Rénovation - Bundesamt für Energie BFE
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Rénovation - Bundesamt für Energie BFE
Peter Schürch | Dieter Schnell Rénovation La construction complémentaire durable Contenu La construction complémentaire 3 1. Objectifs de la construction complémentaire durable 11 2. Evaluation architecturale 21 3. Analyse25 4. Processus de planification, stratégie et communication 31 5. Durabilité économique 35 6. Enveloppe du bâtiment 41 7. Protection phonique 59 8. Structure porteuse 65 9. Sites contaminés, concepts de matériaux, séparation des systèmes 73 10. Sécurité et protection contre l’incendie 81 11. Concepts énergétiques 85 12. Technique du bâtiment 93 13. Espace extérieur 103 14. Exemples109 15. Annexe139 Impressum Rénovation – La construction complémentaire durable Editeur: Fachhochschule Nordwest schweiz, Institut Energie am Bau Auteurs: Peter Schürch et Dieter Schnell avec des contributions de Aleksandar Backovic’, Alfred Breitschmid, Klaus Eichenberger, Urs-Thomas Gerber, Niklaus Hodel, Philippe Lustenberger, Hansruedi Meyer, Heinz Mutzner et Jürg Tschabold. Direction de projet: Fachhochschule Nordwestschweiz; Institut für Energie am Bau, Muttenz; Armin Binz, Barbara Zehn der Révision et mise en page: Faktor Jour nalisten AG, Zurich; Othmar Humm, Christine Sidler Traduction: Ilsegret Messerknecht Cet ouvrage fait partie de la série de pu blications spécialisées «Construction du rable et rénovation». Il se base sur les cours du cursus Master visant à l’obten tion d’un certificat «Energie et construc tion durable» (www.en-bau.ch), une offre de formation continue de 5 hautes-écoles spécialisées suisses. Cette publication a été financée par l’Office fédéral de l’éner gie OFEN/SuisseEnergie et la Conférence des directeurs cantonaux de l’énergie (EnDK). Commande: A télécharger gratuitement sous www.energiewissen.ch ou sous forme de livre auprès de Faktor Verlag, [email protected] ou www.faktor.ch Janvier 2013. ISBN: 978-3-905711-17-2 Introduction La construction complémentaire Dieter Schnell Peter Schürch Jusqu’au début du vingtième siècle, il était tout à fait courant et naturel d’utiliser le principe de construction complémentaire pour agrandir un bâtiment ou l’adapter à de nouveaux besoins. D’une part, en pré sence de nouveaux besoins en termes d’espace, la situation économique ne per mettait généralement pas d’envisager une démolition puis une reconstruction, les seules options possibles étant d’agrandir et de compléter l’existant. D’autre part, réutiliser sciemment et de manière ciblée des bâtiments traditionnels était semblet-il devenu une pratique très courue. Sous l’impulsion révolutionnaire de l’architec ture moderne, développée après la pre mière Guerre mondiale, la construction complémentaire perdit tout attrait aux yeux des architectes, qui ne l’envisagèrent plus qu’à contrecoeur. C’est ainsi que se perdit l’ancienne tradition de la construc tion complémentaire de qualité, les archi tectes abandonnant le terrain aux maîtres d’ouvrage et aux dessinateurs en bâti ment. De ce fait, une procédure qui était à l’origine bien entendu l’apanage des ar chitectes, dont certains de grand renom, doit aujourd’hui être redécouverte, comme un nouveau et difficile défi à rele ver. Dans un contexte d’amenuisement des ressources, de changement clima tique, de nouvelles tendances sociales et prescriptions légales, mais également d’exigences croissantes en matière de confort, les propriétaires se doivent au jourd’hui d’entretenir leur bâtiment en anticipant sur l’avenir et de l’adapter pro gressivement aux exigences de qualité plus strictes de demain. Dans ces circons tances, la construction complémentaire n'est plus une simple adaptation dans l'urgence d’un bâtiment vieillissant, suc cession dès le début de compromis dou teux, mais un véritable défi qui exige des architectes, tout d’abord, une compré hension globale de l’existant, puis la maî trise totale des techniques et prescriptions actuelles en matière de développement durable, et enfin une grande capacité d’innovation. Ce devoir d’innovation ré sulte, premièrement, des exigences éle vées en matière de durabilité des bâti ments, deuxièmement du caractère unique de chaque projet et troisièmement de l’aspect esthétique que doit malgré tout revêtir tout concept de construction complémentaire. Car il est évident que les constructions peu attirantes ou défigurées par des interventions ultérieures perdent non seulement de la valeur, mais sont également beaucoup plus rapidement considérées comme ayant besoin d’une rénovation. Dans ce livre, nous nous efforcerons de donner un aperçu général de ce thème; il ne s’agit pas de partager les dernières ac tualités relatives à certains sujets. Cet ou vrage n’est pas non plus un livre de re cettes qui vous expliquerait comment jon gler avec les différentes normes et pres criptions. Il s’agit bien davantage d’un aperçu des grandes questions sociocultu relles, méthodiques, économiques, écolo giques, techniques et physiques, qui doi vent se poser à la fois dans la situation de départ et pour le concept planifié. Le principe méthodique de base le plus important est le travail d'équipe. Celui-ci n’est pas seulement sans cesse brigué et recommandé comme une mesure permet tant de garantir la réussite du projet. Il s'applique aussi bien entendu à ce livre. Les chefs de projet et principaux auteurs enseignent ensemble depuis plusieurs an nées à des étudiants en architecture, à la Haute école spécialisée bernoise de Ber thoud. Le terme «ensemble» peut même être pris au pied de la lettre, puisque dans cette école, de très nombreux cours sont donnés en équipe, favorisant ainsi les dé bats interdisciplinaires. La plupart des au teurs mis à contribution pour la rédaction des chapitres techniques proviennent du contexte de ces cours de formation archi tecturaux et appartiennent ainsi, en de hors même du projet relatif à cet ouvrage, 4 La construction complémentaire au champ élargi de la collaboration inter disciplinaire. Certains chapitres sont en outre signés par plusieurs auteurs qui, toujours avec un bagage technique diffé rent, ont travaillé sur le texte en étroite collaboration. La structure du livre vise d’une part à mettre en parallèle des éléments analy tiques, méthodiques et techniques et à les traiter équitablement, et d’autre part à classer les thèmes dans un ordre qui resti tue pour l’essentiel l’ordre des questions qui se posent dans le cadre d’un projet concret de construction complémentaire: Au début l’analyse, puis les méthodes et enfin les thèmes techniques relatifs à la construction. Le livre s’achève sur huit exemples représentatifs de projets cou rants qui, sauf éventuels petits problèmes susceptibles de survenir partout, peuvent être considérés comme des solutions posi tives et réussies. La construction complémentaire sur des bâtiments existants exige, avec les objec tifs actuels, de nouveaux concepts glo baux et des projets appropriés. Ces concepts doivent «Manifestement, le principal problème présenter l’ouver de l’humanité, au cours de ce siècle, ture et la flexibilité sera de savoir comment améliorer sa requises pour per qualité de vie sans pour autant mettre plus tard de détruire l’environnement.» réagir à d’éven Edward O. Wilson, biologiste tuelles évolutions. Aujourd’hui, il est primordial de procéder à une analyse pré cise, à une estimation à sa juste valeur du gros œuvre et à un diagnostic détaillé des constructions, en tenant compte de l’envi ronnement et de l’aménagement des es paces extérieurs. C’est à partir de là que doivent être identifiés les aspects écono miques, sociaux, énergétiques, techniques et architecturaux pertinents et que doi vent être développées des solutions nova trices, globales, durables, et pourquoi pas radicales. Et cela nécessite des concepts cohérents, si possible sous forme de va riantes, qui répondent aux objectifs spéci fiques du projet. Les constructions doivent être considérées dans leur intégralité. Elles doivent être planifiées et réalisées en garantissant une haute qualité architecturale, dans le res pect de l’existant, au besoin en perfec tionnant des modes de construction tradi tionnels ou régionaux, mais toujours en tenant compte des aspects essentiels sur le plan social. Cette approche globale exige des planificateurs qu’ils consentent à intégrer des critères supplémentaires, de nouveaux processus, des conditions de départ spécifiques et qu’ils s’ouvrent à un travail en équipe. Un bâtiment ancien est déjà un système différencié, qui réagit de façon ultrasensible à la moindre modifica tion. Il est d’autant plus important que la réflexion et la planification soient appro priées et orientées vers l’objet existant. 5 Rénovation Stratégies de résolution Peter Schürch Notre objectif premier est de promouvoir une architecture contemporaine et haut de gamme, capable de satisfaire aux diffé rents critères de construction urbaine, d’espace et d’architecture tout en respec tant les postulats en matière de dévelop pement durable. Pour définir les objectifs d’un projet de construction complémen taire, on peut se baser sur la recomman dation SIA 112/1 Construction durable – Bâtiment, complétée de principes compa rables de la DGNB ou LEED, ainsi que sur des objectifs fixés par les mandataires ou sur des critères spécifiques au projet. Le respect de ces critères n’est en aucune manière garant d’une architecture réussie, mais contribue, dans la phase d’analyse et dans le processus de planification, à per mettre le développement en profondeur des projets et à favoriser une réflexion plus pointue. Les planificateurs doivent faire preuve de créativité et de sensibilité vis-à-vis de l’existant, et doivent mettre au point un projet cohérent et convaincant tout en respectant les différentes exi gences. Le projet doit en outre prendre en considération les qualités ou paramètres existants sur le plan structurel, local, fonc tionnel et social. Créer une architecture est également un processus interdiscipli naire. Les précieux témoins architecturaux de notre Histoire, avec leurs qualités spa tiales complexes, doivent être transformés avec la plus grande précaution. Les connaissances et les compétences en ma tière de bâtiments et de quartiers efficaces sur le plan énergétique, ou encore en ma tière d’aménagement urbain, doivent également être intégrées au projet, tout comme la capacité à permettre une mobi lité plus efficace et moins émissive. Et remplir réellement ces exigences, c’est l’assurance d’en tirer des avantages sup plémentaires et une autre valeur ajoutée. Planification et ouverture d’esprit Les concepts doivent présenter l’ouver ture et la flexibilité requises pour per mettre à tout moment de réagir à d’éven tuelles évolutions. Afin que ces presta tions requises puissent être intégrées dans un système éventuellement surdéterminé et ce, même dans la construction complé mentaire de tous les jours, il faut attribuer plus d’importance à cette compétence de planificateur globale. Tous les problèmes qui se posent ne peuvent pas être «L’objet de la construction complérésolus au sein d’un mentaire doit en premier lieu être même projet, ce considéré dans son contexte local et qui représente un ce, afin de le mettre à l’abri de toute défi énorme pour mode architecturale ou de toute solules concepteurs ar tion inadéquate. La construction, chitecturaux d’au considérée dans son contexte, pose jourd’hui. Il faut toujours la question, de par son lien donc définir des avec l’actualité du lieu, de la modifipriorités en toute cation et du développement de nouconscience, déter veaux types de construction. Le lieu miner précisément et le type ont toujours été, et resteles conditions de ront toujours, aux origines de la départ et avoir le forme architecturale.» courage de s’atta Gion Caminada quer aux lacunes. Un projet ou un concept se développe à partir des objectifs prédéterminés et de réflexions architecturales: ]]Comment réaliser une construction com plémentaire sur le bâtiment sans rien dé truire de précieux? ]]Les bâtiments anciens font partie de notre Histoire et de notre culture et ne doi vent pas disparaître derrière des couches d’isolant. ]]Quels sont les concepts et constructions envisageables pour l’enveloppe du bâti ment? ]]Quelles sont les interventions appro priées en termes d’aménagement de l’es pace? ]]Concept architectural porteur, idée? ]]Une construction nouvelle de remplace ment est-elle une solution possible? ]]Quelles sont les priorités du mandataire? Une analyse et une évaluation précises du défi à relever et des ressources dispo nibles, une vision à long terme et l’estima 6 La construction complémentaire Illustration 1: Les cinq variantes mentionnées se distinguent par l’ampleur des interventions; de gauche à droite, les mesures sont de plus en plus importantes. tion des chances et des risques, permet tent de prendre des décisions sur des bases solides. Aujourd’hui, les construc tions complémentaires se doivent non seulement d’être convaincantes sur le plan économique et esthétique, mais doi vent également être tournées vers l’avenir et efficaces sur le plan énergétique. Et cela passe par un concept global réfléchi et bien localisé, avec des objectifs à long terme et une possibilité de mise en œuvre modulaire. Variantes de la construction complémentaire 1. Rénovation en surface et élimination des défauts: Faibles coûts de construction, donc courtes durées d’amor tissement. Pas de préservation de la va leur, pas de perspective à long terme. Au cun concept global n’est nécessaire. Com plexité des différentes mesures très limi tée. Bilan: n’est intéressant que si l’utilisa tion ultérieure n’est pas bien définie. Solu tion à court terme non économique, non durable! Assainissement: cinq variantes Décision de construction complémentaire Analyse Potentiel en termes de droit de la construction Evaluation de la subs tance bâtie Valeurs immatérielles Potentiel d’utilisation Potentiel écono mique Objectifs Utilisation tournée vers l’avenir Idée architecturale, pertinence Enveloppe du bâti ment Technique du bâti ment Intérieur Etude de différentes variantes 1. Rénovation en sur face 2. Modernisation par étapes 3. Modernisation globale 4. Solution spécifique au projet Décision sur des critères durables SIA 112/1 Etude de projet et réalisation Contrôle des résultats 5. Constr. nouvelle de remplacement 7 Rénovation 2. Modernisation par étapes: Coûts de construction relativement élevés, qui se ré partissent sur les étapes pendant plusieurs années (jusqu’à 25 ans); le concept de mo dernisation doit se rapporter à toutes les étapes. Les différentes étapes ne doivent pas être planifiées de façon isolée. Les deux variantes «modernisation par étapes» et «modernisation globale» sont équivalentes sur le plan des mesures individuelles mises en œuvre: pas d’alternative à la construc tion professionnelle de qualité. 3. Modernisation globale: Variante coû teuse, mais plus avantageuse à long terme, car de longues durées d’amortisse ment sont possibles. Condition du concept global: soutien par des architectes et des planificateurs techniques. Les deux va riantes «modernisation par étapes» et «modernisation globale» sont équiva lentes sur le plan des mesures individuelles mises en œuvre: pas d’alternative à la construction professionnelle de qualité. 4. Solution spécifique au projet: trans formation, annexe, transformation par tielle, modernisation etc. Il s’agit de déve lopper un concept global cohérent spéci fique au projet, qui se compose d’un mé lange de différentes mesures. 5. Construction nouvelle de remplacement: La situation sur le marché du loge ment est difficile à estimer sur le long terme. La société change, les exigences en matière d’habitat aussi. Aujourd’hui, moins de personnes ont besoin de plus de surface d’habitation et celle-ci doit pou voir être utilisée de façon polyvalente et flexible. Lorsque le plan d’une maison in dividuelle ou à plusieurs logements n’est plus adapté, que le gros œuvre ainsi que les installations ont besoin d’une rénova tion et que la protection phonique est elle aussi insuffisante, il peut être intéressant d’envisager une construction nouvelle. Une construction nouvelle offre une marge de manœuvre plus importante: d’une part, la valorisation peut être aug mentée, ce qui génère de meilleurs rende ments. D’autre part, un logement mo derne crée une nouvelle demande. Un quartier peut ainsi prendre de la valeur et des zones d’habitation se développer de façon positive. Une construction nouvelle peut également représenter un avantage sur le plan architectural. Capteurs solaires Photovoltaïque Capteurs solaires Photovoltaïque Capteurs solaires Photovoltaïque Capteurs solaires Photovoltaïque Pont thermique DG OG Périmètre d’isolation OG Périmètre d’isolation Capteurs solaires Photovoltaïque Pont thermique DG EG Pont thermique EG UG UG Capteurs solaires Photovoltaïque Capteurs solaires Photovoltaïque Photovoltaik Sonnenkollektoren DG OG EG Périmètre d’isolation Périmètre d’isolation OG EG UG UG Illustration 2: Exemple d’une étude de variantes. 8 La construction complémentaire Quel projet de construction complémentaire? Il est toujours avantageux d’envisager dif férentes solutions: l’élaboration de plu sieurs approches de projet exige de faire le point sur les mesures nécessaires à court terme, à moyen terme et à long terme. Il s’agit alors d’évaluer et d’analyser les ob jectifs, les conditions de départ, les quali tés et les éventuelles valeurs ajoutées. ]]Mise à contribution de spécialistes ]]Etude de différentes variantes ]]Qualité architecturale, atmosphère, den sité ]]Etudes de faisabilité avec estimation des coûts et des rendements ]]Estimation des risques économiques avec définition précise des coûts ]]Consommation d’énergie plus faible à long terme, afin d’être le plus indépendant possible des fluctuations de prix des agents énergétiques ]]Utilisation d’énergies renouvelables ]]Contribution à la biodiversité ]]Gestion cohérente de l’eau (utilisation des eaux grises, des eaux sales, des eaux de pluie) ]]Espace extérieur de qualité Les solutions possibles ne se limitent pas, dans l’avenir, au bâtiment seul, mais s’étendent à tout un quartier, à toute une zone d’habitation ou même à toute une région. C’est pourquoi il faut également se remémorer les solutions radicales, pro venant peut-être d’une périphérie forte et de centres dynamiques, qui perpétuent une Suisse des régions et par là, sa culture de la construction, dans toute sa diversité et sa richesse. Les ouvrages ayant fait l’ob jet d’une construction complémentaire doivent témoigner avoir été l’œuvre de personnes attentives qui ont su guider l’existant vers l’avenir avec respect et pru dence. Dans la pratique: il est recommandé de prendre contact au plus tôt avec des en treprises et d’autres spécialistes, afin d’analyser le gros œuvre. Le savoir-faire d’un entrepreneur est requis et celui-ci doit également être dédommagé de ma nière appropriée. Il est important de toujours remettre en question le processus et les conditions de base: ]]Une réflexion à long terme est-elle ren table? ]]Les coûts de l’énergie dans les prochaines décennies sont-ils pris en compte? ]]Le matériau de construction choisi peutil être facilement remplacé ou réparé? ]]La problématique des interfaces est un problème particulièrement épineux dans le cas des transformations. ]]Les coûts d’entretien représentent-ils un risque? ]]Meilleure qualité d’habitation pour des émissions de CO2 plus faibles? ]]Habitat authentique? ]]Le bâtiment, le quartier, la ville comme centrale: gestion autonome et post-fos sile? ]]Objets de construction complémentaire de qualité, planifiés de façon durable? ]]Les bâtiments produisent-ils en même temps l’énergie nécessaire pour la mobilité des habitants? ]]Panneaux solaires intégrés comme équi pement des constructions? Phase d'exécution, réalisation: Cette phase requiert une grande attention de la part de toutes les parties concernées, car il est primordial de prendre en compte les constructions existantes, de pouvoir réagir à-propos aux surprises pouvant survenir lors de la construction et de savoir prendre des décisions rapides et prudentes tout au long du déroulement du projet. Communication: Pour atteindre les ob jectifs de la construction complémentaire de demain, la notion de communication est essentielle. Toutes les personnes concernées par le processus, les manda taires, les planificateurs et les conserva teurs, les ingénieurs du bâtiment et les entrepreneurs, doivent dialoguer sur les défis à relever et les solutions possibles et engager des débats controversés. Au jourd’hui, c’est aussi pour les générations «post-fossiles» que nous finançons, plani fions et construisons des bâtiments. 9 Rénovation La réussite passe par une vision à long terme Investir dans une rénovation, c’est investir dans l’avenir. Et cela doit se faire à l’issue d’un débat intensif et transparent. Pour réussir la planification d’une construction complémentaire, il faut mettre en œuvre des processus complexes impliquant dès le début la prise de décisions très impor tantes et la définition des conditions de départ. Une analyse et une évaluation précises du défi à relever et des ressources disponibles, une vision à long terme et la définition des chances et des risques, per mettent de prendre des décisions sur des bases solides. Aujourd’hui, pour être convaincantes, les stratégies de rénovation et de construc tion complémentaire doivent être nova trices, créatives, globales et esthétiques. Pour cela, toutes les parties concernées doivent s’impliquer dans la planification de la construction. Et cela passe égale ment par un concept global convaincant, réfléchi et localisé, avec des objectifs à long terme et une possibilité de mise en œuvre modulaire. Il est essentiel de re mettre continuellement en question les aspects, critères et limites du système pré sentés, et de réajuster sans cesse la plani fication. L’élaboration de plusieurs ap proches de projet exige de faire le point sur les mesures nécessaires à court terme, à moyen terme et à long terme. Le bâtiment comme système Les bâtiments anciens sont des systèmes hautement différenciés qui réagissent de manière sensible aux modifications. Bon nombre de choses doivent être gardées à l’esprit ou analysées en profondeur, et les décisions doivent être justifiées en se ba sant sur des critères transparents de construction durable. En architecture, le développement durable ne doit pas rester un terme vide de sens. Il doit être mis en œuvre de façon concrète, comme un élé ment essentiel des méthodes de planifica tion. L’efficacité énergétique est au jourd’hui au centre de tous les projets de construction et représente l’objectif d’une construction respectueuse des ressources, mais il serait extrêmement négligent de se concentrer exclusivement sur cet aspect. Les qualités architecturales ne doivent en aucun cas être sacrifiées au nom de l’ob session de l’isolation thermique, bien qu’il soit important de mener à fond le débat autour du thème de l’efficacité énergé tique et des stratégies d’isolation, et d’in clure des concepts énergétiques intelli gents. Les connaissances et les compétences sur les bâtiments, quartiers ou zones urbaines efficaces sur le plan énergétique sont aussi importantes que la capacité à favori ser une mobilité plus efficace et moins émissive. Aujourd’hui, c’est aussi pour les Illustration 3: Rénovation de la zone d’habitation Heuried à Zurich par Adrian Streich. (Photo: Roger Frei) 10 La construction complémentaire générations «post-fossiles» que nous fi nançons, planifions et construisons des bâtiments. Et cela ne peut plus attendre, car notre environnement bâti gardera longtemps le visage que nous lui don nons. Economie La construction durable inclut une vérifi cation par la saisie des coûts et un contrôle de pertinence. Afin que ces prestations requises puissent être intégrées dans un système éventuellement surdéterminé et ce, même dans la construction complé mentaire de tous les jours (segment bas de gamme), il faut «Les architectes qui se consacrent aux attribuer plus d’im constructions complémentaires de- portance à cette vraient procéder comme s’il s’agissait compétence de d’une construction neuve. Cela signi- planificateur glo fie que, d’une façon générale, leur bale. La prestation mission est similaire. L’évaluation de doit pouvoir avoir l’existant, la reconnaissance de possi- son prix. bilités de modification faisables sur les plans économique, écologique et Prestation cultuarchitectural, la connaissance du com- relle et qualité portement de vieillissement des élé- esthétique ments de construction, la curiosité et L’architecture, c’est le plaisir du construit prennent une aussi une petite grande importance. Sont donc recher- dose d’entre-deux chés, des architectes concepteurs pou- et d’indéfini, d’in vant développer des concepts de ré- conscient et d’im novation de façon autonome et pression. Au bout flexible et de communiquer avec suc- du compte, les pro cès les résultats aux mandants. jets de construction Ce travail peut se dérouler au sein c o m p l é m e n t a i r e d’une petite équipe dans laquelle un aux aussi doivent généraliste joue un rôle central.» s’imposer par la Jürg Gredig, Martin Halter, Urs Hettich, qualité de leur de Niklaus Kohler sign. Et c’est pour cela qu’il faut favo riser une meilleure communication entre toutes les parties impliquées dans le pro cessus de construction, ainsi qu’une mise en œuvre concrète et dynamique du sa voir-faire disponible en matière de construction efficace sur le plan énergé tique, sans compromis vis-à-vis de la qua lité architecturale. Les solutions possibles ne se limitent pas à l’ouvrage à lui seul, mais concernent tout un quartier ou une toute zone d’habitation, parfois une ré gion toute entière. C’est pourquoi il faut également se remémorer les solutions ra dicales, provenant peut-être d’une péri phérie forte et de centres dynamiques, qui perpétuent une Suisse des régions qui renforce notre ancrage en termes de constructions, intègre les innovations et respecte l'espace en tant que ressource à part entière. Plutôt que d’entretenir la concurrence entre les communes en termes de recettes fiscales (quoi qu’il en coûte), il faut encourager une coopéra tion viable et constructive. Le gaspillage de nos campagnes, due à notre mobilité débordante, ne peut être freiné que par un aménagement du territoire qui relè guerait l’intérêt personnel derrière l’inté rêt commun. Les concepts doivent présen ter l’ouverture et la flexibilité requises pour permettre à tout moment de réagir à d’éventuelles évolutions. Chapitre 1 Objectifs de la construction complémentaire durable Alfred Breitschmid Dieter Schnell Peter Schürch La «construction complémentaire» dé signe une approche de projet évolution naire, dans laquelle l’existant forme le point de départ. L’objectif est de transfor mer un bâtiment pour l’adapter à une nouvelle utilisation orientée vers l’avenir, sans renier ni mettre en scène l’ouvrage originel, mais en l’acceptant tel qu’il est réellement. En ces termes, la «construc tion complémentaire» désigne une archi tecture qui ne se complaît pas dans des solutions radicales et sans compromis, mais aspire à une transformation en dou ceur, parfois peu spectaculaire, de notre environnement bâti. L’objectif suprême doit consister à améliorer l’ouvrage exis tant de manière à l’adapter de manière pertinente aux nouveaux besoins, tout en préservant ses précieuses propriétés et en lui permettant d’être à la hauteur des dé fis écologiques, économiques et sociaux d’aujourd’hui. Reconnaître et perfection ner l’existant avec sensibilité, voilà le véri table défi. Entre les deux extrêmes de la rupture totale et de la conservation de l’existant, il existe bon nombre de nuances qui représentent autant de possibilités d’action. Les deux extrêmes ne sont ici nullement évalués: la rupture totale, tout comme la conservation, peuvent selon la situation être tout aussi pertinents que toutes les nuances intermédiaires envisa geables. Il n’y a pas qu’une seule construc tion complémentaire possible pour chaque cas: il y a seulement une construction complémentaire adaptée à une situation donnée. Les objectifs de la construction complé mentaire durable sont définis en référence à la recommandation SIA 112/1 «Construc tion durable – Bâtiment». A la différence du modèle, les trois domaines «Société», «Economie» et «Environnement» sont chacun divisés en quatre champs d’action, Illustration 4: L’objet de la Beundenfeldstrasse à Berne, par Cornelius Morscher Architekten Bern. (Photo: Dominique Uldry) 12 Objectifs de la construction complémentaire durable ce qui donne ainsi un tableau à 12 cases (Tableau 1). Par rapport à cette recom mandation développée en premier lieu pour la construction nouvelle, la construc tion complémentaire implique certains dé calages qui seront abordés ici. Société Communauté: Les bâtiments anciens font ou faisaient déjà partie d’un tissu so cial; des Hommes y ont habité ou travaillé jusqu’à il y a peu avant leur transforma tion. Les habitants du quartier connais sent le bâtiment et lui attribuent une cer taine importance et certains sentiments. Et tout cela doit être pris en compte dès le départ, afin d’y réagir de manière sensible et ciblée. Une transformation est toujours un événement riche en émotions pour les voisins. Pour qu’ils parviennent à l’accep ter, il est impératif de les encourager à communiquer et à participer. Design: Les bâtiments anciens appartien nent à l’image d’un lieu, d’un quartier, d’une rue. Leur apparence témoigne d’un autre temps et dégage une atmosphère Design Champ d’action Critères Société (social) Communauté Intégration, brassage, contacts sociaux, solidarité, équité, partici pation Design Identité spatiale, reconnaissance, design individuel Utilisation et équi pement Approvisionnement de base, mix d’utilisation, transports publics, accessibilité, possibilités d’usage Bien-être et santé Sécurité, lumière, air ambiant, rayonnement, protection ther mique estivale, bruit, bouleversement Substance bâtie Lieu, structure du bâtiment, aménagement, flexibilité de la subs tance bâtie nouvelle et existante*, construction complémentaire* Frais d’aménage ment Coûts du cycle de vie, investissements, financement, frais ex ternes, déconstruction Frais d’exploitation et frais d’entretien Exploitation et entretien, commercialisation, investissements de changement d’utilisation* Valeur ajoutée et marché de l’immo bilier* Plus-value pour le bâtiment*, quartier et zone d’habitation*, reve nus*, prélèvement de subventions* Matériaux de construction Matières premières, disponibilité, pollution environnementale, polluants, déconstruction Energie d’exploita tion Chaleur (froid) pour la climatisation, chaleur pour l’eau chaude, électricité, couverture du besoin en énergie Sol et paysage Surface de terrain, espaces libres, design de l’espace extérieur Infrastructure Mobilité, déchets issus de l’exploitation et de l’utilisation, eau Economie (économique) Tableau 1: Durabilité avec trois domaines et douze champs d’action, ainsi que des critères pertinents pour l’évaluation (Source: SIA 112/1). * ne fait pas partie de la norme SIA 112/1, complément des auteurs d’époque. A l’instar d’une conseillère en mode qui doit prendre en compte l’âge, la couleur des cheveux et des yeux, le visage et le style de son client pour obtenir un bon résultat, l’architecte doit assimiler l’esthétique existante d’une construction ancienne. Forcer un bâtiment relative ment ancien à revêtir sa «propre» esthé tique est aussi déplacé que de recomman der à une vieille dame de porter des talons aiguille. En matière de construction com plémentaire, il s’agit plutôt de renforcer les qualités déjà présentes, de créer une alchimie intéressante en faisant cohabiter l’ancien et le nouveau, sans pour autant refouler l’ancien, ni même le détruire ou le mettre en scène, mais en acceptant tout naturellement ce qui existe déjà. Utilisation et valorisation: Les bâti ments anciens n’ouvrent pas seulement de nombreuses possibilités d’utilisations nouvelles, ils sont également limitatifs. Tout bâtiment ancien n’est pas adapté à n’importe quelle utilisation nouvelle. Par fois, ce sont même le lieu, le quartier ou l’état de la valorisation qui s’opposent à Environnement (écologique) 13 Rénovation certaines perspectives d’utilisation. Il ar rive très souvent qu’il faille ôter à un bâti ment ancien trop d’espace utile (sous-sol à plusieurs étages, aménagements de toit etc.). Les bâtiments anciens ne possèdent pas seulement un potentiel d’utilisation, ils nous confrontent également aux habi tudes de vie des générations précédentes: au cours des quarante dernières années, en Suisse, le besoin en surface par per sonne a quasiment doublé. Il va de soi que cette évolution va à l’encontre d’un déve loppement durable écologique. Il serait bon que ces bâtiments anciens nous ap prennent à renoncer à notre volonté d’avoir toujours plus. Les projets de construction complémentaire ne sont réellement réussis que lorsque l’utilisation nouvelle peut être intégrée le plus simple ment possible dans l’ancienne situation. Bien-être et santé: Les constructions et les pièces anciennes dégagent une atmos phère particulière, que de nombreuses personnes apprécient particulièrement. Cette atmosphère est une qualité qu’il faut renforcer. Dans les logements contemporains, il est aujourd’hui fréquent de supprimer les murs non porteurs pour créer de grands espaces modernes. Cela détruit à coup sûr l’ancienne atmosphère des lieux, sans pour autant garantir un ré sultat équivalent. Sur le plan sanitaire, les bâtiments anciens présentent l’avantage de ne plus présenter aucune trace d’éven tuels solvants et autres substances toxiques, qui se sont évaporés depuis longtemps. Restent les problèmes d’amiante, d’humidité et de moisissures, qui exigent des mesures de rénovation ra pides. Economie Illustration 5 Maison familiale rénovée à Zollikofen par Halle 58 Architekten, Berne. (Photo: Christine Blaser) Gros œuvre: La construction complé mentaire durable permet d’amener les bâ timents anciens vers un futur plus sûr sur le plan économique, en faisant en sorte que le bâtiment réponde à nouveau et pour longtemps aux nouvelles exigences en vigueur. Il est essentiel, lors de la plani fication, de penser à l’avance aux pro chaines rénovations. L’intégration d’élé ments réversibles, de pièces d’usure faci lement remplaçables ou de surfaces adap tables permettra d’éviter pendant long temps les interventions en profondeur, plutôt coûteuses. Frais d’aménagement: Lors de la réno vation d’une construction ancienne, les coûts prévisibles de la réalisation et du cycle de vie doivent être calculés précisé ment jusque dans les moindres détails, car certaines mesures qui sont parfois loin d’être prioritaires peuvent engendrer des coûts très élevés. Ainsi, par exemple, les aménagements de toit sont en règle gé nérale très chers et ne sont pas directe ment liés aux possibilités d’usage ou à la valeur locative du bien. Des prévisions de coût les plus exactes possibles permet 14 Objectifs de la construction complémentaire durable tent, lors de la planification, de privilégier une stratégie d’optimisation plutôt qu’une stratégie de maximisation, ce qui peut faire une grande différence tant sur le plan de la construction que sur le plan fi nancier. Frais d’exploitation et frais d’entretien: Les matériaux de construction histo riques exigent un entretien relativement intensif. Plus un dommage est détecté et réparé tôt, plus celui-ci reste moindre et plus les frais de réparation sont faibles. Optimiser les frais d’exploitation et d’en tretien exige ainsi un concept d’entretien consciencieux. Valeur ajoutée et marché de l’immobilier: La qualité de l’atmosphère d’une construction ancienne ont indubitable ment également une importance sur le plan économique. Le cachet historique d’un bien est inestimable et bénéficie sur le marché d’une valeur idéale. Lorsque l’unicité d’un bâtiment historique parvient à être préservée, il se trouve sans nul doute des amateurs prêts à payer un peu plus cher. Comme en témoignent le com merce des antiquités, les innombrables marchés aux puces et les bourses d’occa sions, l'attrait pour les objets anciens ne cesse de croître depuis plusieurs décen nies, et rien ne laisse penser que la ten dance pourrait revenir à la baisse. Environnement Matériaux de construction: Les bâti ments anciens ont un caractère systé mique. En d’autres termes, les matériaux de construction sont liés les uns aux autres avec précision et leurs propriétés se com plètent généralement de façon optimale. Pour choisir de nouveaux matériaux de construction, il est donc tout naturel de se baser sur ce qui existe déjà. Et ce, en veillant toutefois à ce que les nouveaux matériaux n’endommagent pas les an ciens (le béton absorbe par exemple diffé rents sels du mortier de chaux ancien et le détruit ainsi à plus ou moins long terme) ou ne les soumettent pas à une sollicita tion supplémentaire (poids, humidité etc.). Etant donné que le comportement à long terme des derniers matériaux de construction apparus sur le marché est gé néralement mal connu, on peut recom mander de manière générale, en cas de doute, de privilégier les matériaux tradi tionnels par rapport aux produits les plus récents. Energie d’exploitation: Dans le cas d’un bâtiment ancien, on ne peut appliquer à l’optimisation des installations techniques et donc de l’énergie d’exploitation les mêmes standards que pour les construc tions nouvelles. Les exigences de confort, en constante augmentation, pour les es paces intérieurs, ont des répercussions importantes sur l’énergie d’exploitation. Tandis que dans le cas d’une construction nouvelle, tous les espaces sont générale ment considérés au même niveau, ce trai tement égalitaire n’est en aucun cas obli gatoire dans le cas d’une construction ancienne. Bien au contraire, un concept d’aménagement très différencié, dans le quel toutes les pièces ne sont pas chauf fées à la même température, ne sont pas ventilées ou refroidies, peut permettre de réduire nettement l’énergie d’exploita tion. Les bâtiments anciens n’ont pas été construits dans l’optique des possibilités actuelles. Des valeurs d’isolation trop éle vées, par exemple, peuvent totalement modifier l’équilibre hygrométrique d’une construction ancienne et causer ainsi des problèmes importants, jusqu’à l’appari tion de moisissures et de champignons sur les parties boisées. Sol et paysage: L’environnement des bâ timents anciens possède déjà sa propre forme. Là aussi, il faut partir du principe que l’existant doit être pris comme base des réflexions de planification. Dans l’idéal, les éléments existants ressortent renforcés de la transformation. En prin cipe, dans les rénovations de bâtiments anciens, dans l’optique d’une utilisation durable du sol, une exploitation supplé mentaire est avantageuse. Celle-ci ne doit bien sûr pas surcharger le bâtiment; en cas de doute, elle peut être réalisée par une annexe ou une extension. L’espace extérieur perd alors en surface de sol, mais peut gagner en qualité grâce à un aména gement soigneux. Infrastructure Communauté Sol, nature paysage Design 2 4 6 Utilisation, équipement 8 Energie d’exploitation té cié So En viro nn em en 10 t 15 Rénovation Bien-être, santé Matériaux de construction Bâtiment et substance bâtie Valeur ajoutée, marché de l’immobilier* Frais d’exploitation et frais d’entretien Frais d’aménagement nt Economie Communauté Sol, nature paysage é En viro n Design t cié 2 4 6 8 Utilisation, équipement 10 Energie d’exploitation So ne me Infrastructure Bien-être, santé Matériaux de construction Bâtiment et substance bâtie Valeur ajoutée, marché de l’immobilier* Frais d’exploitation et frais d’entretien Illustration 6: La rosace simple du développement durable, avec les trois domaines «Société», «Economie», «Environnement», comprenant chacun quatre champs d’action. L’attribution des points (minimum 0, maximum 10 points) s’effectue sur la base d’estimations de critères concrets (Tableau 1). Afin de pouvoir mettre en œuvre de la meilleure façon possible les objectifs de durabilité, de bons résultats doivent être obtenus dans les trois domaines. Si la limite de qualité de la durabilité (4 points) n’est pas atteinte, une action est requise. En complément des recommandations de la norme SIA 112/1, douze champs d’action (4 par domaine) avec des critères correspondants ont été déterminés (Tableau 1). Le champ d’action «Valeur ajoutée et marché de l’immobilier» a été ajouté dans le domaine Economie, et de nouveaux critères ont été définis pour la prise en compte de thèmes dans la construction complémentaire et dans la rénovation. * ne fait pas partie de la norme SIA 112/1, complément des auteurs (Source: SIA112/1, avec critères complétés). Illustration 7: La double rosace du développement durable, pour l’évaluation d’un projet avant et après l’intervention. En fonction de la situation de départ (zone jaune), des améliorations (zone verte) ou des altérations (zone rouge) sont indiquées. * ne fait pas partie de la norme SIA 112/1, complément des auteurs (Source: SIA112/1, avec critères complétés) Société ]]Communauté ]]Design ]]Utilisation, équipement ]]Bien-être, santé Economie ]]Bâtiment et substance bâtie ]]Frais d’aménagement ]]Frais d’exploitation et frais d’entretien ]]Valeur ajoutée, marché de l’immobi lier Frais d’aménagement Economie Environnement ]]Matériaux de construction ]]Energie d’exploitation ]]Sol, nature, paysage ]]Infrastructure 16 Objectifs de la construction complémentaire durable Infrastructure: comme indiqué au point «Utilisation et valorisation», les questions d’infrastructure doivent être prises en considération dans le choix de la nouvelle utilisation. Les questions de mobilité peu vent représenter des arguments impor tants en faveur ou à l’encontre d’une nou velle utilisation. La rosace du développement durable La réussite d’une architecture globale et durable implique des réalisations appro priées dans tous les domaines de la so ciété (social), de l’économie (économique) et de l’environnement (écologique). La ro sace du développement durable, mise au point à la haute école spécialisée de Berne, permet d’évaluer, de représenter sous forme graphique et de débattre de ces do maines (Illustration 6). A chaque champ d’action est associée une évaluation sub jective de 0 (minimum) à 10 points (maxi mum), sur la base des critères indiqués. Pour que l’évaluation qualitative ou quan titative concrète soit plausible, l’estima tion des différents critères doit être justi fiée. Cela peut s’effectuer à l’aide d’un texte d’appréciation ou d’un tableau cor respondant. Un projet durable est repré senté graphiquement par une rosace du développement durable équilibrée dans un dodécagone. La rosace du développe ment durable n’est pas un instrument de labellisation objectif, mais uniquement un outil didactique permettant de représen ter une estimation personnelle des efforts à fournir pour mettre en œuvre les aspects en matière de développement durable d’un projet planifié ou exécuté. Les connaissances de plus en plus vastes sur les différents critères permettent de me ner une discussion pertinente dans un but d’optimisation d’une architecture globale et durable et de développement d’une zone d’habitation. La rosace du dévelop pement durable peut également être utili sée pour débattre et délibérer de diffé rentes variantes d’un même projet. La double rosace du développement durable Pour évaluer et discuter d’une rénovation dans une construction complémentaire, on peut utiliser la double rosace du déve loppement durable (Illustration 7), avec l’évaluation du projet avant et après l’in tervention. Bien entendu, la proposition de projet doit tendre vers une améliora tion de la situation existante, ce qui est visible dans la double rosace du dévelop pement durable. 17 Rénovation Philippe Lustenberger La durabilité évaluée Nous présenterons ci-après quelques exemples illustrant les champs d’action qui peuvent influer sur la durabilité d’un bâtiment et la façon dont les critères peu vent être représentés. Ces champs d’ac tion forment également une base d’éva luation de la durabilité, comme nous l’ex pliquons au chapitre 1 «Objectifs d’une construction complémentaire durable». Entre autres, les champs d’action sont dé crits dans la norme SIA 112/1, Construc tion durable – Bâtiment. Ces champs d’ac tion en matière de durabilité, tels qu’ils sont présentés au chapitre 1, bénéficient de quelques compléments par rapport à la norme SIA 112/1. Envisager la durabilité de façon globale est un devoir absolu tant lors de la planification que lors de la réali sation et de l’exploitation d’un bien im mobilier. Exemple 1: domaine Société, champ d’action Utilisation, valorisation, critère Approvisionnement de base, exemple des surfaces d’habitation nécessaires, du changement démographique et de l’accroissement futur de la population en Suisse. On se référera entre autres aux chapitres suivants: ]]Chapitre 4 «Processus de planification, stratégie et communication» ]]Chapitre 5 «Durabilité économique» ]]Chapitre 7 «Protection contre le bruit» Selon l’Office fédéral du développement territorial (ARE), les surfaces d’habitation nécessaires n’ont cessé de croître au cours des dernières décennies. Tandis qu’en 1980, cette surface était de 34 m² par personne, elle avait en 2007 atteint les 48 m² par personne. Les prévisions de l’ARE avancent pour 2030 le chiffre de plus ou moins 55 m² par personne. L’Office fédé ral de la statistique, quant à lui, prévoit une augmentation de la population en Suisse, qui comptait environ 7,8 millions d’habitants en 2010, à 8,8 millions d’ha bitants en 2035. Cela représente une aug mentation de 12,5 %. Si l’on considère les régions individuellement, les chiffres de la population évoluent de façon différente : les cantons les plus touchés par l’accrois sement de population sont les cantons de Vaud, Fribourg, Argovie, Genève, Obwald, Lucerne, Thurgovie et Zurich, avec une augmentation de 15 à 25 %. Etant donné que les exigences de qualité augmentent également en raison du changement dé mographique (pyramide des âges, aug mentation de la richesse, augmentation du nombre de ménages d’une seule per sonne etc.), on peut s’attendre à ce que les exigences en matière d’habitat et d’aménagement du territoire continuent à évoluer également. Croissance en % 40 35 Surface habitable par personne + 34% Surface des zones d’habitation + 25% 30 25 20 Population + 18% 15 10 5 0 1983 1995 Année 2007 Illustration 8: Comparaison entre la croissance de la population, la surface des zones d’habitation et la surface habitable par personne en pourcent. (Source: ARE, 2011) 18 Objectifs de la construction complémentaire durable Illustration 9: Durée de vie et séparation des systèmes – système primaire Illustration 10: Durée de vie et séparation des systèmes – systèmes secondaires Caractère opérationnel Illustration 11: Durée de vie et séparation des systèmes – système tertiaire Exemple 2: domaine Economie, champ d’action Bâtiment-gros œuvre, critère Structure du bâtiment, exemple de la séparation des systèmes du canton de Berne. On se référera entre autres aux chapitres suivants: ]]Chapitre 8 «Ossature» ]]Chapitre 9 «Sites contaminés, matériaux de construction toxiques et concepts rela tifs aux matériaux» Définition des différents niveaux du système: la «séparation des éléments de construction» désigne la séparation d’élé ments de construction ayant des durées de vie et d’utilisation différentes. Trop souvent, des éléments de construction ayant une courte durée de vie sont reliés de façon inamovible à des éléments ayant une longue durée de vie, de sorte que la durée de vie de l’ensemble est réduite à celle des éléments ayant la durée de vie la plus courte (p. ex. conduites coulées dans le béton). L’objectif doit être de séparer les uns des autres les éléments ayant des ca ractères opérationnels techniques et fonc tionnels différents, lors de la planification et de la réalisation. Le remplacement de Réalisation Exploitation Rénovation Exploitation 1 2 3 4 0 20 40 60 Arrêt 5 Phases 80 Caractère opérationnel Années Réalisation Exploitation 1 2 0 20 Rénovation Exploitation 3 40 Arrêt 5 Phases 4 60 80 Caractère opérationnel Années Réalisation Exploitation Rénovation Exploitation 1 2 3 4 0 20 40 60 Arrêt 5 Phases 80 Années 19 Rénovation composants individuels peut ainsi s’effec tuer sans qu’il soit nécessaire de détruire des éléments fonctionnels. Cela garantit la valeur d’usage pour l’avenir. La sépara tion des éléments de construction s’effec tue dans les trois niveaux de système: pri maire, secondaire et tertiaire. Système primaire Le système primaire représente un inves tissement à long terme (50 à 100 ans) et forme le cadre en majeure partie im muable qui accueille le système secon daire. Ses principaux éléments sont: ]]la structure porteuse (trame horizontale et verticale) ]]l’enveloppe du bâtiment (façade et toi ture) ]]les raccordements extérieurs (viabilisa tion du terrain) ]]les raccordements intérieurs (distribu tions horizontales et verticales principales) ]]la structure de base pour les installations techniques (concept des distributions hori zontales et verticales, emplacement des locaux techniques) Système secondaire Le système secondaire représente un in vestissement à moyen terme (15 à 50 ans) et devrait présenter un degré élevé de va riabilité. Il s’adapte facilement à l’évolu tion des besoins et est principalement constitué des éléments suivants: ]]finitions intérieures (parois, sols, pla fonds) ]]installations techniques ]]éclairage, installations de sécurité et de communication Système tertiaire Le système tertiaire représente un investis sement à court terme (5 à 15 ans) et il doit être modifiable sans nécessiter d’impor tants travaux de construction. Il comprend principalement: ]]l’équipement et le mobilier ]]les appareils (y compris leur raccorde ment à partir du système secondaire) ]]le câblage informatique Exemple 3: domaine Environnement, champ d’action Matériaux de construction, critère Pollution environnementale, exemple de l’Ecobilan On se référera entre autres aux chapitres suivants: ]]Chapitre 5 «Durabilité économique» ]]Chapitre 9 «Sites contaminés, matériaux de construction toxiques et concepts rela tifs aux matériaux» ]]Chapitre 11 «Concepts énergétiques» ]]Chapitre 12 «Installations techniques du bâtiment» Les données de l’écobilan se basent sur des flux de matériaux et d’énergie spéci fiques à une branche, qui sont évalués en termes d’impact sur l’environnement. Dans la recommandation de la CSFC (Coordination des services fédéraux de la construction et de l’immobilier), l’évalua tion globale s’effectue par la méthode de la saturation écologique et est exprimée en indices de la charge polluante (éco points) [CSFC/ IPB, 2009]. La méthode permet de peser le pour et le contre entre: ]]d’une part une comparaison entre diffé rents types de construction et ]]d’autre part une comparaison entre la rupture ou de la préservation du gros œuvre existant, et par là une pollution en vironnementale intégrée ou nouvelle. Si l’on applique la méthode de calcul des écopoints comme base de décision entre une rupture ou une préservation du gros œuvre existant, il faut également prendre en compte le gain d’efficience entre le gros œuvre ancien et nouveau, qui influe positivement ou négativement sur les coûts d’exploitation dans la phase d’utili sation du bien immobilier. Sources ]]OIC Berne, Directives relatives à la sépa ration des systèmes, 2009: Directive Sépa ration des systèmes, Office des immeubles et des constructions du canton de Berne, Reiterstrasse 11, 3011 Berne, 2009 ]]OIC Berne, Brochure relative à la sépara tion des systèmes, 2006: Brochure Sépara tion des systèmes, Office des immeubles et des constructions du canton de Berne, Reiterstrasse 11, 3011 Berne, 2006 20 Objectifs de la construction complémentaire durable ]]ARE, 2011: Office fédéral du développe ment territorial, Surfaces d’habitation né cessaires, état au 13 avril 2011, www.are. admin.ch/dokumentation/01378/04315/ index.html ]]OFS, 2011: Office fédéral de la statis tique, Evolution future de la population, état au 13 avril 2011, www.bfs.admin.ch/ bfs/portal/de/index/themen/01/03.html ]]KBOB/ IPB, 2009: Recommandation Données des écobilans, 2009/1, KBOB/IPB, état janvier 2011, www.bbl.admin.ch/ kbob/00493/00495/index.html ]]SIA 112/1, 2005: Construction durable – Bâtiment, Compléments au modèle de prestations 112, SIA Zurich, 2005 ]]Cahier technique SIA 2040: Objectifs de performance énergétique, Zurich, 2011 Chapitre 2 Evaluation architecturale Dieter Schnell Les bâtiments historiques enrichissent notre cadre de vie. Face à la richesse des zones d’habitation, qui se sont dévelop pées avec leur pluralité de structures, formes, matériaux et couleurs, avec leurs ruptures et césures, toute construction nouvelle doit rester en arrière plan. Lorsque des architectes tentent de concevoir leurs constructions nouvelles avec la même va riété, les résultats sont toujours décevants, la richesse feinte et forcée. Car cette ri chesse des structures historiques n’était pas intentionnelle. Elle a fait son chemin sans même que l’on s'en aperçoive. Pre mièrement, il s’agit d’une conséquence de l’âge, de la patine et de la légère altération des couleurs et des matériaux. Ensuite, elle repose sur la juxtaposition hasardeuse d’objets des plus divers. Et troisièmement, elle se traduit par un petit quelque chose d’inhabituel, qui appartient à un lointain passé et ne cadre plus avec ce que nous savons immédiatement appréhender. Conservation des monuments historiques et protection du patrimoine Après les bouleversements politiques et so ciaux induits par la Révolution française en Europe, la protection et la conservation des bâtiments revêtant une importance histo rique furent de plus en plus été considérées comme un devoir d’état. Les gouverne ments déclarèrent la préservation des mo numents historiques d’intérêt public; les premières lois de protection virent le jour. Le débat engagé autour de la préservation de la valeur des bâtiments et des procé dures de restauration et de conservation n’a cessé d’évoluer pendant 200 ans, jusqu’à devenir la théorie des monuments historiques faisant foi aujourd’hui. A l’échelle internationale, cette théorie est décrite dans les chartes de l’ICOMOS, conçues sur le modèle de la Charte de Ve nise (1964). Aujourd’hui, de nombreux offices canto naux des monuments historiques dispo Illustration 12: La cantine de l’école cantonale de Wettingen. 22 Evaluation architecturale sent d’inventaires complets. Ceux-ci ré pertorient les objets «dignes de protec tion». Leur nombre grimpe rarement audessus de 5 % du parc total de bâtiments. En règle générale, la Loi cantonale sur la conservation des monuments historiques prévoit que tout projet de transformation ou d’annexe sur des bâtiments cités dans l’inventaire doit obligatoirement être su pervisé par un spécialiste de la conserva tion des monuments historiques. Confor mément aux chartes de l’ICOMOS et aux principes de la Commission fédérale des monuments historiques, CFMH, ce spécia liste devra chercher à préserver l’authenti cité de l’objet en conservant tout d’abord la substance matérielle et ensuite si pos sible l’esthétique de l’objet, et à le prému nir de toute modification ou de tout pré judice important. Si les travaux de conser vation sont trop coûteux, les dépenses supplémentaires peuvent en partie être rémunérées par des subventions. Les gens confondent souvent «conserva tion des monuments historiques» et «pro tection du patrimoine». Tandis que l’Of fice de conservation des monuments his toriques est une instance cantonale qui applique la Loi sur la conservation des mo numents historiques, la «Ligue suisse du patrimoine national», fondée en 1905, est quant à elle une association constituée d’intéressés, constituée de nombreuses sections et appartenant à la famille des organisations non gouvernementales. La «Ligue du patrimoine national» agit sur la construction par l’intermédiaire de son conseiller en construction, qui recherche le dialogue avec les responsables dans le cas où les projets sont contestés. Dans la plupart des cas, un accord à l’amiable est trouvé. Grâce au droit de recours des as sociations, la «Ligue du patrimoine natio nal» peut néanmoins également pour suivre les responsables en justice, en cas d’infractions à la loi qui n’auraient pas été sanctionnées par les services de la construction. Elle s’appuie alors souvent sur la «Loi fédérale sur la protection de la nature et du patrimoine» de 1966 ou sur la «Loi fédérale sur l’aménagement du territoire» de 1979. Construction complémentaire sur un bâtiment existant La conservation des monuments histo riques ne peut s’appliquer qu’à une très petite partie des constructions anciennes. La grande majorité des bâtiments anciens ne sont ainsi pas concernés par la Loi sur la conservation des monuments histo riques. Toutefois, ils ne doivent pas pour autant être victimes de pratiques de réno vation peu soigneuses ou grossières. Même lorsqu’une construction ancienne, selon l’inventaire, n’est pas un monument historique digne de protection, les initia teurs d’une transformation ou d’une construction annexe se doivent d’agir après mûre réflexion et uniquement à la suite d’une analyse approfondie. La construction ayant toujours été un proces sus très coûteux, on peut considérer qu’au moins le maître d’ouvrage et probable ment aussi les créateurs de l’architecture de chaque bâtiment étaient fermement convaincus, au moment de l'édification, de tirer le maximum du capital investi. Le point de départ de toute construction, même mineure, a été et reste une inten tion et un objectif rationnels. Les bâti ments plus sophistiqués résultent pour leur part d’un concept d’architecture et de design ainsi que de nombreuses autres in tentions de planification, qui constituent le fondement idéologique et intellectuel de l’ouvrage. La «construction complé mentaire» professionnelle ou le «change ment de destination» requiert, de la part des planificateurs, une connaissance pré cise de ce fondement idéologique et intel lectuel originel. Il ne s’agit pas de perpé trer ces anciennes intentions et ces vieux objectifs, mais d’appréhender le bâtiment d’origine dans sa globalité pour pouvoir réagir de manière adéquate. Bon nombre d’objets ont en commun trois dangers qu’il faut à tout prix éviter. 1. Le danger de la surenchère spatiale Dans un but d’optimisation des coûts, de concentration et d’extension des possibili tés d’utilisation, on tente souvent de gri gnoter davantage d’espace utile dans la construction ancienne. Et c’est souvent Illustration 13: L’objet de la Beundenfeldstrasse à Berne, par Cornelius Morscher Architekten Bern. (Photo: Dominique Uldry) 23 Rénovation 24 Evaluation architecturale dans l’espace sous toiture que cela s’ef fectue, parfois également par l’ajout d’une annexe. Dans le grenier, l’éclairage est toujours problématique. Le moyen le plus courant de résoudre ce problème consiste à ajouter des fenêtres de toit ou des lucarnes. Mais en trop grand nombre, celles-ci surchargent la construction an cienne et lui donnent l’air d’être comme «rapiécée». En perdant l’apparence autre fois sereine de sa toiture, la construction ancienne perd également de son naturel et semble comme étriquée dans sa nou velle configuration. Dans le cas des an nexes, l’interdépendance entre la construction ancienne et la construction nouvelle doit être précisément définie: la construction nouvelle peut être à la fois subordonnée et juxtaposée, selon le cas, mais cela doit résulter d’une étude de de sign précise. Dans la plupart des cas, il est déconseillé de mettre la construction nou velle au premier plan, car la construction ancienne n’a à l’origine pas été conçue pour être subordonnée et se trouve alors écrasée par la nouvelle situation, ou est reléguée au plan de simple accessoire. La surenchère spatiale se traduit également souvent par l’élimination des murs de sé paration pour réaliser des salles de séjour immenses ou relier la cuisine et le salon. Une pratique qui détruit souvent l'am biance propre à une construction an cienne, sans que cela en vaille réellement la peine. 2. Le danger de la surenchère technique Les installations techniques du bâtiment se sont multipliées au cours des dernières années. Parce que jadis, l'exploitation des bâtiments était beaucoup plus simple, il faut aujourd'hui systématiquement faire face à des exigences d'équipement et de rééquipement. Toutefois, sur le plan fi nancier comme sur le plan technique, cela s’avère bien plus compliqué que lors de l’intégration d’installations techniques dans une construction nouvelle. Mais même si ces installations sont intégrées sans problème sur le plan technique et es thétique, elles impliquent toujours une certaine appropriation disgracieuse des anciens matériaux et structures. Il faut donc rechercher des solutions dans les quelles toutes les pièces ne sont pas éle vées au même niveau technique et où toutes les pièces les plus sophistiquées techniquement sont disposées dans une construction nouvelle. De telles solutions individualisées nécessitent toutefois de tendre non pas vers les valeurs prédéter minées à la base, mais plutôt vers ce qui est raisonnablement faisable. 3. Le danger de l’inadéquation L’effort de design et l’ornementation, mais également le choix des matériaux et leur utilisation, ont toujours été, dans un bâtiment historique, en adéquation avec la position sociale des habitants ou de l’institution à héberger. Ce qui caractéri sait la noblesse (p. ex. un ornement gravé ou du fer forgé doré) était déplacé sur la maison d’un curé et à plus forte raison sur celle d’un ouvrier. Cette classification so ciale doit être prise en compte lors d’une «construction complémentaire» et il est important d’y réagir de façon adéquate. Le choix des formes, matériaux et tech niques de travail n’est ainsi pas seulement une question de goût personnel du maître d’ouvrage ou de l’architecte, mais doit correspondre avec l’existant et former avec celui-ci un ensemble plausible. Les concepts de forme, de matériau et de couleur de l’extension ou de l’intervention doivent se baser sur l’existant. Vouloir cor riger et améliorer l’esthétique de la construction ancienne ne parvient dans la plupart des cas qu’à produire l’effet in verse: mieux vaut renforcer les qualités déjà existantes dans la transformation. La construction complémentaire sur l’existant présente des risques. Les plus importants: 1. Le danger de la surenchère spatiale 2. Le danger de la surenchère tech nique 3. Le danger de l’inadéquation Chapitre 3 Analyse Dieter Schnell Peter Schürch Compréhension de l’architecture (1) Les premières analyses débouchent sur une interprétation globale de l’architec ture. Il s’agit alors notamment d’identifier les intentions et les objectifs d’origine, afin d’appréhender l’essence rationnelle du bâtiment. Chaque bâtiment a été considéré par ses mandataires et ses pla nificateurs comme étant la meilleure solu tion possible, avec les moyens disponibles, en réponse à une demande de construc tion. C’est pourquoi, lorsque l’on souhaite intervenir sur cette structure planifiée avec soin, il est essentiel de comprendre tout d’abord sa logique. Vient ensuite la phase d'évaluation: les qualités de l’objet en termes d’urbanisme, d’histoire, d’es thétique, d’espace et de matériaux doi vent être inventoriées, décrites et caracté risées. Et cela ne concerne pas seulement les données «concrètes», mais aussi les ambiances, les atmosphères et les ressen tis, bref: les qualités architecturales. Pour la suite du projet, la connaissance des qualités doit s’accompagner de la connais sance de leurs facteurs constituants. Pour quoi le jardin de devant possède-t-il une qualité particulière? Que doit-on impérati vement conserver, voire renforcer, afin que cette qualité reste présente après la transformation? Quelles sont les qualités importantes de la succession des pièces, de leur taille et de leur répartition? Quels sont les éléments déterminants de l’at mosphère des lieux? Quelle influence les couleurs ou l’incidence de la lumière ontelles sur l’ambiance des lieux? Une fois identifiées et précisément décrites, les qualités sont bien plus susceptibles de res sortir renforcées d’une transformation. La logique de l’originel (1.1) Au commencement du travail d’analyse, il y a l'examen historique du bâtiment exis tant. Il s’agit alors tout d’abord de définir quand, par qui et dans quel but le bâti ment a été édifié. Il est également intéres sant d’identifier le type historique du bâti ment dans ses propriétés caractéristiques et de classifier le bâtiment en termes d’histoire architecturale: s’agit-il d’un type de bâtiment simple, fréquent ou plutôt d’un type rare, voire unique? L’objet est-il d’importance historique en architecture et si oui, pourquoi? Ensuite, il convient d’étudier dans le détail l’intégration du bâtiment dans l’espace urbain, sa relation avec ses anciennes constructions voisines et de s’enquérir des différents niveaux de subordination ou de juxtaposition. En d’autres termes, on étudiera la position de la construction par rapport à la rue, la via bilisation, l’importance du jardin de de vant, du jardin principal ou de la cour. Il est impératif, pour bien interpréter l’exis tant, de pouvoir définir la position sociale du bâtiment: quel était son rang, quelles exigences devait-il satisfaire? A quoi re connaît-on ces exigences? Comment le bâtiment est-il orienté (incidence du so leil)? Quelle est l’apparence de la façade? La logique des modifications ultérieures (1.2) Autre point important, les modifications subies par un bâtiment au fil du temps. En effet, les ajouts ultérieurs ne doivent pas forcément être considérés comme infé rieurs aux éléments d’origine. Il faut en effet partir du principe que chaque me sure a été considérée en son temps comme pertinente et adéquate pour résoudre un problème donné. Cependant, il ne faut pas s’arrêter aux modifications effectuées sur le bâtiment: celles de son environne ment immédiat sont également impor tantes. Comment le contexte urbain a-t-il évolué, le bâtiment a-t-il lui-même connu un changement important, les relations autrefois importantes, par exemple par rapport au bâtiment voisin, à l’économat, à la cour etc. ont-elles perduré? Sur ce point, il est important d’évaluer de façon très approfondie chaque modification. Les 26 Analyse interventions ultérieures peuvent être per çues comme un enrichissement ou comme une complication, comme une construc tion complémentaire continue ou comme un point final. Elles peuvent par la suite, dans la phase de concept, indiquer une stratégie de développement possible, une direction déjà prédéterminée, ou même réveiller l’envie de raviver un élément au trefois particulièrement important. L’étude approfondie de toutes les modifications effectuées jusqu’à aujourd’hui présente un autre avantage: celui de concevoir sa propre intervention comme le simple maillon d’une chaîne, qui n’aboutit qu’à une fin provisoire. Une observation et une réflexion à long terme du projet, sur les 40 années à venir, sont primordiales. Qualités spatiales et esthétiques (1.3) Les qualités spatiales et esthétiques d’un bâtiment sont difficiles à formuler. C’est pourquoi on tente de les cerner par des questions ciblées. La question fondamen tale concerne toujours l’identification, possible ou non, d’une volonté de concep tion. Si oui, à quoi cette volonté est-elle identifiable? A quel point le concept est-il (encore) perceptible? Dans quelle mesure est-il convaincant? Cette question fonda mentale doit ensuite être enrichie de questions supplémentaires ciblées, adap tées aux pièces respectives. Tout d’abord, pour l’extérieur: Quelles sont les valeurs de l’espace extérieur? Y a-t-il des espaces extérieurs semi-publics ou privés? Comment ceux-ci sont-ils dis posés par rapport à la route ou aux constructions voisines? Comment les li mites sont-elles matérialisées? Comment la valorisation a-t-elle été réalisée? En ce qui concerne l’intérieur, les ques tions sont généralement les suivantes: Comment l’entrée est-elle conçue? Com ment les raccordements intérieurs sont-ils organisés? Quelle logique suit l’agence ment des pièces intérieures? Quelles sont les successions et les typologies de pièces? Quelles relations hiérarchiques peut-on identifier parmi les pièces? Quelle est l’orientation des différentes pièces? Que peut-on dire sur la relation avec l’espace extérieur? Comment les cuisines, salles de bain et pièces annexes sont-elles conçues? Les pièces sont-elles conçues avec un de gré de sophistication inégal? Y a-t-il des éléments décoratifs tels que des tapis, ta bleaux, plafonds en stuc, parquets etc.? Peut-on identifier un concept de maté riaux ou de couleurs global? Comment s’effectue l’éclairage naturel à l’intérieur? Qualités structurelles et matérielles (1.4) Une analyse minutieuse de l’architecture d’un bâtiment comprend également une interrogation sur les structures et les ma tériaux. Les structures et la façade carac térisent un bâtiment par leur rythme, par l’agencement des fenêtres et ainsi l’éclai rage naturel, ainsi que par l’agencement des points de raccordement. Les maté riaux, et notamment leurs surfaces vi sibles, sont des facteurs primordiaux pour l’ambiance du bâtiment et des pièces. L’utilisation d’un matériau particulier fait suite non seulement à des réflexions sur le plan technique et statique, mais égale ment à des perspectives économiques, esthétiques ou sémantiques. Ce sont celles-ci qu’il convient d’identifier et de prendre en considération dans une inter prétation d’ensemble. Dans ce contexte, il est également important d’identifier des traditions de construction régionales, qui influent sur l’utilisation des matériaux et les techniques de travail et d’assemblage. Quelles sont les qualités frappantes de l’intérieur (intimité, matérialisation etc.)? Quel est le rendu des vitrages (orientation, taille, disposition, répartition)? Il est éga lement intéressant d’analyser la masse d’accumulation possible des structures du bâtiment. Il convient donc d’appréhender le bâtiment en tant que système fonction nel et de savoir identifier ses particularités. Etat des lieux (2) Les données collectées doivent être consi dérées comme le point de départ d’un concept minutieux. Les renforcements, tels que, par exemple, l’augmentation de la portance, sont tout à fait réalisables, mais doivent être identifiés le plus tôt pos 27 Rénovation 1 1.1 1.2 1.3 1.4 2 2.1 2.2 2.3 2.4 3 Sujet Vieller à Compréhension de l’architecture La logique de l’originel ]]Examen historique: architecte, maître d’ouvrage, fonction du bâtiment ]]Type de bâtiment, caractéristiques, concept, idée porteuse, qualités im matérielles ]]Situation dans l’espace urbain: bâtiments voisins à l’époque de la construction, position par rapport à la rue, contexte, orientation ]]Desserte de la maison, jardin de devant, jardin, cour ]]Aspect du bâtiment, rang social ]]Façade La logique des modifi ]]Chronologie des modifications, revalorisations cations ultérieures ]]Modifications de l’environnement, relations importantes disparues Qualités spatiales et es ]]Reconstruction du concept de design thétiques ]]Mises en valeur de l’espace extérieur, relation entre intérieur et extérieur ]]Division de l’espace: raccordements, relations entre les pièces, hiérarchie des pièces, succession des pièces ]]Equipements: matériaux, couleurs, tapisseries, tableaux, ornements, revê tements de sol etc. ]]Ambiance des pièces, éclairage, conduction de la lumière Qualités structurelles, ]]Structure du bâtiment: ossature, symétries, rythmes matérielles et construc ]]Matériaux, construction: perspectives économiques, esthétiques, séman tives tiques Etat des lieux Prescriptions légales en ]]Loi sur la construction, règlementation architecturale, zone de construc matière de construction tion, perspectives globales de planification ]]Inventaires divers: conservation des monuments historiques, ISOS, voies de communication historiques de la Suisse, IFP (Inventaire fédéral des paysages, sites et monuments naturels d’importance nationale) ]]Protection contre l’incendie, lois sur l’énergie L’offre en matière ]]Organisation de toutes les surfaces utiles en indiquant l’utilisation idéale: d’espace ]]pièces chauffées, pièces spéciales (salle de bain, cuisine), pièces non chauffées telles que cave, galetas, celliers, zones intermédiaires tempérées ]]Indication précise et caractérisation des zones de raccordement et de montée ]]Listes des espaces extérieurs selon leur importance L’existant matériel ]]Construction: structure, séparation des systèmes porteurs, évaluation de leur portance, particularités régionales ]]Enveloppe du bâtiment ]]Matériaux et leurs jonctions, détail, descriptions d’état indiquant les per formances actuelles (état défectueux à neuf) ]]Première étude des possibilités de renforcement ]]Dommages, défauts et leur interprétation ]]Compréhension du bâtiment en tant que système La qualité énergétique ]]Agent énergétique (mazout, gaz, bois etc.) Consommation d’éner ]]Enveloppe du bâtiment; points névralgiques: fenêtres, toit et avancée de gie toit, cave ]]Enveloppe du bâtiment; points névralgiques: fenêtres, toit et avancée de toit, cave ]]Performance des appareils ménagers Délimitation du potentiel ]]Liste du potentiel et des points problématiques ]]Observation de la construction ancienne en tant que système – Etat de conservation, mesures de renforcement nécessaires Tableau 2: Liste de contrôle. 28 Analyse sible dans les tâches à réaliser. Il s’agit ici de réaliser un état des lieux complet de l’existant. Le cadre tant légal que spatial, matériel et technique doit être déterminé, les qualité et faiblesses existantes identi fiées. Pour les matériaux et les installa tions techniques, cela concerne la durée de vie restante estimée ou les possibilités de remise en état. Dans le cas d’une construction complémentaire, l’état des lieux doit également toujours inclure la création de valeurs ajoutées possibles. Prescriptions légales en matière de construction (2.1) Les premières investigations comprennent bien entendu la définition du cadre pres crit par la Loi sur la construction et par l’Ordonnance sur la construction. Outre les prescriptions quantifiables, par exemple sur le nombre maximum d’étages, la densité d’utilisation maximale possible, les dimensions maximales ou les distances minimales, il faut également prendre en compte de manière approfondie les fac teurs plus «souples» tels que les prescrip tions de design, les intentions de conser vation (p. ex. aires centrales), les intentions de planification mentionnées dans des études globales ou les interprétations existantes des inventaires (p. ex. Inventaire des monuments historiques cantonaux, ISOS – Inventaire fédéral des sites construits d’importance nationale à proté ger en Suisse, Inventaire fédéral des voies de communication historiques de la Suisse, IFP – Inventaire fédéral des pay sages, sites et monuments naturels d’im portance nationale). S’y ajoutent les pres criptions restrictives de la sécurité anti-in cendie, des lois sur l’énergie et d’autres documents spécifiques à un projet donné. L’offre en matière d’espace (2.2) Chaque bâtiment offre un certain espace utilisable. L’emplacement des raccorde ments et des cages d’escalier ou d’ascen seur, ainsi que la répartition des pièces, renferment un potentiel d’utilisation, mais rendent en même temps difficile un chan gement fondamental d’organisation des différentes pièces. A un moment avancé de la planification, plus le futur plan des pièces peut être amené à coïncider avec l’offre existante en matière d’espace, moins les mesures requises pour adapter le bâtiment aux nouvelles exigences se ront profondes. Il est important de bien cerner l’offre actuelle en matière d’es pace, dans un premier temps sans penser à l’utilisation ultérieure, afin de ne pas en traver le processus suivant d’interrogation sur les nouvelles affectations d’utilisation. Ainsi, il ne suffit pas d’inventorier les di mensions et qualités des principales pièces chauffées, de la cuisine et de la salle de bain, ainsi que des zones d’entrée et de passage tempérées. Il faut également in clure les pièces non chauffées de la cave, du galetas ou de la réserve. Il en va de même pour les espaces extérieurs: balcons, terrasses, tonnelles, jardins pri vés, jardins de devant pour la viabilisation, espaces de stationnement etc. L’existant matériel (2.3) Plus on connaît les constructions et les matériaux d’une construction ancienne et mieux l’on a analysé leur portance et autres caractéristiques ainsi que leur du rée de vie restante, plus on peut estimer précisément le potentiel, les possibilités, les risques et les dangers d’une interven tion, et mieux le projet peut être adapté à l’objet dès le début. La compréhension du concept statique des éléments porteurs et non porteurs, des propriétés acoustiques et des possibilités de renforcement corres pondantes des poutres, des propriétés de la charpente par rapport aux mesures énergétiques etc. doit résulter d’une ana lyse approfondie des matériaux. Les maté riaux doivent être considérés non seule ment individuellement, mais aussi dans leurs relations et assemblages mutuels. En outre, il faut réaliser des descriptions d’état allant de défectueux à neuf, per mettant d’estimer et d’évaluer la possibi lité d’utilisation future d’un élément. Il est également impératif de prêter attention aux dommages apparents, car ceux-ci ren seignent sur les zones problématiques et les éventuels défauts des matériaux ou des structures. Illustration 14: Immeuble d’habitation dans la Segantinistrasse à Zurich, par Kämpfen für Architektur, Zurich. 29 Rénovation 30 Analyse L’état énergétique (2.4) La consommation d’énergie est le seul do maine dans lequel une construction an cienne doit obligatoirement être plus per formante après la restauration et la trans formation. Etant donné que, pour des raisons esthétiques, constructives ou fi nancières, les solutions applicables aux constructions nouvelles ne le sont pas aux constructions anciennes sans des réajuste ments individuels, la connaissance précise de tous les types des matériaux utilisés est aussi importante que l’évaluation de leur état de conservation. Les solutions sur mesure ne peuvent réussir que si l’existant est parfaitement connu. Les points névral giques tels que le galetas et la toiture, la transition entre le mur et la toiture, la frontière thermique entre le rez-de-chaus sée chauffé et la cave non chauffée, doi vent être étudiés et analysés dans le détail. Souvent, les fenêtres sont considérées comme des points névralgiques et leur remplacement est dès le début considéré comme inévitable. Néanmoins, étant donné que les fenêtres contribuent dans une large mesure à l’esthétique d’une construction ancienne, leur remplacement est souvent problématique si l’on souhaite préserver l’authenticité du bâtiment. Les éventuelles possibilités de restauration doivent être élaborées exclusivement sur la base d’études de fonctionnement pré cises de toutes les fenêtres existantes. L’état de conservation des fenêtres peut grandement varier selon leur emplace ment. Tandis que dans les zones exposées, les dommages peuvent être très impor tants, on trouve encore souvent des fe nêtres très bien conservées dans les en droits protégés. Une analyse détaillée du bâtiment porte ainsi sur les composants individuels ainsi que sur chacune des fe nêtres. Les éléments de construction doi vent être étudiés dans leur détail et leur exposition (façade nord, exposition aux intempéries etc.) doit être documentée. Il est également impératif d’analyser non seulement les possibilités d’isolation ther mique, mais aussi les possibilités d’écono mie en termes de génération de chaleur. Les installations présentes doivent être contrôlées par rapport à leur performance future et les ressources disponibles sur place doivent être inventoriées. Délimitation du potentiel (3) Il faut d’abord rappeler que l’observation détaillée d’un bâtiment en tant que sys tème de pièces et d’éléments liés et adap tés les uns aux autres doit bien entendu également s’appliquer aux bâtiments an ciens. A l’inverse de la construction nou velle, la coopération systémique de toutes les pièces et éléments d’une construction ancienne a prouvé son efficacité depuis plusieurs décennies. Pour formuler les ob jectifs ultérieurement, il est important d’identifier de la façon la plus globale pos sible le caractère systémique d’une construction ancienne. Les forces et les fai blesses doivent être répertoriées. Une construction ancienne possède toutefois également ses problématiques, qui peu vent être de nature technique, matérielle, spatiale ou même esthétique. Ces problé matiques, qu’elles soient d’origine ou soient apparues au fil des années, doivent être identifiées. Les limites de capacité de charge, de capacité de rendement et d’uti lisation doivent être fixées. Les indications sur les améliorations, les renforcements ou les compléments nécessaires doivent être les plus précises possibles. Les zones conta minées et les obligations de rénovation qui en résultent doivent être identifiées. C’est sur la base des nombreux facteurs en rela tion directe ou indirecte les uns avec les autres que s’effectue la formulation du po tentiel: petit à petit, lentement, en prenant toujours en compte les différents aspects. Il ne s’agit-là pas encore de formuler un ob jectif, de définir le chemin à suivre, mais seulement et uniquement de montrer les possibilités, les limites, les conditions et les marges d’action. L’argumentaire n’est pas tout blanc ou tout noir, tous les niveaux in termédiaires avec leurs évaluations pondé rées sont également à prendre en compte. Ce processus permet d’établir des bases fiables qui soutiennent les planificateurs dans la phase créative du développement de stratégies de solution, de concepts ou d’études de projet. Chapitre 4 Processus de planification, stratégie et communication Philippe Lustenberger Dans le cadre d’une «construction com plémentaire», les processus de planifica tion et de réalisation doivent satisfaire des exigences particulièrement élevées, issues du bien foncier à faire évoluer, des de mandes du propriétaire immobilier et d'autres exigences externes. Plus particu lièrement, la définition de la stratégie im mobilière et l’élaboration des processus en équipe, et par là également la commu nication au sein des processus, représen tent des éléments importants dans le cadre d’une «construction complémen taire». C’est pourquoi il convient en tout premier lieu de définir les stratégies de base du propriétaire immobilier, par exemple: ]]Le bien immobilier, dans le cas d’un port folio minimal, constitue-t-il une partie de sa prévoyance personnelle pour la retraite? ]]Le propriétaire immobilier d’une zone bâtie de grande envergure a-t-il pour ob jectif de mettre à disposition des logements bon marché? ]]L’investissement est-il basé sur des pers pectives de rentes élevées par un place ment immobilier? ]]Favorise-t-on des objectifs à court terme ou plutôt des objectifs durables, à long terme? et la réalisation. Cela signifie également que le propriétaire, positionné en tant qu’«investisseur», doit reconnaître et as sumer sa responsabilité vis-à-vis des pro cessus de définition de la stratégie, de planification et de réalisation! Car les investisseurs non professionnels, notamment les propriétaires de portfolios minimums et les propriétaires d’un unique bien immobilier, se reposent sur les com pétences et la capacité des conseillers et des planificateurs à estimer correctement les perspectives d’investissement et leurs conséquences. La définition de la straté gie se base ainsi sur l’association concrète entre la situation initiale avec les poten tiels du bien immobilier, le lieu d’implanta tion et le marché de l’immobilier. Les ca pacités de communication sont le fonde ment d’une relation de confiance mutuelle Stratégie d’entreprise Stratégie de portfolio immobilier Pour définir cette situation de départ, il faut sensibiliser le propriétaire. Quels sont les risques et les chances liés à cette stra tégie, par exemple est-il possible que les revenus locatifs attendus ne couvrent pas l’investissement et influent ainsi de façon négative sur la performance du bien im mobilier? Tout cela doit être précisé avant la planification effective de la construction Approche stratégique Processus stratégique Planification stratégique Stratégie d’objet Planification et réalisation selon SIA 112 Etudes Etude de projet préliminaires Processus de planification Appel d’offres Réalisation Processus de réalisation Modèle de prestations selon SIA 112 Illustration 15: Représentation de la structure hiérarchique de la «stratégie d’entreprise», de la «stratégie de portfolio immobilier», de la «stratégie d’objet», de la «planification et mise en œuvre» selon SIA 112 et leur association logique. (Source: SIA 112; IPB/CSFC) Illustration 16: Vue d’ensemble du processus stratégique, du processus de planification, du processus de réalisation et de l’utilisation Ces trois derniers éléments correspondent au modèle de prestations selon SIA 112, la phase «planification stratégique» couvrant uniquement la «formulation des besoins» au niveau de la mise en œuvre concrète ainsi que de la «stratégie de solution», les situations de départ amont n’étant pas incluses. (Source: selon SIA 112) Exploitation Utilisation 32 Processus de planification, stratégie et communication plantation du bien immobilier. Cela résulte de la considération du bien immobilier en termes d’économie de marché: il engage le capital utilisé sur une longue période (des durées d’utilisation de 50 à 80 ans sont courantes pour les éléments porteurs) et est ainsi fixement lié au terrain de construction, c’est-à-dire immobile. qui permettra de mettre en œuvre avec succès le projet d’investissement. Les processus de planification et de réali sation sont suffisamment décrits dans les normes SIA (notamment SIA 112, Modèle de prestations) et sont, à l’échelle du pays, largement approuvés par les planifica teurs, les entreprises de construction et les maîtres d’ouvrage. Nis n’entrerons donc pas ici dans un débat approfondi sur les processus de planification et de réalisa tion. Néanmoins, les processus de défini tion de la stratégie, en amont de la norme SIA, seront analysés de manière plus dé taillée, afin d’expliquer leurs consé quences dans les différentes formes de collaboration des processus suivants. Différentes formes de collaboration Dans le processus de définition de la stra tégie, le bien immobilier, et notamment son lieu d’implantation et le marché de l’immobilier, sont analysés, évalués et confrontés à l’évolution sociale. A partir de là, on peut ensuite élaborer des scéna rii de planification future et vérifier ainsi la stratégie à définir. Lors de la définition de la stratégie, différents rôles sont envisa geables, en fonction de la situation de l’investisseur et de la tâche à accomplir (plusieurs rôles peuvent ensuite échoir à une même personne): ]]Le maître d’ouvrage lance le projet d’in vestissement et possède des exigences quant au résultat attendu. Approches stratégiques Pour parvenir à définir la stratégie, les conseillers et les planificateurs doivent pouvoir cerner les besoins de l’investisseur et les confronter aux possibilités et poten tiels du bien immobilier. Le marché de l’im mobilier joue alors également un rôle im portant, au même titre que le lieu d’im Mandat Maître d’ouvrage, investisseur Capital Modérateur Moderator Collaboration Conseiller Collaboration Projet d’investissement Illustration 17: Réseau de relations dans le projet d’investissement et lien juridique entre les parties concernées. La chaîne à gauche illustre la collaboration dans le modèle de contrat «Mandat» selon l’art. 394 CO. A droite sont représentés l’opération de prêt, le contrat de location (art. 253 CO) et les exigences unilatérales p. ex. des pouvoirs publics par l’«intention» du permis de construire. Demande de dédommagement (honoraires) Bailleur de fonds Intérêts requis Contrat de location Utilisateur Exigence de prestation du bien immobilier Planificateur Exigences unilatérales (sans relation juridique) Conseil et recommandation Bien immobilier Prend possession du bien immobilier Autres parties concernées (p. ex. pouvoirs publics) Maître d’ouvrage, investisseur 33 Rénovation ]]Le modérateur conduit le processus de définition de la stratégie et contrôle la réa lisation des objectifs. ]]L’investisseur reçoit le bien immobilier après la réalisation. Il faut distinguer les in vestisseurs institutionnels (fonds immobi liers, assurances, caisses de retraite etc.) et les investisseurs privés. L’investisseur peut simultanément être le maître d’ouvrage. ]]Le bailleur de fonds soutient l’investis seur dans la mise à disposition du capital d’investissement, contre un dédommage ment correspondant. Sa confiance dans le projet d’investissement s’exprime à la hau teur du rendement des capitaux (estima tion des risques) qu’il attend du maître d’ouvrage ou de l’investisseur. ]]Le conseiller interprète les bases de déci sion, les évalue et émet une recommanda tion à l’attention de l’investisseur. Il re cherche les conséquences que peut avoir une décision. ]]Le planificateur évalue l’état et indique les potentiels de développement. ]]Les utilisateurs font part de leurs exi gences vis-à-vis de l’objet et se déclarent ou non prêts à utiliser le bien immobilier. ]]Les propriétaires du terrain mettent le terrain correspondant en vente ou en loca tion pour une durée déterminée (attribu tion dans le droit de la construction). ]]D’autres participants sont envisageables. Par exemple, les pouvoirs publics qui éva luent la possibilité de délivrer un permis de construire et les propriétaires des fonds contigus ayant droit de recours. Considérations légales Les parties prenantes à un processus de définition de stratégie ont différentes po sitions juridiques. Le modérateur, le conseiller et le planificateur sont considé rés comme des mandataires selon l’art. 394 du Code des obligations. Le maître d’ouvrage et les utilisateurs conviennent d’un loyer selon l’art 253 du Code des obligations, le début du contrat de loca tion n’étant pas lié au processus de défini tion de stratégie mais pouvant commen cer uniquement après la réalisation. D’autres participants peuvent, de façon unilatérale, avoir des exigences vis-à-vis du projet et ce, sans entrer dans un rap port de droit avec le maître d’ouvrage ou l’investisseur. «De manière unilatérale» si gnifie que le maître d’ouvrage ou l’inves tisseur ne peut en général opposer au cune revendication contraire. Cela s’ap plique par exemple dans le cas des exi gences formelles en matière de permis de construire. A l’inverse du processus de dé finition de stratégie, dans le processus de planification, en plus du mandat, des contrats de travail à façon peuvent être conclus selon l’art. 363 du Code des obli gations, tandis que le processus de réali sation comprend presque exclusivement des contrats de travail à façon. Dans la phase d’exploitation, on a généralement des contrats de location. Conséquences sur les processus suivants Ce qui, dans le processus de définition de la stratégie, requiert une réelle créativité d’élaboration, est sensiblement restrictif pour l’élaboration des processus de plani fication et de réalisation. C’est à partir du choix de la forme du déroulement, de la décision entre les prestataires individuels, les planificateurs généraux, les entrepre neurs généraux ou les entrepreneurs glo baux, que se dessine la forme de la com munication dans la mise en œuvre du projet d’investissement. C’est pourquoi il est important de pouvoir anticiper la forme de communication qui sera la plus appropriée dans chaque processus. Cela passe par une convention d’objectifs et de prestations concrète, qui doit être réalisée à différents niveaux. Sources ]]IPB/KBOB: Gestion immobilière durable Identifier les risques pour se donner la chance de les prévenir Guide pour la prise de décisions, Berne 2010. A l’adresse: www.bbl.admin.ch/kbob/00509/00511/ 02471/index.html ]]Schulte, K.-W.: Handbuch ImmobilienProjektentwicklung, 2e édition, Rudolf Müller Verlag, Cologne 2002 ]]Règlement SIA 112, 2001, Modèle de prestations, SIA, Zurich 2001 Chapitre 5 Durabilité économique Klaus Eichen berger Heinz Mutzner Influences En principe, dans les stratégies d’une en treprise ou d’un propriétaire, ainsi que dans la stratégie relative à l’objet, on défi nit les objectifs de durabilité que doit at teindre le bien immobilier. Un bien immo bilier est durable lorsque, sur toute sa durée de vie, il génère un avantage ainsi que des moyens permettant de l’entrete nir et de le rénover, et contribue à la qua lité de l’environnement. La grandeur de mesure de l’avantage diffère selon la ma nière dont on le considère. Par exemple, l’avantage peut se rapporter à l’échange social, au quartier, à l’espace public, à la gestion des ressources, à des valeurs culturelles et sociales, aux revenus locatifs etc. Toutes ces grandeurs d’influence (thèmes selon la directive SIA 112/1) contribuent à la profitabilité ou à l’attrac tivité d’un bien immobilier, et condition nent ainsi la disposition d’un utilisateur à payer pour ce bien immobilier (en fonc tion également de l’offre et de la demande sur le marché). Cela permet de générer des revenus qui, conjointement avec les coûts de l’installation, de l’exploitation et de l’entretien, déterminent la rentabilité d’un bien immobilier. Les revenus mesu rables en termes financiers dépendent quasi exclusivement d’influences qui ne s’expriment pas directement en chiffres. La durabilité économique de biens immo biliers d’habitation et d’exploitation est quantifiable, du point de vue du proprié taire d’un bien immobilier en exploitation ou en location, par le biais des revenus lo catifs et des coûts. Les utilisateurs du bien immobilier, ou les propriétaires en tant qu’utilisateurs propres, ne peuvent pour leur part exprimer la profitabilité que de façon indirecte sur le plan financier. Celleci comprend, outre les aspects écono miques, des composantes sociales et culturelles qui ne sont pas directement quantifiables en montants financiers, mais influencent, par l’attractivité du bien im mobilier et la disposition des utilisateurs à payer un certain prix, les prix et revenus locatifs réalisables pour le bien immobilier dans le cadre du marché. Marché Sur le marché de l’immobilier interagis sent l’offre et la demande pour les terrains et les immeubles ainsi que leur utilisation (utilisation propre, utilisation tierce et lo cation). Le propriétaire du bien immobilier sou haite obtenir, sur le cycle de vie de celui-ci, une rente adéquate ou une contribution la plus élevée possible aux objectifs de l’entreprise. Le demandeur, pour sa part, est prêt à acheter ou à louer l’objet de l’offre si ce lui-ci satisfait à ses attentes. Le locataire évaluera l’avantage du bien, notamment à l’aide de sa dépense globale pour le loyer, c.-à-d. d’une part le loyer avec chauffage et d’autre part, la macro- et micro-situa tion ainsi que les frais supplémentaires associés, par exemple relatifs à la mobilité. Les effets externes des biens publics (ac cès aux parcs et espaces verts, infrastruc ture, voisinage, vue etc.) jouent égale ment un rôle central. Des études [1] sur les immeubles montrent en outre que de plus en plus de locataires et d’acheteurs sou haitent louer ou acquérir des biens immo biliers durables, respectueux de l’environ nement, ou conçus pour être particulière ment sains. Le demandeur évalue l’offre selon différents critères et lorsque cette évaluation s’avère positive, intègre le bien immobilier dans sa sélection. Il met ainsi en place une sorte de système de classe ment privé. Pour un propriétaire, agir durablement si gnifie réaliser des pronostics sur la de mande future et les investissements né cessaires (remise en état, rénovation) sur une longue période du cycle de vie de son bien immobilier, afin de pouvoir répondre correctement à la demande future. Il doit alors également prendre en compte l’envi ronnement, la concurrence, le développe 36 Durabilité économique ment du quartier. Il peut s’avérer durable de renoncer à un investissement lorsque l’environnement de permet pas de déga ger une valeur ajoutée. Les investisse ments doivent être planifiés de façon sys tématique sur une période appropriée, afin que le bien immobilier soit conforme au marché à tout moment, et apporte sur le long terme l’avantage escompté. L'évolution des standards en matière de construction doit également être prise en compte. En 2011, un bâtiment planifié conformément aux prescriptions actuelles en matière de consommation énergétique sera probablement obsolète sur la ma jeure partie de son cycle de vie, puisque, à partir de 2020, le standard en vigueur sera proche de celui de la maison à zéro éner gie. Utilisation, équipement Design Communauté Bien-être, santé Substance bâtie Marché de l’immobilier Attractivité Revenus Matériaux de construction Frais d’aménagement Energie d’exploitation Frais d’exploitation et frais d’entretien Sol, paysage Illustration 18: Grandeurs d’influence sur les facteurs monétaires Infrastructure Rentabilité 37 Rénovation Variantes et scénarios Dans chaque projet, notamment avec les constructions complémentaires souvent très exigeantes, il est intéressant d’élabo rer plusieurs variantes concrètes, afin d’évaluer toutes les possibilités qui peu vent sembler intéressantes. Pour un bien d’habitation existant, par exemple, on évalue les variantes de la «rénovation» et de l’«entretien courant». Ces variantes déjà simples en soi ne sont pas faciles à confronter, car pour évaluer la durabilité économique d’un bien immobilier, il faut le considérer sur une longue période et prendre ainsi en compte de nombreuses hypothèses sur les conditions futures du marché, ce qui implique beaucoup d’in certitudes. C’est pourquoi il est recom mandé de travailler sur des scénarios en globant une période suffisamment lon gue. Dans ces scénarios, on estime des grandeurs d’influence telles que les modi fications des revendications sociales, les prix croissants de l’énergie, les change ments climatiques, le pouvoir d’achat des acteurs du marché etc. [3]. Cette procé dure est expliquée ci-après dans un exemple simple. Pour un logement créé en 1972, on doit estimer les revenus locatifs pouvant être générés dans les variantes «rénové» et «non rénové». Les deux variantes sont re portées dans le tableau 3. On suppose que, dans les conditions données du mar ché, le logement non rénové pourrait être loué pour 2200 francs par mois, le loge ment rénové pour 2500 francs. Ainsi, le loueur, en raison des prix croissants de l’énergie, doit baisser le loyer sans chauf fage, afin que la somme du loyer sans chauffage et du coût de l’énergie n’aug mente pas. Etant donné que l’évolution des prix de l’énergie est inconnue, on peut considérer quatre différents scéna rios d’augmentation annuelle: 4 %, 5 %, 6 % et 7 %. Il en résulte l’évolution sui vante des loyers sans chauffage conformes au marché (Illustration 19). Les loyers sans chauffage pouvant être obtenus pour le logement non rénové sont plus bas (ce qui est probablement compensé par les frais non utilisés pour la rénovation) et surtout, leur étalement, c’est-à-dire l’incertitude de pronostic, est nettement plus important que pour le lo gement rénové. Renoncer à une rénova tion entraîne donc un risque nettement plus élevé (incertitude). Dans la pratique, il faut bien entendu analyser des scénarios complets avec toutes les grandeurs d’in fluence pertinentes, notamment le bail à loyer. Cycle de vie Les biens immobiliers existent normale ment pour longtemps, quinze ans et plus. Description Non assaini Assaini Unité Indice énergétique 110 50 kWh/m2 a Prix de l’énergie en 2011 0,1 0,1 Fr./kWh Coûts de l’énergie en 2011 = indice de dé pense d’énergie multiplié par prix de l’énergie 11,0 5,0 Fr./m2 a Loyer sans chauffage en 2011 200 230 Fr./m2 a Loyer avec chauffage en 2011 = loyer sans chauffage plus coûts de l’énergie 211 235 Fr./m2 a Surface habitable 120 120 m2 Loyer sans chauffage en 2011 = surface habi 2000 table multipliée par loyer sans chauffage par m² et par an, divisé par 12 2300 Fr./mois Loyer avec chauffage en 2011 = surface habi table multipliée par loyer avec chauffage par m² et par an, divisé par 12 2110 2350 Fr./mois Disposition à payer le loyer brut 2200 2500 Fr./mois Tableau 3: Représentation des revenus locatifs pour un bien «assaini» et «non assaini». 38 Durabilité économique Ils vieillissent alors sur le plan technique comme sur le plan des exigences des utili sateurs (vieillissement fonctionnel et so cial), ce qui signifie que leur positionne ment sur le marché se dégrade. Le vieillis sement technique se déroule, tant au ni veau du bien immobilier tout entier que de ses composants individuels, sur diffé rentes périodes. La structure du bâtiment joue alors un rôle important. Lorsque les structures sont clairement séparées en systèmes primaires, secondaires et ter tiaires, ou que lors d’une rénovation, cette séparation peut être réalisée, les coûts re latifs à l’entretien [4] et aux modifications sont moins importants. Il est plus difficile de décrire le vieillissement fonctionnel et social, car il faut pour cela prendre en compte les changements économiques, sociaux et écologiques à venir. Il existe pour ce faire, au moins pour les loge ments, des outils [5, 6] qui doivent cepen dant être adaptés à la demande future (les scénarios). Dans tous les cas, un bien im mobilier qui permet différentes utilisations est davantage enclin à générer durable ment un avantage qu’un bien immobilier réalisé sur mesure pour une seule utilisa tion. Néanmoins, la première location peut être plus difficile si l’objet de l’offre n’est pas spécifiquement axé sur un groupe cible. Un entretien ou une rénovation réguliers permettent de préserver ou même d’aug menter la valeur du bien immobilier tout au long de son cycle de vie. Les mesures doivent être planifiées de façon systéma tique à intervalles appropriés, jusqu’à ce que finalement, la construction atteigne la fin de son cycle de vie et soit dé construite. Le cycle de vie du bien immo bilier comprend les processus allant de la première intention d’investissement à la déconstruction de l’ouvrage, en passant par la planification, la réalisation, l’entre tien, la rénovation et l’exploitation. Un lien indéfectible existe donc entre le cycle de vie du bien immobilier, les mesures d’investissement et leur conformité du rable au marché. Méthode de l’actualisation des flux de trésorerie La méthode de l’actualisation de flux de trésorerie sert à évaluer la rentabilité d’in vestissements. Originaire de l’évaluation d’entreprise, dans laquelle elle est appli quée depuis plusieurs décennies, la mé thode de l’actualisation des flux de tréso Loyer sans chauffage pouvant être obtenu (Fr. par mois) 2500 assaini 4% 5% 6% 7% non assaini 4% 5% 6% 7% 2000 1500 1000 500 Illustration 19: Représentation du loyer sans chauffage pour des prix de l’énergie en augmentation. – 2010 2015 2020 2025 Année 2030 2035 39 Rénovation rerie est aujourd’hui de plus en plus utili sée dans l’évaluation des biens immobi liers, à tel point qu’elle fait office de stan dard depuis quelques années [7]. Cette méthode est expliquée en détail dans la norme SIA 480 «Calcul de rentabilité pour les investissements dans le bâtiment», norme et directives. L’actualisation des flux de trésorerie est également connue sous l’appellation an glaise Discounted Cash Flow. La méthode DCF consiste à faire la somme, à un mo ment d’observation donné, de tous les revenus nets annuels escomptés pour for mer un indice, la valeur de capital. Un in vestissement ou un projet est alors ren table lorsque la valeur de capital est au minimum égale à zéro. Il est important, et parfois désolant pour les investisseurs («nous avons pourtant tant investi»), que la méthode prenne en compte exclusive ment des excédents de revenus futurs. Les investissements effectués par le passé ne sont pas pris en compte dans le calcul, mais leurs conséquences et leurs revenus financiers le sont; on s’arrête uniquement au profit futur. Un investissement qui ne générera vraisemblablement aucun profit est donc sans valeur. Renchérissement Le calcul de rentabilité sert généralement à comparer les différentes variantes. Il est plus facile à interpréter lorsqu’il s’effectue avec les prix actuels. Cela exclut, selon SIA 480, les éléments de coût dont le renché rissement diverge de manière importante de l’inflation générale, par exemple les coûts de l’énergie. Période d’observation Dans toutes les réflexions sur la durabilité économique d’un bien immobilier, la pé riode d’observation joue un rôle impor tant. Pour considérer le cycle de vie de manière globale, la première grande réno vation cyclique doit être exclue, c.-à-d. la période d’observation doit s’étendre au moins sur 50 ans. Pour cela, il faut plani fier des cycles d'entretien et de rénova tion, ce qui implique à nouveau de prendre en compte la durée de vie des composants d'un bien immobilier, c.-à-d. la durabilité technique d’un objet. Conformément à la définition de la dura bilité selon l’ONU, la période d’observa tion doit être suffisamment longue pour intégrer les intéressés de la prochaine gé nération. Un aspect important de la défi nition de la durabilité est la liberté de création des générations futures. Dans le domaine immobilier, cela signifie que nous devons réaliser des constructions aux utilisations flexibles, faciles à dé construire. Sources ]][1] Fondsmedia: Marktstudie Green Buil ding: Immobilienökonomie der Zukunft oder kurzlebiger Ökotrend? avril 2010 ]][2] Directive UE (2010/C 123 E/04) sur la performance énergétique des bâtiments, mai 2010 ]][3] Dans le cadre du droit sur le bail, les coûts de l’énergie en augmentation ou augmentés peuvent être répercutés sur le locataire. ]][4] Terminologie selon la norme SIA 469 Conservation des ouvrages, 1997 ]][5] www.bwo.admin.ch/wbs ]][6] Haute-école spécialisée bernoise: Pro jet de recherche «Wohnqualität und Sie dlungsstruktur» ]][7] RICS, Swiss Valuation Standards, 2007 Chapitre 6 Enveloppe du bâtiment Niklaus Hodel Tableau 4: Exigences en matière de besoin en chaleur utile. Illustration 20: Cliché thermographique: exemple d’une bonne et d’une mauvaise isolation (inexistante). L’enveloppe du bâtiment et ses principaux composants (la façade extérieure, les fe nêtres, la toiture, les plafonds et les sols) doivent ainsi remplir des exigences éle vées non seulement sur le plan de l’archi tecture et de la statique, mais également sur le plan de la physique de la construc tion, en termes de chaleur, de froid, d’hu midité, de bruit et d’incendie. L’enveloppe du bâtiment, conjointement avec les ins tallations techniques, constitue un facteur déterminant au regard du bilan thermique d’un système de bâtiment. La grandeur la plus importante est ainsi la valeur Qh (le besoin de chaleur pour le chauffage) ou la valeur limite légale Qh,li en MJ/m2 a. Les exigences primaires suivantes s’appliquent (Tableau 4). Dans le cas des constructions anciennes notamment, les déperditions d’énergie par les composants (déperdi tions thermiques par transmission) sont d’une importance capitale. Une enve loppe de bâtiment isolée de façon opti male permet en effet d’économiser plus de 50 % de l’énergie d’exploitation. En outre, l’inertie thermique (masse) joue également un rôle important, beaucoup trop sous-estimé aujourd’hui dans le bilan énergétique. Les déperditions thermiques par transmission et les températures de surface qui en résultent peuvent être vi sualisées par imagerie infrarouge. Ces prises de vue permettent d’effectuer des comparaisons, mais non de quantifier les déperditions thermiques. Dans ce contexte, les isolants thermiques jouent un rôle primordial. Sur le marché, on trouve un grand nombre de matériaux isolants organiques et anorganiques, pour certains déjà anciens et éprouvés, pour d’autres plus innovants. La propriété la plus importante d’un matériau isolant est la conductivité thermique λ en W/m K. A celle-ci s’ajoutent également d’autres as pects importants, tels que l’énergie grise, l’aptitude à la déconstruction et au recy clage ainsi que d’autres critères écolo giques (www.eco-bau.ch). Les enveloppes Exigences en matière de Construction Transformabesoin en chaleur utile nouvelle tion 1,25 Qh,li Exigences légales 1,0 Qh,li Minergie 0,9 Qh,li aucune 0,8 Qh,li Minergie-P 0,6 Qh,li Remarque: Les constructions nouvelles et les extensions de constructions existantes (surélévations, agrandissements etc.) doivent être construites et équipées de manière à ce qu’au maximum 80 % du besoin maximal admissible en chaleur pour le chauffage et la production d’eau chaude soit couvert par des énergies non renouvelables. Les extensions de constructions existantes sont exemptées de cette obligation si la surface de référence énergétique nouvellement créée est inférieure à 50 m² ou représente au maximum 20 % de la surface de référence énergétique de la partie existante du bâtiment et n’excède pas 1000 m². Source: Modèle de prescriptions des cantons 2008, en vigueur dans la plupart des cantons. A propos: Le besoin en chaleur utile, défini par la norme SIA 380/1 «L’énergie thermique dans le bâtiment», quantifie le be soin en chaleur d’un bâtiment dans des conditions standard définies sur le plan de l’énergie utile. Cela ne décrit pas l’effi cience de la génération de chaleur, car le besoin en chaleur utile est déterminé à l’interface entre le bâtiment et la généra tion de chaleur. 42 Enveloppe du bâtiment des bâtiments ne sont cependant pas seu lement des facteurs de déperdition d’éner gie. Elles peuvent aussi permettre, selon l’orientation et l’environnement, de col lecter de l’énergie, d’une part de façon passive par les fenêtres, d’autre part grâce à des systèmes solaires actifs montés sur le toit ou sur les murs. Prescriptions énergétiques Autour de 1960: certaines législations cantonales en matière de construction exi gent une protection thermique suffisante de U=1,0 W/m2 K pour les constructions de murs extérieurs. Autour de 1975: à la suite de la crise pé trolière (1973), prescriptions minimales pour des valeurs U moyennes, associées à des prescriptions minimales pour des élé ments individuels conformément à la re commandation SIA 180/1 «Protection thermique des bâtiments en hiver». C’est à cette époque que commence la grande production industrielle de matériaux d’iso lation thermique (laine de verre, laine de roche, polystyrène). Autour de 1990: détermination de va leurs limites et cibles pour la consomma tion annuelle par m² de surface de réfé rence énergétique (SRE), pour des utilisa Indice de dépense d’énergie pour la chaleur en kWh/m2a 220 Conséquence des rénovations de 1990 à 2005 200 180 Version 1990 160 140 Potentiel de réduction dans le cas de bâtiments d’habitation existants pour Minergie-P 120 Version 2005 Après 95 91 à 95 1986 à 1990 1981 à 1985 1976 à 1980 1971 à 1975 1961 à 1970 40 1946 à 1960 60 1920 à 1945 80 avant 1920 100 20 Standard Minergie-P 0 Surface de référence énergétique 78 millions de m2 Aujourd’hui 6000 Watts/personne 3 utilisations Habitation Matériau de construction Mobilité Bureaux Ecoles p. ex. industrie, agriculture, loisirs Climatisation Eau chaude Eclairage et appareils 3 groupes cibles Illustration 22: Objectifs de performance énergétique SIA. 5 thèmes Illustration 21: Besoin énergétique de l’existant et potentiel d’optimisation correspondant, par exemple pour le canton de Zurich. Source: AWEL Objectif d’efficacité énergétique SIA 2000 Watts/ personne Mesures pour politiques + autorités Investisseurs Planificateurs 43 Rénovation Conductivité thermique d’isolants thermiques λ [W/mK] Maçonnerie simple thermiquement isolante sans remplissage (0,08 à 0,12) 0,100 0,095 Maçonnerie simple thermiquement isolante avec remplissage (0,06 à 0,09) 0,090 0,065 0,060 0,055 Verre cellulaire (plaques) Cellulose (plaques) 0,050 Cellulose (vrac) Liège 0,045 0,040 Laine de Laine de roche verre (plaques, (plaques, tapis, tapis, rouleaux) rouleaux) Polyuréthane PUR (contenu des cellules: pentane, perméable à Polyuréthane PUR 0,030 la diffusion) (contenu des cellules: pentane, étanche à 0,025 la diffusion) λD Crépi isolant Polystyrène expansé EPS (15 à 40 kg/m2) Polystyrène extrudé XPS (contenu des cellules: air) 0,035 λD EPS gris λD Résine phénolique Panneau d’isolation sous vide (VIP) en cas de «défectuosité» (sans vide) 0,020 0,015 λD Aspen Aerogel 0,010 λD VIP (dWD jusqu’à 25 mm) λD VIP (dWD à partir de 30 mm) 0,005 0 HLWD SIA 279: Valeur de mesure λ pour des produits non surveillés SIA 279: Valeur nominale λD pour des produits surveillés (plus mauvaise valeur) SIA 279: Valeur nominale λD pour des produits surveillés (meilleure valeur) Elément contre élément Eléments opaques (toit, plafond) (mur, sol) Eléments opaques avec chauffage de surface Fenêtres, portesfenêtres Fenêtres avec corps de chauffe directement en amont Portes Portails (portes de plus de 6 m²) Caissons de volets Illustration 23: Pour les isolants thermiques, il convient de prendre en compte les caractéristiques de la norme SIA 279 ou du cahier technique SIA 2001. Les produits avec une valeur λ inférieure à 0,030 font partie des isolants thermiques haute performance. La norme SIA 279 (2010) inclut désormais également des produits de maçonnerie. Tableau 5: Valeurs limites et valeurs cibles pour des coefficients de transmission thermique rapportés à la surface, à une température ambiante de 20 °C, pour des éléments de construction concernés par une transformation ou un changement d’utilisation. Valeurs limites Uli en W/m2 K Valeurs cibles Uta en W/m2 K Air extérieur ou Pièces non chauf Air extérieur ou Pièces non chauf moins de 2 m dans fées ou plus de 2 m moins de 2 m dans fées ou plus de 2 m le sol dans le sol le sol dans le sol 0,25 0,25 0,25 0,28 0,30 0,28 0,15 0,15 0,15 0,20 0,20 0,20 1,3 1,6 0,90 1,1 1,0 1,3 0,80 1,0 1,3 1,7 1,6 2,0 1,1 1,2 1,3 1,4 0,50 0,50 0,30 0,30 44 Enveloppe du bâtiment Illustration 24: Déperditions thermiques moyennes d’un immeuble d’habitation des années 60 avec une consommation de 20 l de mazout par m². tions standard d’un bâtiment, conformé ment à la norme SIA 380/1. A partir de 2009: le modèle de prescrip tions énergétiques des cantons (MoPEC) et ainsi de nombreuses lois et ordonnances cantonales sur l’énergie se réfèrent, pour les valeurs limites et cibles et le type de pro cédé, à la norme SIA 380/1 «L’énergie ther mique dans le bâtiment». A partir de 2020: dans l’UE, le standard de l’habitat quasi positif a force obligatoire. Pour les bâtiments existants, on pourra choisir entre deux types de prescriptions: pour les agrandissements, les élévations et les transformations de type construction nouvelle, les exigences en matière de construction nouvelle s’appliquent. Pour les transformations et les changements d’affectation, on appliquera les exigences relatives à la transformation. Sur ce point, la norme SIA 380/1 prescrit des valeurs li mites d’exigence du système (correspon dant à 125 % des exigences pour les constructions nouvelles) ainsi que des exi gences pour les éléments individuels. En Suisse, il n’y a aucune obligation de réaliser des rénovations à visée thermique. Néan moins, si des mesures sont mises en œuvre sur l’enveloppe de la construction, celles-ci doivent être conformes à la loi. L’ampleur des mesures mises en œuvre est alors dé terminante. Pour des interventions consé Eau chaude 10% Chauffage Mur extérieur 13% 20% 17% 8% Toiture Fenêtres 5% Cave 27% Ventilation quentes, les prescriptions en matière de transformation s’appliquent. Stratégies de modification Pour chaque bâtiment et ses éléments, des stratégies d’amélioration très différentes sont possibles. Rénovation: mesures de préservation de l’état de référence ou amélioration réel. Assainissement: mesures d’amélioration de l’état de la construction ou mesures vi sant à atteindre l’état de référence (p. ex. protection thermique et phonique). L’am pleur de l’intervention varie selon la pres cription de l’état de référence (p. ex. assai nissement selon prescription ou selon Mi nergie, Minergie-P, maison passive etc.) Renouvellement: les éléments peuvent être renouvelés comme un tout, de ma nière à répondre aux exigences techniques et constructives les plus récentes. Transformation: un élément endosse un nouveau rôle à la suite d’un changement d’affectation, d’une extension ou d’une transformation (p. ex. aménagement de toi ture, agrandissement, transformation etc.). Remplacement: des éléments ou le bâti ment lui-même sont entièrement dé construits et remplacés par d’autres élé ments nouveaux. Le renforcement énergétique d’un bâti ment nécessite en général trois étapes im portantes. L’ordre de ces étapes dépend des priorités. Minimisation des déperditions: tendre vers de bonnes propriétés d’isolation pour les éléments extérieurs avec une valeur U inférieure à 0,20 W/m² K, réduire ou éviter les ponts thermiques, tendre vers des enve loppes de bâtiment étanches à l’air, inté grer une aération douce avec récupération de chaleur. Maximisation des gains: prévoir des fe nêtres ou vitrages avec une bonne valeur g et une faible valeur U; privilégier au maxi mum les surfaces vitrées au sud, au sud-est et au sud-ouest et ne pas les ombrager; une masse d’accumulation interne aug mente le gain solaire. Collecte et utilisation efficaces de l’énergie, renouvelable si possible: cou vrir au maximum le besoin résiduel en cha 45 Rénovation leur pour le chauffage et l’eau chaude avec des énergies renouvelables. Les systèmes techniques requis pour ce faire doivent être adaptés au besoin et au bâtiment et doi vent permettre une production d’énergie efficace (agents énergétiques, génération de chaleur, système de distribution, instal lation de ventilation). Façades Avant 1920: la technique du bâtiment se caractérisait souvent par un caractère propre à son temps. On utilisait de nom breuses décorations issues de différentes époques architecturales précédentes. Une haute qualité artisanale et des efforts per sonnels importants étaient nécessaires. Les murs de fondation des bâtiments étaient édifiés avec une maçonnerie simple. Ces maisons sont aujourd’hui souvent proté gées, de sorte qu’il est très difficile de mettre en œuvre des mesures énergé tiques. Jusqu’à env. 1960: maçonneries homo gènes et constituées de peu de couches, avec une valeur U autour de 1,2 W/m2 K. Valeurs U avec λ = 0,038 W/mK d = 15 cm; U = 0,20 – 0,23 W/m2 K d = 20 cm, U = 0,17 – 0,20 W/m2 K d = 25 cm; U = 0,13 – 0,15 W/m2 K 6 54 3 2 1 Structure de la construction 1 Crépi intérieur (existant) Indications relatives à la construction ]] La maçonnerie intérieure porteuse peut se constituer d’une maçonnerie en briques, en pierres de taille ou d’une coque de béton. ]] Matériaux: plaques de laine minérale (laine de roche et laine de verre) 2 Maçonnerie existante (variable) 3 Couche d’isolation thermique (variable) 4 Ossature de façade/ventilation par l’arrière 5 Habillage de façade/protection contre les intempéries/installation solaire Illustration 25: Isolation extérieure ventilée par l’arrière. 6 Console thermiquement isolée ou ossa ture bois Valeurs U avec λ = 0,06 W/mK d = 3 cm; U = 1,1 – 1,4 W/m2 K d = 5 cm; U = 1,0 – 1,2 W/m2 K d = 10 cm; U = 0,6 – 0,8 W/m2 K 5 43 2 1 Structure de la construction 1 Crépi intérieur (existant) 2 Maçonnerie existante (variable) 3 Couche d’adhérence 4 Crépi d’isolation thermique (différents produits) 5 Système de revêtement par crépi de cou verture Indications relatives à la construction ]] La maçonnerie intérieure porteuse peut se constituer d’une maçonnerie en briques, en pierres de taille ou d’une coque de béton. ]] Le crépi isolant est généralement appliqué dans des épaisseurs de 2 à 8 cm. Les indica tions spécifiques au produit doivent être res pectées. ]] Les crépis isolants peuvent être appliqués dans des épaisseurs variables (bordures de fenêtre, huisseries de fenêtres, façade) et peuvent également être appliqués à l’intérieur ou en combinaison avec une isola tion intérieure ou extérieure. Illustration 26: Crépi isolant extérieur/intérieur. 46 Enveloppe du bâtiment Autour de 1970/80: maçonneries homo gènes et à plusieurs couches (avec isola tion thermique minimale) en différents matériaux avec valeurs U de 0,4 à 0,8 W/ m2 K. A partir de 1990: développement de sys tèmes de murs extérieurs hautement iso lés avec une valeur U inférieure à 0,20 W/ m2 K. Mesures: dans le cas des maisons de l’époque des «fondateurs» et des constructions un peu plus récentes, les ébrasements des fenêtres et des portes sont p. ex. en pierre naturelle et sont sou vent joliment ornés. Une isolation exté rieure semble difficilement envisageable pour des raisons architecturales et de pro tection du patrimoine. Souvent, une isola tion thermique intérieure n’est pas non plus possible, de sorte que pour ces mai Valeurs U avec λ = 0,008 W/m K d = 2 cm; U = 0,20 – 0,40 W/m2 K d = 4 cm; U = 0,15 – 0,20 W/m2 K d = 6 cm; U = 0,10 – 0,15 W/m2 K 6 543 2 1 Structure de la construction 1 Crépi intérieur (existant) 2 Maçonnerie existante (variable) 3 Pare-vapeur (selon la structure) 4 Panneau VIP 10 mm à 30 mm* 5 Isolation thermique supplémentaire 6 Système de crépi extérieur Illustration 27: Isolation VIP extérieure * uniquement lorsque aucun autre matériau n’est possible Indications relatives à la construction ]] Une planification et une réalisation soig neuses sont cruciales. ]] Les plaques ne peuvent pas être coupées, les surfaces résiduelles doivent être dotées d’une isolation thermique traditionnelle. ]] Combiner l’isolant VIP avec des systèmes traditionnels ou de la laine minérale ]] Le principal domaine d’application dans la construction comprend les isolations de ter rasses dans les logements attiques (construc tion nouvelle). ]] Les applications du fabricant doivent être scrupuleusement respectées, car il existe pour les façades uniquement des cas particu liers et des prototypes. Valeurs U avec λ = 0,04 W/m K d = 5 cm; U = 0,60 – 0,80 W/m2 K d = 10 cm; U = 0,30 – 0,40 W/m2 K d = 15 cm; U = 0,20 – 0,25 W/m2 K 5 4 3 21 Structure de la construction 1 Crépi intérieur, habillage 2 Pare-vapeur (adapté à l’isolation) 3 Isolation thermique 4 Maçonnerie (existante) 5 Crépi extérieur (existant) Illustration 28: Isolation intérieure. Indications relatives à la construction ]] Des ponts thermiques apparaissent à tra vers l’isolation intérieure au niveau des pla fonds, murs et plinthes. ]] Dans le cas d’une isolation intérieure, la diffusion de vapeur doit impérativement être contrôlée et régulée à l’aide d’un pare-va peur ou de matériaux pare-vapeur (verre cel lulaire). ]] Les raccords, joints et interfaces doivent être étanches. ]] Il est également possible d’utiliser des crépis d’isolation, éventuellement en combin aison avec une isolation extérieure réduite. 47 Rénovation θi = +20°C U = 0,095 W/m2K θi = +20 °C U = 0,098 W/m2K Ψ = 0,059 W/mK Ψ = 0,004 W/mK Ug = 0,50 W/m2K θe = –10°C θi = +20 °C θe = –10 °C 15 17 θi = +20°C 19 19 12 Ψ = 0,383 W/mK 19 12 12 Ψ = 0,127 W/mK θk = +12 °C θk = +12°C 11 –9 9 –9 –9 –9 –8 10 –8 9 –7 –7 –6 –6 –5 –5 9 –4 –4 10 11 –3 –3 –2 –2 –1 –1 10 11 0 0 1 1 2 3 4 5 6 Déperditions thermiques par transmission Mur extérieur (balustrade/linteau) Fenêtres Ponts thermiques: Appui de fenêtre Appui de plafond/linteau Plinthes Total 7 8 [W/m] 7,9 34,6 9 [%] 12,2 53,4 9,0 13,9 1,8 2,8 11,5 17,7 64,8 100,0 2 3 4 5 6 Déperditions thermiques par transmission Mur extérieur Ponts thermiques: Appui de plafond Plinthes Total 7 8 9 [W/m] 14,0 [%] 78,2 0,1 3,8 17,9 0,6 21,2 100,0 Illustration 29: Pour les assainissements selon le standard Minergie-P, l’isolation thermique extérieure (crépi ou habillage ventilé par l’arrière) est de loin l’option la plus efficace. Par rapport à l’état réel, les déperditions thermiques sont réduites de 76,7 % pour atteindre 64,8 W/m (coupe de façade avec fenêtres) ou de 89,6 % pour atteindre 17,9 W/m (coupe de façade sans fenêtre). L’influence des ponts thermiques est importante, de l’ordre de 21,8 à 34,4 %, les plinthes et les appuis de fenêtre étant les principaux éléments problématiques. (Source: Marco Ragonesi/ Faktor Verlag) 48 Enveloppe du bâtiment Illustration 30: Bien entendu, dans le contexte de Minergie-P, personne ne peut sérieusement envisager d’assainir un bâtiment au moyen d’une isolation intérieure (p. ex. à l’aide de panneaux VIP comme dans cet exemple). Etant donné l’influence des ponts thermiques (plinthes, appuis de plancher, linteau) entre 62,3 et 73,4%, le succès est très limité. Dans le cas de la coupe de la façade avec fenêtres, les déperditions thermiques peuvent être réduites de 60% pour atteindre 111,2 W/m et dans le cas de la coupe sans fenêtre, de 69,3% pour atteindre 52,7 W/m. Malgré des éléments aux caractéristiques analogues, les déperditions thermiques par rapport à l’enveloppe de bâtiment isolée sur l’extérieur sont supérieures de 71,6 à 194,4%. (Source: Marco Ragonesi/ Faktor Verlag) θi = +20 °C U = 0,096 W/m2K 1315 17 θi = +20 °C U = 0,098 W/m2K 15 17 19 Ψ = 1,283 W/mK 19 Ψ = 0,648 W/mK Ug = 0,50 W/m2K θe = –10 °C θi = +20 °C θe = –10 °C 11 15 17 18 θi = +20 °C 19 1315 17 18 19 12 12 2 Ψ = 0,727 W/mK Ψ = 0,645 W/mK θk = +12 °C 5 3 –7 –9 –8 –7 –9 4 –8 –7 –9 5 –9 5 –8 6 –8 6 –7 –7 7 –6 7 –6 –5 θk = +12 °C –5 8 –4 –3 8 –4 9 10 11 9 –3 –2 –2 –1 –1 0 0 1 2 3 4 5 6 Déperditions thermiques par transmission Mur extérieur (balustrade/linteau) Fenêtres Ponts thermiques: Appui de fenêtre Appui de plafond/linteau Plinthes Total 7 8 [W/m] 7,3 34,6 9,0 38,5 21,8 111,2 9 1 2 3 4 5 6 Déperditions thermiques par [%] transmission 6,6 Mur extérieur 31,1 Ponts thermiques: Appui de plafond 8,1 Plinthes 34,6 Total 19,6 100,0 10 7 11 8 9 [W/m] 14,0 [%] 26,6 19,4 19,3 52,7 36,8 36,6 100,0 49 Rénovation sons, on ne peut qu’utiliser de fines couches de crépi isolant sur le mur exté rieur, et encore, dans certaines conditions seulement. L’assainissement le plus pertinent en termes de physique de la construction et d’efficacité énergétique est une isolation thermique extérieure recouvrant le plus de surface possible. La masse thermiquement active et souhaitée reste dans la maison (à l’intérieur du périmètre d’isolation), le risque de condensation dans la construc tion est réduit au minimum et les ponts thermiques sont éliminés ou, au moins, réduits. Il est en outre possible, avec une isolation suffisamment épaisse, d’intégrer dans celle-ci certains systèmes techniques, tels que, par exemple la ventilation, les conduites sanitaires et les gaines élec triques. Bien entendu, il ne peut s’agir que d’éléments tels que des tuyaux, des câbles etc., les éléments mobiles tels que les cla pets, soupapes, régulateurs de toutes sortes etc. devant rester accessibles. Variantes de rénovations de façades Les façades compactes sont possibles, mais les meilleurs systèmes sont néan moins les systèmes ventilés par l’arrière avec laine minérale et protection adé quate contre les intempéries. Cette pro tection contre les intempéries peut être garantie à l’aide d’éléments photovol taïques minces. ]]Lorsqu’une faible épaisseur de construc tion est possible et qu’un caractère mural doit être préservé, un crépi d’isolation ther mique peut être parfaitement approprié. Selon le produit, il peut être appliqué dans une épaisseur jusqu’à env. 8 cm. ]]Il existe également d’autres applications encore peu éprouvées pour une isolation extérieure ultérieure: les matériaux d’isola tion thermique haute performance (VIP), en matériau isolant à éléments sous vide ou en aérogel. ]]Souvent, les isolations intérieures repré sentent une alternative. Elles ne sont pas cependant sans risque. Une isolation inté rieure découple la masse intérieure et la construction de l’enveloppe est décalée dans la zone froide. Il en résulte une plura lité de ponts thermiques, par exemple au niveau des raccords de mur et de plafond, au niveau des huisseries des fenêtres, au niveau des plaques traversantes de balcon. Le risque de dommage augmente en raison des températures de surface plus basses (humidité accrue, condensat de surface) et des raccords non étanches peuvent engen drer des dommages dus à l’humidité à l’in térieur des éléments. Souvent, il est pos sible de combiner une isolation intérieure et extérieure pour obtenir un bon résultat en termes de physique de la construction et d’efficacité énergétique. Fenêtres Existant: les bâtiments existants dispo sent pour la plupart de vitrages isolants (IV) de différentes qualités, et bon nombre de maisons anciennes possèdent certaine ment également un double vitrage. Le simple vitrage devrait avoir totalement disparu, à quelques rares exceptions près. Certains immeubles de bureaux sont en core équipés de vitrages spéciaux (colora tions, verres teintés et revêtus etc.). En outre, un certain nombre de bâtiments (écoles, immeubles de bureaux, musées etc.) possèdent certes des vitrages isolants d’une génération précédente, mais égale ment des profilés de fenêtre (en alu) non isolés thermiquement, qui présentent des ponts thermiques très importants. Mesures: de très grands progrès techno logiques ont été réalisés dans le domaine des vitrages au cours des 20 dernières an nées. Les remplissages spéciaux avec des gaz tels que l’argon ou le krypton, et sur tout les revêtements infrarouges (IR) et les triples vitrages IV à deux revêtements IR, ont révolutionné le marché du vitrage. Les premiers vitrages IV avec composite alu en bordure de vitrage et remplissage à l’air présentent des valeurs U de plus de 2,5 W/m2 K. Les nouveaux remplissages en gaz, et notamment les revêtements IR, permettent d’atteindre des valeurs com prises entre 1,1 et 1,4 W/m2 K. Les nou veaux triples vitrages IV avec 2 revête ments IR, quant à eux, présentent des va leurs de 0,5 W/m2 K. La toute dernière technologie sous vide permettra d’obtenir 50 Enveloppe du bâtiment Illustration 31: Types de verre (verre Troesch). Illustration 32: Verre sous vide. des vitrages qui, avec moins de couches de verre, apporteront des améliorations importantes. Les châssis de fenêtres ont également subi une évolution importante, bien que moins remarquable que celle des vitrages. Les bons châssis présentent aujourd’hui des valeurs U inférieures à 1,4 W/m² K. Des châssis spéciaux permettent désormais de réaliser des constructions de fenêtres (Windows) de Uw inférieur à 1,0 W/m2 K avec Ug = 0,6 W/m2 K. La mesure la plus efficace, qui n’est par ailleurs pas toujours la plus simple, reste le remplacement complet de la fenêtre. Dans le cas des fenêtres, on mise sur une durée de vie économique de 25 ans. Dans les maisons des années 1980 et anté rieures, il faut à juste titre remplacer les fenêtres par de nouvelles constructions nettement meilleures sur le plan tech nique. Un remplacement des fenêtres peut permettre de réaliser jusqu’à 30 % d’économies d’énergie. N’oublions pas toutefois que l’utilisation de fenêtres hau tement isolantes et surtout étanches né cessite une modification du comporte ment d’utilisation. Le renouvellement de l’air et l'élimination de l’excès d’humidité de l’air sont assurés dans un bâtiment non étanche. Dans une maison rénovée, les utilisateurs doivent assurer eux-mêmes ce renouvellement de l’air si aucune installa tion de ventilation n’est prévue. Dans le cas des bâtiments protégés, un remplacement du vitrage peut permettre de réduire les déperditions d’énergie et d’améliorer le confort. Dans le cas de doubles vitrages protégés et encore in tacts, une rénovation et une étanchéifica tion, un doublage sous la forme d’une fenêtre à caisson ou la réactivation de la contre-fenêtre peuvent permettre d’at teindre cet objectif. Il faut alors détermi ner précisément où doit s’étendre le plan d’isolation et surtout d’étanchéité, afin d’éviter la formation de condensat. Lorsque l’on rénove une fenêtre, le point faible thermique réside souvent dans le caisson du volet. Les mesures d’améliora tion sont difficiles à mettre en œuvre sur le plan technique et sont donc coûteuses. Double vitrage Perméabilité élevée à la lumière du jour (80%) Apports d’énergie solaire Revêtement thermiquement isolant Réflexion thermique Les caractéristiques techniques Epaisseur Valeur Ug selon Valeur g sel. Transmission Réflexion d’élément EN 673 (W/m2K) EN 410 (%) lumin. (%) lumin. (%) 24 1,0 60 80 13 Degré de remplissage en gaz: 90% d’argon Triple vitrage Perméabilité élevée à la lumière du jour (74%) Apports d’énergie solaire Revêtement thermiquement isolant Réflexion thermique Les caractéristiques techniques Epaisseur Valeur Ug selon Valeur g sel. Transmission d’élément EN 673 (W/m2K) EN 410 (%) lumin. (%) Réflexion lumin. (%) 40 1,0 64 74 20 36 0,8 60 73 19 40 0,7 60 73 19 Degré de remplissage en gaz: 90% d’argon Valeur U: 0,5 W/m2 K Flux thermique Appui Espace entre vitres évacué env. 0,7 mm Bord composite étanche aux gaz Couche fonctionnelle Verre: standard 4 mm 51 Rénovation Dans de nombreux projets, une seconde façade vitrée en tant que partie d’une fa çade double peau est envisageable. Pour assurer une utilisation confortable en été et un gain d’énergie en hiver, l’enveloppe extérieure doit présenter des ouvertures. Une telle façade flexible à double peau et à commande mécanique est très coûteuse et est peu utilisée dans le domaine de la rénovation. Toiture en pente avant assainissement avant assainissement après assainissement après assainissement Existant: dans les vieilles maisons de ville dotées d’une toiture à pente brisée, on trouve très souvent de petits logements mal isolés et de faible qualité aménagés sous les combles. Dans d’autres construc tions, les espaces sous toiture sont conçus comme des pièces froides, car ils sont principalement utilisés en tant que pièces de stockage et de rangement. Ces toitures ne disposent très souvent d’aucune construction de sous-toiture. Parfois, ces espaces sous toiture sont aménagés et les toits sont conçus sous formes de toitures froides et sont isolés au minimum U = 0,5 à 1,0 W/m2 K. Malgré cette isolation, cela résulte tant en hiver qu’en été en un défi cit de confort, de sorte que ces pièces ne peuvent pas être utilisées en permanence. Mesures La variante de rénovation la plus sûre et la plus simple est la reconstruction de la toi ture. On peut alors choisir une construc tion de toiture froide ou chaude, avec une isolation entre ou sur les chevrons. Cela devient plus difficile lorsque l’on ne peut travailler que de l’intérieur ou de l’exté rieur. Possible uniquement de l’extérieur: poser la couche d’étanchéité à l’air éven tuellement nécessaire, intégrer l’isolation thermique de l’extérieur entre ou sur les chevrons et construire par-dessus la construction de sous-toiture (vérifier la physique de la construction en cas de toi ture chaude); le contre-lattage, le lattage du toit et la couverture viennent clore l’ensemble. Avec une telle construction, on peut utiliser des isolants en fibre de bois. Illustration 33: Assainissement de conservation d’un monument historique, d’une fenêtre à simple vitrage, par doublage de l’extérieur avec un cadre/une vitre supplémentaire (avec revêtement de protection thermique). Illustration 34: Assainissement d’une fenêtre à double vitrage, remplacement par un vitrage de protection thermique. Il convient de veiller à ce que les entretoises se composent d’un matériau peu conducteur de chaleur (p. ex. matière synthétique). Illustration 35: Fenêtre à caisson avec fenêtre d’hiver (extérieur) et fenêtre d’été (intérieur). 52 Enveloppe du bâtiment Restauration de fenêtres Les fenêtres sont les yeux d’une maison. C’est ce que souligne la Ligue du patri moine national de Bâle, dans le cadre de sa proposition visant à rééquiper les an ciennes fenêtres en douceur, plutôt que de les remplacer en totalité. En effet, les robustes cadres des nouvelles fenêtres font souvent l’effet d’un poing dans la figure, dans les façades délicatement tra vaillées des constructions anciennes. Ces interventions sont d’ailleurs particulière ment grossières dans les maisons Art nou veau et les bâtiments de l’époque des fondateurs. D’un autre côté, le manque de confort et la consommation d’énergie de ces fenêtres de constructions an ciennes sont considérables. En général, elles sont conçues sous forme de fenêtres à caisson, avec une contre-fenêtre égale ment appelée fenêtre d’hiver et une fe nêtre d’été intérieure. La transmission thermique est quatre à cinq fois plus éle vée que dans le cas d’une fenêtre tradi tionnelle de construction nouvelle, à triple vitrage. Naturellement, la solution la plus évidente consisterait à remplacer la fenêtre intérieure par un produit neuf avec vitrage isolant. L’intervention serait alors dissimulée par la contre-fenêtre. Mais étant donné que cette fenêtre dis posée en amont n’offre, en complément de la fenêtre principale, ni une protection thermique, ni une protection phonique, le risque est que l’utilisateur ne se donne plus la peine de la fermer, voire la fasse disparaître à la cave. La campagne de la Ligue du patrimoine national a pour objectif de rééquiper les fenêtres existantes dans les maisons pro tégées ou concernées pour des raisons architecturales. Deux mesures sont princi palement à envisager: l’intégration d’un vitrage avec revêtement ou l’installation d’un joint de battue dans tous les anciens cadres de fenêtres. Comme le montrent les calculs d’un physicien de la construc tion, les déperditions thermiques des fe nêtres s’en trouveraient réduites de moi tié après rééquipement. Pour une maison familiale, il en résulterait une économie d’environ 350 litres de mazout par an, ce qui représente environ 10 pour cent des déperditions thermiques totales (la fe nêtre est responsable d’environ un cin quième de ces déperditions). Souvent, l’intégration de vitrages isolants n’est pas envisageable en raison de leur poids. Les cadres pourraient le supporter, explique Paul Dilitz de la Ligne du patrimoine na tional de Bâle, mais pas la charnière. Ce problème ne se poserait pas lors du mon tage d’un simple vitrage. Le revêtement de la surface extérieure de la vitre permet d’améliorer la protection thermique de 30 pour cent par rapport à une vitre non revêtue. Avec une seconde vitre de valeur équivalente dans la contre-fenêtre, l’effet est encore nettement accru. Une telle du plication de la mesure est pour ainsi dire proscrite dans le cas de l’intégration de joints. En effet, le joint dans la contre-fe nêtre extérieure enfermerait un espace d’air fermé entre les fenêtres, qui se re froidirait et engendrerait la formation d’eau de condensation. Pendant la pé riode de chauffe, les vitres seraient ainsi embuées. Le joint en caoutchouc disposé dans la fenêtre d’été intérieure réduit, conformément aux calculs de physique de la construction, le renouvellement de l’air d’environ 80 pour cent. Avec des joints de battue correctement posés, les exigences vis-à-vis d’une nouvelle fenêtre seraient ainsi atteintes, et les physiciens de la construction privilégient cette me sure. La grande quantité d’air qui s’écoule par une fenêtre non assainie est égale ment liée aux grandes longueurs de joint dues à la petitesse du battant et du vasis tas. Pour une fenêtre de deux mètres car rés, il faut généralement douze mètres de joint en caoutchouc. C’est pourquoi le renforcement de fenêtres historiques n’est en aucun cas une solution bon mar ché. Dans la plupart des cas, le remplace ment complet de l’ancienne fenêtre par une nouvelle fenêtre normalisée serait même moins onéreux. Les nouvelles fe nêtres à protection thermique apportent également plus de confort et permettent de réduire la consommation d’énergie. Parfois, cependant, ces arguments ne sont pas pertinents. Dans le cas des mo numents et des bâtiments ayant une grande valeur historique ou architecturale notamment, il est d’une grande impor tance sur le plan culturel de prendre grand soin de la substance bâtie. 53 Rénovation Possible uniquement de l’intérieur: lorsqu’une sous-toiture est déjà présente, il suffit de contrôler la physique du bâti ment vis-à-vis de la diffusion de vapeur, c.-à-d. l’étanchéité de la sous-toiture. Il s’agit d’une couche d’étanchéité à l’air ef ficace côté pièce (feuille). Sinon, la couche de chevrons peut être isolée avec une iso lation supplémentaire éventuelle côté pièce sur toute la surface (ponts ther miques) du toit. Lorsque l’on doit modifier l’affectation d’une pièce dotée d’un toit de galetas non isolé (sans sous-toiture) pour en faire une pièce de vie ou de travail, les efforts à fournir sont nettement plus importants. L’application d’une sous-toiture de l’inté rieur entre les chevrons est très complexe et présente des risques résiduels associés, car les raccords et la déviation de l’eau de pluie ne peuvent généralement pas être effectués de manière absolument fiable. Il est recommandé d’intégrer au moins un pare-vapeur adaptatif à l’humidité ou une couche d’étanchéité à l’air, pour per mettre, en cas d’infiltration d’eau, le sé chage de l’isolation et de la structure en bois. En principe, pour les aménagements sous toiture, il convient de choisir, pour la pro tection thermique estivale et hivernale, une isolation la plus lourde possible (p. ex. laine minérale, isolant en fibres de bois). En outre, il convient de prévoir des ha billages intérieurs les plus massifs pos sibles, tels que des plaques de plâtre pour l’aménagement intérieur, afin de générer un décalage de phase et un amortisse ment des amplitudes dans le comporte ment des éléments. Lorsqu’une toiture est reconstruite, l’utilisation d’installations solaires intégrées est particulièrement pertinente, par exemple des capteurs so laires thermiques ou des éléments photo voltaïques. Valeurs U des vitres Constructions de cadre Double vitrage IV, Ug = 1,1–1,4 W/m2 K (se Cadre bois Uf = 1,2–1,6 W/m2 K Cadre bois-métal Uf = 1,3 –1,6 W/m K lon remplissage) Cadre synthétique Uf = 1,3 –1,6 W/m2 K Triple vitrage IV, Ug = 0,4 – 0,7 W/m2 K (selon Cadre métallique Uf = 1,5 –1,9 W/m2 K remplissage) 2 Quadruple vitrage IV, Ug < 0,40 W/m2 K (se lon remplissage) Double vitrage sous vide Ug < 0,5 W/m2 K Indications relatives à la construction ]] Le composite de bordure de la vitre en alu minium (ψ = 0,07 W/m K ), en acier inoxyda ble (ψ = 0,05 W/m K) ou en matière synthé tique (ψ = 0,03 W/m K) doit être inclus dans le calcul. ]] Outre la valeur U, la valeur g (degré de perméabilité énergétique) joue également un rôle central pour les apports solaires passifs pendant la période de chauffe. ]] Selon le vitrage, les valeurs du cadre et la proportion du cadre, la fenêtre peut présen ter des valeurs U de 0,8-1,3 W/m² K (à calcu ler spécifiquement). ]] Les ponts thermiques causés par les hu isseries de fenêtres doivent être spécialement calculés et pris en compte. Illustration 36: Fenêtres, vitres. 54 Enveloppe du bâtiment Toiture plate On distingue quatre types de construc tions de toitures plates. Toiture plate conventionnelle: les diffé rentes couches sont déposées individuel lement les unes sur les autres. La plupart des matériaux isolants et des bandes d’étanchéité à l’eau sont appropriés à ce type de toiture chaude. Toiture composite ou toiture compacte: toutes les couches (couche de pro tection ou couche utile extérieure) sont reliées entre elles et avec la sous-couche, sur toute la surface. De telles toitures se composent quasi exclusivement d’une iso lation en verre cellulaire. Toiture inversée: la couche d'étanchéité à l’eau se trouve en dessous de l’isolation thermique, protégée de la chaleur, du froid et des rayonnements UV. Seuls des matériaux insensibles à l’humidité peu vent être utilisés comme isolation ther mique. Ce type de toiture doit obligatoire ment présenter une pente d’au moins 1,5 % et pour la couche d’isolation ther 8 6 7 5 Systèmes d’étanchéité Autour de 1960: percée des construc tions à toiture plate en Europe. Parallèle ment à cela, développement des bandes d’étanchéité de toiture. Au début des an nées 1950, la bande de toiture en PIB (po lyisobutylène) est apparue sur le marché, pour remplacer le bitume qui était tradi tionnellement utilisé en tant que moyen d’étanchéité entre les couches porteuses. Valeurs U avec λ = 0,034 W/m K d = 15 cm; U = 0,20 – 0,23 W/m2 K d = 20 cm; U = 0,15 – 0,18 W/m2 K d = 25 cm; U = 0,10 – 0,13 W/m2 K 43 21 4 Isolation supérieure 4 – 6 cm Structure de la construction Indications relatives à la construction ]] En présence d’une sous-toiture et d’une couverture de toit intacte, la construction peut s'effectuer par l'intérieur. Un contrôle de la diffusion de vapeur est requis. ]] Si aucune sous-toiture n’est présente et que l’intervention ne peut s’effectuer que par l’intérieur, il existe des risques en termes de fonctionnalité de l’isolation thermique et de la sous-toiture construite de l’intérieur (cette procédure n’est pas recommandée). ]] L’isolation supérieure sur l’intérieur améli ore la valeur d’isolation et réduit les ponts thermiques. ]] Pour l’habillage intérieur, il convient de choisir dans la mesure du possible des maté riaux lourds (p. ex. plâtre), pour garantir la protection estivale. ]] Lorsque la toiture est entièrement refaite à neuf, les constructions peuvent être réalisées selon le standard de la construction nouvelle. 1 Habillage intérieur 2 Espace d’installation 3 Pare-vapeur 4 Isolation supérieure 4 à 6 cm 5 Isolation complète entre chevrons 6 Sous-toiture existante (perméable à la dif fusion) 7 Contre-lattage, ventilation par le dessous existante 8 Lattage, couverture existante, éventuellement installation solaire Illustration 37: Toit en pente. mique, il faut prévoir un supplément de 10 à 20 % (déperdition d’énergie par l’évacuation de l’eau de pluie). Toiture froide ventilée par l’arrière: ce système de toiture se compose d’une coque intérieure fermant la pièce d’habi tation et étanche à l’air, d’une coque exté rieure avec système d’étanchéité et d’un espace intermédiaire ventilé. Dans le do maine des toitures plates, on peut ainsi en principe utiliser tous les matériaux d’isola tion thermique traditionnels, c’est-à-dire des isolants en fibres minérales et du verre cellulaire. 55 Rénovation Par la suite, l’offre en matériaux d’étan chéité s’est diversifiée (élastomère, ma tières synthétiques). A la fin des années 1970, on a utilisé pour la première fois des matières synthétiques liquides pour isoler les surfaces de toit. Celles-ci étaient prin cipalement utilisées pour les toitures plates pour lesquelles les bandes étaient très difficiles à poser (nombreux passages, formes de toiture compliquées etc.). Mesures: Les toitures plates existantes re lativement anciennes peuvent être classés en trois catégories d’état. Les mesures à prendre diffèrent selon les catégories. Toiture plate ancienne: la toiture a plus de 25 ans, la couche d’étanchéité à l’eau est encore étanche, l’isolation thermique ne répond plus aux exigences minimales en raison de son âge. Une toiture plate qui a été étanche et isolante sans dommage pendant 25 ans a atteint sa durée de vie technique. La toiture plate peut être dé construite et reconstruite avec un nou veau système. Elle peut toutefois égale ment être rénovée ou complétée sous la forme d’une toiture double. Dans ce cas, on pose sur la toiture existante une nou velle isolation thermique avec une nou velle couche d’étanchéité à l’eau. L’ancien système d’étanchéité peut alors être éli 6 5 Valeurs U avec λ = 0,034 W/m K 4 d = 25 cm; U = 0,12 – 0,14 W/m2 K 3 d = 30 cm; U = 0,10 – 0,12 W/m2 K d = 20 cm; U = 0,15 – 0,18 W/m2 K 2 1 Structure de la construction 1 Crépi intérieur 2 Béton armé, structure porteuse 3 Pare-vapeur 4 Couche d’isolation thermique variable 5 Dispositif d’étanchéité à l’eau 6 Protection et couches utiles variables Indications relatives à la construction ]] La toiture chaude est le type de construc tion le plus répandu pour les constructions nouvelles comme pour les rénovations. D’autres structures de toiture plate courantes pour les assainissements et les constructions nouvelles comprennent la toiture compacte et la toiture inversée. ]] Les conditions de base en termes de const ruction sont définies par la norme SIA 271. ]] Pour la plupart des utilisations, une pente est requise. La pente requise doit être garan tie dans l'ossature ou dans la couche d'isolation thermique. 4 3 2 Valeurs U avec λ = 0,036 W/m K 1 dtot = 30 cm; U = 0,12 – 0,14 W/m2 K Illustration 38: Toiture plate conventionnelle. dtot = 20 cm; U = 0,17 – 0,20 W/m2 K dtot = 25 cm; U = 0,14 – 0,16 W/m2 K Structure de la construction 1 Toiture plate existante 2 Isolation thermique supplémentaire variable 3 Dispositif d’étanchéité à l’eau 4 Protection et couches utiles variables Indications relatives à la construction ]] La toiture double est surtout appropriée à la rénovation et à l’étanchéification, avec amélioration de l’isolation thermique. ]] L’ancien système d’étanchéité peut être re tiré ou laissé en place (évaluation nécessaire sur le plan de la physique de la construction). ]] Pour une toiture double, tous les matéri aux utilisés pour les toitures plates sont en principe appropriés. Les compatibilités entre ancien et nouveau doivent être étudiées. Illustration 39: Toiture double. 56 Enveloppe du bâtiment miné ou laissé en place (vérifier la diffu sion de vapeur). Couche d’étanchéité à l’eau non étanche: la couche d’étanchéité à l’eau fuit, l’isolant thermique est humide ou laisse passer l’eau, il perd son effet d’iso lation thermique et des dommages appa raissent en raison de l’humidité et de l’eau. Dans ce cas, la situation est claire. Les défauts d’étanchéité doivent être identifiés, le matériau isolant mouillé rem placé et la couverture réparée. Selon l’étendue des dommages, il convient de remplacer des surfaces étendues ou même l’ensemble de la toiture plate. Isolation thermique insuffisante: la toi ture n’a pas encore atteint sa durée de vie technique de 25 à 30 ans mais une réno vation globale est prévue. Cette améliora tion sur le plan thermique pourrait égale ment être réalisée sous forme de toiture double avec isolation supplémentaire. Ces constructions à plusieurs couches doivent être contrôlées en termes de physique de la construction, vis-à-vis de la diffusion de vapeur. En principe, la règle suivante s’ap plique: la résistance au passage de l’eau de l’ensemble de la construction doit aug menter du côté froid au côté chaud et la résistance à la diffusion de vapeur d’eau doit diminuer du côté chaud au côté froid. Plancher du galetas Dans de nombreuses maisons anciennes, les espaces sous toiture sont aménagés et Valeurs U avec λ = 0,040 W/m K 6 5 4 3 dtot = 16 cm; U = 0,25 – 0,30 W/m2 K dtot = 20 cm; U = 0,20 – 0,25 W/m2 K dtot = 25 cm; U = 0,15 – 0,20 W/m2 K 2 1 Indications relatives à la construction Structure de la construction ]] L’isolation thermique de l’étage de poutres 1 Plafond de plâtre existant peut être soufflée (flocons de cellulose) sans 2 Plancher entre poutres existant nécessiter le retrait du parquet. 3 Etage de poutres avec isolation (nouveau) ]] Une construction sur le parquet, avec iso 4 Parquet existant lation thermique et revêtement de sol, peut 5 Eventuellement système d’étanchéité à également contribuer à améliorer la protec l’air, pare-vapeur 6 Protection thermique et phonique supplé Illustration 40: Plancher de galetas. la toiture doit ainsi être isolée. Il y a toute fois également de nombreux bâtiments pour lesquels les espaces sous toiture ser vent toujours d’espace de stockage et de galetas. Ces constructions de plancher de galetas se composent souvent d’un pla fond à poutres en bois avec plancher entre poutres et de plaques de plâtre montées par-dessous. Les maisons plus récentes (à partir de 1970/80), disposent en général de plafonds en béton. Mesures: En principe, on pourrait isoler la construction de toiture et l’on obtiendrait ainsi une pièce non chauffée à l’intérieur du périmètre d’isolation. Cette mesure est sûrement plus complexe que l’isolation du plancher du galetas, mais peut être com binée à une rénovation de la toiture né cessaire dans la même période. La solu tion la plus simple et, dans un cas normal, également la plus avantageuse, est l’isola tion du plancher du galetas. Sur le pla fond en béton, on dépose un isolant ther mique avec revêtement franchissable. Avec cette variante, on perd légèrement en hauteur dans la pièce et la construction ne pose aucun problème en termes de physique de la construction (isolation sur le côté froid, béton étanche). Dans le cas d’une construction à poutres en bois, on peut également poser un isolant sur la construction existante. Selon le revête ment de sol, il faut toutefois vérifier si une couche d’étanchéité à l’air ou un pare-va peur doit tout d’abord être posé sur le sol mentaire (nouveau) tion thermique et phonique. 57 Rénovation existant. Une solution élégante consiste à souffler des flocons de cellulose dans les espaces entre les poutres. Cela ne repré sente aucune perte d’espace et ne pose aucun problème en termes de physique de la construction. plaques. Là aussi, aucun composant tech nique nécessitant une maintenance ne doit être recouvert de façon permanente. Plafond de la cave Les caves utilisés à l’origine comme locaux techniques ou de rangement doivent être rééquipées d’une isolation thermique lorsqu’elles sont réutilisées en tant que bureaux, pièces de vie ou ateliers. Dans ce cas, on peut rencontrer dans l’existant deux situations différentes: la cave est-elle pourvue de drains et de couches anti-hu midité au niveau du sol et du mur ou la plaque de sol et le mur en pierres de taille sont-ils en contact direct avec la terre hu mide, de sorte que l’humidité peut être transportée par capillarité à l’intérieur à travers la construction de sol ou de mur? Les solutions pour les bâtiments implantés dans les nappes souterraines sont très complexes et ne seront pas traitées dans ce livre. Mesures sur une maison avec drain et protection contre l’humidité au niveau des murs: prévoir une structure de sol avec protection anti-humidité contre les remontées d’eau par capillarité; dans la zone des fondations, selon l’étendue des dommages et la situation, prévoir des barrières horizontales (chimiques, injec tions) ou éventuellement mécaniques (tôles). Il existe également des procédés Les plafonds des caves se composent de plafonds à hourdis, de plafonds en béton ou de plafonds à poutres en bois. Mesures: dans toutes les constructions, une isolation par le dessous du plafond est efficace sur le plan énergétique et ne pose aucun problème en termes de phy sique de la construction. Cette mesure réduit non seulement les déperditions d’énergie, mais augmente également la température de surface du plancher, ce qui a un effet positif sur le confort. Cette mesure s’avère effectivement très écono mique, mais est parfois difficile à mettre en œuvre. Différentes conduites passent souvent en dessous de ces plafonds (tuyaux de chauffage, conduites d’eau, lignes électriques, répartiteurs, lampes etc.), ce qui rend très difficile la pose de Une meilleure isolation du toit et des plafonds de cave convient générale ment bien pour mettre en oeuvre une stratégie de compensation. Cela signi fie qu'il ne faut que de faibles épais seurs d'isolation dans les surfaces verti cales, dont les façades en particulier. Murs, sols en contact avec la terre Valeurs U avec λ = 0,038 W/m K dtot = 10 cm; U = 0,30 – 0,35 W/m2 K dtot = 15 cm; U = 0,20 – 0,25 W/m2 K 1 4 2 3 dtot = 20 cm; U = 0,15 – 0,20 W/m2 K Indications relatives à la construction Structure de la construction ]] Les plaques doivent être fixées mécanique 1 Construction de sol existante ment. 2 Isolation thermique (nouveau) ]] Malgré les emplacements dédiés aux con 3 Couche de couverture (nouveau) duites existantes, la mesure est intéressante 4 Installations techniques domestiques (exis tant du point de vue énergétique qu'en ter tantes) mes de physique de la construction (tempé rature de plancher). ]] Certaines conduites doivent être entou rées, d’autres découvertes. Illustration 41: Plafond de cave, plafond sur soussol. électro-physiques correspondants pour combattre l’humidité des murs. En cas de constructions de sol ou de mur au sec, l’isolation nécessaire peut être appliquée. Sol et mur dans la terre humide: dans une telle situation, la décision doit être prise au cas par cas. La meilleure solution consisterait à déblayer après-coup la mai son et à enfouir les drains nécessaires tout en appliquant les couches anti-humidité requises. Plusieurs variantes sont alors possibles: ]]Aucune mesure, conservation de l’état réel ]]Application d’un enduit de rénovation ]]Construction d’un nouveau mur à l’exté rieur de la construction existante avec iso lation thermique et protection contre l’hu midité ]]Déblayage autour de la maison et me sures de protection correspondantes ]]Toutes ces solutions sont non seulement coûteuses, mais entraînent également par fois des risques en termes de physique de la construction. Valeurs U avec λ = 0,038 W/m K d = 10 cm; U = 0,30 – 0,35 W/m2 K d = 15 cm, U = 0,20 – 0,25 W/m2 K d = 20 cm; U = 0,15 – 0,20 W/m2 K 6 54 3 2 1 Structure de la construction 1 Couche de protection mécanique 2 Isolation intérieure (variable), éventuelle ment pare-vapeur 3 Maçonnerie existante 4 Ecran d’étanchéité 5 Remblai drainant 6 Sol Illustration 42: Mur contre sol. Indications relatives à la construction ]] Lorsqu’il y a à l’extérieur une couche im perméable avec remblai drainant et conduite de drainage, l’amélioration sur le plan ther mique est possible avec une isolation intéri eure. ]] La diffusion de vapeur doit être vérifiée notamment là où le sous-sol sort du sol et est exposé aux intempéries. ]] Au niveau des raccords de plafond et de mur, on observe des ponts thermiques qui doivent être évalués. ]] Dans la zone des fondations, il convient se lon la situation de prévoir une barrière hori zontale (mécanique ou chimique). ]] Dans le cas des murs extérieurs ou des sols ne disposant d’aucune conduite de drainage et situés directement dans le sol humide, il n’est possible de définir aucune construction applicable de manière universelle. Cette situa tion complexe doit être évaluée au cas par cas et les mesures appropriées doivent être mises en œuvre en conséquence, par exem ple enduit d’assainissement, creusement avec remblai de drainage, isolation intérieure, con struction de mur supplémentaire sur l’intérieur etc. Chapitre 7 Protection phonique Niklaus Hodel Illustration 43: Aperçu de différents niveaux sonores. Situation initiale Une grande partie de la population suisse est actuellement exposée à des immis sions sonores excessives provenant de la rue, de la voie ferrée, de l’industrie etc. Selon les analyses de l’Office fédéral de l’environnement (OFEN, Pollution sonore en Suisse), plus d’un million d’habitants sont aujourd’hui exposés à des niveaux sonores trop élevés. En outre, une étude représentative de l’Office fédéral du loge ment, menée parmi des maîtres d’ouvrage professionnels et privés, a montré qu’une Niveau sonore Source sonore Pression acoustique Situation juridique et prescriptions 170 dB Fusil d’assaut 160 dB Pistolet 9 mm 150 dB 1 000 000 000 μPa (1 kPa) Pistolet de scellement 140 dB Banc d’essai de jet 130 dB 100 000 000 μPa (100 Pa) Seuil de douleur 120 dB Foreuse jumbo 110 dB 10 000 000 μPa (10 Pa) Marteau-piqueur 100 dB Discothèque 90 dB 1 000 000 μPa (1 Pa) Chaîne de montage 80 dB Trafic routier 70 dB 100 000 μPa (100 mPa) Conversation 60 dB Bureau 50 dB 10 000 μPa (10 mPa) Salon 40 dB Bibliothèque 30 dB 1000 μPa (1 mPa) Chambre à coucher 20 dB Studio radio 100 μPa 10 dB Seuil d’audibilité 0 dB bonne protection phonique entre les loge ments constitue l’un des critères les plus importants dans la construction d’un bâti ment. Par conséquent, le thème de l’acoustique de la construction et de la protection contre le bruit extérieur et inté rieur doit également être pris en compte dans l’assainissement, la rénovation et la construction complémentaire. Les condi tions juridiques sont pour l’essentiel défi nies par l’Ordonnance fédérale sur la pro tection contre le bruit (OPB) et par la norme SIA 181 «Protection contre le bruit dans le bâtiment». 20 μPa La première directive suisse sur la protec tion contre le bruit dans la construction est apparue en 1970, sous la forme de la recommandation SIA 181. Dès 1976, la norme SIA 181 «Protection contre le bruit dans le bâtiment» remplace la précédente recommandation. En 1988, en plus de l’Ordonnance fédérale sur la protection contre le bruit, la nouvelle norme SIA 181 «Protection contre le bruit dans le bâti ment» entre en vigueur. Cette norme a un caractère juridique, car elle fait partie de l’OPB, qui se base à son tour sur la Loi sur la protection de l’environnement (LPE). L’OPB règlemente notamment: ]]la séparation et le raccordement des zones bâties dans les régions soumises à une pollution importante au bruit. ]]l’octroi de permis de construire pour les bâtiments ayant des pièces sensibles au bruit dans des régions soumises à une pol lution importante au bruit. ]]la protection contre le bruit extérieur et intérieur pour les bâtiments neufs et exis tants dotés de pièces sensibles au bruit. ]]la détermination des immissions de bruit extérieur et leur évaluation à l’aide de va leurs limites de pollution au bruit. ]]La norme SIA 181 actuellement en vi gueur, édition 2006, a été élargie et adap 60 Protection phonique tée aux normes EN et ISO actuelles; elle règlemente: ]]la protection des bâtiments contre les sources de bruit externes et internes, rap portée aux unités d’utilisation dans les constructions nouvelles et transformées. ]]les propriétés acoustiques des construc tions, éléments de construction et installa tions techniques du bâtiment. ]]la protection contre le bruit à l’intérieur des unités d’utilisation sous forme de re commandations. ]]l’acoustique des salles de cours et des salles de gymnastique. Bruit de l’extérieur Il s’agit essentiellement de deux directives issues de l’OPB. Art. 31. Permis de construire dans des secteurs exposés au bruit: les valeurs li mites d’immissions prédéterminées doi vent être respectées au milieu de la fe nêtre ouverte (état d’aération). Une instal lation d’aération douce ne fait générale ment pas office de mesure de protection contre le bruit conformément à l'art. 31 de l’OPB. Art. 32. Exigences: l’enveloppe fermée doit respecter les exigences minimales de la norme SIA 181. Les exigences s’ap pliquent également aux éléments exté rieurs et de séparation qui sont transfor més, remplacés ou montés à neuf. Elles dépendent du niveau sonore extérieur et de la sensibilité au bruit. L’élément le plus faible de l’enveloppe du bâtiment fait ré férence. Il s’agit généralement de la fe nêtre ou de la construction de toiture en pente. En cas de pollution importante au bruit, on utilise des fenêtres de protection phonique avec des vitres ayant un indice d’affaiblissement acoustique apparent RW supérieur à 35 dB. Les triples vitrages isolants traditionnels n’offrent souvent pas une protection suffisante dans les zones bruyantes, malgré leurs trois vitres. Valeurs limites de pollution selon l’Ordonnance sur la protection contre le bruit (OPB) Valeur de planification Seuil de sensibilité Jour Nuit SS I (zones de repos) 50 dB 40 dB SS II (zones d’habitation) 55 dB 45 dB SS III (zones mixtes) 60 dB 50 dB SS IV (zones industrielles) 65 dB 55 dB Valeur limite d’immission Jour Nuit 55 dB 45 dB 60 dB 50 dB 65 dB 55 dB 70 dB 60 dB Valeur d’alarme Jour 65 dB 70 dB 70 dB 75 dB Nuit 60 dB 65 dB 65 dB 70 dB Tableau 6: Valeurs limites de pollution conformément à l’OPB. Tableau 7: Problèmes de bruit et mesures de protection phonique. Sources sonores ]]Bruit de l’extérieur ]]Bruits d’habitation ]]Bruits d’habitation ]]Bruits d’installa (p. ex. trafic) du voisinage du voisinage tions (appareils ]]Bruit aérien ]]Bruit aérien ]]Bruit de chocs ménagers) ]]Bruit solidien et bruit aérien ]]Bruits propres (in ternes à la pièce) ]]Bruit aérien Composants et installations ]]Plafonds de sépa ]]Murs de sépara ]]Fenêtres ration des loge tion des loge ]]Murs extérieurs ments ments ]]Toiture ]]Plafonds des loge ]]Balcons ]]Portes ]]Toitures acces ments ]]Caissons de stores sibles ]]Portes des loge ments ]]Installations sani taires et de chauf fage ]]Conduites ]]Appareils, ma chines ]]Cage d’escalier ]]Halles, couloirs ]]Salles de bain ]]Pièces spéciales Isolation des bruits aériens et solidiens Réduction de la ré verbération Protection phonique Isolation des bruits aériens Isolation des bruits aériens Isolation des bruits de chocs 61 Rénovation Bruit aérien Transmission du bruit aérien: transmis sion du bruit aérien d’une pièce à une autre par les éléments de séparation (mur, plafond, fenêtre etc.), par des ouvertures, des fentes ou par des voies détournées. Les valeurs d’exigence Di dépendent de la pollution sonore et de la sensibilité au bruit. Ces valeurs (exigences minimales) s’appliquent surtout aux constructions Illustration 44: Structure possible de plafonds à poutres de bois. Revêtement de sol Chape flottante avec registre de chauffage au sol Isolation des bruits de chocs et isolation thermique Plaque de répartition des charges, ossature existante Isolation, remblai, béton léger Plancher entre poutres existant Plafond de plâtre existant Laine minérale, remplissage des espaces creux Nouveau plafond de plâtre suspendu à des étriers de ressort nouvelles, mais sont également valables pour les changements d’affectation, les extensions et les transformations impli quant des interventions importantes. Pour les exigences accrues, on appliquera ces valeurs augmentées de 3 dB, par rapport aux indications du tableau 6. Dans les maisons existantes, ce sont no tamment les murs en briques ou en béton de faible épaisseur, à une seule peau, qui sont problématiques; des façades-rideaux adéquates peuvent représenter une solu tion. Néanmoins, les plafonds à poutres en bois avec plancher entre poutres et pla fond de plâtre présentent sur ce point un potentiel problématique encore plus im portant. Le remblai ou le remplissage des espaces creux avec de la laine minérale ou des flocons de cellulose n’apporte pas l’effet requis, en raison de la masse man quante. Un plafond de plâtre supplémen taire accroché en suspension oscillante, une chape flottante ou même les deux Degré de gêne par le bruit venant de l'extérieur Pollution sonore Situation du lieu de réception Période d’évaluation Niveau d’évaluation Sensibilité acous tique faible moyenne haute Pollution sonore Faible à modérée Importante à très forte A l’écart des voies de trafic, aucune exploi A proximité de voies de trafic ou d’exploi tation gênante tations gênantes Jour Nuit Jour Nuit L r ≤ 52 dB L r > 60 dB L r > 52 dB L r ≤ 60 dB Valeurs d’exigence De en dB (différence de niveau sonore standard) 29 dB/22 dB 34 dB/27 dB 39 dB/32 dB faible modérée L r – 35 dB/ – 38 dB L r – 30 dB/ – 33 dB L r – 25 dB/ – 28 dB L r – 27 dB/ – 30 dB L r – 22 dB/ – 25 dB L r – 17 dB/ – 20 dB forte très forte Utilisation normale: Utilisation bruyante: Utilisation très bruyante: établisse salle de loisir, salle salon, chambre à de réunion, salle de ment industriel, ate coucher, cuisine, lier, salle de mu classe, chaufferie, salle de bain, WC, garage, restaurant sique, salle de gym couloir, cage d’as nastique, restaurant censeur, cage d’es sans sonorisation, avec sonorisation et calier, bureau, salle espace de vente salles de rassemble avec sonorisation de conférence, la ment associées boratoire, espace de vente sans sonorisa tion Sensibilité acoustique Protection contre le bruit aérien venant de l’intérieur: Valeurs d’exigence Di faible 45 dB/42 dB 50 dB/47 dB 55 dB/52 dB 60 dB/57 dB moyenne 50 dB/47 dB 55 dB/52 dB 60 dB/57 dB 65 dB/62 dB haute 55 dB/52 dB 60 dB/57 dB 65 dB/62 dB 70 dB/67 dB Tableau 8: Exigence minimale et accrue en matière de protection contre le bruit aérien venant de l’extérieur (SIA 181). Exemples de types de Utilisation peu pièces et d’utilisations bruyante: biblio émettrices thèque, salle d’at tente, local sani taire, salle d’ar chives Tableau 9:: Exigence minimum et accrue en matière de protection contre le bruit aérien venant de l’intérieur (SIA 181). 62 Protection phonique mesures combinées, sont nécessaires pour offrir une protection phonique efficace. Toutefois, il est fréquent que l’on ne dis pose pas pour cela d’une hauteur sous plafond suffisante, ou que des aspects ar chitecturaux ou de conservation des bâti ments s’opposent à de tels aménage ments. En outre, les coûts sont également très élevés. Bruit de choc Tableau 10: Exigences minimum en matière de protection contre le bruit provenant d’installations domestiques (SIA 181). Transmission du bruit de choc: trans mission du bruit de choc d’une construc tion accessible, sous forme de bruit soli dien, vers d’autres pièces, et avec diffu sion et perception en tant que bruit aérien dans la pièce exposée. Les valeurs d’exi gence L‘ dépendent de la pollution sonore et de la sensibilité au bruit. Ces valeurs (exigences minimales) s’appliquent sur tout aux constructions nouvelles; pour les transformations, des limites (réduites) augmentées de 2 dB s’appliquent. Pour les exigences accrues, on applique des va leurs (plus sévères) réduites de 3 dB, par rapport aux indications du tableau 9. Dans les bâtiments existants, les plafonds Type de bruit émis dans la pièce émettrice en béton sans chape flottante ou même les plafonds à poutres en bois sont les élé ments qui posent le plus de problèmes, tout comme pour le bruit aérien. Dans les maisons dotées de plafonds en béton des années 60 et 70, un revêtement en mo quette sur toute la surface étant souvent un élément à part entière de la construc tion de sol. Lors du remplacement du re vêtement de sol, p. ex. par un revêtement en parquet, on peut observer des trans missions de bruit de choc non souhaitées et plus importantes. Avec les plafonds à poutres en bois, des chapes flottantes améliorent la situation. En outre, dans le cadre d’une rénovation globale, il est inté ressant d’envisager l’intégration de re gistres de chauffage au sol. Cela est re commandé lorsque l’on remplace un sys tème de chauffage à énergie fossile par un chauffage à basse température (pompe à chaleur). Les mesures mises en œuvre par le dessous, telles que p. ex. un plafond de plâtre suspendu à des étriers de res sort, peuvent apporter une amélioration sensible, mais moins efficace que les chapes. Bruits ponctuels Bruits continus Bruits liés au Bruits liés à l’utili- Bruits liés au fonctionnement sation fonctionnement ou à l’utilisation Tableau 11: Exigence minimum et accrue en matière de protection contre le bruit de chocs (SIA 181). Sensibilité acoustique faible 38 dB(A) moyenne 33 dB(A) haute 28 dB(A) Pollution sonore faible Exemples de types de pièces et d’utili sations émettrices Les zones définies Restaurant, salon, Salle d’archives, salle Salon, chambre à au niveau «forte salle de classe, jar d’attente, biblio coucher, cuisine, dins d’enfants, salle pollution», thèque salle de bain, WC, lorsqu’elles sont de gymnastique, bureau, chaufferie et local de climatisa atelier, salle de mu également utilisées la nuit entre 19h00 sique et salles de tion, couloir, esca rassemblement as et 7h00. lier, balcon com sociées mun, passage, ter rasse, garage Protection contre le bruit de chocs: valeurs d’exigence L’ Sensibilité acous tique faible moyenne haute 60 dB/63 dB 55 dB/58 dB 50 dB/53 dB modérée 55 dB/58 dB 50 dB/53 dB 45 dB/48 dB Valeurs d’exigence LH 43 dB(A) 33 dB(A) 38 dB(A) 28 dB(A) 33 dB(A) 25 dB(A) forte 50 dB/53 dB 45 dB/48 dB 40 dB/43 dB très forte 45 dB/48 dB 40 dB/43 dB 35 dB/38 dB 63 Rénovation Installations techniques Transmission du bruit solidien: bruits qui apparaissent à l’intérieur ou à l’exté rieur d’un bâtiment par des processus de vibration, sont transmis exclusivement sous forme de bruits solidiens et sont per çus à l’intérieur en tant que bruits aériens. Les valeurs d’exigence sont différenciées selon les bruits isolés et les bruits durables. Pour les exigences accrues, on applique des valeurs réduites de 3 dB. Les princi pales sources de bruit se situent dans la cuisine, dans la salle de bain et dans la cave (installations techniques telles que ventilation, brûleur à mazout, pompes à chaleur etc.). Souvent, les ascenseurs sont également à incriminer. Les mesures les plus efficaces consistent à amortir, décou pler et loger les systèmes de façon élas tique; pourvoir les machines et installa T/Tsoll 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 100 1000 Fréquence (Hz) Utilisation Pièce 1* Pièce 2** 10000 Illustration 45: Plage de temps de séjour à privilégier pour les salles de cours (SIA 181). Tableau 12: Recommandations en matière d'éléments de séparation au sein d'une même unité d'utilisation: isolation contre le bruit aérien Di ou niveau normalisé de bruit de chocs évalué L’ en dB (SIA 181, annexe G). Recommandation bruit Recommandation bruit aérien de chocs Niveau 1 Niveau 2 Niveau 1 Niveau 2 Habitation Sommeil Sommeil 40 45 55 50 Sommeil Habitation 40 45 55 50 Sommeil Salle de bain 40 45 55 50 Bureau Bureau Bureau 35 40 60 55 Bureau Réunion 40 45 60 55 Bureau Direction 45 50 60 55 Couloir Bureau 30 35 60 55 Couloir Direction 35 40 60 55 Réunion Réunion 40 45 60 55 Ecole Classe Classe 45 50 60 55 Couloir Classe 35 40 60 55 Salle de musique Classe 55 60 50 45 Salle de musique Salle de musique 55 60 50 45 Ateliers Classe 50 55 50 45 Hôtel Chambre Chambre 50 55 55 50 Couloir Chambre 40 45 55 50 Maison de re- Chambre Chambre 50 55 55 50 traite, hôpital Couloir Chambre 30 35 55 50 * Recommandations pour des pièces sans influence des portes et escaliers ouverts (mesure avec façades-ri deaux) ** Pièces entre lesquelles aucune parole ne doit être intelligible (p. ex. cabinet médical, bureau d’aide so ciale). tions techniques d’amortisseurs de vibra tions; fixer les conduites de façon élas tique; monter les installations sanitaires avec des jeux de protection phonique adé quats; disposer les baignoires, cabines de douche sur des chapes flottantes; séparer élastiquement les revêtements de cuisine du mur; etc. Acoustique des salles Acoustique des salles: domaine de l’acous tique qui traite de l’audibilité de la voix ou de la musique dans des salles et du design acoustique des salles. Le spectre détermi nant s’étend de 100 à 5000 Hz. Le fonc tionnement normal de salles de cours et de gymnastique présuppose un minimum d’intelligibilité de la parole ou d’audibilité. Pour effectuer un conditionnement adé quat en termes d’acoustique des salles, les durées de réverbération dans ces salles doivent remplir certaines conditions. Ces prescriptions conformes à SIA 181 sont applicables de la même manière aux constructions nouvelles, aux transforma tions et aux rénovations. En d’autres termes, les salles de cours doivent être équipées de matériaux absorbants (amor tisseurs de bruit) sur les surfaces qui s’y prêtent. Durée de réverbération pour les salles de cours: Tsoll = – 0,17 + 0,32 lg (V/V0) Protection phonique à l’intérieur des unités d’utilisation La norme SIA 181 règlemente exclusive ment la protection phonique entre diffé rentes unités d’utilisation. Cependant, des recommandations en matière de protec tion phonique entre les pièces au sein d’une même unité d’utilisation ont égale ment été définies (SIA 181, annexe G) et peuvent servir d’aide pour les planifica teurs et de base possible pour des accords contractuels correspondants. Chapitre 8 Structure porteuse Hansruedi Meyer Illustration 46: Arsenal cantonal de Zoug, fouille de fondation pour les annexes. En raison du mur extérieur saillant, les annexes ne peuvent pas être directement rattachées au bâtiment existant. Agrandissement Les structures porteuses des agrandisse ments ne sont pas fondamentalement dif férentes des structures porteuses d’une construction nouvelle. Leurs particularités résident dans leur construction et son dé roulement. Joint de séparation entre le bâtiment existant et l’agrandissement: d’après les règles de la construction, un agrandis sement doit être séparé du bâtiment exis tant. Les joints de séparation peuvent certes apporter des solutions, mais égale ment créer de nouveaux problèmes. C’est pourquoi il est particulièrement important de bien étudier la question des affaisse ments, afin d’éviter les différences de ni veau entre l’ancien et le nouveau. Les joints de séparation entre bâtiments com mencent en général au-dessus des fonda tions et se poursuivent de manière cohé rente, jusqu’aux raccords de façade et de toiture. L’étanchéité des jointures est pri mordiale. Il peut être approprié de renfor cer les joints par rapport au bâtiment exis tant, afin d’empêcher les différences de niveaux dues à l’affaissement. Cela s’avère même nécessaire si aucun élément por teur vertical n’est souhaité au niveau de la transition avec l’agrandissement et si les plafonds sont posés directement contre le bâtiment existant. Agrandissements de sous-sols sur des bâtiments sans sous-sol: lorsqu’un soussol est rattaché directement à un bâtiment existant ne disposant d’aucun sous-sol, il convient de sonder les fondations du bâti ment existant si celles-ci ne sont pas vi sibles sur les plans. Les fondations dépas sent souvent au-delà du mur extérieur du bâtiment. Il faut donc déterminer dans quelle mesure les fondations existantes peuvent être adaptées et si l’éventuelle saillie des fondations peut être supprimée. Dans tous les cas, les fondations du bâti ment existant doivent être amenées au niveau des fondations de l’agrandisse ment, par exemple au moyen de sousœuvres. Agrandissements sans sous-sol: pour les agrandissements sans sous-sol, les fon dations doivent être amenées jusqu’à la hauteur du terrain ou, si possible, être an crées au bâtiment existant à l’aide de consoles. Illustration 47: Arsenal cantonal de Zoug, coffrages pour les annexes. 66 Structure porteuse Illustration 48 (en haut): Bibliothèque sur la Guisanplatz, Berne. Coupe transversale avec nouveau sous-sol pour les équipements techniques et nouvel agrandissement pour la salle d’archives. Illustration 49 (au centre): Bibliothèque sur la Guisanplatz, Berne. reprise en sous-œuvre de la façade existante pour une nouvelle salle d’archives souterraine. Illustration 50 (en bas à gauche): Château Hofwil à Münchenbuchsee, construit en 1784. reprise en sous-œuvre de la façade. Illustration 51 (en bas à droite): Château Hofwil à Münchenbuchsee. Agrandissement du parking souterrain. 67 Rénovation Surélévation Illustration 52 (en haut): Maison de retraite de LyssBusswil. Façade avec nouveaux combles. Lors de la surélévation d’un bâtiment, des charges supplémentaires doivent être transférées dans le sol via la structure por teuse du bâtiment existant. Il convient donc de déterminer si les éléments por teurs verticaux présents, les murs et les ap puis ainsi que les fondations, sont en me sure de supporter ces charges supplémen taires et si elles peuvent être transférées de façon sûre dans le sol. Si ce n’est pas le cas, il convient de vérifier si les éléments por teurs doivent être renforcés et si les fonda tions doivent être adaptées en consé quence. Les surélévations sans renforce ment de la structure porteuse existante sont possibles uniquement en présence de charges supplémentaires relativement faibles; en d’autres termes, une suréléva tion doit de préférence être planifiée dans une construction légère, de bois ou d’acier. Pour la surélévation, il faut, si possible, re prendre la structure porteuse verticale exis tante. La dalle de toiture n’est générale ment pas apte à supporter des charges d’appui ou de mur en flexion. Si la struc ture porteuse ne peut pas être reprise, les charges de la surélévation peuvent être transférées sur les éléments porteurs verti caux existants à l’aide d’une construction auxiliaire. L’espace intermédiaire ainsi formé peut alors également être utilisé pour le passage des conduites des installa tions techniques. Les murs et appuis peu vent être renforcés de façon relativement simple, ce qui n’est pas le cas des fonda tions. Un agrandissement des fondations isolées et des semelles filantes est difficile en raison de la mauvaise accessibilité, et s’avère généralement très coûteux. Sou vent, on utilise ainsi des micropieux pour guider les charges dans le sol. Ces petits pieux forés peuvent même être disposés à l’intérieur d’un bâtiment existant. Etant donné que la dalle de toiture doit être retirée au moins au niveau des points de support de la charge, une toiture de for tune sera généralement nécessaire. Illustration 53 (à gauche): Maison de retraite de LyssBusswil. Chapes longitudinales en béton sur la dalle de toiture pour transférer les nouvelles charges sur les appuis sous-jacents. Illustration 54 (à droite): Maison de retraite de LyssBusswil. Espace intermédiaire pour le guidage de lignes, entre l'ancienne dalle de toiture et le nouveau sol de l’étage. 68 Structure porteuse Création d’un sous-sol Illustration 55: Goldener Adler Gerechtigkeitsgasse 7, Berne. Coupe transversale avec nouveau sous-sol. Illustration 56: Goldener Adler Gerechtigkeitsgasse 7, Berne. Reprise en sous-œuvre avec étapes de coffrage adaptées à la résistance du sol. Les butons sont provisoires. La création après-coup du sous-sol d’un bâtiment est toujours complexe. En l’ab sence d’une grande ouverture dans le bâ timent, le déblaiement et les travaux de gros œuvre doivent être réalisés avec de petits appareils ou à la main. Les éléments porteurs verticaux doivent être amenés jusqu’au nouveau niveau des fondations. Deux méthodes sont alors principalement utilisées: l’allongement des éléments por teurs par reprise en sous-œuvre progres sive, ou l’étançonnement des éléments porteurs à l’aide de micropieux. Dans le cas d’une reprise en sous-œuvre, la taille des étapes doit être adaptée au système porteur existant et à la stabilité du sol lors du déblaiement. Les micropieux sont dé calés par rapport au niveau existant et le sol est ensuite déblayé autour des micro pieux. Le risque d’affaissement et donc de formation de fissures dans la construction est nettement plus important avec les re prises en sous-œuvre qu’avec l’utilisation de micropieux. Lors de la création d’un sous-sol, la dalle de sol existante doit être déconstruite et reconstruite en tant que plafond. Si la structure porteuse existante est sécurisée sur des micropieux, les appuis et murs ne doivent pas obligatoirement être repris par le haut. Ils peuvent également être rectifiés par la suite sur le nouveau pla fond. Le plafond est alors ce que l’on ap pelle un plafond étançonné. Création de sous-sols sur des bâtiments classés: même si les possibilités techniques et le savoir-faire des spécialistes permet tent de réaliser des sous-sols supplémen taires même sur des bâtiments classés, les offices de conservation des monuments historiques ont émis des réserves fonda mentales et refusent toute création de sous-sol. Le document de base de la Com mission fédérale des monuments histo riques CFMH «Ouvrages souterrains en milieu historique», du 30 janvier 2001, ex plique en détail les raisons de cette prise de position. 3 2 1 69 Rénovation Illustration 57 (en haut): Sous-sol avec micropieux. Bibliothèque sur la Guisanplatz, Berne: rez-de-chaussée avec nouveau sous-sol sous un bâtiment existant pour les équipements techniques, et avec nouvel agrandissement pour une salle d'archives (coupe transversale: voir l’illustration 48). Illustration 58 (au centre): Bibliothèque sur la Guisanplatz, Berne. Structure porteuse de l’ancien bâtiment de stockage avant la transformation. Illustration 59 (en bas à gauche): Bibliothèque sur la Guisanplatz, Berne. Reprise des appuis au rez-de-chaussée avec chaque fois 4 micropieux. Les entretoisements servent à rigidifier les micropieux très fins. Illustration 60 (en bas à droite): Bibliothèque sur la Guisanplatz, Berne. Structure porteuse intérieure complète pendant l'élévation sur des micropieux. 70 Structure porteuse Transformation Dans le cas des transformations, les inter ventions dans la structure porteuse doi vent rester modérées. Elles ne sont justi fiées que lorsque des fonctions sont amé liorées et lorsque les interventions per mettent d’obtenir des structures les plus flexibles possibles, qui ne sont pas exclusi vement adaptées au programme en cours de réalisation. Les éléments déterminants du bâtiment doivent être respectés. Cela s’applique également aux mesures re quises à la suite de la mise en place de nouvelles installations techniques. Les exi gences doivent toujours être considérées dans le contexte, et être optimisées sur le plan économique. Les percées de mur sont des interventions fréquentes; elles requièrent la plupart du temps un remplacement par des linteaux, selon le système porteur des plafonds. Les plafonds à poutres ou à poutrelles en acier nécessitent toujours un appui linéaire. Avec les plafonds en béton, dans le cas de percées de mur peu importantes, l’ouver ture peut être pontée à l’aide d’une arma ture adhésive à la place d’un linteau. Si, à l’étage au-dessus du mur percé, se trouve un autre mur, il faut veiller aux consé quences des déformations. Un linteau ou un remplacement à l’aide d’une armature adhésive est toujours plus souple que l'an cien mur. Si l’on souhaite percer des élé ments porteurs, les mesures nécessaires doivent être soigneusement planifiées pendant le déroulement de la construc tion, notamment les étayages. Très souvent, on évalue également la sé curité structurale et l’aptitude à l’emploi des plafonds. Si l’on ne modifie rien de la construction de plafond et de la structure de sol et que l’utilisation reste identique, une vérification n’est en principe néces saire que si des déformations importantes sont visibles, que le plafond oscille en pré sence d’une faible sollicitation ou que son état est mauvais. Si, sur un plafond à poutres en bois ou un mince plafond en béton, on intègre une construction de sol lourde pour des raisons acoustiques, le plafond doit être contrôlé sur le plan sta tique. Souvent, des renforcements sont nécessaires, qui impliquent alors égale ment des interventions dans la construc tion de plafond existante. Illustration 61: Transformation Muesmattstrasse 37, Berne. Sécurisation du mur au premier étage pendant la démolition d’un mur au rez-de-chaussée. Illustration 62: Transformation Muesmattstrasse 37, Berne. Démolition du mur et installation d’un linteau en acier. 71 Rénovation Illustration 63 (en haut à gauche): Bâtiment du Parlement à Berne, coupe transversale avec projets partiels de transformation. Vert = rénovation de la halle de la coupole. Rose = changement d’affectation du troisième étage. Bleu = rénovation de la salle du Conseil national. Rouge = remise en état de l’enveloppe du bâtiment. Jaune = nouvelle entrée pour les visiteurs Illustration 64 (en bas à gauche): Bâtiment du Parlement à Berne. Déconstruction sous la salle du Conseil national pour la nouvelle entrée pour les visiteurs. Supports pour la sécurisation provisoire de la salle du Conseil national. Illustration 65 (en haut à droite): Château Hofwil à Münchenbuchsee. renforcement du plafond avec Renoantik, une technique de restauration du bois. Illustration 66 (en bas à droite): Hôpital-de-l’Ile Dermatologie de Berne. Renforcement du plafond à poutres de bois avec un composite bois-béton. 72 Structure porteuse Constructions existantes – nouvelles normes Evaluation de la sécurité structurale: la pro tection de l’existant disparaît lorsqu’un changement d’affectation est prévu (p. ex. réutilisation de bureaux en salles de réu nion), lorsque des interventions sont néces saires dans la structure porteuse existante (p. ex. élimination des éléments porteurs ou percées pour de nouveaux passages de conduites), lorsque des charges supplé mentaires doivent être supportées (p. ex. à la suite d’une surélévation ou de l’intégra tion d’un étage intermédiaire), ou lorsque des dommages apparents mettent en doute la sécurité structurale d’un élément (p. ex. en raison d’une remise en état non effectuée). Lors de l’application des normes majoritairement conçues pour les construc tions nouvelles, on peut se heurter à des difficultés en rapport avec la «construction dans l’existant». La directive SIA 462 «Eva luation de la sécurité structurale des ou vrages existants» entrée en vigueur en 1994, a pour la première fois défini des principes sur ce sujet (non abordé ici). Ces questions doivent généralement être ré glées en concertation avec le propriétaire ou l’exploitant de l’ouvrage. Il est ainsi éta bli que seule la sécurité structurale doit ré pondre aux normes respectives. En outre, cette directive définit des notions telles que la durée d’utilisation résiduelle, les risques acceptables, les lacunes etc., qui jouent toutes un rôle important dans ce contexte. Sécurité parasismique: les constructions existantes doivent être contrôlées sur le plan de la sécurité parasismique et être ren forcées si nécessaire. Cela s’effectue de préférence lors d’une rénovation ou d’une transformation. Les ouvrages doivent être planifiés ou contrôlés en fonction de leur exposition au risque sur le site (zone sis mique, catégorie du terrain à bâtir) et en fonction de leur importance (catégorie d’ouvrage). Les lacunes fréquentes sur les bâtiments existants sont les éléments ri gides manquants (murs) ainsi que les pla fonds à poutres en bois avec effet d’écran insuffisant et ancrage insuffisant avec la fa çade. Avant 1970, les normes SIA ne conte naient aucun article sur la protection para sismique. En appliquant la norme SIA 261 en vigueur aujourd’hui (Actions sur les structures porteuses, édition 2003), on ob tient toutefois des forces horizontales trop importantes pour les constructions exis tantes. Le cahier technique SIA 2018 (édi tion 2004) permet de calculer ce que l’on appelle un facteur de conformité. Celui-ci indique dans quelle mesure une structure porteuse existante est conforme aux exi gences analytiques des constructions nou velles. En tenant compte de la catégorie de l’ouvrage et de la durée d’utilisation rési duelle, on obtient ainsi le facteur de confor mité effectif. Si celui-ci atteint une valeur donnée, aucune mesure parasismique ne doit être prévue. Pour pouvoir évaluer les mesures de renforcement parasismique en termes d’efficacité coûts-utilité, les investis sements prévus sont analysés en termes de proportion et d’acceptabilité. La Confédé ration engage, pour des mesures de renfor cement, env. 2 % des coûts de transforma tion pour certains objets. Illustration 67: Bâtiment avec rezde-chaussée meuble. Illustration 68: Bâtiment de l’auditorium HPH de l’EPF de Zurich. Détail de l’ouvrage en tubes d’acier. Chapitre 9 Sites contaminés, concepts de matériaux, séparation des systèmes Urs-Thomas Gerber La manière dont nous utilisons les res sources naturelles influe sur notre santé, sur notre sécurité, mais également sur la beauté de notre environnement proche et de notre planète. Cela concerne égale ment notre gestion des matériaux construits. Lorsque l’on parle de démantè lement des déchets, cela sous-entend que l’on doit également les éliminer. Si l’on ne considère pas les matériaux de construc tion de bâtiments démantelés comme des déchets, mais plutôt comme des matières brutes secondaires potentielles, ce n’est plus sur leur élimination que l’on se concentrera, mais sur leur réutilisation ou leur recyclage. Néanmoins, avec l’existant, avant de penser à la dépose des matériaux de construction construits ou à l’intégra tion de nouveaux matériaux, il faut analy ser si des sites contaminés se trouvent sur le terrain ou si des matériaux de construc tion toxiques ont été utilisés dans le bâti ment. Ce n’est qu’après avoir déterminé cela que l’on pourra élaborer un concept d’élimination puis un concept de maté riaux pour la construction complémen taire sur l’existant. Sites contaminés D’après l’Ordonnance sur les sites conta minés (OSites), les sites contaminés sont des sites pollués par des déchets, pour les quels il est prouvé qu’ils ont un effet dom mageable ou polluant, ou qui présentent le risque concret que de tels effets se pro duisent. Les sites contaminés sont donc des sites pollués nécessitant un assainisse Questions importantes ]]Le terrain comprend-il des sites contaminés? ]]Le bâtiment présente-t-il des maté riaux de construction toxiques? ]]Des matériaux déjà intégrés dans la construction peuvent-ils être réutili sés? ]]A quelles exigences les nouveaux ma tériaux doivent-ils satisfaire? ment (art. 2 al. 2 et 3 OSites). Par ailleurs, il existe également des sites pollués qui nécessitent uniquement une surveillance et d’autres pour lesquels, en raison de leur faible pollution, ni une surveillance ni un assainissement ne sont requis. Dans ce contexte, il est important de différencier les notions de sites contaminés et de dé chets. Le mot déchet est lui aussi un concept bien défini. Les déchets sont des objets mobiles dont se débarrasse leur propriétaire ou dont l’élimination est of ferte dans l’intérêt public (art. 7 al. 6 LPE). Un gros œuvre pollué (par des matériaux de construction toxiques tels que p. ex. l’amiante) ou des déblais pollués sont éva lués selon la législation sur les déchets et non selon la législation sur les sites conta minés. Procédure d’analyse d’un site contaminé La gestion des sites contaminés est règle mentée dans l’Ordonnance sur les sites contaminés. Il existe ainsi par exemple plusieurs types de sites contaminés: ]]Les sites de stockage (p. ex. décharge communale de déchets ménagers) ]]Les sites d’exploitation (p. ex. emplace ment non consolidé d’un garage automo bile) ]]Les lieux d’accident ]]Les stands de tir (sites d’exploitation se lon l’OSites) L’Ordonnance sur les sites contaminés oblige les cantons à établir un cadastre des sites pollués (CSP). Avant d’enregistrer un site dans le CSP, le canton en informe le propriétaire. Celui-ci est alors en droit, avant l’enregistrement, de faire une décla ration ou de mener une enquête plus ap profondie. Le CSP est un instrument de travail dynamique. Si une analyse déter mine qu’un site n’est pas pollué, ou si un site pollué est assaini, ce site est rayé du cadastre. A l’inverse, des terrains non ins crits au cadastre peuvent être enregistrés 74 Sites contaminés, concepts de matériaux, séparation des systèmes dans celui-ci à la suite de nouvelles ana lyses ou de nouvelles découvertes. L’illus tration 69 montre un détail de sites pol lués dans le canton de Berne. Les surfaces possèdent une couleur différente selon le type de site contaminé. Bon nombre de sites Internet fournissent également d’autres informations importantes pour les projets de construction. Les carto thèques contiennent par exemple des in formations sur les concentrations en ra don, les sondes géothermiques, les im plantations des installations émettrices (téléphonie mobile, radio) etc. Liens vers des sites Internet www.giszh.zh.ch www.be.ch/geoportal www.geo-bs.ch/stadtplan.cfm www.ag.ch/geoportal/de/pub Etapes d’une évaluation légale d’un site contaminé Tout d’abord, on peut vérifier dans le ca dastre respectif (souvent directement sur Investigation historique et technique ]]L’investigation historique permet de reconstituer l’histoire du site, dont on suppose qu’il est pollué par des déchets ou des produits, suite à l’utilisation qui en a été faite au cours des années. Cette investigation permettra de décider si des inves tigations plus approfondies sont nécessaires, et si oui, de quel type et de quelle importance elles doivent être. L’investigation historique débouche en général sur un cahier des charges destiné à structurer l’investigation technique. Ce cahier des charges définit l’objet à étudier, l’importance des recherches à effectuer et les méthodes d’analyse à appliquer; il doit être soumis à l’autorité compétente. Une telle démarche offre deux avantages: elle permet de cibler les analyses à mener, souvent très chères, et donc d’utiliser à bon escient les moyens disponibles, d’une part, et d’entamer très tôt dans la procédure un dialogue entre tous les partenaires concernés, d’autre part. ]]L’investigation technique permet d’identifier les atteintes du site et d’évaluer le danger concret que le site fait courir aux biens à protéger. Les données à collecter doivent permettre de décider si le site nécessite éventuellement une surveillance ou s’il doit, en cas extrêmes, faire l’objet d’un assainissement. Source: Investigation historique et technique de sites pollués – Office de la protection des eaux et de la gestion des déchets du canton de Berne (OPD – nouveau OED Office des eaux et des déchets) 2007. Illustration 69: Détail du géoportail du canton de Berne dans la rubrique «Sites pollués». Tableau 13: Procédure en cas de site contaminé selon le questionnement relatif au site et à une utilisation future. Intention du propriétaire du lieu Cas 1 Pollué, aucune analyse A B C Cas 2a Cas 2b Pollué, analyse non priori Pollué, analyse prioritaire taire Utilisation antérieure, aucune dé Aucune analyse Analyse en cas de modifi Analyse dans les 3 ans pense cation d’état Modification d’état (zone bâtie, Programme d’estimation de Programme minimum pour définir le besoin de contrôle vente, héritage, valeur comptable) l’élimination, de la moins-value ou d’assainissement Retrait du site du CSP, rembourse Programme visant à définir si le site est pollué ou non ment des frais d’analyse 75 Rénovation Internet) si le terrain y est répertorié comme site pollué. Si c’est le cas, une so ciété spécialisée dans les analyses des sites contaminés peut être mandatée pour me ner l’enquête. Il peut également arriver que le site soit répertorié comme nécessi tant une analyse selon l’OSites art. 5 al. 4, et qu’une analyse préalable ait déjà été effectuée. Etant donné que l’OSites ac corde néanmoins un «délai raisonnable» pour remplir cette obligation, l'analyse n’a pas encore été effectuée pour tous les sites nécessitant une analyse. Pour simpli fier, on peut dire que selon le questionne ment en rapport avec le site et son utilisa tion future, différentes procédures sont applicables (Tableau 13). Selon le projet du propriétaire, un programme d’analyse spécifique est mis en œuvre (en règle gé nérale en collaboration avec un spécialiste des sites contaminés). Exemple: un site industriel est enregistré dans le CSP sur la base d’enquêtes me nées par les autorités. En outre, le site est répertorié comme nécessitant une ana lyse. A présent, une analyse préalable doit donc être réalisée dans un délai raison nable. En règle générale, celle-ci se com pose d’une analyse historique et d’une analyse technique. Si les analyses préa lables déterminent qu’un site n’est pas pollué, celui-ci est rayé du cadastre. Définition des besoins Définition des polluants Concept d’élimination Si un site nécessite un assainissement, c’est-à-dire est un site contaminé au sens réel du terme, une analyse détaillée doit préciser le type et l’ampleur de la pollu tion ainsi que ses conséquences possibles, ce qui permettra de déterminer l’urgence de l’assainissement ainsi que les objectifs généraux de cet assainissement. Pour finir, ces analyses forment également une base détaillée pour l’estimation des coûts, ou des supports de coût. Le projet d’assainissement qui doit être élaboré à partir des obligations d’assainis sement définit les mesures d’assainisse ment à mettre en œuvre (pertinentes sur le plan écologique, réalisables sur le plan technique et supportables sur le plan fi nancier). L’assainissement s’effectue en suite en tenant compte des normes en vi gueur, des lois, directives et cahiers tech niques, comme par exemple l’Ordonnance sur le traitement des déchets (OTD), la Di rective pour la valorisation, le traitement et le stockage des matériaux d’excavation et déblais (Directive sur les matériaux d’excavation), la norme SIA 430 etc. Links www.bafu.admin.ch/altlasten Besoins de déterminer quels polluants, quels autres objectifs Définitions des polluants (ou analyse) Rapport (résultats d’analyse, caractère d’urgence, etc.) Etablir le concept d’élimination (interfaces, concept, étendue, coûts) Appel d’offres Appel d’offres, contrat d’attribution (conditions générales, critères d'attribution, cahier des charges) Planification de l’exécution Planification de l’exécution (concept d’assainissement de l’entrepreneur, autorisation de la SUVA) Exécution Assainissement (installations, zones, assainissement, éventuellement chef de chantier spécialisé) Clôture Réception de l'ouvrage, documentation (procès-verbal final, mesure de l’air ambiant, documentation) Illustration 70: Déroulement d’une analyse de polluants et d’un assainissement de site pollué. 76 Sites contaminés, concepts de matériaux, séparation des systèmes Tableau 14: Domaines d’utilisation des matériaux de construction toxiques. Matériaux de construction toxiques le PCB, les métaux lourds, les agents de préservation du bois etc. Nous avons expliqué auparavant com ment procéder en présence d’un site po tentiellement pollué. Il est toutefois égale ment possible que le gros œuvre existant, qui doit être totalement ou partiellement démantelé, contienne ce que l’on appelle des matériaux de construction toxiques. Ceux-ci comprennent l’amiante, les HPA, Principaux produits toxiques ]]Amiante ]]PCB: polychlorobiphényle ]]HPA: hydrocarbures polycycliques aro matiques ]]Métaux lourds ]]PCP: pentachlorophénol ]]Fibres minérales artificielles Polluant Utilisation, autres indications Amiante Dans des centaines de produits différents, tels que p. ex.: ]]les produits en fibrociment tels que les plaques ondulées, les ardoises de façade, les produits de jardin, les conduites et gaines d’aération etc. ]]Les revêtements de sol et muraux, les chapes flottantes, les mortiers ]]Les mortiers pour les isolants de tuyaux et les dallages ]]Les kits de fenêtres ]]Les plaques de construction légère, le carton ]]Les films pour toitures plates ]]Les plafonds acoustiques ]]etc. PCB ]]Les joints d’étanchéité dans les constructions en béton ]]Les composants électriques (condensateurs) ]]Les peintures ]]Les fluidifiants dans les produits d’isolation, les huiles et les matières synthétiques HPA Dans les bâtiments, les HPA sont principalement utilisés dans des maté riaux de construction contenant du goudron et dans les peintures et colles à base de poix. Le goudron a été utilisé en association avec du car ton bitumé, le liège des conduites ou des poutres en bois. Métaux lourds ]]Les métaux lourds désignent principalement les formes des métaux sui vants: ]]plomb (Pb), cadmium (Cd), mercure (Hg), chrome (Cr) et autres. ]]Ces métaux ont trouvé différentes applications dans la construction: ]]dans les peintures ]]dans les produits de protection (laques, biocides etc.) ]]dans les installations électriques PCP ]]Utilisé jusqu’à environ 1989 (interdiction du PCP) ]]Attention avec les aménagements de toit ou les pavillons en bois (p. ex. jardins d’enfants) ]]Les produits typiques étaient notamment «Xylamon», «Xyladecor» et «Aidol» ]]Demander au propriétaire si des produits de protection du bois ont été utilisés ]]En cas de doute, procéder à des analyses pour rechercher du penta chlorophénol et du lindane Fibres mi nérales ar tificielles Ce sont les anciennes fibres minérales qui sont mentionnées ici en parti culier (faible biosolubilité jusqu’à environ 1994). En cas de travaux avec des isolants à fibres minérales, il convient de porter au minimum un masque de protection FFP3. Cette liste est non exhaustive. 77 Rénovation Depuis le 1er janvier 1991, il est interdit d’utiliser des produits contenant de l’amiante dans le bâtiment (RS 814.81). Toutefois, on trouve aujourd’hui dans presque tous les objets d’une transforma tion ou d’un démantèlement des produits toxiques tels que l’amiante; et ce, notam ment dans les biens immobiliers qui ont été réalisés avant 1991. Il est donc impor tant de rechercher des substances toxiques dans le gros œuvre avant toute transfor mation ou tout démantèlement. Pour ce faire, il est primordial de savoir quelles substances toxiques doivent être prises en compte dans l’analyse du bâti ment. La situation juridique est très diffé rente selon la substance toxique. Ainsi, pour l’amiante et le PCB, des directives et prescriptions claires sont applicables, tan dis que pour d’autres substances toxiques, la situation juridique quant à un assainis sement n’est pas clairement définie en Suisse. On peut citer ici en exemple les fibres minérales artificielles. Pour garantir dès le début la détermina tion des principales grandeurs cibles et le déroulement correct des opérations sur le plan juridique et technique, il est recom mandé de faire appel à un spécialiste. La Suva propose sur son site Internet une liste d’entreprises qui réalisent des re cherches de substances toxiques, notam ment d’amiante. Liens www.suvapro.ch Branches et thèmes Amiante www.bag.admin.ch www.bafu.admin.ch www.forum-asbest.ch Situation initiale Forme compacte Concepts de matériaux Le meilleur bilan écologique est celui des matériaux qui ne sont pas utilisés. En d’autres termes, un concept de matériaux commence par une réflexion sur ce qui est vraiment nécessaire, ou autrement dit, comment construire pour ne pas avoir be soin de quelque chose, ou seulement en faibles quantités. La seconde question consiste à savoir s’il est possible d’utiliser des matériaux qui ont déjà été utilisés en tant que matériaux de construction. En premier lieu, il peut s’agir de matériaux déjà utilisés dans le bâtiment, tels que par exemple un ancien sol en parquet. Il peut toutefois également s’agir de matériaux qui ont été utilisés ailleurs et qui ne sont plus utiles. La dernière question, et non la moindre, consiste à savoir comment ga rantir que les nouveaux matériaux seront les plus durables possibles. Juste ce qu’il faut Les constructions compactes possèdent une surface vers l’extérieur plus petite que les bâtiments très découpés, pour un vo lume identique. Ainsi, une construction compacte permet d’économiser du maté riau de façade et d’isolation, et donc éga lement de l’argent. L’exploitation est elle aussi par la suite plus avantageuse, ce qui permet encore de réduire les coûts. Pour les plafonds ou les murs intérieurs égale ment, cela permet d’économiser des couches de composants et ainsi de l’éner gie grise. On répond ainsi mieux aux sou haits de l’utilisateur et aux exigences tech niques telles que par exemple la protec tion phonique ou anti-incendie, avec le moins de matériaux possibles. Construction complémentaire variante A Rapport A/V amélioré Construction complémentaire variante A Rapport A/V détérioré Illustration 71: Construction complémentaire compacte. 78 Sites contaminés, concepts de matériaux, séparation des systèmes Le cycle des matériaux Les matériaux non renouvelables en parti culier doivent être intégrés dans un cycle, afin de pouvoir rester disponibles pour les générations futures. Si le démantèlement est achevé de manière adéquate (SIA 430) et que les matériaux sont séparés par type, rien n’empêche leur réutilisation ul térieure. Il faut alors en premier lieu envi sager une réutilisation. En d’autres termes, les matériaux de construction sont réinté grés, sans modification de leur composi tion, dans une construction, où ils sont utilisés dans le même objectif. Il peut par exemple s’agir d’un ancien bois de construction exempt d’agents de préser vation du bois ou d’un ancien sol en par quet. Le niveau supérieur est également un autre type de réutilisation. Là aussi, il n’y a aucune modification de la composi tion; cependant, l’objectif d’utilisation est différent. Une réutilisation de ce type est par exemple possible avec des briques, qui peuvent être réutilisées en tant que dalles d’extérieur, ou avec d’anciens revête ments de sol en bois ou d’anciennes boi series murales qui sont réutilisées en tant que sous-toitures ou sous-plancher. Si ce potentiel est utilisé, il existe encore une autre possibilité de réutilisation. Après une préparation physique ou chimique, le matériau est ramené dans le même groupe Illustration 72: Niveaux de recyclage des matériaux de construction. de produits. Les déchets métalliques recy clés ou le béton recyclé appartiennent à ce type de recyclage de matériaux. La der nière possibilité est la revalorisation. Les matériaux de construction utilisés sont alors amenés dans un autre groupe de produits après une préparation physique ou chimique. La laine de verre est un pro duit de ce type, obtenu à partir de déchets de verre, tout comme les plaques de plâtre armées de fibres qui sont notamment fa briquées à partir de vieux papier. Nouveaux matériaux durables Bon nombre de matériaux utilisés sont nouveaux. Dans ce cas, l’énergie grise ou la teneur en énergie primaire est un critère important. Si l’on compare deux revête ments de sol entre eux, il est toutefois également important de faire appel à la grandeur de référence pertinente (p. ex. kg/m²). Il y a néanmoins d’autres critères qui contribuent également à une matérialisa tion durable et que l’on ne peut pas expri mer en MJ ou en kWh. Les critères quali tatifs comprennent des aspects tels que la disponibilité des matières premières, les émissions de polluants au sein du cycle de vie, l’aptitude du matériau à être réparé et sa facilité d’entretien, ainsi que la possibi lité de valorisation. Des aspects tels que 1. Réutilisation • Aucune modification du matériau, même objectif d’utilisation • p. ex. réutiliser un ancien sol en parquet 2. Réutilisation • Aucune modification du matériau, autre objectif d’utilisation • p. ex. allée de jardin en anciennes briques 3. Recyclage • Même objectif d’utilisation après traitement physique ou chimique • p. ex. recyclage de béton à partir de granulat de béton (béton RC B) 4. Recyclage • Autre objectif d’utilisation après traitement physique ou chimique • p. ex. fabriquer des tapis de laine de verre à partir de verre usagé 79 Rénovation l’ancrage régional et les chaînes de valeur ajoutée sont également des grandeurs ca ractéristiques importantes. Liens www.ecobau.ch www.nachhaltigesbauen.de Séparation des systèmes L’idée de construire un bâtiment de façon flexible afin qu’il réponde également aux attentes de demain doit être considérée comme le point central de la construction écologique. Un bâtiment flexible est un bâtiment qui doit pouvoir être adapté à de nouvelles exigences telles que des espaces plus grands ou des unités d’utilisation plus grandes, mais qui doit également per mettre de se voir affecter une utilisation complètement différente. Aujourd’hui, on rase souvent des bâtiments après 30 ou 40 ans, car il sera trop complexe de ré pondre aux nouvelles exigences d’utilisa tion dans le bâtiment existant par des me sures constructives. Principes de la séparation des systèmes Séparation des éléments Sans séparation des systèmes Flexibilité Illustration 73: Les deux principes de «séparation des éléments» et de «flexibilité». Niveau de système Composants Durée de vie ou d’utilisation Système pri ]]Structure porteuse maire (pour l’es ]]Enveloppe du bâti sentiel non mo ment difiable) ]]Raccordement 50 à 100 ans (investissement à long terme) Système secon daire (adap table) 15 à 50 ans (investissement à moyen terme) ]]Murs intérieurs, plafonds, sols ]]Aménagement in térieur ]]Installations Système tertiaire ]]Mobilier (modifiable) ]]Appareils ]]Systèmes tech niques 5 à 15 ans (investissement à court terme) Illustration 74: Les trois niveaux de système, système primaire, secondaire et tertiaire, de la séparation des systèmes. 80 Sites contaminés, concepts de matériaux, séparation des systèmes Cette flexibilité d’utilisation joue un rôle encore plus important dans le cas des constructions des pouvoirs publics. C’est pourquoi l’Office des immeubles et des constructions du canton de Berne (OIC) a élaboré une méthode de planifica tion orientée vers l’avenir: la séparation des systèmes. Son application métho dique dans tous les projets de construc tion doit permettre une utilisation à long terme, en contrepartie de faibles supplé ments d’investissement lors de la planifi cation et de l’édification des bâtiments. La possibilité de remplacer facilement les composants et une flexibilité d’utilisation la plus grande possible sont les deux ob jectifs principaux de cette méthode. Séparation des éléments et flexibilité La séparation des éléments vise à garantir que les éléments de construction ayant des durées de vie et d’utilisation diffé rentes ne sont pas reliés entre eux sans possibilité de séparation. Les trois niveaux système primaire, secondaire et tertiaire, aident à considérer en priorité la durée d’utilisation des composants et éléments de construction. Pour séparer les systèmes, par exemple, les conduites et conduits de ventilation ne doivent pas être intégrés (Illustration 73), car leur durée de vie et d’utilisation res pective est bien plus courte que celle du plafond. La notion de flexibilité désigne la possibilité d’adapter un bâtiment à des évolutions et à des changements d’utilisa tion ultérieurs. On définit dans ce contexte les charges utiles, les ossatures, les lar geurs nominales, les hauteurs de pièces, les réserves, les possibilités de surélévation ou d’agrandissement ainsi que d’autres paramètres. Etant donné que les bâti ments sont souvent conçus pour une seule utilisation planifiée, un changement d’utilisation génère des coûts élevés, car la structure du bâtiment est trop ciblée vers la première utilisation. Pour remédier à cela, on prévoit dans les bâtiments neufs et les rénovations une marge de manœuvre définie pour l’avenir. Celle-ci implique notamment les mesures suivantes: ]]Ossature de bâtiment suffisamment grande ]]Profondeurs de bâtiment correspon dantes ]]Hauteurs d’étage suffisamment impor tantes ]]Adaptations des charges utiles ]]Eventuellement, renforcement des fon dations ]]Réserve pour le raccordement En tenant compte de ces éléments orien tés vers de futures utilisations, on génère pour le bâtiment une valeur ajoutée es sentielle, en contrepartie de peu d’efforts supplémentaires. Pour chaque projet, il faut donc estimer si une modification pos sible est réaliste et quels efforts demande rait un rééquipement après-coup. Il convient donc de prévoir avec soin les marges appropriées, et ce dès la réalisa tion. La séparation des systèmes est un outil im portant pour maintenir au plus bas les coûts du cycle de vie des bâtiments. Liens www.bve.be.ch/bve/de/index/direktion/ organisation/agg/mandate/systemtren nung.html Chapitre 10 Sécurité et protection contre l’incendie Jürg Tschabold Les changements d’affectation, rénova tions et modifications sur la structure re quièrent une vérification de l’ensemble de la sécurité d’un bâtiment. Les objectifs de protection que le propriétaire et l’utilisa teur doivent atteindre nécessitent un concept de sécurité et de protection contre l’incendie global, adapté au gros œuvre. Les prescriptions et normes ac tuelles doivent être prises en compte. Après une transformation et dans le cas d’une nouvelle affectation, un bâtiment doit atteindre le standard de sécurité d’une construction nouvelle. Les prescrip tions légales permettent alors une prise en compte de la proportionnalité. Les autori tés ne peuvent exiger que les mesures qui résultent des prescriptions. Le respect des prescriptions et normes ne garantit toute fois pas le respect des objectifs de protec tion pour l’exploitation ou d’autres exi gences. Les mesures de sécurité et de protection contre l’incendie peuvent influer sur le plan, la forme et la construction. Par exemple, les issues de secours peuvent mo difier l’organisation précédente ou prévue des pièces. Elles doivent donc être plani fiées dès le début. Il est ainsi recommandé de se mettre en relation au plus tôt avec des spécialistes techniques et les autorités. Objectifs de sécurité et de protection Afin que la sécurité réponde aux attentes et aux exigences d’un maître d’ouvrage, il faut déterminer, sur le plan qualitatif et quantitatif, avec celui-ci et avec les por teurs de risque (p. ex. les assurances et les autorités), les risques acceptables et les objectifs de protection à atteindre en cas d’incident, par exemple: ]]Sécurité des personnes (exigée par la loi) ]]Dommages acceptables sur le bâtiment ]]Disponibilité du bâtiment et des installa tions (interruption acceptable de l’exploita tion) ]]Ampleur admissible des dommages ma tériels Si les objectifs de protection du maître d’ouvrage sont respectés, les prescriptions sont par expérience pour l’essentiel res pectées. En présence de dangers et de risques importants, les assurances peu vent exiger des mesures particulières vi sant à les réduire. Prescriptions Les exigences minimales résultent de lois et de normes. Les autorités peuvent accor der des dérogations. Sont à prendre en compte: Les lois et les prescriptions sur la protec tion de l’environnement ]]La Loi sur le travail avec les ordonnances 3 + 4 et les directives de la CFST et de la Suva ]]Les prescriptions en matière de protec tion contre l’incendie (norme de protection contre l’incendie et directives de l’AEAI) ]]Les instructions, par exemple des pom piers et des sauveteurs ]]Eventuellement, les exigences et recom mandations des assurances. Les divergences par rapport à la norme de protection contre l’incendie et d’autres prescriptions sont possibles si une sécurité suffisante peut être justifiée avec un concept de protection contre l’incendie. Concept de protection contre l’incendie Un concept de protection contre l’incen die se compose de mesures, adaptées les unes aux autres, de protection contre l’in cendie sur les plans constructif, technique et organisationnel. Le concept de protec tion contre l’incendie doit être reporté sur les plans et faire l’objet d’un rapport. 82 Sécurité et protection contre l’incendie Illustration 75: Cage d’escalier avec vitre anti-incendie au Palais fédéral de Berne. (Vetrotech St-Gobain) Illustration 76: Espaces adjacents séparés par des vitres anti-incendie. (Vetrotech St-Gobain) Illustration 77: Clapet coupe-feu correctement emmuré dans le plafond. Protection contre l’incendie sur le plan constructif Structure porteuse: la structure porteuse doit atteindre une résistance au feu suffi sante correspondant à la charge d’incen die. En cas d’incendie, elle doit résister à l’effondrement pendant un temps défini. La défaillance d’un élément ne doit pas entraîner l’effondrement d’un bâtiment tout entier. Une résistance insuffisante au feu peut en règle générale être compen sée par une protection contre l’incendie sur le plan technique (extincteurs). Issues de secours: le nombre et l’agence ment des issues de secours ont une grande influence sur la forme des constructions. Ces issues de secours ne peuvent pas être compensées par des mesures de rempla cement. Les portes des issues de secours doivent toujours s’ouvrir dans le sens de la fuite et doivent pouvoir être ouvertes sans outil. Séparation coupe-feu, secteurs coupefeu: la séparation d’un bâtiment en sec teurs coupe-feu vise à limiter la propaga tion d’un incendie. Les exigences requises dépendent de la taille et de l’utilisation. Elles peuvent être influencées par la pro tection technique contre l’incendie. Il convient généralement de séparer: ]]les étages ]]les utilisations ayant un risque d’incendie différent ]]les liaisons verticales telles que les esca liers, les cages d’ascenseur, les conduits d’installation et les puits ]]les locaux techniques ]]les appartements dans les immeubles d’habitation Les secteurs coupe-feu ne remplissent leur fonction que si leur séparation est mise en œuvre de façon intégrale sur le plan constructif, sans aucun trou. Murs et plafonds. Les éléments formant les secteurs coupe-feu sont: ]]des murs coupe-feu pour séparer des bâ timents de construction conjointe (REI 180) ]]des parois coupe-feu pour la séparation au sein des étages (EI 30 – EI 90) p. ex. ma çonnerie, béton, plaques de plâtre de plus de 5 cm 83 Rénovation ]]des plafonds en béton, revêtement fer sur 2 cm ]]des vitrages avec systèmes agréés Barrières anti-incendie: les ouvertures et passages dans les parois coupe-feu et les plafonds doivent être équipés de bar rières résistantes aux charges d’incendie. ]]Les passages pour les personnes et les marchandises nécessitent des portes coupe-feu et des portails coupe-feu. ]]Les passages, p. ex. pour les conduites, nécessitent des cloisonnements. ]]Les conduits de ventilation doivent être équipés de clapets coupe-feu. ]]Pour les installations de transport, des raccords spéciaux sont généralement né cessaires. Renforcement de constructions exis tantes, exemple plafond à poutres en bois renforcé sur REI 30. Structure après assainissement, de haut en bas: ]]Revêtement de sol ]]Couche de séparation ]]Chape flottante (p. ex. anhydrite ou ci ment) ]]Couche de séparation ou isolation ]]Etage de poutres ]]Remplissage ou isolation ]]Plancher avec solives apparentes ]]Revêtement de plafond EI 30 L’assainissement repose sur la condition d’un plafond contrôlé sur le plan sta tique. 35 m 35 Illustration 78: Représentation de longueurs de sorties de secours selon l’Ordonnance AEAI 4 ArG. 35 m m 0m 5 50 m 50 m (45m) 5m Protection contre l’incendie sur le plan technique La protection technique contre l’incendie comprend des mesures normales (extinc teurs) et des mesures spéciales (installa tions d’alarme incendie et d’extinction, appel des pompiers, systèmes de désenfu mage). Les installations anti-incendie, et notamment les extincteurs, permettent d’obtenir dans un concept de protection incendie certains allègements des mesures constructives ou permettent de compen ser des points faibles, par exemple des exigences réduites en matière de structure porteuse ou en matière de secteurs coupefeu (verre E à la place du verre EI). Elles permettent une flexibilité plus importante et des secteurs coupe-feu plus grands. Protection contre la foudre: celle-ci est prescrite pour certains bâtiments et cer taines utilisations. La protection extérieure contre la foudre se compose de (réseaux de) paratonnerres, des dérivations et de la mise à la terre, généralement conçue sous forme de ligne annulaire ou de mise à la terre de fondation. En outre, selon l’utili sation, une protection intérieure contre la foudre avec équilibrage de potentiel et protection contre les surtensions peut être nécessaire. Quelle: Elascon 84 Sécurité et protection contre l’incendie Mesures organisationnelles Système d’alarme: il n’existe aucune pres cription spécifique relative au système d’alarme pour une évacuation. L’essentiel, pour le sauvetage des personnes, est que l’évacuation puisse être déclenchée le plus tôt possible. Des systèmes adéquats (p. ex. installations de sonorisation) sont éven tuellement à prévoir. Les messages vocaux sont préférables au son d’une sirène d’alarme. Organisation: la sécurité des personnes et la sécurité d’exploitation ne peuvent être garanties qu’en présence d’une orga nisation appropriée: ]]Les responsables sont désignés et formés (délégués à la sécurité). ]]Le personnel est instruit, des exercices sont effectués. ]]Des contrôles et travaux de mainte nances sont réalisés à intervalles réguliers. Protection contre l’intrusion: à l’inverse de la protection contre l’incendie, il n’existe quasiment aucune prescription des autorités en matière de protection contre l’intrusion et le vol. Pour les exi gences en matière de protection contre l’intrusion, il existe différentes classes de protection contre l’intrusion conformé ment à EN 1627. Les éléments d’une classe d’exigence particulière doivent ré sister à une tentative d’intrusion officielle (Tableau 15). Il est important d’avoir une classe de protection homogène pour l’en semble du périmètre à protéger. Classe de protection Temps de résistance Type de criminel, mode opératoire (Modus operandi) WK 1 Aucun contrôle manuel Protection de base contre les tentatives d’effraction avec vio lence physique WK 2 3 minutes Criminels occasionnels, outils simples (tournevis, pince) WK 3 5 minutes Criminels, en supplément avec second tournevis et pied-debiche WK 4 10 minutes Criminels expérimentés, en supplément outils de sciage et outils de frappe WK 5 15 minutes En supplément outils élec triques WK 6 20 minutes Criminels expérimentés, en supplément outils électriques puissants Tableau 15: Classes de protection pour des mesures contre l’effraction. Chapitre 11 Concepts énergétiques Jean-Marc Chuard Illustration 79: Paramètres déterminants caractérisant un concept énergétique. Dans cet exemple, l’accent est mis sur la rentabilité des mesures énergétiques, sans que les aspects écologiques soient spécialement pondérés. Enveloppe et techniques – un seul système Notre législation, nos normes et nos stan dards ont tant évolué au cours des der nières années que l’on ne peut passer outre un développement de projet dans lequel les différents éléments sont inter connectés. Le développement de concepts de bâtiment à la pointe du progrès, dans lesquels une gestion économique et éco logique de nos ressources est primordiale, n’est pas réalisable sans la prise en compte des interactions du bâtiment, notamment de l’enveloppe et des systèmes tech niques. Dans chaque bâtiment, l’orienta tion et le concept de base du bâtiment Energie Economie Ecologie s’influencent mutuellement de façon dé cisive. Cette problématique trouve une solution pratique dans un processus d’ité ration, qui doit être mis en œuvre à un stade précoce du projet. Toutes les disci plines telles que l’architecture, la physique du bâtiment et la technique du bâtiment doivent alors s’accorder mutuellement pour tendre vers un objectif commun et développer ensemble un concept optimal. Comment évaluer la qualité d’un concept énergétique? La qualité d’un concept énergétique peut se caractériser par les paramètres suivants (Illustration 79): ]]Energie: en principe, on différencie l’énergie utile pertinente pour les justifica tifs (p. ex. le besoin en chaleur utile selon SIA 380/1) et la quantité d’énergie fournie (énergie finale). La qualité de la construc tion, le concept de bâtiment et les utilisa teurs déterminent d’une part largement le besoin de base du bâtiment. D’autre part, une technique de bâtiment appropriée per met de mettre à disposition l’énergie ther mique de façon efficiente et une partie de l’énergie rejetée du bâtiment peut être ré EF,El 4 QiP EF,El Qg Qi QiEl 3 EF,hww WRG Qs Qug Qtot Qh 1 QT Qhww Qww Qr 1 2 3 4 QL QV 2 Limite du système – besoin en chaleur utile Limite du système – besoin en chaleur pour l’eau chaude Limite du système – système de chauffage et de production d’eau chaude Limite du système - bâtiment Illustration 80: du bilan énergétique d’un bâtiment non climatisé. Rouge: bilan total influençable positivement par le concept énergétique, par des équipements techniques correctement dimensionnés et par une production propre. Bleu: bilan global influençable positivement par le concept énergétique ou par la construction ainsi que par les éléments individuels et l’enveloppe du bâtiment. (Source: SIA 380/1) Besoin en électricité pour l’éclairage et les systèmes d'exploitation EF,hww Besoin énergétique pour le chauffage et l’eau chaude (selon l’agent énergétique) Qg Apports de chaleur Qh Besoin en chaleur utile Qhww Besoin en chaleur pour le chauffage et l’eau chaude Qi Apports de chaleur internes QiEl Apports de chaleur internes – électricité QiP Apports de chaleur internes – personnes QL Déperditions thermiques du système de chauffage et de production d’eau chaude (pertes du générateur, de l’accumulateur et des distributeurs) Qr Chaleur environnementale collectée par le système de chauffage et de production d’eau chaude Qs Apports de chaleur – solaire QT Déperditions thermiques par transmission Qtot Déperditions thermiques totales Qug Apports de chaleur utilisés QV Déperditions thermiques par la ventilation Qww Déperditions thermiques totales WRG Récupération de chaleur 86 Concepts énergétiques Tableau 16: Recommandation CSFC pour les maîtres d’ouvrage, chefs de projet et planificateurs. Aperçu de la définition des notions d'évaluation globale et d'évaluation partielle de l'énergie primaire et des émissions de gaz à effet de serre par la méthode de la saturation écologique (écopoints). (Source: CSFC) cupérée et réutilisée. Pour finir, la produc tion propre d’électricité ou de chaleur per met également d’influencer positivement le bilan énergétique, par exemple par l’uti lisation de capteurs solaires (Illustration 80). Pour l’évaluation, le besoin énergé tique d’un bâtiment est en général converti en une valeur spécifique, par exemple l’in dice énergétique en MJ/m²a. Cela permet de comparer et d’évaluer le besoin en éner gie de bâtiments. ]]L’écologie est évaluée à l’aide d’écobi lans, sur les plans qualitatif et quantitatif (Tableau 16). ]]Economie: un bon concept énergétique doit également satisfaire des principes éco nomiques. D’une part, il s’agit de détermi ner les coûts d’investissement pour le pro jet de construction. D’autre part, on s’inté ressera également aux coûts d’exploitation, d’entretien et de rénovation sur une lon gue durée, comme indicateurs écono miques pertinents (p. ex. coûts du cycle de vie, c.-à-d. considération économique des coûts totaux d’un bâtiment, d’une installa tion ou d’une mesure technique sur la du rée de vie du bâtiment). La détermination de ces indicateurs permet également de créer des bases de décision pour des va riantes de système dans un concept éner gétique. La détermination de ces trois pa ramètres pour évaluer la qualité d’un Données des écobilans dans la construction, CSFC/eco-bau/IPB 2009, version mars 2010 Evaluation globale Ecopoints Evaluation partielle Energie primaire Total Non renouvelable (énergie grise) Les écopoints 2006 quantifient L’énergie primaire totale quan L’énergie primaire non renouve lable quantifie la dépense éner tifie, en plus de l'énergie pri les pollutions environnemen maire non renouvelable, la dé gétique cumulée des agents tales par l'utilisation de res sources énergétiques, de terres pense énergétique cumulée en énergétiques fossiles et nu cléaires ainsi que du bois prove agents énergétiques renouve et d'eau douce, par les émis lables. Les agents énergétiques nant du déboisement de forêts sions dans l'air, dans l'eau et primaires. dans le sol ainsi que par l’enlè renouvelables comprennent l’énergie hydraulique, le bois/la vement des déchets. biomasse (sans déboisement de forêts primaires), l’énergie so laire, éolienne, géothermique et environnementale. Cette grandeur caractéristique Cette grandeur caractéristique Les conséquences environne permet d’évaluer la grandeur permet d’évaluer la quantité mentales des évaluations par d’énergie fournie au bâtiment de référence conformément au tielles sont contenues dans (énergie finale) conformément cahier technique SIA 2032 «En l'évaluation globale en éco ergie grise des bâtiments». au cahier technique SIA 2031 points. «Certificat énergétique des bâ timents». L’évaluation par la méthode de la saturation écologique (éco points) donne une image com plète des conséquences envi ronnementales et se base sur la politique environnementale suisse. L’énergie grise est une valeur caractéristique établie dans le domaine de la construction. Les instruments de l’association eco-bau (eco-devis, fiches CFC) s’appuient, pour une évaluation d’ensemble, sur cette évalua tion partielle, en plus des carac téristiques écologiques supplé mentaires. Emissions de gaz à effet de serre Les émissions de gaz à effet de serre quantifient les effets cumulés de différents gaz à ef fet de serre, rapportées à la substance principale CO2. Cette grandeur caractéristique permet d’évaluer la quantité d’énergie fournie au bâtiment conformément au cahier tech nique SIA 2031 «Certificat énergétique des bâtiments» ainsi que la grandeur de réfé rence conformément au cahier technique SIA 2032 «Energie grise des bâtiments». Les émissions de gaz à effet de serre sont un indicateur du ré chauffement climatique. Elles ne doivent pas être confondues avec les émissions de CO2 liées à un site, qui font l’objet d’ac cords d’objectifs avec la Confé dération dans le cadre de la Loi sur le CO2. 87 Rénovation concept énergétique peut être complexe. Il devient alors vite évident que l’on ne peut pas optimiser individuellement cha cun de ces paramètres, car ils s’influen cent fortement les uns les autres. Un bon concept énergétique est ainsi un optimum équilibré, orienté vers les besoins du maître d’ouvrage, entre les trois niveaux de considération. Illustration 81: Dans une maison familiale typique, les différentes utilisations et les différents éléments ont une part déterminée de la consommation d'énergie totale. Si l’on multiplie les chiffres absolus pour la consommation annuelle de ces parts par les facteurs des émissions de gaz à effet de serre des agents énergétiques correspondants conformément au tableau 19, on obtient alors le bilan CO2 global du bâtiment. Facteurs de valorisation de l’avenir Les émissions de CO2 ou le bilan CO2 d’une installation, d’un bâtiment ou de toute une zone représentent en principe une évaluation partielle de la qualité éco logique d’un concept, qui prend comme référence les émissions de gaz à effet de serre (Tableau 16). Depuis la conférence sur l’environnement à Kyoto, la réduction des émissions de CO2 est l’objectif convenu au plan international par lequel les politiques veulent réduire la pollution environnementale par les gaz à effet de serre. En Suisse, les émissions de CO2 sont depuis 2010 grevées d’une taxe de 36 francs par tonne de CO2 (état au 1er jan vier 2010). Le gouvernement souhaite ainsi réduire de 20 % les émissions de CO2 dans tout le pays d’ici à 2020. L’avantage de ce niveau de considération est que le bilan CO2 total d’un bâtiment, d’une ins tallation ou par exemple d’une zone toute entière comprend toujours le champ d’ac tion de tous les agents énergétiques utili sés et ainsi, ne limite pas la marge de manœuvre du planificateur, tout en l’obli geant dans le même temps à considérer à Déperditions du chauffage 9% Eau chaude 9% Sol 9% Fenêtres 13% Electricité 8% Murs extérieurs 25% Plancher du galetas, toiture 17% Défauts d’étanchéité, aérations 10% tout moment la situation d’un point de vue global. Objectif: efficacité énergétique Le standard Minergie est un standard de construction non obligatoire qui a pour objectif l’utilisation rationnelle de l’éner gie et l’emploi d’énergies renouvelables. Le maître d’ouvrage peut faire certifier le respect de ce standard. Les exigences sui vantes doivent être respectées: ]]Exigence primaire relative à l’enveloppe du bâtiment – non applicable pour les ré novations! ]]Renouvellement de l’air contrôlable toute l’année ]]Valeur limite Minergie (indice énergé tique pondéré) ]]Justificatif de confort thermique en été ]]Exigences supplémentaires, selon la caté gorie du bâtiment, en termes d’éclairage, de froid industriel et de génération de cha leur ]]Coûts supplémentaires par rapport à des objets conventionnels comparables: maxi mum 10 %. Dans le standard Minergie, l’objectif est défini comme une valeur limite de la consommation d’énergie finale. Il est éga lement important que l’ensemble du bâti ment soit ici considéré comme un système intégral: l’enveloppe du bâtiment et les installations techniques. Dans les bâti ments Minergie ayant une consommation minimale d’énergie de chauffage, l’agent énergétique utilisé pour le chauffage joue un rôle secondaire. La dépense pour la production d’eau chaude, par contre, pèse relativement lourd dans le bilan éner gétique. Des solutions impliquant des énergies renouvelables (p. ex. des cap teurs solaires) sont ici pertinentes. Le stan dard Minergie est un standard de construc tion universellement reconnu. Il faut ce pendant noter que, pour les rénovations de constructions, s’ajoutent au standard de base le standard Minergie-P, le stan dard Minergie-Eco et le standard Miner gie-P-Eco. Par rapport au standard Miner gie, le standard Minergie-P exige des va leurs limites nettement plus strictes et prescrit des mesures obligatoires en ma 88 Concepts énergétiques tière d’installations techniques (Illustra tion 82). Minergie-Eco est une extension du standard de base et du standard P. Tan dis que des caractéristiques telles que le confort et l’efficacité énergétique sont propres aux bâtiments Minergie, des constructions certifiées Minergie-Eco rem plissent en outre les exigences d’un mode de construction sain et écologique (Illus tration 83). Celui-ci se base sur de vastes connaissances, sur des outils de planifica tion éprouvés sans oublier les expériences tirées du programme Eco-Bau. Illustration 82: Différences entre les exigences selon Minergie et Minergie-P. Différenciation par catégories de bâtiments Les prescriptions des normes SIA appli cables ainsi que des standards Minergie se rapportent à douze catégories de bâti ments différentes (Tableau 17). Cette ré partition, différenciée selon s’il s’agit d’une construction nouvelle ou d’une ré novation, permet de définir des valeurs li mites qui prennent en compte de façon réaliste les particularités des catégories respectives. Modernisation Indices Les indices sont en principe des informa tions condensées sur des états fonction nels quantifiables. Ils représentent une possibilité simple de projeter, de contrôler ou de comparer des résultats. Les indices intéressants pour les concepts énergé tiques sont les données de consomma tion, les valeurs d’émissions ou les coûts, rapportés à une grandeur de base (c.-à-d. p. ex. kWh/m2 a, CO2/MWh, Fr./t CO2,etc.). Les indices les plus connus dans le do maine de l’énergie sont les valeurs limites et les valeurs cibles, qui doivent être attes tées comme base de l’évaluation d’un bâ timent ou d'éléments de construction (se lon SIA 380/1 ou Minergie) dans le cadre du procédé d’obtention d’un permis de construire ou de certification du label Mi nergie. L’indice énergétique quantifie la qualité énergétique d’un bâtiment et per met de réaliser des comparaisons avec d’autres bâtiments de même catégorie. Ici, on atteste de l’énergie primaire totale fournie au bâtiment pendant un an par Modernisation Exigence 60 NON Exemple de mise en œuvre Tendances et outils Indice de dépense d’énergie pondéré en kWh/m2 Exigence primaire valeur limite SIA 380/1 30 80% OUI Protection thermique estivale OUI NON Justificatif d’étanchéité à l’air OUI OUI Aération douce OUI NON Consommation électrique des appareils auxiliaires OUI NON Justificatif éclairage NON non Appareils ménagers de catégorie A OUI NON Justificatif énergie grise NON 20-25 Isolation thermique en cm 20-35 2-IV 3-IV Vitrage des fenêtres 3-IV OUI Energies renouvelables OUI NON Basse température des distributeurs de chaleur OUI Exemple de mise en œuvre Pratique courante Comparaison valable pour les modernisations de bâtiments de catégorie II, maison familiale Graphique : Minergie® 2011 89 Rénovation Exigences pour les constructions antérieures à 2000 Catégorie Indice énergétique pondéré Exigence primaire Installation de ventilation Exigences supplémentaires I Logement im meuble d’habi tation 60 kWh/m2 CA, EC, vent. élect.* aucune présupposée Aucune exigence Recommandation pour les appareils ménagers: éti quette énergie catégorie A II Logement mai son familiale 60 kWh/m2 CA, EC, vent. élect.* aucune présupposée Aucune exigence Recommandation pour les appareils ménagers: éti quette énergie catégorie A III Administration 55 kWh/m2 CA, EC, vent. élect.* aucune recommandée Eclairage selon SIA 380/4 IV Ecoles 55 kWh/m2 CA, EC, vent. élect.* aucune présupposée V Vente 55 kWh/m2 CA, EC, vent. élect.* aucune recommandée Eclairage selon SIA 380/4 Froid industriel VI Restaurants 65 kWh/m2 CA, vent. élect.* aucune présupposée VII Locaux de réu nion 60 kWh/m2 aucune CA, EC, (vent. élect.)* recommandée Eclairage selon SIA 380/4 VIII Hôpitaux 85 kWh/m2 CA, EC, vent. élect.* présupposée IX Industrie 40 kWh/m2 aucune CA, EC, (vent. élect.)* recommandée Eclairage selon SIA 380/4 X Entrepôts 35 kWh/m2 aucune CA, EC, (vent. élect.)* recommandée Eclairage selon SIA 380/4 XI Complexes sportifs 40 kWh/m2 CA, (vent. élect.)* aucune recommandée Eclairage selon SIA 380/4 EC: 20% du besoin couvert par des énergies renouve lables XII Piscines cou vertes Pas de valeur limite Minergie Qh ≤ 100 % Qh,li présupposée aucune Eclairage selon SIA 380/4 Eclairage selon SIA 380/4 EC: 20% du besoin couvert par des énergies renouve lables Eclairage selon SIA 380/4 Froid industriel Eclairage selon SIA 380/4 EC: 20% du besoin couvert par des énergies renouve lables Processus de bain optimisé Selon la catégorie du bâtiment, la valeur limite Minergie comprend: CA = chauffage ambiant EC = eau chaude Vent. élect. = électricité pour la ventilation mécanique (Vent. élect.) = une installation de ventilation n’est pas présupposée pour cette catégorie de bâtiment, mais est seulement recommandée. La valeur limite Minergie reste identique, que l'installation de ventilation soit ou non présente. *La valeur limite Minergie comprend également la dépense énergétique pour une climatisation d'ambiance éventuelle (refroidissement, humidification et déshumidification). Tableau 17: Répartition des catégories de bâtiments selon SIA 380/1 et des exigences selon le standard Minergie pour les constructions existantes. Un tableau analogue est disponible pour les constructions nouvelles. 90 Concepts énergétiques rapport à sa surface de référence énergé tique (selon SIA 416/1). Dans une compa raison de variantes, on calcule et on com pare le bilan global de l’énergie primaire ou de l’énergie finale fournie, des émis sions de CO2 et des coûts d’exploitation annuels ou des coûts de cycle de vie. Si l’on implique une variante de base comme référence, l’utilité économique des appli cations multiples d’une variante peut être représentée de façon très expressive, par exemple en Fr./MWh ou en économie de Fr./t CO2 par an ou sur une durée de 25 ans par exemple. Outils logiciels, aides au calcul ]]www.bfe.admin.ch/energie: Office fé déral de l’énergie, SuisseEnergie ]]www.minergie.ch: Société Minergie ]]www.endk.ch Professionnels Aide à l’application: Conférence des directeurs cantonaux de l’énergie ]]www.novatlantis.ch: Nachhaltiges Bauen im ETH-Bereich ]]www.380-4.ch: Recommandation SIA 380/4 concept technique et de construction. Au jourd’hui, il existe toute une série de normes et standards à validité universelle et qui ont pour certains trouvé un écho dans des lois et ordonnances. ]]www.webnorm.ch: Plate-forme de la SIA pour l’ensemble de ses collections de normes, documentation SIA et normes eu ropéennes. La sélection se fait avec des fonctions de recherche simples avec des mots clés. ]]www.minergie.ch: Association Miner gie avec exigences relatives aux standards, aides à l’utilisation et formulaire justifica tifs. ]]www.endk.ch: Conférence des direc teurs cantonaux de l’énergie avec docu mentation relative au justificatif énergé tique, aides à l’application, modèles de prescriptions énergétiques des cantons (MoPEC) et autres outils. ]]www.kbob.ch: Conférence de coordi nation des services de la construction et des immeubles des maîtres d’ouvrage pu blics, KBOB, avec recommandations sur la technique du bâtiment en général et les constructions durables en particulier. Normes, standards Les normes et standards sont des outils précieux pour le développement d’un MINERGIE-ECO® Illustration 83: Minergie-Eco est une extension du standard de base Minergie autour de critères sanitaires et relatifs à l’écologie de la construction. Faible pollution environnementale Meilleure qualité de vie MINERGIE® Confort Confort thermique élevé Protection thermique estivale Renouvellement systématique de l’air ECO Santé Conditions d’ensoleillement optimales Faibles immissions sonores Faible pollution par des polluants, des germes et des rayonnements Ensoleillement Protection phonique Climat intérieur Efficacité énergétique La consommation totale d’énergie est inférieure d’env. 20% et la consommation d’énergies fossiles est inférieure d’env. 50% à l’état moyen de la technique Ecologie de la construction Durée d’utilisation élevée, flexibilité d’utilisation, capacité de déconstruction Utilisation de matériaux de construction recyclés, de produits labellisés, protection du sol Energie grise faible dans la somme de tous les matériaux de construction utilisés Concept de bâtiment Matériaux et processus de construction Energie grise des matériaux de construction 91 Rénovation Concept énergétique: Procédure et principes 1 Formulation des objectifs 2 Définition du besoin 3 Utilisation d’éléments passifs 4 Variante de base comme variante comparative 5 Faible degré de technicité, installations techniques simples 6 Utilisation de la chaleur rejetée 7 Développement du concept en fonction de l’objectif Pour développer un concept énergétique global, il est recommandé de mettre en place une coopération entre toutes les parties dans au moins sept étapes: 1. Formulation des objectifs: avant de commencer à développer le concept éner gétique, il faut définir les objectifs que doit atteindre ce concept énergétique. Lors de la rénovation d’un bâtiment, le maître d’ouvrage connaît en règle générale les particularités de son bâtiment. Ainsi, son intention et son objectif en termes d’éner gie, d’écologie et d’économie doivent être définis. A partir de là, on peut formuler et s’accorder sur les objectifs à atteindre. La définition des objectifs doit en principe être neutre en termes de solution et l’ob jectif à atteindre doit être vérifiable et cir conscrit le plus précisément possible. En outre, la définition des objectifs doit laisser la plus grande marge de manœuvre pos sible à l’intérieur des limites fixées et doit permettre l’intégration de solutions nova trices non conventionnelles. 2. Définition du besoin: outre la formula tion des objectifs, il faut définir dans le dé tail, pour un concept énergétique, quels sont les besoins que doit satisfaire le bâti ment ou les différentes pièces exploitées. Il convient ainsi de déterminer les tempéra tures ambiantes en hiver et en été, la varia bilité de température, les éventuelles exi gences en termes d’humidité et d’aération, la gestion des charges thermiques internes, l’approvisionnement en fluides spéciaux, l’alimentation électrique requise, les exi gences en matière d’utilisation de la lu mière naturelle et d'éclairage artificiel etc. Selon la catégorie du bâtiment, il est vite évident que ce n’est pas la chaleur en hiver qui pose le problème majeur, mais bien le refroidissement des pièces en été. Les conclusions de la définition des besoins ont une influence décisive sur l’ensemble du processus de développement du concept énergétique. 3. Utilisation d’éléments passifs: l’in fluence des éléments passifs sur les carac téristiques d’exploitation ultérieures d’un bâtiment peut être considérable d’un point de vue énergétique, écologique et économique. L’utilisation de toutes les possibilités passives dans et sur un bâti ment est ainsi à l’origine de toutes les ré flexions. Très vite, il devient évident que la mise en relation des différentes mesures passives nécessite une coopération entre les différents planificateurs. Souvent, pour le développement du concept et du projet, un processus itératif se met en œuvre entre la conception et l’orientation du gros œuvre, les propriétés de l’enveloppe du bâtiment, le choix des matériaux et le choix des systèmes pour les installations techniques. L’utilisation optimisée ou maximisée des éléments passifs sur les plans énergétique, écologique et écono mique est en règle générale peu spectacu laire, car la conception du bâtiment et de son enveloppe doivent suivre certains prin cipes de base et que cela permet de ré duire le degré de technicité dans le bâti ment. Il est essentiel que ce processus et cet objectif soient au préalable également définis et précisément orchestrés avec le maître d’ouvrage. 4. Variante de base comme variante comparative: lors du développement d’un concept énergétique, l’équipe de planifica tion se trouve rapidement confrontée à l’obligation de recommander ou de justifier des décisions de variantes. Il s’agit alors de montrer le degré de réalisation des objec tifs sur les plans énergétique, écologique et économique et de les comparer à une va riante de base. Très souvent, on souhaite 92 Concepts énergétiques définir cette variante de base sous la forme d’une variante standard conventionnelle. Dans le cas d’une rénovation, on choisit par exemple souvent un remplacement 1:1 ou un chauffage au mazout traditionnel comme variante de base. Dans tous les cas, il est recommandé de définir grossièrement la variante de base dès le début de la plani fication et de poursuivre avec les para mètres secondaires au cours de l’avance ment du projet. La possibilité de comparai son à tout moment facilite alors le proces sus décisionnel en cours. 5. Faible degré de technicité, installations techniques simples: un degré élevé de technicité dans un bâtiment n’est pas nécessairement garant d’un concept éner gétique réussi et optimisé. Il existe assuré ment des bâtiments qui, en raison des exi gences des utilisateurs, requièrent un de gré élevé de technicité ainsi que des sys tèmes techniques complexes et fortement interconnectés. Malheureusement, on ne cesse de rencontrer des solutions qui contiennent trop de technique inutile. Par exemple, une combinaison peu pertinente de systèmes qui se concurrencent mutuel lement ou une automatisation quelque peu hasardeuse de plusieurs fonctions d’installations qui ne sont ensuite plus contrôlables individuellement. Un bon concept se caractérise par le fait que les objectifs définis peuvent être réalisés à l’aide d’un concept technique le plus simple possible, facile à comprendre et à utiliser, garantissant un fonctionnement durable. Dans une évaluation globale des coûts du cycle de vie, des concepts simples avec peu de technique tirent en général très bien leur épingle du jeu. 6. Utilisation de la chaleur rejetée: dans chaque bâtiment, on produit en excès de la chaleur, de l’humidité et du froid. Leur utilisation est une possibilité simple d’in fluer positivement sur le bilan global du bâtiment. Toutefois, des limites physiques sont définies: la quantité d’énergie fournie et le niveau de température doivent être les plus proches possibles ou être plus éle vés que ce qui peut être prélevé par l’ins tallation au niveau du point de réutilisa tion. Par exemple, si le niveau de tempéra ture de la chaleur rejetée est trop bas, une pompe à chaleur devra être utilisée pour atteindre le niveau de température plus élevé du consommateur, ce qui réduit l’ef ficience de l’utilisation de la chaleur reje tée sur le plan énergétique et économique. Ainsi, il est important d’optimiser la récu pération ou l’utilisation directe de la cha leur, du froid et de l’humidité fournis en fonction des besoins. Il n’est généralement pas intéressant, d'un point de vue écono mique, de maximiser cette utilisation. 7. Développement du concept en fonction de l’objectif: une fois les premières idées sur le concept énergétique définies au sein de l’équipe de planification ou entre l’architecte, le physicien de construc tion et le technicien en bâtiment, et une fois les premières esquisses du concept ar chitectural disponibles, on peut détermi ner les premiers paramètres relatifs à la conception des installations techniques nécessaires. Les premières réflexions concernent alors tout d’abord la produc tion et la distribution et restitution des fluides dans le bâtiment. Dans cette phase, il est intéressant d'envisager des variantes de concept, sans oublier la variante de base (voir étape 4). Dès ce stade de planification précoce, il est nécessaire de définir le mieux possible le bilan global du bâtiment en termes d’éner gie, d’écologie et d’économie, résultat des idées de concept pour les différentes va riantes. Ces données doivent être compa rées aux objectifs (voir l’étape 1). Les va riantes qui ne satisfont pas à l’objectif pré déterminé doivent être revues ou écartées. A mesure que le projet se concrétise, le bi lan global du bâtiment se précise. Des me sures d’amélioration du degré de réalisa tion de objectifs peuvent être définies et évaluées de plus en plus précisément. Pa ramètres de comparaison pertinents pour la prise de décision: ]]Degré de réalisation des objectifs sur les plans énergétique, écologique et écono mique ]]Indices spécifiques pour la comparaison avec la variante de base, avec d’autres ob jets ainsi qu’avec des standards ou chiffres relevant de l’expérience Chapitre 12 Technique du bâtiment Jean-Marc Chuard Propriétés et compatibilité des systèmes Agents énergétiques Dans le domaine de la construction, il est intéressant de déterminer quels sont les agents énergétiques disponibles sur le site et lesquels de ces agents énergétiques peuvent être utilisés pour atteindre les ob jectifs énergétiques, écologiques et éco nomiques fixés. La disponibilité sur place soit être vérifiée à l’avance, de manière globale: il ne s’agit pas seulement de sa voir si un agent énergétique particulier est présent sur le site ou peut y être amené, mais également de déterminer si cet agent énergétique, pour différentes raisons, peut ou non être utilisé sur le site (p. ex. une exploitation des eaux souterraines à des fins de chauffage ou de refroidisse ment n’est pas autorisée dans les zones de protection des eaux souterraines). Les agents énergétiques disponibles pour les constructions traditionnelles se différen cient par leur part en énergie primaire et leur impact environnemental lors de la Tableau 18: Systèmes de chauffage fréquents dans des bâtiments d’habitation. Chauffage existant Chauffage à chaudière indivi duelle (gaz, mazout, bois) Chaudière à mazout Chaudière à gaz Chauffage électrique Sélection, dimensionnement, installation et optimisation du fonctionnement du nouveau système de génération de chaleur conformément aux directives de dimensionnement «Garantie de performance» de l’OFEN (garantie-de-performance.ch) Chaudière à modulation + à condensation Mazout Gaz naturel ]]Le mazout n’est pas un agent calori fique durable. ]]Ne prévoir aucune réserve lors du calcul de la puissance. ]]Utiliser des capteurs solaires pour la production d’eau chaude. ]]Pour utiliser pleinement la chaleur de condensation de la chaudière, il est recommandé d'injecter la chaleur gé nérée dans le retour du chauffage (sys tème dit de «maintien de la tempéra ture de retour»). ]]En règle générale, aucune adapta tion n’est nécessaire dans les distribu teurs de chauffage, ou seulement une faible adaptation. ]]Planifier une installation photovol taïque de grande surface intégrée au bâtiment. Pompe à chaleur Sonde géother. Chaudière à granulés de bois Air extérieur ]]En raison de la température de chauffage élevée (température de dé part) pour constructions non isolées ou peu isolées, les pompes à chaleur pré sentent de mauvais rendements. ]]Pour des bâtiments rénovés, prévoir l’utilisation de pompes à chaleur à deux allures («pompes d’assainisse ment»). ]]Les sondes géothermiques sont mieux appropriées que l’air extérieur en tant que sources de chaleur. ]]Les registres de chauffe électriques ne sont plus autorisés pour l’exploita tion normale de bâtiments d’habita tion nouveaux et assainis. ]]Planifier une installation photovol taïque de grande surface intégrée au bâtiment. ]]Condition: stockage sec du combus tible (silo) ]]En règle générale, aucune adapta tion n’est nécessaire dans les distribu teurs de chauffage, ou seulement une faible adaptation. ]]Vérifier la possibilité de livraison des granulés. ]]Dans la mesure où une installation de capteurs solaires est installée pour la production d’eau chaude, la chau dière à granulés de bois peut être arrê tée pendant les mois d’été. ]]Planifier une installation photovol taïque de grande surface intégrée au bâtiment. Si des mesures d’isolation thermique sont réalisées, les radiateurs existants peuvent fonctionner à une température de chauffage plus basse (p. ex. seulement 50 °C au lieu de 70 °C). 94 Technique du bâtiment Données des écobilans dans la construction, CSFC/eco-bau/IPB 2009/1, version janvier 2011 Energie Référence EcoEnergie primaire Grandeur Unité points Total Non renou(MJ) velable (MJ) Combustibles1 Mazout EL Energie finale MJ 44,4 1,24 1,23 Gaz naturel Energie finale MJ 31,5 1,12 1,11 Bois en bûches Energie finale MJ 27,6 1,06 0,0523 Bois déchiqueté Energie finale MJ 27,1 1,14 0,0636 Granulés de bois Energie finale MJ 27,8 1,22 0,210 Biogaz Energie finale MJ 33,2 0,403 0,369 Chaleur à distance Centrale de chauffe à mazout Energie finale MJ 66,0 1,69 1,68 Centrale de chauffe à gaz Energie finale MJ 42,9 1,56 1,55 Centrale de chauffe à bois Energie finale MJ 29,7 1,66 0,102 Centrale de chauffe à PAC à eaux usées (COP 3,4) Energie finale MJ 46,2 1,91 0,885 Centrale de chauffe à PAC à eau souterraine (COP 3,4) Energie finale MJ 40,7 1,04 0,897 Centrale de chauffe à PAC à sonde géothermique (COP 3,9) Energie finale MJ 51,9 2,01 1,00 Combustion des déchets Energie finale MJ 2,35 0,0582 0,0506 Centrale de couplage chaleur-force au biogaz Energie finale MJ 19,0 0,252 0,228 Chaleur à distance avec utilisation de la chaleur des déchets Energie finale MJ 24,2 0,814 0,804 Chaleur utile 47,5 1,31 1,30 Chaudière à mazout EL Chaleur utile2 MJ 34,8 1,22 1,22 Chaudière à gaz naturel Chaleur utile2 MJ 44,8 1,69 0,0928 Chaudière à bois en bûches Chaleur utile2 MJ 38,1 1,56 0,0984 Chaudière à bois déchiqueté Chaleur utile2 MJ 2 36,6 1,57 0,277 Chaudière à granulés de bois Chaleur utile MJ 37,5 0,452 0,414 Chaudière à biogaz Chaleur utile2 MJ Chaleur utile produite sur site, y compris énergies renouvelables3 Pompe à chaleur (PAC) électrique air/eau (COP 2,8) Chaleur utile2 MJ 49,9 1,74 0,950 36,6 1,55 0,695 PAC électrique à sondes géothermiques (COP 3,9) Chaleur utile2 MJ 2 41,3 1,62 0,795 PAC électrique à eau souterraine (COP 3,4) Chaleur utile MJ 28,7 1,62 0,295 Capteur plat pour eau chaude maison familiale Chaleur utile2 MJ 25,1 1,85 0,241 Capteur plat pour chauffage + eau chaude maison familiale Chaleur utile2 MJ Electricité du réseau Centrale nucléaire Energie finale MJ 153 4,07 4,07 Centrale à gaz naturel à cycle combiné Energie finale MJ 73,8 2,34 2,33 Combustion des déchets Energie finale MJ 13,8 0,0230 0,0195 Centrale de couplage chaleur-force à gaz Energie finale MJ 111 3,29 3,28 Centrale de couplage chaleur-force au biogaz Energie finale MJ 105 1,08 0,983 Photovoltaïque Energie finale MJ 50,7 1,66 0,393 Eolien Energie finale MJ 24,4 1,32 0,101 Hydraulique Energie finale MJ 17,2 1,22 0,0348 Accumulation par pompage Energie finale MJ 177 4,41 3,81 Mix de production CH Energie finale MJ 75,7 2,41 1,76 Mix consommateurs CH Energie finale MJ 125 3,05 2,63 Mix UCTE Energie finale MJ 177 3,54 3,32 3 Chaleur utile produite sur site, y compris énergies renouvelables Photovoltaïque Energie finale MJ 32,9 1,46 0,334 Eolien Energie finale MJ 9,43 1,16 0,0730 Biogaz Energie finale MJ 81,0 0,937 0,857 1 valeur de chauffe supérieure, 2y compris pertes des distributeurs, 3vision régionale de la Société à 2000 Watts Emissions de gaz à effet de serre (kg) 0,0827 0,0658 0,00354 0,00308 0,0102 0,0455 0,112 0,0869 0,0132 0,0206 0,0153 0,0225 0,000957 0,0252 0,0454 0,0886 0,0719 0,00617 0,00565 0,0140 0,0508 0,0227 0,0164 0,0179 0,0120 0,0112 0,00451 0,135 0,00211 0,205 0,135 0,0257 0,00755 0,00351 0,0611 0,00830 0,0413 0,165 0,0211 0,00485 0,118 95 Rénovation combustion (c.-à-d. lors de la transforma tion chimique), notamment en termes de polluants et de gaz à effet de serre. En outre, les combustibles ont la propriété de ne pas être liés à des réseaux de conduites comme les autres agents énergétiques, mais de nécessiter un espace de stockage sur place (exception: gaz naturel). La di mension de cet espace de stockage dé pend de la teneur énergétique spécifique et du profil de consommation que pré sente le bâtiment après la rénovation. La CSFC publie sur sa plate-forme des données de bilans écologiques dans le do maine de la construction. La liste détaillée (Excel) contient les données de référence pertinentes pour chaque agent énergé tique (Tableau 19). L’évaluation globale indiquée en points de pollution environ nementale (PPE) quantifie la pollution en vironnementale due à l'utilisation de res sources énergétiques. Les facteurs PPE permettent, sur la base de la consomma tion d’énergie effective ou prévue d’un bâtiment, de déterminer rapidement et simplement des chiffres comparatifs glo baux pour l’évaluation du bilan écolo gique global, par exemple pour l’évalua tion de différentes variantes de généra teurs de chaleur. L’évaluation partielle in diquée des émissions de gaz à effet de serre quantifie les effets cumulés de diffé rents gaz à effet de serre, rapportés à la substance principale CO2 (s’est pourquoi on parle de bilan global CO2 d’un bâti ment ou d’une zone). Les émissions de gaz à effet de serre sont un indicateur du réchauffement climatique. Tableau 19: Facteurs d’écopoints et facteurs pour les émissions de gaz à effet de serre dans le domaine des systèmes énergétiques. Systèmes de générateurs fonctionnant avec des agents énergétiques fossiles Les agents énergétiques fossiles présen tent, du point de vue écologique, l’incon vénient de peser lourdement sur le bilan CO2 global du bâtiment. Si l’on définit des objectifs de réduction importante des émissions de CO2, la plupart des variantes impliquant des agents énergétiques fos siles sortent très vite du lot. Ces variantes présentent l’avantage de mettre en appli cation une technique éprouvée, écono mique, bien établie et facile à maîtriser. En outre, du point de vue de l’exploitant, l’approvisionnement en combustibles fos siles fonctionne sans problème. L’expé rience de ces dernières années montre cependant que la chaîne d’approvisionne ment de ces agents énergétiques est très sensible aux perturbations. En outre, les prix de ces agents énergétiques sont sou mis à de fortes variations dans le monde entier. Les systèmes de générateurs fonc tionnant avec des agents énergétiques fossiles sont ainsi plutôt adaptés à des concepts dans lesquels: ]]L’aspect économique est à l’avant-plan et l’on n’accorde pas une grande impor tance aux critères écologiques. ]]Les agents énergétiques renouvelables ne sont pas disponibles sur le site ou ne le sont pas en quantités suffisantes. Dans ce dernier cas, il est intéressant de tendre vers une combinaison entre un agent énergé tique fossile et une énergie renouvelable. ]]Des conditions particulières rendent im possible l’utilisation d’agents énergétiques renouvelables disponibles ou ne la permet tent que partiellement. Dans ce dernier cas, il est intéressant de tendre vers une combinaison entre un agent énergétique fossile et une énergie renouvelable. ]]Une variante de base en tant que va riante de comparaison pour la prise de dé cision est nécessaire dans le développe ment d’un concept énergétique. Systèmes de générateurs éprouvés Les systèmes de générateurs éprouvés fonctionnant avec des agents énergé tiques renouvelables peuvent être classés en trois groupes: ]]Les combustibles ayant été fabriqués à partir d’énergies renouvelables ou conte nant une proportion définie d’énergies re nouvelables ]]La chaleur à distance ]]La chaleur utile générée sur le site du bâ timent à partir de sources renouvelables ]]L’électricité du réseau ayant été produite à partir d’énergies renouvelables ou conte nant une proportion définie d’énergies re nouvelables 96 Technique du bâtiment Illustration 84: A gauche: Puissance thermique Q, puissance électrique absorbée P et coefficient de performance COP d’une pompe à chaleur eau glycolée-eau en fonction de la température de l’eau glycolée pour un départ à 35 ou 50 °C. A droite: La même représentation pour une température de l’eau glycolée de 0 ou 10 °C. Le coefficient de performance annuel COP est défini de manière similaire au coefficient de performance, à la différence que le calcul est fait avec des énergies. Le COP est le rapport entre la quantité de chaleur émise sur l’année et l’énergie consommée pour le fonctionnement de la pompe à chaleur et des entraînements auxiliaires associés. 20 ]]L’électricité produite sur le site du bâti ment à partir de sources renouvelables Les combustibles ayant été fabriqués à partir d’énergies renouvelables ou conte nant une proportion définie d’énergies renouvelables sont connus sous la dési gnation de biodiesel, biogaz et bois. Le bio diesel est un combustible à base végétale. Il est majoritairement utilisé comme carbu rant pour les véhicules. Dans certaines grandes installations, le biodiesel est utilisé pour produire de la chaleur. Une utilisation du biodiesel en grandes quantités est au jourd’hui interdite, car les cultures néces saires à sa production occupent de pré cieuses surfaces de culture, ce qui entraîne un enchérissement ou une raréfaction non souhaités des produits agricoles. Les concepts utilisant le biodiesel doivent donc rester du domaine de l’exception. Biogaz: à l’inverse, l’utilisation de biogaz est une possibilité qui présente un certain potentiel. La production de biogaz est au jourd’hui possible et éprouvée, mais n’est pas proposée à grande échelle. La plupart du temps, des associations ou organisa tions similaires se créent afin d’utiliser un potentiel régional dans une installation de biogaz à réaliser. Ce gaz est alors soit direc tement utilisé, soit injecté dans le réseau de gaz naturel. Le bois est un autre combustible renouve lable très répandu, aujourd’hui générale ment utilisé sous forme de copeaux verts Puissance thermique (Q), puissance él. absorbée (P) et COP en fonction de la température de l’eau glycolée Q W35 Q W50 18 ou de granulés. Etant donné qu’il provient généralement d’une production locale, son bilan CO2 global est très positif. Néan moins, les installations nouvelles de plus de 70 kW de puissance sont aujourd’hui sou mises à des valeurs limites de particules fines de 150 mg/Nm3 (installations de plus de 1 MW: 20 mg/Nm3). A compter du 1er janvier 2012, ces valeurs seront renforcées de façon sélective: de 70 à 500 kW maxi mum 50 mg/Nm3, de 500 à 1000 kW maxi mum 20 mg/Nm3. Ces prescriptions de l’Ordonnance sur la protection de l’air re quièrent dans bien des cas l’intégration de systèmes de filtration adéquats dans la conduite d’évacuation des gaz de combus tion. Les installations existantes ont quant à elles 10 ans pour s’équiper, afin de respec ter elles aussi ces valeurs limites. Il faut éga lement noter que la teneur énergétique et l’humidité des copeaux de bois et des gra nulés sont normalisées, ce qui permet de proposer différentes classes de qualité. Un chauffage automatique au bois requiert toujours l’intégration d’un silo permettant de stocker le combustible avant de l’ache miner vers la chaudière à bois. L’autonomie souhaitée détermine le volume de stockage nécessaire, qui est nettement plus impor tant que dans le cas du mazout. Pour finir, il ne faut pas oublier que la cendre d’un chauffage au bois doit être éliminée correc tement. Dans les grandes installations, la manipulation des cendres est également un point à prendre en considération. Puissance thermique (Q), puissance él. absorbée (P) et COP en fonction de la température de départ 18 16 Q B0 16 14 14 12 12 10 10 8 8 P W35 6 P W50 COP W35 COP W50 4 2 0 -5 0 5 Eau glycolée en °C 10 15 Q B10 6 4 P B0 P B10 COP B0 COP B10 2 0 35 55 45 50 40 Température de départ en °C 60 97 Rénovation La qualité du chauffage à distance est déterminée par ses sources ainsi que par la température. Dans de nombreuses villes, le chauffage à distance provient des installa tions de combustion des déchets. D’autres réseaux de chauffage à distance sont ali mentés par du bois, de la chaleur rejetée, de la chaleur issue de pompes à chaleur ou par des chaudières fossiles. Parmi eux, cer tains réseaux de chauffage à distance dis tribuent la chaleur provenant d’installa tions de couplage chaleur-force. Il s’agit souvent d’un mix d’énergies thermiques. Dans tous les cas, cela doit permettre de déterminer la qualité garantie par le four nisseur de chauffage à distance dans son offre. Les concepts qui utilisent le chauf fage à distance présentent en général un faible degré de technicité pour ce qui est de la centrale de chauffe présente sur le site du bâtiment. Etant donné qu’un grand nombre de bâtiments sont alimentés par le réseau de chauffage à distance, une bonne sécurité d’approvisionnement est en géné ral garantie. Le chauffage à distance consti tue ainsi une variante possible dans un concept d’installation. Les capteurs solaires ou pompes à chaleur – ou la combinaison de ces systèmes – permettent de produire de la chaleur utile à partir de sources renouvelables. Les pompes à chaleur fonctionnent à l’électri cité et, plus rarement, au gaz. Leur effica cité dépend de la qualité de l’agrégat et de la compatibilité de la source de chaleur 23 h 21 h 22 h 20 h 17 h 18 h 19 h 16 h 15 h 14 h 13 h 12 h 11 h 10 h 09 h 08 h 05 h 06 h 07 h 04 h 03 h Hauteur 02 h 00 h 85 ° 01 h Hauteur (chaleur rejetée, chaleur solaire, géother mie, air extérieur, eau souterraine). Pour évaluer une pompe à chaleur, le coefficient de performance annuel (dans le jargon spécialisé, également appelé COP, Coeffi cient of performance) est un meilleur indi cateur que le rendement mesuré en un point de fonctionnement. Naturellement, des sources de chaleur ayant des tempéra tures élevées ont des rendements ther miques bien meilleurs, ou une production de chaleur définie nécessite alors moins d’électricité. De nombreuses sources de chaleur sont soumises à de fortes variations saisonnières, par exemple l’air extérieur. Le COP indique le rapport entre l’énergie élec trique nécessaire au fonctionnement et la production de chaleur de la pompe à cha leur. Les coefficients de performance an nuels typiques de pompes à chaleur sont compris entre 3,0 et 4,5. Les valeurs de COP publiées par les fabricants sont déter minées dans des conditions de laboratoire et ne sont pas véritablement représenta tives de l’efficacité de fonctionnement réelle. Le COP comprend également la consommation électrique des agrégats au xiliaires, c’est-à-dire des pompes et ventila teurs le cas échéant. Une pompe à chaleur ayant un coefficient de performance an nuel (COP) de 3,0 produit, par rapport à la consommation d’énergie électrique, le triple en énergie thermique. Pour la pro duction et la transmission du courant élec trique, le rendement global est d’environ Illustration 85: Enregistrement de la course du soleil ou de l’ombre sur le lieu de l’installation solaire avec représentation du schéma diurne résultant en septembre (à gauche) ainsi que du tracé annuel de la course du soleil (à droite). Le 21è jour du mois 85 ° 75 ° 75 ° 65 ° 65 ° 55 ° 55 ° 45 ° 45 ° 35 ° 35 ° 25 ° 25 ° 15 ° 15 ° juin juillet, mai août , avril septembre, mars octobre, février 5° -5 ° 0 ° novembre, janvier décembre 5° 45 ° 90 ° E 135 ° 180 ° S Azimut 225 ° 270 ° W 315 ° 360 ° -5 ° 0 ° 45 ° 90 ° E 135 ° 180 ° S 225 ° Azimut 270 ° W 315 ° 360 ° 98 Technique du bâtiment Illustration 86: Solutions courantes pour la production et l'injection de l'électricité solaire. (Source: Swissolar) 30 %. Cela est dû d’une part au rendement de la centrale électrique et d’autre part aux déperditions des lignes sur le trajet jusqu’au consommateur final. Avec un rendement de 30 %, on a donc besoin de 3,3 parts d’énergie primaire pour produire 1,0 part d’électricité. Les pompes à chaleur ayant un COP de 3,3 consomment, dans une vision globale, plus d’énergie qu’un chauffage di rect via une chaudière. Le calcul se présente autrement si l’électricité utilisée provient de sources renouvelables. Pour utiliser des capteurs solaires, il faut au préalable véri fier la compatibilité de la surface disponible sur laquelle doivent être installés les cap teurs, et notamment vis-à-vis de: ]]l’orientation de la surface de capteurs (env. sud-est à sud-ouest) ]]l’inclinaison de la surface de capteurs (env. 25° à 40°) ]]le diagramme d’ombrage (horizon libre) sur le site d’installation (schéma diurne du soleil en été, en intersaison et en hiver) ]]ombrage propre dans le champ des cap teurs par les surfaces de capteurs (densité d’installation, inclinaison) sur toute l’année Si les surfaces sont appropriées, il faut en suite définir le dimensionnement de l’ins tallation. Il est alors important de détermi ner à quel niveau de température doit s’ef fectuer la production de chaleur dans le champ de capteurs. Cela est déterminé par le système de générateur de chaleur dans lequel est intégrée l’installation de cap teurs. Plus la température de fonctionne ment moyenne des capteurs est élevée (valeur moyenne entre la température de départ et la température de retour au ni veau du capteur), plus le rendement des capteurs est bas. Pour des températures supérieures à env. 50 à 60 °C, on utilise en général des capteurs à tubes sous vide, et notamment des capteurs plats. Les cap teurs sont en règle générale utilisés en complément d’une production de chaleur conventionnelle, sauf pour la production d’eau chaude sanitaire. C’est en été que les capteurs solaires produisent la plus grande quantité d’énergie thermique, tandis qu’au cœur de l’hiver, ils ne produisent naturelle . . injectée dans le réseau L'électricité solaire est exclusivement 1 Onduleur CC/CA 2 Compteur électrique d’injection odule Solarm solaires Modules 3 Compteur de consommation Electricité solaire pour utilisation propre, iesen. p einges l’excédent est injecté dans le réseau ins Netz rd 1 Onduleur CC/CA 2 Compteur électrique 3 Excédent r Modules solaires odule Solarm 1 1 3 1 3 630 630 2 2 2 18 2 18 3 3 1 4 122 4 12 2 99 Rénovation ment que peu d’énergie thermique. Sur le plan économique, il est ainsi intéressant de dimensionner le champ de capteurs de ma nière à ne pas produire trop de chaleur en excès en été. Un degré de couverture so laire d’env. 40 à 50 % (part du besoin an nuel en énergie p. ex. pour la production d’eau chaude) a montré dans la pratique être une valeur indicative raisonnable pour les premières étapes de planification dans un concept énergétique. La plupart des centrales électriques propo sent de l’électricité provenant de sources renouvelables. On rencontre également souvent des formules mix, dans lesquelles seule une partie de l’électricité produite est renouvelable. L’offre est très diverse et permet d’exclure ou d’inclure de façon différenciée l’électricité provenant de certaines techniques de production. Il existe aujourd’hui sur le marché des offres pour certains types de courant écologiques certifiés (p. ex. Nature Made Star). Ainsi, un bâtiment peut aujourd’hui fonctionner ex clusivement avec de l’électricité issue Approvisionnement d’énergies renouvelables, telles que les centrales solaires, éoliennes ou hydrau liques. La décision d’utiliser ces types de courant doit incomber exclusivement à l’exploitant d’un bâtiment. Certes, par sa décision, il influe considérablement sur le bilan CO2 global du bâtiment, mais cela a également de lourdes conséquences sur le côté économique de l’exploitation. Lorsque, au début du projet, les objectifs énergétiques et écologiques à atteindre dans le projet de rénovation sont fixés avec le maître d’ouvrage, l’achat de courant écologique ne peut être qu’une contribu tion du maître d’ouvrage. Les planificateurs doivent optimiser le bâtiment et les diffé rents systèmes pour satisfaire aux objectifs convenus. En d’autres termes, le courant écologique (ainsi que le biogaz) sont des contributions écologiques importantes qui influent fortement sur le bilan CO2 global d’un bâtiment, mais qui ne constituent en aucun cas des mesures de réduction du be soin énergétique ou d’accroissement de l’efficacité énergétique des systèmes. Systèmes techniques Bâtiment Illustration 87: Exemple d’une définition des objectifs globale et neutre en termes de solutions, en tant que prescription pour une équipe de planification chargée de rénover l’approvisionnement en chaleur et en froid d’un site. Utilisateurs Energie primaire Energie finale Energie utile Objectifs 70% CO2 d’ici à 2030 (base 1990) Energie renouvelable pour l’électricité et les pics de demande de chaleur Chemin de réduction 2010 à 2030 Mesures construc Remplacement de la tives continues centrale de chauffe et de la centrale de refroidissement d’ici à 2020 Optimisation de l’exploitation et des réseaux d’approvisionnement du site Possibilité de mise à disposition externe de l’énergie (PV, Kompogas, vieux bois etc.) Utilisation de la chaleur rejetée, énergie industrielle Conditions de base Suggestion Etude du potentiel d’économie d’électricité Mesures de guidage de l’énergie Transparence dans la consommation Exemple d’une définition d’objectifs neutre en termes de solutions pour la rénovation de l’approvisionnement en énergie d’un site 100 Technique du bâtiment Illustration 88: Représentation de principe des systèmes de collecte de chaleur fonctionnant à l’aide de la géothermie. Les solutions impliquant des systèmes de l’aquifère profond et de géothermie très profonde sont plutôt appropriés à des installations de plus de 10 MW de puissance. Pour les installations photovoltaïques (installations PV), il faut tout d’abord véri fier la compatibilité de la surface d’installa tion disponible, tout comme pour les cap teurs solaires. Il faut également noter que, à l’inverse des capteurs thermiques, une petite ombre sur des cellules PV indivi duelles interrompt tout la chaîne de cel lules PV connectées en série, ce qui réduit en conséquence le rendement solaire de l’installation. Une fois la compatibilité de la surface d’installation déterminée, le di mensionnement de l’installation PV est avant tout une question de contribution écologique dans des limites économiques. Il faut ici rappeler que la réalisation et l’ex ploitation d’installations PV est encoura gée d’une part par des subventions et d’autre part par des tarifs de réinjection intéressants des centrales électriques. Etant donné que les cellules PV ne produi sent qu’une faible tension continue, l’énergie électrique collectée doit être transformée en une tension alternative conforme au réseau. Ces convertisseurs sont généralement installés à proximité des champs PV. Etant donné que la trans formation est toujours associée à des dé perditions, c’est toujours le rendement total d’une installation PV qui sert de réfé rence pour une évaluation, c.-à-d. toujours en incluant le convertisseur associé. Les centrales de couplage chaleur-force (CCF) se composent en général d’un mo Utilisation de la chaleur des eaux souterraines Roche meuble sur des couches de sédiments Socle cristallin Sonde géothermique teur à (bio)gaz qui entraîne un générateur pour la production d’énergie électrique. La chaleur rejetée du moteur ou des gaz d’échappement est récupérée et est dispo nible pour une utilisation dans des sys tèmes de distribution de la chaleur. On a pu constater que les CCF doivent être di mensionnés de manière à ce que l’électri cité produite et la chaleur rejetée puissent être utilisées complètement pendant au moins 4000 heures de service annuelles. Les CCF sont donc généralement plutôt utilisés pour couvrir une charge en ruban, et non pour couvrir le besoin global d’un grand bâtiment. Dans ces conditions, le bilan global d’un bâtiment peut être posi tivement influencé par un CCF. Les piles à combustible permettent de transformer l’hydrogène en électricité, chaleur, oxygène et eau sans générer d’oxydes d’azote. L’application de cette technologie dans le domaine des tech niques du bâtiment n’est pour l’instant connue qu’en très petites séries. L’objectif est de produire une pile à combustible à longue durée de vie dans laquelle du gaz naturel ou du biogaz pourraient être utili sés comme agents énergétiques. Les pre miers projets impliquant un produit de sé rie de grande puissance (250 kWél) sont en phase de planification en Suisse (p. ex. combustion de gaz d’égout dans l’installa tion d’épuration de Dübendorf avec MTU CFC Hotmodul). Chaleur provenant des eaux souterraines profondes Chaleur et électricité issus de la géothermie très profonde 101 Rénovation Choix des systèmes: procédure Choix des systèmes et configuration des systèmes en fonction de l’objectif: La systématique d’un choix des systèmes et d’une configuration des systèmes en fonction de l’objectif présuppose une considération la plus globale possible des contextes. La procédure en neuf points. Procédure 1 Conditions de base 2 Marge de manœuvre dans la définition des objectifs 3 Effet des variantes de systèmes sur l’objectif 4 Indices comme outils de décision 5 Le système bâtiment – l’inconnu 6 Les étapes oubliées de l’ajustement, de l’adaptation et de l’optimisation 7 Enregistrement du comportement de l’installation 8 Eté et hiver - deux phases bien distinctes 9 Comparaison régulière consigneréel 1. Conditions de base Chaque bâtiment est soumis à de nom breuses conditions de base et obligations matérielles qui restreignent le degré de li berté dans le choix des systèmes, comme par exemple: ]]les documents officiels, règlements de la construction etc. ]]l’infrastructure non disponible telle que le réseau de gaz ou de chauffage à dis tance ]]l’eau souterraine non présente ou non utilisable (zones protégées) ]]les risques d’opposition dans l’environ nement Il faut ainsi estimer de la manière la plus réaliste possible ce qui doit être exclu dans le choix des systèmes sur le site du bâti ment. Il faut en outre réfléchir aux va riantes de systèmes qui, dans le cadre du projet, dans certaines conditions, risque raient de ne pas pouvoir être réalisées ou de ne pas l’être dans la forme souhaitée. 2. Marge de manœuvre dans la définition des objectifs Un objectif précisément formulé laisse en général à l’équipe de planification une marge de manœuvre la plus grande pos sible dans le choix des systèmes. Cepen dant, la stratégie à la base de la définition des objectifs indique une direction claire pour le choix des systèmes. Par exemple, si une valeur limite de CO2 est prédétermi née, il faut vérifier dans le choix des sys tèmes quelles sont les variantes de sys tèmes qui permettent de respecter cette valeur limite. 3. Effet des variantes de systèmes sur l’objectif Lorsque les variantes de systèmes envisa geables sont définies, il est recommandé de réaliser un tableau de calcul permet tant de calculer le bilan global du bâti ment, c.-à-d. intégrant tous les systèmes. Les paramètres des variantes doivent alors pouvoir être entrés individuellement en tant que variables. Cela permet déjà d’es timer dans le choix des systèmes quel effet auront les variantes de systèmes dans le système global du bâtiment et quel est le bilan global qui en résulte. 4. Indices comme outils de décision Pour choisir une variante de système, les indices constituent une aide particulière. Ils se rapportent soit à un bilan global, soit à des critères individuels. Les indices tradi tionnels sont l’indice énergétique (MJ/ m2 a), le bilan global de CO2 (tonne CO2/a), les coûts d’exploitation annuels (Fr./m2 a SRE), les coûts par tonne de CO2 économi sée sur la durée de vie ou sur une période d’observation définie par exemple en fonction des objectifs du projet (Fr./t CO2). 5. Le système bâtiment – l’inconnu Même avec un bilan global réalisé et suivi de façon détaillée d’un bâtiment, on constate après l’entrée en fonctionne ment que les premières valeurs expéri mentales peuvent nettement différer des valeurs de planification. Ces écarts doi vent être étudiés dans le cadre de la fina lisation du projet et les causes doivent être 102 Technique du bâtiment recherchées. C’est pourquoi dans la phase de début, les systèmes doivent être sur veillés et les observations optimisées comme il se doit. On constate alors rapi dement que le bâtiment présente des par ticularités spécifiques qui se traduisent dans sa signature énergétique. Il est ce pendant également évident que l’utilisa teur du bâtiment exerce une influence essentielle sur l’exploitation des installa tions et, au bout du compte, sur la consommation d’énergie. L’essentiel est d’atteindre un fonctionnement optimisé et conforme aux besoins par une régula tion fine et des corrections ponctuelles. 6. Les étapes oubliées de l’ajustement, de l’adaptation et de l’optimisation Dans les installations techniques, et no tamment dans les systèmes grands et complexes, l’importance de l’ajustement, de l’adaptation et de l’optimisation est souvent sous-estimée. Souvent, cela ré sulte du fait que les moyens financiers dis ponibles restants sont trop justes pour une grosse dépense. L’ajustement, l’adap tation et l'optimisation d’une installation sont cependant aussi importants que le développement du concept d’installation approprié. Ainsi, il faut dès le début plani fier le temps et les moyens financiers né cessaires à cette phase d’achèvement. Il est essentiel d’expliquer au maître d’ou vrage l’importance de cette phase et de régler avec lui l’objectif et la mise en œuvre dans le détail. 7. Enregistrement du comportement de l’installation A la base de toute évaluation des points de fonctionnement, de la commande et du comportement de régulation, on trouve des mesures et des enregistre ments. Dans les grandes installations, on dispose généralement pour cela d’une installation MCR (MCR: mesure, contrôle, régulation). Si la phase d’ajustement, d’adaptation et d’optimisation est plani fiée à l’avance, il est possible de prendre cet aspect en compte dès le début, lors du dimensionnement de l’installation. Le concept de mesure résultant est ainsi orienté vers l’objectif. Il convient alors de surveiller activement la mise en œuvre de la systématique d’enregistrement dès le départ, et de mettre les résultats à dispo sition des spécialistes compétents pour exploitation et transposition. 8. Eté et hiver – deux phases bien distinctes L’été et l’hiver sont deux phases bien dis tinctes qui posent différentes exigences et sollicitent différemment les systèmes. L’ajustement tout comme l’adaptation et l’optimisation ne peuvent ainsi souvent être réalisés qu’en deux phases. Les pé riodes délicates ne sont toutefois pas le cœur de l’hiver et le milieu de l’été, mais les périodes de transition respectives, au printemps et en automne. Sur le plan du bilan global du bâtiment, ces aspects jouent un rôle très important. La planifica tion de l’ajustement, de l’adaptation et de l’optimisation doit ainsi inclure les quatre saisons. 9. Comparaison régulière consigneréel Pour évaluer un concept énergétique ou une technique, le planificateur ainsi que le maître d’ouvrage réalisent une comparai son entre les valeurs réelles collectées et les valeurs de consigne conformément à l’objectif fixé. Souvent, on représente cette comparaison à l’aide d’indices ou de graphiques. La question est alors de savoir à quelle fréquence cette comparaison doit être effectuée. Il est recommandé de faire un bilan chaque mois à une fois par tri mestre après la mise en service. Au bout d’un certain temps, un bilan semestriel peut suffire. Chapitre 13 Espace extérieur Maurus Schifferli Perception modifiée du paysage En Europe centrale, il n’existe plus aucun paysage purement naturel. Aujourd’hui, le paysage doit être abordé comme un paysage de culture, car toutes les zones, quelle que soient leur forme, ont été in fluencées par l’homme au cours de l’his toire. La structure agricole est alors l’ex pression des différentes activités humaines associées aux facteurs naturels. Dans ce sens, la ville peut également être interpré tée comme un paysage de culture. Hybridation Le contraste entre la ville et la campagne s’estompe à vue d’œil. La campagne et la ville ne deviennent plus qu’un, et se po sent mutuellement des exigences. Il en résulte une relation mutuelle de pénétra tion et de dépendance, dans laquelle les définitions univoques disparaissent au profit de codages multiples et de forma tions hybrides. Ce n’est pas la ville qui s’étend sur l’espace de la campagne, mais la ville qui renaît – par la ville. La cam pagne n’est comprise ni comme un contraste avec l’architecture, ni comme un exemple conventionnel, mais comme le composant élémentaire d’une structure de base hybride dont la forme finale ne se révèlera qu’après les phases d’utilisation active et d’appropriation. Les développe ments futurs doivent concevoir la ville en tant que paysage, en tant qu’infrastruc ture et en tant qu’architecture, dont le critère sur le plan intellectuel est le retour au long terme dans la construction de la ville et de la campagne. Sol et eau Notre système d’économie de marché re quiert une croissance et ainsi une aug mentation de la consommation du sol. Le sol ne cessera, dans l’avenir, d’être de plus en plus construit. On ne peut proposer au cune stratégie de durabilité qui prévoie une croissance nulle de la consommation du sol. A l’avenir, l’objectif sera néan moins de réguler la consommation du sol, ou de réduire la croissance de la consom mation. Cela passe nécessairement par une croissance modérée de la densité in térieure dans les villes. Les limites de la li sière des villes doivent être précisément définies, de manière à ce que la croissance du corps de la ville s’exerce vers l’intérieur. Les zones industrielles et commerciales sont notamment appropriées à une réuti lisation à haute densité. En premier lieu, il ne faut soutenir aucune consommation supplémentaire du sol comme cela est ac tuellement le cas avec le subventionne ment de certaines énergies renouvelables pour l’habitation individuelle. Avec l’augmentation de la consommation du sol, les jardins et parcs dans les villes sont de plus en plus sous pression, bien qu’ils possèdent, outre une valeur cer taine en tant que niches écologiques, éga lement une forte valeur culturelle et so ciale qui s’est souvent forgée sur des dé cennies. Il en va de même pour le gros œuvre qui, notamment avant 1920, té moignait d’un savoir-faire artisanal de haute qualité et d’une grande diversité de style et possède aujourd’hui une valeur quasi inestimable. A l’avenir, il y aura de moins en moins de sol à disposition. Cette consommation du sol s’accompagnera toujours également d’une augmentation des exigences vis-à-vis des espaces verts. Respecter ces exigences, les développer et répondre précisément à des besoins des plus divers, requièrent une forte dose de connaissances techniques, visant à garan tir les ressources du sol et de l’eau et ainsi nos espaces verts sur le long terme. Civilisation du lieu Avec l’expansion de la ville et la perte suc cessive des paysages naturels associés, la civilisation du lieu dans le sens traditionnel perd de plus en plus d’importance. La réa lisation d’espaces créateurs d’identité dans le paysage urbain hétérogène est ainsi une préoccupation sociale centrale. 104 Espace extérieur La simultanéité croissante entre l’espace et le temps conduit à une décontextuali sation de la notion de nature. Il est pos sible de manipuler, de transformer la na ture, et de la reproduire en n’importe quel lieu. La reproduction permet entre autres à la nature et à la végétation de gagner en autonomie. Dernière conséquence, cette autonomie entraîne également la remise en question de l’horizontalité de la végé tation et ainsi du paysage. La végétation devient une «matière» décontextualisée et utilisée de manière distanciée dans l’ar chitecture (paysagère). Principaux domaines d’action L’élaboration de stratégies, de concepts et de projets prioritaires sur des questions d’urbanisme territorial et de paysage sera d’une importance déterminante pour les développements futurs, afin que les prin cipales ressources que sont par exemple le sol, l’eau et l’air puissent rester dispo nibles et être utilisées demain en quantité suffisante et avec une haute qualité. Pour cela, certains thèmes relatifs à l’élabora tion de stratégies d’action durables se po sent comme la base d’une gestion respon sable de la civilisation constamment en progrès dans notre monde: ]]Sols précieux à conserver ]]Assainissement des sols contaminés ]]Solutions en rapport avec la récupéra tion, la rétention, le stockage intermédiaire et l’utilisation de l’eau de pluie (eau de toi ture, des places et d’infiltration) ]]Protection et développement de struc tures végétales importantes ]]Développement d’éléments structurels végétaux adaptés au lieu ]]Sécurisation et création d’habitats de qualité pour la flore et la faune en promou vant une grande diversité ]]Création et développement d’espaces sociaux créateurs d’identité comme base de la vie communautaire sociale, en inté grant les aspects de sécurité (revêtements haute visibilité, éclairage) et d’accessibilité aux handicapés 105 Rénovation Construction nouvelle de l’école de Leutschenbach, Zurich L’ancien quartier industriel de Saatlen à Schwamendingen fait partie des quartiers de la ville de Zurich qui connaissent la plus forte expansion. L’école se trouve en bout de la zone bâtie d’Andreaspark. Le projet d’école radical et innovant de Christian Kerez combine toutes les utilisations dans un imposant volume, et place les salles de gymnastique sur le toit. Cela laisse ainsi de la place pour un vaste parc. Grâce à la construction compacte de l’école, la sur face bâtie est réduite à un minimum et malgré le peu de place disponible, on bé néficie ainsi d’un immense parc destiné aussi bien aux écoliers qu’aux habitants du quartier. Maître d’ouvrage: Office des bâtiments de la ville de Zurich Architecte: Christian Kerez, Zurich Architectes paysagistes: 4d AG, Berne Concours: 2003 Planification et réalisation: 2004 à 2010 Illustration 89: Modèle de développement d’un concept d’utilisation. (Jauch + Zum steg, Zurich) Illustration 90: Ecole dans le parc (Milo Keller, Paris). 106 Espace extérieur Promenade du canal, Interlaken (zone de l’ancien abattoir) L’ensemble de la zone est doté d’un ga rage en sous-sol. La tâche consistait à amener la totalité de l’eau de pluie tom bant sur la parcelle à s’infiltrer, et non à s’écouler dans la canalisation ou dans un cours d’eau récepteur. L’eau du toit est stockée dans une couche de la toiture constituée de manière extensible, avant d’être guidée par diffusion via un aqueduc dans un bac filtrant de rétention et de par venir dans un nouveau stockage intermé diaire. Des plantes spéciales, notamment des joncs (Juncus) et des molinies (Moli nia), qui supportent également une sé cheresse extrême, évaporent ensuite l’eau de pluie. Illustration 91: Bassin de filtration et de rétention. (Photo: Milo Keller, Paris) Illustration 92: Coupe schématique (plan: 4d AG). Maître d’ouvrage: Baugesellschaft Ka nalpromenade, Interlaken Architectes: L2A Lengacher Althaus AG Architectes paysagistes: 4d AG, Berne Concours: 2001 Planification et réalisation: 2001 à 2004 107 Rénovation Place de la gare, Büren an der Aare L’idée de départ consistait à développer un projet économique, à la fois en termes de réalisation et en termes d’exploitation. Ainsi, l’eau du toit et l’eau du sol sont col lectées, malgré un sous-sol partiellement contaminé, et sont amenées à s’infiltrer linéairement. Des cuves de rétention, plantées de molinies (Molinia) et de bou tures de saule (Salix), évaporent une grande partie de l’eau de surface. Les quantités d’eau résiduelles sont purifiées et s’infiltrent diffusément sur place. Les saules sont élevés en feuillages verts et donneront bientôt un ombrage qui aug mentera le confort des voitures station nées. Maîtres d’ouvrage: CFF SA, Commune municipale Büren an der Aare Architectes: L2A Lengacher Althaus AG Architectes paysagistes: 4d AG, Berne Concours: 2006 Planification et réalisation: 2006 à 2009 Illustration 93: Bandes de rétention. (Photo: Alexander Gempeler, Berne) Illustration 94: Coupe schématique (plan: 4d AG). Chapitre 14 Exemples Aleksandar Backovic’ Immeuble d’habitation à Bâle Standards modernes Chalet à Troistorrents 250 ans d’histoire Internat de Disentis Nouvelle architecture, tradition ancienne Grange à Villars-sous-Yens Le retour d'un vieil ami Zone d’habitation Stadtrain à Winter thour Un exemple-type de construction nouvelle Maison paysanne typique à Wabern Un profond attachement Ecole primaire de Monte Carasso Une histoire sans fin Maison Matten à Ballenberg Un gros objet d’exposition 110 Exemples Immeuble d’habitation à Bâle Standards modernes L’architecture a toujours été plus que de la simple esthétique. Aujourd’hui, les archi tectes sont confrontés à de nouvelles exi gences, notamment en termes de respect de l’environnement. Dans ce contexte, le standard Minergie-P vise très haut. C’est ce défi que souhaitait relever le maître d’ouvrage de la maison familiale de la Gü terstrasse 83 à Bâle. Une rénovation d’un autre type L’immeuble d’habitation situé à proximité de la gare, dans une rue très passante, a été construit en 1954 par Marcus Diener. Il fait partie d’une rangée de blocs ty pique. Autour de la structure de base simple du noyau de raccordement central comprenant cage d’escalier, ascenseur et réduit, 16 logements deux pièces iden tiques étaient répartis sur les quatre étages supérieurs (c.-à-d. quatre loge ments par étage). Au rez-de-chaussée se trouvaient en outre deux logements trois pièces, et sous les combles cinq chambres mansardées. Autour de l’an 2000, le bâti ment se trouvait dans un état délabré, et les plans et l’aménagement intérieur n'étaient plus en adéquation avec l’époque. Mais tout n’était pas à refaire, car la situation de l’immeuble, entre deux bâtiments voisins, en faisait un candidat idéal pour une rénovation selon le stan dard Minergie-P, tout du moins du point de vue du bureau de chantier «insitu» qui, après une inspection, a également su en convaincre les propriétaires. Les travaux commencèrent en 2006. Outre les obs tacles techniques, il fallait également ré soudre des difficultés juridiques, qui exi gèrent des architectes des solutions créa tives. Les balcons côté rue et côté cour, qui étaient médiocres sur le plan énergé tique et étaient exposés au bruit de la rue et à la poussière, furent entièrement en capsulés. Cela permit d’augmenter la su perficie brute par étage et d’améliorer le bâtiment vis-à-vis du standard visé. Côté rue, l’immeuble d’habitation reçut ainsi une apparence compacte. Pour ne pas re noncer complètement aux balcons, de nouveaux balcons plus grands furent réa lisés côté cour. Pour ce faire, il fallut ce pendant acheter le terrain voisin. Les murs, sols et plafonds de caves furent iso lés, toutes les fenêtres remplacées par de nouvelles fenêtres à triple vitrage. Cela permettait aux logements de présenter une meilleure efficacité énergétique, tout en étant mieux protégés contre le bruit de la rue. Une nouvelle aération douce assure aujourd’hui un renouvellement systéma tique de l’air. Le label Minergie-P exige des appareils ménagers correspondant à la classe d’efficacité énergétique A. Le chauffage à mazout étant désormais inu tilisé, les architectes trouvèrent une ma nière intelligente de réutiliser la citerne: l’eau de pluie stockée dans cette citerne est aujourd’hui utilisée pour la chasse d’eau, le lavage du linge et l’arrosage du jardin. Outre toutes ces améliorations techniques, c’est aussi et surtout une ré novation de son atmosphère qu’a subi l’immeuble d’habitation. L’ancienne ré partition monotone des logements a été totalement remaniée. Au rez-de-chaussée se trouve désormais un bureau partagé, le premier étage a été transformé pour de venir un seul logement destiné à des com munautés résidentielles, ce qui, si l’on considère la proximité du bâtiment par rapport à la gare, rend l’appartement très attractif pour les étudiants et les banlieu sards. Au troisième et au quatrième étage, se trouvent désormais des logements à quatre pièces tandis que les combles abri tent deux duplex. Cette extension de l’offre résulte en un brassage qui favorise les interactions sociales. Le projet, appelé «ThermoHaus» par les architectes, repré sente un autre type de rénovation. Celle-ci ne débute pas par l’esthétique du bâti ment, mais par sa fonctionnalité. Cela ne signifie toutefois pas que l’on renonce à toute amélioration de la forme et de l’at mosphère, comme le prouve l’immeuble d’habitation de la Güterstrasse. 111 Rénovation Illustration 95: L’immeuble d’habitation du quartier Gundeli à Bâle – désormais conforme au standard Minergie-P. (Photo: insitu) 112 Exemples Isolation VIP Isolation intérieure Isolation VIP Illustration 96: Coupe de l’immeuble d’habitation de la Güterstrasse, Bâle. Illustration 97: Plan de l’étage standard avec l’isolation thermique. (Plans: Insitu) 113 Rénovation Chalet à Troistorrents 250 ans d’histoire A une faible altitude face aux Dents-duMidi, se dresse depuis 1739, sur un site merveilleusement ensoleillé, le paisible chalet Nemeth. Depuis plus de 250 ans, cette maison paysanne de montagne a bravé la chaleur, le vent, la pluie et la neige, une histoire qui se lit dans les surfaces brun sombre, usées, boisées du bâtiment. Avant sa transformation, il y a quelques années, le chalet a été utilisé par des générations de paysans comme résidence d’hiver. Comme c’était l’usage à l’époque de son édification, il se compose de matériaux de construction disponibles sur place. La vie quotidienne se déroulait principalement au rez-de-chaussée. Vers l’aval se trouvaient, au milieu, la cuisine, par laquelle on péné trait dans la maison, et de chaque côté de celle-ci la pièce de vie et les chambres. A l’arrière se trouvait l’étable. Le sous-sol ma çonné, encastré dans la paroi de la mon tagne, servait de réserve. A l’étage, pour finir, se trouvait le grenier à foin. Un jeu entre deux mondes Au début des années 2000, la famille Ne meth hérita du chalet. Pendant deux ans, elle habita l’ancienne maison et eut ainsi l’occasion d’expérimenter intimement les conditions d’habitation authentiques de jadis. Elle émit cependant rapidement le souhait de rénover la construction. Celle-ci devait correspondre aux besoins actuels, mais l'ancienne construction devait dans le même temps rester perceptible dans chaque pièce. La particularité de la maison et les matériaux encore utilisables devaient rester préservés autant que possible. C’est avec cette exigence que la famille se tourna vers les architectes Geneviève Bonnard et Denis Woeffray de Monthey. Les archi tectes valaisans mirent au point une solu tion extrêmement inventive et rusée. Ils laissèrent intacte l’enveloppe de l’ancienne construction et dessinèrent au sein de ses limites une nouvelle maison. Une mem brane intérieure explore avec raffinement les dimensions du chalet, les frôle et les in terrompt parfois. Un jeu avec les distances, avec l’espace, avec le vide. Le nouveau corps, une maison familiale à sept chambres, se compose, comme l’ancien chalet, de bois, mais se distingue de celui-ci par sa couleur plus claire. L’utilisation de la lumière du jour a été optimisée sans au cune découpe dans l’ancienne enveloppe. Désormais, on ne pénètre plus dans la mai son par la cuisine, mais du côté est, par l’ancienne porte de l’étable. Une fois entré, le visiteur se trouve dans une pièce inter médiaire, un passage entre l’ancienne en veloppe et le nouveau noyau, où l’on res sent pleinement la réciprocité entre l’an cien et le nouveau. Les lignes de la maison intérieure sont claires et droites, les sur faces planes. Un projet de bâtiment des temps modernes, qui se veut presque futu riste par sa disposition. La zone précédant les chambres au rez-de-chaussée témoigne elle aussi de ce jeu entre l’ancien et le nou veau: le visiteur passe consciemment d’un univers à un autre, réalise pleinement les limites. Par ce contraste entre les deux constructions imbriquées, le caractère de chacune est encore mieux mis en valeur. Les pièces du rez-de-chaussée ont été lais sées telles quelles par les architectes et ré novées. Sur l’ancien grenier à foin, trois nouvelles chambres à coucher ont été réa lisées. Les deux salles de bain situées à l’ex térieur de la zone d’habitation originelle ont été habillées sur l’intérieur avec un caoutchouc vert. La lumière du soleil qui se reflète sur la surface produit, associée à la chaleur du bois, une ambiance idyllique. La salle de bain située au rez-de-chaussée offre, par une fenêtre sur toute la hauteur de la pièce, une vue magnifique sur la na ture environnante. Pour respecter l’histoire du bâtiment et le souhait des maîtres d’ou vrage, les architectes ont placé la préserva tion de l’authenticité du chalet au-dessus de tout. A part deux puits de lumière, qui apportent davantage de lumière du jour au cœur de la maison, rien n’a été modifié sur l’existant: les fenêtres et tuiles n’ont pas été remplacées, les murs extérieurs n’ont pas été rafistolés. Même les trous et les fis sures dans l’ancienne façade ont été conservés. Les traces du temps n’ont pas disparu, l’histoire du chalet n’a pas été ef facée. 114 Exemples 5m 5m Illustration 98 (en haut à gauche): Vue de la façade sud. Illustration 99 (en haut à droite): Coupe. Illustration 100 (au centre): Plan du sous-sol. Illustration 101 (en bas): Plan de l’étage. 5m 115 Rénovation Illustration 102: Ancienne et nouvelle enveloppe – le passage d’un monde à l'autre. Illustration 103: Jeu de lumière dans la maison à deux enveloppes. Illustration 104: Situation. Toutes les photos et tous les plans: Geneviève Bonnard et Denis Woeffray) 10m 116 Exemples Internat de Disentis Nouvelle architecture, tradition ancienne Les rues du centre de Disentis sont étroites. La route qui traverse la ville en direction de Coire a toujours joué un rôle essentiel, c’est pourquoi les bâtiments importants et par conséquent hauts s’alignent le long de la route, ne laissant même pas de place pour un aménagement moderne tel qu’un trottoir. Le sentiment d’étroitesse est en core renforcé par le couvent bénédictin qui trône au-dessus du village, le plus an cien de Suisse, une tradition millénaire. Cependant, à un endroit, la route s’élargit et le passant se retrouve sur un petit par vis. Il s’agit du parvis de l’internat de jeunes filles «Unterhaus». Lorsque l’«Un terhaus» originelle, bâtie en 1860, devint trop vétuste et dut être rasée, différents groupements en appelèrent à la tradition pédagogique centenaire de l’école du couvent, qui sert aujourd’hui à la fois de salle de gymnastique pour la région de Surselva et d’internat suprarégional, et lancèrent un appel d’offre pour l’édifica tion d’un bâtiment de remplacement. Le projet vainqueur a été élaboré par le cé lèbre architecte grison et professeur à l’EPF Gion Caminada. Un jeu de paradoxes L’«Unterhaus» de Caminada s’intègre sans heurt dans l’image du village. Jamais un étranger ne pourrait supposer qu’il y avait autre chose à cet endroit, car le bâti ment ne se démarque pas des bâtiments voisins, ni par ses matériaux, ni par sa di mension. Les anciens habitants du lieu sa vent néanmoins que le précédent ouvrage laissait moins de place à la rue. Caminada a délibérément décalé la construction nouvelle de quelques mètres par rapport à la rue, et l’a encastrée dans le versant ro cheux. L’«Unterhaus» a ainsi obtenu un parvis engageant mais aussi intime, et est désormais légèrement dissimulée. Mais c’est aussi pour cela qu’elle attire l’œil. L’objet à la fois voyant et discret frappe par sa forme cubique, dominée, à l’excep tion du toit en pavillon très plat, par des lignes horizontales et verticales précises. Construit en majeure partie en béton, il exhale quiétude et cohérence, en harmo nie avec le caractère du couvent surplom bant le bâtiment. Avec l'agencement des fenêtres de son projet, Caminada rappelle l’architecture du couvent et réaffirme avec élégance que ces deux bâtiments s’appar tiennent mutuellement. Avec son concept d’internat, l’architecte a souhaité réaliser des locaux adaptés, spacieux mais aussi confortables pour les jeunes filles et les jeunes femmes de 14 à 18 ans qui fré quentent l’école du couvent. L’«Unte rhaus» ne devait pas seulement être le dortoir des élèves, mais aussi et surtout leur foyer. C’est pour cela que le bâtiment revendique également des éléments d’au tonomie et de communauté. Cela se per çoit notamment dans les 31 chambres de l’ouvrage qui, bien qu’elles possèdent toutes quasiment une forme carrée, se différencient par leur ameublement ar rangé selon les projets et plans de Cami nada. Grâce à sa position dans la colline, chacun des quatre étages supérieurs est accessible par une entrée individuelle. Chaque étage possède ainsi son autono mie. La collégialité s’exprime dans les espaces communautaires qui se trouvent à chaque étage. Ces espaces ne servent pas seule ment de lieu de rencontre, c’est aussi là que s’exprime le mieux l’élément central du projet de Caminada: le cœur de béton. Car tandis que des lignes claires et des formes réduites dominent, l’architecte a dissimulé à l’intérieur de l’ouvrage un noyau complexe, coulé dans du «béton brun de Disentis», comme l’appelle Cami nada. Ce noyau est traversé par des creux et des lignes droites et confère à l’intérieur du bâtiment dynamisme et mouvement, s’oriente dans différentes directions mais offre en même temps des niches de repos creuses et confortables. Par son architec ture, Gion Caminada a réussi à marier de nombreux paradoxes. 117 Rénovation Illustration 105: L’internat de jeunes filles «Unterhaus» à Disentis par Gion Caminada. (Photo: Lucia Degonda) Illustration 106: Situation. (Plan: Gion Caminada) 118 Exemples Briefkasten Illustration 107: Coupe de l'internat de jeunes filles de Disentis. Illustration 108: Plan. DW (Plans: Gion Caminada) 119 Rénovation Grange à Villars-sous-Yens Le retour d'un vieil ami Le bois «travaille», dit-on populairement. L’entretien quelque peu coûteux de ce matériau a conduit depuis longtemps déjà à l’exclure de la construction des bâti ments et à utiliser à sa place des matériaux prétendument sans problème, tels que l’acier ou le béton. Néanmoins, avec la pierre, le bois a profondément marqué l’architecture suisse tout au long de son histoire. Le bois est une matière première renouvelable disponible en abondance. L’utilisation de ce matériau représente, dans la construction, une solution produc tive et extrêmement respectueuse de l’en vironnement. C’est pourquoi c’est avec plaisir que l’on s’aperçoit qu’une nouvelle génération d’architectes a redécouvert cette matière première et lui offre un rôle dans l’architecture contemporaine. La grange de Villars-sous-Yens en est un par fait exemple. Détournement constructif Au cœur de la petite localité vaudoise de Villars-sous-Yens, se trouvait depuis 2009 une ancienne grange aux dimensions im pressionnantes. Aujourd’hui, on la recon naît à peine. Sous la direction de l’archi tecte Ivo Frei, l’ouvrage a subi une pro fonde transformation interne et offre dé sormais un logement familial sur chacun des trois étages. Cette construction est la preuve que face à l’exigence de conserver la structure de base existante de l’objet, ce sont justement les obstacles qui poussent à réaliser des performances créatives hors du commun. Les trois logements confor tables englobent un noyau de raccorde ment central. Murs extérieurs isolés, aéra tion douce, ventilation naturelle en été et installation d’utilisation des eaux pluviales (chasse d’eau) sont les piliers de cet ex ploit. La rénovation s’est également avé rée extrêmement favorable du point de vue économique, car elle n’a pas nécessité une reconstruction complète du bâtiment, mais uniquement une transformation. Ce qui caractérise toutefois réellement les lo gements de Villars-sous-Yens, c’est le confort qu’ils procurent. Celui-ci est en premier lieu attribuable au matériau qui domine dans le bâtiment. Il s’agit bien en tendu d’un héritage de l’ancienne grange. Les lattes de bois brun clair des façades confèrent à l’objet une chaleur et un na turel merveilleux et l’intègrent sans diffi culté dans son environnement paysager. Les lattes ont pour cela été disposées de façon très variable: parfois horizontales, parfois verticales, parfois disposées sous forme de surface carrée. Les murs pren nent une texture extrêmement égayante. Cette impression est encore renforcée par les vitres. Pour permettre un éclairage na turel suffisant (et dans cette optique éga lement une certaine autonomie) pour chaque étage, l’architecte a conçu de grandes fenêtres et parois vitrées, parfois à hauteur d’étage, sur tous les côtés et à tous les étages du bâtiment. Bon nombre de ces fenêtres sont couvertes par les mêmes lattes de bois que celles présentes sur la façade. Les lattes placées sur les vi trages sont néanmoins rotatives, permet tant ainsi de régler l’incidence de la lu mière mais également de créer un jeu merveilleux entre le verre et le bois. Et c’est cela le trait marquant du bâtiment, qui était jadis une ancienne grange un peu grossière. L’alliance du bois et du verre confère à l’ouvrage une légèreté et une transparence fabuleuses. L’énorme volume paraît léger, paraît flotter. 120 Exemples Illustration 109: Trois logements familiaux dans une ancienne grange. Illustration 110: Situation. 121 Rénovation +5.35 +2.55 Illustration 111: Coupe, parallèle au pignon. Illustration 112: Coupe, parallèle au site. Illustration 113: Plan du 1er étage. Photos et plans: Atelier niv-o, Ivo Frei) 122 Exemples Zone d’habitation Stadtrain à Winterthour Un exemple-type de construction nouvelle L’industrie florissante de Winterthour a at tiré de nombreux ouvriers dans la ville après la Première guerre mondiale. Ainsi, la Heimstättengenossenschaft Winterthur (HGW) fondée en 1923 avait mandaté l’ar chitecte Adolf Kellermüller pour réaliser dans le quartier de Stadtrain une nouvelle zone d’habitation avec des logements à bas coût. Kellermüller, qui avait travaillé plusieurs années en Prusse occidentale après sa formation en architecture, rame nait de là-bas l’idée de la maison mi toyenne quadruple ou en croix. Les avan tages de ce type de construction sont évi dents: leur forme efficace et simple permet de réaliser des bâtiments compacts, le ma tériau est réduit à un minimum, ce qui se répercute positivement sur les coûts de construction. Ce n’est qu’en 1928 que dé buta la réalisation du projet; il dura jusqu’en 1943. Sept rangées de maisons mitoyennes en croix, construites mur contre mur et dos à dos, forment le cœur du projet. Ces maisons orientées est-ouest, avec des jardins sur le devant et de petits balcons, ont permis de réaliser 124 loge ments à quatre pièces. L’architecte a résolu les problèmes d’éclairage et d’aération liés à ce type de construction au moyen de doubles lanterneaux intégrés dans la construction de toit plat. Les 277 loge ments restants demandés par la HGW se trouvent dans un bâtiment à quatre étages en bordure nord du quartier, dans un bâti ment à deux étages au sud et dans plu sieurs immeubles d’habitation construits dans le même temps. Les rues entre les blocs avaient reçu des noms de fruit, ce qui a valu au quartier le sobriquet de «quartier Bircher Müesli». Avec son concept clair et sa forme sans prétention, Kellermüller a créé très tôt une expression typiquement suisse de la modernité. Lui ne se considé rait pas comme un pionnier de la construc tion nouvelle, et désignait plutôt sa conception de l’architecture comme «la construction du nouveau réalisme». La rénovation de 2006 à 2009 En 2005, la HGW a décidé de rénover le quartier et a lancé un appel d’offre parmi six bureaux d’architectes sélectionnés. Il s’agissait non seulement de mettre en ouvre des mesures constructives et énergé tiques, mais également de rénover les zones sanitaires et d’étendre la surface ha bitable. C’est en 2008 que la rénovation du quartier a pu commencer conformément au concept du vainqueur de l’appel d’offre, Knapkiewicz & Fickert. La première inter vention concernait la démolition des im meubles d’habitation dans la partie princi pale du quartier. Leur état délabré ne lais sait plus que cette possibilité. La construc tion nouvelle de remplacement présente en outre l’avantage que le parc de station nement réalisé à cet endroit semble couvrir les besoins de l’ensemble du quartier. Le gros de la rénovation a porté sur les 18 maisons mitoyennes en croix, dans les quelles, outre une amélioration du confort d’habitation, on a notamment réalisé une extension de la surface habitable. Sur une surface de base de 53 m², étaient enserrés au rez-de-chaussée le salon, la cuisine et la salle de bain avec buanderie, tandis que l’étage comprenait trois chambres à cou cher et un WC. En outre, la cave n’était accessible que par la cuisine. Les archi tectes ajoutèrent à chaque unité, dans le jardin de devant, une mince construction de bois revêtue de fibrociment, saillant à la limite du jardin. Cette aile latérale sem blable à un bras, qui fait ressembler les blocs, vus du ciel, à deux gros mille-pattes, crée une surface habitable supplémentaire de 25 m². Il en résulte en outre une cour protégée. Le bois et le verre de l’annexe, des matériaux doux et chauds, confèrent à l’existant massif une certaine légèreté, mais permettent également de relier la construction vieillissante à des représenta tions esthétiques contemporaines. Les lignes claires et puissantes de l’annexe créent une homogénéité entre l’ancien et le nouveau. La peinture des murs des mai sons avec des couleurs de fruits, pour finir, est bien davantage qu’une simple colora tion moderne – il s’agit d’un charmant hommage au sobriquet du quartier. 123 Rénovation Illustration 114: L’ancienne construction et l’extension forment une cour protégée. (Photo: Heinz Unger) 124 Exemples 125 Rénovation Illustration 115: L’agrandissement crée 25 m² de surface habitable supplémentaire. (Photo: Heinz Unger) 126 Exemples Mieterinformation 03.09.2008 REIHENEINFAMILIENHÄUSER, ETAPPE B Dachneigung 2° SE ETAPPE A 20214625 (452.621M.ü.M) E INS TE LLHALLE ZIMMER 14.3m2 ZIMMER 12.0m2 20214582 (452.912M.ü.M) B AUL WOHNEN/ESS EN 29.9m2 0 Schrank neu TALACKERSTRAS ISS NN HA JO E SS A TR DU/WC 5.0m2 ENTREÉ 6.2m2 KÜCHE 8.9m2 INIE ETAPPE B 2 452.6 2.4 1 452.5 452.6 6 ATZ ER ZIMM 2 14.3m C DU/W 3.9m2 E KÜCH 8.7m2 C DU/W 3.9m2 ER ZIMM 2 14.3m 1 S ITZPL % > N ESSE 2 18.8m 1 452.5 452.6 S ITZPL EROB GARD 6.4m2 BAD/W 5.5m2 % > C E 453.0 N r. EN WOHN 2 15.0m E KÜCH 8.7m2 C BAD/W 5.5m2 E 453.0 0 8 N r. 3.5 % > EN WOHN 2 15.0m ER ZIMM 2 11.7m C E KÜCH 8.7m2 452.5 S ITZPL EROB GARD 6.4m2 P F IR 2 N r. < 1.6 7 452.5 BAD/W 5.5m2 E 453.0 ER ZIMM 2 14.3m 1 HW EG < 9 S ITZPL 452.6 452.6 < E KÜCH 8.7m2 SE TALACKERSTRAS < 1.5 % 452.5 S ITZPL 452.6 ATZ N r. C DU/W 3.9m2 E KÜCH 8.7m2 N ESSE 2 18.8m 6 S ITZPL 452.6 DIELE m2 4.7 ATZ C DU/W 3.9m2 ER ZIMM 2 14.3m 1 B AU IE LW TA SE N AS SE OG 452.5 2 3 5m N TREPPENHAU 2 r Illustration 116: Coupe d’une maison standard de la zone d’habitation Stadtrain à Winterthour. Illustration 117: Plan du rez-de-chaussée d’une maison standard. Illustration 118: Plan de l’étage d’une maison standard. (Plans: Knapkiewicz & Fickert) OBERGESCHOSS NORMHAUS Kirschenweg 3-17 5.5 Zi-Wohnung, 106.5m2 1 2 3 4 5m N B A G a l i p - Ve r t e i l e KÜCHE 8.9m2 IE Illustration 119: Situation. 6.2m2 ENTREÉ WOHNEN/ESS EN 29.9m2 0 ZIMMER 12.0m2 IE 20215321 (451.773M.ü.M) 4 ZIMMER 14.3m2 ZIMMER 12.0m2 ER ZIMM 2 14.3m C DU/W 3.9m2 UMGEBUNGSPLAN 1 WOHNEN/ESS EN 29.9m2 ENTREÉ 6.2m2 KÜCHE 8.9m2 1 ATZ UG LIN ER ZIMM 2 14.3m 20214630 (452.312M.ü.M) 6 EG B AU ERDGESCHOSS NORMHAUS Kirschenweg 3-17 5.5 Zi-Wohnung, 106.5m2 LIN C DU/W 3.9m2 C DU/W 3.9m2 % > 3 R ST DIELEm2 4.7 ER ZIMM 2 14.3m 18 1.6 DU/WC 5.0m2 r 2 6 ATZ 1 % DIELEm2 4.7 452.6 S ITZPL 452.5 % DIELEm2 4.7 452.6 S ITZPL 452.5 3 1 ATZ 6 EN WOHN 2 15.0m ER ZIMM 2 14.3m N ESSE 2 18.8m E KÜCH 8.7m2 19 19 452.5 S ITZPL 452.6 ATZ C DU/W 3.9m2 ER ZIMM 2 14.3m 1 EN WOHN 2 15.0m < 1.5 N ESSE 2 18.8m 6 DIELEm2 4.7 DIELEm2 4.7 6 % N r. E KÜCH 8.7m2 C DU/W 3.9m2 E KÜCH 8.7m2 N r. 86 EN WOHN 2 15.0m ER ZIMM 2 14.3m C DU/W 3.9m2 EN WOHN 2 15.0m % > 1 < 4.0 ESSE 2 18.8m 452.6 S ITZPL 17 < 1.5 452.5 LIFT SB E KÜCH 8.7m2 N ESSE 2 18.8m N r. 6 N r. DIELEm2 4.7 6 ER ZIMM 2 14.3m 16 1.6 EN WOHN 2 15.0m ER ZIMM 2 14.3m 1 ATZ N E KÜCH 8.7m2 EN WOHN 2 15.0m 452.6 ATZ 1 6 N r. C DU/W 3.9m2 20210164 (452.138M.ü.M) 452.5 S ITZPL N ESSE 2 18.8m C DU/W 3.9m2 ER ZIMM 2 14.3m 16 EN WOHN 2 15.0m E KÜCH 8.7m2 % ATZ DIELE m2 4.7 DIELEm2 4.7 6 ATZ 1 452.5 % DIELE m2 4.7 452.6 S ITZPL 17 < 2.5 6 ER ZIMM 2 14.3m N ESSE 2 18.8m E KÜCH 8.7m2 N r. 14 1 N r. C DU/W 3.9m2 EN WOHN 2 15.0m % > 1 < 3.5 S ITZPL 452.6 N ESSE 2 18.8m 452.6 S ITZPL 452.5 452.5 % ATZ C DU/W 3.9m2 ER ZIMM 2 14.3m 14 3.2 EN WOHN 2 15.0m ER ZIMM 2 14.3m N ESSE 2 18.8m E KÜCH 8.7m2 EN WOHN 2 15.0m 15 N r. 452.6 DIELEm2 4.7 6 ATZ 1 6 N r. C DU/W 3.9m2 452.5 S ITZPL N ESSE 2 18.8m C DU/W 3.9m2 ER ZIMM 2 14.3m 452.5 < 3.2 N r. E KÜCH 8.7m2 % ATZ DIELEm2 4.7 DIELEm2 4.7 6 ATZ 1 15 12 1 DIELEm2 4.7 452.6 S ITZPL N r. B A EN WOHN 2 15.0m ER ZIMM 2 14.3m N ESSE 2 18.8m E KÜCH 8.7m2 EN WOHN 2 15.0m % > 1 < 2.0 S ITZPL N ESSE 2 18.8m 452.6 S ITZPL 452.5 1.5 % 452.6 C DU/W 3.9m2 N ESSE 2 18.8m 452.5 zum ATZ C DU/W 3.9m2 ER ZIMM 2 14.3m 12 1.6 EN WOHN 2 15.0m N ESSE 2 18.8m E KÜCH 8.7m2 EN WOHN 2 15.0m 11 452.5 S ITZPL DIELEm2 4.7 6 ATZ E KÜCH 8.7m2 N r. E KÜCH 8.7m2 ATZ 1 6 ER ZIMM 2 14.3m DU/W 3.9m2 ER ZIMM 2 14.3m 1 452.5 Gefälle 6 DIELEm2 4.7 452.6 S ITZPL 11 N r. im % EN WOHN 2 15.0m ER ZIMM 2 14.3m N ESSE 2 18.8m E KÜCH 8.7m2 EN WOHN 2 15.0m % > N r. C DU/W 3.9m2 1.5 % N r. 2.4 1 DIELEm2 4.7 DIELE m2 4.7 6 ATZ C 452.5 C DU/W 3.9m2 C DU/W 3.9m2 N ESSE 2 18.8m N ESSE 2 18.8m N ESSE 2 18.8m 452.6 S ITZPL N r. DIELE m2 4.7 6 ATZ ER ZIMM 2 14.3m 10 N r. EN WOHN 2 15.0m 452.5 < 3.5 DIELEm2 4.7 452.6 S ITZPL 1 2 Unterlagsboden 1 ATZ 6 ESSE 2 18.8m E KÜCH 8.7m2 452.5 ATZ E KÜCH 8.7m2 E KÜCH 8.7m2 EN WOHN 2 15.0m 452.5 S ITZPL 452.6 % > 0 ER ZIMM 2 11.7m C C DU/W 3.9m2 % S IC REIHENEINFAMILIENHÄUSER, ETAPPE B DIELEm2 4.7 6 E KÜCH 8.7m2 N ESSE 2 18.8m 10 N r. EN WOHN 2 15.0m ER ZIMM 2 14.3m C DU/W 3.9m2 EN WOHN 2 15.0m 2.0 B A % ATZ C DU/W 3.9m2 ER ZIMM 2 14.3m 9 N r. G ESSE 2 17.4m N ESSE 2 18.8m 452.6 ATZ < 3.5 1 6 N 1 E KÜCH 8.7m2 S ITZPL DIELEm2 4.7 6 ATZ 1 N % S ITZPL 452.6 % > WE BAD/W 5.5m2 ER ZIMM 2 11.7m 452.5 452.5 DIELE m2 4.7 452.6 S ITZPL 7 N r. E EN WOHN 2 15.0m JO 0 EN WOHN 2 15.0m % > HE N < 1.5 S ITZPL EROB GARD 6.4m2 EROB GARD 0 6.4m2 ATZ 1 N ESSE 2 18.8m E KÜCH 8.7m2 6 1.5 1 ATZ SC N ESSE 2 17.4m 453.0 S ITZPL 452.5 452.5 1.5 N ESSE 2 17.4m E KÜCH 8.7m2 EN WOHN 2 15.0m 5 N r. C DU/W 3.9m2 ER ZIMM 2 14.3m 1 E KÜCH 8.7m2 % > 0 C DU/W 3.9m2 ER ZIMM 2 14.3m Unterlagsboden im Gefälle zum 8 N r. EN WOHN 2 15.0m ER ZIMM 2 14.3m C DU/W 3.9m2 N ESSE 2 18.8m ER ZIMM 2 11.7m DIELEm2 4.7 6 ATZ 1 452.5 DIELEm2 4.7 6 K IR 1.5 452.5 452.6 ATZ ATZ E KÜCH 8.7m2 EN WOHN 2 15.0m 3 N r. 5 N r. 1 4.0 N ESSE 2 17.4m % 6 DIELEm2 4.7 EN WOHN 2 15.0m S ITZPL < 3.5 1 ATZ G N r. 4 EN WOHN 2 15.0m 452.5 S ITZPL 452.6 E KÜCH 8.7m2 6 6 N r. E KÜCH 8.7m2 N ESSE 2 18.8m TE NWE IE C DU/W 3.9m2 C DU/W 3.9m2 ER ZIMM 2 14.3m QUIT LIN ATZ 1 N ESSE 2 18.8m N r. DIELEm2 4.7 452.5 % > ATZ DIELEm2 4.7 S ITZPL B AU 1.5 S ITZPL 452.6 S ITZPL 3 N r. G a l i p - Ve r t e i l e % 1 EN WOHN 2 15.0m ER ZIMM 2 14.3m TAL AC K E R S TR AS S E N ESSE 2 18.8m 452.5 DIELEm2 4.7 DIELEm2 4.7 6 B A < 2.4 KÜCH 8.7m2 EN WOHN 2 15.0m EN WOHN 2 2 15.8m 2 BF 15.0m FF 17.0m E KÜCH 8.7m2 ER N ESSE 2 18.8m E 1 ATZ 6 SA UG SS 452.5 S ITZPL 452.6 TREPPENHAU 2 N r. E KÜCH 8.7m2 RA E KÜCH 8.7m2 N ESSE 2 18.8m LIFT EG EN WOHN 2 15.0m ST EN WOHN 2 15.0m ER ZIMM 2 14.3m C DU/W 3.9m2 C DU/W 3.9m2 ER ZIMM 2 14.3m N ESSE 2 18.8m NHÄ NG R E IHE AU WO HNU R ANB UND ZIM ME UM- 4 1/2 x 18 NIS DIELE m2 4.7 6 ATZ 1 % > % 2 452.5 < 2.8 r 3.4 4 N r. B A 1 N r. IE l G a l i p - Ve r t e i l e LIN r mobi E US N HA 452.6 S ITZPL B AU tände Velos lätze 6P KÜCHE 8.9m2 EN WOHN 2 15.0m ETAPPE C OG ATZ 6 ENTREÉ 6.2m2 E S ITZPL 452.6 DIELEm2 4.7 DU/WC 5.0m2 SS B A WOHNEN/ESS EN 29.9m2 RA zum 0 ST Gefälle ZIMMER 14.3m2 N ESSE 2 18.8m N ESSE 2 18.8m G EN 1 im DU/WC 5.0m2 KÜCH 8.7m2 ER % 1 TE NWE IES LW TA 452.5 QUIT US NHÄ R E IHEHNU NG AU ANB ME R WO ZIM UND UM- 4 1/2 x 18 E KÜCH 8.7m2 < 1.5 Unterlagsboden E 20215323 (453.079M.ü.M) 2 N r. EN EN 2 WOHN WOHN 2 15.8m BF 15.0m 2 FF 17.0m B A B A G a l i p - Ve r t e i l e r Unterlagsboden im Gefälle zum SE ZIMMER 12.0m2 AS ZIMMER 14.3m2 S TR ÄTZE NIS V E L O PA R K P L AN B AULINIE J OH TA LW IE S EN ST RA SS E 127 Rénovation Maison paysanne typique à Wabern Un profond attachement Sur la Gurtenstrasse 137 au hameau de Gurtendörfli près de Wabern se trouve, encastrée dans une douce colline et en tourée par des arbres, une maison pay sanne typique âgée de plus de 400 ans. Malgré son grand âge, l’ouvrage n’a été revendu que deux fois. De longues chaînes d’héritages sont la preuve de l’importance qu’avait le bâtiment pour ses propriétaires respectifs. La propriétaire actuelle de la maison paysanne, la famille Suter-Dörig, montre le même attachement au bâti ment et a engagé l’architecte Philippe Urech pour rénover, restaurer et aména ger la maison avec toute sa sensibilité. Respect de l’âge Le bâtiment, achevé en 1598, était en son temps un ouvrage d’un type très répandu dans la région. Toutefois, deux ou quatre des poteaux à faîte vertical portant le toit à croupe étaient d’usage. La maison de la Gurtenstrasse 137, quant à elle, dispose de six poteaux à faîte vertical. Au cours de sa longue histoire, la maison a connu plu sieurs transformations, dont trois d’enver gure. Celles-ci ont eu une influence consi dérable non seulement sur la statique de l’objet (la structure porteuse a été com plétée avec des supports supplémentaires, deux caves voûtées ont été réalisées, puis deux poteaux à faîte vertical ont été reti rés), mais qui ont également modifié le cachet de la maison car ces interventions parfois grossières ont été réalisées avec peu d’attention pour les éléments origi naux du bâtiment. C’est l’amour de l'his toire qui a motivé la famille Suter-Dörig à songer à une transformation de la maison avec de strictes exigences. La statique était adaptée au bâtiment; d’autres élé ments étaient toutefois en mauvais état. Aucune rénovation de base n’ayant été effectuée, la construction en bois massif souffrait des courants d’air et de l’humi dité. En raison de son encastrement dans la colline, pensé à l’origine pour la proté ger des intempéries, l’eau pluviale s’écou lait sur l’arrière du bâtiment dans la ma çonnerie en grès et l’éprouvait durement. Vu de l’extérieur, les traces de l’interven tion de Philippe Urech sont impercep tibles. Même à l’intérieur du bâtiment, on n’y comprend pas grand-chose. Car la transformation de l’architecte ne concerne que la partie d’habitation déjà aménagée au rez-de-chaussée et à l’étage. La partie économat et combles (en surface environ les trois quarts du bâtiment) sont à l’in verse restées quasiment intouchées. Les fenêtres ont été remplacées, les sols au rez-de-chaussée refaits, la consommation d’énergie de la maison amenée au plus près des exigences actuelles, dans la me sure où le permettait le gros œuvre. A cet effet, la statique a été améliorée en de nombreux points et l’incidence de la lu mière du jour optimisée grâce à des tuiles en verre dans la toiture et des lanter neaux. De nouvelles rigoles d’évacuation des eaux sur l’arrière du bâtiment assu rent désormais la réduction à un mini mum du problème d’humidité. L’aspect esthétique de la transformation respecte strictement les exigences du maître d’ou vrage, qui ne souhaitait pas simplement laisser le bâtiment tel qu’il se présente mais rétablir le plus possible son aspect d’origine. L’intervention majeure et le cœur du projet concernent toutefois la conception de la partie d’habitation au rez-de-chaussée et à l’étage. Ici, les murs de séparation ont été réagencés et les pla fonds de l’étage surélevés à l’occasion d’une rénovation de la statique. A noter, tout particulièrement, la cuisine entière ment neuve sur deux étages avec son vi trage occupant quasiment tout le mur. L’architecte a développé un jeu intéres sant entre l’ancien et le nouveau. Des élé ments de remplacement ont été placés uniquement où cela était absolument né cessaire et l’on obtient ainsi en de nom breux endroits des morceaux d’ancien et de nouveau côte à côte: les poutres et meubles sombres et noueux, marqués par les ans, tranchent sur les murs en bois modernes, lisses et polis. Des fragments individuels qui, ensemble, forment une maison – une maison paysanne typique. 128 Exemples Illustration 120: La cuisine sur deux étages en forme de halle avec son vitrage grand format. (Photo: Alexander Gempeler) 129 Rénovation + ca . 4 .85 tennbühne + 4 .58 + 2 .28 OG heubühne / tenn ± 0 .00 gang alle masse sind am bau durch den unternehmer zu kontrollieren, unstimmigkeiten sind vor baubeginn mit dem architekten/bauleitung abzusprechen alle masse sind rohmasse sämtliche masse müssen auf bestehende fluchten (angaben gemäss bauleitung) überprüft werden sämtliche werkstattpläne müssen vor ausführungsbeginn durch den architekten genehmigt werden tür- bzw. fensterhöhen beziehen sich ab OK fertigem boden bzw. schwelle resp. OK fensterbank bis UK rohem sturz spitz- bzw. schlitzarbeiten dürfen nur mit genehmigung der bauleitung ausgeführt werden ingenieur statik ingenieur hlkk ingenieur sanitär ingenieur bauphysik landschaftsarchitekt : : : : : backstein stahl mst. 1:1 feuerfeste steine kalksandsteine typ .............. abbruch zementsteine mörtel gips verputz metall dichtungsmasse beton armiert / unarmiert holz massiv stahl (geschnitten) glas betonwerkstein kunststein vollholz brettschichtholz daemmstoffe kunststoffe sichtbeton holzwerkstoffe sperrschichten naturstein allgemein bestehend neu Illustration 121: Coupe transversale de l’ancienne maison paysanne typique âgée de 400 ans. planjournal gezeichnet planänderung grundeigentümer : ruth dörig, beat suter, freudenreichstrasse 16, 3047 bremgarten b. bern bauherrschaft : ruth dörig, beat suter, freudenreichstrasse 16, 3047 bremgarten b. bern : philippe urech dipl. architekt eth/sia waldeggstrasse 47, 3097 liebefeld grundeigentümer visum Illustration 122: Coupe longitudinale. architekt architekt korridor N Illustration 123: Plan du rez-de-chaussée. E 03-05 umbau bauernhaus suter/dörig, gurtendörfli plannr. plangrösse 84/60 datum rev. 24.04.2007/pu revisionsplan (Plans: Philippe Urech) längsschnitt c - c und querschnitt philippe urech dipl. architekt eth/sia waldeggstrasse 47 3097 liebefeld 1 : 50 tel 031 972 00 68 fax 031 972 00 69 mail [email protected] . bzw ingenieur statik ingenieur hlkk ingenieur sanitär ingenieur bauphysik landschaftsarchitekt : : : : : backstein stahl mst. 1:1 feuerfeste steine kalksandsteine typ .............. abbruch zementsteine mörtel gips verputz metall dichtungsmasse beton armiert / unarmiert holz massiv stahl (geschnitten) glas betonwerkstein kunststein vollholz brettschichtholz daemmstoffe kunststoffe sichtbeton holzwerkstoffe sperrschichten naturstein allgemein bestehend neu planjournal gezeichnet planänderung visum + ca. 4. .85 4 .85 tennbühne + ca tennbühne grundeigentümer : ruth dörig, beat suter, freudenreichstrasse 16, 3047 bremgarten b. bern bauherrschaft : ruth dörig, beat suter, freudenreichstrasse 16, 3047 bremgarten b. bern : philippe urech dipl. architekt eth/sia waldeggstrasse 47, 3097 liebefeld grundeigentümer korridor architekt + .28zimmer zimmer 2 + 22.28 2 architekt 03-05 umbau bauernhaus suter/dörig, gurtendörfli + .02stube stube + 00.02 querschnitt revisionsplan längs- und querschnitt philippe urech dipl. architekt eth/sia waldeggstrasse 47 3097 liebefeld N E ± .00küche küche ± 00.00 plannr. plangrösse 84/60 datum rev. 24.04.2007/pu 1 : 50 tel 031 972 00 68 fax 031 972 00 69 mail [email protected] alle masse sind am bau durch den unternehmer zu kontrollieren, unstimmigkeiten sind vor baubeginn mit dem architekten/b alle masse sind rohmasse sämtliche masse müssen auf bestehende fluchten (angaben gemäss bauleitung) überprüft werden sämtliche werkstattpläne müssen vor ausführungsbeginn durch den architekten genehmigt werden tür- bzw. fensterhöhen beziehen sich ab OK fertigem boden bzw. schwelle resp. OK fensterbank bis UK rohem sturz spitz- bzw. schlitzarbeiten dürfen nur mit genehmigung der bauleitung ausgeführt werden ingenieur statik ingenieur hlkk ingenieur sanitär ingenieur bauphysik landschaftsarchitekt : : : : : backstein stahl mst. 1:1 feuerfeste steine kalksandsteine typ .............. abbruch zementsteine mörtel gips verputz metall beton armiert / unarmiert holz massiv stahl (geschnitten) betonwerkstein kunststein vollholz brettschichtholz daemmstoffe sichtbeton holzwerkstoffe sperrschichten bestehend neu planjournal gezeichnet planänderung grundeigentümer : ruth dörig, beat suter, freudenreichstrasse 16, 3047 bremgarten b. bern bauherrschaft : ruth dörig, beat suter, freudenreichstrasse 16, 3047 bremgarten b. bern : philippe urech dipl. architekt eth/sia waldeggstrasse 47, 3097 liebefeld grundeigentümer architekt architekt E 03-05 umbau bauernhaus suter/dörig, gurtendörfli revisionsplan N grundriss erdgeschoss philippe urech dipl. architekt eth/sia waldeggstrasse 47 3097 liebefeld plannr. plangrösse 90/60 datum rev. 24.04. 1 : 50 tel 031 972 00 68 fax 031 972 00 69 mail p.urech 130 Exemples Ecole primaire de Monte Carasso Une histoire sans fin Lugi Snozzi, l’un des architectes suisses contemporains les plus renommés, com mença ses travaux dans le petit village de Monte Carasso, dans le canton du Tessin, il y a presque quatre décennies, avec le projet de logements «Verdemonte». A l’occasion d’une réorganisation fonda mentale et courageuse de l’infrastructure du quartier, la commune se tourna vers Snozzi. Le couvent des Augustines au centre du village devait devenir le nou veau siège de l’école primaire. Monte Ca rasso avait également besoin d’une place du village. Cela n’étaient toutefois que deux des nombreuses mesures du grand projet qui permit au village d’arborer une nouvelle identité. La transformation du couvent montre de nombreux parallèles avec la réorganisa tion du village lui-même. Ainsi, le com plexe de construction en forme de L était, sur le plan architectural, fragmenté et hé téroclite. Snozzi nivela là où il fallait nive ler, remplaça ce qu’il fallait remplacer, res taura là où l’on voulait restaurer et réduit l’ensemble à l’essentiel. Il éleva le toit du couvent sur une ligne homogène. Ce fai sant, il plaça sur l’aile principale, suivant l’exemple de son aspect de jadis, un toit en croupe, tandis que dans l’aile nord, cinq salles de classe à deux étages trouvè rent place sous un demi-toit arrondi. En outre, Snozzi homogénéisa les façades par l’agencement des fenêtres, la couleur et la désobstruction des arcades aupara vant murées par endroit, ce qui permit ainsi au couvant de recevoir côté cour une élégante allée de colonnes traversante. Pour finir, l’architecte nettoya le terrain autour du couvent, définit au sein de ses ailes une surface rectangulaire, de ma nière à ce que l’actuelle école primaire possède une forme claire, facilement re connaissable et délimite désormais la place de village. Celle-ci est de surcroît fermée côté sud-ouest par l’église qui se trouve à proximité immédiate du couvent. En 2009, la commune de Monte Carasso demanda à Snozzi d’agrandir l’école. Etant donné qu’il n’y avait aucun gros œuvre historique à l’emplacement trouvé, Snozzi put réaliser une construction nou velle. Pour l’aménagement des deux nou velles salles de classe, il utilisa du béton apparent. L’architecte poursuivit logique ment les lignes horizontales qu’il avait au paravant définies, ce qui permit d’intégrer les nouvelles ailes latérales dans l’existant avec des moyens simples. La forme du toit de l’annexe, quant à elle, est véritable ment astucieuse. Elle présente la même coupe que les toits des cinq salles de classe de l’aile est, mais décalé d’un étage vers le bas. La nouvelle construction se fait ainsi l’écho de la précédente. En architec ture, la gestion de l’existant est toujours un juste équilibre entre respect de l’his toire et nécessité de modification. Dans son travail sur le couvent de Monte Ca rasso, Luigi Snozzi prouve que cet équi libre est possible. Illustration 124: La toiture de la toute nouvelle annexe en béton apparent présente la même coupe que les toits des cinq salles de classe de l’aile est, mais décalé d’un étage vers le bas. Illustration 125: Vue de l’intérieur des deux nouvelles salles de classe. 131 Rénovation 132 Exemples Illustration 126: L’annexe en béton apparent forme une unité avec l’existant. 133 Rénovation 134 Exemples +9.20 +9.20 +7.84 +5.15 +5.05 +2.57 +1.07 0.49 +0.03 0.56 0.41 0.29 0.15 ±0.00 0.12 -0.06 -0.13 0.17 -0.49 4.18 +9.20 9.20 7.84 5.15 5.15 7.84 6.28 4.43 7.84 +9.20 9.20 1.36 +9.20 0.35 9.20 5.15 4.99 9.20 4.77 2.57 4.77 2.57 2.02 2.02 0.55 cappella 0.56 0.56 +0.34 2.51 1.20 +0.00 +0.00 -0.12 0.41 0.17 +0.00 5 -0.49 3.59 -0.49 -3.40 RD NO A Illustration 127: Coupe longitudinale et trois coupes transversales de l’annexe de 2009. Illustration 128: Plan de l’ensemble. B B C C D D E E A Photos et plans: Luigi Snozzi 135 Rénovation Maison Matten à Ballenberg Un important objet d’exposition Le musée à ciel ouvert de Ballenberg se veut le témoin de l’histoire constructive, architecturale et culturelle suisse. Parmi plus de 100 constructions traditionnelles des époques les plus diverses s’en trouve une qui ne s’oriente pas vers le passé mais vers l’avenir – la maison Matten. Cette construction en bloc classique de l’Ober land bernois, érigée à la fin du 16e siècle sur un socle de cave maçonné, est deve nue en 1977 la propriété du musée, où elle se trouve depuis lors. Vers l'an 2000, le bâtiment reçut une nouvelle fonction. Dans le cadre du projet «Tradition et inno vation» soutenu par la fondation cultu relle suisse «Pro Helvetia», on souhaitait montrer, dans l’exemple de la maison Matten, que l’architecture ancestrale ne devait pas nécessairement céder la place à l’architecture moderne pour offrir aux hommes une qualité d’habitation contem poraine. Au contraire, une transformation élaborée permet également aux anciens bâtiments de remplir les exigences ac tuelles. Conformément aux prescriptions du maître d’ouvrage, le concept devait dans la mesure du possible laisser le gros œuvre original de la construction «Strickbau» in touché, tout en répondant aux exigences actuelles en matière de confort d’habita tion. En outre, les interventions tech niques et le résultat final devaient être exemplaires du point de vue écologique. Le budget s’orientait sur celui d’une fa mille type avec des revenus moyens. L’ar chitecte Patrick Thurston commença son travail par une analyse approfondie de la situation. Il en résulta non seulement une meilleure compréhension de la qualité de l’objet, qui présentait une forme puis sante, des pièces harmonieusement pro portionnées et une impressionnante cui sine-fumoir sur deux étages. La transfor mation fut achevée en 2007. La construc tion en bloc fut quasi entièrement habillée sur l’intérieur avec des poutres en sapin de 10 cm d’épaisseur. Ce revêtement conservé dans le modèle «Strickbau» de la maison, confère aux pièces intérieures des lignes droites élé gantes et des surfaces claires. En de nom breux endroits, l’habillage est interrompu, laissant apparaître en dessous le gros œuvre d’origine. La maison originelle fait l’effet d’un tableau sur la paroi de la nou velle enveloppe. Bien que cette intervention ait grignoté un peu de surface d’habitation et laissé disparaître un peu de l’atmosphère d’ori gine, elle présente cependant l’avantage d’isoler désormais parfaitement la mai son. Cela permit de mettre en œuvre une solution élaborée pour le chauffage: sous l’enveloppe en fer du poêle historique, un absorbeur a été intégré. Ainsi, le poêle sert de chauffage pour toute la maison. Une nouvelle annexe du côté du pignon de la maison agrandit l’espace. Les salles de bain sont également nouvelles. Les pla fonds de l’étage supérieur, auparavant trop bas (182 cm), avancent désormais comme un pignon légèrement incliné dans l’espace de toit. La maison Matten est ouverte à la visite pour tous les intéres sés, en tant que logement contemporain, dans le musée à ciel ouvert de Ballenberg. Le processus de transformation y est pré senté, et montre que la rénovation d’un bâtiment précieux sur le plan historique est possible, et qu’un résultat satisfaisant à la fois sur le plan architectural et sur le plan culturel et historique est réalisable. 136 Exemples Illustration 129: L’objet d’exposition avec le nouvel agrandissement côté pignon. Illustration 130: Situation. 1031 Z (Photo et plan: Patrick Thurston) 137 Rénovation Schemagrundriss Untergeschoss 1:100 Schemagrundriss Erdgeschoss 1:100 Illustration 131: Plan du sous-sol. Illustration 132: Plan du rez-de-chaussée. Illustration 133: Plan de l’étage. (Plans: Patrick Thurston) Schemagrundriss Obergeschoss 1:100 139 Rénovation Chapitre 15 Annexe Sources ]]Minergie-P. De Marco Ragonesi, Urs-Pe ter Menti, Adrian Tschui, Benno Zurfluh. La maison de la société à 2000 watts, 3e édi tion. Zurich, Faktor Verlag 2010 ]]Aus Bauschäden lernen. Auteur: Jürgen Blaich. Zurich, HEV 2008 ]]Dans le détail: Gebäudehüllen. Auteur: Christian Schittich (éd.). 2e édition éten due. Munich, Detail 2006 ]]Clima Skin. Auteurs: Gerhard Hausladen, Michael de Saldanha, Petra Liedl. Munich, Callwey Verlag 2006 ]]Clima Design. Auteurs: Gerhard Hausla den, Michael de Saldanha, Petra Liedl, Chris tina Sager. Munich, Callwey Verlag 2004 Infos complémentaires Bibliographie générale ]]Atlas Sanierung. Auteurs: Georg Giebeler, Harald Krause, Rainer Fisch. Instandhaltung, Umbau, Ergänzung. Munich, Detail 2008 ]]Energie Atlas – Nachhaltige Architektur. Auteurs: Manfred Hegger, Matthias Fuchs, Thomas Stark, Martin Zeumer. Munich, De tail 2007 ]]Dans le détail: Bauen im Bestand. Auteur: Christian Schittich (éd.). Innovative Kon zepte für neue Nutzungen. Munich, Detail 2003 ]]Element 29. Protection thermique dans le bâtiment. Auteurs: Thomas Frank, Jutta Glanzmann, Bruno Keller, Andreas Queisser, Marco Ragonesi. Zurich, Faktor Verlag 2010 ]]Element 30. Protection contre le bruit dans le bâtiment. Auteurs: Jutta Glanz mann, Walter Lips, Rolf Meier, Werner Stal der. Zurich, Faktor Verlag 2011 ]]Energetische Sanierung von Altbauten. Auteur: Josef Maier. Stuttgart, Fraunhofer IRB Verlag 2009 Normes et règlements ]]Norme SIA 180, édition 1999. Isolation thermique et protection contre l’humidité dans les bâtiments ]]Norme SIA 232, édition 2000. Toitures inclinées ]]Norme SIA 233, édition 2000. Revête ments de façades – Bardages ]]Norme SIA 235, édition 1997. Travaux de couvertures: Toitures inclinées et revête ments de façade ]]Norme SIA 243, édition 2008. Isolation thermique extérieure recouverte d’un crépi ]]Norme SIA 271, édition 2007. Etanchéité des bâtiments ]]Norme SIA 279, édition 2004. Isolants thermiques ]]Norme SIA 331, édition 2008. Fenêtres ]]Norme SIA 380/1, édition 2009. L’énergie thermique dans le bâtiment ]]Norme SIA 381.10, édition 2000. Maté riaux et produits pour le bâtiment – Proprié tés hygrothermiques – Valeurs utiles tabu lées ]]Norme SIA 382/1, édition 2007. Perfor mances techniques requises pour les instal lations de ventilation et de climatisation ]]Norme SIA 382/2, édition 2011. Puis sance requise et besoins d’énergie ]]Cahier technique SIA 2001, édition 2009. Isolants thermiques – Valeurs thermiques déclarées et autres données des fournis seurs et fabricants ]]Cahier technique SIA 2021, édition 2002. Bâtiments vitrés – Confort et efficience énergétique ]]Cahier technique SIA 2028, édition 2010. Données climatiques pour la physique du bâtiment, l’énergie et les installations du bâtiment ]]Cahier technique SIA 2032, édition 2010. L’énergie grise des bâtiments ]]Cahier technique SIA 2040: Objectifs de performance énergétique, 2011 ]]Documentation relative à SIA 2040, 2011 Internet www.baufachinformation.de www.detail.de www.endk.ch www.faktor.ch www.sia.ch www.vdf.ethz.ch 140 Annexe Index des mots clés A Accessibilité aux handicapés 104 Acoustique des salles 64 Agents énergétiques 93 Agents énergétiques fossiles 95 Ajustement 102 Amiante 76 Analyse 25 Analyse d’un site contaminé 73 Architecture paysagère 104 Argon 49 B Barrières anti-incendie 83 Bassin de rétention 106 Besoin maximal admissible en chaleur 41 Bien-être 13 Biodiesel 96 Biogaz 94 Bois 96 Bois déchiqueté 94 Bois en bûches 94 bouleversement 12 Bruit aérien 61 Bruit de choc 62 Bruit de l’extérieur 60 Butons 68 C Cadmium 76 Capteur plat pour chauffage + eau chaude maison familiale 94 Capteurs solaires 97 Centrale de couplage chaleur-force à gaz 94 Centrale de couplage chaleur-force au biogaz 94 Chalet 113 Chaleur à distance 95 Chaleur rejetée 100 Chaudière à gaz 93 Chaudière à granulés de bois 93 Chaudière à mazout 93 Chaudière à modulation + à condensation 93 Chauffage à chaudière individuelle 93 Chauffage électrique 93 Chrome 76 Coefficient de performance 97 Coefficient de performance annuel 97 Coefficient of performance 97 Combustion des déchets 94 Communauté 12 Communication 8, 31 Concept de protection contre l’incendie 81 Concepts de matériaux 73 Concepts énergétiques 85 Conduite de drainage 58 Conservation des monuments historiques 21 Construction nouvelle de remplacement 7 Constructions nouvelles 41 Contrat de location 32 Contre-lattage 51 Couche d’étanchéité à l’air 51 Couche d’étanchéité à l’eau 56 Couplage chaleur-force 100 Coûts du cycle de vie 12 Couverture 51 Cycle de vie 37 D Degré de couverture solaire 99 Degré de technicité 91 Design 12 Diffusion de vapeur 58 Discounted Cash Flow 39 Données des écobilans 94 Double vitrage 49 Drain 57 Durée de réverbération 64 Durée de vie 18 E Eau 103 Eau de pluie 104 Ecobilan 19 Ecologie 86 Ecologie de la construction 90 Economie 10, 86 Ecran d’étanchéité 58 Elastomère 55 Electricité solaire 98 Elimination des défauts 6 Emissions de gaz à effet de serre 95 Energie d’exploitation 14 141 Rénovation Energie primaire 94 Eolien 94 Espace extérieur 103 Espaces libres 12 Evaluation de la substance bâtie 6 Exigence accrue 62 Exigence minimum 62 Extensions 41 F Façades 45 Facteurs d’écopoints 95 Fenêtre à caisson 51 Fenêtres 49 Fibres minérales 76 Flexibilité 80 Fondations 58 Formes des métaux 76 Frais d’aménagement 13 Frais d’entretien 14 Frais d’exploitation 14 G Gaz naturel 93, 94 Grange 119 Granulés de bois 94 Gros œuvre 13 I ICOMOS 21 IFP 28 Inadéquation 24 Infiltration 104 Infrastructure 14 Installations photovoltaïques 99 Installations techniques 63 Investisseur 33 Isolation extérieure ventilée par l’arrière 45 Isolation intérieure 58 ISOS 28 J Joint de séparation 65 K Krypton 49 L Lattage du toit 51 Lieu de rencontre 116 Loi sur la protection de l’environnement 59 Loi sur le travail 81 Loyer sans chauffage 37 M Maison paysanne de montagne 113 Maison paysanne typique 127 Maître d’ouvrage 32 Marché de l’immobilier 14 Matériaux de construction 14 Matières synthétiques 55 Mazout 93, 94 Mercure 76 Métaux lourds 76 Minergie 41 Minergie-Eco 90 Minergie-P 41, 111 Modèle de prescriptions des cantons 41 Modernisation globale 7 N Norme de protection contre l’incendie 81 Norme SIA 112/1 17 O Offre en matière d’espace 28 Optimisation 102 Ordonnance AEAI 83 Ordonnance fédérale sur la protection contre le bruit 59 P Pare-vapeur 58 Paysage 14 Performance énergétique SIA 42 Périmètre d’isolation 56 Permis de construire 32 Photovoltaïque 94 Plafond de la cave 57 Plancher du galetas 56 Planification 31 Plomb 76 Polychlorobiphényle 76 Pompe à chaleur 93 Pompe à chaleur électrique air/eau 94 Pompes à chaleur 97 Potentiel 30 Potentiel en termes de droit de la construc tion 6 142 Annexe Pouvoir d’achat 37 Prélèvement de subventions 12 Prescriptions en matière de protection contre l’incendie 81 Prescriptions légales en matière de construction 28 Prestation culturelle 10 Protection contre l’humidité 57 Protection contre l’incendie 81 Protection contre l’incendie sur le plan technique 83 Protection contre l’intrusion 84 Protection phonique 59 Q Qualité esthétique 10 Qualités spatiales et esthétiques 26 R Remblai drainant 58 Rénovation en surface 6 Reprise en sous-œuvre 68 Revêtement IR 49 Revêtements haute visibilité 104 Rosace du développement durable 16 Rosace simple du développement durable 15 S Salles de cours 64 Santé 13 Sécurité 81 Séparation des éléments 80 Séparation des systèmes 73, 79 Simple vitrage 49 Sites contaminés 73 Sol 14, 103 Stratégie 31 Stratégie de portfolio immobilier 31 Structure en bois 53 Structure porteuse 65 Surélévation 67 Surenchère spatiale 22 Surenchère technique 24 Surface de capteurs 98 Système primaire 18, 19 Système secondaire 19 Systèmes secondaires 18 Système tertiaire 18, 19 T Toiture à pente brisée 51 Toiture chaude 51 Toiture compacte 54 Toiture composite 54 Toiture en pente 51 Toiture froide ventilée par l’arrière 54 Toiture inversée 54 Toiture plate 54 Transformation 44, 70 U Utilisation 12 V Valeur ajoutée 14 Valeur d’alarme 60 Valeur de capital 39 Valeur de planification 60 Valeur limite d’immission 60 Valorisation 12 Végétation 104 Vitrage 49 Un classique – réédité Depuis les années 1980, la série d’ouvrages spécialisés Element fait partie des instruments de travail les plus element 29 Wärmeschutz im Hochbau importants pour les professionnels de la construction en matière de formation et de pratique. Element 29, Protection thermique dans le bâtiment, est disponible dans une version complètement revue. Cet ouvrage présente une introduction dans la physique de la protection thermique ainsi qu’un catalogue exhaustif des éléments de construction avec des solutions pratiques. De Thomas Frank, Jutta Glanzmann, Bruno Keller, Andreas Queisser, Marco Ragonesi. 1ère édition, 80 pages, quadrichromie. 50 francs, Faktor Verlag, Zurich 2011. ISBN: 978-3-905711-12-7 Element 30, Protection contre le bruit dans le bâtiment, présente de nombreux exemples de construction element 30 Schallschutz im Hochbau et de mise en œuvre, complété par de multiples données qualitatives et quantitatives. De plus, il présente les principes et exigences de la norme complexe SIA 181. Cette publication représente ainsi l’instrument de planification idéal pour les architectes, les ingénieurs et les acousticiens. De Jutta Glanzmann, Luboš Krajči, Walter Lips, Ralf Meier et Werner Stadler. 1ère édition, 64 pages, quadrichromie. 50 francs, Faktor Verlag, Zurich 2013. ISBN: 978-3-905711-20-2 Faktor Verlag AG Hardstrasse 322a 8005 Zürich Tel. 044 316 10 60 Fax 044 316 10 61 [email protected] www.faktor.ch ISBN: 978-3-905711-17-2