Pas d'architecture sans structure S7

« DU MOBILE AU MODULE PRÉFABRIQUÉ» PAS D’ARCHITECTURE SANS STRUCTURE par BRAVO Manon

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SOMMAIRE

Introduction Le point de départ :

La passerelle Simone de Beauvoir La notion de préfabrication La préfabrication à l’échelle du logement :

L’Habitat 67 de Moshe Safdie L’élément habité dans la préfabrication :

Les oeuvres de Charlotte Perriand L’échelle de l’abri temporaire :

Le Refuge Bivouac

Le Refuge Tonneau L’échelle du mobilier :

La salle de bain préfabriquée des Arcs 1800 Conclusion Bibliographie

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INTRODUCTION

Lorsque l’on rêve de structure en architecture, on rêve généralement de la prouesse architecturale : de la plus haute tour, de la plus grande portée, du plus fin plancher, du plus fin poteau, etc. Mais lorsque l’on pense structure, on pense aussi matériau, conception, mise en œuvre, transport et procédé constructif. Il est intéressant de tisser des liens entre ces catégories.

Au cours du XXème siècle, la préfabrication s’est considérable développée.

Un principe constructif qui tend vers la standardisation et la rationalisation.

L’intérêt de ce développement est d’analyser les capacités de la préfabrication en architecture. Il ne s’agit pas seulement d’un système industriel de production en série d’éléments homogènes et monotones, mais aussi de conceptions structurelles remarquables, de finesse, de contexte, d’échelle, d’usage et d’esthétique.

A partir de l’étude de la passerelle Simone de Beauvoir à Paris, qui allie poésie, prouesse technique et légèreté, je me suis attardée sur le phénomène de préfabrication en général. Je me suis concentrée sur des projets à différentes échelles, allant de l’échelle urbaine du logement à l’échelle du mobilier, en passant par l’échelle de l’abri temporaire et transportable.

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LE POINT DE DÉPART : LA PASSERELLE SIMONE DE BEAUVOIR

La passerelle Simone de Beauvoir est le 37e pont de Paris, contenu par les ponts de Bercy et Tolbiac. Survolant la Seine, elle fait le lien entre le parvis de la Bibliothèque Nationale et le parc de Bercy et unit ainsi deux quartiers jusque-là séparés. La volonté du programme est de permettre aux habitants d’approcher la Seine en survolant la voie rapide, rive droite, et la circulation du quai François Mauriac, rive gauche.

Le concours est programmé par l’APUR (Atelier Parisien d’Urbanisme) à la fin des années 1980, parallèlement à la création du parc de Bercy. L’implantation de la Bibliothèque Nationale sur la rive gauche est venue conforter l’idée d’une liaison piétonne entre les deux quartiers promis à un fort développement.

En 1998, la ville de Paris organise un concours anonyme dont sortent lauréats l’agence Feichtinger Architectes, dirigée par l’architecte autrichien Dietmar Feichtinger et basée à Paris, et le bureau d’études d’ingénierie RFR, fondé à Paris par Peter Rice. Les travaux débutent en 2004 et s’achèvent en 2006 avec l’inauguration de la passerelle.

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« Mon objectif était de franchir la Seine d’un seul trait, sans pile intermédiaire, de relier naturellement les deux berges sans constructions encombrantes, enfin de créer une pause au milieu de cette promenade de trois cents mètres, une place d’où l’on profite du fleuve, de l’air, de la lumière, de Paris. » Dietmar Feichtinger

Feichtinger imagine une passerelle singulière et plurielle dans l’intention de magnifier le fleuve, de réveiller le rapport avec l’eau et de faire coïncider structure et cheminements. C’est l’occasion de développer de nouveaux usages, la passerelle est évènement : elle invite à la déambulation, à la contemplation, la flânerie ...

L’architecte recherche l’élégance, la grâce et le mouvement naturel dans une logique structurelle ayant peu d’impact au sol et nécessitant peu de matière comme pour dissimuler la prouesse technique.

Passerelle principale

Arc

Catène

Liaison grâce aux «obélisques»

Ancrage de la passerelle principale

Mise en situation avec les passerelles de liaison

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La force du projet tient de la coexistence de deux systèmes synergiques qui s’opposent et s’équilibrent simultanément. On parle de tenségrité. Le travail et les efforts sont alors partagés et permettent une structure robuste et légère à la fois.

En effet, l’élément central de la passerelle, aussi appelé «lentille» (de 106 mètres de long), se compose d’un arc qui travaille en compression et d’une catène qui travaille en traction. Reliés par des « obélisques », association de quatre éléments verticaux effilés formant une pyramide, l’ensemble forme dans le plan vertical une poutre semi Vierendeel. Il s’agit d’un élément auto-stable.

De part et d’autre de la lentille, on trouve un tressage des lignes de force qui sert de palier entre les différents cheminements et qui fait le lien structurel entre la lentille et les poutres consoles ancrées dans les culées sur les deux rives.

Dans le plan longitudinal, les deux consoles encastrées dans les culées et la poutre centrale formée par la lentille travaillent selon le schéma statique d’un système Gerber où les « moments » sont nuls au point de croisement. Cela autorise une épaisseur de 45cm seulement.

Les culées se composent d’un élément en compression (le «boomerang») et d’un élément en traction (le tirant arrière). Le « boomerang » est un profil en triangle, indéformable, articulé à la base et sur deux appuis pour plus de stabilité.

L’ensemble est ancré dans des massifs de béton armé.

La sollicitation se fait par les poussées générées par les arcs et les tractions générées par les catènes. On parle d’une double sollicitation. La totalité de la portée entre les deux culées est de 194 mètres.

Des passerelles de liaison prolongent la structure jusqu’aux quais en partie basse et jusqu’au parvis de la Bibliothèque National et du parc de Bercy ; des escaliers permettent d’accéder aux berges. Il s’agit de poutres indépendantes, sur appuis simples, articulées aux extrémités.

Les «obélisques»

Les paliers de liaison console-lentille

Le «boomerang»

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Le couple traction/compression balance les efforts de torsion. Des amortisseurs dynamiques sont placés sous les tabliers afin d’absorber les vibrations verticales et des amortisseurs visqueux sont positionnés aux extrémités des passerelles de liaisons pour minimiser les mouvements horizontaux.

On obtient ainsi un ouvrage d’une longueur totale de 304mètres. La passerelle instaure un équilibre dynamique : elle est libre, souple, fluide et réactive. Comme vivante, on la sent bouger sous nos pieds dans un travail constant.

La structure et les cheminements sont étroitement liés.

La lentille dessine une place à deux niveaux, suspendue au milieu du fleuve. La partie haute incite à la contemplation de Paris, alors que la partie basse, de 12 mètres par 65 mètres, renvoie à l’eau et à l’appropriation : l’espace habité.

L’objectif est de voir s’installer des kiosques, etc, à l’image d’une place publique.

Le principe d’ancrage

Compression

Traction Compression

Traction

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La lentille habitée : Le musée Oscar Niemeyer à Curitiba

Il est intéressant d’imaginer un espace habité, permettant de faire un lien entre infrastructure et architecture : la lentille habitée.

Du point de vue architectural, nous pouvons regarder le Musée à Curitiba, au Brésil, conçu en 2002 par l’architecte brésilien Oscar Niemeyer et abritant plusieurs de ses œuvres. Ce « Musée de l’œil » reprend la forme de lentille, perchée à quelques dizaines de mètres et développe un équilibre étonnant. Le principe constructif est comparable à celui de la lentille de la passerelle.

On retrouve un arc et une catène qui se compensent et s’équilibrent.

L’action des « obélisques » est remplacée par un système de grille en façade qui supporte également le vitrage et par le plancher qui travaille en traction pour soulager les actions de l’arc et de la catène. Ainsi on obtient un large plan libre dédié à l’exposition et de grandes ouvertures longitudinales qui offrent des vues privilégiées. La partie inférieure sert de stockage et de circulation. L’ensemble repose en son centre sur un module en béton qui rattache la lentille au sol, et contient la circulation verticale.

Les consoles

Installation de la lentille

Etablissement de la continuitĂŠ console-lentille par soudage

Mise en place des passerelles de liaison

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La majorité des éléments de la passerelle Simone de Beauvoir a été préfabriquée pour réduire au maximum les opérations de soudage et d’assemblage en place. La lentille a été totalement préfabriquée par le groupe Eiffage, à Lauterbourg en Alsace. Sept sous-ensembles ont été assemblés pour former l’élément complet de 106 mètres de long, 12 mètres de large et 4,45 mètres de haut, d’un poids de 550 tonnes.

L’intelligence de cette préfabrication provient de l’impact réduit des travaux sur le site. Les culées et les bielles sont assemblées sur place, sans gêner le trafic de la Seine.

La lentille est convoyée d’Alsace à Paris par voie fluviale. Après 40 heures de navigation, le hissage de la lentille et son assemblage aux consoles n’ont duré qu’une nuit, relançant le trafic fluvial parisien dès le lendemain.

La double barge qui transportait la lentille s’est mise en travers du fleuve, maintenue par des câbles préalablement tendus. Puis huit treuils « avaleurs de câbles » ont hissé la lentille à la hauteur désirée. Un système de vérins a permis de régler très précisément la rencontre entre la lentille et les consoles.

Il y a ensuite eu un gros travail de soudure. Seul le platelage de chêne est assemblé à la structure. On parle de 1600 tonnes d’acier utilisées. Le boulonnage est presque totalement évité pour obtenir des détails purs. Les pièces pour les connexions complexes ou pour les bielles sont moulées.

Les garde-corps jouent entre sécurité et transparence. La main courante et les montants verticaux en aluminium tendent un tissage de fils d’acier inoxydable.

En juin et juillet 2006, la fin des travaux est accompagnée de différents tests, requis pour l’inauguration : l’ouvrage doit supporter une charge utile de 550 tonnes, soit un tiers de son poids. Il doit également résister aux charges dynamiques de vibration. Une centaine de volontaires issus des écoles d’architecture et d’ingénierie de Paris a été mobilisée.

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La passerelle Simone de Beauvoir allie légèreté, transparence, finesse, mouvement, détails purs, précision et exploit technique.

La révélation d’un tel système constructif a permis à l’agence Feichtinger Architectes de répondre à sa volonté d’enjamber la Seine sans pile intermédiaire et de jouer avec la sensation de légèreté par une mise en oeuvre efficace, mais aussi de requalifier une infrastructure en lui apportant de nouveaux usages. Cette passerelle n’est pas seulement un lieu de passage, mais un lieu d’émotions, de déambulation, de jeu, de contemplation... et chaque traversée est différente.

La nuit, l’éclairage tamisé intégré dans les mains courantes des gardecorps crée un jeu d’ombre et de lumière qui souligne les courbes de l’ouvrage et en dégage une image pure.

Notons que nous parlons ici de la préfabrication d’un élément unique.

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LA NOTION DE PRÉFABRICATION

En réponse à l’industrialisation du début du XIXème siècle, le principe de préfabrication dans la construction voit le jour. Cette technique de construction consiste à fabriquer les éléments, traditionnellement construits sur place, à l’écart du site, en atelier. Ces éléments sont ensuite transportés sur le site pour être assemblés et former l’ouvrage désiré. La colonisation des territoires africains et américains invite à ériger le plus rapidement possible des nouvelles villes et donc à utiliser un procédé de construction rapide. Dès 1860, la France envoie dans les colonies antillaises des baraquements préfabriqués en béton. On construit à l’échelle de villages entiers en assemblant des éléments préfabriqués.

Le premier grand développement de la préfabrication en France a lieu vers 1920 en lien avec le Taylorisme et le Fordisme et leurs logiques de mécanisation, standardisation et rentabilité. Elle connait ensuite un essor majeur avec la Seconde Guerre Mondiale. La nécessité de reconstruire rapidement et décemment, dans un contexte économique difficile, appelle à l’utilisation d’un procédé industriel efficace. Une usine construit environ deux logements par jour. On parle de production de masse et de consommation de masse.

Mêlant uniformité et multiplicité des formes, la préfabrication a considérablement modifié la production architecturale depuis le XXème siècle.

Elle s’applique majoritairement aux éléments répétitifs ou complexes.

Le choix de l’emploi de la préfabrication face à la construction in situ est guidé majoritairement par l’aspect économique. Il permet des économies de production et de main d’œuvre ainsi qu’un gain de temps. Les éléments peuvent être préparés en amont et assemblés rapidement. Lors de la conception en atelier, on s’affranchit des aléas climatiques. La production se fait en continu. On obtient des pièces pérennes, de qualité et de géométrie précise. La préfabrication est réellement rentable lorsqu’il s’agit d’une production en série qui tend vers l’architecture de masse et l’architecture modulaire.

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LA PRÉFABRICATION BÉTON À L’ECHELLE DU LOGEMENT : L’HABITAT 67 DE MOSHE SAFDIE

Avec la surproduction des grands ensembles au milieu du XXème siècle, le matériau de prédilection de la préfabrication devient le béton. C’est aujourd’hui le matériau le plus employé dans la construction à la fois pour sa facilité d’utilisation, ses performances techniques dues à une forte évolution de l’ingénierie et son abondance. Il se révèle être l’image de la préfabrication dans les esprits.

L’étude d’un projet tel que l’Habitat 67 de Moshe Safdie renvoie à l’échelle du logement collectif et à l’habitat permanent.

Moshe Safdie est un architecte et urbaniste palestinien, né en 1938, qui s’installe dès son jeune âge à Montréal. Il se spécialise dans l’architecture urbaine à haute densité et a pour ambition de construire un ensemble à prix réduit grâce à l’emploi de la préfabrication, en essor à cette période.

En 1963, il est invité à réaliser son projet dans le cadre de l’Exposition Universelle de Montréal, sur une péninsule artificielle dans l’arrière-port de Montréal. Tenue en 1967, l’exposition « Terre des Hommes » reste l’une des plus grandes expositions universelles, développant le mouvement de libéralisation et d’ouverture au monde de l’époque. L’habitat est un des thèmes principaux de l’exposition, et l’œuvre de Safdie fait impression.

Le projet initial comprenait des boutiques, une école et des logements, sur vingt-deux étages. Pour des raisons budgétaires, Habitat 67 est redessiné entre 1964 et 1965, et se concentre sur la création de logements (146 logements sur douze étages). Il questionne ainsi l’habitat collectif.

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L’architecte étudie le concept d’habitations collectives dans un contexte urbain dense auquel il intègre la notion de maison individuelle. Il cumule ainsi les avantages de la vie en collectivité et de l’immeuble et ceux de la maison particulière et privée. Ainsi il concilie espaces privés et espaces de collectivité.

Le projet apparait comme un empilement de boites identiques et emploie le principe de préfabrication. En effet, la construction est basé sur un module préfabriqué, en béton, qui par son agencement vient créer des espaces différents.

L’ensemble compte 146 appartements, de quinze types différents, occupant de un à cinq modules.

La volonté de l’architecte est de venir créer un ensemble unitaire qui amène pourtant des particularités individuelles en fonction du ménage qui habite chaque appartement par exemple. Il s’accorde à offrir à chaque logement au moins une terrasse privée (située sur le toit d’un autre module) et trois orientations qui apportent de la lumière et des vues sur Montréal ou le fleuve Saint-Laurent.

Des passerelles piétonnes aux étages donnent accès aux résidences et servent de squelette au bâtiment, tant au niveau structurel qu’au niveau spatial.

Moshe Safdie dit qu’il a voulu offrir « un fragment de paradis pour chacun ».

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La structure, en béton précontraint, compte trois colonnes d’ascenseurs, de grandes passerelles piétonnes desservant les habitations ainsi que 354 « cubes imbriqués » qui s’équilibrent les uns les autres pour venir former les 146 résidences.

Le « cube » est le symbole de la stabilité, associé au matériau de prédilection de la construction préfabriquée. Pour réduire considérablement les coûts, une usine est construite à proximité du chantier pour limiter les frais et les problématiques de transports. Un pont roulant permet le déplacement des modules d’un point à l’autre.

Lorsque les armatures sont assemblées, l’ensemble est déplacé puis coulé dans des moules en aciers de 11,7 m x 5,3 m x 3m. Une fois le module créé, celui-ci est transporté sur un terrain de stockage, adjacent au chantier. Les finitions de certains corps de métier (plomberie, électricité, etc) ont lieu sur l’espace de stockage. Puis le module est hissé à sa place exacte par une immense grue.

Les modules sont pensés pour s’emboiter, ils ne sont pas simplement posés les uns sur les autres. Cela crée un jeu de pleins et de vides qui produit une sensation de légèreté et d’équilibre absolu.

La simplicité de construction et l’économie de déplacement, dus à un système de préfabrication très avancé, devaient permettre une réduction du prix incontestable. Cependant, le projet ayant été réduit presque de moitié, les appartements restent un peu chers.

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Beaucoup assimilent ce bâtiment à une sculpture suspendue et aérienne, entre terre et ciel et entre monumentalité et équilibre.

La répétition d’un élément « basique et impersonnel » n’a pas empêché de créer de la différence, des pleins, des vides et des variations. La population a créé de la diversité dans l’occupation et la personnalisation de l’espace intérieur et extérieur. Ceux qui vivent dans Habitat 67 créent leur propre monde et personnalisent leur espace au cœur d’un ensemble.

Aujourd’hui, les résidents originaires de tous les horizons amènent une hétérogénéité dans l’appropriation. Habitat 67 rassemble une population diversifiée qui vit en bonne harmonie grâce à ce principe d’habitat collectif et individuel à la fois. Une qualité de vie enviée par beaucoup.

C’est sans doute une des rares utopies modernes qui se soit concrétisée et qui ait connue un réel succès populaire. Ce concept est apprécié et admiré autant par le milieu des architectes et urbanistes que par le public et les résidents.

Plus de 40 ans après, le gouvernement du Québec attribue le titre de « Monument Historique » à ce bâtiment qui rayonne encore. Habitat 67 est le premier édifice moderne à obtenir cette reconnaissance du gouvernement.

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L’ÉLÉMENT HABITÉ DANS LA PRÉFABRICATION : LES OEUVRES DE CHARLOTTE PERRIAND

A l’échelle du corps, j’ai choisi de focaliser mes recherches sur les œuvres de Charlotte Perriand qui développe la théorie des éléments habités issus de la préfabrication. Un travail qu’elle effectue à différentes périodes et dans l’emploi de divers matériaux.

Charlotte Perriand est l’une des plus célèbres créateurs de mobilier des années 1950. Née en 1903 et décédée en 1999, elle est connue notamment pour son association avec Le Corbusier et Pierre Jeanneret, qui l’ont remarquée très tôt. Diplômée de l’Union Centrale des Arts Décoratifs, elle rompt rapidement avec l’académisme et adopte des théories avant-gardistes prenant en compte les matériaux, la fonctionnalité, les loisirs et le bien-être. Son séjour au Japon se transformera en quatre années d’inspiration de la culture japonaise.

A l’entre-deux-guerres, elle se tourne vers le logement social, au cœur des préoccupations de l’époque. Lors de sa collaboration avec Le Corbusier, elle travaille sur les cellules d’habitat minimal à l’aménagement modulaire. Elle exploite entre autre l’acier, le cuir, le verre et s’inscrit dans l’art industriel.

En 1929, elle est membre fondateur de l’Union des Artistes Modernes.

Un mouvement qui a pour volonté d’exploiter les matériaux nouveaux et les techniques nouvelles pour les adapter à la vision moderne. Elle se démarque par sa réflexion sur un habitat et un mobilier adaptés à l’homme et destinés au plus grand nombre.

Elle crée des liens étroits avec Jean Prouvé et se dirige vers l’architecture modulaire préfabriquée. Un principe qu’elle met en œuvre notamment lors d’un concours en 1934, sur le thème de « la maison individuelle pour une famille composée de parents et de trois enfants ». En 1935, elle poursuit son étude avec « la maison de week end » pouvant accueillir deux personnes supplémentaires, dans une structure légère et démontable. Dans la lignée de cet exercice, elle développe deux autres projets auxquels elle ajoute le concept de préfabrication : le Refuge Bivouac en 1937 et le Refuge Tonneau en 1938.

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Après la Seconde Guerre Mondiale, elle se lance dans la synthèse entre tradition et industrie. Des habitations bon marché et maisons ouvrières aux refuges et hôtels de montagne, ses projets recherchent le confortable et le fonctionnel, dans un respect de l’environnement et l’économie.

Au cœur de son travail, j’ai choisi d’étudier trois modules préfabriqués que l’on pourrait qualifier d’objets ou de mobilier au vue de leur indépendance. Trois projets qui renvoient globalement à la notion d’habitat temporaire : le Refuge Bivouac, le Refuge Tonneau et les salles de bain des Arcs 1800.

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L’ÉCHELLE DE L’ABRI TEMPORAIRE : LE REFUGE BIVOUAC

Fascinée par la nature et passionnée de montage, Charlotte Perriand théorise l’art d’habiter, dans l’harmonie entre l’homme et son milieu. Alpiniste, skieuse et randonneuse, elle conçoit dans les années 1930 des habitats de loisirs en altitudes suivant les procédés de préfabrication, en bois et métal. Elle pense chaque cellule de sa structure à son aménagement intérieur.

Dans un contexte d’après-guerre, où la société est déprimée, consternée et figée, on tend vers une société nouvelle qui utilise la modernisation pour s’adapter et se sortir des crises.

En 1936, le Front populaire remporte les élections pour la première fois. S’en suivent des grèves ouvrières massives qui donnent naissance aux Accords de Matignon et ainsi à des privilèges. Ils peuvent désormais profiter de congés payés, de journée de travail de 8h et de loisirs. La culture populaire de masse se développe et les loisirs touchent tous les types de population.

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Le Refuge Bivouac est imaginé en 1936 en collaboration avec l’ingénieur André Tournon. Il s’agit d’un refuge d’altitude pouvant accueillir jusqu’à six personnes, installé au col du Mont-Joly, en Haute Savoie.

Tous les éléments du refuge sont préfabriqués et pensés pour être transportés facilement à dos de mulet et montés à bras d’homme. L’intérieur, de 8m², est pensé compact et modulable dans ce souci de facilité de transport et d’efficacité fonctionnelle et économique. Les sommiers en bois sont amovibles.

Ils servent de banquettes la journée et de lits la nuit. Les tabourets sont cubiques pour permettre de ranger ses affaires, etc.

L’ossature se compose de tubes d’aluminium, à l’image d’un échafaudage, légers et robustes.

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L’aluminium est un métal pauvre, malléable et léger, qui résiste à l’oxydation. En 1827, le chimiste allemand Friedrich Wöhler isole l’élément aluminium. Il part du minerai la bauxite, et en extrait par un procédé chimique l’alumine. Par électrolyse, on transforme l’alumine en aluminium. Ainsi, l’aluminium est un métal abondant sur Terre. Cependant, avec 4 tonnes de bauxite, on extrait 2 tonnes d’alumine et obtient une tonne d’aluminium. Dans les années 1850, le prix de l’aluminium avoisine alors le prix de l’or. On commence par en faire des bijoux de luxe. Puis son utilisation industrielle devient considérable grâce à ses qualités d’usinage et de moulage, et on assiste à une baisse des coûts de fabrication du matériau.

Avec la pénurie d’après-guerres, l’aluminium est recyclé. Celui-ci est alors employé pour fabriquer des ustensiles de cuisine en majorité. Enfin, au début du XXème siècle, l’aluminium se révèle être un très bon alliage. Il est exploité dès 1909 dans l’industrie aéronautique et dans le câblage électrique en 1921. La crise de 1929 a des répercussions considérables sur l’industrie et la métallurgie. Elle entraine une chute de l’utilisation de l’aluminium jusqu’en 1935. Les designers commencent à manipuler ce métal dans la création d’objets et de mobiliers.

L’aluminium est surtout apprécié pour sa grande légèreté (sa densité est trois fois plus faible que celle de l’acier). De plus, au contact immédiat de l’air, une fine couche d’oxydation se crée sur la matière et stoppe la corrosion. L’aluminium peut ainsi résister à des conditions extrêmes. En 1970, son prix décline jusqu’à atteindre 2,53€ le kilogramme d’aluminium de première fusion en 2011.

Avant que Charlotte Perriand ne l’emploie pour sa structure préfabriquée, l’aluminium a connu divers secteurs d’utilisation allant des différents moyens de transport (automobile, bateau, train, vélo, avion, etc) aux biens de consommation et emballages, en passant par la construction, l’électronique, la pyrotechnie, l’art, l’aéronautique et l’astronautique.

Pour l’étude des refuges, j’ai concentré mon développement sur les avions et les bateaux. Deux secteurs où la légèreté et la résistance physique et thermique sont indispensables, comme dans le cas des refuges d’altitudes transportables.

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Le fuselage d’un avion, c’est-à-dire l’enveloppe structurelle aménagée pour transporter la charge utile de l’appareil, est fait d’alliages à base d’aluminium.

Ils sont simples d’utilisation, ultra légers et ultra résistants.

Les ailes, initialement en toile puis en bois, tendent dès 1920 vers l’aluminium.

La première structure aluminium apparait en 1933 avec le Douglas-DC-2. Celle-ci résiste aux intempéries, aux fortes chaleurs et aux situations extrêmes que l’on rencontre en haute altitude.

Depuis les années 1960, l’architecture aéronautique utilise davantage des matériaux composites et des alliages à base d’aluminium pour augmenter les performances aéronautiques car l’aluminium conserve des propriétés mécaniques faibles à l’échelle d’un avion. Aujourd’hui, on utilise plutôt du titane ou de la fibre de carbone, car le fait de créer un alliage avec de l’aluminium détruit la fine couche naturelle d’oxydation et réduit la résistance de l’élément à la corrosion.

L’aluminium reste cependant le matériau de référence de certaines pièces.

Du côté de l’architecture navale, les flotteurs anciennement en bois, sont aujourd’hui en majorité en acier et en aluminium pour les navires rapides.

La légèreté facilite la flottaison et les caractéristiques chimiques permettent de résister aux agressions de la mer.

Dans son article « Wood or Metal », d’avril 1929, Charlotte Perriand définit le métal par l’annotation : « minimum de poids – maximum de solidité ».

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A l’intérieur de cette ossature métallique, elle fixe des parois autobloquantes inventées spécialement pour ce projet. A l’aide d’André Tournon, elle imagine une paroi sandwich mêlant plaques d’aluminium, de contreplaqué et couches d’air. Une invention qui sera commercialisée par l’Aluminium Français. Les plaques d’aluminium et de contreplaqué permettent la résistance aux agressions physiques et les couches successives d’air et de contreplaqué servent d’isolant thermique.

Le contreplaqué est un collage de plusieurs feuilles de bois, associées de sorte que les grains du bois se croisent et forment une pièce épaisse, plus résistante que le bois naturel. Il existe depuis l’Egypte Antique sous forme de fines feuilles de bois. Il connait un essor important à la fin du XIXème siècle avec l’invention de la tour rotative pour presser le bois.

Dès 1860, on assiste à la commercialisation et à l’industrialisation du contreplaqué. Les artistes l’utilisent comme support de peinture. Disposant de propriétés physiques proches de celles du bois massif, il résiste davantage à la déformation, aux chocs et aux intempéries. Cependant, il pèse plus lourd que le bois massif mais coûte moins cher.

A l’entre-deux-guerres, on découvre de nouvelles colles plus performantes.

Le contreplaqué est apprécié pour ses qualités d’isolant thermique et acoustique, pour sa stabilité en plan et sa liberté de dimensionnement. Il est exploité dans différents secteurs tels que le nautisme, grâce à son excellente résistance à l’eau ; le transport, en tant que plancher de train ou de voiture par exemple ; la construction, tel quel ou en élément de coffrage ; la menuiserie, pour ses qualités d’isolant ; l’ameublement intérieur, liberté de formes et d’assemblage à moindre coût ; etc…

Grâce au choix de ces matériaux, on obtient un module de 750kg, mobilier compris, répartis en 26 charges de 24kg et 4 charges de 36kg n’excédant pas 2,5m de long et pouvant être monté en quatre jours. Ce refuge peut être installé dans différents lieux grâce aux tubes métalliques qui s’adaptent aux sites les plus accidentés. Le décollement du sol permet donc une adaptabilité et une isolation thermique.

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LE REFUGE TONNEAU

En 1938, sur la même idée, elle s’engage dans l’amélioration structurelle de son concept avec le Refuge Tonneau, qui restera inabouti par manque de financement et l’arrivée de la guerre.

Charlotte Perriand reprend l’idée d’une structure métallique mais dans une forme différente. Un mât central porte l’ensemble de douze baleines à l’image d’un parasol, d’un diamètre de 3,80 mètres et 3,92 mètres de haut. Les panneaux sandwichs en aluminium et contreplaqué sont réemployés pour la charpente et les parois. L’ensemble repose sur une plateforme surélevée pour permettre là encore de s’implanter sur n’importe quel site. Sa forme dodécagonale permet une accroche au vent minimale et la matière aluminium extérieure empêche la neige de s’accrocher. L’ensemble se décompose en charges de moins de 40kg, mesurant 1,05 mètre par 2,10 mètres, facilement transportables. Le montage se fait en trois jours seulement.

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Charlotte Perriand s’intéresse aux thématiques de gain de place, de fonctionnalité, de confort et d’échelle humaine. Pouvant accueillir huit personnes, ce refuge cosy est pensé au millimètre près. On retrouve deux niveaux. Un rez-dechaussée composé d’un sas, d’une pièce principale, d’une cuisine avec deux lits individuels modulables et d’un débarras pour les sacs à dos et les skis. L’étage, en soupente, comprend les six couchages restants.

Au niveau du confort thermique, un poêle est inséré au mât central et permet une diffusion du chauffage dans tout le refuge. De plus, l’élévation de la température se fait très rapidement par la simple présence des occupants grâce aux panneaux isolants. Cela renvoie en un sens aux problématiques actuelles de surchauffe des espaces. Avec les performances thermiques et le développement de la technologie, certains espaces sont aujourd’hui surchauffés : un bureau où fonctionnent plusieurs ordinateurs par exemple. On cherche alors à évacuer ces calories superflues grâce, en partie, au concept de ventilation. Ici, Charlotte Perriand pense déjà à inclure une ventilation pour éviter la condensation. Combinée au chauffage et par présence de parois en bois et de joints imperméables, la condensation intérieure est quasi inexistante.

Dans le cadre d’un projet pédagogique, le Refuge Tonneau a été construit en 2010 d’après les plans de Charlotte Perriand et exposé lors de la 3ème Biennale d’Art Contemporain des Vallées de Thônes puis à l’Ecole d’Art d’Annecy. Sa forme dodécagonale lui a valu le surnom de « carrousel de légèreté ».

Dans un esprit de structure évolutive, l’architecte a dessiné deux autres modèles du Refuge Tonneau pouvant loger jusqu’à 48 personnes. On peut imaginer que la notion de modularité du projet permet une multiplication de l’élément, adaptée à la volonté ou nécessité des usagers.

Quelques temps après, elle déplace le Refuge Bivouac plus en altitude, audessus de Saint Nicolas de Véroce où elle s’est installée pour écrire. Et durant l’hiver 1939, elle effectue une batterie de tests pour appuyer sa théorie : température, hygrométrie, condensation et résistance au vent. Les résultats démontrent que cette construction légère, confortable et d’apparence fragile résiste parfaitement aux conditions extrêmes comme la neige et le vent.

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L’ÉCHELLE DU MOBILIER : LA SALLE DE BAIN PRÉFABRIQUÉE DES ARCS 1800

Après la Seconde Guerre Mondiale, la France entre dans une période de forte croissance économique. Les Trente Glorieuses sont notamment caractérisées par une société de consommation débordante et une croissance de la production industrielle. On parle de standardisation, de production en série et de mondialisation.

En 1967, Charlotte Perriand se voit confier le projet de la station de ski Les Arcs. Un projet global de quatre sites dirigés par des équipes d’architectes et d’urbanistes, sur lequel elle travaillera durant 22 ans. C’est l’occasion pour elle de mettre en œuvre toutes ses recherches sur l’habitat collectif, l’aménagement d’intérieur et le loisir pour tous. Bien qu’elle se soit chargée de la conception des immeubles d’habitation dans leur totalité, je m’intéresse seulement au module de la salle de bain qu’elle met en place en 1975. Un module préfabriqué, totalement indépendant de la cellule de vie, qui correspond parfaitement à ma recherche.

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La salle de bain est constituée de deux coques en polyester thermoformé, assemblées horizontalement en usine, de 2,28 mètres par 1,95 mètre.

La coque basse, blanche, contient une grande baignoire, un lavabo et un cabinet de toilette suspendu. La coque haute, de couleur rouge, recouvre le tout, agrémentée d’un miroir, d’appliques et de barres de fixations pour les serviettes de bains. L’intérieur est entièrement laqué, ce qui crée une esthétique totalement différente de l’extérieur plus brut.

Le polyester est une fibre synthétique brevetée en 1941 par deux chimistes britanniques. Il apparait en France en 1954, sous la forme de fibres textiles. Aujourd’hui encore, le polyester correspond à 70% des fibres synthétiques utilisées dans un vêtement. Mélangé avec d’autres fibres comme le coton ou la laine, on l’utilise également dans l’industrie agricole, des travaux publics, géotextile ou pour les emballages de conservation.

C’est au début des années 1950 qu’apparaissent les résines polyester liquides, employées dans la fabrication de pièces composites. On parle de polyester insaturé qui est une résine liquide et thermodurcissable. Il est souvent associé au verre, sous forme de fibres, tissus ou microbilles, dans les pièces composites, pour un faible coût : environ 2€ le kilogramme. Sa première application industrielle a lieu en 1953, avec certaines pièces de la Chevrolet Corvette C1.

Reconnus pour sa légèreté, sa longévité et son imperméabilité, le polyester est principalement utilisé pour des applications grand public telles que des piscines, des bateaux ou des cuves. On le retrouve en quantité sur les chantiers navals mondiaux. C’est la résine la plus répandue dans la conception de pièces en matériaux composites. Solide, elle résiste aux chocs et aux agressions chimiques.

Sa capacité thermodurcissable lui délivre une élasticité et une liberté d’utilisation.

Certains modules sont accompagnés d’un point cuisson, conçu selon la même logique : deux coques assemblées horizontalement et ouverte sur l’espace de vie.

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Entièrement conçues en atelier, ces salles de bains sont mises en place à l’aide d’une grue. Les ouvriers n’ont plus qu’à faire les branchements d’eau et d’électricité. « Répondant aux impératifs des programmes, d’un urbanisme de concentration, d’une vitesse de réalisation (…) il me fallait normaliser pour écourter le temps de pose : en premier lieu le sanitaire et le plan de cuisson, reliés à la gaine verticale… c’est ainsi qu’à partir de 1975, compte tenu des plannings, tous les matins, sept salles de bains furent livrées, terminées, prêtes à être montées par grue.

L’expérience positive porta sur 3000 unités. » Carnet de montage.

Quarante ans après, ces salles de bain préfabriquées sont toujours intactes symbole d’un choix judicieux des matériaux et de la mise en œuvre.

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CONCLUSION

La rationalisation par la préfabrication ne signifie pas seulement production en série ; standardisation et banalisation de l’architecture. Elle correspond à la qualité et la précision de l’architecture. Sous une apparente simplicité, les éléments préfabriqués révèlent une réflexion complexe et complète, effectuée en amont de la conception ; à l’image du mobile de Calder qui semble simplement flotter dans les airs mais qui en réalité est le résultat d’un ensemble de calculs et d’essais indispensables à cet équilibre parfait.

Comme nous avons pu le voir avec ces exemples, la préfabrication peut être employée pour une pièce unique, dans une volonté d’allier finesse et robustesse et de réduire l’impact de l’ouvrage et de sa conception sur le site ; ou pour une production de masse, in situ, qui demande une facilité de mise en œuvre dans un esprit d’économie et de qualité de vie ; ou encore pour une production répétée d’objets pérennes et efficaces par l’utilisation des matériaux adaptés.

La rationalisation ne se fait pas seulement par le procédé de la préfabrication, rapide et économique, mais par ce que celui-ci peut offrir à la conception. C’està-dire l’opportunité d’une structure fine, un choix de matériaux considérable répondant à différentes problématiques, la précision jusqu’au moindre détail, la modularité, la pérennité, etc. Un produit préfabriqué est un produit entièrement réfléchi.

L’idée architecturale renvoie à un lieu, un usage, une surface, une forme, des dimensions, un matériau, un assemblage, etc ; et c’est la synthèse de ces choix qui justifie une architecture préfabriquée remarquable.

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