La construction, comment ça marche ?
Quels choix techniques pour la construction d'un bâtiment
Construire ou rénover sa maison est une entreprise si complexe qu'il peut sembler difficile de savoir comment et par ou l'aborder.
Comment faire pour que ce ne soit pas un parcours semé d’embûches ?
Comment prendre les bonnes décisions ?
Comment faire les choses dans le bon ordre ?
Comment ne rien oublier ?
Quel système constructif choisir et pourquoi ?
I - Les différentes fonctions en jeu dans le système constructif
Pour y voir clair, je vous propose de décortiquer la construction en éléments qui peuvent se classer selon leur fonction.
Ces différentes fonction sont les suivantes :
La structure
L'enveloppe
La distribution
La finitions
Les systèmes
Cette classification n'est pas la seule qui existe.
Elle permet de comprendre le système constructif dans sa globalité.
Ainsi, chacun aura la possibilité de faire ses choix en connaissance de cause.
1- La structure
Elle comprend tous les ouvrages ou parties d'ouvrage qui contribuent à la stabilité et à l'équilibre de l'édifice. Ce qui fait qu'il tiendra debout malgré toutes les contraintes auxquelles il sera soumis.
Ce système structurel peut se décomposer lui même en différentes fonctions.
1.1 La fonction de fondation
La fondation est la partie de la construction qui a pour but de recevoir les charges et surcharges du bâtiment et de les transmettre dans le sol de telle manière que celui-ci puisse les supporter.
Suivant la nature du sol, sa capacité portante, l'environnement de l'ouvrage et les forces mises en jeu, le constructeur choisira une solution et un type de fondation.
Ces types diffèrent par leur profondeur d'implantation, leur géométrie et leur mode de fonctionnement.
1.2 La fonction support
Il s'agit des éléments destinés à conduire les charges et surcharges du bâtiment jusqu'au système de fondation.
On y inclura les murs porteurs, les poteaux, les colonnes, les piles, ... Ils sont le plus souvent verticaux mais parfois obliques. Toutefois leur fonction est de conduire les charges verticalement jusqu'au sol..
1.3 La fonction de franchissement
Comme le nom l'indique, on y classe les ouvrages qui ont pour fonction de franchir le vide entre les différents support.
On peut citer notamment les poutres, les linteaux, les planchers, les arcs et les voûtes, les toitures, etc.
1.4 La fonction de contreventement
C'est la fonction qui est la moins intuitive dans l'appréhension du système structurel.
Cependant, son importance est capitale car son rôle est d'éviter la déformation du bâtiment.
Son nom évoque les effets du vent sur la construction. Plus généralement il s'agit de résister à des efforts, souvent latéraux, et en tout cas différents de ceux dus à la gravité.
2 - L'enveloppe
Elle comprend les ouvrages destinés à séparer physiquement des milieux différents comme :
- un milieu humide d'un milieu sec,
- un milieu chaud d'un milieu froid,
- un milieu bruyant d'un milieu calme,
- un milieu collectif d'un milieu intime
- un milieu public d'un milieu privé
- ...
Ainsi, que l'on parle de la clôture du terrain et du portail, des fenêtres, des volets et protections solaires, de la cloison qui sépare la chambre du séjour, ou de la toiture qui isole la maison de la pluie, on s'intéresse à la fonction "enveloppe".
3 - La distribution
Cela comprend les dispositifs qui permettent d'organiser, de hiérarchiser et de desservir les différents espaces.
Il s'agit des cloisons, des portes de communication, des escaliers ...., mais aussi des réseaux de distribution des fluides : électricité, circuits de chauffage, gaines de ventilation, alimentations et évacuations de plomberie, etc.
4 - Les finitions
Il s'agit de tout ce qui donne son aspect final à la construction. Cela comprend l'habillage des façades, les revêtements de sol, de murs, les peintures ... mais aussi les appareils sanitaires et tous les accessoires de parachèvement comme les poignées de porte, les interrupteurs, les prises de courants, etc.
5 - Les systèmes
Appelés aussi "équipements techniques". Cela comprend les dispositif de chauffage, de production d'eau chaude sanitaire, la ventilation mécanique, la climatisation, etc. On peut aussi intégrer dans cette catégorie les installations d'autoproduction et de gestion de l'énergie : éoliennes, panneaux solaires, batteries, etc.
II - Les possibilité de choix du concepteur
Comment y voir clair ?
La complexité du système constructif tient au fait que ses différentes fonctions peuvent être traitées de façon distincte ou confondues dans un même ouvrage.
Les murs de façade assurent à la fois la fonction support (ils descendent les charges jusqu'aux fondations) mais font aussi partie de l'enveloppe du bâtiment (ils servent à délimiter les milieux extérieurs et intérieurs).
Si l'on considère les caractéristiques mécaniques du mur (résistance à la compression, charge admissible, etc.), on s'intéresse à sa fonction structurelle, si l'on considère sa conductivité thermique, sa perméabilité à la vapeur d'eau ou son étanchéité à l'air, on s'intéresse à sa fonction d'enveloppe.
Un ouvrage destiné à remplir une fonction particulière peut faire appel à d'autres fonctions pour être efficace :
La couverture remplit la fonction enveloppe (elle met l'intérieur du bâtiment à l'abri de la pluie). Pourtant elle a besoin de son propre système structurel pour remplir cette fonction : fermes, pannes, chevrons puis liteaux pour accrocher les tuiles. Tous ces éléments ont une fonction de franchissement et permettent de soutenir la couverture.
C'est donc en se posant la question : " à quelle(s) fonction(s) dois-je répondre ?" que le concepteur parviendra à se déterminer pour une disposition constructive.
Les critères de choix
En architecture, il est rare qu'un choix soit commandé par un seul critère.
Toute décision est le fruit d'une réflexion menée selon plusieurs points de vue. Le concepteur doit donc opérer un arbitrage, entre ces différents points de vue et les contraintes qui s'imposent à lui, pour prendre position.
On parle de "Parti architectural".
Les choix constructifs peuvent, eux aussi, résulter d'un arbitrage éclairé par d'autres points de vue qui peuvent être :
- Économiques : la solution est elle bien adapté à mon budget ?
- Techniques : facilité de mise en œuvre, est-ce que je peux le faire moi même ?
- Organisationnels : est-ce que je peux rester dans ma maison pendant les travaux ?
- Éthiques : est ce que cela correspond à mes valeurs ?
- Esthétiques : cela respecte t'il le caractère architectural de ma maison ?
- Sécuritaires : quels sont les risques ? est-ce que ça va tenir ?
- Durabilité : facilité d'entretien, usure, vieillissement ?
- Environnementaux : adaptation aux enjeux climatiques, impact sur les ressources naturelles ?
- Sociales : quelle image de moi renverra ma maison ?
Il est donc possible de produire des architectures variées en fonction du "parti" constructif adopté.
III Quelques exemples :
Pour le centre Georges Pompidou, les architectes ont choisi de mettre en évidence toutes les fonctions de distribution en façade. Cela répond à la volonté de libérer le volume intérieur et de laisser un maximum de flexibilité pour les espaces d'exposition. C'est aussi une volonté d'expression manifeste du courant architectural " High tech".
Pour l'extension de ce groupe scolaire, c'est la fonction "support" qui est mise en évidence. Elle est dissociée de l'enveloppe et disposée au premier plan.
Dans le cas ci-contre, c'est la fonction de "franchissement" qui est affirmée. Les supports sont le plus mince possible et s'effacent au maximum. Les débords important des dalles créent des ombres qui soulignent les horizontales.
Dans cette réalisation la fonction structurelle de "franchissement" est surdimensionnée pour mettre en évidence la légèreté et la transparence de l'enveloppe.
Cette architecture met en évidence la fonction "enveloppe" alors que les fonctions structurelles (support, franchissement, contreventement) sont peu visibles.
Cette maison est habillée en totalité par un bardage à claire-voie qui n'assure manifestement pas la fonction d'enveloppe. Ainsi toutes les autres fonctions constructives sont masquées par un dispositif de "finition".
Cette maison traditionnelle met en évidence la fonction structurelle, mais exprime surtout le formidable système de ventilation naturelle nécessaire au séchage des récoltes et et la fonction enveloppe destiné à les protéger de la pluie et de la neige.
IV Conclusion
Comme nous l'avons vu, le choix d'un dispositif constructif ne relève pas uniquement de critères techniques mais peut être pondéré par d'autres considérations.
Pour donner forme à son projet, le concepteur doit appréhender chaque partie de la construction selon sa fonction pour élargir sa capacité de choix et libérer sa créativité.
