À plus dun an de la mise en place de la Réglementation environnementale (RE 2020) qui intégrera lempreinte carbone de toute nouvelle construction au même titre que sa consommation dénergie, force est de constater que les industriels ne ménagent pas leurs efforts en matière de solutions innovantes. La dernière édition des Awards de linnovation du Mondial du bâtiment confirme ce dynamisme et la capacité de renouveau de la filière selon son directeur Guillaume Loizeau. Sous limpulsion du label E+C-, la maçonnerie est ainsi entrée dans lère décarbonée, préfabriquée et celle de léconomie circulaire. Nous avons pioché dans le palmarès 2019, côtés nominés et lauréats, quelques innovations qui pourraient bien révolutionner le secteur de la construction. Découvertes.
Des chantiers propres
La préfabrication des maisons présente également un intérêt environnemental grâce à des chantiers propres. Un critère important dans la cadre de la future réglementation environnementale 2020. Lindustrialisation de la construction en usine permet en effet de maîtriser les quantités et donc les déchets. Tous les produits ou matériaux mis en uvre sont alors beaucoup plus facilement recyclés.
Une enveloppe complète préfabriquée
Lentreprise Arteck avec sa solution Respir® fait partie des dix lauréats des Awards de linnovation.
Le concept ? Une enveloppe complète du bâtiment, fabriquée en atelier, comprenant une ossature pré-équipée, un système de planchers, et lensemble des éléments nécessaires à la stabilité et à la durabilité de la structure. Principal élément de cette innovation, le mur est composé de trois couches distinctes dossature bois, remplies disolant en laine et fibre de bois. Cette structure, inspirée de la traditionnelle maison à colombages, permet notamment dassurer une très forte isolation thermique et acoustique et ainsi de construire des maisons très performantes, voire passives (le mur atteint un R de 7.0 m.K/W). Lenveloppe est fabriquée à partir de matériaux biosourcés (bois et laines de bois), en réduisant au maximum la quantité de colles (à base de formaldéhydes, responsables démission de COV) pour garantir un air intérieur toujours sain. « Enfin, là où une maison maçonnée de 100 m. génère un bilan carbone de lordre de 120T, une maison ossature bois Arteck se situe aux alentours de - 30T : un bilan négatif, car le carbone consommé par les bois durant leur croissance est stocké lors de la coupe... » Il est par ailleurs compatible avec lévolution du DTU bois qui rendra obligatoire la notion de perspirance des parois.
Le plus. Le caractère innovant de cette solution se retrouve aussi dans le processus dindustrialisation. Conçues et dessinées avec une précision millimétrique, les parois sont assemblées en usine : elles comprennent la structure, lisolation, le pare-vapeur, le bardage et même les menuiseries extérieures ! Cette construction hors site permet de travailler dans un environnement extrêmement maîtrisé. « Imaginé par et pour des charpentiers, le système de montage de lenveloppe permet une mise en uvre aisée, en moins dune semaine lenveloppe est titulaire dune évaluation technique du FCBA (2018), qui lassimile à une technique courante de construction », rappelle la société.
Un logiciel 3D pour l'enveloppe du bâtiment
Procal a pensé aux concepteurs déroutés par la 3D, obligatoire dans une approche BIM. Son logiciel prend les façades et ouvertures dessinés en 2D et construit la façade en ajoutant tous les composants en 3D : panneaux de façade, cassette, ossatures, équerres, plateaux, isolation thermique et tous les habillages. Le gain pour lutilisateur, selon le fabricant est multiple : augmentation de la productivité, fiabilité des études, diminution des risques, réduction des coûts des projets. En cours de certification.
Un mur porteur à énergie positive
« Nous avions pour ambition daméliorer conjointement lefficacité énergétique, environnementale au sens large et la performance économique globale des bâtiments », annonce en préambule le groupe Solutions Composites.
Le concept. Wall E+®, pour « Mur à énergie positive » est un système constructif innovant en matériaux composites, à hautes performances énergétiques, utilisé comme mur porteur, plancher ou couverture. Tout en finesse mais costaud, Wall E+ ® exploite les qualités inhérentes aux matériaux composites et lintégration naturelle de systèmes de récupération dénergie dans la structure même du bloc-façade. « La formulation GlassTherm® de nos matériaux composites qui constituent le système constructif Wall E+® présente des performances thermiques bien plus importantes que les matériaux traditionnels », traduit lentreprise. Wall E+® facilite aussi lintégration de capteurs photovoltaïques et capteurs pariéto-dynamiques de type « mur trombe ». Un système qui vise à accumuler le rayonnement solaire du jour et à le restituer pendant la nuit et/ou à exploiter la chaleur produite pour « linjecter » dans le bâtiment sous forme dair chaud (principe du mur trombe).
Le plus. « Wall E+® accueillera aussi très naturellement et sans aucun risque de corrosion, des végétaux en surface, élégante façon de décarboner les villes », souligne le fabricant. « Cest une avancée essentielle que de pouvoir mobiliser toutes ces surfaces verticales, à cette fin de piéger le CO2 dans des végétaux. » Côté confort dutilisation, les blocs, très légers, sont manipulables sans effort. Les murs pourront être préfabriqués en usine, menuiseries incluses, puis assemblés par panneaux complets sur chantier : gage de sécurité et de qualité supplémentaire. Wall E+® est en cours de certification.
Une façade E+/C-
Imaginez une façade pouvant produire de lénergie « verte » à partir des contraintes mécaniques générées par les éléments naturels de lenvironnement tels que la pluie, le vent ou encore le bruit. On appelle ça de « lenergy harvesting » ou « récolte dénergie » et cest le principe de la façade E+C- à énergie positive bas carbone développée par le groupe Technal.
Le concept. Concrètement la façade E+C- est constituée dune multitude décailles/languettes en aluminium, qui saniment sous leffet des éléments naturels extérieurs : les sons, les gouttes deau, le vent autant de sources dénergie gratuites et illimitées, quelle va transformer en électricité. Cette énergie est stockée pour alimenter des équipements de faible puissance comme les multiples capteurs régulant les paramètres de confort du bâtiment. « Pour capter ces sources dénergies, E+C- sappuie sur la piézoélectricité, qui est la capacité de certains matériaux à générer un champ électrique sous laction dune contrainte mécanique. Des capteurs piézoélectriques sont ainsi intégrés sur les languettes en aluminium », explique le fabricant. Réalisée à partir daluminium recyclé, composée à minima de 75 % de matières recyclées issues de menuiseries existantes, elle affiche par ailleurs une empreinte carbone exceptionnellement faible.
Le plus. Au-delà de laspect énergétique, E+C- confère une indéniable esthétique architecturale à la construction. Le design des écailles en aluminium peut prendre une multitude de formes et de couleurs qui signeront lidentité du bâtiment : forme décaille sur mesure, jeu de dégradés original, mix de petites et grandes écailles pour dynamiser lenveloppe « Cette peau mouvante et agile vit également au rythme des éléments naturels présents dans lenvironnement. Elle bouge, reflète la lumière, crée des effets cinétiques... »
Sous avis
Dans le cadre dun projet de construction, mieux vaut mettre en uvre des produits disposant dun avis technique du CSTB (Centre scientifique et technique du bâtiment). Pourquoi ? Parce que lAvis technique est lappréciation impartiale de laptitude dun produit à lemploi prévu et quil fait foi dune indéniable qualité finale de votre habitat.
Et toujours les blocs coffrants
Pas vraiment une nouveauté, mais toujours plébiscité par les professionnels de la construction pour ses indéniables atouts, le bloc coffrant isolant (BCI pour les initiés) sinscrit idéalement dans une logique de performance énergétique et de réduction des coûts.
Le concept ? Il est constitué dune paroi isolante intérieure (généralement fine), dun espace creux dans lequel on coulera du béton, puis dune seconde paroi isolante (plus épaisse selon lisolation voulue). Le béton est pris en sandwich, lisolation est à la fois intérieure et extérieure. Exit les ponts thermiques. Il existe une multitude de types de blocs coffrants isolants, mais la plupart sont constitués de faces isolantes en PSE (polystyrène expansé) de très haute densité, neutre, ininflammable, autoextinguible, de très haute résistance mécanique, solidarisées par des entretoises métalliques. Avec ce système constructif, létanchéité des maisons est très élevée. Des tests de perméabilité atteignent 0,12 m3/h/m2 alors que le plafond réglementaire est fixé à 0,60 m3/h/m2. Quant à la résistance thermique (indice qui mesure les capacités isolantes du matériau), elle varie de 4,2 à 10,2 m2.K/W (de 30 à 40 cm dépaisseur) lui permettant danticiper la future RE 2020 selon lépaisseur des planelles. Quil pleuve, quil neige ou que le soleil soit au firmament, la maison conserve une température moyenne constante pour un confort optimal en toute saison. Ce qui permet de réduire significativement les factures de chauffage en hiver et les dépenses liées à la climatisation en été (< 15 kWh/ m./an). « Les particuliers qui le souhaitent peuvent ainsi opter aisément pour un projet sans système de chauffage principal et tendre vers le zéro-consommation. » La structure massive en béton isole également efficacement des bruits extérieurs (Rw+C > 50 dB). La solution mise au point optimise les coûts. Dès lors, dans le cas dune maison individuelle, « nous parvenons à une offre labellisable en passif à moins de 2 000 €/m2 de coût de construction », estime le groupe Euromac 2.
Le plus. Un bloc de polystyrène ne pèse que 2 kg doù une manutention très facile. Les blocs sassemblent très rapidement comme des Lego®. Résultat, pour le constructeur, la mise en uvre est divisée par deux par rapport à une construction traditionnelle. Il suffit de monter les murs délévation et de remplir de béton le vide entre les deux planelles à laide dun camion toupie. Une fois sec, on coule la dalle du premier et les maçons passent au second niveau.
La construction hors site
La construction dite hors site ou industrialisée est une innovation importante dans le monde de la maison individuelle. Au vu des enjeux sociétaux actuels, tous les voyants semblent dailleurs au vert pour donner un coup daccélérateur à ce procédé constructif. Il sagit de préfabriquer en atelier pratiquement tous les éléments constitutifs de la maison et de les assembler sur place. La construction hors site intègre la fabrication du gros-uvre (mur, plancher, charpente, lots techniques ou architecturaux, installations électriques, de plomberie et de chauffage, accessoires et équipements). Certains constructeurs optent pour une ossature bois, dautres pour une structure acier. Dès que les plots de béton destinés à recevoir la maison sont coulés et secs, les modules sont livrés sur le terrain et assemblés sur place. Pour PopUp House, spécialiste de lhabitat industrialisé modulaire, les atouts sont indéniables : de hautes performances thermiques (équivalentes aux standards du bâtiment passif selon lentreprise), une grande rapidité de montage (quelques semaines), un chantier propre, un confort hygrométrique et acoustique amélioré et de plus longues portées pour créer de grandes pièces ouvertes. Le groupe a également renforcé son engagement en faveur du développement durable. Les ossatures de ses maisons sont constituées de fibres de bois insufflées qui viennent sassembler sur des lamelles du même matériau, pour une solution 100 % biosourcée. « Cette conception permet de saffranchir de lutilisation de matières premières dérivées du pétrole et dutiliser des matériaux naturels pour alléger lempreinte carbone de
nos bâtiments. »
Le plus. Côté esthétique, seul un il expert peut distinguer une maison hors site dune construction dite traditionnelle. La seule différence notable réside dans les délais de
réalisation : une maison est hors deau hors dair en une journée. Autre avantage : une qualité constante, des déchets de chantier réduits tout comme la consommation deau et la pénibilité et une empreinte carbone diminuée, qui permettra une adaptation facile à la prochaine Réglementation environnementale.
Nouvelle venue
AST Groupe a lancé en juillet dernier son concept de « maison modulaire », baptisé M Design. Il sagit dune nouvelle offre décoconstruction ultrarapide, à un prix accessible et à lempreinte écologique faible. Ces nouvelles maisons modulaires répondent aux besoins dimmédiateté, de modernité et daccessibilité tout en faisant sauter les tracas de la construction traditionnelle en termes de délais, de choix des prestataires, innombrables devis, imprévus de chantiers
Achetée en agence traditionnelle, la maison est, dès signature de lacte, livrée sous trois mois environ (le temps des démarches administratives et de la fabrication en usine). La pose se fait ensuite en une journée, et il faut compter environ quinze jours après celle-ci pour la remise des clés. Côté prix, le modèle avec trois chambres de 95 m2 est prévu à 140 000 €.
La préfabrication béton
Si les constructeurs de maisons à ossature bois ou hors site utilisent la technique de préfabrication depuis longtemps, la filière humide (celle qui utilise le béton) commence seulement à ladopter. Les motivations sont identiques à celles de la filière sèche : construire rapidement des maisons techniquement irréprochables et performantes. Nicolas Regnier, cofondateur de Quick Habitat, précise lorigine du concept « Je me suis intéressé à la préfabrication de murs pour avoir un contrôle qualité et une bonne rapidité dexécution. Le concept repose sur un produit intelligent, certifié, traçable, écoresponsable sans sinistralité avec une mise en uvre rapide. » Murs et panneaux sont réalisés en usine et livrés directement sur le chantier puis assemblés à laide dune grue. Une fois les fondations coulées et la dalle sèche, les murs sont clavetés pour un assemblage précis. Le coulage des jonctions dangle se fait ensuite avec du béton. Résultat, le phénomène de pont thermique est supprimé.
Le plus. Pour améliorer leurs performances, les murs incorporent un isolant thermique haute performance ainsi que les gaines électriques. Résultat, leur mise en uvre sur le chantier est extrêmement rapide. « Pour une maison de 150 m2 nous sommes capables de réaliser un niveau par jour, soit une livraison en quatre mois. La pose des panneaux de toiture autoportants prêts à recevoir tous types de couvertures se fait en une journée », précise Nicolas Regnier. Pour lacquéreur cest moins dintérêts intercalaires et de loyers à payer