Quelle place pour le Béton Prêt à l’Emploi (BPE) dans les solutions constructives mixtes ?

« Atouts et apports du BPE pour les solutions mixtes appliquées aux logements collectifs et aux bâtiments non-résidentiels. »  Accessible en ligne : http://mediatheque.snbpe.org/userfiles/file/mediatheque/public/Doc%20mixit%C3%A9%2002022016.pdf

Atouts et apports du BPE aux solutions mixtes Valoriser les performances des autres matériaux dès lors qu’ils sont associés par le maître d’ouvrage dans son projet, que ses choix soient guidés par des opportunités techniques ou dictés par les attentes du donneur d’ordre Accueillir les autres matériaux et se combiner avec eux pour optimiser des systèmes constructifs au sein d’un même ouvrage : le bon matériau au bon endroit Contribuer à la performance environnementale des ouvrages :  impact carbone du bâtiment

La mixité des matériaux existe depuis toujours : Un peu d’histoire La mixité des matériaux existe depuis toujours : Depuis l’antiquité, les matériaux locaux ont été privilégiés (pierre, bois, brique, mortier) : Chacun était utilisé en fonction de sa résistance attendue dans la construction, afin de participer à la solidité de l’ensemble. Une mixité des matériaux parfaite et raisonnée, la destination de chacun étant induite par sa fonction structurelle, isolante, décorative, etc.

Un peu d’histoire La mixité a évolué en fonction de la découverte des matériaux de construction : L’usage du métal et du verre dans les grandes verrières du XIXème siècle a durablement modifié la physionomie des villes ; L’acier a révolutionné la conception et la portance des ouvrages d’art et des ponts ; Le développement du béton s’est inscrit naturellement dans la longue histoire des techniques constructives. Proximité avec les ouvrages : les Hommes ont toujours privilégié l’utilisation de matériaux locaux.

Les apports responsables du BPE à la mixité - Santé Atouts du BPE Minéral : aucun COV et n’influe pas sur la qualité de l’air intérieur (classé A+) Inerte : inhibiteur naturel de la croissance des moisissures et des champignons Matériau protégeant des ondes électromagnétiques Matériau dense : au sein d’un système d’isolation acoustique, concourt à l’affaiblissement de la propagation des bruits solidiens et aériens Apports du BPE à la mixité Améliore la qualité de l’air intérieur dans les ouvrages mixtes Supprime le risque de pourrissement de la structure Protège les occupants de l’humidité Protège la santé des occupants Procure un meilleur confort de vie aux occupants Illustration Restructuration de l’Hôpital Necker Enfants-Malades Mixité utilisée : BPE + Verre + Acier Besoins satisfaits grâce à la mixité des matériaux : protéger les malades de toutes contaminations possibles + apporter de la lumière + avoir une structure supportant 10 étages

Les apports responsables du BPE à la mixité - Environnement Atouts du BPE Matériau s’intégrant dans l’environnement local Matériau permettant des gestes architecturaux adaptés à la vie des usagers Matériau sachant contribuer à une empreinte carbone limitée Apports du BPE à la mixité Réalisation de bâtiments mixtes haut de gamme, tant en ville qu’à la campagne Associé à d’autres matériaux locaux, les possibilités architecturales sont multipliées Les solutions constructives mixtes optimisent les performances environnementales des bâtiment notamment au niveau de l’empreinte carbone Illustration EHPAD à Saint-Germain-Nuelles Mixité utilisée : BPE + Terre Cuite Besoins satisfaits grâce à la mixité des matériaux : utiliser des matériaux modernes imitant des aspects de finition anciens, afin de s’intégrer à l’environnement paysager local

Les apports responsables du BPE à la mixité – Economie circulaire Atouts du BPE Matériau acteur du dynamisme des territoires et à la proximité des chantiers Economies de ressources naturelles, valorisation et recyclage : 80 % des bétons de déconstruction sont d’ores et déjà valorisés Matériaux répondant à la démarche de l’éco-conception Apports du BPE à la mixité Développe l’économie locale et répond ainsi aux problématiques des territoires Valorisable en fin de vie avec une gestion des ressources naturelles raisonnée Mariage parfait avec les matériaux biosourcés Illustration Technopole de Saint Lô Mixité utilisée : BPE + béton préfabriqué + granulats apparents Besoins satisfaits grâce à la mixité des matériaux : volonté de l’architecte d’utiliser des matériaux locaux pour des raisons architecturales, environnementales et économiques

Les apports responsables du BPE à la mixité – Compétitivité économique Atouts du BPE Matériau accessible à tous et fabriqué partout, qui a permis d’accélérer la construction d’une manière globale Pour les logements collectifs : le BPE permet des gains de surface habitable Pour les bureaux : le BPE optimise les consommations d’énergie et les coûts d’exploitation et d’investissement associés Apports du BPE à la mixité Matériau économique : le BPE apporte à la mixité des matériaux ses atouts en termes de structure et d’optimisation de la surface Respect de l’enveloppe budgétaire d’un ouvrage mixte en utilisant des matériaux produits localement Illustration Crèche collective municipale à Paris Mixité utilisée : bois + béton ; système Mix 3B (Bois Béton Bouygues) Besoins satisfaits grâce à la mixité des matériaux : construire sur 7 niveaux avec un sous-sol + apporter la meilleure équation prix / performances / expression architecturale + autoriser la flexibilité des usages en dissociant la structure de l’enveloppe

Les apports techniques du BPE à la mixité – Thermique et inertie Atouts du BPE Matériau lourd (2 400 kg/m3), avec une très forte inertie thermique Matériau qui concourt à la résistance thermique des bâtiments Matériaux renforçant l’étanchéité à l’air des bâtiments Apports du BPE à la mixité Le BPE, associé à des techniques d’isolation diverses et variées (ITI ou ITE) permet de réaliser tout type d’ouvrage mixte Il peut se revêtir de n’importe quel revêtement de façade (verre, bois, terre cuite, zinc) sans incidence sur les plans d’aménagement classiques Utiliser le BPE comme élément de structure permet au bâtiment mixte de traverser tous types de climats Illustration Réhabilitation / extension de la mairie des Mureaux Mixité utilisée : béton + pierre naturelle Besoins satisfaits grâce à la mixité des matériaux : répondre aux exigences de l’inertie thermique + meilleure gestion de l’énergie + respect de l’architecture existante

Les apports techniques du BPE à la mixité - Feu / sécurité incendie Atouts du BPE Elément massif à faible conductivité thermique, bénéficiant d’un très bon comportement au feu et ne nécessitant pas de protection particulière pour atteindre les niveaux réglementaires requis Classé A1 : le BPE est « incombustible » et n’émet pas de fumées Résiste au feu et ne le propage pas N’émet pas de fumées lors d’un incendie Apports du BPE à la mixité Utiliser le BPE comme élément de structure dans un bâtiment mixte protège les occupants du risque incendie Illustration Siège social de la SNCF Mixité utilisée : béton + béton précontraint + verre + acier Besoins satisfaits grâce à la mixité des matériaux : répondre à la réglementation des IGH (résistance au feu) + amener de la transparence au bâtiment (qualité esthétique recherchée)

Les apports techniques du BPE à la mixité – Acoustique Atouts du BPE Le BPE permet de réaliser des structures lourdes et très homogènes dans leur conception RAPPEL : La conception du bâtiment et le bon traitement des liaisons sont des facteurs essentiels pour garantir une bonne acoustique Apports du BPE à la mixité Excellentes performances acoustiques : utilisé en plancher mixte, le BPE contribue au grand confort acoustique aux occupants et augmente ainsi les performances globales du système constructif Illustration Campus Chimie Balard à Montpellier Mixité utilisée : bois + béton avec le système SBB® développé par Studio AIA Besoins satisfaits grâce à la mixité des matériaux : plancher SBB® répondant aux besoins d’une structure limitée en hauteur + gain en termes d’inertie et d’acoustique + confort d’été

Les apports techniques du BPE à la mixité – Séisme Atouts du BPE Les ossatures en béton armé ont un comportement satisfaisant lors des secousses sismiques. Ces armatures assurent un comportement ductile des ouvrages. Rappel : Le moyen le plus efficace pour se protéger des effets d’un séisme est le respect des règles de construction parasismiques Apports du BPE à la mixité Comportement performant lors des secousses sismiques avec le BPE utilisé en tant que béton armé dans les murs et planchers, et en tant que contreventement dans des ouvrages mixtes Illustration Collège de La Bâtie-Neuve dans les Hautes Alpes Mixité utilisée : bois + béton Besoins satisfaits grâce à la mixité des matériaux : traiter un bâtiment peu élevé, situé en zone sismique + inscription dans l’environnement local

Les apports techniques du BPE à la mixité – Durabilité Atouts du BPE Matériau maîtrisé, facile à mettre en œuvre et nécessitant peu d’entretien Correctement utilisé, le BPE dure plus de 100 ans Apports du BPE à la mixité Le BPE confère une grande durée de vie aux ouvrages. En s’appuyant sur une structure BPE, les ouvrages bénéficient de coûts d’entretien maîtrisés. Illustration Le béton armé accompagne les immeubles de grande hauteur (IGH) depuis leur origine

En synthèse (1/2) Bâtiments confortables et sains  solution constructive mixte privilégiée = structure (mur et plancher) en BPE, isolation thermique intérieure ou extérieure, façade légère rapportée (verre, bois, terre cuite, pierre naturelle agrafée, etc.). Performances environnementales  intégration aux architectures locales et faible empreinte CO2. Bâtiments durables et vertueux  les acteurs de la construction peuvent opter pour des solutions mixtes avec des matériaux locaux répondant favorablement en matière de développement durable. Bâtiments économiquement performants  faire appel aux matériaux les plus compétitifs, tant au niveau du coût matière que du coût de mise en œuvre. 4 : utiliser le BPE comme matériau de structure dans un ouvrage mixte assure un niveau de coût peu élevé permettant ainsi de choisir d’autres matériaux un peu plus onéreux.

En synthèse (2/2) Bâtiments thermiquement performants  l’association gagnante fait appel au BPE en structure et aux isolants (ITI ou ITE), conformément aux exigences de la RT 2012 : les matériaux en façade peuvent jouer un rôle tant esthétique que fonctionnel (ex : des pare-soleils en bois). BPE barrière coupe-feu  intérêt d’utiliser le BPE pour bénéficier de bâtiments sûrs. Bâtiments acoustiquement performants  les solutions constructives mixtes s’intègrent dans des bâtiments où les exigences acoustiques sont fortes. Bâtiments résistants aux séismes  le béton armé est la réponse structurelle la plus appropriée, notamment dans des zones sismiques exposées : en zone sismique faible ou modérée, il est envisageable d’utiliser des solutions constructives mixtes, en accord avec la réglementation sismique en vigueur. Bâtiments pérennes  employer des matériaux dont la longévité est grande, pour prendre en compte les évolutions du bâtiment en termes d’usages mais également les évolutions climatiques.

Optimisation des solutions constructives mixtes : Conclusion 1/2 Dès à présent : Optimisation des solutions constructives mixtes : En protégeant la santé des occupants : qualité de l’air intérieur, maladies liées à l’humidité, confort de vie ; En diminuant l’impact sur l’environnement : empreinte carbone, durée de vie allongée et architecture locale ; En répondant aux contraintes du développement durable : dynamisme des territoires, économies des ressources, économie locale, l’éco-conception ; En étant compétitif d’un point de vue économique ; En apportant des performances techniques : thermique, inertie, résistance au feu et sécurité incendie, acoustique, sismique et de durabilité. Le BPE est le matériau incontournable de la mixité.

Conclusion 2/2 Et pour demain : Les bâtiments construits aujourd’hui devront faire preuve de résilience tout en préservant les ressources naturelles : En repoussant les limites de la mixité des matériaux jusqu’à faciliter la mixité des usages au cours du cycle de vie des bâtiments ; En capitalisant sur la performance et la durabilité des systèmes constructifs ; En exploitant la verticalité pour économiser le foncier ; En favorisant le partage des usages des bâtiments. Le BIM n’est pas un obstacle à la mixité : il offre aux maîtres d’œuvres et aux maîtres d’ouvrages la possibilité d’optimiser le choix des matériaux de construction en prenant en compte la conception, la vie en œuvre, la déconstruction et le recyclage.