception modulaire sont acceptés comme constructions scolaires à part entière. Les surfaces murales de haute qualité en sapin pectiné/panneaux 3S, ou en panneaux de particules orientées lasurés, jouent notamment un grand rôle dans l'accueil positif réservé aux constructions modulaires en bois.

    Quels autres défis de l'architecture urbaine la construction modulaire en bois pourrait-elle permettre de relever ?

    La construction modulaire en bois convient surtout pour les bâtiments devant être érigées rapidement, tout en offrant des pièces attrayantes et bien conçues d'un point de vue architectural. Autrement dit, des bâtiments dans lesquels les parents peuvent envoyer en toute tranquillité leurs enfants qui vont y passer de nombreuses heures et une importante phase de leur vie.
    La conception modulaire en bois est une approche intéressante non seulement pour les délocalisations d'écoles, mais aussi pour la construction de jardins d'enfants ou de vestiaires dans les infrastructures sportives.

    D'autres projets de ce type sont-ils déjà en cours de planification ?

    Nous travaillons actuellement au développement d'un module standardisé en bois auquel nous voulons donner une flexibilité et une compatibilité identiques à celles des containers de construction en acier déjà bien implantés sur le marché. Notre type standard devra être construit par différents fournisseurs conformément à nos spécifications géométriques et physiques. Le type modulaire « Francfort » doit notamment pouvoir se composer d'un module ordinaire pour les salles de cours, d'un module de couloir ou d'un module de cellules sanitaires, etc. Selon les besoins, ces éléments permettront de construire une petite ou une grande école pouvant atteindre trois étages. Ce type de construction est prévu pour des bâtiments scolaires temporaires d'une durée de 4 à 8 ans. Les bâtiments répondront aux exigences de l'Ordonnance allemande sur les économies d'énergie dans la construction de bâtiments et rempliront entre autres tous les critères requis pour une isolation acoustique moderne. En raison de leur grande qualité architecturale, les modules en bois ne seront pas perçus comme « solution provisoire inacceptable », mais s'intégreront parfaitement dans l'environnement urbain.
    Parmi les projets d'envergure actuellement en cours de planification à Francfort, certains dépasseront largement l'ampleur du projet de l'École européenne. À l'ouest de la ville, un lycée de 6 classes parallèles avec gymnase et cantine sera érigé selon la conception de construction modulaire en bois pour accueillir quelque 2 000 élèves. Dans le quartier de Riedberg, un bâtiment provisoire est actuellement également érigé avec des modules en bois. Pour les enfants de ce tout nouveau quartier de Francfort, ce bâtiment fera office d'« école de départ » pendant toute la durée des travaux de construction de l'école d'enseignement polyvalente coopérative prévue sur le même terrain.  
    Après 2 ans environ, l'école sera démontée et reconstruite à un autre endroit.
    Dans un avenir proche, d'autres projets seront certainement également mis « sur les rails ».

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