Sustainability

Des gratte-ciel en bois et en plastique ? Découvrez les nouveaux matériaux de construction

La recherche des matériaux de construction idéaux pour les immeubles a toujours animé les débats, que ce soit pour la structure, l’enveloppe ou toute autre partie des bâtiments.

Depuis maintenant plus d’un siècle, nous dépendons de l’acier et du béton pour réaliser les structures portantes des gratte-ciel. Le bois pourrait-il être utilisé dans la même optique et tout aussi bien remplir cette fonction, ou est-il trop faible et inflammable ? Et quelle est la prochaine innovation destinée aux enveloppes des immeubles ? 

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Fait le 14/07/2016

La « Oakwood Tower », haute de 80 étages, sera le premier plyscraper de Londres

Remplacer l’acier et le béton par du bois d’œuvre ?

Actuellement, partout dans le monde, la quasi-totalité des gratte-ciel sont construits en béton, en acier ou une combinaison des deux. L’efficacité de ces matériaux ne fait aucun doute, et leurs performances en termes de durabilité sont en constante progression. Certains seront surpris d’apprendre que l’une des alternatives les plus réalistes à ces matériaux est le bois ; cela contredit les non-spécialistes du domaine, selon lesquels construire des gratte-ciel en bois – ou plyscrapers – augmenterait les risques d’incendies et ne permettrait jamais d’égaler les propriétés du béton et de l’acier.

PLP a soumis son projet pour Londres : la « Oakwood Tower » haute de 80 étages, qui sera alors le premier plyscraper de la ville
© Cambridge University

Le CLT (bois stratifié-croisé)

Quiconque pense que les gratte-ciel ne pourront jamais être constitués de bois devrait s’intéresser au bois stratifié-croisé (CLT). Ces panneaux de bois massif se sont répandus en Allemagne et en Autriche dans les années 90 et sont de plus en plus employés dans le secteur de la construction. Le principe du CLT est similaire à celui du contreplaqué, mais il repose sur l’utilisation de planches épaisses, plutôt que de fines strates de bois. Les panneaux en bois massif ainsi obtenus permettent aux architectes de créer des immeubles en tour tout aussi solides et résistants aux incendies que ceux constitués de béton. Le CLT présente de nombreux avantages : il est très robuste, résiste bien au feu et n’émet pas de CO2. Grâce à leur structure très légère, les bâtiments en CLT nécessitent moins de travail de fondation. Leur construction est en outre plus rapide et discrète que pour les structures classiques, argument qui ne laissera sans doute pas le voisinage de marbre.

Réponses aux questions souvent soulevées à propos du bois d’œuvre :

Réponses aux questions souvent soulevées à propos du bois d’œuvre
 
Source : Michael Green, de Michael Green Architecture, dans le cadre d’une conférence TED (Technology, Entertainment and Design)

Autres innovations structurelles

Le bois, et en particulier le CLT, semble être le futur matériau phare du secteur de la construction. Mais il n’est pas le seul : URBAN HUB propose d’autres matériaux de construction très prometteurs.

Bambou

Le bambou est extrêmement résistant, c’est pourquoi il a toujours été utilisé pour la construction d’échafaudages en Asie. Il possède des propriétés très intéressantes : légèreté, grande résistance à la traction et renouvellement rapide. Le bambou pourrait-il être la prochaine vedette des constructions de demain ?

Gratte-ciel en bambou conçu par les architectes de CRG Credits: http://www.crgarchitects.com

Impressions structurelles en 3D (fabrication additive)

Bien que l’impression 3D – également appelée fabrication additive – soit une technique plutôt qu’un matériau, il est utile de la présenter ici. En effet, des imprimantes permettent désormais de produire des panneaux, des modules et même des structures complètes en béton ou en polymère. En 2016, la première maison au monde créée par impression 3D en taille réelle a été construite en 45 jours à peine à Pékin, en Chine. 

Maison imprimée en 3D de HuaShang Tengda (Photo Credit: www.inhabitat.com)

Bioplastiques

Les bioplastiques sont des polymères durables obtenus non pas à partir de pétrole, mais de biomasse renouvelable. Ce matériau peu couteux, entièrement biodégradable et recyclable, peut être utilisé dans le cadre d’impressions 3D. 

Pavillon ArboSkin de l’institut ITKE à Stuttgart, Allemagne (Photo Credit: www.curbed.com)

Béton autocicatrisant

Le béton autocicatrisant contient une bactérie qui produit du calcaire lorsque de l’eau pénètre dans une fissure, ce qui finit par reboucher celle-ci. Les coûteuses procédures d’entretien du béton ne sont donc plus nécessaires. Ce procédé allonge en outre la durée de vie du béton, améliorant ainsi sa soutenabilité.

Le béton pourra-t-il un jour se réparer tout seul ?

World Green Building Trends 2016 SmartMarket Report FINAL.pdf

Des conteneurs maritimes ?

Les architectes de CRG ont imaginé une technique alternative de recyclage des conteneurs maritimes : les utiliser pour construire des gratte-ciel.

Gratte-ciel à base de conteneurs maritimes des architectes de CRG (Credits: http://www.crgarchitects.com)

Matériaux non structurels

De nombreux autres matériaux sont utilisés pour les façades, l’isolation et les autres éléments traditionnels de la structure et de l’enveloppe d’un bâtiment. Dans ce domaine aussi, il y a amplement matière à innover.

Revêtement solaire thermique

Des panneaux solaires thermiques peuvent être montés sur les murs extérieurs des immeubles pour capter la chaleur du soleil et la restituer dans le circuit de chauffage, en particulier dans les régions les plus froides.  

Modernisation par SolarWall du « Place Nolin » dans l’Ontario (Canada) (Photo Credit: www.solarwall.com)

Vitrages photovoltaïques

Autre idée novatrice : puisque les gratte-ciel ont de nombreuses vitres, pourquoi ne pas les utiliser pour capter l’énergie solaire ? S’ils étaient équipés de vitrages photovoltaïques, les immeubles aux murs-rideaux entièrement vitrés pourraient utiliser jusqu’à 100 % de leur enveloppe pour produire de l’énergie solaire. 

Le « Dubai Frame », un immeuble innovant doté de vitrages photovoltaïques  
Le « Dubai Frame », un immeuble innovant doté de vitrages photovoltaïques  

Béton drainant

Le béton drainant (ou perméable) est capable d’absorber de grandes quantités d’eau de ruissellement. Cette technologie pourrait être utilisée sur les toitures des grands immeubles pour collecter et réutiliser l’eau de pluie. Elle pourrait également résoudre les problèmes liés aux eaux de ruissellement des parcs de stationnement des grandes surfaces.

Et la liste ne s’arrête pas là...

Celle liste ne présente qu’une partie des solutions innovantes en matière de construction, déjà commercialisées ou en passe de l’être. URBAN HUB continuera de vous faire découvrir de nouveaux matériaux innovants pour les bâtiments dans lesquels nous vivons, travaillons et nous divertissons.