La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas_thèse professionnelle_Ahmed ZORGUI

Thèse professionnelle

LA REHABILITATION EN BOIS enjeux écologiques et études de cas

Etudiant Ahmed ZORGUI Mastère spécialisé architecture & Patrimoine contemporain Promotion 2020-2021 Directeur de thèse professionnelle Théodore GUUINIC

Thèse professionnelle

LA REHABILITATION EN BOIS enjeux écologiques et études de cas

Etudiant Ahmed ZORGUI Mastère spécialisé architecture & Patrimoine contemporain Promotion 2020-2021 Directeur de thèse professionnelle Théodore GUUINIC

Remerciements A mon directeur de thèse professionnelle Théodore GUUINIC, je tiens à vous remercier d’avoir encadré ce travail. Vous avez consacré de votre temps et de vos efforts pour me soutenir le long de cette année. Votre compétence et votre patience m’ont marqué. Veuillez trouver dans ce modeste travail, l’expression de ma plus grande estime.

A l’ensemble du cadre enseignant du Mastère Spécialisé Architecture et Patrimoine Contemporain, je tiens à vous remercier pour vos efforts et le temps que vous avez consacré à notre formation. J’espère que vous trouvez dans ce travail le témoin de ma reconnaissance.

A Mon maître de stage Geoffroy Aurousseau, je tiens à vous remercier pour m’avoir accompagné durant ma formation professionnelle, pour vos précieux conseils et votre écoute.

A mes parents, je vous remercie pour vos encouragements, pour votre soutien moral, et pour avoir cru en moi. Je vous serais éternellement reconnaissant et je vous dédie ce travail.

A tous mes amis, à tous ceux qui ont contribué à la réalisation de ce travail, je vous remercie.

Résumé Depuis plusieurs décades, avec l’augmentation du taux de gaz à effet de serre anthropogéniques, les températures moyennes annuelles terrestres ont commencé à augmenter et ont atteint des records lors de la dernière décennie. Plusieurs secteurs sont à l’origine de cette élévation du taux de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, notamment le secteur industriel, le transport et également le secteur du bâtiment. En effet, les méthodes actuelles de construction, d’extraction de matières premières, de production ainsi que le transport de matériaux sont des opérations particulièrement gourmandes en énergie et occasionnent l’émission d’importantes quantités de gaz carbonique. Par ailleurs, l’érection de nouveaux édifices signifie davantage de sols artificialisés et davantage de terres vierges transformées en routes, en bâtiments ou en ouvrages d’art, engageant nécessairement de nouvelles émissions au cours de leur durée d’utilisation.

Afin de limiter l’impact environnemental des bâtiments, il est impératif de réhabiliter le secteur existant et de mettre en œuvre des matériaux durables, dont l’exploitation ne consomme que de faibles quantités d’énergie. Parmi ces matériaux durables, on peut citer le bois qui est un matériau écologique caractérisé par des performances mécaniques et physiques particulièrement avantageuses.

Dans ce travail, quelques exemples de réhabilitation en bois seront analysés afin de montrer en quoi et dans quels contextes, l’intervention sur un édifice existant et l’usage du matériau bois peuvent s’avérer favorables et bénéfiques.

Abstract For several decades, with the increase in the rate of anthropogenic greenhouse gases, the Earth’s annual average temperatures have started to rise and have reached record highs in the past decade. Several sectors are at the origin of this rise in the level of greenhouse gases in the atmosphere, in particular the industrial sector, transport and also the construction sector. Indeed, the current methods of construction, extraction of raw materials, production as well as the transport of materials are particularly energy-intensive operations and cause the emission of large quantities of carbon dioxide. In addition, the erection of new buildings means more artificial land and more virgin land transformed into roads, buildings or works of art, necessarily involving new emissions during their useful life.

In order to limit the environmental impact of buildings, it is imperative to rehabilitate the existing sector and to use sustainable materials, the operation of which consumes only small amounts of energy. Among these durable materials, we can mention wood which is an ecological material characterized by particularly advantageous mechanical and physical performance.

In this work, some examples of wood rehabilitation will be analyzed in order to show how and in what contexts, the intervention on an existing building and the use of wood material can prove to be favorable and beneficial.

Table des matières

Introduction.................................................................................13 I. Les enjeux de l’architecture du XXIème siècle........................ 19 1. L’impact environnemental des bâtiments..............................................20 1.1. Les différents indicateurs....................................................................................20 1.1.1. L’empreinte carbone............................................................................................................... 20 1.1.2. L’artificialisation des sols........................................................................................................ 22 1.1.3. La pollution de l’air.................................................................................................................. 24 1.1.4. Autres...................................................................................................................................... 27 1.2. Analyser l’impact environnemental des bâtiments.............................................29 1.2.1. L’analyse du cycle de vie des bâtiments (ACV)...................................................................... 29 1.2.2. Autres procédés d’analyse...................................................................................................... 33 1.2.3. L’énergie grise et l’énergie d’usage........................................................................................ 34 1.2.4. Conclusion du premier chapitre.............................................................................................. 35

2. Réduire l’impact environnemental des bâtiments................................37 2.1. Réhabilitation des bâtiments existants...............................................................37 2.1.1. L’importance de la réhabilitation............................................................................................. 37 2.1.2. Les conditions et les contraintes de la réhabilitation.............................................................. 41 2.1.3. Les stratégies d’intervention................................................................................................... 43 2.2. Utilisation des matériaux durables.....................................................................46 2.2.1. L’importance des matériaux durables..................................................................................... 46 2.2.2. Exemples de matériaux durables........................................................................................... 47 2.2.3. Stratégies d’utilisation............................................................................................................. 49 2.2.4. Conclusion du deuxième chapitre........................................................................................... 50

3. Le bois.......................................................................................................51 3.1. Repères historiques...........................................................................................51 3.1.1. La préhistoire.......................................................................................................................... 51 3.1.2. L’architecture sédentaire......................................................................................................... 52 3.1.3. Des procédés divers pour un matériau cosmopolite............................................................... 53 3.1.4. La révolution industrielle......................................................................................................... 57 3.1.5. Le XXème siècle........................................................................................................................ 58 3.1.6. L’aube du troisième millénaire................................................................................................ 59

3.2. Les propriétés du bois........................................................................................60 3.2.1. La résistance mécanique........................................................................................................ 60 3.2.2. Les caractéristiques physiques............................................................................................... 60 3.2.3. Le comportement thermique................................................................................................... 61 3.2.4. Le comportement au feu......................................................................................................... 62 3.2.5. Les avantages de la construction en bois............................................................................... 62 3.2.6. Le revers de la médaille: les inconvénients du bois............................................................... 63 3.3. La construction en bois aujourd’hui....................................................................66 3.3.1. La filière bois........................................................................................................................... 66 3.3.2. La gestion des forêts.............................................................................................................. 67 3.3.3. La transformation du bois....................................................................................................... 69 3.3.4. Les produits issus du bois...................................................................................................... 72 3.3.5. Les techniques actuelles de construction............................................................................... 73 3.3.6. Conclusion du troisième chapitre............................................................................................ 76

II. Etudes de cas de réhabilitation en bois............................... 79 4. Choix des cas d’étude et méthodologie d’analyse...............................80 4.1. Le choix des cas d’étude....................................................................................80 4.2. La méthode d’analyse........................................................................................82

5. Projets d’extension..................................................................................83 5.1. Tolbiac, réhabilitation et surélévation d’un foyer par Atelier d’architecture Marie Schweitzer.................................................................................................................83 5.1.1. Présentation du projet............................................................................................................. 83 5.1.2. L’atelier d’architecture Marie Schweitzer................................................................................ 83 5.1.3. Contexte historique et contexte urbain................................................................................... 84 5.1.4. Contexte réglementaire.......................................................................................................... 89 5.1.5. La conception et la réalisation du projet................................................................................. 90 5.1.6. L’aspect environnemental....................................................................................................... 96 5.1.7. La reconnaissance.................................................................................................................. 99 5.2. Synthèse..........................................................................................................100

6. Projets de réaménagement d’intérieur.................................................101 6.1. Réhabilitation d’une ancienne centrale d’énergie à Saint-Etienne en bureaux par Atelier d’architecture RIVAT...............................................................................101 6.1.1. Présentation du projet........................................................................................................... 101 6.1.2. L’atelier d’architecture RIVAT................................................................................................ 101 6.1.3. Contexte historique et contexte urbain................................................................................. 102

6.1.4. Contexte réglementaire........................................................................................................ 106 6.1.5. La conception et la réalisation du projet............................................................................... 107 6.1.6. L’aspect environnemental..................................................................................................... 113 6.1.7. La reconnaissance................................................................................................................ 114 6.2. Synthèse..........................................................................................................116

7. Projets de réhabilitation de l’enveloppe..............................................117 7.1. Extension et rénovation thermique par l’extérieur d’une maison de retraite à Arlanc par Atelier du Rouget Simon Teyssou & associés et Boris Bouchet Architectes...............................................................................................................117 7.1.1. Présentation du projet........................................................................................................... 117 7.1.2. L’Atelier du Rouget Simon Teyssou & Associés.................................................................... 118 7.1.3. Boris Bouchet Architectes..................................................................................................... 118 7.1.4. Contexte de l’opération......................................................................................................... 120 7.1.5. Contexte réglementaire........................................................................................................ 123 7.1.6. La conception et la réalisation du projet............................................................................... 123 7.1.7. L’aspect environnemental..................................................................................................... 127 7.1.8. La reconnaissance................................................................................................................ 128 7.2. Synthèse..........................................................................................................129

Conclusion................................................................................130 Annexes....................................................................................134 Bibliographie.............................................................................140 Liste des figures....................................................................... 148

Introduction

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Introduction L’été 2021 aura été marqué par un grand important d’incendies qui ont ravagé des superficies importantes de terres sur l’ensemble du globe. Avec plus de 180 000 incendies répertoriés simultanément rien que le 8 août 2021, le record enregistré lors du 20 septembre 2020 fut largement dépassé.1 Si plusieurs facteurs sont à l’origine d’un tel cataclysme, c’est surtout les périodes de sécheresse prolongées combinées aux élévations des températures observées durant ces dernières décennies, qui en sont les principaux catalyseurs.

Ces incendies de plus en plus nombreux, ces étés de plus en plus chauds et ces sécheresses de plus en plus prolongées ainsi que les épisodes d’inondations sont le témoignage et l’expression du réchauffement planète, un phénomène amorcé depuis déjà plus d’un siècle et qui est, jusqu’à aujourd’hui toujours d’actualité. Mais qu’estce donc ce phénomène dénommé “réchauffement climatique” ? Et quels sont ses déclencheurs et ses initiateurs ?

Le réchauffement climatique, connu également sous l’appellation de réchauffement planétaire, est le phénomène d’augmentation des températures atmosphériques et océaniques. C’est un phénomène global, qui concerne l’ensemble de la planète et qui est observé sur plusieurs décennies. Il faut savoir que le climat planétaire n’est pas une constante, des variations surviennent fréquemment et induisent des accroissements ou des baisses de températures qui peuvent durer des siècles voir des millénaires.

Comme exemple, on peut citer la dernière période glaciaire de la fin du Pléistocène qui s’est achevée il y a 11700 ans ou encore plus récemment l’optimum climatique médiéval et le petit âge glaciaire. Ce dernier aurait débuté vers 1350 pour arriver à terme aux environs de 1850. A partir de 1860, avec des mesures plus précises des températures et plus particulièrement des anomalies de température (c’est-à-dire l’écart par rapport à une référence), les données météorologiques commencent à être recueillies et à être plus détaillées. On remarque à partir de ces statistiques, une nette hausse des températures à partir du XXème siècle qui s’opère sur plusieurs étapes, mais avec une augmentation particulièrement brutale à partir des années 1970 pour atteindre des records de chaleur vers la fin des années 1990.2

1 DUPIN Ludovic, “Eté 2021: le règne du feu”, Novethic, 13 Août 2021. En ligne : < https://www.novethic. fr/actualite/environnement/climat/isr-rse/la-terre-touchee-par-un-nombre-record-d-incendies-durant-cetete-2021-150073.html >, consulté le 15.11.2021.

2 FOUQUART Yves, Le climat de la terre, Villeneuve d’Ascq, Presses universitaires du Septentrion, 2003, 168p.

La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

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Depuis, la hausse n’a fait que s’amplifier. Ainsi, les cinq années les plus chaudes depuis l’entame de la sauvegarde des données météorologiques sont l’année 2015, l’année 2016 qui demeure encore en tête de liste, l’année 2017, 2018, 2019 et 2020.3 Par ailleurs, les moyennes de températures de cette dernière décade (2011-2020), ont dépassé celles de 2001-2010 et cette décennie devient ainsi la décennie la plus chaude de l’histoire.

Même si ces élévations de température peuvent sembler minimes aux yeux des plus ignorants, elles ne sont pas sans graves répercussions. En effet, les observations menées par satellite montrent qu’il y a eu un recul important de la surface de la glace arctique par rapport aux moyennes de 1979 à 1990.4 Ceci pousse à chaque fois le GIEC5 à envisager de nouveaux scénarios quant à l’évolution de la calotte polaire arctique. Qui plus est, une augmentation globale de 1°C pourrait provoquer la fonte des neiges et des glaces au sommet du mont Kilimandjaro, à 2°C on pourrait assister fréquemment à des épisodes de canicules et de sécheresse partout dans le monde (et qui pourrait oublier l’épouvantable épisode durant l’été 2003 ?) et 3°C supplémentaires suffiraient à provoquer l’effondrement total de l’écosystème de l’Amazonie.6 Plusieurs phénomènes sont à l’origine des changements climatiques, citons notamment les paramètres de Milanković, les cycles solaires, les catastrophes naturelles et autres. Mais on ne peut parler de climat et de changement climatique sans mentionner l’effet de serre. Il faut savoir que l’effet de serre est un phénomène naturel, “Grâce à lui, la température moyenne de l’atmosphère est de 15º Celsius ; sans l’effet de serre, la température serait de – 18 ºC. Les gaz à effet de serre représentent seulement 1 % de l’atmosphère, les 99 % restants étant composés à 78 % d’azote (N2) et à 21 % d’oxygène (O2). Or, ces deux gaz ont une structure très simple et n’interfèrent pas avec le rayonnement infrarouge. Par contre, les gaz à effet de serre comme le gaz carbonique (CO2), la vapeur d’eau (H2O), l’ozone (O2) et le méthane (CH4) ont des molécules polyatomiques qui absorbent le rayonnement infrarouge, et

3 Selon les mesures du NASA Goddard Institute for Space Studies et du NOAA’s National Centers for Environmental Information et selon le rapport provisoire de l’OMM (organisation mondiale de la météorologie) publié le 2 décembre 2020 à Genève.

4 HOPKINS Rob, Manuel de transition De la dépendance au pétrole à la résilience locale, Montréal, Ecosociete Eds, 2010, 216p.

5 Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat 6 HOPKINS Rob, Manuel de transition De la dépendance au pétrole à la résilience locale, Montréal, Ecosociete Eds, 2010, 216p.

Introduction

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donc la chaleur ”.7 Depuis le milieu du XIXème siècle, le taux de gaz à effet de serre dans l’atmosphère terrestre a augmenté. Cette croissance est principalement une augmentation anthropique et a des répercussions sur le climat planétaire, en effet, “Les travaux du GIEC montrent clairement que cette augmentation des gaz à effet de serre dans l’atmosphère a induit une augmentation moyenne de la température de 0,74º Celsius pendant le XXème siècle. Il se peut néanmoins que ce changement remarquablement rapide reste modeste par rapport à ce que nous risquons de voir au cours du XXIème siècle.”8 D’après les chiffres de L’Agence internationale de l’énergie (AIE) parus en 2020, le secteur du bâtiment figure parmi les secteurs les plus polluants au monde. La consommation énergétique des bâtiments résidentiels représente 6% des émissions totales de GES (gaz à effet de serre), et celle de l’industrie et de la construction représente 18%. En France, d’après le rapport CITEPA (Centre interprofessionnel technique d’études de la pollution atmosphérique) 2019, le secteur des bâtiments résidentiels et tertiaires sont responsables de 20% des émissions de gaz carbonique.

En effet, les méthodes actuelles d’extraction des matériaux, de transport et d’édification sont particulièrement gourmandes en énergie et émettent d’importantes quantités de gaz à effet de serre (La production du ciment représente à elle seule 5% des émissions mondiales de GES).9 Et au cours de son utilisation, un édifice aura besoin de chauffage, de climatisation et de production d’eau pour protéger ses usagers des aléas du climat extérieur et assurer un environnement confortable.

Qui plus est, lorsqu’on parle de construction d’édifices neufs, on parle plusieurs hectares de terre artificialisés, de voiries et de réseaux créés et d’émissions de GES supplémentaires générées par les véhicules qui utilisent ces nouvelles routes et par des villes qui ne cessent de s’étendre indéfiniment. Ce phénomène est connu sous le nom “d’étalement urbain” (de l’anglais urban sprawl), “Ce mouvement hérite de deux traditions culturelles différentes : Celle de l’idéalisation de la campagne en tant que mythe du paradis perdu et celle de la maison individuelle, mythe fondateur

7 KANDEL R., 1998, L’incertitude des climats. Paris : Hachette Littératures, p. 76-77 cité par GEREMIA Cometti, Réchauffement climatique et migrations forcées : le cas de Tuvalu, Genève, Graduate Institute Publications, 2011, 110p.

8 KANDEL R., 2002, Op. cit., p. 88 cité par GEREMIA Cometti, Réchauffement climatique et migrations forcées : le cas de Tuvalu, Genève, Graduate Institute Publications, 2011, 110p.

9 Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques, “L’Association mondiale du ciment appelle le secteur à agir d’urgence en faveur du climat”, Juillet 2018. En ligne : < https://unfccc. int/fr/news/l-association-mondiale-du-ciment-appelle-le-secteur-a-agir-d-urgence-en-faveur-du-climat >, consulté le 15.11.2021.

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de la nation américaine et relayé dans le monde entier.”10 L’étalement urbain est particulièrement problématique pour l’environnement, car non seulement il contribue à la croissance de demande en production d’électricité, de transport, d’usage de la voiture individuelle, de production agricole et autres mais en artificialisant les sols, il favorise le ruissellement, l’érosion ainsi que les risques d’inondation. “Comment ne pas relever l’ambiguïté de l’urbanisation périurbaine à faible densité, dévoreuse d’énergie, de matière, de terrain qui, au nom du cadre de vie, participe de cette diffusion indéfinie de la ville dans la verdure ? (Berque, 1997) ”.11 Par ailleurs, l’étalement urbain et la consommation de ressources premières pour la construction d’édifices et d’infrastructures contribuent à la destruction et à la disparition d’habitats sauvages primaires. En effet, on estime que chaque année, entre treize et quinze millions d’hectares de forêts sont détruits pour être transformés en terrains agricoles, en banlieues ou pour en extraire de la matière première.12 Et simplement replanter de nouveaux arbres ne remplace pas la biodiversité et les richesses qui viennent d’être perdues.

Les problématiques du réchauffement climatique de façon générale, et de l’impact environnemental de la construction de façon plus particulière ont suscité un nombre important de réflexions et de législations qui aspirent aboutir à des procédés et des méthodes qui permettraient de réduire notre empreinte sur l’environnement. Ainsi, par exemple, au niveau des politiques urbaines, plusieurs communautés ont décidé de rénover et reconstruire leurs centres villes. Aussi, au niveau des matériaux de construction, alors que jusqu’il y a quelques dizaines d’années, le béton a affirmé une domination quasi-totale, des alternatives plus durables commencent à être envisagées, et en France, c’est notamment le bois, un matériau phare de la construction durant l’époque préindustrielle, qui semble refaire surface.

De nombreux ouvrages ont été publiés sur la problématique de l’impact environnemental des bâtiments et sur la nécessité d’utiliser des matériaux durables notamment le bois. Aussi, plusieurs figures tentent de promouvoir les interventions avec le bois comme matériau principal citons notamment Roland Schweitzer, architecte spécialiste de l’architecture en bois et de son histoire.

10 FRERE Sévèrine et SCARWELL Helga-Jane, Eco-fiscalité et transport durable: entre prime et taxe ?, Villeneuve d’Ascq, Presses universitaires du Septentrion, 2011, 276p.

11 Ibid.

12 D’après les chiffres publiés par Planetoscope

Introduction

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Le présent travail s’inscrit dans la continuité des réflexions sur les enjeux environnementaux de l’architecture et sur l’usage du bois comme matériau. Nous allons étudier l’impact environnemental des bâtiments, l’intervention sur le parc existant comme alternative pour réduire cette empreinte et le bois comme matériau durable intervenant dans les projets de réhabilitation, d’extension et autres à travers l’analyse de projets réalisés.

Ce travail comportera deux parties. La première partie abordera les enjeux environnementaux

de

l’architecture.

Plusieurs

notions

relatives

à

l’impact

environnemental de l’architecture y seront définies. Par la suite, deux alternatives écologiques seront présentées, qui sont l’intervention sur les bâtiments existants et l’usage de matériaux durables. Puis, on se focalisera sur le bois, et sur pourquoi ce matériau constitue dans plusieurs cas, une option envisageable. Dans la deuxième partie, des cas seront sélectionnés pour être étudiés selon une grille d’analyse qui comportera les notions présentées dans la partie précédente.

Fig 1 Recul du Morgens North glacier situé au Sud-Est du Groenland entre 1932 (photo du musée d’histoire naturelle du Danemark) et 2013 (photo de Hans Henrik Tholstrup)

I. Les enjeux de l’architecture du XXIème siècle

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1. L’impact environnemental des bâtiments 1.1. Les différents indicateurs 1.1.1. L’empreinte carbone On ne peut aborder le sujet de l’impact des bâtiments sur leur environnement immédiat et plus généralement sur la terre sans mentionner leur empreinte carbone.

D’après le dictionnaire de l’environnement, l’empreinte carbone est définie comme étant la quantité ou le volume de dioxyde de carbone (CO2) émise dans l’atmosphère terrestre à travers la consommation d’énergie par une personne, une organisation ou une activité.13 Depuis le protocole de Kyoto en 1995,14 les pays adhérents sont dans l’obligation de mesurer leurs émissions de gaz à effet de serre, et par conséquent, de calculer leur empreinte carbone.15 Bien qu’il existe plusieurs autres types de gaz qui ont une capacité de rétention de la chaleur largement supérieure à celle du dioxyde de carbone, celui-ci est, en raison de son abondance, le gaz qui contribue le plus à l’effet de serre et donc au réchauffement climatique, d’où la raison d’établir un bilan carbone.

Il faut savoir que les émissions de CO2 ne sont pas homogènes à travers le monde.

Certains pays et certaines régions sont de plus gros pollueurs que d’autres. En effet, d’après les statistiques d’EDGAR (Emissions Database for Global Atmospheric Research) en 2019, les plus gros émetteurs de gaz carbonique seraient les pays Européens, les pays Nord-Américains, la Chine et l’Inde. En France, l’empreinte carbone en 2019 fut estimée à 663 millions de tonnes équivalent CO2 (Mt CO2 éq),16

13 D’après la définition du dictionnaire de l’environnement 14 Le protocole de Kyoto est un accord international dont le but est de réduire les émissions de gaz à effet de serre. Depuis 1995, il est venu s’additionner à la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques qui elle-même fut adoptée au cours du Sommet de la Terre de Rio de Janeiro en 1992.

15 DE RIVET Savinien, DEALBERTO Clara, DELMAS Aurélie et al, “Sur les Traces de l’empreinte carbone”, Libération, Septembre 2018. En ligne: < https://www.liberation.fr/apps/2018/09/empreintecarbone/ >, consulté le 01.07.2021.

16 Le MtCO2eq (Metric tons of carbon dioxide equivalent) ou Millions de tonnes équivalent CO2 est une unité de mesure qui sert à calculer, pour un gaz à effet de serre donné, la quantité de CO2 qui aurait la même capacité à retenir les rayonnements solaires.

Les enjeux de l’architecture du XXIème siècle

Fig 2 Classement des 10 pays les plus pollueurs en 2019 (en Millions de tonnes de CO2)

Fig 3 Classement des 10 pays les plus pollueurs par habitant en 2017 (en tonnes de CO2)

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

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soit une augmentation de 7% depuis 1995.17 D’après l’Agence Internationale de l’Energie (AIE), le secteur résidentiel serait derrière 13% des émissions françaises de CO2 en 2018. D’autres secteurs (notamment le secteur tertiaire), seraient derrière 12% des émissions et l’industrie partage avec la construction 13% du total des émissions de dioxyde de carbone. Et selon les données du Projet de Stratégie Nationale Bas-Carbone, les émissions de gaz à effet de serre du secteur bâtiment en France en 2015 étaient de l’ordre de 137 MtCO2e, alors qu’elles n’étaient que de l’ordre de 122 MtCO2e en 1990.

Plusieurs éléments doivent être pris en compte lorsqu’on mentionne les émissions de GES des bâtiments. Il y a en premier lieu les édifices eux-mêmes, ou plutôt leurs usagers qui consomment de l’énergie sous forme de gaz de fioul, et de l’eau et ce, pour assurer leur confort, en second lieu, il y a la production de l’énergie pour alimenter les constructions en électricité et en fluides et enfin, il y a le secteur industriel qui produit les matériaux qui seront mis en œuvre lors de l’édification d’un bâtiment ou d’un ouvrage d’art.

1.1.2. L’artificialisation des sols Une autre conséquence de l’étalement urbain et de la construction de nouveaux édifices en périphérie des villes est l’artificialisation des sols. Tout comme les problèmes évoqués précédemment, l’artificialisation des sols constitue une menace pour l’environnement et la biodiversité.

L’artificialisation des sols consiste à transformer des sols forestiers, naturels ou agricoles afin de les affecter à des fonctions urbaines (habitat, activités, commerces, infrastructures, équipements publics et autres).

18

Ces opérations d’aménagement

entrainent fréquemment l’imperméabilisation des terres.

19

L’eau ne peut donc plus

s’infiltrer et le phénomène de ruissellement s’accentue.

17 Ministère de la Transition écologique et solidaire, “Estimation de l’empreinte carbone de 1995 à 2019”, Décembre 2020. En ligne : < https://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/estimationde-lempreinte-carbone-de-1995-2019 >, consulté le 15.11.2021.

18 Ministère de la Transition écologique et solidaire, “Artificialisation des sols”, Juillet 2021. En ligne : < https://www.ecologie.gouv.fr/artificialisation-des-sols >, consulté le 15.11.2021.

19 Le terme artificialisation est quelques fois remis en questions dans “Artificialisation des sols : de quoi parle-t-on ? ”, Constructif, par CAVAILHES Jean. En effet, il existe des terrains qui sont imperméables naturellement à l’instar des sols rocheux et toutes les opérations d’artificialisation n’entrainent pas forcément l’imperméabilisation des sols.

Les enjeux de l’architecture du XXIème siècle

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Fig 4 La construction de nouvelles routes est un exemple d’artificialisation des sols

D’après le ministère de la transition écologique, ce phénomène, qui rappelonsle est toujours d’actualité avec la croissance frénétique de l’aire des villes, est préjudiciable à l’écosystème et au climat. En effet, un sol imperméabilisé par de l’asphalte ou du béton est un sol qui ne peut plus être utilisé par les diverses espèces animales ou végétales, qui sont ainsi contraintes à trouver refuge dans des lieux plus reculés et qui voient encore leur habitat se réduire comme une peau de chagrin.

Aussi, un sol imperméable n’absorbe pas le gaz carbonique, contribuant ainsi donc au réchauffement climatique. Qui plus est, en constituant un barrage à l’infiltration naturelle de l’eau dans la terre, ce phénomène exacerbe les risques d’inondation et frêne la régénération des nappes phréatiques des sous-sols des villes. 20 Même au niveau social et économique, l’étalement urbain et les constructions en périphérie représentent un grave fléau. Ils participent ainsi à la fragmentation des villes et à la rupture sociale en éloignant une partie de la population des centres et participent aussi à la dévalorisation et l’abandon des centres villes qui, dans plusieurs cas, deviennent insalubres. Qui plus est, ces cités de plus en plus larges et étendues, nécessitent un entretien important et des dépenses colossales pour leur aménagement et leur assainissement.

En France, d’après les données de l’Institut Français de l’Environnement en 2003, les sols artificiels occupaient 8% du territoire (Avec des disparités vu que l’on passe

20 PEUPORTIER Bruno, Éco-conception des bâtiments bâtir en préservant l’environnement, Paris, Presse des Mines, Avril 2003, 286p.

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de 0,4% à Lozère à 90% à Paris), enregistrant ainsi une augmentation des surfaces bâties de 12% par rapport à 1992.21 Et cette tendance se poursuit encore. Ainsi selon les données du ministère de la transition écologique, entre 20 000 et 30 000 hectares sont artificialisés chaque année. Et selon Barbara Pompili, ministre de la Transition écologique, “concernant l’artificialisation les enjeux sont majeurs. En moyenne un département de la taille de la Drôme disparait sous le béton tous les dix ans”. 22 Afin de protéger ce qui persiste des espaces naturels français, les instances gouvernementales ont lancé l’objectif de “zéro artificialisation nette” prévu par le Plan Biodiversité. 23

1.1.3. La pollution de l’air Du Vendredi 5 décembre au Mardi 9 décembre 1952, un grand désastre vient s’abattre sur la ville de Londres, un malheur qui sera plus tard connu sous la dénomination du Grand smog de Londres.

Un jour avant l’entame du cataclysme, un anticyclone s’installe en ville provoquant un refroidissement général. A l’époque, pour se chauffer, les Londoniens brûlaient un charbon de mauvaise qualité dont la fumée dégageait une quantité assez importante de dioxyde de soufre. Et alors que plusieurs demeuraient dans leurs foyers en se chauffant à l’aide de ce charbon, les usines locales continuaient de fonctionner et dégageaient de la fumée. Tous les ingrédients nécessaires étaient présents, le piège était mis en place. Les fumées des usines et des cheminées des maisons se mélangèrent et créèrent un brouillard composé de dioxyde de soufre et d’autres particules, communément dénommé smog. L’absence de vent faisait que ce brouillard ne fut pas dispersé et que les agents polluants continuaient de s’accumuler. En conséquence de ce smog, la visibilité fut réduite à quelques mètres, les transports publics furent immobilisés, et certains évènements furent annulés à cause de la pénétration de cette brume toxique à l’intérieur de certains édifices. Le nombre de décès suite à cet évènement varie selon les sources, mais au moins 4000 enfants, adultes et personnes âgées auraient perdu la vie durant les jours suivants, succombant aux méfaits des évènements du 5 au 9 décembre 1952. Le journal Britannique The Guardian a décrit cet évènement comme étant “the nation’s worst single air pollution

21 Ibid.

22 CAVAILHES Jean, “Artificialisation des sols : de quoi parle-t-on ? ”, Constructif, N°57, Mars 2020, pp. 21-24.

23 Ministère de la Transition écologique et solidaire, “Artificialisation des sols”, Juillet 2021. En ligne : < https://www.ecologie.gouv.fr/artificialisation-des-sols >, consulté le 15.11.2021.

Les enjeux de l’architecture du XXIème siècle

Fig 5 La colonne Nelson durant le grand smog de Londres en 1952

Fig 6 Le smog à Pékin

25

La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

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disaster” qui se traduire en “le pire cas de pollution de l’air de l’histoire de la nation”.

Aussi dramatique que ce malheur puisse paraître, avec tous les agents polluants et les rejets dans l’atmosphère terrestre dus à nos usines et au chauffage de nos maisons, il est loin d’être un cas singulier et plusieurs épisodes de smog furent enregistrés dans plusieurs grandes villes à travers le globe. Ainsi en Europe, 25 millions de personnes sont exposées au smog d’hiver et 40 millions sont exposées au smog d’été.24 Parmi les éléments qui contribuent à l’apparition de smog et qui, d’une façon plus générale, contribuent à la détérioration de la qualité de l’air extérieur sont, les COV,25 le dioxyde de soufre (SO2), les hydrocarbures, les solvants et autres.

Le dioxyde de soufre est, avec l’oxyde d’azote (NOx), responsable d’un autre phénomène particulièrement nocif qui est l’acidification de l’air. L’acidification de l’air ou de l’atmosphère est la transformation des SO2 et des NOx émis par les activités humaines en nitrates, acides sulfuriques et acides nitriques qui se mélangent avec les nuages et retombent sous forme de pluie (et quelques fois à plusieurs cieux de leur lieu d’émission d’origine). Les polluants touchent directement les feuilles des arbres, altèrent leur couche protectrice et lessivent le calcium et le magnésium présents dans la composition de la chlorophylle.26 Aussi, ces pluies dites acides, contribuent à l’acidification des lacs, rivières, et même des sols, ce qui constitue une catastrophe pour les organismes qui y vivent.

Et plus d’être attentatoire et désastreuse pour l’environnement, la pollution atmosphérique n’épargne pas non plus les constructions humaines. Ainsi, la pluie acide mentionnée ci-haut intensifie le phénomène d’érosion des roches et altère les constructions en pierre. Qui plus est, les agents polluants présents dans l’atmosphère se solidarisent aux surfaces des constructions, se cimentent par la cristallisation de gypse et créent ainsi ce qu’on appelle les croûtes noires.

Mais si on parle le plus souvent de la pollution de l’atmosphère, qui concerne l’air extérieur, il ne faut pas perdre de vue le fait que les choix des matériaux et 24 PEUPORTIER Bruno, Éco-conception des bâtiments bâtir en préservant l’environnement, Paris, Presse des Mines, Avril 2003, 286p.

25 Les composés organiques volatiles, qui selon la définition du Ministère de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques du Québec, “ sont des substances formées d’au moins un atome de carbone et un atome d’hydrogène. On les trouve à l’état gazeux dans l’atmosphère.”

26 PEUPORTIER Bruno, Éco-conception des bâtiments bâtir en préservant l’environnement, Paris, Presse des Mines, Avril 2003, 286p.

Les enjeux de l’architecture du XXIème siècle

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de conception affecte particulièrement l’air à l’intérieur même des édifices. Plusieurs matériaux constituent des sources non négligeables de COV tel que le hexane ou le hexa décane. 27 Aussi, plusieurs équipements électroménagers et plusieurs appareils au sein des logements sont des sources de gaz toxiques. Ainsi, la cuisson au gaz génère des NOx et les chauffe-eau sont parfois à l’origine de monoxyde de carbone (CO), qui serait derrière une centaine de décès par an et des milliers d’hospitalisations en France.28 Plusieurs autres produits utilisés dans les bâtiments pour le nettoyage, le décapage, le traitement de certaines surfaces, les soudures et autres contiennent eux aussi des éléments nocifs pour l’être humain et provoquent des pathologies diverses et variées. L’amiante est un exemple de substances toxiques (L’inhalation de fibres d’amiante est à l’origine de l’asbestose) désormais prohibée, mais encore présente dans certains bâtiments anciens. La peinture au plomb est également interdite depuis le siècle dernier.

Ce n’est pas un hasard qu’on parle du “Syndrome du bâtiment malsain” ou en anglais “Sick Building Syndrome” pour expliquer certaines maladies (souvent inexpliquées et qui surviennent suite à un ensemble de facteurs) qui seraient liées à un bâtiment mal construit ou mal entretenu.

1.1.4. Autres Outre les anomalies et les problèmes expliqués ci-dessus, la construction d’édifices est responsable de plusieurs autres phénomènes qui peuvent engendrer la destruction de l’écosystème et l’extirpation de plusieurs espèces animales et végétales mais également des nuisances et des pathologies pour l’être humain.

Comme premier exemple, la construction des bâtiments, et plus particulièrement des bâtiments neufs peut porter atteinte à la biodiversité et aux habitats naturels.

En effet, l’expansion des villes implique nécessairement la destruction et la transformation de forêts, de plaines ou de marais de manière à les affecter à des fonctions urbaines tel que le logement, les infrastructures routières et autres. Par

27 STEENHOUDT Pascale, Impact des matériaux de construction sur la qualité de l’air intérieur emissions de COV: aspects techniques et réglementaires, Centre scientifique et technique de la construction, Mai 2016. En ligne: < https://environnement.brussels/sites/default/files/user_files/pres_20160519_ pol_1_2tech_fr.pdf >, consulté le 20.06.2021.

28 PEUPORTIER Bruno, Éco-conception des bâtiments bâtir en préservant l’environnement, Paris, Presse des Mines, Avril 2003, 286p.

La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

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ailleurs plusieurs ressources consommées, tel que le sable, le bois et le gravier induisent trop fréquemment la destruction de forêts, de vallées et de récifs coralliens.

(Voir annexe 1) Et en plus d’être préjudiciable aux habitats d’espèces sauvages, l’extraction et l’exploitation des matières premières mettent en péril ces mêmes ressources. En effet, plusieurs minéraux, métaux et matières organiques dont nous dépendons aujourd’hui ne sont pas renouvelables et risquent de s’épuiser durant les prochaines décennies. (Voir annexe 2) Le chantier, le lieu dans lequel on procède à l’érection d’un édifice ou à sa démolition, est une source de nuisance sonore importante au cœur des villes. Et le bruit est un instigateur important de dommages et de dégâts. Selon certaines recherches, il serait derrière 11% des accidents de travail et de 15% des journées de travail perdues, et il ne faut pas omettre également son incidence sur la qualité de vie.29 Par ailleurs, l’éclairage nocturne des villes et des bâtiments est responsable d’un phénomène qu’on appelle la pollution nocturne. (Voir annexe 3) Et lorsqu’on on traite du sujet des villes et des bâtiments, comme peut-on passer sous silence les rejets qui polluent le sol et contaminent l’eau ? En effet, au cours de ces opérations, plusieurs produits chimiques sont utilisés (peintures, colles, dissolvants, diluants, produits pour traiter les surfaces, huiles et autres). Ces produits contiennent souvent des adjuvants, des hydrocarbures et d’autres composés particulièrement toxiques et qui, lors de leur mise en œuvre sur chantier, se mélangent avec la terre, ou avec l’eau sous l’effet du ruissellement. Qui plus est, si l’utilisation des conduites en plomb est désormais prohibée, le laiton, qui constitue désormais une alternative, contient 8% de plomb, et ce métal, même à de faibles concentrations, peut provoquer : “anémie dans le sang, effets neurotoxiques, tension, affection des reins, altération de la reproduction. ”30 Enfin, les bâtiments les plus imposants et plus hauts influencent le microclimat environnant, en projetant de l’ombre pendant une durée particulièrement prolongée sur les constructions avoisinantes, en les privant du soleil et en modifiant la course des vents.

29 LAMBERT Serge et al, Manuel environnement à l’usage industriel, AFNOR, 1994 cité dans PEUPORTIER Bruno, Éco-conception des bâtiments bâtir en préservant l’environnement, Paris, Presse des Mines, Avril 2003, 286p.

30 PEUPORTIER Bruno, Éco-conception des bâtiments bâtir en préservant l’environnement, Paris, Presse des Mines, Avril 2003, 286p.

Les enjeux de l’architecture du XXIème siècle

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1.2. Analyser l’impact environnemental des bâtiments 1.2.1. L’analyse du cycle de vie des bâtiments (ACV) L’impact des villes et du bâti sur l’environnement et l’écosystème est indéniable et indubitable. Comme démontré précédemment dans ce premier sous-chapitre, les conséquences sont souvent préoccupantes et dans certains cas particulièrement importantes et impactent la terre de multiples façons et à différentes échelles. Il est donc impératif de trouver des solutions qui permettront de réduire l’impact de nos constructions sur les biotopes.

Mais avant de proposer des stratégies visant à diminuer l’empreinte des bâtiments sur la terre, il est catégorique d’étudier cette même empreinte. Enumérer les différentes répercussions écologiques ne suffit pas. Il est nécessaire d’utiliser une démarche qui permet d’analyser une construction donnée durant toutes ses phases de vie, de la conception jusqu’à la démolition en passant par la réalisation et l’utilisation. Cette approche est connue sous la dénomination de l’analyse du cycle de vie (ACV).

L’analyse du cycle de vie est l’étude des impacts environnementaux d’un produit donné, depuis l’extraction des matières et matériaux nécessaires jusqu’à l’élimination des déchets en passant par sa conception. Selon l’agence de la transition écologique, c’est “ l’outil le plus abouti en matière d’évaluation globale et multicritère des impacts environnementaux”, en effet, elle quantifie l’ensemble des flux et des échanges physiques, c’est-à-dire de matière et d’énergie, entre un produit et son environnement.

L’ACV est un procédé dit “multicritère”, qui étudie et analyse les flux entrants et sortants. Les flux entrants correspondent à l’énergie consommée et la matière utilisée pour l’élaboration, et les flux sortants se réfèrent aux émissions gazeuses et aux déchets rejetés.31 La méthode de l’analyse du cycle de vie fut commissionnée pour la première fois en 1969 par la compagnie Coca-Cola aux Etats Unis.

32

Depuis, elle est devenu un

outil normalisé. “ La normalisation internationale ISO (14040 à 14043), développée à partir de 1994, a fixé les bases méthodologiques et déontologiques de ce type d’évaluation, favorisant une harmonisation de la méthodologie employée, davantage de robustesse et de fiabilité des résultats et une communication plus formalisée 31 D’après l’Agence de la Transition Ecologique 32 FRANKLIN William E et HUNT Robert G, “LCA — How it came about”, The International Journal of Life Cycle Assessment, Mars 1996. En ligne: < https://link.springer.com/article/10.1007/BF02978624 >, consulté le 14.07.2021.

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

(exigence d’une revue critique pour les ACV comparatives).” 33 D’après l’Agence de la Transition Ecologique, lors de l’analyse du cycle de vie, plusieurs indicateurs sont utilisés. Ils portent généralement sur la qualité de l’air, celle de l’eau, la santé humaine et l’épuisement des ressources. Pour l’air, les indicateurs utilisés sont la contribution à l’effet de serre, l’acidification, la formation d’ozone troposphérique,34 l’appauvrissement de la couche d’ozone et les particules suspendues dans l’air. Les indicateurs de l’impact sur l’eau sont l’eutrophisation des eaux, qui consiste à introduire des nutriments qui conduisent à la prolifération des algues et à l’asphyxie du milieu aquatique, la toxicité et la consommation. Enfin, concernant l’épuisement des ressources, l’ACV se porte sur la consommation des énergies primaires et non renouvelables et l’occupation des sols. Toutefois, il arrive dans certaines analyses que d’autres données soient ajoutées, ou que certaines soient combinées en une seule.

Bien qu’elle ne fût initialement pas développée à cet effet, l’analyse du cycle de vie peut être appliquée au secteur du bâtiment. En France, avec la transition énergétique et la demande plus accrue pour des constructions plus passives et efficaces en termes d’énergie, cette méthode a commencé à être utilisée à partir des années 2000 pour les produits de construction et, selon batiactu, depuis la mise en place de la loi Grenelle de II en 2010, 35 l’ensemble du secteur est incité à réaliser des ACV. Même si chaque bâtiment doit être considéré comme un cas singulier, et que son analyse et son étude doivent prendre en considération ses caractéristiques intrinsèques et son contexte historique, géographie, urbain, social, réglementaire et autres, son cycle de vie peut tout de même être divisé en cinq phases. Nous avons en premier lieu l’extraction de la matière première nécessaire à l’édification (sable, argile, calcaire, pierre ou autres). Ensuite, nous avons le traitement de la matière première et la fabrication des matériaux de constructions et autres composants d’un bâtiment.

Puis suivra la phase du transport et de l’acheminement de ces matériaux ainsi que

33 D’après l’Agence de la Transition Ecologique 34 Selon la définition de l’Agence de la Transition Ecologique, l’ozone (O3 troposphérique est créé par des réactions chimiques entre l’oxyde d’azote (NO) et des composés volatiles (COV). Cette ozone est considérée comme un polluant photochimique et est parfois qualifiée de mauvaise ozone.

35 D’après Viepublique.fr qui est un site créé, édité et géré par la Direction de l’information légale et administrative, “Grenelle II” ou LOI n° 2010-788 du 12 juillet 2010 portant engagement national pour l’environnement, est une loi qui décline la loi précédente “Grenelle I” et qui détermine de nouveaux objectifs gouvernementaux dans le cadre environnemental en rapport avec le bâtiment et l’urbanisme, le transport, l’énergie et le climat, la préservation de la biodiversité, la protection sanitaire et gestion des déchets et qui définit une nouvelle gouvernance écologique.

Les enjeux de l’architecture du XXIème siècle

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le chantier. La quatrième phase concerne l’usage du bâtiment par le biais de son exploitation mais également son entretien et la réparation des éléments défectueux.

Enfin, à la fin de vie du bâtiment, nous aurons l’élimination de ses composantes ou leur recyclage.36 L’analyse du cycle de vie peut être appliquée à différentes échelles, du matériau de construction, jusqu’à l’échelle du quartier en passant par l’édifice et l’îlot. Elle demeure toutefois une méthode d’étude assez limitée qui ne prend pas en considération l’aspect qualitatif de l’objet d’étude et sa complexité fait qu’elle n’est pas encore accessible à tous les usagers. Pour entamer une ACV il est parfois utile d’avoir recours à des logiciels spécialisés. Bruno Peuportier, ingénieur de l’École Centrale de Paris, titulaire d’un doctorat de l’Université Paris VI et d’une habilitation à diriger les recherches (Université de Cergy-Pontoise) et auteur et auteur d’un ouvrage où l’ACV est particulièrement abordée, fait mention des logiciels ALCYONE, COMFIE et EQUER, et les compare dans un article pour le “Journal of the European Economic Association”.

Le label E+C- (Bâtiment à énergie positive et réduction carbone), qui fut créé en 2018 dans la perspective du développement durable, et qui constitue un pas vers la réglementation thermique RBR2020 (Règlementation Bâtiment Responsable 2020), utilise l’analyse du cycle de vie du bâtiment comme méthode d’évaluation. Ce label débuta en 2016 comme expérimentation (à l’époque il fut nommé “Expérimentation E+C-”) afin d’aboutir à une nouvelle réglementation thermique plus adaptée et plus ambitieuse.37 Le Label E+C- a mis en place une méthode pour le calcul de l’ACV qui se divise en trois étapes. La première étape consiste à définir les objectifs, le périmètre d’étude ainsi que la durée d’analyse (qui peut être de 50 ans selon le label, même si une valeur de 80 ans a aussi été proposée).38 La deuxième étape consiste à établir le programme de l’ouvrage en question, et décider le nombre d’opérations de rénovations et d’entretiens seront nécessaires, leur ampleurs et leurs intervalles. Enfin, en troisième 36 CHINI Abdol et SHRIVASTAVA Sandeep, Estimating Energy Consumption during Construction of Buildings: A Contractor’s Perspective, [Conférence] Proceedings of the world sustainable building conference, Helsinki, Janvier 2011. En ligne: < https://www.researchgate.net/publication/273693109_ Estimating_energy_consumption_during_construction_of_buildings_a_contractor%27s_perspective >.

37 Ministère de la Transition écologique et solidaire, “Bâtiment à énergie positive et réduction carbone”, Mai 2021. En ligne : < https://www.ecologie.gouv.fr/batiment-energie-positive-et-reduction-carbone >, consulté le 15.11.2021.

38 PEUPORTIER Bruno, Éco-conception des bâtiments bâtir en préservant l’environnement, Paris, Presse des Mines, Avril 2003, 286p.

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Fig 7 Exemple de graphe comparant l’impact annuel environnemental de quatre bâtiments, issu du logiciel d’ACV Elodie du CSTB ©CSTB

Fig 8 Exemple d’une simulation thermique d’une maison

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étape, l’ACV sera calculé à partir des indicateurs présentés précédemment. 39

1.2.2. Autres procédés d’analyse Si l’analyse du cycle de vie qui a fait exsurgence depuis quelques années, est devenu aujourd’hui l’un des piliers de l’étude d’impact environnemental et un outil quasi indispensable pour obtenir le label d’un bâtiment “vert” ou “écologique”, elle n’est certainement pas la seule méthode pour mesurer l’empreinte écologique d’un édifice.

La simulation thermique dynamique (STD) est également un procédé particulièrement efficace pour l’analyse thermique d’un bâtiment. D’après la fiche conseil du programme ACTEE (Action des Collectivités Territoriales pour l’Efficacité Energétique), cette démarche consiste à modéliser numériquement un ou plusieurs bâtiments dans le but de simuler leur comportement thermique. Les paramètres pris en compte dans une STD sont l’enveloppe thermique du bâtiment, les apports internes (qui dépendent de l’occupation), les données géographiques, climatiques et météorologiques.

A l’instar de l’ACV, la STD a été mise au point afin de répondre aux nouvelles exigences environnementales du label E+C- et de la RE2020. Elle permet en outre de simuler et de trouver des solutions quant à la conception d’un bâtiment ou la réhabilitation d’un édifice existant vu qu’elle aide à visualiser et à estimer la puissance des équipements de production de chaleur et l’impact de certains choix de conception (isolation des parois, dimensions des ouvertures et autres). Dans la réhabilitation, il est ainsi possible de calculer le type d’isolation, la possibilité d’intervention sur les ouvertures et la performance des équipements existants.40 Les calculs d’éclairage sont également une nécessité dans une perspective de concevoir des bâtiments plus durables, vu les besoins en énergie de celui-ci plus particulièrement dans les espaces de travail. “Un modèle de simulation traitant à la fois du chauffage solaire et des conséquences thermiques de l’éclairage est donc nécessaire afin d’étudier les bénéfices du chauffage et de l’éclairage solaire passif, et

39 POGGI Pascal, “Analyse du Cycle de Vie (ACV) : qu’est-ce que c’est et à quoi ça sert ? “, batirama, Juillet 2018. En ligne : < https://www.batirama.com/article/20713-analyse-du-cycle-de-vie-acv-qu-est-ceque-c-est-et-a-quoi-ca-sert.html >, consulté le 15.11.2021.

40 DE FOUQUET Marc, DUCHENE Fabien et HOYET Nadia, “Avant Projet”, in: BIM et architecture, Malakoff, Dunod, Septembre 2016, 224p.

34

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d’optimiser la taille et l’orientation des ouvertures.”41 Il est également possible de calculer l’impact sanitaire d’un bâtiment et ce se basant sur la qualité de l’air, de l’eau et les champs électromagnétiques à l’intérieur et aux alentours et en évaluant la concentration des agents polluants et toxiques.

Néanmoins, vu que leurs effets sur la santé diffèrent de personne en personne, et que les conséquences sur la santé dépendent principalement des doses inhalées, les résultats sont plus des probabilités que des données exactes.

Enfin, grâce à l’avancée technologique, plusieurs autres aspects peuvent eux aussi être calculés à l’instar du confort acoustique ou même de la gestion des déchets du chantier et du bâtiment. Ces calculs vont ensuite permettre de trouver des solutions pour les bâtiments qui soient plus “écoresponsables”.

1.2.3. L’énergie grise et l’énergie d’usage Afin d’optimiser l’analyse de cycle de vie des bâtiments et le calcul de leur consommation d’énergie, certains concepts furent développés. Parmi eux, on distingue les notions d’énergie grise et d’énergie d’usage.

L’énergie grise, généralement mesurée en kWh, est l’énergie consommée durant le cycle de vie du bâtiment, c’est-à-dire lors de l’extraction de la matière première, de sa transformation et la fabrication de matériaux, du transport, de la mise en œuvre, de l’entretien, du recyclage et de la destruction. L’énergie grise d’un bâtiment correspond à la somme des énergies grises des éléments qui le composent.

L’énergie d’usage, elle aussi mesurée en kWh, représente l’énergie consommée durant l’usage ou l’utilisation du bâtiment. C’est l’énergie utilisée pour le chauffage, le refroidissement, les eaux sanitaires, pour fournir l’électricité et autres usages nécessaires au confort et à la vie à l’intérieur d’un édifice.

Plusieurs difficultés se présentent quant au calcul de ces énergies. Par exemple, l’énergie grise est, selon IDDRI (Institut du Développement Durable et des Relations Internationales), difficilement traçable. En effet, elle dépend du parcours des différents composants du bâtiment, qui quant à eux, peuvent avoir traversé plusieurs pays et être intégrés aux circuits industriels et commerciaux. Et s’il est plus aisé de calculer l’énergie d’utilisation, fixer des normes thermiques et des conditions d’utilisation est 41 PEUPORTIER Bruno, Éco-conception des bâtiments bâtir en préservant l’environnement, Paris, Presse des Mines, Avril 2003, 286p.

Les enjeux de l’architecture du XXIème siècle

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une tâche beaucoup plus ardue et induit aujourd’hui des performances “dégradées” au niveau des bâtiments. Le problème vient en partie du fait que “les méthodes de calcul des consommations conventionnelles correspondent à des conditions normalisées qui ne correspondent en rien aux modes de vie des occupants. On incrimine souvent les usagers au lieu de les prendre en compte comme un élément essentiel de l’habitat.”42 Durant les années 1970, il fut estimé que l’énergie consommée durant l’utilisation d’un bâtiment était environ 20 fois plus importante que l’énergie primaire nécessaire à sa construction. Aujourd’hui, ce rapport n’est que de l’ordre de 2.43 Si ce chiffre est un bon indicateur des efforts déployés au cours des décades suivantes pour décroître les besoins énergétiques pour le chauffage, l’électricité et autres nécessités au confort, avec notamment l’instauration, en France, à la suite du premier choc pétrolier de 1973, de la première réglementation thermique, la RT 1974 (qui sera succédée par des réglementations encore plus ambitieuses et plus globales en 1976, 1980, 1982, 1988, en 2000, 2005 et finalement en 2012), il révèle également, avec l’accroissement de la proportion de l’énergie grise dans le cumul total, qu’il est capital de concevoir des bâtiments où celle-ci serait moins coûteuse.

1.2.4. Conclusion du premier chapitre Il est indubitable qu’aujourd’hui, la terre se réchauffe et que l’écosystème est agressé et détruit par l’action de l’homme sur l’environnement. Il est également irréfragable que nos bâtiments, nos constructions impactent de manière significative les biotopes et le climat. Repenser le secteur du bâtiment et proposer des alternatives plus vertes et moins gourmandes en ressources et en énergie n’est pas une option, mais une obligation.

Plusieurs alternatives s’offrent à nous pour concevoir des villes et des bâtiments plus écologiques. Pour réduire la consommation d’énergie, il faut tenter d’optimiser au mieux l’orientation, les apports solaires et créer une forme plus compacte.

Toutefois, en plus de la réduction de la consommation énergétique, il faut également préserver ce qui subsiste des biotopes et des écosystèmes, limiter l’artificialisation et l’imperméabilisation des sols et contenir l’aire des villes et des métropoles. Afin d’y parvenir, c’est les édifices et les bâtiments existants que doivent cibler nos

42 BESLAY Christophe, Sociologie de l’énergie Gouvernances et pratiques sociales, Paris, CNRS Editions, 2015, 478p.

43 HORSCH Bettina, MERIGEAUX Lucie, MOOSER Markus et al, Bois et réhabilitation de l’enveloppe Rénover, isoler, redessiner, Lausanne, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (PPUR), Décembre 2014, 228p.

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

interventions, plutôt que des terrains encore vierges.

Qui plus est, pour freiner l’épuisement des ressources primaires, et diminuer l’émission des gaz à effet de serre, il faut revoir le choix des matériaux de construction.

En effet, il n’est plus possible de toujours extraire du calcaire et de l’argile et émettre des tonnes de CO2 entre transport et production. Il faut concevoir nos bâtiments avec des matériaux qui soient non seulement moins énergivores au cours de leur exploitation, leur production, leur entretien et leur fin de vie, mais qui soient aussi plus performants, plus isolants et qui garantiraient un minimum de confort, sans entraîner une importante dépense pour chauffer en hiver et refroidir en été.

Le chapitre suivant portera sur la réduction de l’impact environnemental des bâtiments. Deux solutions seront traitées. La première est la réhabilitation du parc existant et la seconde est l’usage des matériaux durables et écologiques.

Les enjeux de l’architecture du XXIème siècle

2. Réduire bâtiments

l’impact

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environnemental

des

2.1. Réhabilitation des bâtiments existants 2.1.1. L’importance de la réhabilitation Durant le XXème siècle, les politiques urbaines étaient généralement tournées vers la conception de nouveaux bâtiments, voire de fragments de villes entiers. Plusieurs facteurs ont servi à motiver ces décisions, notamment l’essor économique qui suivit la guerre de 1939-1945, l’abondance des ressources premières et des énergies et leur prix particulièrement bas, la croissance effrénée et frénétique des populations métropolitaines et finalement la présence du béton, ce matériau flexible et adaptable.

Toutefois, le premier choc pétrolier en 1973 a causé une halte à cette euphorie et ces habitudes énergivores. Et avec le deuxième choc pétrolier en 1979, puis les graphes et les chiffres qui annonçaient la destruction amorcée de notre écosystème et la hausse indéniable des températures, les décisions et les politiques en rapport avec l’urbanisme et l’architecture commençaient à être revues et modifiées. En effet, ces énergies que nous consommons sans préoccupations sont non renouvelables et particulièrement polluantes, et ces terres que nous défrichons pour ériger des malls et des immeubles sont des écosystèmes détruits et des habitats sauvages perdus.

Avec l’entame d’un nouveau millénaire, la balance commençait à pencher, du moins dans le vieux continent, en faveur des centres historiques anciens et des bâtiments rescapés d’époques antérieures. En effet, en France, plusieurs villes ont désormais des plans de mise en valeur, de reconstruction et de réhabilitation de leurs centres. Citons notamment l’exemple de la commune urbaine de Bordeaux (CUB), qui depuis le milieu des années 1990 a mis en place une politique de rénovation des centres villes des communes périphériques de l’agglomération Bordelaise via la mise en place de Zones d’aménagement concerté (ZAC) et de Plans d’aménagement d’ensemble (PAE).44 Nous pouvons également nous référer au cas de la ville de Rennes, qui a lancé une opération de rénovation d’immeubles délabrés du centre ancien dans le but d’améliorer l’habitat de préserver le patrimoine historique. “Une première Opération d’amélioration de l’habitat (OPAH) a permis la réhabilitation de

44 LE CARO Yvon, Espaces de vie, espaces enjeux entre investissements ordinaires et mobilisations politiques, Rennes, Presses universitaires de Rennes, 2012, 407p.

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près de 80 immeubles. Une seconde phase est en cours jusqu’en 2023. Objectif: réhabiliter 120 immeubles.”45 Le choix de réhabiliter des bâtiments existants présente plusieurs avantages au niveau écologique par rapport à la construction de bâtiments neufs. Nous l’avons vu dans le chapitre précédent, la construction d’un édifice est gourmande en ressources naturelles et en énergie primaire. En intervenant sur une construction existante, d’importantes économies de matière et d’énergie peuvent être réalisées. En effet si on se réfère à l’exemple présenté dans la figure 9, près de 35% de l’énergie grise d’un édifice (dans ce cas un petit immeuble de 1000m2 de surface de plancher) et 40% de ses émissions de gaz à effet de serre sont issues de ce qu’on appelle “structures souterraines” et “structures primaires”. Ces dénominations correspondent aux fondations, avec leur excavation de terre, et à la structure porteuse. Or dans le cas d’un édifice déjà en place, il est rare d’avoir à créer des fondations et une structure, du moins à une importante échelle. Donc en optant pour la transformation d’un bâtiment plutôt que l’édification d’un nouveau, on peut éliminer les émissions et les consommations liées à ces deux paramètres. Qui plus est, une partie des aménagements intérieurs (Habillage des parois et des plafonds, revêtement du sol, réalisation de la chape et autres) est réduite quand on choisit de conserver un édifice, et par conséquence, les émissions liées à cette étape sont plus réduites.46 Aussi, actuellement en Europe, et plus particulièrement en France, le parc urbain est caractérisé par plusieurs ensembles et bâtiments construits durant ce qu’on appelle la reconstruction. Bâtis pour répondre à un besoin accru de logement au lendemain de la seconde guerre mondiale, ces édifices étaient caractérisés par une mise en œuvre rapide et facile et par la standardisation de plusieurs procédés de construction.

Toutefois, cette quête de vitesse a relégué les paramètres thermiques et phoniques au second plan. Ceci fait que les besoins énergétiques de ces édifices érigés entre 1945 et 1975 sont largement supérieurs aux standards actuels. Ces bâtiments ne sont également pas encore arrivés à terme de leur cycle de vie. Leur rénovation écologique permettrait de baisser leur consommation d’énergie tout en prolongeant leur durée de vie.47 Qui plus est, une rénovation écologique ou thermique améliorerait le confort de vie à l’intérieur de ces ensembles. S’il est cependant vrai que les démolir

45 Le site de la métropole de Rennes 46 HORSCH Bettina, MERIGEAUX Lucie, MOOSER Markus et al, Bois et réhabilitation de l’enveloppe Rénover, isoler, redessiner, Lausanne, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (PPUR), Décembre 2014, 228p.

47 GONZALO Roberto et HABERMANN Karl-J, Architecture et efficacité énergétique Principes de conception et de construction, SL, Birkhäuser, Janvier 2008, 221p.

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Exemple de comparaison énergie grise nouveau/transformation

Transformation

Exemple de comparaison émissions de gaz à effet de serre nouveau/transformation

Transformation

Fig 9 De LIGNATIC 26/2012 Protection du climat, efficacité énergétique et construction bois Applications

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pour construire de nouveaux immeubles qui répondraient de façon plus adéquate aux standards de vie actuels et aux réglementations thermiques peut quelques fois être envisagée, une telle opération serait particulièrement coûteuse en terme de matière première et d’énergie consommée et entrainerait une augmentation de l’énergie grise et des émissions de gaz à effet de serre (car en plus de la construction, il faudra ajouter le coût de la phase démolition de l’ancien). C’est pourquoi ce genre de décision ne doit être considéré que dans de rares cas.

L’atout de la réhabilitation est qu’elle est aussi le moyen le plus efficace (si ce n’est le seul) pour contenir et stopper l’expansion incessante des villes. Nous avons vu dans le premier chapitre en quoi le phénomène de l’étalement urbain constitue une catastrophe pour l’environnement, et construire du neuf va inéluctablement conduire à l’accroissement de l’aire des cités vu que les terrains constructibles sont de plus en plus rares à l’intérieur de leurs périmètres. Intervenir sur l’existant permettra non seulement de freiner cette avancée en densifiant la ville, mais aussi de conserver davantage de sols naturels perméables. Aussi, une ville dense de dimensions plus réduites engendrera des trajets véhiculaires plus réduits et contribuera à diminuer les émissions de gaz à effet de serre et les dépenses énergétiques dues aux voitures et autres engins. Et finalement, faire obstacle à l’étalement urbain c’est réduire les dépenses nécessaires pour réaliser et entretenir des infrastructures et des réseaux d’assainissement.

Conserver un bâtiment est également moins perturbant pour le voisinage que la réalisation d’un édifice neuf. Comme mentionné précédemment, les édifices de grandes dimensions impactent considérablement leurs alentours en projetant une ombre importante au sol et sur les façades avoisinantes pour une durée importante.

Ils obstruent également la vue du soleil, influençant de façon notable la relation entre l’homme et son environnement, et même la course des vents se voit modifiée par leur présence. Une opération de conversion, de transformation ou d’extension est beaucoup moins agressive quant à cet aspect. L’ensoleillement du quartier, et la circulation de l’air ne sont que très peu altérées par rapport à l’état d’avant-intervention.

Il fut d’ailleurs noté, que le recours des voisins pour un permis de construire portant sur une extension d’un bâtiment existant ou une sur une opération de restauration est beaucoup moins important que pour les permis de construction d’un bâtiment neuf.48 Ceci montre que même au niveau du voisinage, la réhabilitation est mieux perçue et mieux accueillie.

48 LEVY Pierre, La rénovation écologique, Mens, TERRE VIVANTE, Janvier 2010, 318p.

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Au niveau économique et social, la réhabilitation constitue une opportunité pour la ville et pour la communauté. Aujourd’hui, à travers le monde, plusieurs centres villes souffrent d’insalubrité. En effet, à cause de la concurrence générée par les centres commerciaux et par les immenses complexes construits en périphérie des villes, ces centres ont été désertés et furent abandonné par la population métropolitaine.

Plusieurs commerçants quittèrent ces lieux et les moins chanceux ont dû mettre la clé sous la porte. En conséquence de ce flux divergeant, l’entretien de ces secteurs n’était plus rentable, et plusieurs immeubles menaçaient de s’écrouler. La réhabilitation des bâtiments permet de réinvestir ces quartiers et de redonner aux centres anciens leur place primordiale et leur rôle de carrefour au sein de l’économie et de la dynamique de la ville. Ceci contribue à la création d’un flux convergeant et permet également aux populations de se rapprocher. En effet, le centre demeure toujours plus accessible aux citoyens que les constructions périphériques souvent destinées aux gens plus aisées qui peuvent se déplacer en voiture.

Enfin, les opérations de restauration et de conservation permettent de sauvegarder le patrimoine bâti. A l’instar des centres villes, plusieurs édifices à caractère patrimonial sont abandonnés et voient leur état sanitaire se dégrader à cause du manque d’entretien. Intervenir sur un édifice ancien permettrait ainsi non seulement de le sauver, mais également de le réintégrer comme un élément dynamique dans la ville contemporaine.

2.1.2. Les conditions et les contraintes de la réhabilitation Si la réhabilitation peut se présenter comme une alternative dans le secteur du bâtiment qui a l’avantage de s’intégrer au tissu existant en plus d’être plus économe du point de vue énergétique, elle est loin d’être une solution miracle ou une option qu’on peut aisément appliquer face à tous les cas de figure. Chaque bâtiment, chaque édifice a une histoire, des caractéristiques intrinsèques, un contexte particulier et est régi par un nombre de normes et de règles urbaines. Ces spécificités diffèrent d’édifice en édifice et font que chacun est un spécimen à part, qui doit être minutieusement étudié et analysé avant de prendre des décisions.

La réhabilitation d’un édifice patrimonial est une opportunité pour lui redonner vie et une activité qui correspond aux besoins de la société contemporaine. Cependant, certaines interventions ont été jugées trop audacieuses, et d’autres même, carrément vulgaires et agressives. Un exemple notable d’intervention critiquée comme étant “excessive” est la capitainerie d’Anvers de Zaha Hadid. Si dans les projets d’extension, mettre en avant et signaler la différence entre l’ancien et le nouveau

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peut être envisagée, celle-ci étouffe et écrase complètement l’objet qu’elle est censée compléter. “Le projet de Zaha Hadid est étonnant ? Son bâtiment se suffit à lui-même.

Pourquoi cette superposition avec un édifice existant ? La tentation du cadavre exquis ? Pour que l’illusion, il nécessite pourtant un point de contact, un espace très court de continuité. Rien dans ce projet ; il semble même que Hadid ne se soit résolue qu’à contrecœur à effleurer l’existant au droit de la verrière rajoutée dans la cour intérieure. De l’extérieur, aucune partie de son bâtiment ne touche l’autre, celui qui est en dessous, celui avec lequel elle a presque été obligée de composer. ” écrivait François-Frédéric Muller à propos de ce projet.49 La rénovation écologique ou thermique a elle aussi suscité quelques critiques assez vives quant à son approche vis-à-vis du patrimoine. En effet, conformer un immeuble en béton des années 1950 et 1960 aux standards thermiques actuels signifie dans la plupart des cas ajouter une isolation. Et c’est à partir de là que le problème intervient. Isoler par l’extérieur équivaut à ajouter une nouvelle peau au bâtiment qui viendra camoufler certains éléments caractéristiques de l’architecture de cet édifice et risque donc de le défigurer et le dénaturaliser. Et si l’isolation par l’intérieur peut éviter l’altération de la façade, elle présente le défaut d’être moins efficace et moins performante que la première alternative. Qui plus est, elle induit la diminution de la surface habitable et abime elle aussi le patrimoine intérieur vu qu’elle masque les lambris, les moulures et autres.50 Par ailleurs, certaines opérations sur le bâti existant peuvent causer des problèmes au niveau de la densité dans un quartier ou un îlot. Si densifier la ville peut être considérée comme une action positive et est actuellement encouragée par la plupart des politiques urbaines françaises, créer un excès d’extensions ou de surélévations peut impacter négativement les alentours. En effet, ajouter un volume à un bâtiment existant peut créer des problèmes de vis-à-vis avec les voisins, qui ne seront plus à l’abri des regards indiscrets et peut dans certains cas obstruer le soleil.

Une opération de réhabilitation est une opération particulièrement délicate. Mal appréhendée, une telle action peut, en plus de corrompre et fausser la lecture du bâti existant, avoir une influence assez indésirable sur son entourage. Plusieurs conditions doivent se réunir et plusieurs paramètres doivent être pris en compte avant d’entamer un tel projet. Le premier aspect et également l’aspect primordial 49 MULLER François-Frédéric, “Oldwashing ou le recyclage du patrimoine”, Les enjeux théoriques de la réhabilitation, Ecole nationale supérieure d’architecture de Lyon, 3ème séminaire du réseau ARCHITECTURE, PATRIMOINE ET CREATION, Décembre 2016, pp. 41-52.

50 LEVY Pierre, La rénovation écologique, Mens, TERRE VIVANTE, Janvier 2010, 318p.

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est l’état du bâti sur lequel on intervient. C’est particulièrement ce paramètre qui décidera du type d’intervention et de son envergure. Outre l’état du bâti, les autres éléments à considérer sont la faisabilité du projet, sa rentabilité (surtout par rapport à une construction neuve), les valeurs patrimoniales et bien évidemment l’aspect énergétique et écologique.51 Certains de ces paramètres sont néanmoins concurrents, et prioriser l’un d’eux signifie quelques fois reléguer un autre au second plan. Et c’est particulièrement l’axe patrimonial et de la transmission de l’héritage et celui de l’efficience énergétique et de l’écologie qui entrent plusieurs fois en contradiction. Pour amortir ce problème, il faut évaluer la qualité architecturale de l’objet cible, pour ensuite décider de la stratégie d’intervention la plus pertinente. Si le bâtiment n’a pas un grand intérêt patrimonial, une plus grande liberté d’intervention peut être envisagée. Si dans le cas contraire, on fait face à un bien d’une grande importance typologique, historique, culturelle ou autre, l’analyse doit être approfondie davantage, les éléments caractéristiques et significatifs doivent être listés, avec leur état actuel, leur histoire, les successions d’intervention et les matériaux utilisés. 52

2.1.3. Les stratégies d’intervention La multiplicité des bâtiments existants avec leurs caractères propres tels que leurs typologies, matériaux, leurs anciennes fonctions, mais aussi leur histoire, les traces de modifications et leur contexte réglementaire, urbain et socio-économique actuel fait qu’il existe également plusieurs méthodes pour intervenir sur un édifice et lui redonner vie. En effet, comme nous l’avons vu, ces paramètres et ces différents aspects à analyser, nécessitent une grande variété de réponses.

D’après le lexique des principaux termes utilisés en conservation-restauration, publié par le ministère de la Culture, la liste des opérations possibles sur un bâtiment existant inclut notamment la conservation qui englobe les mesures et les actions ayant pour but de sauvegarder le patrimoine, tout en garantissant son accès aux générations futures. On peut également nommer la conservation curative, et préventive. Il y a également la reconstruction qui est définie par le lexique comme étant le “rétablissement d’un bien dans sa forme initiale présumée en utilisant des matériaux existants et/ou de substitution”. Puis il y a la rénovation qui ne respecte

51 GONZALO Roberto et HABERMANN Karl-J, Architecture et efficacité énergétique Principes de conception et de construction, SL, Birkhäuser, Janvier 2008, 221p.

52 LEVY Pierre, La rénovation écologique, Mens, TERRE VIVANTE, Janvier 2010, 318p.

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pas nécessairement l’intérêt patrimonial de l’édifice cible. Nous avons aussi la restauration, que Césare Brandi définit dans Théorie de la restauration comme “ […] le moment méthodologique de la reconnaissance l’œuvre d’art, dans sa consistance physique et sa double polarité esthétique et historique, en vue de sa transmission aux générations futures […]. La restauration doit viser à restaurer l’unité potentielle de l’œuvre d’art, à condition que cela soit possible sans commettre un faux artistique, ou un faux historique, et sans effacer aucune trace du passage de cette œuvre d’art dans le temps”. La restauration est une opération qui se veut respectueuse de l’intégrité physique, historique et esthétique d’une œuvre. Et finalement, nous avons la réhabilitation. D’après le lexique, la réhabilitation englobe les interventions entreprises sur un bâtiment dans le but de lui restituer sa fonction antérieure, l’adapter à une nouvelle fonction qui lui a été attribuée, ou tout simplement l’accommoder aux normes actuelles d’accès, de sécurité, de confort et de dépenses d’énergie.

La réhabilitation englobe plusieurs types d’opérations de différentes ampleurs et d’aspirations diverses. Ces opérations dépendent non seulement du contexte de l’œuvre et de ses caractéristiques, mais également des objectifs de l’intervention, si cette dernière a pour but de maintenir une fonction existante, de créer de nouveaux espaces ou de réaffecter au bâtiment cible un nouvel usage. Dans les deux derniers cas, et toujours selon les premiers paramètres, une extension du bâti existant peut être envisagée pour contenir de nouveaux espaces. La création d’une extension est généralement considérée comme étant une action d’assez grande ampleur, vu qu’on imbrique un nouveau volume à l’existant, ce qui va forcément modifier sa perception, sa lecture, voir même sa configuration et la manière avec laquelle on l’appréhende. Créer un volume annexe peut se faire de façons très variées. Parmi les façons qu’on peut évoquer, notamment en France, dans les centres-villes denses où les terres vierges constructibles sont rares et où le bâtiment existant occupe déjà la totalité de la parcelle qui lui est attribuée, est la surélévation. La surélévation est particulièrement répandue en Europe dans la mesure où elle permet de contourner les problèmes qu’on vient d’évoquer, mais est moins pratique dans les cas où la hauteur maximale constructible est déjà atteinte. Dans les régions moins denses, et où le pourcentage constructible autorisé ne fut pas encore atteint, c’est souvent les extensions horizontales qui sont envisagées. Et il existe aussi des extensions qui se font partiellement ou entièrement en sous-sol avec comme exemples célèbres l’école en sous-sol Hannah Arendt à Bolzano en Italie par Cleaa Claudio Lucchin & architetti associati, l’extension du musée Joanneum à Graz en Autriche par Nieto Sobejano Arquitectos and eep architekten ou encore le centre des conférences à Saint-Germain-en-Laye en France par Dominique Perrault Architecture.

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L’extension n’est pas la seule manière de procéder à la réhabilitation d’un édifice.

Il existe plusieurs autres méthodes envisageables et qui ont la particularité d’être plus discrètes et moins volumineuses. On peut notamment citer le réaménagement intérieur, qui consiste à modifier la configuration interne d’un édifice sans toucher à son épiderme. Ces opérations sont possibles si la transformation n’exige pas plus de mètres carrés que ce qu’il y a à disposition et a l’avantage de préserver, du moins depuis l’extérieur, les traits et les caractéristiques propres de l’édifice.

Aussi, pour conformer un édifice aux normes actuelles, c’est généralement des opérations de moindre ampleur, mais qui peuvent être plus visibles que le réaménagement intérieur, qui sont programmées. L’une des plus répandues est l’isolation par l’extérieur ou par l’intérieur et qui permet de conformer le bâtiment aux normes thermiques actuelles. Il existe aussi d’autres opérations sur les parois et sur les façades qui peuvent être envisagées.

D’autres méthodes ou combinaisons de méthodes sont également concevables, mais ne feront pas l’objet d’étude de ce travail. Enfin, il faut également rappeler que si la réhabilitation est une des méthodes envisagées pour réduire l’impact environnemental de nos constructions, d’autres solutions doivent être examinées en complémentarité avec la réhabilitation. Dans le prochain sous-chapitre, les types de matériaux durables qui peuvent être utilisés en construction seront étudiés.

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2.2. Utilisation des matériaux durables 2.2.1. L’importance des matériaux durables L’autre volet qu’il est impératif de considérer pour réduire l’empreinte carbone des bâtiments est le choix des matériaux de construction. En effet, comme nous l’avons vu précédemment, les matériaux ont un impact particulièrement important sur l’environnement. Plusieurs phases du cycle de vie d’un bâtiment (l’extraction, la transformation, la production et l’élimination des déchets ou le recyclage) sont liées aux matériaux et par conséquent, un important pourcentage de l’énergie grise et des émissions de gaz à effet de serre sont dues aux éléments qui composent la construction.

Plusieurs matériaux couramment utilisés en architecture, notamment le béton, émettent une quantité particulièrement importante de gaz à effet de serre au cours de leur cycle de vie. Ce dernier fut décrit dans un article du journal The Guardian comme étant “the most destructive material on Earth” qui veut dire “le matériau le plus destructeur sur terre”. Les émissions de gaz carbonique de l’industrie du ciment ne sont par ailleurs surpassées que par deux pays qui sont les Etats-Unis d’Amérique et la Chine et s’élèvent à 2,8 milliards de tonnes.53 L’industrie du ciment et le béton sont en effet particulièrement gourmands en ressources premières (calcaires, aluminosilicates, sable, eau et autres) et en énergie (leur production nécessite l’extraction des matières évoquées, leur transport, cuisson,…).

Le béton est également le matériau de construction le plus produit au monde, devant le pétrole, l’acier et l’asphalte,54 contribuant ainsi davantage à son incidence sur la planète. Néanmoins, il est loin d’être le seul matériau polluant actuellement utilisé.

Les procédés et les techniques de construction couramment employées émettent des quantités importantes de gaz à effet de serre , de COV et autres éléments polluants et toxiques. Ceci fait que depuis plusieurs années, de plus en plus de voix s’élèvent en faveur de l’usage de matériaux durables et écologiques.

53 WATTS Jonathan, “Concrete: the most destructive material on Earth”, The Guardian, Février 2019.

En ligne: < https://www.theguardian.com/cities/2019/feb/25/concrete-the-most-destructive-material-onearth >, consulté le 21.07.2021.

54 BERNIER Jean-Clau, “Les matériaux de structures du “développement durable” pour l’habitat”, in : La chimie et l’habitat, Les Ulis, Edp Sciences, Octobre 2011, pp. 175-193.

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2.2.2. Exemples de matériaux durables Les matériaux durables sont définis comme étant des matériaux dont l’empreinte environnementale est particulièrement faible, ce qui veut dire qu’ils ne contribuent pas ou contribuent faiblement à l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre. Ce sont aussi des matériaux dont les ressources primaires peuvent être gérées (contrairement aux autres types qui dépendent de matières premières non renouvelables), et qui favorisent le développement local d’une région (diminuant ainsi les rejets liés au transport). Enfin, ces matériaux ne rejettent pas d’éléments toxiques ou de COV et peuvent être recyclés.

Plusieurs types de matériaux sont considérés comme étant durables. Le premier qu’on peut nommer est le bois. Le bois est un matériau renouvelable particulièrement abondant dans les régions forestières. Sa consommation énergétique est faible et, comme les autres matériaux issus de la biomasse, il a la capacité d’absorber le CO2 durant sa fabrication (il fut estimé qu’un mètre cube de bois peut absorber une tonne de CO2).55 Par ailleurs, il est également considéré comme une source d’énergie pour le chauffage écologique.56 La pierre est un matériau particulièrement durable et résistant. Certaines constructions datant de l’âge de pierre (ou néolithique), à l’instar de plusieurs monuments mégalithiques tel que Stonehenge, sont encore debout. Ceci fait d’elle un matériau qui est aisément réemployable. D’ailleurs, à travers l’histoire, des blocs de pierre sont parfois démontés d’un bâtiment pour en ériger un nouveau. Aussi, vu ses propriétés thermiques, ce matériau ne nécessite pas autant de dépenses énergétiques pour créer un confort intérieur que d’autres matériaux tels que le béton.

Comme troisième exemple de matériaux écologiques, nous pouvons citer la terre.

La terre fait partie des matériaux les plus accessibles et les plus anciens. Les procédés de construction avec ce matériau sont généralement divisés en deux grands groupes, la terre crue et la terre cuite. Le premier groupe est la technique la plus ancienne et fut utilisée pour ériger des villes entières. En Europe la technique du torchis fut employée durant le moyen âge, puis à partir de la révolution française et sous

55 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

56 FERNANDEZ Pierre et LAVIGNE Pierre, Concevoir des bâtiments bioclimatiques, Paris, Le Moniteur, Février 2019, 432p.

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l’impulsion de l’architecte François Cointereaux, 57 le pisé a connu un certain essor. 58 La terre cuite, quant à elle, est une technique qui existe depuis le néolithique. Avec la révolution industrielle, sa méthode de fabrication s’est mécanisée. La terre cuite est surtout utilisée pour fabriquer les briques. Son usage est actuellement abondant dans plusieurs régions à travers le globe.

Il existe encore bien d’autres types de matériaux recyclables et écologiques moins connus et moins fréquemment employés. Le chanvre par exemple peut être utilisé pour fabriquer des laines isolantes, ou peut être transformé en granulats qui peuvent servir pour confectionner un béton moins polluant.59 La paille a également fait ses preuves et peut notamment être usée pour créer des bottes qui s’associent à des ossatures en bois. Et l’on ne peut aborder le sujet des matériaux biosourcés sans nommer le bambou. Le bambou est une herbe particulièrement présente en Afrique, en Amérique centrale, en Amérique du sud et en Asie. Ses propriétés physiques lui ont permis d’être utilisé dans certaines régions pour édifier des maisons.

Cette liste n’est évidemment pas exhaustive, et plusieurs autres sources de matériaux durables existent à travers le monde. D’une façon générale, pour qu’un matériau soit considéré comme “écologique”, il faut qu’il provienne d’une source gérable et renouvelable, que son extraction et son exploitation n’émet pas une importante quantité de gaz à effet de serre et de substances toxiques, et il faut qu’il soit assez proche du lieu de sa mise en œuvre pour limiter ainsi les rejets liés à son transport.

Aujourd’hui, plusieurs labels ont été mis en place afin de déterminer si un matériau peut être considéré comme durable ou non. Les fabricants des matériaux sont également tenus de déclarer les caractéristiques de leurs produits dans des “fiches de déclaration environnementale et sanitaire”, qui résultent de l’analyse de cycle de vie.60

57 François Cointereaux né le 29 Septembre 1740 à Lyon et décédé le 13 Mai 1830 à Paris était, selon le catalogue général de la bibliothèque nationale de France, un architecte, expert, libraire, éditeur et arpenteur. Il était notamment célèbre pour son intérêt pour le pisé et ses travaux sur ce procédé.

58 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

59 Ibid.

60 Ibid.

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2.2.3. Stratégies d’utilisation Elaborer une liste des matériaux durables existants n’est pas suffisant pour garantir que l’édifice à concevoir ou à réhabiliter est quant à lui passif et écologique. Comme pour le cas de la réhabilitation, chaque contexte est unique et nécessite une analyse approfondie avant de fournir une réponse.

Chaque matériau est caractérisé par certaines propriétés physiques. Les résistances mécaniques diffèrent et la conductivité thermique n’est pas toujours la même. Ces paramètres font que le même matériau ne peut pas être utilisé, ou du moins pas de la même manière, dans un climat tropical que dans un climat polaire.

Certains matériaux peuvent aussi être altérés par certaines espèces d’insectes ou de champignons.

Qui plus est, dans cette ère où l’isolation est devenue une problématique abordée chaque fois que le sujet du réchauffement climatique est mentionné, il est nécessaire de choisir des matériaux dotés d’une résistance adéquate, ou de savoir composer l’enveloppe et les parois du bâtiment de manière à optimiser sa performance énergétique et diminuer le recours au chauffage et à la climatisation.

L’autre facteur à considérer lors de l’usage des matériaux est leur localisation.

Comme abordé précédemment, importer des matériaux de contrées particulièrement lointaines nécessite leur acheminement sur des milliers de kilomètres de routes terrestres et maritimes, et ceci est un processus particulièrement polluant qui est derrière le rejet de milliers de tonnes de CO2 dans l’atmosphère. Ainsi, en France à titre d’exemple, si le bois est généralement considéré comme étant un matériau écologique, on ne peut attribuer cette dénomination aux essences en provenance des forêts tropicales ou de la taïga.

Enfin, une dernière approche qu’il est faut impérativement considérer lors de la conception est le réemploi et le recyclage des matériaux. Comme on a pu le savoir, les ressources naturelles se raréfient, donc conserver au maximum les matériaux à disposition est non seulement une alternative, mais une nécessité. Les éléments de construction peuvent être réemployés notamment lors des opérations de réhabilitation si cette dernière ne nécessite pas une modification formelle. Ainsi, il est particulièrement fréquent de voir des briques, des pierres, des poutres et autres être réutilisées. Cette pratique est non seulement plus économique en termes d’énergie, mais permet de modérer la production de déchets.

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2.2.4. Conclusion du deuxième chapitre Le secteur du bâtiment est un secteur gourmand en ressources et en matières premières et émet d’importantes quantités de gaz à effet de serre et autres agents polluants dans l’atmosphère terrestre. Concevoir différemment nos constructions n’est plus un choix, mais un impératif.

Plusieurs possibilités s’offrent à nous pour nous permettre de réaliser cette tâche plus qu’ardue qu’est réduire l’empreinte carbone et l’impact environnemental des villes et des bâtiments. Deux des plus importantes options ont été analysées dans ce chapitre, à savoir l’intervention sur les bâtiments existants et le recours aux matériaux durables.

Bien évidemment, d’autres procédés sont également envisageables, mais la raison du choix de ces deux méthodes comme objet d’étude est la multitude de possibilités qu’elles offrent, leur flexibilité et le fait qu’elles permettent non seulement de limiter les émissions de gaz à effet de serre, mais aussi de freiner l’étalement urbain, les constructions en périphérie, l’amenuisement des ressources primaires et la destruction des habitats naturels. Par ailleurs, ces deux solutions peuvent être combinées entreelles et avec d’autres approches pour parvenir à de meilleurs résultats en termes d’écologie.

Dans le chapitre suivant, l’attention sera focalisée sur un matériau en particulier. Ce matériau est reconnu pour ses qualités environnementales. Ses propriétés physiques et mécaniques, ainsi que son abondance font de lui un excellent choix pour plusieurs contextes différents à travers le monde, et plus particulièrement en France, où ses ressources primaires foisonnent. Ce matériau dont on parle est le bois.

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3. Le bois 3.1. Repères historiques 3.1.1. La préhistoire Si l’image souvent véhiculée de l’homme primitif est celle d’un individu qui trouvait refuge dans les grottes et les cavernes, on sait aujourd’hui grâce aux anciens récits et aux fouilles que celui-ci s’est rapidement mis à bâtir des cabanes pour s’abriter.

Et c’est notamment le bois qui a servi de matériau à l’édification de plusieurs de ces habitats d’antan.

En effet, le bois est un matériau assez facile à manipuler même en l’absence d’outils sophistiqués et est particulièrement abondant, surtout durant cette époque où les forêts couvraient encore une large proportion des terres praticables.

Les premières constructions en bois dateraient, d’après certaines estimations, d’il y a plus de 30 000 ans, c’est-à-dire avant la fin du Paléolithique. 61 Malgré la brièveté de plusieurs de ces structures, qui servaient à loger des populations nomades qui ne restaient sur un même terrain que pour une coute durée, certaines traces subsistent encore de ce type d’architecture, que ce soit sous la forme de récits ou de traditions qui auraient perduré dans le temps. Comme exemple, on peut citer les cabanes lapones traditionnelles. Appelés “kotas” ou “goahtis” selon les sources, ces abris datent de l’arrivée des premiers chasseurs au nord de la Scandinavie, il y a de cela plusieurs millénaires. Ils étaient édifiés avec des essences d’arbres locales (principalement l’épicéa) qui étaient utilisées comme éléments structurels ainsi que des végétaux et de la boue qui seront remplacés par des peaux d’animaux.62 Les éléments qui composent ces constructions vont progressivement évoluer au cours de l’histoire de manière à être plus faciles à transporter et à manipuler.

Des ligatures seront également utilisées par la suite pour consolider la structure.

“Ces premières techniques rudimentaires préfigurent la charpente d’assemblage, c’est-à-dire le remplacement des ligatures par des assemblages mécaniques par encastrement des pièces de bois entre elles, bloquant ainsi les mouvements de la

61 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

62 SUDRES Mathieu, Caractères des structures en bois dans l’histoire de l’architecture [Mémoire non publié], Ecole nationale supérieure d’architecture de Toulouse, 2016. En ligne: < https://dumas.ccsd. cnrs.fr/dumas-01764848/document >, consulté le 01.08.2021.

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Fig 10 Exemple reconstitué de ce qu’était un abri de chasse primitif en Laponie

structure.”63

3.1.2. L’architecture sédentaire A partir du Néolithique, les hommes jadis chasseurs deviennent agriculteurs et éleveurs. N’ayant plus besoin de se déplacer tout au long de l’année en quête de gibier, ils se sédentarisent et abandonnent leurs habitudes de nomades.64 Les premiers groupements se forment et deviendront par la suite des villages et des villes.

Les méthodes constructives se voient ainsi modifiées pour accommoder ce nouveau mode de vie. On voit apparaître les premiers systèmes poteaux-poutres ainsi que l’ancrage des poteaux dans le sol, permettant ainsi de stabiliser l’édifice.

En Europe septentrionale, il y a plus de 5000 ans, apparait la technique de construction des cabanes avec des rondins de bois. Ce procédé sera exporté plusieurs siècles plus tard en Amérique du Nord par les colons européens.

A Rome, durant l’antiquité, se développaient aussi quelques nouvelles méthodes de construction avec le bois. Les romains étaient en effet comme étant “d’habiles

63 Ibid.

64 Il faut toutefois noter que certains peuples ont maintenu ces habitudes ancestrales et sont jusqu’à aujourd’hui nomades.

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charpentiers” qui utilisaient des bois courts faciles à manipuler et les assemblaient.65 Ce mode constructif était connu sous le nom de “d’opus craticium”. Il sera lui aussi maintenu durant les siècles suivants, tout en étant retouché et amélioré et donnera naissance à la technique de construction en pans de bois qui caractérise les maisons médiévales.66

3.1.3. Des procédés divers pour un matériau cosmopolite L’abondance du bois à travers le monde, le nombre important d’espèces d’arbres qui diffèrent les unes des autres du point de vue de l’esthétique, de la durabilité ainsi que de la résistance et la divergence des peuples et des civilisations à travers le globe ont contribué à l’émergence de plusieurs types d’architecture utilisant le bois ou à base de ce matériau.

Les pratiques constructives de ces différentes régions sont généralement représentatives de deux modes constructifs, le premier qui utilise le bois pour créer l’ossature de l’édifice, et l’autre qui compose avec des bois empilés.67 Au Japon, par exemple, les maisons sont généralement en structure bois légère qui reposent sur des fondations réduites à des socles en maçonnerie. Mais c’est surtout les édifices impériaux et religieux qui exhibent le mieux la maîtrise du bois chez les Japonais.

Ainsi, le Daibutsu-den, achevé à Nara en 1709, est la plus grande construction en bois au monde. L’édifice actuel qui fait 57m de longueur de façade pour 48,5m de haut, ne serait en fait que les restes d’un ancien bâtiment largement plus imposant construit en 750 pour abriter une statue de Buddha en bronze.68 A l’instar du Japon, la Chine était également caractérisée par d’impressionnantes constructions en bois, un savoir-faire ainsi qu’une maitrise qui furent inscrits en 2009 dans la Liste représentative du patrimoine culturel immatériel de l’humanité.69 Dans l’architecture traditionnelle chinoise, les éléments sont liés par des assemblages à tenon, créant ainsi un ensemble souple, résistant et parasismique. Qui plus est,

65 VIOLLET-LE-DUC Eugène, Dictionnaire raisonné de l’architecture française du XIe au XVIe siècle vol1, Paris, B. Bance, 1854, 570p.

66 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

67 Ibid.

68 BRUNET R, “L’utilisation traditionnelle du bois”, Revue Forestière Française, - SPECIAL - Forêts et bois au Japon, 1983, pp 81-86.

69 L’Organisation des Nations unies pour l’éducation, la science et la culture, “Les savoir-faire liés à l’architecture traditionnelle chinoise pour les structures à ossature en bois”. En ligne : < https://ich. unesco.org/fr/RL/les-savoir-faire-lis-larchitecture-traditionnelle-chinoise-pour-les-structures-ossatureen-bois-00223 >, consulté le 15.11.2021.

La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

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Fig 11 Le Daibutsu-Den

les techniques chinoises comprenaient aussi la menuiserie décorative ainsi que la peinture ornementale.

Mais c’était surtout les peuples d’Europe du Nord qui construisaient quasi exclusivement avec le bois. Les forêts de conifères de ces régions abritaient des arbres dont “les troncs gorgés de résine livrent aux constructions des matériaux incorruptibles”,70 en plus du bouleau qui fut comparé par le même auteur au bambou au niveau de la multiplicité des usages. Ceci fait que le bois pouvait non seulement être utilisé pour la structure, mais aussi pour la finition et le second œuvre. Les édifices nordiques étaient composés, à partir du XIème siècle, de murs constitués de bois empilés, de charpente en bois et ce matériau composait même les tuiles des toitures.71 Dans l’architecture arabo-musulmane, même si le bois n’était généralement pas le matériau le plus abondant, le plus utilisé ou le plus emblématique, on le retrouve quand même dans plusieurs composants des édifices. Ainsi les moucharabiehs, employés dans plusieurs bâtiments traditionnels, sont souvent construits en bois.

La “ganaria”, qui représente un symbole de l’architecture traditionnelle à Tunis, est une loggia balcon constituée de moucharabiehs construits en petits éléments en bois assemblés par emboitement. On retrouve aussi fréquemment des solives en bois au niveau des plafonds à l’intérieur de ces bâtiments.

70 DE LA BLANCHE Paul Vidal, “Les matériaux de construction”, in: Principes de Géographie humaine, publiés d’après les manuscrits de l’auteur par Emmanuel de Martonne, Paris, Librairie Armand Colin, 1922, 326p.

71 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

Les enjeux de l’architecture du XXIème siècle

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Fig 12 Exemple de ganaria à Sidi Bou Said, Tunis

En France, durant le moyen âge et jusqu’à l’époque moderne, on retrouve fréquemment des bâtiments édifiés en pans de bois. La technique de construction à pans de bois fut héritée des romains et fut développée au cours des siècles suivants par plusieurs populations, notamment les normands qui étaient d’excellents charpentiers.72 Les caractères locaux étaient cependant assez peu marqués, et les procédés d’édification n’ont guère évolué entre le moyen âge et l’époque moderne.73 Durant le XIXème siècle, pour des raisons de sécurité incendie, il fut interdit de placer des pans en bois sur les voies publiques.74 Et on ne peut traiter du volet de l’évolution des techniques de construction en bois sans évoquer les charpentes. Les premières charpentes seraient apparues en Grèce antique et auraient été par la suite développées par les romains.75 Les techniques à l’époque consistaient à utiliser des bois de grandes tailles de manière à donner de la solidité à la structure. A partir du moyen âge, avec la raréfaction des ressources premières à cause de l’exploitation intense des forêts, de nouvelles méthodes qui reposaient sur l’assemblage de plus petites entités, furent développées.

72 VIOLLET-LE-DUC Eugène, Dictionnaire raisonné de l’architecture française du XIe au XVIe siècle vol1, Paris, B. Bance, 1854, 570p.

73 EPAUD Frédéric (dir.), “Pan de bois et identité culturelle. Le cas du bassin de la Meuse moyenne”, La construction en pan de bois, Tours, Presses universitaires François-Rabelais, Presses Universitaires de Rennes, 2013, 449p.

74 VIOLLET-LE-DUC Eugène, Dictionnaire raisonné de l’architecture française du XIe au XVIe siècle vol1, Paris, B. Bance, 1854, 570p.

75 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

Fig 13 Exemple d’édifice à pans de bois

Les enjeux de l’architecture du XXIème siècle

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3.1.4. La révolution industrielle Avec la révolution industrielle, les méthodes d’exploitation des matières premières et de transformation des matériaux se métamorphosent complètement. Pour le bois, l’invention de nouveaux outils, de techniques de sciage plus sophistiquées et les progrès de la science ont permis de contourner les difficultés liées aux dimensions et aux caractéristiques des arbres rencontrées jusqu’ici.

La mutation majeure réside dans le développement de techniques d’ossatures légères de faibles sections et de bardages. Ces techniques auraient été au début principalement utilisées en Amérique du Nord et en Europe septentrionale avant d’être introduites dans d’autres contrées.76 Qui plus est, les avancements réalisés en chimie ont permis de mettre au point des traitements pour protéger le bois contre les agressions des insectes et des champignons.

En 1906, l’allemand Otto Hetzer, maître charpentier à Weimar, dépose le brevet de ce qu’on appelle aujourd’hui le bois lamellé-collé. Si l’on retrouve déjà les traces de cette méthode dès le XIIème siècle au Japon,77 et qu’au cours des siècles suivants plusieurs systèmes d’assemblage de petits morceaux de bois qui permettraient de franchir des portées importantes furent présentées, c’est véritablement la technique à base de colle à la caséine par Hetzer qui en plus de franchir plus d’une centaine de mètres de portée peut prendre plusieurs formes différentes, qui est aujourd’hui considérée comme une véritable innovation.78 Enfin, le changement majeur engendré par la révolution industrielle est l’introduction de la préfabrication. Avec de nouvelles théories architecturales orientées vers la standardisation des techniques de construction et la rationalisation, les entités qui composeront les édifices seront désormais construites en atelier selon certaines dimensions et certaines normes standardisées, avant d’être assemblés sur chantier.

La construction du bois a été divisée en trois groupes importants. Le premier est les panneaux modulables, qui suivent une trame régulière qui conditionnera les bâtiments, le deuxième groupe comporte les pans de bois, qui seront essentiellement utilisés pour les bâtiments domestiques et le dernier groupe comporte la structure, dans ce cas une structure poteau-poutre, qui sera découpée en atelier et assemblée

76 Ibid.

77 D’après le site du portail du BOIS LAMELLE 78 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

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sur chantier.79

3.1.5. Le XXème siècle Si la révolution industrielle a permis de franchir un certain cap et d’optimiser les techniques de construction en bois, elle permettra également de produire de nouveaux matériaux qui sont entrés en concurrence avec les méthodes de constructions plus anciennes et plus traditionnelles. En effet, le XIXème siècle voit également l’émergence de procédés révolutionnaires d’édification à base d’acier et de fonte. Ces matériaux métalliques ont permis d’outrepasser les portées qui caractérisaient les matériaux organiques et minéraux et d’atteindre des hauteurs jusque-là inconcevables. Le Crystal Palace de Londres en 1851, puis la tour Eiffel en 1889 sont des témoins qui exhibent les performances du fer et de la fonte et illustrent parfaitement les progrès accomplis. Le tournant du siècle voit également l’apparition d’un nouveau matériau qui dominera bientôt le paysage urbain : le béton. Ce matériau deviendra, durant les décades suivantes, le symbole d’une nouvelle architecture, et sera l’élément de prédilection de plusieurs grandes figures de l’architecture.

Le début du XXème siècle est caractérisé par un évènement majeur qui causera des ravages à l’échelle planétaire et plus particulièrement en Europe : la Grande Guerre.

Durant cette guerre, plusieurs fronts de tranchées et plusieurs abris ont été fabriqués en bois. En effet, cette ressource était disponible en grandes quantités et fut divisée en bois durs qui étaient utilisés pour les affûts, les caissons et le matériel d’attelage, et bois tendres qui servaient pour les abris, les tranchées et les baraquements.80 Toutefois, plusieurs charpentiers et maçons, recrutés par les armées, périront sur les champs de bataille et emporteront dans leurs tombes leur maitrise et leur savoir-faire.

Qui plus est, pour reconstruire rapidement ce qui a été détruit et pallier à la crise de logement qui vient d’émerger, c’est le béton qui a été jugé comme étant le matériau le plus approprié aux dépends des matériaux plus traditionnels tels que le bois et la pierre.

La Deuxième Guerre mondiale, plus destructrice encore et plus meurtrière que celle qui l’a précédé ne servira qu’à accentuer ces nouvelles tendances constructives.

79 SUDRES Mathieu, Caractères des structures en bois dans l’histoire de l’architecture [Mémoire non publié], Ecole nationale supérieure d’architecture de Toulouse, 2016. En ligne: < https://dumas.ccsd. cnrs.fr/dumas-01764848/document >, consulté le 01.08.2021.

80 FARES Kinda, GUILLERME André et VACHER Hélène, “Le front de l’industrialisation de la construction. 1915-1920”, Cahiers de la recherche architecturale et urbaine, 01 Septembre 2013, pp.

37-56.

Les enjeux de l’architecture du XXIème siècle

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A la fin des années 1940, le béton et l’acier seront parfaitement ancrés dans la culture et les nouvelles traditions constructives en Europe occidentale et en Amérique et deviendront les matériaux d’édification par excellence.

Il faut néanmoins signaler que l’usage du bois ne fut pas totalement abandonné. En effet, en France, l’architecte Jean Prouvé a réalisé plusieurs prototypes de maisons faciles à monter et à démonter dont certaines étaient partiellement, voir totalement en bois. Par ailleurs, avec la raréfaction de l’acier durant la Seconde Guerre mondiale, c’est le bois qui dû être utilisé pour créer du mobilier. Et ce même architecte a d’ailleurs conçu plusieurs modèles de chaises tout en bois durant les années 1940.

3.1.6. L’aube du troisième millénaire Longtemps occulté par la domination du béton, le bois amorce un lent, mais certain retour dans les coutumes françaises à partir du milieu des années 1960. Parmi les pionniers qui ont largement contribué à ce renouveau via leurs travaux on peut nommer Pierre Lajus, Jean-Pierre Watel et Roland Schweitzer.81 Ce dernier est par ailleurs devenu une icône dont le nom est souvent mentionné lorsqu’on aborde la thématique du bois. Il a publié plusieurs ouvrages traitant de ce matériau et a également pris part à des conférences.

Roland Schweitzer était un architecte et urbaniste français né le 15 octobre 1925 et décédé le 7 août 2018. Durant sa carrière, il fut particulièrement influencé par les travaux d’Alvar Aalto lors d’un voyage dans les contrées septentrionales et églamement par l’architecture japonaise qu’il découvre en se rendant au pays du soleil levant en 1967.82 Son architecture était caractérisée par sa sobriété et un vocabulaire qui mêle le moderne au vernaculaire, le béton au bois.

L’autre facteur qui a massivement contribué au retour du bois est l’émergence des exigences environnementales au début du troisième millénaire ainsi que la nécessité de revoir les méthodes et les procédés de construction. Ainsi, le bois commence à retrouver sa place au-devant de la scène. Et avec les progrès technologiques et techniques réalisés au cours des décades passées, de nouveaux procédés et des méthodes inédites de construction en bois ont été mis au point.

81 BERTHIER Stéphane, “Le renouveau de l’architecture de bois en France, 1965-1985 : une expérimentation industrielle”, Le bois, N° 34, 2017, pp. 49-60.

82 DIENER Amandine, “Roland Schweitzer: une leçon d’architecture durable”, Archiscopie, N°17, Janvier 2019, pp. 88-93. En ligne: < https://www.academia.edu/41429963/Roland_Schweitzer_une_ le%C3%A7on_darchitecture_durable>, consulté le 02.08.2021.

La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

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3.2. Les propriétés du bois 3.2.1. La résistance mécanique On entend par la résistance mécanique d’un matériau sa capacité à résister à la déformation ou à la rupture en étant soumis à des forces. Les résistances généralement étudiées sont la résistance à la compression, à la traction et à la flexion. Le bois est considéré comme étant un matériau anisotrope, c’est-à-dire que sa résistance mécanique dépend du plan sollicité. Et il travaille généralement mieux dans le sens de ses fibres.83 Comme exemple de la différence

entre la résistance axiale et la résistance

transversale, un bois de construction de classe C24 possède une résistance à la compression axiale er 21 MPa, contre 2,5 MPa en transversale, et une résistance à la traction axiale de 14 MPa, contre seulement 0,5 MPa en traction transversale.84 Les propriétés mécaniques varient considérablement selon l’essence de bois utilisées. Ainsi, les essais sur des échantillons de petite taille sans perturbation de fils et sans nœuds donnent des résultats qui varient de 7600 N/mm2 de module d’élasticité en flexion pour l’arole, jusqu’à 16000 N/mm2 ou plus pour le hêtre et le bouleau.85 En résistance à la compression, toujours selon la même source, les valeurs vont de 29 N/mm2 pour le peuplier à 82 N/mm2 pour le charme, et en résistance à la traction, la lanterne du classement est attribuée à l’hemlock avec un chiffre de 68 N/mm2 tandis que le frêne a une résistance qui peut dépasser 150 N/mm2.

Il faut néanmoins indiquer que pour le cas des produits industriels, les performances et les caractéristiques sont indiqués par leurs fabricants. Qui plus est, avec les transformations subies et les traitements appliqués, certains produits industrialisés sont nettement plus résistants que leurs homologues naturels.

3.2.2. Les caractéristiques physiques Comme premières caractéristiques physiques, on peut mentionner la densité ainsi que la masse volumique. Selon les normes européennes, la densité du bois s’exprime 83 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

84 Ibid.

85 Lignum-Economie Suisse du Bois, Propriétés mécaniques du bois, 25 Janvier 2010, 4p. En ligne: < https:// www.lignum.ch/files/_migrated/content_uploads/Propri%C3%A9t%C3%A9s_m%C3%A9caniques_du_ bois_01.pdf>, consulté le 03.08.2021.

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à partir de sa masse volumique à un taux d’humidité de 12%.86 A l’instar des propriétés mécaniques, la masse volumique (et donc la densité), varie non seulement d’une espèce à une autre, mais également au sein d’une même espèce. Nous avons ainsi une des masses volumiques qui vont de 400kg/m3 à 500kg/m3 pour certains résineux tel que le sapin, l’épicéa et le douglas et des masses volumiques dites lourdes qui atteignent 1100 kg/m3 pour l’ébène.87 Une autre caractéristique qui est fortement liée à la densité est la dureté. Plus un bois est dense plus il est dur, et inversement, plus il est léger plus il est tendre. Cette propriété est un critère important pour choisir les essences qui vont composer des éléments particulièrement sollicités.

A l’instar de l’acier et du béton, le bois est également un matériau dont les dimensions changent avec les variations de température, même si son amplitude (la différence entre la dimension la plus importante et la moins importante) est largement inférieure aux deux premiers.

Un dernier paramètre également considéré important est la résistance au choc.

Celle-ci est calculée par le travail nécessaire pour briser un barreau d’une section donnée.88 D’après les essais, les chiffres vont de 2,1 Nm/cm2 pour l’arole à 12 Nm/ cm2 pour le hêtre et le charme. Il faut signaler que cette propriété est particulièrement influencée par les irrégularités qui caractérisent le bois.

3.2.3. Le comportement thermique En comparant le coefficient de conductivité thermique λ (W/m.K) du bois à celui d’autres matériaux, on trouve que celui-ci est incontestablement un meilleur isolant que plusieurs autres produits actuellement utilisés. Ainsi, le coefficient de conductivité thermique λ de l’épicéa est de 0,14 et celui du chêne est de 0,23, ce qui est largement inférieur au 1,75 du béton et au 52 de l’acier. Parmi les matériaux qu’on peut considérer comme étant de meilleurs isolants que le bois, on peut nommer la laine de roche avec

86 FUCHS Matthieu et MUSSIER Julien, Construire avec le bois, Paris, Le Moniteur; Illustrated édition, Décembre 2019, 352p.

87 Ibid.

88 Lignum-Economie Suisse du Bois, Propriétés mécaniques du bois, 25 Janvier 2010, 4p. En ligne: < https:// www.lignum.ch/files/_migrated/content_uploads/Propri%C3%A9t%C3%A9s_m%C3%A9caniques_du_ bois_01.pdf>, consulté le 03.08.2021.

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un λ de 0,05 légèrement inférieur au 0,054 du balsa. 89

3.2.4. Le comportement au feu Le bois est un matériau combustible qui s’enflamme à environs 270°C (même s’il faut prendre d’autres facteurs en considération, tel que l’épaisseur de la section, l’essence utilisée et le taux d’humidité).90 Contrairement aux idées reçues, en brulant, le comportement du bois est particulièrement favorable. En effet, d’après le centre d’expertise sur la construction commerciale en bois, il se carbonise à raison de de 0,65 mm/min.91 Et ce charbon qui se forme crée une certaine isolation naturelle, ralentissant ainsi l’élévation de température et la combustion et assurant la stabilité de l’ouvrage pendant une durée plus prolongée.

3.2.5. Les avantages de la construction en bois La construction avec le bois présente plusieurs avantages. En premier lieu, ce matériau est solide et léger. En effet, comme on l’a vu précédemment, les masses volumiques de 400kg/m3 ou 500kg/m3 sont environ cinq fois moins importantes que celle du béton et 17 fois moins importantes que celle de l’acier, faisant du bois un matériau avec un rapport résistance/poids intéressant.92 Ceci permet de réduire son coût de transport et, comme si souvent mentionné, de réduire les émissions de gaz à effet de serre liées à cette phase. Cette propriété permet également de réduire les fondations et de bâtir plus facilement dans des terrains à faible portance.

Contrairement aux idées reçues, le bois est également un matériau pérenne. En effet, dans des conditions optimales, les structures en bois peuvent perdurer pendant des siècles sans subir des détériorations majeures. Le sanctuaire bouddhiste HoryuJi près du Nara au Japon qui fut construit lors du VIIème siècle, et qui demeure sur pieds jusqu’à nos jours, est un témoin exemplaire de la durabilité du bois.93

89 REITZ Benoît et TRIBOULOT Pascal, “Le Bois dans le contexte des matériaux de construction”, Le bois : essence de l’Art, Nancy, Octobre 1999. En ligne < http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/ handle/2042/5363/291_302.pdf?sequence=1>, consulté le 03.08.2021.

90 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

91 D’après le site du Centre d’expertise sur la construction commerciale en bois 92 FUCHS Matthieu et MUSSIER Julien, Construire avec le bois, Paris, Le Moniteur; Illustrated édition, Décembre 2019, 352p.

93 REITZ Benoît et TRIBOULOT Pascal, “Le Bois dans le contexte des matériaux de construction”, Le bois : essence de l’Art, Nancy, Octobre 1999. En ligne: < http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/ handle/2042/5363/291_302.pdf?sequence=1>, consulté le 03.08.2021.

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Aussi, il est utile de rappeler que le bois est un matériau écologique. Il est particulièrement abondant à condition de savoir gérer les forêts et de ne pas les surexploiter. Sa consommation énergétique vient principalement de l’abattage des arbres et de sa transformation et demeure particulièrement faible en comparaison à l’énergie dépensée pour extraire et des traiter les minéraux. En effet, un mètre cube de béton nécessiterait environ 1800 kWh d’énergie grise, contre seulement 200 kWh ou moins pour le même volume de bois.94 Sa consommation d’eau est également minime.

On peut également ajouter le fait que le bois est un matériau plus aisément recyclable que ses homologues plus fréquemment utilisés pour la construction. Et ce constat est aussi bien valable pour les bois de structure, qui peuvent être réemployés dans un autre bâtiment, ou les éléments de second œuvre qui peuvent entrer dans la composition de nouveaux panneaux. Par ailleurs, la proportion de bois recyclé est en forte augmentation depuis quelques années et ce dans plusieurs pays.95 Enfin, le bois est matériau commodément utilisable. Plusieurs techniques d’assemblage et de collage existent, et les procédés de construction varient de l’artisanale à l’industriel et le high-tech et de l’ancestrale jusqu’au contemporain. C’est un matériau qui peut être traité et adapté à plusieurs usages.

3.2.6. Le revers de la médaille: les inconvénients du bois Si le bois peut être présenté comme un matériau abondant, facile à utiliser, particulièrement léger et écologique, il est néanmoins caractérisé par certaines propriétés qui peuvent présenter des inconvénients modérés, voir majeurs dans certains cas, et qu’il est nécessaire de connaitre pour appliquer les traitements adéquats ou parfois envisager d’autres alternatives.

Le bois est assez sensible à l’eau. Que ce soit sous forme de projections directes ou d’infiltrations, l’eau est particulièrement nocive pour ce matériau, car non seulement elle dégrade ses performances mécaniques servant ainsi à l’affaiblir, mais contribue à l’apparition de champignons lignivores. C’est pourquoi il est impératif de prévoir des pare-vapeurs et des couches d’étanchéité dans l’élaboration des murs extérieurs et des toitures qui seront construits en bois. L’usage de bois peut aussi être déconseillé dans les pièces où l’hygrométrie est particulièrement élevée.

94 FUCHS Matthieu et MUSSIER Julien, Construire avec le bois, Paris, Le Moniteur; Illustrated édition, Décembre 2019, 352p.

95 Ibid.

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Ce matériau est également victime des agressions d’organismes vivants lignivores et xylophages. Les champignons se développent si l’humidité du bois est comprise entre 20% et 60% pour des températures qui oscillent entre 3°C et 40°C.96 Plusieurs espèces d’insectes se nourrissent également du bois, parmi les espèces répertoriées en France, on peut nommer le charançon du bois (Euophryum sp), la petite vrillette du bois (Anobium punctatum), le capricorne des maisons (Hylotrupes bajulus) et les termites, qui comportent plusieurs espèces, vivent en colonie et qui sont particulièrement préjudiciables au bois. Et pour citer un exemple de l’effet dévastateur de ces insectes, on peut nommer l’épidémie de scolytes qui a suivi l’important épisode de sécheresse en 2019. Pullulants après la fragilisation des arbres, ces bestioles ont ravagé des pans de forêts entiers.97 Heureusement, plusieurs traitements permettent de protéger les structures et les constructions en bois et plusieurs panneaux fabriqués aujourd’hui sont insensibles aux agents lignivores et xylophages.

L’acoustique est aussi considérée comme étant l’un des points faibles des structures en bois. “Les exigences acoustiques sont de plusieurs ordres : protection contre les bruits aériens de l’extérieur, protection contre les bruits d’impact et protection contre les bruits d’équipements.”.98 Le problème vient entre autres de la composition des murs, en effet, mis à part les panneaux CLT (“cross laminated timber”) qui sont massifs, la composition d’un mur en bois qui est faite de pleins et de vides favorise la résonance.99 L’intercalation d’isolants est donc nécessaire pour absorber le bruit.

Par ailleurs, le bois peut être source de pollution à l’intérieur des édifices. En effet, plusieurs types de colles utilisés dans la construction de meubles ou de panneaux en bois émettent des composés organiques volatiles. Ainsi par exemple, “Les colles à base d’urée-formol, de mélamine-urée-formol ou encore de phénol-formol relâchent ainsi dans l’air du formaldéhyde, l’un des composés organiques volants (cov) les plus nocifs.”.100 Pour cette raison, les panneaux en bois sont désormais classés selon leur teneur en COV selon la norme NF EN 120 et les quantités de COV dégagées sont fixées par les normes NF EN 717-1 et NF EN 1084. Pour parer à ce problème, des produits de substitution moins nocifs commencent à être développés.

96 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

97 Office National des Forêts, “En forêt, la crise des scolytes s’accélère partout en France”, Janvier 2021. En ligne : < https://www.onf.fr/onf/forets-et-changement-climatique/+/2e0::epidemie-de-scolytesles-forestiers-de-lonf-sur-le-front.html >, consulté le 15.09.2021.

98 FUCHS Matthieu et MUSSIER Julien, Construire avec le bois, Paris, Le Moniteur; Illustrated édition, Décembre 2019, 352p.

99 Ibid.

100 Ibid.

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Fig 14 Termites ou fourmis blanches

Fig 15 Le charançon du bois (Euophryum sp)

Fig 16 La petite vrillette du bois (Anobium

Fig 17 Le capricone

punctatum)

Le bois est également caractérisé par sa faible inertie thermique,101 ce qui peut générer des problèmes au niveau du confort. Cette propriété nécessite dans certains cas l’intégration de matériaux plus lourds dans la composition de l’ossature en bois.

Enfin, comme le bois est un matériau biodégradable, il évolue avec le temps et son aspect se modifie. Qui plus est, les changements dépendent aussi de son exposition au soleil, de son orientation et de l’humidité. Toutefois, cette esthétique “dégradée” est appréciée par certains et quelques essences de bois sont choisies pour le bardage extérieur pour l’aspect vieillissant qu’elles aborderont au cours des années suivantes.

101 L’inertie thermique d’un matériau est définie comme étant sa résistance aux changements de température. Autrement dit, il s’agit de la rapidité avec laquelle il emmagasiner la chaleur et la restitue.

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3.3. La construction en bois aujourd’hui 3.3.1. La filière bois A l’aube du IIIème millénaire, avec un intérêt pour le bois désormais croissant, des entreprises et des organisations formées à la technique de construction en bois et à l’exploitation des forêts se sont formées et se sont organisées. Pour traiter de tout ce qui concerne les opérations de gestion et de transformation du bois, on a recours au terme “filière-bois”.

Selon Bazire et Gadant, la filière-bois se définit comme étant “l’ensemble des activités économiques qui gravitent autour de la gestion, de l’exploitation de la forêt, de la commercialisation et de la transformation du bois. Le secteur d’activités ainsi délimité est immense ; il va de la semence récoltée pour produire des semis en pépinière à l’impression du journal avec du papier à base de bois”.102 En France, la filière bois est représentée par de nombreux acteurs. On peut les diviser en organismes de recherche et de promotion tels que FCBA (Institut technologie Forêt cellulose bois-construction ameublement), CNDB (Comité national pour le développement du bois), Codifab (Comité professionnel de développement des industries françaises de l’ameublement et du bois) et Afcobois (Syndicat français de la construction bois) et en organisations professionnelles telles que FNB (Fédération Nationale du Bois) et France bois forêt.103 Bien que la France soit, d’après les statistiques de l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture, le quatrième pays en Europe104 en termes de superficie forestière avec plus de 170 000 km2 de forêts en 2016 (un chiffre en constante augmentation depuis la fin du siècle dernier),105 une partie importante du bois français est originaire des importations. La France importe du bois de plusieurs pays principalement les pays scandinaves et les pays tropicaux. Il faut également rappeler qu’une portion non négligeable du bois tropical importé est issue d’abattages illégaux.

102 JEANDUPEUX Ludivine et TERREAUX Jean-Philippe, “Filière-bois : l’internationalisation confirmée”, Revue Forestière Française, N°3, 1996, pp. 241-248. En ligne: < https://doi.org/10.4267/2042/26741>, consulté le 05.08.2021.

103 FUCHS Matthieu et MUSSIER Julien, Construire avec le bois, Paris, Le Moniteur; Illustrated édition, Décembre 2019, 352p.

104 Ce classement n’inclue pas la Russie 105 D’après l’atlas sociologique mondial

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3.3.2. La gestion des forêts Les problèmes liés à la déforestation et à la destruction des habitats de plusieurs espèces animales et végétales et la nécessité d’utiliser le bois pour la construction et pour l’ameublement font qu’aujourd’hui, les forêts sont gérées afin de rendre possible leur exploitation tout en garantissant leur pérennité. Ainsi, actuellement en France, le taux de prélèvement de bois demeure inférieur à l’accroissement naturel de la surface des forêts.

En France, la forêt occupe actuellement environ un tiers du territoire. Les départements les plus boisés sont le département des Vosges, celui du Var et le département des Landes avec un taux de boisement supérieur à 50%.106 Trois quarts de ces forêts appartiennent à des particuliers, 15% aux communes et 10% à l’état.107 Cette proportion est à l’origine de plusieurs problèmes au sein de l’industrie du bois française, en effet, les propriétaires privés sont moins enclin à mettre en place des plans de gestions de leurs terrains que l’état l’état et les forêts françaises demeurent “sous-exploitées”.108 Par ailleurs, il existe une divergence et une contradiction entre l’industrie du bois en France, et les ressources forestières. Les trois quarts de la surface de la forêt française sont constitués de feuillus (principalement le chêne et le hêtre) et seulement un quart est composé de résineux (principalement le sapin, le pin et l’épicéa) et, en volume d’arbres, les feuillus composent les deux tiers du volume total.109 Cependant, les scieries locales demeurent plus adaptées à la découpe des résineux que des feuillus. On estime qu’environ la moitié du bois commercialisé par ces dernières provient de l’épicéa.110 La compétitivité avec la main d’œuvre asiatique complique également les choses pour l’industrie du bois français.111 Aussi, avec le réchauffement de la planète, les forêts se trouvent en face de 106 FUCHS Matthieu et MUSSIER Julien, Construire avec le bois, Paris, Le Moniteur; Illustrated édition, Décembre 2019, 352p.

107 Ibid.

108 CESSAC Marjorie, “La France toujours en quête d’une véritable filière bois”, Le Monde, 12 Avril 2021. En ligne: < https://www.lemonde.fr/economie/article/2021/04/12/la-france-toujours-en-quete-dune-veritable-filiere-bois_6076480_3234.html>, consulté le 05.08.2021.

109 DRUILHE Michel, “Questions-Réponses Le bois dans la construction”, France Bois Forêt, 11 Septembre 2020. En ligne: < https://franceboisforet.fr/wp-content/uploads/2020/09/final_Brochure_le_ bois_dans-la-construction.pdf>, consulté le 22.07.2021.

110 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

111 CESSAC Marjorie, “La France toujours en quête d’une véritable filière bois”, Le Monde, 12 Avril 2021. En ligne: < https://www.lemonde.fr/economie/article/2021/04/12/la-france-toujours-en-quete-dune-veritable-filiere-bois_6076480_3234.html>, consulté le 05.08.2021.

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Feuillus

Conifères

Fig 18 Répartition du volume de bois sur pied par essence dans les forêts françaises

nouveaux enjeux. En effet, d’après Manuel Nicolas, responsable du Renecofor à l’ONF, avec la multiplication des épisodes de sécheresse en France, plusieurs espèces représentatives des forêts françaises se trouvent menacées. Par exemple, l’épicéa est particulièrement sensible à la sécheresse. “Le problème du réchauffement actuel du climat est sa rapidité. La migration géographique naturelle des essences est trop lente pour suivre le mouvement. ” expliquait Manuel Nicolas. 112 Enfin, s’il est vrai que des arbres sont replantés et que le taux de boisement est en augmentation que ce soit en France ou plus généralement en Europe, les forêts primaires continuent encore de disparaître. En effet, étant donné que les nouvelles forêts sont souvent destinées à la production, on n’y plante généralement qu’une seule essence ou une seule espèce d’arbres. Ceci fait que ces nouveaux milieux 112 Office National des Forêts, “Réchauffement climatique : quels enjeux pour la forêt ?”, Février 2020. En ligne : < https://www.onf.fr/onf/chez-moi-avec-lonf/+/62c::les-enjeux-de-la-foret-face-aurechauffement-climatique-questions-manuel-nicolas.html >, consulté le 15.11.2021.

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sont souvent trop simples, et n’ont pas la richesse et la diversité caractéristiques des forêts vierges qu’ils viennent remplacer. La plupart des espèces animales, végétales de champignons ne peuvent trouver refuge dans ces nouveaux boisements.

3.3.3. La transformation du bois Pour passer d’une matière brute à un produit fini, le bois doit passer par plusieurs processus et plusieurs opérations. La première est bien évidemment l’abattage et le transport du tronc. Naguère, avant la révolution industrielle et l’invention d’engins électriques, cette première étape s’effectuait à la hache et à la force des bras.

Désormais, c’est la tronçonneuse qui est l’outil préféré et, dans certains cas plus rares, des grues peuvent être utilisées pour arracher l’arbre. Après la coupe, le bucheron procède à l’enlèvement des branches pour faciliter le transport. Les grumes113 seront par la suite extraites via débardage à l’extérieur de la forêt vers les camions qui les amèneront vers le sciage.

A leur arrivée en scierie, les grumes seront classées selon leurs usages en bois d’œuvre, bois d’industrie et bois d’énergie.114 On s’intéressera plus particulièrement au bois d’œuvre qui comporte les troncs donc le diamètre est supérieur à 20cm et qui, après transformations seront destinées à des usages dits “nobles” tel que les meubles, les contreplaqués, les bâtiments, la menuiserie et autres, ainsi qu’au bois d’industrie qui concerne les grumes de faibles diamètres ou les déchets du sciage qui serviront quant à eux à la conception de papiers, de carton et de panneaux.

Le bois d’œuvre subira comme première transformation le tranchage, le déroulage, le sciage ou autres. Durant le sciage, le bois sera tronçonné en pièces. Le sciage peut se faire soit selon des dimensions standardisées, soit sur mesure. L’orientation sélectionnée pour le tronc avant de le découper est appelée débit. Les débits peuvent être en plots ou en avivé et, selon l’emplacement de la planche dans la grume, les types de débits peuvent être sur maille ou sur quartier.115 On identifie généralement les débits par leurs sections. Après cette étape, le bois sera séché, généralement de manière artificielle pour diminuer la durée et augmenter l’efficacité de l’opération.

113 Le terme grume définit un tronc débarrassé des branches mais encore recouvert d’écorces et non équarri.

114 DRUILHE Michel, “Questions-Réponses Le bois dans la construction”, France Bois Forêt, 11 Septembre 2020. En ligne: < https://franceboisforet.fr/wp-content/uploads/2020/09/final_Brochure_le_ bois_dans-la-construction.pdf>, consulté le 22.07.2021.

115 FUCHS Matthieu et MUSSIER Julien, Construire avec le bois, Paris, Le Moniteur; Illustrated édition, Décembre 2019, 352p.

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Fig 19 Les modes de débit des troncs d’arbre (grumes) en scierie vus en coupe transversale

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A la sortie du sciage, les bois seront triés et classés selon des normes d’esthétique et de résistance mécanique. Deux méthodes sont utilisées pour réaliser un classement structurel. La première méthode est la méthode visuelle qui est définie par la norme NF B 52-001. Elle se base sur l’aspect du bois, ses singularités, les altérations biologiques, les déformations géométriques et les cernes d’accroissement.116 Elle est complétée par les normes NF EN 338 “Bois de structure – classe de résistance”.117 La méthode mécanique suit la norme NF EN 519 et crée directement les classes de résistance par des contrôles non destructifs.118 La norme NF EN 338 stipule que, selon l’ordre de l’arbre (résineux ou feuillu), son bois sera classé selon sa résistance en C18, C24 et C30 pour les résineux et D18, D24 et D30 pour les feuillus.119 Le bois destiné à l’ameublement ou aux emballages subira le déroulage ou le tranchage. “Le déroulage et le tranchage sont destinés à débiter les billes de bois en fines lamelles qui serviront à la fabrication des panneaux tels que le contreplaqué ou le lamibois. Le bois est ramolli au préalable à la vapeur d’eau ou à l’eau chaude. Le déroulage consiste à dissocier les couches de bois formées au cours d’une année en suivant les cernes de croissance. Les plis sont ainsi déroulés pour former un ruban continu. Le tranchage débite la bille de bois en fines lamelles, découpées dans le sens longitudinal”.120 121 Les troncs de faibles dimensions ou les restes du sciage constitueront le bois d’industrie et subiront une transformation dite la trituration, qui consiste à broyer le bois pour le réduire à l’état de particules avant d’être utilisé pour la conception des éléments indiqués précédemment.

Comme nous l’avons vu dans le sous-chapitre des propriétés du bois, ce matériau est particulièrement sensible à l’humidité et à certaines espèces d’insectes et de champignons. Face à cela, la norme NF EN 335 définit cinq possibilités d’emploi du bois appelées “classes et risques”.122 Ainsi, les produits de classes 1 et 2 seront employés à l’intérieur et des précautions doivent être prises pour que leur humidité ne dépasse jamais 18%. Pour les classes 3 et 4, il faut surtout éviter de créer des sources ponctuelles d’humidité ou des pièges à eau. Pour préserver le bois, certains traitements chimiques sont également appliqués. Ces traitements peuvent 116 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

117 FUCHS Matthieu et MUSSIER Julien, Construire avec le bois, Paris, Le Moniteur; Illustrated édition, Décembre 2019, 352p.

118 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

119 Ibid.

120 Ibid.

121 La bille peut être définie comme un tronc de bois débarrassé de toutes les parties non utilisables.

122 FUCHS Matthieu et MUSSIER Julien, Construire avec le bois, Paris, Le Moniteur; Illustrated édition, Décembre 2019, 352p.

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être appliqués par badigeonnage ou par trempage. Un procédé thermique qui vise à améliorer la résistance aux êtres xylophages et lignivores est aussi employé. Il consiste à exposer le bois à des températures supérieures à 160°C dans un milieu pauvre en oxygène.123

3.3.4. Les produits issus du bois De ces opérations de transformation et de traitements, plusieurs produits seront conçus pour convenir aux multiples nécessités de la construction d’un ouvrage.

Le premier produit qu’on peut nommer est le bois massif. Il existe deux types de bois massifs couramment utilisés, le bois massif abouté (BMA) et le bois massif reconstitué (BMR). Le BMA consiste à joindre de bout en bout plusieurs lames de bois préalablement entaillées puis encollées. L’étape finale de cette opération est le rabotage. Le BMA peut servir directement de matériau de construction ou de matière première pour le bois massif reconstitué ou le bois lamellé-collé.

Le BMR est constitué de l’assemblage de deux ou trois planches ou lames de bois de 45mm à 80mm d’épaisseur.124 Ce procédé de fabrication est quelque peu similaire à celui du bois lamellé-collé, même si les éléments constitutifs sont généralement de moindre épaisseur pour ce dernier. Les essences issues de conifères tels que l’épicéa ou le pin sont généralement préférées pour le BMR. Vu sa performance structurelle, le bois massif reconstitué est généralement utilisé pour la fabrication de charpentes, de poteaux, de poutres et autres.

Le bois lamellé-collé ou BLC résulte également de l’assemblage par colles de plusieurs lames de bois. A l’instar du BMR, ici aussi, du moins en France, le bois des résineux est préféré même si pratiquement toutes les essences peuvent être utilisées. L’avantage du BLC est qu’il permet de franchir des portées particulièrement importantes. En effet, si les structures l’usant sont généralement dans la fourchette de 30m à 70m, ce produit permet de dépasser 100m de portée.125 A la différence des produits nommés ci-dessus, le lamibois ou LVL (Laminated Veneer Lumber) est quant à lui issu du déroulage. Il est constitué de lames de bois de 3mm d’épaisseur toutes plaquées dans le même sens. Il est doté d’une forte stabilité et ses performances mécaniques sont supérieures à celles du bois massif, du BLC et 123 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

124 ou 45mm à 85mm d’épaisseur selon d’autres sources.

125 CRUBILE Philippe, “La charpente lamellée-collée”, Revue Forestière Française, N°2, 1972, pp. 99104. En ligne: < https://doi.org/10.4267/2042/20605>, consulté le 06.08.2021.

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même de l’acier.126 Il est également employé pour les éléments structurels. Un autre produit issu du déroulage est le PSL (Parallel Strand Lumber) qui est obtenu par le placage de lames de 3mm d’épaisseur “disposés à fils parallèles, encollés et pressés en continu sous forme de poutre de section importante”,127 et aussi le LSL (Laminated Strand Lumber) qui quant à lui est à base de copeaux.

Les panneaux constituent eux aussi des produits issus du traitement du bois. Nous avons en premier lieu les panneaux contreplaqués qui sont obtenus par le collage de feuilles de bois de 3mm d’épaisseur. Les fils d’une feuille doivent toujours être perpendiculaires à ceux de celle qui la précède et qui la suit, et le nombre total de feuilles doit être impair. Ils sont également issus du déroulage. Le deuxième type de panneau est le panneau de particules orientées ou panneau OSB (Oriented Strand Board) qui est constitué de courtes lamelles rectangulaires. A l’instar du panneau contreplaqué, les couches le constituant sont perpendiculaires les unes aux autres.

Le troisième type est le panneau de particules qui est constitué d’un assemblage de copeaux et de particules de bois encollés par une résine, pressés et chauffés. Le dernier type de panneau est le panneau de fibres. Ses composantes sont réduites de façon à ne plus pouvoir discerner leur structure. Ces fibres sont ensuite mises en plaque par collage et pression à chaud ou par agglomération par feutrage.

Nous avons finalement les matériaux isolants à base de bois. Les exemples qui peuvent être cités sont les panneaux souples en laine de bois, les panneaux rigides en laine de bois, le liège, le chanvre et l’ouate de cellulose.

3.3.5. Les techniques actuelles de construction La polyvalence du bois et le nombre de produits dérivés issus de son traitement permettent de construire de façons multiples. Des procédés de construction tels que le colombage ou la technique du bois empilé sont des exemples et ont d’ores et déjà été abordés précédemment. L’évolution technologique ainsi que les nouvelles normes de confort et d’isolation ont conduit à l’apparition de méthodes de construction en bois différentes. Un exemple qui peut témoigner des innovations récentes est la Mjøstårnet réalisée par le studio Voll Arkitekter. Cette tour multifonctionnelle construite en bois culmine à 85.4m de haut faisant d’elle, jusqu’à aujourd’hui, la plus haute tour en bois du monde.

126 FUCHS Matthieu et MUSSIER Julien, Construire avec le bois, Paris, Le Moniteur; Illustrated édition, Décembre 2019, 352p.

127 HOYET Nadia, Matériaux et architecture durable, Malakoff, Dunod, Mai 2013, 256p.

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Pour l’édification des parois extérieures, la technique la plus couramment utilisée aujourd’hui, est celle de l’ossature légère ou ossature bois. Un mur en ossature bois est un mur composite formé d’une structure, de contreventement, d’une couche d’isolation, d’une étanchéité et de revêtements intérieurs et extérieurs. La structure est considérée comme étant l’évolution ou la version plus contemporaine de la technique à pans de bois et est composée d’éléments verticaux (les montants) et horizontaux (les traverses et les lisses). Le bois est aussi utilisé dans la structure poteau-poutre.

La légèreté du bois permet de concevoir des éléments assez fins mais solides.

Une autre technique qui à l’instar de l’ossature en bois est également inspirée du colombage est la technique du platform frame. Cette technique fut utilisée premièrement aux Etats Unis d’Amérique durant le début du XXème siècle avant d’être exportée en Europe, en Australie et au Japon.128 Dans ce procédé, le plancher s’étend jusqu’à la périphérie et constitue une plateforme pour les murs. Le Balloon frame a également les mêmes origines américaines ainsi que les mêmes caractéristiques et est considéré comme étant l’ancêtre du platform frame qui l’a supplanté.129 Les panneaux contrecollés croisés CLT (Cross Laminated Timber) sont constitués de couches de bois croisées et collées pour produire des panneaux de grandes dimensions. Ces panneaux peuvent être utilisés pour les toitures, les planchers et les murs, être associés à d’autres matériaux et d’autres systèmes constructifs. Ils sont notamment utilisés pour concevoir dans le système des panneaux porteurs et contreventement par refends.130 Les panneaux contrecollés croisés CLT ont la particularité d’avoir des performances structurelles importantes.

Pour les planchers, l’une des techniques de construction les plus courantes est celle du plancher à solivage qui est constitué de solives qui forment sa structure et d’un panneau (OSB, en fibres ou bien contrecollé) qui forme la couche de support de la finition. Dans certains cas une chape, un isolant et un panneau de finition peuvent entrer dans sa composition. Le plancher en bois massif est une autre méthode de conception plus récente qui est également utilisée. Et enfin, nous avons le plancher caisson. Le caisson se compose de solives collées ou clouées à une planche supérieure et une planche inférieure.

128 LUPASTEANU Vlad et TARANU Nicolae, “Particularities of Platform Wooden Framing Structures”, The Bulletin of the Polytechnic Institute of Jassy, Construction. Architecture Section, Janvier 2015, pp.

88-92.

129 FUCHS Matthieu et MUSSIER Julien, Construire avec le bois, Paris, Le Moniteur; Illustrated édition, Décembre 2019, 352p.

130 ADIVbois, “ Vade-mecum des immeubles à vivre bois ”, 2017, 180p.

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Fig 20 Quelques exemples de charpentes réalisées en bois

Le dernier élément structurel à mentionner et qui lui aussi a été développé et optimisé au fil des années est la charpente. Comme les éléments indiqués précédemment, la charpente peut être à caissons ou à partir de panneaux contrecollés croisés. Les autres types de charpentes sont la charpente traditionnelle, la charpente industrielle et la charpente à chevrons. La charpente traditionnelle est encore fréquemment utilisée en France. Elle est constituée de fermes qui supportent des pannes qui les lient, au-dessus desquels reposent les chevrons et enfin les liteaux qui supporteront la toiture. Dans ce procédé, la descente de charge se fait de la couverture vers les murs. La charpente industrielle diffère de son homologue traditionnelle par la présence d’assemblages métalliques qui connectent les éléments entre eux et pas l’usage de planches de faibles sections. Sa mise en œuvre est rapide, et elle est caractérisée par sa légèreté et son prix bon marché. Le dernier type de charpente est la charpente à chevrons. Celle-ci s’appuie sur les rives périphériques de la construction, et est composée de chevrons resserrés qui s’appuient sur un faîtage.131 La charpente sert généralement à supporter la toiture, même si dans certains cas, ces deux éléments peuvent se confondre et n’en former qu’un seul.

131 FUCHS Matthieu et MUSSIER Julien, Construire avec le bois, Paris, Le Moniteur; Illustrated édition, Décembre 2019, 352p.

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Plusieurs innovations ont impacté les méthodes de construction avec le bois.

Désormais, les méthodes de calcul utilisées sont basées sur le BIM (Building Information Modeling). Les éléments structurels sont modélisés en trois dimensions avec intégration de leurs caractéristiques réelles. Un exemple proposé est la modélisation des panneaux de contreventement en CLT qui permettait d’étudier leurs déformations en flexion, en cisaillement et la raideur d’assemblage en pied de panneau.132 Ce principe est surtout utilisé pour les BGH (Bâtiments Grandes Hauteurs) en bois.

Outre les éléments structurels d’un édifice, le bois est également utilisé comme matériau de finition pour l’image d’un projet. Ainsi, pour le revêtement extérieur d’un projet, il est fréquent d’utiliser le bardage en bois (ou bardage à clins) et ce, même si les parois extérieures sont en béton ou autres matériaux. Sa texture et sa couleur sont particulièrement appréciés et il est aussi mis en œuvre pour le revêtement des surfaces intérieures d’un bâtiment. Enfin le bois sert à construire les meubles et plusieurs autres objets du quotidien.

Il est important de signaler que cette liste n’est pas exhaustive mais ne contient que les techniques les plus connues et plus employées actuellement. Plusieurs autres techniques d’assemblage et de construction en bois existent, que ce soit en France ou ailleurs. Enfin, il faut également rappeler que certains procédés constructifs mêlent le bois à d’autres matériaux pour tirer profit du maximum qu’offrent ces produits.

3.3.6. Conclusion du troisième chapitre Le bois est un matériau ancien dont l’usage pour la construction remonte à la préhistoire. Son importance et sa persistance sont attestées à travers l’histoire et ce, dans les quatre coins du globe et il est parfaitement ancré dans la tradition d’une multitude de civilisations. Il est abondant et renouvelable, pourvu qu’on sache gérer les ressources à disposition.

Ses caractéristiques mécaniques, ses propriétés physiques et son comportement face au feu sont supérieurs en plusieurs points à ceux d’autres matériaux industriels développés plus récemment. Il y a certes plusieurs points délicats notamment sa sensibilité à l’eau et face à certaines espèces animales qui font qu’il doit être traité chimiquement ou parfois carrément abandonné, mais sa polyvalence, sa flexibilité, sa compatibilité avec d’autres matériaux et les nouvelles méthodes constructives et

132 ADIVbois,

“ Vade-mecum des immeubles à vivre bois ”, 2017, 180p.

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surtout, son caractère écologique et durable font qu’il demeure toujours une solution bien présente dans la liste des concepteurs et des constructeurs.

Grâce au progrès scientifique et au développement technologique, plusieurs produits dérivés peuvent être fabriqués à partir du bois et de nouvelles techniques d’édification ont également été mises au point.

Le but de ce travail n’est nullement de proposer l’usage du bois comme une ultime solution à tous les problèmes cités précédemment ou même de faire l’éloge de ce matériau qui a d’ores et déjà fait ses preuves, mais simplement d’étudier ses propriétés et ses caractéristiques. Dans la deuxième partie de ce travail, plusieurs projets de réhabilitation en bois seront décortiqués et analysés selon une méthode et des critères qui seront présentés.

II. Etudes de cas de réhabilitation en bois

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4. Choix des cas d’étude et méthodologie d’analyse 4.1. Le choix des cas d’étude Dans les chapitres précédents, les impacts des bâtiments et des constructions sur l’environnement ont été examinés et décortiqués. Des émissions de gaz à effet de serre à la pollution lumineuse et sonore et en passant par les impacts de l’étalement urbain, les répercussions nocives de méthodes d’édification écologiquement irresponsables sont aujourd’hui indubitables et irrécusables.

Au niveau de la conception des bâtiments, les alternatives qui se présentent à nous pour tenter de diminuer l’empreinte écologique des édifices sont principalement le choix de réhabiliter plutôt que construire du neuf ainsi que l’usage de matériaux émettant une faible quantité d’énergie grise. A partir de là on peut également proposer de combiner ces deux solutions. Ce qui amènerait à réhabiliter des bâtiments existants tout en utilisant, si bien évidemment le contexte d’intervention le permet, des matériaux durables.

Et parmi ces matériaux durables qui peuvent être utilisés en réhabilitation, le bois constitue un excellent choix dans plusieurs contextes. En effet, le bois s’associe bien avec d’autres matériaux. Des exemples associant le bois avec la terre, la brique, la pierre, les métaux ou plus récemment le béton existent depuis la préhistoire. Sa légèreté en fait également une alternative envisageable dans les cas où une charge supplémentaire trop importante ne peut être acceptée.

Dans ce travail, l’étude de cas portera sur des projets de réhabilitation en bois.

Le but n’est nullement de présenter ce matériau comme un ingrédient miracle pour tous les bâtiments nécessitant des interventions mais plutôt d’examiner et d’analyser l’impact de sa mise en œuvre dans les opérations sur les édifices existants et déterminer si son usage procure effectivement des avantages environnementaux tout en répondant aux exigences du contexte.

Afin de permettre une plus grande clarté dans l’analyse et surtout pour pouvoir comparer les contextes urbains, historiques, sociaux et réglementaires, les projets sélectionnés sont tous localisés en France métropolitaine. Ceci permettra également à l’analyse de se référer aux informations et aux chiffres présentés à propos de la France dans la partie précédente et plus particulièrement dans le chapitre sur le bois.

Etudes de cas de réhabilitation en bois

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Les projets choisis seront divisés en trois catégories selon les différentes manières de réhabiliter présentées dans le deuxième chapitre. Nous aurons ainsi un premier groupe qui traite des opérations d’ajouts, c’est-à-dire des extensions, des greffes ou des surélévations qui sont des interventions d’assez grande ampleur en termes de visibilité et d’impact sur la façon de lire et percevoir le bâtiment. Le deuxième groupe concerne le réaménagement intérieur qui, ne modifiant pas l’aspect externe d’un édifice, peut quelques fois transformer considérablement sa configuration interne, ses ambiances et ses qualités spatiales. Enfin, le dernier tiers comporte les interventions sur la peau et l’épiderme d’un bâtiment, que ce soit pour réparer une façade altérée ou pour procéder à la réhabilitation thermique intérieure ou extérieure de l’édifice.

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

4.2. La méthode d’analyse Afin que l’étude des interventions soit complète et exhaustive, plusieurs aspects caractérisant les projets choisis seront présentés et analysés.

Les projets seront tout d’abord décrits en donnant leur localisation géographique, leur typologie, leur programme, ainsi que leur date de livraison. Les différents intervenants (le maitre d’œuvre, le maitre d’ouvrage et les différentes entreprises) seront également présentés. Dans le cas des architectes ayant conçu ces interventions, leurs philosophies, leurs méthodes de travail et quelques autres projets qu’ils ont fait bâtir seront aussi décortiqués.

Les données concernant le contexte environnant du projet feront également partie de l’analyse. Celles-ci concernent le contexte urbain, l’accessibilité, les caractéristiques typomorphologiques du site ainsi que le cadre réglementaire.

Comme les cas d’étude concernent des interventions sur des bâtiments existants, un maximum d’informations (ceci dépend de ce qui est mis à disposition) sur les édifices avant-intervention seront présentés. Ces informations concerneront principalement l’histoire de l’objet d’intervention ainsi que son contexte existant, et les données qui ont motivé le nouveau programme proposé et l’opération de réhabilitation. Si l’objet dispose de valeurs patrimoniales quelconques, celles-ci feront également partie de l’étude et seront énumérées et inspectées.

L’analyse portera ensuite sur l’intervention réalisée et sur le bois comme matériau choisi. Les facteurs ayant contribué aux choix architecturaux du projet seront mis à la loupe afin de déterminer l’impact du bois sur les différents aspects du projet (l’esthétique, le programme, le prix et autres). L’aspect principal à étudier sera bien évidemment l’impact environnemental. Ce dernier dépendra bien évidemment des données mises à disposition (s’il est possible ou non d’établir une ACV ou une STD) et servira à déterminer si la mise en œuvre du bois a vraiment eu un impact positif sur l’empreinte carbone et sur l’environnement.

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5. Projets d’extension 5.1. Tolbiac, réhabilitation et surélévation d’un foyer par Atelier d’architecture Marie Schweitzer 5.1.1. Présentation du projet Réalisé par l’atelier d’architecture de Marie Schweitzer au 80-82 rue Tolbiac au treizième arrondissement Parisien, ce projet est une réhabilitation lourde d’un foyer de travailleurs migrants.133 L’opération consiste à ajouter 70 nouvelles chambres de 19m2 sur 3 niveaux et à rénover 184 chambres existantes.134 Les études pour cette intervention ont débuté en 2006 pour s’achever en 2009, et le projet fut livré à la fin de l’année 2013. La SHON (surface hors œuvre nette) réhabilitée est de 4780m2 et la SHON neuve est estimée à 1675m2. Le montrant global des travaux s’éleva à plus de 9 Millions d’Euros HT dont 640 000 d’euros pour la structure bois.

L’équipe qui a travaillé à l’édification de cet ouvrage comprend comme maître d’ouvrage Domaxis SA d’HLM (Seqens depuis 2019),135 Sibat comme économiste, 2 B Ingénierie comme BET bois, CBS-CBT et Lifteam comme charpentiers et LBM pour la menuiserie bois.

Ce projet s’est vu discerné le 13 octobre 2014, le Trophée de l’Innovation par le CSTB lors du 19ème festival Fimbacte, les Trophées du cadre de vie.136 Il reçut également comme label le Plan Paris Climat, le label Effinergie et la certification patrimoine habitat et environnement.137

5.1.2. L’atelier d’architecture Marie Schweitzer Née le 7 mai 1964, Marie Schweitzer est la fille de feu Roland Schweitzer qui, comme indiqué dans la partie précédente, fut l’un des pionniers qui ont contribué au 133 Site de l’atelier d’architecture Marie Schweitzer, “Tolbiac rehabilitation et surelevation d’un foyer”.

En ligne : < https://www.atelierschweitzer.com/projet/tolbiac-rehabilitation-et-surelevation-dun-foyer/ >, consulté le 16.11.2021.

134 “Le bois prend de la hauteur”, Séquences bois, N°96, Octobre 2013, pp. 15-17.

135 “Surélévation d’un immeuble à Tolbiac, Paris”. En ligne : < https://cbs-cbt.com/fr/realisations/ Surelevation-dun-immeuble-a-Tolbiac,-Paris-6-0-9 >, consulté le 16.11.2021.

136 Ibid.

137 OBADIA Stéphanie, “Trophée innovations catégorie partenaires et cadres de vie”, BOISmag, N° 141, Novembre 2014, p 39.

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retour du bois en France. Elle est architecte, urbaniste, charpentière et enseignante à l’Ecole Nationale Supérieure d’Architecture Paris Val sur Seine.

A l’instar de son père, Marie fut également passionnée par ce matériau qu’elle met en œuvre dans plusieurs des projets qu’elle a élaborés. Elle a vécu quelques années au Japon et s’est particulièrement inspirée de la culture locale et des traditions constructives en bois.

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“L’architecture que je pratique met en œuvre des rapports

émouvants entre la fonction, la forme, les proportions et la matière. Elle recherche l’insertion avec son environnement, hiérarchise les échelles de perception, rend lisibles les intentions, dans le seul but d’offrir à l’homme qui l’occupe une vie épanouissante et de lui faire ressentir la beauté. Elle est quotidienne.” Marie Schweitzer.139 Marie Schweitzer a travaillé avec son père entre 1993 et 1998, avant d’ouvrir sa propre agence, l’atelier d’architecture Marie Schweitzer en 1998. Elle a collaboré avec plusieurs maîtres d’ouvrages notamment les ministères de la justice, de la défense et de l’intérieur.

Au cours de sa carrière, elle réalise 30 bâtiments neufs et réhabilite plus de 50 édifices. Parmi ses ouvrages les plus notables on peut nommer Le havre Wood Up, une tour en bois de 14 étages qui fut récompensée du Grand prix national Adivbois Puca immeubles à vivre bois. Ce projet est encore en esquisses et son chantier n’a pas encore démarré. On cite aussi le projet de restructuration du collège Sainte Clotide et la construction d’un amphithéâtre de 250 places à Paris. Comme pour le projet précèdent, le matériau principalement utilisé pour l’élaboration de cet édifice est le bois. Et nous avons enfin la construction de logements sociaux en bois à Montmorency.

5.1.3. Contexte historique et contexte urbain Le foyer des travailleurs migrants se trouve au treizième arrondissement de Paris dans le quartier des Olympiades, à côté de la station de métro du même nom. Il est situé à quelques centaines de mètres du parc de Choisy et de la place d’Italie. Avant d’aborder le contexte de l’intervention de Marie Schweitzer, il faudra en premier lieu

138 Batirama, “L’architecte Marie Schweitzer réinvente Paris avec des façades bois colorées”, Juin 2021. En ligne : < https://www.batirama.com/article/41845-l-architecte-marie-schweitzer-reinvente-parisavec-des-facades-bois-colorees.html >, consulté le 20.08.2021.

139 Site de l’atelier d’architecture Marie Schweitzer, “Tolbiac rehabilitation et surelevation d’un foyer”.

En ligne : < https://www.atelierschweitzer.com/projet/tolbiac-rehabilitation-et-surelevation-dun-foyer/ >, consulté le 20.08.2021.

Etudes de cas de réhabilitation en bois

Fig 21 Réhabilitation et surélévation du foyer de travailleurs migrants à Tolbiac

Fig 22 En rouge, localisation du projet de réhabilitation et de surélévation du foyer

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

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retracer l’histoire de ce quartier et du treizième arrondissement de Paris.

Jusqu’au milieu du XIXème siècle, ce qui deviendra le treizième arrondissement de Paris était couvert de champs et de vignes et était traversé par un cours d’eau nommé le Bièvre. A partir du XVIème siècle, des industries commencent à s’implanter aux rives de la seine et aux alentours de la Bièvre et contribuèrent au développement économique de la région.

En 1860, le treizième arrondissement est officiellement créé et rattaché à Paris et les villages d’Ivry et de Gentilly furent ajoutés.140 C’est essentiellement des industries lourdes qui s’y développèrent. Et peu à peu, cette implantation importante d’usines et de lotissements aura raison des vestiges du moyen-âge. La société jadis féodale devient capitaliste et la population augmentera de façon considérable pendant la fin du XIXème siècle et au début du XXème siècle. Côté rivière, la Bièvre qui posait beaucoup de problèmes engendrés principalement par le rejet de déchets sera couverte.

Au lendemain de la deuxième guerre mondiale, à l’instar de plusieurs autres lieux en France et en Europe, des opérations de rénovation et de restaurations importantes seront engagées au sein des quartiers du treizième arrondissement de Paris. Ces interventions drastiques transformeront ces régions de manière significative. Les ilots jugés insalubres seront remplacés par des immeubles typiques des années 1960.

Les politiques urbaines s’orientent vers la décentralisation afin de décongestionner la capitale et les grandes industries quittent les lieux.

Durant les années 1970, 1980 et 1990, plusieurs projets architecturaux importants furent réalisés, citons notamment la médiathèque Jean-Pierre Melville, le grand écran à la place d’Italie, le stade Charléty et le groupe scolaire Yabné. Au niveau des projets urbains, on cite notamment le quartier des Olympiades, dont l’opération fut lancée sur l’îlot de la gare des Gobelins à partir des années 1960 et dont le chantier démarrera en février 1970.141 Le bâtiment qui sera la cible de l’intervention de Marie Schweitzer en 2013, est un foyer de travailleurs migrants conçu à la fin des années 1970 par l’architecte

140 FAVRE Jean-Louis, Une histoire populaire du 13e arrondissement de Paris: Mieux vivre ensemble, Paris, Editions L’Harmattan, Janvier 2014, 186p.

141 L’Association Syndicale Libre Olympiades Paris 13, “Histoire des Olympiades” . En ligne : < https:// www.asl-olympiades.paris/qui-sommes-nous/histoire-des-olympiades/ >, consulté le 16.11.2021.

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Fig 23 Le futur treizième arrondissement de Paris vers 1550, plan de Truschet et de Hoyau dit “plan de Bâle”

La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

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Fig 24 Le quartier des Olympiades au treizième arrondissement de Paris

Jean Puttati.142 Il est composé de deux bâtiments de bases carrées de quatre et cinq niveaux.143 Aujourd’hui, le treizième arrondissement de Paris est bordé à l’est par la Seine, au sud par le boulevard périphérique de Paris, au nord par le cinquième arrondissement et à l’ouest pas le quatorzième arrondissement.

Les alentours du foyer des travailleurs migrants sont caractérisés par une densité particulièrement importante, avec des immeubles hauts allant de quatre étages à plusieurs dizaines d’étages. Ces bâtiments furent construits durant différentes époques. On retrouve aussi bien des édifices construits durant le XVIIème siècle, 142 Ekopolis, “Visite du foyer de travailleurs migrants, rue de Tolbiac – Paris, 13e”. En ligne : < https:// www.ekopolis.fr/appel-a-projet/visite-du-foyer-de-travailleurs-migrants-rue-de-tolbiac-paris-13e

>,

consulté le 16.11.2021.

143 Concepts Bois Structure, “Réhabilitation et restructuration d’un foyer de travailleurs migrants Rue de tolbiac Paris 13ème”. En ligne : < http://www.cbs-cbt.com/multimedia/documents/Fiche%20technique_ immeuble%20Tolbiac.pdf >, consulté le 16.11.2021.

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quoiqu’assez rarement, que des constructions contemporaines. Ces dernières sont particulièrement nombreuses dans le quartier Paris Rive Gauche à proximité de la bibliothèque nationale de France réalisée par Dominique Perrault. Certains édifices sont inscrits dans la liste des monuments historiques notamment l’hôtel Mascarini, la tour Albert et la cité de refuge réalisée par Le Corbusier.

Au niveau des usages, les alentours immédiats sont caractérisés par la présence importante d’équipements universitaires notamment l’Université Paris 1 PanthéonSorbonne, l’Ecole Supérieure de journalisme de Paris et Paris School of Business. Il y a également des équipements scolaires qui sont le lycée général Claude Monet, le collège Gustave Flaubert et le lycée polyvalent Jean Lurçat. Au niveau des équipements sportifs, le plus proche est le stade Charles Moureu qui se situe à l’intersection entre la rue Tolbiac et la rue Baudricourt et la piscine Château des Rentiers qui se situe à environ 500m. Vu l’activité estudiantine particulièrement importante, le treizième arrondissement abrite de nombreux foyers et des résidences étudiantes.

Les voies sont composées de routes véhiculaires assez larges et de trottoirs d’assez grandes dimensions. Le site est également bien desservi au niveau du transport public, avec plusieurs stations de bus et de métro (dont une, comme mentionnée précédemment, en face du foyer des travailleurs migrants). Le foyer se situe aussi à environ un kilomètre de la place d’Italie.

Enfin, les espaces verts environnants sont assez peu nombreux, le plus grand parc à proximité du foyer étant le parc de Choisy. Les autres parcs se trouvent dans un rayon de deux kilomètres et sont localisés aux côtés du boulevard périphérique de Paris. Il faut également noter qu’en suivant la rue Tolbiac vers l’Est (ou en utilisant la passerelle Simone de Beauvoir au niveau de la bibliothèque nationale de France), on peut atterrir au parc de Bercy de l’autre côté de la seine.

5.1.4. Contexte réglementaire La ville de Paris est gérée par le Plan Local d’Urbanisme (PLU). Le PLU s’applique à l’ensemble du territoire Parisien, à l’exception du Marais, d’une partie du septième arrondissement qui sont tous les deux considérés comme des secteurs patrimoniaux remarquables,144 et du domaine du Sénat. Le secteur du foyer des travailleurs migrants se trouve généralement dans la Zone Urbaine Générale (Zone UG) mais inclut aussi des Zones Urbaines Vertes (Zone UV) et une Zone d’Aménagement Concerté ou 144 Le site de la Ville de Paris, “Le plan local d’urbanisme (PLU)”, 5 Mars 2021. En ligne : < https://www. paris.fr/pages/le-plan-local-d-urbanisme-plu-2329 >, consulté le 16.11.2021.

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secteur d’aménagement. La parcelle de notre cas d’étude est considérée comme un secteur favorisant la mixité habitat-emploi. Qui plus est, elle se trouve dans une zone où le plan de hauteur est de 50m. Le foyer comportant initialement deux bâtiments de quatre et de cinq étages, prévoir un projet qui le porterait à huit étages au total demeurera bien en deçà de la hauteur maximale autorisée.

Le foyer se situe aux côtés d’un secteur en attente d’un projet d’aménagement, qui est le secteur Olympiades-Villa d’Este-place de Venetie-Tolbiac. Ce secteur s’inscrit au sein du Grand projet de renouvellement urbain (GPRU) de la couronne de Paris qui promettait de s’attaquer aux nombreux dysfonctionnements urbains dont souffrait ce quartier.145 Jusqu’en 2018, le site se trouvait à l’extérieur des abords des Monuments Historiques de Paris. En effet, le site environnant ne contient pas un nombre particulièrement important de bâtiments inscrits ou classés Monuments Historiques et le foyer des travailleurs migrants n’a pas de valeurs patrimoniales qui auraient justifié son inscription. Ceci signifie qu’en 2013, le PLU était le seul document d’urbanisme et de planification en vigueur dans cette zone. Le 21 janvier 2019, l’Institut dentaire George Eastman, qui se situe à moins de 500m du projet de Marie Schweitzer, fut inscrit Monument Historique en totalité.146 Le foyer des travailleurs migrants se trouve désormais au sein du périmètre des abords d’un Monument Historique.

La quasi-totalité du treizième arrondissement Parisien correspond à une zone nondéficitaire en logement social. Et finalement, au niveau de la Sectorisation végétale de la Zone Urbaine Générale (Zone UG), le secteur se situe dans la zone de mise en valeur du végétal.

5.1.5. La conception et la réalisation du projet Comme indiqué précédemment dans la présentation du projet, l’intervention consiste à créer un volume au-dessus du foyer des travailleurs migrants situé à l’intersection entre la rue Tolbiac et la rue nationale. Ce volume de deux à trois étages portera le nombre total des étages de l’édifice à huit et comportera 70 chambres de 19m2 augmentant ainsi la capacité d’accueil de cet édifice de plus d’un tiers de sa capacité initiale. A la suite de cette surélévation, les 184 chambres existantes seront également rénovées.

145 Ville de Paris, “Projet 13e - Les Olympiades”, 6 Février 2020. En ligne : < https://www.paris.fr/pages/ les-olympiades-13eme-2738 >, consulté le 16.11.2021.

146 D’après la Plateforme Ouverte du Patrimoine

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Pour réaliser cette opération, il fallut faire face à plusieurs contraintes. La première est que la parcelle du foyer surplombait une ancienne carrière. Ceci signifie que si la surcharge additionnelle est particulièrement importante, une reprise des fondations deviendrait une nécessité. “..seule une construction légère permettait une surcharge acceptable sans reprise des fondations.” expliquait Marie Schweitzer. 147 Par ailleurs, le chantier devait être réalisé sans avoir à reloger provisoirement les occupants.

L’approvisionnement était également une tâche ardue vu que, selon les paroles l’ingénieur de l’entreprise de charpente Lifteam Marc Laracine, les entreprises ne disposaient que d’une autorisation ponctuelle de stationnement.148 Pour répondre aux challenges et aux difficultés ainsi présentés, il fut décidé de mettre en œuvre une structure bois. En effet, comme indiqué dans la première partie le bois présente l’avantage avoir une masse volumique particulièrement faible, ce qui signifie qu’une surélévation en bois, même de trois étages, demeurera légère et ne nécessitera pas une reprise des fondations. Qui plus est, comme souligné par Marc Laracine, la filière-bois autorise la préfabrication en atelier, ce qui permet de résoudre les problèmes liés au stockage et à l’approvisionnement. 149 Enfin, la mise en œuvre du bois est particulièrement rapide. Ainsi, “ la surélévation (hors finitions intérieures) a donc pu être montée en moins de 3 mois. ” indiquait Marie Schweitzer.150 Les barrages normatifs étaient cependant nombreux et, pour parvenir à réaliser ce projet, il aura fallu le soutien de nombreux acteurs, notamment Coumet le maire du treizième arrondissement de Paris, Jean-Pierre Duport le préfet de région et conseiller d’état et le maitre d’ouvrage Domaxis.

151

Le barrage majeur rencontré concernait

la sécurité incendie. Ainsi, selon l’arrêté relatif à la protection contre l’incendie des bâtiments d’habitation, le bâtiment était classé en logement collectif de troisième famille B. Ceci signifie qu’un bardage en bois en façade serait normalement prohibé.

Le bardage finalement validé par les pompiers avait des caractéristiques bien particulières. Le matériau qui le constituait était du bois de mélèze “ de Classement M, profit à emboîtement, épaisseur supérieure à 19mm, largeur des lames de 120mm

147 “Le bois prend de la hauteur”, Séquences bois, N°96, Octobre 2013, pp. 15-17.

148 Ibid.

149 Ibid.

150 Facadebois, “Parole d’architecte | Réhabilitation et surélévation d’une résidence sociale à Paris”.

En ligne : < https://actus.facadebois.com/rehabilitation-surelevation-residence-paris/ >, consulté le 16.11.2021.

151 “Le bois prend de la hauteur”, Séquences bois, N°96, Octobre 2013, pp. 15-17.

La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

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Fig 25 Photo aérienne du chantier du foyer des travailleurs migrants au treizième arrondissement de Paris

Fig 26 Photo intérieure du chantier du foyer des travailleurs migrants au treizième arrondissement de Paris

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minimum et densité d’au moins 630kg/m3 ”.152 Il fut également imposé un C+D

153

supérieur à 1,3m.

L’utilisation du bois a permis d’exécuter rapidement une grande partie du chantier.

Ainsi, les panneaux des murs qui faisaient 3m x 6,60m étaient préfabriqués en atelier. Leur préfabrication intégrait une ossature bois de 145mm, des panneaux de contreventement OSB de 10mm, des panneaux d’isolation en laine de roche M1 de 40mm, un pare-pluie, des tapées d’ouverture et un bardage en mélèze. Ils étaient par la suite livrés sur chantier à raison de deux camions par jour et levés par grue-tour.

D’après les affirmations des maitres d’œuvre, avec la mise en œuvre d’un plancher en dalles en bois massif de 1,14m x 6,60m vissées en plus de la mise en place des murs, un étage de 400m2 pouvait être assemblé en moins d’une semaine.154 Finalement, seul le noyau de circulation vertical a été réalisé en béton et a nécessité un renforcement des fondations à certains niveaux.155 Les planchers de cette surélévation ont été réalisés avec des dalles en bois massif d’épicéa de 240mm d’épaisseur comprenant un noyau central de 120mm. Cette mise en œuvre a permis d’atteindre une REI 60

156

évitant ainsi d’avoir à réaliser un

faux plafond. Ces dalles ont également été recouvertes, en sous face, d’une résine de résistance au feu M1.157 Cette dalle possède des performances mécaniques particulièrement importantes, vu qu’elle permet de traverser des portées de 11m sans élément intermédiaire.

En plus de l’isolation extérieure, une isolation intérieure fut exécutée au niveau des parois et de la toiture en utilisant 200mm de laine de roche. La toiture du nouveau volume est également végétalisée et est dotée de panneaux solaires photovoltaïques.

Les menuiseries extérieures ont été réalisées avec du bois de moabi et un double vitrage.158 Une autre caractéristique du projet est la mise en œuvre d’une façade en 152 Ibid.

153 C+D correspond à une règle définie par l’instruction technique n°249 relatives aux façades pour empêcher la propagation du feu. C est la distance entre le haut de la baie et le bas de la baie qui lui est superposée et D est la distance qui sépare le plan des vitres de la saillie de l’obstacle résistant au feu.

154 “Le bois prend de la hauteur”, Séquences bois, N°96, Octobre 2013, pp. 15-17.

155 Facadebois, “Parole d’architecte | Réhabilitation et surélévation d’une résidence sociale à Paris”.

En ligne : < https://actus.facadebois.com/rehabilitation-surelevation-residence-paris/ >, consulté le 16.11.2021.

156 Euroclasse de la résistance au feu qui signifie coupe-feu pendant 60 minutes.

157 “Le bois prend de la hauteur”, Séquences bois, N°96, Octobre 2013, pp. 15-17.

158 Facadebois, “Parole d’architecte | Réhabilitation et surélévation d’une résidence sociale à Paris”.

En ligne : < https://actus.facadebois.com/rehabilitation-surelevation-residence-paris/ >, consulté le 16.11.2021.

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

Fig 27 Coupe verticale sur menuiseries

Fig 28 Coupe verticale sur façade pleine

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Fig 29 Plan étage courant

bois lisse à joint creux qui, selon les dires de l’architecte Marie Schweitzer, garantirait le bon écoulement des eaux pluviales sans avoir recours à un élément protubérant ou en creux.159 Au niveau du bâtiment existant, qui à l’instar de plusieurs édifices en béton des années 1960 et 1970 était caractérisé par des performances thermiques plutôt médiocres si on se réfère aux standards actuels, une isolation extérieure de 160mm en laine de roche fut mise en place. Les menuiseries des fenêtres ont été changées en menuiseries aluminium à rupture de pont thermique sur précadre isolé.160 Au total, 400m3 d’épicéa auront été utilisé pour l’élaboration de cette surélévation.

Le résultat final est un bâtiment particulièrement remarquable et singulier dans le paysage du quartier des Olympiades. En effet, au dessus de cet édifice blanc (jadis gris béton), vient se superposer une masse importante mais légère, entièrement réalisée en bois. Le nouveau bâtiment, qui suit des principes de compositions contemporaines, se distingue également de son porteur juste en dessous par une trame de façade parfaitement différente. En effet, si Jean Puttati a réalisé un édifice composé de deux 159 “Le bois prend de la hauteur”, Séquences bois, N°96, Octobre 2013, pp. 15-17.

160 Facadebois, “Parole d’architecte | Réhabilitation et surélévation d’une résidence sociale à Paris”.

En ligne : < https://actus.facadebois.com/rehabilitation-surelevation-residence-paris/ >, consulté le 16.11.2021.

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Fig 30 Le foyer des travailleurs migrants au treizième arrondissement de Paris achevé

Fig 31 Le foyer des travailleurs migrants vu depuis la bibliothèque Marguerite Durand

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carrés de 20m x 20m avec plusieurs étages courants où le placement des ouvertures, leurs dimensions, les saillies et les creux sont reprises exactement de la même façon du premier étage jusqu’au dernier étage, Marie Schweitzer rompt totalement avec ce principe. Les fenêtres de la surélévation diffèrent de celles du bâtiment des années 1970 au niveau des dimensions et des proportions et ne continuent pas la trame verticale tracée par Puttati. Qui plus est, si le plan de la surélévation est repris sur les trois niveaux créés, la façade est rythmée d’étage en étage. Ces nouvelles fenêtres sont identiques au niveau des dimensions et des proportions mais ne sont pas superposées et ne sont pas alignées verticalement. Le revêtement est bien évidemment différent, le nouveau volume étant recouvert d’un bardage en mélèze et le bâti plus ancien qui est construit en béton n’a que récemment été isolé par l’extérieur. Le nouveau volume est en revanche parfaitement aligné à l’ancien et ne comporte pas de porte-à-faux ou de retraits.

5.1.6. L’aspect environnemental D’après l’Agence Parisienne du Climat (APC), la consommation énergétique du foyer des travailleurs migrants est désormais de 87,1 k Wh. ep/m2 par an,161 classant ainsi le bâtiment dans la catégorie B au niveau de la performance énergétique.162 D’après les paroles de Marie Schweitzer, cette consommation énergétique est nettement inférieure à la moyenne Parisienne qui se situe entre 231 k Wh. ep/m2 par an et 330 k Wh. ep/m2 par an.163 Toujours selon l’APC, le bâtiment émet désormais 16,54 kgeqCO2/m2 par an, le plaçant ainsi dans la catégorie C au niveau des émissions de gaz à effet de serre. Cette surélévation aura permis une amélioration énergétique de l’ensemble du bâtiment de 30 à 50%.164 L’essence de bois qui fut principalement utilisée pour la réalisation de la surélévation est l’épicéa en provenance des Vosges. Les Vosges se situent à moins de 500km de la capitale française. Cette alternative peut être considérée comme étant écologique puisqu’elle s’appuie sur les ressources locales du pays réduisant ainsi le coût environnemental de l’acheminement de la matière première. Qui plus est, rappelons encore que l’exploitation du bois est moins émissive que celle d’autres 161 Le k Wh. ep/m2 par an est définit comme étant une unité de mesure de la consommation d’énergie primaire par unité de surface et par an qui est utilisé pour mesurer la performance énergétique d’un bâtiment.

162 D’après l’Agence Parisienne du Climat 163 Facadebois, “Parole d’architecte | Réhabilitation et surélévation d’une résidence sociale à Paris”.

En ligne : < https://actus.facadebois.com/rehabilitation-surelevation-residence-paris/ >, consulté le 16.11.2021.

164 D’après l’Agence Parisienne du Climat

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Fig 32 Le foyer avant l’isolation thermique par

Fig 33 Le foyer après l’isolation thermique par

l’extérieur

l’extérieur

matières et que son traitement n’est pas gourmand en énergie. En revanche, le bois utilisé pour le bardage est un bois de mélèze en provenance de Russie.165 Le choix d’une essence en provenance de l’Est de l’Europe plutôt que des Alpes, signifie un coût écologique de transport particulièrement considérable. Qui plus est, le bois utilisé pour les menuiseries est le moabi, qui est une essence exotique en provenance des forêts tropicales d’Afrique subsaharienne.

Grâce à l’usage d’une structure légère en bois, l’énergie grise relative au renforcement des structures et des fondations a pu être économisée. Ainsi, seule une fraction des fondations a dû être consolidée et aucune structure porteuse additionnelle n’a eu à être construite. Aussi, un gain de 20% de surface habitable a pu être réalisé.166 Enfin, il faut également rappeler que le bâtiment original a été isolé par l’extérieur. Si cette opération a permis d’optimiser ses performances énergétiques et éventuellement de diminuer sa consommation d’énergie et ses émissions de gaz carbonique, elle a également altéré son aspect originel. La façade originelle en béton que l’architecte cherchait à révéler est désormais dissimulée sous un parement blanc. Toutefois le foyer des années 1970 n’ayant pas de valeurs patrimoniales reconnues, cette rénovation thermique par l’extérieur n’a pas eu à faire face à des barrages normatifs et n’a pas suscité des réactions négatives.

Au final, ce projet a constitué la preuve de l’utilité du bois dans des opérations de surélévations importantes et a inspiré la conception et la réalisation d’interventions similaires sur l’ensemble du territoire. Parmi ces opérations, on nomme la surélévation 165 DEGIOANNI Jacques-Franck, “Surélever et rénover en toute légèreté”, Le Moniteur, N°5762, Mai 2014, p 28.

166 D’après l’Agence Parisienne du Climat

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de la Cité Glacière, située sur la rue du même nom, qui consistait à créer plus de 70 nouveaux logements sur deux niveaux en bois et qui fut récompensé du Geste d’Or 2019.167 Ce projet livré en 2019, est plus imposant et largement plus coûteux (plus de 60M d’euros) que celui de Marie Schweitzer et exhibe à son tour, les avantages et les prouesses du bois dans les extensions et les surélévations.

5.1.7. La reconnaissance Les efforts déployés pour réaliser un projet au-dessus d’un immeuble existant en utilisant majoritairement le bois que ce soit pour la structure, pour le bardage ou pour la finition ont été reconnus par plusieurs médias.

Ainsi la surélévation du foyer des travailleurs migrants de Tolbiac est parue dans Les cahiers techniques du bâtiment en septembre 2012. Son programme de logement de travailleurs correspondait au dossier réalisé sur les logements sociaux et la nature de l’intervention correspondait à la section dédiée à l’exploitation des surfaces disponibles en toiture.

Cette intervention a aussi été publiée dans la revue séquences bois en octobre 2013. Dans son 96ème numéro, cette revue a traité des projets réalisés en bois en ville. Et dans l’article intitulé “le bois prend de la hauteur”, c’est la réalisation de Marie Schweitzer qui a été prise comme exemple.

Dans le numéro du Le moniteur dédié au bois paru en mai 2014, l’architecte qui a conçu ce projet, Marie Schweitzer, a également été interviewé et sa réalisation a été abordée. Elle a également réalisé des entretiens avec certaines plateformes en ligne, notamment actu façades bois, le blog des systèmes de façades avec le bois.

Le foyer est devenu une sorte de tête d’affiche pour les surélévations en bois de grandes ampleurs et fut également mentionné dans Le Parisien en décembre 2013 et dans BOISmag en novembre 2014.

167 Batirama, “Surélévation majestueuse d’une barre d’immeuble à Paris”, Février 2020. En ligne : <

https://www.batirama.com/article/29501-surelevation-majestueuse-d-une-barre-d-immeuble-a-paris.

html >, consulté le 15.11.2021.

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

5.2. Synthèse Dans le cas étudié, la mission confiée aux maitres d’œuvre était de concevoir une surélévation de deux à trois étages au-dessus d’un immeuble de quatre à cinq étages logeant des travailleurs migrants Coallia. Le projet était difficile à réaliser, car le bâtiment existant surplombait une ancienne carrière, nécessitant ainsi le renforcement des fondations si l’extension dépassait une certaine masse, et durant le chantier reloger temporairement les travailleurs était prohibé.

Dans ce contexte, la décision de mettre en œuvre le bois pour l’ensemble du projet a permis de cocher plusieurs cases. En effet, la préfabrication de plusieurs composantes structurelles a permis de contourner le problème relatif au stockage et au chantier et a nettement abrégé la durée de ce dernier. Par ailleurs, la faible masse volumique du bois a permis de concevoir une surélévation de dimensions considérables sans entrainer une surcharge supplémentaire trop importante. Ceci veut dire qu’il n’aura pas fallu renforcer les fondations et réaliser une nouvelle structure porteuse ce qui est non seulement plus économique en termes de coût, mais aussi plus écologique vu qu’il n’y aura pas de consommation d’énergie grise. Les essences de bois utilisés sont majoritairement des essences locales diminuant également les émissions de gaz à effet de serre liées au transport.

L’intervention sur le foyer des travailleurs migrants ainsi autres surélévations en bois ont été reconnues pour leurs performances écologiques et leurs faibles émissions de gaz carbonique et s’inscrivent dans une perspective de conception durable et écoresponsable.

Ces interventions pourront servir d’inspirations pour de futurs projets, et inciter les communautés et les particuliers à investir dans les extensions verticales dans les zones denses, et à envisager le bois comme solution.

Etudes de cas de réhabilitation en bois

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6. Projets de réaménagement d’intérieur 6.1. Réhabilitation d’une ancienne centrale d’énergie à SaintEtienne en bureaux par Atelier d’architecture RIVAT 6.1.1. Présentation du projet Localisé au 53 Cours Fouriel à Saint Etienne, cette ancienne centrale d’énergie de la Manufacture accueille désormais les bureaux de l’atelier d’architecture RIVAT, l’atelier qui est intervenu sur cet édifice et d’ENGIBAT qui sont le BET Structure et économie.168 La surface globale du projet est de 600m2 pour un volume de 3000m3.

Avant les travaux, la SHON était de 528m2, pour s’élever à 610m2 après les travaux.

La surface de référence énergétique de ce bâtiment est de 438m2.

Outres RIVAT et ENGIBAT, les partenaires qui ont travaillé sur ce projet sont JB MASSARDIER comme charpentiers, BRUNON Menuiserie pour la menuiserie et HELIASOL pour le BET fluides et thermiques. Le montant des travaux fut estimé à 653 000 euros HT. Au cours de la réalisation de ce projet livré en juin 2012, 230m3 de bois furent utilisés.

Grâce au soin particulier porté à l’aspect écologique, cette intervention s’est vue discerner plusieurs prix. Elle fut ainsi certifiée PassivHaus en 2012,169 et fut lauréate du PREBAT DEFFIBAT de l’ADEME 2012 et du trophée de la Performance Energétique catégorie “Rénovation”. En 2014, elle fut finaliste de l’AWARD PassivHaus 2014 pour le premier bâtiment ISMH labélisé passif et en 2015, le prix du développement durable lui fut attribué.170

6.1.2. L’atelier d’architecture RIVAT L’atelier d’architecture RIVAT fut fondé en 1978 par Claude Rivat. En 2003, c’est son fils, Julien Rivat qui prend les rênes de l’agence. Depuis, trois associés se sont également joints à l’équipe et qui sont Sébastien Faudrin, Eric Peyron et Barbara 168 Le site de l’atelier d’architecture Rivat, “Réhabilitation d’un Monument Historique en bureau”.En ligne : < https://www.rivat-architecte.fr/portfolio/rehabilitation-monument-historique-bureaux-passivhaus/ >, consulté le 16.11.2021.

169 PassivHauss est un label allemand pour les performances énergétiques des bâtiments.

170 Le site de l’atelier d’architecture Rivat, “Réhabilitation d’un Monument Historique en bureau”.En ligne : < https://www.rivat-architecte.fr/portfolio/rehabilitation-monument-historique-bureaux-passivhaus/ >, consulté le 16.11.2021.

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

Skrzypczyk.

Aujourd’hui, l’atelier d’architecture RIVAT est une équipe pluridisciplinaire de plus d’une vingtaine de collaborateurs. L’équipe est répartie entre les bureaux à SaintEtienne, à Paris et à Varsovie. L’atelier partage ses locaux avec la société ENGIBAT qui fut également créée par Claude RIVAT en 1972.

Particulièrement soucieux des enjeux environnementaux et du changement climatique, les associés de l’atelier ont créé au sein de leur agence une cellule de recherche et de développement.171 Ils sont également impliqués dans la construction PassivHaus (certains des employés sont par ailleurs diplômés CEPH),172 mettent en œuvre dans leurs constructions des matériaux écologiques et matériaux issus du réemploi et conçoivent des projets bas-carbone et peu gourmands en énergie.

L’atelier d’architecture RIVAT est membre du conseil d’administration de la Maison Passive France et de Fibois42. Son travail bénéficie de retour d’expérience et du monitoring des performances des bâtiments. Cette agence est derrière la réalisation de plusieurs projets labélisés et récompensés, citons notamment la réhabilitation du couvent des Cordeliers à Montbrison en une médiathèque qui a remporté le geste d’argent en 2017 au Carrousel du Louvre à Paris.173 ou encore la crèche Marie-Curie à Saint-Chamond qui fut lauréate du PREBAT DEFIBAT ADEME. Cette démarche innovatrice et cette approche à la fois écologique et high-tech ont permis à l’atelier de figurer dans des films réalisés pour la filiale “Ma Maison Passive” de FEMAT, Matériaux et Colutions d’Eco-construction.174

6.1.3. Contexte historique et contexte urbain L’ancienne centrale d’énergie de la manufacture se situe dans le quartier de Fauriel à Saint-Etienne et donne sur une rue nommée “Cours Fauriel”. Avant d’aborder le contexte actuel ou l’histoire du bâtiment, il faudra en premier lieu présenter l’évolution de la ville de Saint-Etienne, plus particulièrement au cours du XIXème siècle.

171 Le site de l’atelier d’architecture Rivat. En ligne : < https://www.rivat-architecte.fr/presentation/ >, consulté le 16.11.2021.

172 Concepteurs Européens PassivHaus.

173 Le site de l’atelier d’architecture Rivat, “Médiathèque de Montbrison”. En ligne : < https://www.rivatarchitecte.fr/portfolio/mediatheque-de-montbrison/ >, consulté le 16.11.2021.

174 Le site de l’atelier d’architecture Rivat. En ligne : < https://www.rivat-architecte.fr/presentation/ >, consulté le 16.11.2021.

Etudes de cas de réhabilitation en bois

Fig 34 Ancienne centrale d’énergie de la Manufacture

Fig 35 En rouge, localisation du projet de réhabilitation de l’ancienne centrale d’énergie

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

A l’instar de plusieurs autres villes et communes, Saint-Etienne connait un essor durant la révolution industrielle. Sa croissance industrielle, qui fut d’ores et déjà amorcée durant le XVIIIème siècle, s’accélère.175 Son expansion et son développement lui permettront d’annexer les communes suburbaines voisines et devenir le siège administratif de la préfecture. La population croît considérablement (passant d’environ 16,000 en 1801 à plus de 90,000 en 1956 selon les recensements officiels) et l’aire de la ville s’étend. Plusieurs édifices majeurs seront construits et le cours Fauriel est tracé sur le cours du Chavanelet jusqu’au Rond-Point.176 La ville connait une crise aux alentours des années 1860 et 1870, mais un renouveau se manifeste durant les décades suivantes. C’est durant cette époque que sera édifiée la centrale électrique de la Manufacture française qui fut conçue par l’architecte Léon Lamaizière, l’une des plus célèbres figures de l’époque.177 La centrale électrique de Manufrance, qui était portait le nom de Manufacture Française d’Armes et Cycles de Saint Etienne à l’époque,178 fut construite à partir de 1893. Le bâtiment faisait initialement 115 mètres de longueur et fut implanté le long du cours Fauriel. Puis il fut agrandi entre 1899 et 1901 pour atteindre 150 mètres de long.179 L’érection de cette construction élevée sur deux niveaux sera terminée en 1902. A son achèvement, “elle présente un soubassement à ouvertures en arcs surbaissés et un étage ouvert par de hautes fenêtres rectangulaires à agrafes en console encadrées de pilastres. Un escalier à double volée permet l’accès la porte centrale surmontée, d’un entablement supporté par deux consoles”.180 Les matériaux utilisés pour la réalisation de ce bâtiment étaient le béton de scories pour les murs porteurs, la pierre blanche pour la façade principale, la pierre noire de Volvic pour les escaliers extérieurs, l’acier pour les linteaux et du métal pour les poutres.181 Une grande attention fut portée à la réalisation de cet édifice. La ferronnerie des escaliers et des passerelles était particulièrement soignée.

175 Archives Municipales de Saint-Etienne, “Saint-Étienne, toute une histoire !”. En ligne : < https:// archives.saint-etienne.fr/article.php?larub=112&titre=saint-etienne-toute-une-histoire- >, consulté le 16.11.2021.

176 Ibid.

177 Pierre Lamaizière dit Léon, est un architecte français né à Saisy en 1855 qui a profondément marqué le paysage urbain à Saint-Etienne durant la fin du XIXème siècle et le début du XXème siècle. Il travaillé durant de nombreuses années avec son fils Marcel.

178 “La centrale d’énergie de Manufrance construite en 1902”, Le progres, 9 Avril 2017, pp 23.

179 BESSE Nadine et FONT Martine, De Manufrance à Sup de co: Saint-Étienne, 100 ans de photographies, Lyon, Éditions lyonnaises d’art et d’histoire, 1 Janvier 1996, 101p.

180 “La centrale d’énergie de Manufrance construite en 1902”, Le progres, 9 Avril 2017, pp 23.

181 BESSE Nadine et FONT Martine, De Manufrance à Sup de co: Saint-Étienne, 100 ans de photographies, Lyon, Éditions lyonnaises d’art et d’histoire, 1 Janvier 1996, 101p.

Etudes de cas de réhabilitation en bois

Fig 36 Elévation en perspective de l’ensemble des bâtiments projetés vers 1900. Dessin Marcel Lamaizière

Fig 37 Façade de la Manufacture

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Le 22 décembre 2002, les façades, toitures, et le matériel industriel à l’intérieur du bâtiment (tableaux électriques, pont roulant et deux moteurs) sont inscrits à l’inventaire supplémentaire des Monuments Historiques (ISMH).

Saint-Etienne se forge une identité de cité-usine au cours du XXème siècle. Toutefois, ses activités se métamorphosent peu à peu et, à partir des années 1970, plusieurs friches industrielles seront reconverties. La centrale de Manufrance sera reconvertie et abritera le Centre des congrès, la Chambre de commerce et d’industrie, une partie de l’École des mines et autres.182 L’ancienne centrale électrique logera notamment les locaux de l’atelier d’architecture RIVAT. Aujourd’hui, le site environnant est caractérisé par une multitude d’activités principalement administratives. On retrouve le Centre des Congrès, un planétarium, un EHPAD, un business school, des délégations, des agences, des assurances et autres. Ces activités sont principalement concentrées le long du cours Fauriel, les activités autour des rues voisines étant surtout des logements et des habitations.

Divers typologiques caractérisent le voisinage immédiat, même si les typologies industrielles et modernes sont les plus représentées. On retrouve plusieurs édifices de trois ou quatre étages, mais aussi des immeubles d’une dizaine d’étages.

Le cours Fauriel, une voie particulièrement large qui fut tracée depuis la seconde moitié du XIXème siècle, constitue un axe principal dans le site environnant. Les alentours de ce boulevard sont particulièrement denses, avec plusieurs édifices mitoyens. Cette densité s’atténue au nord et au sud avec des rapports plein/vide moins importants. Les rues qui donnent sur le cours Fauriel sont nettement plus étroites, avec des trottoirs moins larges et desservent généralement des logements.

Vu la topographie du site, la trame urbaine est organique. Les ilots sont caractérisés par leurs formes irrégulières et généralement oblongues.

Plusieurs espaces verts se trouvent également dans ces lieux, parmi lesquels le parc Victor Gommy situé à l’est de la rue Pierre Blanchon et qui est considéré comme un espace boisé classé (EBC). Le jardin des plantes, un autre EBC d’une superficie importante, se situe également à proximité.

182 Archives Municipales de Saint-Etienne, “Saint-Étienne, toute une histoire !”. En ligne : < https:// archives.saint-etienne.fr/article.php?larub=112&titre=saint-etienne-toute-une-histoire- >, consulté le 16.11.2021.

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6.1.4. Contexte réglementaire La ville de Saint-Etienne est gérée par le Plan Local d’Urbanisme (PLU). Ce document s’applique à l’ensemble du territoire stéphanois. La ville est également labélisée ville d’art depuis décembre 2000 et s’est engagée depuis dans l’élaboration de Sites Patrimoniaux Remarquables (SPR ex ZPPAUP et AVAP).183 Le site de l’ancienne centrale électrique de Manufrance se situe à l’extérieur du périmètre du SPR et à l’intérieur de la zone UBa, qui correspond à la Zone Urbanisée dans le PLU. La centrale électrique de Manufrance, anciennement Manufacture Française d’Armes et Cycles de Saint Etienne, est partiellement inscrite au titre des Monuments Historiques et est donc protégée par la législation sur les Monuments Historiques.

Ceci signifie que la façade et la toiture ne peuvent pas subir de transformations importantes qui altèreraient leur caractère architectural et esthétique.

6.1.5. La conception et la réalisation du projet L’ancienne centrale d’énergie de Manufrance a été vendue par la commune et fut rachetée par l’atelier d’architecture Rivat, qui avait pour ambition d’y créer des espaces tertiaires et de labéliser cet édifice aux standards “PassivHaus”.184 Les contraintes à surmonter étaient particulièrement importantes. En effet, comme mentionné précédemment, l’édifice en question est inscrit à l’Inventaire Supplémentaire des Monuments Historiques. Cela signifiait que l’ampleur de l’intervention était assez limitée, une isolation par l’extérieur était impossible. Qui plus est, vu l’épaisseur des murs extérieurs en pierre et des risques d’humidité, une isolation par l’intérieur était difficile à mettre en œuvre.185 Julien Rivat décrivait ce bâtiment comme étant “une épave thermique”. 186 Toutefois, en explorant le bâtiment, l’architecte a découvert ce qu’il explique comme étant des caractéristiques bioclimatiques intéressantes, même si elles sont probablement

183 Saint-Etienne ville créative design, “Sites Patrimoniaux Remarquables”. En ligne : < https:// www.saint-etienne.fr/services-pratiques/r%C3%A8glement-urbanisme/zone-protection-patrimoinearchitectural-urbaine-paysag%C3%A8re/zo >, consulté le 16.11.2021.

184 Batiactu, “Un monument historique devient énergétiquement passif ”, Juillet 2012. En ligne : < https://www.batiactu.com/edito/un-monument-historique-devient-energetiquement-passif-32532.php >, consulté le 16.11.2021.

185 “La centrale d’énergie de Manufrance construite en 1902”, Le progres, 9 Avril 2017, pp 23.

186 GUEZEL Jean-Charles, “Prouesse thermique dans un bâtiment historique”, Le Moniteur, 22 Juin

2012.

En

ligne:

<

https://www.lemoniteur.fr/article/prouesse-thermique-dans-un-batiment-

historique.1357959#!>, consulté le 24.09.2021.

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Fig 38 Coupe schématique du projet par Atelier d’Architecture Rivat

Fig 39 Plan R+1 par Atelier d’Architecture Rivat

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involontaires. En effet, les dalles de cet édifice sont désolidarisées des façades, ce qui signifie que le phénomène de pont thermique, qui rappelons le, est particulièrement fréquent dans plusieurs bâtiments et qui constitue un problème à surmonter pour diminuer la consommation d’énergie, est dans ce cas assez limité. Par ailleurs, il fut noté l’absence de masques sur les façades. Les ouvertures étaient quasi absentes dans le côté nord du bâtiment, et une “belle verrière” était présente sur le toit.187 Ce potentiel a convaincu l’architecte qu’une réhabilitation passive de cet édifice était concevable, malgré la qualité médiocre de son étanchéité à l’air et de son isolation.188 Pour réaliser ce projet, les architectes ont procédé à la création d’une boîte à l’intérieur de l’édifice, communément appelé “la boîte dans la boîte”, afin d’éviter le problème des ponts thermiques et pour pouvoir ménager une certaine épaisseur d’isolants. Une mezzanine en forme de L a également été créée au premier étage qui disposait de 9 mètres de hauteur sous plafond.189 En plus de ces ajouts, les architectes ont dû remplacer les menuiseries extérieures et repenser toute l’isolation intérieure de la construction. Les menuiseries des façades, qui étaient en aluminium à double vitrage, ont été substituées par des menuiseries en aluminium à triple vitrage RAICO certifiées passives (coefficient thermique ug= 0,7 W/m2.k et facteur solaire FS=60%), et les menuiseries en polycarbonate de la verrière ont été remplacées par des menuiseries en aluminium à double vitrage (coefficient thermique ug= 1 W/m2.k).190 L’ancienne isolation en polystyrène, qui fut décrite comme étant quasi inexistante, fut remplacée par une isolation en laine de bois de 260mm d’épaisseur.191 Cette laine de bois fut posée en deux couches de 120mm et de 140mm d’épaisseur avec un vide d’air depuis les caves et sur toute la hauteur pour éviter la condensation.192 Au niveau de la toiture, trois couches d’isolation de 40mm, 80mm et 200mm ont été mises en place.

Afin de gérer la problématique des ponts thermiques, les architectes ont décalé 187 Ibid.

188 Ibid.

189 Batiactu, “Un monument historique devient énergétiquement passif ”, Juillet 2012. En ligne : < https://www.batiactu.com/edito/un-monument-historique-devient-energetiquement-passif-32532.php >, consulté le 16.11.2021.

190 Objectif réhabilitation, Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux passifs, Décembre 2017.

En ligne: < https://ambition-bois.fr/wp-content/uploads/2017/03/OR_Experience-P26.pdf>, consulté le 24.09.2021.

191 GUEZEL Jean-Charles, “Prouesse thermique dans un bâtiment historique”, Le Moniteur, 22 Juin

2012.

En

ligne:

<

https://www.lemoniteur.fr/article/prouesse-thermique-dans-un-batiment-

historique.1357959#!>, consulté le 24.09.2021.

192 Inter Forêt-Bois 42, Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux. En ligne: < https://www.fibois42. org/download/3/file/realisations/bureaux-se.pdf>, consulté le 13.08.2021.

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

Fig 40 Détail de la liaison entre la dalle R+1 et le mur par Atelier d’Architecture Rivat

Fig 41 Détail de l’isolation par l’intérieur par Atelier d’Architecture Rivat

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l’emplacement des nouvelles fenêtres de la façade nord et est, qui dans l’édifice ancien étaient placées en milieu du mur en pierre, vers l’intérieur. Toutefois, cette opération était prohibée au niveau de la façade sud. Il a fallu donc prévoir un retour d’isolement sur l’ensemble du tableau et un apport d’isolant supplémentaire dans le cadre de la menuiserie.193 Une contrainte supplémentaire a fait son émergence lors de la réalisation du chantier. En effet, lors du diagnostic d’avant-travaux, de l’amiante aurait été découvert dans la peinture. Afin que l’ensemble de l’opération soit exemplaire, l’architecte Julien Rivat a préféré la solution de l’enlèvement à celle du confinement.194 Cette opération de dépose, qui nécessite un traitement chimique suivi d’un sablage, était couteuse, difficile à réaliser et a engendré un décalage de trois mois dans le planning du chantier.195 En plus d’avoir été mis en œuvre dans l’isolation, le bois a également été utilisé dans l’habillage et l’aménagement intérieur de l’édifice. Ainsi, pour la gestion de l’acoustique, en plus du plafond en plaques de plâtre, des pièges à sons en bois ajourés ont aussi été mis en place.196 Le parquet contrecollé et le mobilier ont été pareillement réalisés en bois. Pour toutes ces applications, c’est le chêne qui fut l’essence sélectionnée.197 Vu les contraintes, tous les matériaux nécessaires ont été, d’après Raphael Cannata et Guillaume Clément de Massardier SARL (l’entreprise bois), acheminé sur site et les composants de l’intervention, y compris la structure bois, ont été préfabriqué à l’intérieur de l’édifice.198 L’autre point à considérer dans cette réhabilitation est le chauffage. Une pompe à chaleur (PAC) géothermique de plus de 90 mètres de profondeur fut installée.199 Ce 193 Objectif réhabilitation, Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux passifs, Décembre 2017.

En ligne: < https://ambition-bois.fr/wp-content/uploads/2017/03/OR_Experience-P26.pdf>, consulté le 24.09.2021.

194 Batiactu, “Un monument historique devient énergétiquement passif ”, Juillet 2012. En ligne : < https://www.batiactu.com/edito/un-monument-historique-devient-energetiquement-passif-32532.php >, consulté le 16.11.2021.

195 Objectif réhabilitation, Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux passifs, Décembre 2017.

En ligne: < https://ambition-bois.fr/wp-content/uploads/2017/03/OR_Experience-P26.pdf>, consulté le 24.09.2021.

196 Ibid.

197 Inter Forêt-Bois 42, Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux. En ligne: < https://www.fibois42. org/download/3/file/realisations/bureaux-se.pdf>, consulté le 13.08.2021.

198 GUEZEL Jean-Charles, “Prouesse thermique dans un bâtiment historique”, Le Moniteur, 22 Juin

2012.

En

ligne:

<

https://www.lemoniteur.fr/article/prouesse-thermique-dans-un-batiment-

historique.1357959#!>, consulté le 24.09.2021.

199 “La centrale d’énergie de Manufrance construite en 1902”, Le progres, 9 Avril 2017, pp 23.

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Fig 42 Intérieur de l’édifice réhabilité

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système fut associé à un plancher chauffant basse température au rez-de-chaussée (la mezzanine étant chauffée par les murs).200 Ce système serait également équipé d’une fonction “freecooling” pour le confort estival. Enfin, une ventilation double flux qui servira de tampon pour optimiser le fonctionnement de la pompe à chaleur, et deux ballons d’eau chaude de 500 litres qui serviront pour le stockage de l’eau chaude sanitaire, ont également été mis en place.

Finalement, pour le confort d’été, en plus de la fonction “freecooling” de l’installation géothermique, l’architecte Julien Rivat mise sur le facteur solaire des vitrages installés, sur la stratification liée à la hauteur sous plafond et sur les châssis de désenfumage équipés de sondes de température.201 “Un puits canadien hydraulique via un plancher rafraichissant et un pré conditionnement de l’air neuf évite les températures supérieures à 26°C en cas de canicule” affirme l’architecte Julien Rivat.202

6.1.6. L’aspect environnemental Vu l’ambition des architectes de réaliser une intervention qui pourrait obtenir le label “PassivHaus”, la réduction de la consommation énergétique a été considérée comme étant un objectif primordial. Grâce à une ossature constituée à 90% d’isolation en laine de bois, le triple vitrage des fenêtres de façade, le double vitrage de la verrière, le bâtiment est parvenu à atteindre une consommation de 14 kWh/m²/an pour le chauffage garantissant ainsi le label “PassivHaus” qui demandait une consommation inférieure à 15 kWh/m²/an.203 Pour donner une idée de l’évolution du projet, le coefficient de déperdition thermique ubat est passé de 0,654 W/(m2.an) à 0,386 W/(m2.an), soit un gain de -41%, le Coefficient d’Énergie Primaire (CEP) est passé de 144 k Wh. ep/m2 par an à 68,5 144 k Wh. ep/m2, soit un gain de -40,1% qui classerait cette intervention dans la catégorie B en termes de performance énergétique. Et enfin, le CEP chauffage est passé de 21,5 k Wh. ep/m2 par an à seulement 3,8 k Wh. ep/m2 par an soit un gain

200 GUEZEL Jean-Charles, “Prouesse thermique dans un bâtiment historique”, Le Moniteur, 22 Juin

2012.

En

ligne:

<

https://www.lemoniteur.fr/article/prouesse-thermique-dans-un-batiment-

historique.1357959#!>, consulté le 24.09.2021.

201 Ibid.

202 Objectif réhabilitation, Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux passifs, Décembre 2017.

En ligne: < https://ambition-bois.fr/wp-content/uploads/2017/03/OR_Experience-P26.pdf>, consulté le 24.09.2021.

203 Batiactu, “Un monument historique devient énergétiquement passif ”, Juillet 2012. En ligne : < https://www.batiactu.com/edito/un-monument-historique-devient-energetiquement-passif-32532.php >, consulté le 16.11.2021.

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

de -82%.204 Au total, la consommation énergétique de la centrale aura été divisée par un facteur de quatorze depuis sa réhabilitation.205 Cette performance énergétique est considérée comme étant une première pour un Monument Historique.206 Aussi, conformément à la méthode de travail de l’atelier d’architecture Rivat, la performance du bâtiment est vérifiée via un monitoring avec acquisition des données en temps réel.207 Les COV ont également été limités, et l’eau de pluie est récupérée pour les WC.208 Concernant le choix des matériaux, les essences de bois principalement utilisées durant cette opération sont le sapin, l’épicéa et le chêne. Toutes ces essences sont en provenance de France (même leur provenance exacte n’est pas indiquée par les sources mises à disposition), ce qui s’inscrit dans une démarche environnementale.

En effet, le bois est un matériau écologique avec une faible empreinte carbone, et le choix d’utiliser des essences d’origines françaises diminue notablement les émissions de gaz à effet de serre liées au transport et à l’acheminement de la matière première.

Ce qui fait qu’en plus d’une énergie d’usage diminuée par le système d’isolation et de chauffage, l’énergie grise de l’édifice est également réduite.

Il faut aussi rappeler que cette opération est un exemple rare d’intervention sur un bâtiment existant qui en plus de respecter le caractère architectural, historique et typologique de l’objet de la réhabilitation (ce qui était imposé par la loi vu que la centrale était partiellement inscrite au titre des Monuments Historiques), a également réussi à atteindre ses objectifs environnementaux. “Après trois ans d’occupation, la performance est au rendez-vous : les critères du passif sont tous atteints” affirme l’architecte Julien Rivat.209 204 Objectif réhabilitation, Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux passifs, Décembre 2017.

En ligne: < https://ambition-bois.fr/wp-content/uploads/2017/03/OR_Experience-P26.pdf>, consulté le 24.09.2021.

205 Inter Forêt-Bois 42, Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux. En ligne: < https://www.fibois42. org/download/3/file/realisations/bureaux-se.pdf>, consulté le 13.08.2021.

206 Batiactu, “Un monument historique devient énergétiquement passif ”, Juillet 2012. En ligne : < https://www.batiactu.com/edito/un-monument-historique-devient-energetiquement-passif-32532.php >, consulté le 16.11.2021.

207 Objectif réhabilitation, Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux passifs, Décembre 2017.

En ligne: < https://ambition-bois.fr/wp-content/uploads/2017/03/OR_Experience-P26.pdf>, consulté le 24.09.2021.

208 Inter Forêt-Bois 42, Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux. En ligne: < https://www.fibois42. org/download/3/file/realisations/bureaux-se.pdf>, consulté le 13.08.2021.

209 Objectif réhabilitation, Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux passifs, Décembre 2017.

En ligne: < https://ambition-bois.fr/wp-content/uploads/2017/03/OR_Experience-P26.pdf>, consulté le 24.09.2021.

Etudes de cas de réhabilitation en bois

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Fig 43 Intérieur de l’édifice réhabilité

Enfin, vu que cette intervention se situe en pleine ville, et que la nouvelle vocation du bâtiment est de loger les bureaux d’une dizaine de personnes, on peut affirmer que cette réhabilitation n’engendre pas de nouveaux déplacements véhiculaires ou de nouveaux circuits qui seraient émissifs de gaz carbonique dans l’atmosphère.

6.1.7. La reconnaissance La réduction de la consommation énergétique par un facteur de quatorze, pour finalement atteindre une consommation de 14 kWh/m²/an a permis à la réhabilitation de l’ancienne centrale électrique Manufrance d’obtenir le label “PassivHaus” ce qui constitue une reconnaissance du soin et de l’attention portés à ce projet.

Comme mentionné dans la présentation de ce projet, celui-ci est lauréat de plusieurs prix relatifs à l’environnement et aux bâtiments passifs. L’atelier a également figuré dans certaines émissions qui traitent de ces mêmes thématiques.

Enfin, cette intervention est parue dans le journal Le progres en avril 2017. La phrase “L’architecte Julien Rivat a réussi à porter un bâtiment historique à un niveau PassivHaus sans le dénaturer” fut utilisée dans le journal pour décrire ce projet.210 210 “La centrale d’énergie de Manufrance construite en 1902”, Le progres, 9 Avril 2017, pp 23.

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

6.2. Synthèse Dans le cas d’étude analysé précédemment, l’objectif des architectes était de réaliser une intervention qui permettrait à une ancienne centrale d’énergie à SaintEtienne de devenir un bâtiment passif avec une faible consommation d’énergie.

Les difficultés à surmonter pour aboutir à cette ambition étaient importantes.

L’édifice en question était inscrit au titre des Monuments Historiques, prohibant ainsi toute intervention sur l’extérieur et ses performances énergétiques étaient particulièrement médiocres.

Ici, le bois a été utilisé sous plusieurs formes et a permis de trouver des solutions aux problèmes présentés. Il a été ainsi mis en œuvre sous forme de laine de bois qui a servi pour l’isolation intérieure, élément crucial de cette intervention. Des pièges à son ont également été conçus en bois ajourés permettant ainsi de gérer la problématique de l’acoustique et enfin, le bois a été employé au niveau du mobilier et du parquet pour aboutir à l’esthétique et à l’ambiance actuelles de l’espace.

C’est le choix de la laine de bois qui dans ce cas est particulièrement intéressante.

Ce matériau a des propriétés thermiques assez similaires aux laines de verre et de roche, mais avec des performances environnementales supérieures à la laine de verre (avec toutefois un prix plus élevé), et une pérennité supérieure à la laine de roche.

On note aussi que le bois, réputé pour ses performances acoustiques moindres a été, dans le cas présent, mis en place de manière à devenir un atout pour gérer cet aspect.

La réhabilitation de l’ancienne centrale d’énergie Manufrance peut être considérée comme étant l’un des rares exemples d’intervention respectueuse du patrimoine et dont les performances énergétiques sont exemplaires.

Etudes de cas de réhabilitation en bois

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7. Projets de réhabilitation de l’enveloppe 7.1. Extension et rénovation thermique par l’extérieur d’une maison de retraite à Arlanc par Atelier du Rouget Simon Teyssou & associés et Boris Bouchet Architectes 7.1.1. Présentation du projet Situé au 13 place de l’ouche à Arlanc, ce projet comporte deux interventions distinctes. La première opération consiste à supprimer des façades en béton d’une extension réalisée durant les années 1980 pour les remplacer par un mur à ossature bois. La deuxième opération est quant à elle une extension qui fut construite pour résoudre les contraintes et les dysfonctionnements générés par le bâtiment construit durant les années 1980. Dans ce chapitre, on s’intéressera plus particulièrement à la première intervention.

L’équipe qui a travaillé sur ce projet comprend L’Atelier du Rouget Simon Teyssou & Associés et Boris Bouchet Architectes comme architectes, et la maison de retraire Arlanc et la Société de l’équipement de l’Auvergne comme maitres d’ouvrage. Les bureaux d’études qui ont travaillé sur ce projet sont 3B Bernard, Batut, Montauban pour la structure bois et BPR Europe pour le bet structure béton et fluides. Plusieurs entreprises ont été sollicitées pour ce projet, on nomme notamment le SARL CHANTELAUZE pour la démolition et le désamiantage, DAUPHIN TP pour les travaux de terrassement et de VRD, MALLET BTP pour la démolition des fondations ainsi que le gros œuvre, MEYNADIER pour le ravalement de façade, VEYRIERE CHARPENTE pour l’ossature bois, EURL DOUFOUR BOIS pour la couverture, COUVRADOME pour l’étanchéité, MEUNIER pour les menuiseries extérieures, ETS CHEVARIN pour les menuiseries intérieures, COMPTE pour la chaufferie bois et autres.211 L’opération débuta en 2008 pour s’achever en 2013 pour un montant total de 5,612 Millions d’euros HT.212 L’extension aura coûté environ 2,38 Millions d’euros et la réhabilitation environ 3,36 Millions d’euros.213 211 Site de l’atelier du Rouget Simon Teyssou & associés, “EHPAD, Arlanc (63)”. En ligne : < http://www. atelierarchitecture.fr/ehpad-arlanc/ >, consulté le 16.11.2021.

212 HORSCH Bettina, MERIGEAUX Lucie, MOOSER Markus et al, Bois et réhabilitation de l’enveloppe Rénover, isoler, redessiner, Lausanne, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (PPUR), Décembre 2014, 228p.

213 BIALESTOWSKI Alice, “Simon Teyssou + Boris Bouchet Extension d’une maison de retraite Arlanc”, AMC, N° 235, Septembre 2014, pp 52-56.

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

7.1.2. L’Atelier du Rouget Simon Teyssou & Associés L’atelier du Rouget fut fondé par Simon Teyssou en 2000. Simon Teyssou est un architecte et urbaniste français né à Paris en 1973. Il fut également enseignant à l’Ecole Nationale Supérieure d’Architecture de Clermont-Ferrand entre 2004 et 2018.214 Actuellement, l’atelier du Rouget comprend une équipe pluridisciplinaire de 19 salariés et a établi un second local à Clermont-Ferrand. A l’instar des agences précédemment évoquées, l’agence de Simon Teyssou accorde une grande importance à la question écologique.

Cet atelier a conçu plusieurs de réhabilitation et de restructurations, citons notamment la requalification thermique et fonctionnelle de l’ancienne Ecole Normale d’Aurillac où l’usage du bois fut favorisé, la réhabilitation du pôle rugby et athlétisme du Stade Boiron Granger de Villeurbanne ainsi que la création d’une tribune en bois qui ne furent pas réalisés et finalement la reconstruction du gite d’hébergement du Col de Légal.

L’Atelier du Rouget a été récompensé par plusieurs distinctions notamment le grand prix d’Architectures 2020.215

7.1.3. Boris Bouchet Architectes Le collaborateur de l’atelier du Rouget Simon Teyssou & Associés pour l’intervention sur la maison de retraite à Arlanc est l’agence Boris Bouchet Architectes.

Cette agence a été fondée en 2007 par Boris Bouchet et s’est implantée à Paris, Clermont-Ferrand et à Arlanc.216 Elle compte aujourd’hui cinq collaborateurs.

Parmi les réalisations de cet atelier, on peut citer la réhabilitation d’une maison à Clermont-Ferrand où le bois fut un matériau particulièrement utilisé, la construction de trois logements sociaux dans l’écoquartier de Bertignat où trois matériaux ont été mis

214 Site de l’atelier du Rouget Simon Teyssou & associés, “SIMON TEYSSOU”. En ligne : < http://www. atelierarchitecture.fr/simon-teyssou/ >, consulté le 16.11.2021.

215 Site de l’atelier du Rouget Simon Teyssou & associés. En ligne : < http://www.atelierarchitecture.fr/ presentation/ >, consulté le 16.11.2021.

216 Site de Boris Bouchet Architectes. En ligne : < http://borisbouchet.com/?page_id=270 >, consulté le 16.11.2021.

Etudes de cas de réhabilitation en bois

Fig 44 Maison de retraite d’Arlanc

Fig 45 En rouge, localisation de la maison de retraite à Arlanc

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en œuvre : la pierre, le bois et le béton et finalement un espace rural de proximité à Marsac-en-Livradois qui reçut le prix national des architectures en terre crue 2013.217 Cette agence fut récompensée par plusieurs prix, comme par exemple le Prix de la Première Œuvre attribué par le groupe AMC Le Moniteur et est lauréate de l’édition 2014 des albums jeunes architectes et paysagistes (AJAP) décernés par le Ministère de la Culture et de la Communication.218

7.1.4. Contexte de l’opération Arlanc est une commune française rurale située dans le département du Puy-deDôme, en région Auvergne-Rhône-Alpes. Elle constitue une partie du parc naturel régional Livradois-Forez.219 D’après le dernier recensement en 2004, sa population est inférieure à deux mille habitants et sa superficie dépasse légèrement les 30km2.220 Malgré sa superficie réduite et sa faible densité, Arlanc est caractérisée par la présence de nombreux édifices remarquables, dont certains figurent dans la liste des Monuments Historiques. On peut notamment nommer l’église Saint-Pierre, une église catholique construite au cours du XIIème siècle, qui fut initialement inscrite au titre des Monuments Historiques en 1926, puis sera classée en 1949, ou encore le château de Mons qui fut inscrit MH en 2012.

Hormis les monuments, la plupart des édifices de la région sont des immeubles de trois ou quatre étages, à pierres apparentes ou enduits. Les toitures sont inclinées et généralement à deux pans, et sont couvertes de tuiles. Les menuiseries et les volets des fenêtres sont principalement en bois de teinte naturelle ou peint.

Les voies de circulation sont de dimensions réduites. Les routes principales sont des routes à deux voies, bordées par des trottoirs assez étroits. Les plus petits chemins sont des ruelles à une seule voie et qui bordent directement les édifices.

217 Site de Boris Bouchet Architectes, “Espace rural de proximité, Marsac-en-Livradois”. En ligne : < http://borisbouchet.com/?realisation=espace-rural-de-proximite-marsac-en-livradois >, consulté le 16.11.2021.

218 Site de Boris Bouchet Architectes. En ligne : < http://borisbouchet.com/?page_id=270 >, consulté le 16.11.2021.

219 Le parc naturel régional Livradois-Forez est un parc naturel régional situé sur trois départements français : le Puy-de-Dôme, la Haute-Loire et la Loire.

220 Annuaire mairie, “Village d’Arlanc”. En ligne : < https://www.annuaire-mairie.fr/mairie-arlanc.html >, consulté le 16.11.2021.

Etudes de cas de réhabilitation en bois

Fig 46 Arlanc vue d’en haut

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Fig 47 Plan RDC de la maison de retraite

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La maison de retraite d’Arlanc, l’édifice ciblé par l’intervention de l’Atelier du Rouget Simon Teyssou & Associés et de Boris Bouchet Architectes, est un bâtiment assez particulier. En effet, il est composé de deux entités accolées l’une à l’autre, mais réalisées durant différentes époques. Le premier bâtiment a été construit à la fin du XIXème siècle, au nord du village et ouvre d’un côté sur un mail planté et de l’autre, sur une vaste enceinte, close de murs en pisé et ouverte sur les monts du Forez.221 Au cours des décades suivantes, le terrain de cet édifice institutionnel subira plusieurs transformations afin de permettre la gestion des déchets, du linge, du stockage et des livraisons. Et au cours des années 1980, une extension sera ajoutée au bâtiment ancien. Cette nouvelle construction s’implante à 45° par apport à l’édifice d’origine.

A l’instar de plusieurs édifices à cette époque, le béton armé sera employé pour les murs des façades, les refends et les planchers du nouveau bâtiment des années 1980 et seule une isolation intérieure sera employée.222

7.1.5. Contexte réglementaire La commune d’Arlanc est soumise au Plan Local d’Urbanisme (PLU). Ce document s’applique sur la totalité de la commune. Le terrain de la maison de retraite se trouve dans la Zone Urbaine UB (qui correspond à la Zone d’extension urbaine à vocation d’habitat) du PLU et se situe non loin de la zone à urbaniser AU et de la zone agricole A. Outre le PLU, la présence de monuments historiques inscrits et classés dans la région fait que certains édifices, parmi lesquels la maison de retraite d’Arlanc, se situent dans le périmètre des abords des Monuments Historiques (Abords MH).

Lors de la réalisation du projet, la réglementation thermique en vigueur était la Réglementation Thermique 2005 (RT 2005) et le cahier des charges ne demandait pas des performances thermiques supérieures à celles exigées par cette dernière.223

221 Site de Boris Bouchet Architectes, “Maison de retraite, Arlanc, avec l’atelier d’architecture Simon Teyssou”. En ligne : < http://borisbouchet.com/?realisation=maison-de-retraite-arlanc >, consulté le 16.11.2021.

222 Site de l’atelier du Rouget Simon Teyssou & associés, “EHPAD, Arlanc (63)”. En ligne : < http://www. atelierarchitecture.fr/ehpad-arlanc/ >, consulté le 16.11.2021.

223 Ibid.

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Fig 48 Schéma du remplacement des façades de l’extensions des années 1980 par des panneaux en bois

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7.1.6. La conception et la réalisation du projet L’extension de la maison de retraite réalisée durant les années 1980 souffre de plusieurs problèmes. En premier lieu, la construction en béton et le choix d’isoler uniquement par l’intérieur en plus des balcons maçonnés en porte-à-faux ont causé la multiplication des ponts thermiques. L’autre problème est l’aire des chambres de ce nouvel édifice qui est jugée insuffisante.224 En plus de vouloir répondre à ces insuffisances spatiales et thermiques, les architectes se sont fixé pour objectif d’atteindre via ce projet, une “Très Haute Performance Energétique” (THPE) engendrant ainsi une réduction de 20% des besoins énergétiques par rapport à la réglementation en vigueur.225 Afin d’y parvenir, ils ont décidé de supprimer complètement la façade existante, et de poser un mur à voile à ossature bois en porte-à-faux qui non seulement permettrait d’atteindre les performances énergétiques souhaitées, mais engendrerait une augmentation de la surface des chambres de 130%.226 Les nouvelles façades ont été conçues à partir de panneaux à ossature bois de 150mm d’épaisseur avec des panneaux de contreventement, de caissons remplis avec 150 mm d’isolation en laine minérale, un pare-vapeur et une contre ossature avec isolation supplémentaire de 60 mm d’épaisseur.227 Les planchers ont été conçus à partir de caissons isolés composés de panneaux OSB de 22mm d’épaisseur, de 200mm d’isolation d’un plafond coupe-feu et d’un faux plafond acoustique.228 Et à l’instar du bardage extérieur, les menuiseries extérieures ont également été réalisées à partir de profilés de mélèze qui ont été produit par une scierie de la région. Ces profilés faisaient 68mm en trois plis mélèze lamellé-collé et aboutés afin

224 HORSCH Bettina, MERIGEAUX Lucie, MOOSER Markus et al, Bois et réhabilitation de l’enveloppe Rénover, isoler, redessiner, Lausanne, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (PPUR), Décembre 2014, 228p.

225 Site de l’atelier du Rouget Simon Teyssou & associés, “EHPAD, Arlanc (63)”. En ligne : < http://www. atelierarchitecture.fr/ehpad-arlanc/ >, consulté le 16.11.2021.

226 HORSCH Bettina, MERIGEAUX Lucie, MOOSER Markus et al, Bois et réhabilitation de l’enveloppe Rénover, isoler, redessiner, Lausanne, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (PPUR), Décembre 2014, 228p.

227 Site de l’atelier du Rouget Simon Teyssou & associés, “EHPAD, Arlanc (63)”. En ligne : < http://www. atelierarchitecture.fr/ehpad-arlanc/ >, consulté le 16.11.2021.

228 HORSCH Bettina, MERIGEAUX Lucie, MOOSER Markus et al, Bois et réhabilitation de l’enveloppe Rénover, isoler, redessiner, Lausanne, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (PPUR), Décembre 2014, 228p.

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Fig 49 Coupe détaillée de la nouvelle façade

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Fig 50 La bâtiment des années 1980 avant transformation (à gauche), et après transformation (à droite)

de valoriser les ressources locales.229 Pour réaliser cette intervention, il aura fallu en premier lieu supprimer les façades existantes mentionnées et araser le nu extérieur. Les murs en bois qui allaient les remplacer étaient préfabriqués en atelier et furent par la suite posés en porte-à-faux sur le rez-de-chaussée par scellements chimiques dans les abouts de refend. Les planchers, qui étaient également préfabriqués en atelier, furent mis en œuvre par la suite. Et enfin furent posés la couverture, les menuiseries extérieures ainsi que le bardage.230 Et finalement, pour répondre aux besoins énergétiques, une nouvelle chaufferie au bois indépendante a été aménagée dans un ancien hangar du XIXème siècle.231 “Le nouveau dessin des façades affirme la trame des murs de refends et la répartition des chambres par un relief du bardage en bois qui compose la vêture extérieure.”232 229 Site de l’atelier du Rouget Simon Teyssou & associés, “EHPAD, Arlanc (63)”. En ligne : < http://www. atelierarchitecture.fr/ehpad-arlanc/ >, consulté le 16.11.2021.

230 HORSCH Bettina, MERIGEAUX Lucie, MOOSER Markus et al, Bois et réhabilitation de l’enveloppe Rénover, isoler, redessiner, Lausanne, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (PPUR), Décembre 2014, 228p.

231 Ibid.

232 Site de l’atelier du Rouget Simon Teyssou & associés, “EHPAD, Arlanc (63)”. En ligne : < http://www. atelierarchitecture.fr/ehpad-arlanc/ >, consulté le 16.11.2021.

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7.1.7. L’aspect environnemental Les essences de bois qui furent sélectionnées pour réaliser l’ensemble du projet (le remplacement des façades ainsi que la nouvelle extension) proviennent des résineux des forêts avoisinantes (même si l’origine exacte n’a pas été précisée). Qui plus est, c’est Veyrière, une scierie à Arlanc qui fut sélectionnée comme entreprise bois.

Ceci fait que l’énergie grise liée à l’exploitation et à l’acheminement de la matière première se trouve largement réduite. Par ailleurs, cette intervention a créé un dialogue entre la maison de retraite et la Vallée de la Dore, l’environnement voisin de la commune. Il a également permis de mettre en valeur les connaissances et le savoirfaire local et a incité le développement de la filière bois au niveau de la commune.

Ainsi, la scierie Veyrière a ouvert, quelques mois avant l’entame du chantier, une nouvelle usine de lamellé-collé.233 La mise en œuvre rustique constitue également une reconnaissance des valeurs locales d’Arlanc.

Enfin, il faut noter que cette intervention, qui ne modifie pas la vocation du projet, n’induit pas un flux véhiculaire supplémentaire important, et n’impacte pas le caractère rural de la commune.

7.1.8. La reconnaissance La rénovation thermique de la façade de l’extension des années 1980 de la maison de retraite d’Arlanc a figuré comme exemple dans le livre Bois et réhabilitation de l’enveloppe Rénover, isoler, redessiner qui fut publié en décembre 2014. L’aspect écologique de cette intervention en fait une opération qui correspond aux critères choisis pour les projets traités dans cet ouvrage. Qui plus est, l’ensemble de l’intervention a également figuré dans la revue AMC Architecture en septembre 2014.

233 Site de Boris Bouchet Architectes, “Maison de retraite, Arlanc, avec l’atelier d’architecture Simon Teyssou”. En ligne : < http://borisbouchet.com/?realisation=maison-de-retraite-arlanc >, consulté le 16.11.2021.

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7.2. Synthèse Dans le cas d’étude précédemment analysé, l’intervention était divisée en deux parties. La première partie consistait à rénover les murs d’un bâtiment des années 1980 qui souffrait de plusieurs problèmes de l’aire des chambres et du confort thermique. La deuxième partie consistait à créer une nouvelle extension.

Pour les architectes, le choix du bois dans cette opération était pratiquement une évidence. En effet, le territoire était recouvert de forêts de résineux, et la région comptait déjà deux scieries assez importantes. Ainsi, ce matériau se présentait comme une ressource locale, facile à exploiter, dont le cycle de vie n’émettait pas d’importantes quantités de gaz à effet de serre et qui était représentatif de la culture la commune. Sa mise en œuvre aura également permis de développer la filière bois à l’échelle locale.

Au niveau réglementaire, peu de difficultés s’étaient posées. En effet, bien que la maison de retraite soit située dans le périmètre des abords des Monuments Historiques, elle ne constitue pas en elle-même un bâtiment à valeurs patrimoniales particulières. C’était donc le confort des usagers et la performance thermique qui furent les objectifs principaux des architectes.

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

Conclusion Dans ce travail, les répercussions néfastes d’architectures et de schémas urbains peu soucieux de la raréfaction des ressources naturelles et de leur impact sur l’environnement ont été dénombrées et analysées. Continuer de bâtir selon les pratiques de l’industrie du bâtiment héritées de la seconde moitié du XXème siècle c’est émettre des quantités importantes de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. En plus de l’énergie consommée durant son cycle de vie, une construction consomme aussi de l’énergie durant son usage. Par ailleurs, le secteur du bâtiment est derrière le rejet de plusieurs autres polluants dans l’atmosphère (un exemple notable est le soufre qui cause le smog et les pluies acides), et de composés organiques volatiles à l’intérieur des édifices, qui peuvent causer de graves pathologies pour l’homme. Aussi, avec l’expansion incessante des villes, les impacts engendrés sont particulièrement préjudiciables. Sous l’effet de ces bouleversements environnementaux, de plus en plus d’espèces animales et végétales voient leurs habitats naturels se réduire et leurs populations diminuer jusqu’à l’extinction totale et de plus en plus de sols sont artificialisés exacerbant ainsi les problèmes liés aux inondations.

Il faut également rappeler que toutes les ressources que nous consommons et toute la matière première que l’on extrait et que l’on exploite sont loin d’être inépuisables, et à moins de penser à des modes de gestion plus durables, nous serons contraints durant les prochaines décennies, à trouver de nouvelles alternatives pour des minéraux et des métaux qui sont indispensables dans notre quotidien.

Malgré les effets néfastes des constructions sur l’environnement, il est toutefois possible de bâtir et édifier tout en limitant l’impact de l’homme sur l’écosystème et en diminuant les rejets de gaz carbonique dans l’atmosphère. Préconiser des schémas directeurs qui réhabilitent et interviennent sur les centres anciens et les bâtiments existants constitue l’une des solutions les plus efficaces pour limiter et freiner l’étalement urbain. Qui plus est, cette solution permet de diminuer l’énergie grise émise au cours du cycle de vie d’un bâtiment vu que réaliser des excavations, des fondations et une structure (qui sont responsables d’une part importante des émissions au cours de la vie d’un bâtiment) n’est que rarement nécessaire dans le cas d’une intervention sur un édifice existant comme le démontre d’ailleurs un grand nombre de réhabilitations étudiées.

Parallèlement à la réhabilitation, l’usage de matériaux durables doit être envisagé dans une perspective écologique et durable. Un matériau durable est un matériau dont l’empreinte carbone est faible et dont les ressources primaires peuvent se

Conclusion

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renouveler, garantissant ainsi leur pérennité sous condition d’une bonne gestion.

L’exemple qui fut retenu dans ce travail, à savoir le bois est caractérisé par plusieurs attributs qui font de lui une solution concevable, voire peut-être incontournable dans certains cas. Il est solide, léger, pérenne, modulable, réutilisable et recyclable. Sa faible conductivité thermique en fait également un bon isolant et son comportement au feu est favorable. Et finalement, en plus d’être faiblement émissif au cours de son cycle de vie, le bois a la particularité de stocker le CO2.

Afin de démontrer l’utilité et l’efficacité du bois comme matériau dans des projets d’intervention sur l’existant, trois cas d’études ont été présentés et analysés. Ces projets ont pour cadre commun leurs localisations au sein de la France métropolitaine.

Le premier cas d’étude était catégorisé dans les opérations de grandes ampleurs, à savoir les extensions. Les extensions sont généralement des volumes agrafés au bâtiment existant et qui ont un impact considérable sur sa configuration, sa perception et son architecture. Le projet retenu est une surélévation en plein cœur de la métropole parisienne. Le contexte est un site dense avec plusieurs bâtiments hauts. Surélever était la seule solution possible pour répondre aux problèmes, mais la reprise des fondations aurait été nécessaire si une certaine masse critique avait été dépassée et le chantier avait dû être effectué sans espaces dédiés au stockage et sans possibilité de reloger temporairement les occupants de l’édifice. Ici, le bois a prouvé son utilité.

Sa faible masse a permis d’éviter le renforcement des fondations et ce, même avec deux à trois étages supplémentaires, et la préfabrication des éléments en atelier a permis de contourner la problématique du stockage et du relogement. Par ailleurs, en ayant fait appel à des essences locales, l’empreinte carbone liée à l’exploitation et au transport de la matière première a été considérablement réduite et le projet était globalement performant au niveau énergétique.

Le second cas d’étude concernait les opérations de réaménagement intérieur.

Ces interventions modifient essentiellement la configuration interne d’un édifice ainsi que son fonctionnement mais n’engendrent pas de mètres carrés additionnels et ne sont visibles qu’une fois à l’intérieur. Le projet retenu est une réhabilitation d’une ancienne centrale d’énergie à Saint-Etienne. Le bâtiment était inscrit dans l’Inventaire Supplémentaire des Monuments Historiques ce qui fait que l’intervention était particulièrement conditionnée par les textes législatifs. Ici, le bois sera surtout utilisé sous forme de laine afin de garantir une isolation thermique adéquate. Il sera également employé pour le plafond acoustique, les parois intérieures, ainsi que l’ameublement. Dans cet exemple, la flexibilité du bois, son adaptabilité, la diversité de ses produits et sa capacité à être utilisé en parallèle avec d’autres matériaux, a

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La réhabilitation en bois: enjeux écologiques et études de cas

permis de répondre aux exigences du projet. Ainsi, la réhabilitation de l’ancienne centrale de Manufrance à Saint-Etienne a non seulement su respecter le caractère architectural de l’édifice et ses éléments représentatifs, mais a atteint tous les objectifs environnementaux listés dès le départ et a pu obtenir le label PassivHaus.

Le dernier exemple concerne une opération de réhabilitation de l’enveloppe. A la différence du cas précédent, celle-ci est bien visible depuis l’extérieur et altère la lecture du bâtiment, mais ne modifie généralement pas sa configuration et son fonctionnement. Le projet retenu est une maison de retraite située dans la commune rurale d’Arlanc, dont la dernière extension réalisée durant les années 1980 souffrait de plusieurs problèmes liés à la qualité spatiale des chambres et au confort thermique.

Dans cet exemple, le choix de supprimer les façades existantes et de les remplacer par des voiles en bois a non seulement permis la résolution des deux problèmes évoqués, mais a également permis de soutenir les scieries de la région et de mettre en valeur le savoir-faire local.

Dans les exemples ainsi étudiés, nous avons pu voir de multiples usages pour le matériau bois, diverses façons de le mettre en œuvre dans des opérations de réhabilitation et les avantages de cette mise en œuvre. Nous avons également vu différentes manières d’intervenir sur des édifices existants, qui dépendent du contexte et du programme.

Nul doute que la réhabilitation du parc existant ne constitue désormais plus une alternative, mais une priorité. Dans les schémas directeurs et les plans urbains, l’intervention sur le parc existant doit être préconisée dans la plupart des cas, et la création de bâtiments neufs doit être laissée comme une solution de dernier recours.

Quant aux matériaux de construction, la mise en œuvre de matériaux durables est indispensable dans la plupart des projets. En France, mais également dans plusieurs pays, le bois constitue l’un de ces matériaux écologiques qui a fait ses preuves et qui a résisté à l’épreuve du temps. Par ailleurs, c’est un matériau qui permet d’envisager une grande variété d’expressions et d’écritures architecturales. Il peut être mis en avant, être utilisé comme bardage et contribuer à l’esthétique du projet, ou bien être camouflé et être utilisé comme élément structurel ou comme isolation. Et finalement, avec les récentes innovations, des structures caractérisées par de grandes portées ou des hauteurs importantes peuvent être réalisées uniquement avec le bois.

Ce matériau a toutefois plusieurs défauts et inconvénients. En effet, il est particulièrement sensible à l’eau, à plusieurs espèces d’insectes et de champignons et peut causer plusieurs problèmes au niveau acoustique et thermique. Il nécessite

Conclusion

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aussi beaucoup d’entretien et d’attention.

Aussi, si la mise en œuvre du bois est assez aisée en France ou dans les contrées septentrionales (où l’usage de ce matériau a perduré pendant des siècles et même au cours de l’industrialisation des procédés de construction), celle-ci demeure assez difficile et donc plus rare dans plusieurs autres pays. En effet, dans des régions comme l’Afrique du Nord, les forêts ne couvrent qu’une faible superficie, et une exploitation du bois ne peut être envisagée de la même manière qu’en France, en Scandinavie ou au Canada. Aussi, si le bois fait partie des traditions constructives de plusieurs de ces pays, l’usage du béton lui est désormais préféré et les artisans du bois sont moins nombreux qu’autrefois. Toutefois, avec les enjeux écologiques actuels, les architectes et les maitres d’ouvrage ont pris conscience de la nécessité d’envisager des méthodes de constructions plus durables, et donc de recourir au bois.

Annexes Annexe 1 L’impact sur la biodiversité La planète abrite, selon les estimations de plusieurs chercheurs, environ 8,7 millions d’espèces vivantes, toutefois, “Seules 1,23 million (ou 14,1 % du total) d’entre elles ont été jusqu’à présent découvertes, décrites et cataloguées, précisent les chercheurs du Census of Marine Life (“recensement de la vie marine”), auteurs de ces travaux parus dans la revue scientifique américaine PLoS Biology ”.234 Selon l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature (UICN), certaines de ces espèces sont vulnérables, en danger ou même en danger critique d’extinction. Au cours des quatre cent dernières années, l’homme serait derrière l’extinction de 151 vertébrés, à un rythme d’une espèce toutes les deux à trois années ou vingt fois plus rapidement que le taux de disparition des mammifères au cours des époques géologiques précédentes.235 Ce cataclysme environnemental est causé d’une part par l’agression directe de l’être humain, qui a par le passé a éliminé et continue d’éliminer des espèces jugées “nuisibles” et “dangereuses”, et d’autre part par la destruction de leur habitat naturel et des ressources qui leur sont nécessaires pour maintenir leur existence.

L’étalement urbain et la course effrénée vers le gain de matière première et de ressources seraient, selon les enquêtes de l’ONU et du REDD (programme des Nations unies qui vise à réduire les émissions de CO2 causées par la déforestation et la dégradation des forêts) derrière la destruction de la moitié des forêts au cours du dernier siècle. La déforestation concerne essentiellement la forêt tropicale que ce soit en Amérique du Sud (principalement la forêt Amazonienne), en Afrique (dans le bassin du Congo) ou en Asie du Sud-Est. Ces zones sont victimes de l’abattage intensif d’arbres et du non-respect des règles d’exploitation des forêts que ce soit au niveau de la limite des coupes ou de l’âge des arbres. Cependant, ce fléau qu’est la déforestation ne concerne pas exclusivement les zones avoisinantes l’équateur, ainsi en France, les espaces boisés couvrent actuellement moins d’un tiers du territoire, 234 “Près de 8,7 millions d’espèces vivantes peuplent la Terre”, Le Monde, Août 2011. En ligne : < https://www.lemonde.fr/planete/article/2011/08/23/pres-de-8-7-millions-d-especes-vivantes-peuplentla-terre_1562713_3244.html#:~:text=Les%20chercheurs%20estiment%20%C3%A0%207,ont%20 %C3%A9t%C3%A9%20d%C3%A9crites%20et%20class%C3%A9es >, consulté le 16.11.2021.

235 PEUPORTIER Bruno, Éco-conception des bâtiments bâtir en préservant l’environnement, Paris, Presse des Mines, Avril 2003, 286p.

alors qu’elles en couvraient la moitié durant le moyen âge. 236 Les atteintes à la biodiversité n’impliquent pas uniquement les forêts, les récifs coralliens de la Polynésie sont également mis en danger par l’exploitation du sable corallien qui sera utilisé pour la construction dans le secteur du bâtiment. 237 Pour nommer d’autres exemples, on peut en outre citer l’extraction des graviers et autres granulats qui altère fortement la topographie des vallées et qui peut nuire à l’écosystème ou encore et les lignes à haute tension qui sont létales pour les oiseaux et mettent en danger plusieurs espèces de rapaces, d’anatidés et autres.

236 Ibid.

237 Ibid.

Annexe 2 La réduction des ressources Les ressources naturelles utilisées pour l’érection de nos édifices et nos immeubles ne sont pas des richesses inépuisables et plusieurs matériaux risquent, vu la manière avec laquelle on les exploite et on les extrait actuellement, de s’épuiser. Et pour certaines matières premières, cette échéance est particulièrement proche.

Le pétrole est particulièrement concerné par cette problématique. Cette huile minérale est par définition un combustible fossile non renouvelable et ses réserves arriveront donc inexorablement à termes et ce, même avec l’essor de nouvelles techniques d’exploitation du pétrole de schiste. 238 Le gaz naturel et l’uranium sont également des ressources non renouvelables. Plusieurs métaux risquent également de s’épuiser au cours des décennies à venir, citons notamment le plomb, le zinc, le cuivre, l’étain et autres.

L’un des matériaux les plus gourmands en matière première, et dont la production participe à l’épuisement des ressources est le béton. Il serait la deuxième matière la plus consommée au monde après l’eau avec 900kg par personne et par an et en France, 400 millions de tonnes de granulat et 20 millions de tonnes de ciment sont consommées chaque année.239

238 Pétrole de schiste pour pétrole de roche mère selon certains, est un pétrole léger contenu dans des formations géologiques poreuses de faible perméabilité comme le grès ou le schiste.

239 PEUPORTIER Bruno, Éco-conception des bâtiments bâtir en préservant l’environnement, Paris, Presse des Mines, Avril 2003, 286p.

Annexe 3 La pollution lumineuse Si vous regardez les images satellites prises par la NASA durant la nuit, vous pouvez constater qu’à l’emplacement des grandes métropoles du monde entier, on peut localiser plusieurs tâches jaunâtres lumineuses. Cette pigmentation qui vient s’opposer au noir et au bleu obscur l’avoisinant, correspond à l’éclairage artificiel nocturne de ces mêmes villes. Bien que ces images puissent paraître spectaculaires et captiver l’imagination, ces points lumineux ont également un côté particulièrement “malsain”.

Pour nommer une conséquence de l’excès de l’éclairage artificiel, on peut déjà mentionner le fait que les habitants des grandes métropoles et des mégalopoles ne pourront sans doute jamais apprécier la beauté d’un ciel nocturne étoilé, à moins de voyager à des centaines de kilomètres de leurs lieux de domicile.

Mais les rejaillissements de ce phénomène ne se limitent pas à la privation des étoiles et de la voie lactée, en effet elles ont impact non négligeable sur la biodiversité.

N’étant pas habitués à percevoir autant de lumière durant la nuit et ayant besoin de voir les étoiles pour se localiser et se diriger vers leur destination, plusieurs espèces d’oiseaux migrateurs sont perturbées par tous ces lampadaires.

Les mammifères sont également perturbés vu que l’éclairage nocturne engendre le dérèglement de leurs horloges biologiques. Qui plus est, les relations entre les proies et les prédateurs se trouvent fortement modifiées, certaines espèces ayant besoin de l’obscurité totale pour chasser, et d’autres au contraire sont actives durant la nuit pour échapper à leurs assaillants. Mais c’est surtout les insectes qui sont considérés comme étant les animaux les plus touchés. En effet, vu qu’ils sont attirés par les lumières des lampadaires, ils se rapprochent trop souvent et se font griller par la chaleur dégagée. Aussi, à l’instar des oiseaux, ils sont également désorientés et leur cycle de vie peut se trouver perturbé par l’éclairage artificiel.

Enfin, l’homme est également touché par l’éclairage artificiel. Même si nous avons la capacité de nous localiser grâce à notre avancée technologique, l’exposition prolongée à l’éclairage artificiel, en particulier durant la nuit, est à l’origine de plusieurs perturbations hormonales et corporelles. En effet, selon plusieurs chercheurs, en l’absence d’obscurité, l’horloge biologique de l’homme peut se trouver déréglée et la

Fig 51 Carte nocturne de la France

sécrétion de mélatonine peut se trouver inhibée.240 Ceci constitue un facteur aggravant pour les risques de cancer, et affecte particulièrement le sommeil, la reproduction et autres.

La pollution lumineuse est causée par la diffusion de la lumière des lampadaires par les particules suspendues dans l’air (gouttelettes d’eau, poussières et autres).

Qui plus est, plusieurs types de dispositifs d’éclairage ne concentrent pas la lumière au sol mais la diffusent créant ainsi un halo jaunâtre visible depuis des dizaines de

240 La mélatonine (N-acétyl-5-méthoxytryptamine), est une hormone secrétée par la glande pinéale.

Sa sécrétion augmente à la tombée de la nuit, en l’absence de lumière. Elle est derrière la régulation de plusieurs autres sécrétions hormonales.

kilomètres. Aussi, avec l’étalement urbain et les constructions en périphéries, de nouvelles terres vont être affectées par la pollution lumineuse. Si l’on observe une carte nocturne de l’Europe de l’ouest, l’ensemble du Benelux et du nord de l’Italie est recouvert pas des tâches lumineuses. Le cas est similaire dans les grandes villes du Japon, ainsi que de la côte est du continent Nord-Américain.

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Liste des figures Figure 1: Recul du Morgens North glacier situé au Sud-Est du Groenland entre 1932 (photo du musée d’histoire naturelle du Danemark) et 2013 (photo de Hans Henrik Tholstrup), source: phys.org......................................................................... 17 Figure 2: Classement des 10 pays les plus pollueurs en 2019 (en Millions de tonnes de CO2), source: BP Statistical Review of World Energy 2020............................... 21 Figure 3: Classement des 10 pays les plus pollueurs par habitant en 2017 (en tonnes de CO2), source: Statistica........................................................................... 21 Figure 4: La construction de nouvelles routes est un exemple d’artificialisation des sols, source: www.blast-info.fr.................................................................................. 23 Figure 5: La colonne Nelson durant le grand smog de Londres en 1952, source: pages.investisseur-sans-costume.com.................................................................... 25 Figure 6: Le smog à Pékin, source: urbanattitude.fr............................................... 25 Figure 7: Exemple de graphe comparant l’impact annuel environnemental de quatre bâtiments, issu du logiciel d’ACV Elodie du CSTB ©CSTB, source: www.batirama.com................................................................................................... 32 Figure 8: Exemple d’une simulation thermique d’une maison, source: www.gp2point0.com................................................................................................. 32 Figure 9: De LIGNATIC 26/2012 Protection du climat, efficacité énergétique et construction bois - Applications, source: Bois et réhabilitation de l’enveloppe Rénover, isoler, redessiner....................................................................................... 39 Figure 10: Exemple reconstitué de ce qu’était un abri de chasse primitif en Laponie, source: shjworks.dk.................................................................................................. 52 Figure 11: Le Daibutsu-Den, source: nihondaisuki.fr.............................................. 54 Figure 12: Exemple de ganaria à Sidi Bou Said, Tunis, source: www.oopartir.com..................................................................................................... 55 Figure 13: Exemple d’édifice à pans de bois, source: fr.wikisource.org.................. 56 Figure 14: Termites ou fourmis blanches, source: www.linternaute.fr..................... 65 Figure 15: Le charançon du bois (Euophryum sp), source: www.charançon.com.. 65 Figure 16: La petite vrillette du bois (Anobium punctatum), source: fr.wikipedia.org......................................................................................................... 65 Figure 17: Le capricone, source: lemagdesanimaux.ouest-france.fr...................... 65 Figure 18: Répartition du volume de bois sur pied par essence dans les forêts françaises, source: IGN Institut national de l’information géographique et forestière.................................................................................................................. 68 Figure 19: Les modes de débit des troncs d’arbre (grumes) en scierie vus en coupe transversale, source: www.doc-developpement-durable.org................................... 70

Figure 20: Quelques exemples de charpentes réalisées en bois, source: www.charpente-industrielle.com............................................................................... 75 Figure 21: Réhabilitation et surélévation du foyer de travailleurs migrants à Tolbiac, source: www.atelierschweitzer.com.......................................................................... 85 Figure 22: En rouge, localisation du projet de réhabilitation et de surélévation du foyer, source: fr.map-of-paris.com............................................................................ 85 Figure 23: Le futur treizième arrondissement de Paris vers 1550, plan de Truschet et de Hoyau dit “plan de Bâle”, source: Une histoire populaire du 13e arrondissement de Paris: Mieux vivre ensemble...................................................... 87 Figure 24: Le quartier des Olympiades au treizième arrondissement de Paris, source: www.parisladouce.com................................................................................ 88 Figure 25: Photo aérienne du chantier du foyer des travailleurs migrants au treizième arrondissement de Paris, source: cbs-cbt.com......................................... 92 Figure 26: Photo aérienne du chantier du foyer des travailleurs migrants au treizième arrondissement de Paris, source: cbs-cbt.com......................................... 92 Figure 27: Coupe verticale sur menuiseries, source: Séquences bois................... 94 Figure 28: Coupe verticale sur façade pleine, source: Séquences bois................. 94 Figure 29: Plan étage courant, source: Séquences bois......................................... 95 Figure 30: Le foyer des travailleurs migrants au treizième arrondissement de Paris achevé, source: cbs-cbt.com.................................................................................... 97 Figure 31: Le foyer des travailleurs migrants vu depuis la bibliothèque Marguerite Durand, source: cbs-cbt.com................................................................................... 97 Figure 32: Le foyer avant l’isolation thermique par l’extérieur, source: cbs-cbt.com.............................................................................................................. 99 Figure 33: Le foyer après l’isolation thermique par l’extérieur, source: cbs-cbt.com.............................................................................................................. 99 Figure 34: Ancienne centrale d’énergie de la Manufacture, source: www.batiactu.com.................................................................................................. 103 Figure 35: En rouge, localisation du projet de réhabilitation de l’ancienne centrale d’énergie, source: saint-etienne.fr.......................................................................... 103 Figure 36: Elévation en perspective de l’ensemble des bâtiments projetés vers 1900. Dessin Marcel Lamaizière, source: De Manufrance à Sup de co: SaintÉtienne, 100 ans de photographies........................................................................ 105 Figure 37: Façade de la Manufacture, Source: Les Lamaizière............................ 105 Figure 38: Coupe schématique du projet par Atelier d’Architecture Rivat, source: www.batiactu.com.................................................................................................. 108 Figure 39: Détail de l’isolation par l’intérieur par Atelier d’Architecture Rivat, source: Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux passifs........................................... 108

Figure 40: Détail de la liaison entre la dalle R+1 et le mur par Atelier d’Architecture Rivat, source: Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux passifs.....................110 Figure 41: Détail de l’isolation par l’intérieur par Atelier d’Architecture Rivat, source: Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux passifs............................................110 Figure 42: Intérieur de l’édifice réhabilité, source: Réhabilitation d’un bâtiment 1900 en bureaux passifs..................................................................................................112 Figure 43: Intérieur de l’édifice réhabilité, source: www.engibat.fr.........................115 Figure 44: Maison de retraite d’Arlanc, source: www.atelierarchitecture.fr............119 Figure 45: En rouge, localisation de la maison de retraite à Arlanc, source: borisbouchet.com....................................................................................................119 Figure 46: Arlanc vue d’en haut, source: www.auvergne-centrefrance.com........................................................................... 121 Figure 47: Plan RDC de la maison de retraite, source: borisbouchet.com........... 122 Figure 48: Schéma du remplacement des façades de l’extensions des années 1980 par des panneaux en bois, source: www.atelierarchitecture.fr............................... 124 Figure 49: Coupe détaillée de la nouvelle façade, source: Bois et réhabilitation de l’enveloppe Rénover, isoler, redessiner.................................................................. 126 Figure 50: La bâtiment des années 1980 avant transformation (à gauche), et après transformation (à droite), source: www.atelierarchitecture.fr.................................. 127 Figure 51: Carte nocturne de la France, source: www.cartesfrance.fr.................. 138