CAHIER PRATIQUE: Construction Modulaire Bois

Construction Modulaire Bois.

Vous êtes architecte ou planificateur et vous êtes chargé de concevoir une solution de bâtiment écologique en construction modulaire ? Vous planifiez un bâtiment pour une utilisation temporaire ? Vous souhaitez profiter des avantages de la préfabrication dans un système de construction ?

Ce manuel a été conçu à la façon d’un cahier de travail ou de projet avec de la place pour des notes et des croquis, comme un compagnon de route ou une source d‘idées pour votre prochain projet de construction modulaire en bois. Pour illustrer notre modèle de planification, nous avons choisi un bâtiment modulaire en bois ERNE, de deux étages, construit à Francfort pour une utilisation temporaire (voir pages 26-27). Grâce à la préfabrication industrielle associée à des détails directeurs récurrents, nous pouvons établir aujourd’hui des bases de planification qui sont définies dans ce manuel comme un système standard et expliquées sous forme d‘exemples et de croquis.

Vous y trouverez des indications sur la trame, l‘épaisseur des murs ou les sections de la construction du sol et du toit. Les questions qui découlent du processus de planification sont traitées dans dix chapitres. Notez qu‘il s‘agit ici de notre système standard ; mais d‘autres projets plus particuliers peuvent également être résolus grâce à la construction modulaire. En cas de besoin, prenez simplement rendez-vous avec nos professionnels de la construction modulaire.

Je vous souhaite beaucoup d‘inspiration et de plaisir à la lecture.

Bernd Bonsch Directeur général d‘ERNE GmbH Allemagne

Qu’entend-on par « Module en bois » ? 01

LIVRAISON DES MODULES PRÉASSEMBLÉS

Depuis toujours, la préfabrication est un avantage dans la construction en bois. Les premières idées à ce sujet ont été développées et esquissées par Léonard de Vinci dès 1500.

L‘un des principaux avantages est de pouvoir produire des éléments de murs, de plafonds et de toitures de haute qualité dans ses propres ateliers, dans des conditions contrôlées et à l‘abri des intempéries.

Le bâtiment peut ainsi être monté rapidement sur le chantier, en diminuant les risques. Ces avantages ont donné naissance à l’ambition d’augmenter encore plus le degré de préfabrication et d‘exploiter au maximum le potentiel de la fabrication à l‘abri des intempéries tout en garantissant la meilleure qualité possible.

Au cours du processus de planification, une question s‘est involontairement posée :

Pourquoi ne pas assembler l‘élément de mur et de plafond préfabriqué en 2D qui a fait ses preuves avec un élément de sol préfabriqué et créer en usine un espace 3D transportable, une sorte de conteneur en bois ?

Ces espaces 3D préfabriqués pourraient ensuite être rapidement reliés sur place pour former un bâtiment entier. Un bâtiment modulaire ERNE se compose d‘une multitude de modules individuels 3D assemblés.

Dès les éléments 2D, les fenêtres, les appuis de fenêtre ou les pare-vapeur sont montés, et les chemins de câbles et les gaines vides sont posés. Maintenant, l‘assemblage des éléments en une cellule spatiale tridimensionnelle offre d‘autres possibilités pour une fabrication optimisée. Le degré de préfabication habituel s‘étend de 70 à 80 %, mais avec une planification optimale nous pouvons atteindre 90 %.

Un grand nombre de travaux sur le chantier sont désormais transférés dans nos halles de production où ils sont réalisés dans des conditions sécurisées. L‘accent est mis sur l‘exécution contrôlée de certains détails de raccordement qui augmentent énormément la qualité d‘un bâtiment modulaire.

Les travaux suivants sont réalisés dans l‘usine, à l‘abri des intempéries :

 Ensemble des travaux de structure bois et assemblage des façades

 Montage des fenêtres et appuis de fenêtres

 Travaux préparatoires de peinture et de revêtement de sol

 Installations sanitaires

 Passage des gaines et des conduites sanitaires

 Installation des portes intérieures et extérieures, etc.

La fabrication industrielle et en série offre en outre, grâce à des détails constructifs récurrents, la possibilité d‘un montage rapide avec une qualité élevée, l‘avantage supplémentaire d‘une utilisation temporaire et la minimisation des risques lors des phases d’exécution.

Le bois en tant que matériau de construction, qui se distingue par son faible poids par rapport à d‘autres matériaux de construction et qui répond en outre aux exigences écologiques les plus élevées, joue un rôle important dans ce contexte.

Malheureusement, le terme «construction modulaire» est de plus en plus utilisé comme synonyme de systèmes préfabriqués et moins pour les systèmes de cellules spatiales préfabriquées tels que décrits. Il en résulte souvent une confusion chez de nombreux planificateurs et maîtres d‘ouvrage dès la première phase de planification.

Dans le présent manuel pratique, nous définissons donc les termes comme suit :

Eléments de construction 2D préfabriqués = construction en éléments

Cellules 3D préfabriquées = construction modulaire

Nouveau bâtiment annexe pour l‘école Maria-Ward, Nuremberg

Année de construction : 2017

Nombre de modules : 84

Surface totale : 3 300 m 2

Planifier des espaces modulaires 02

Lors du développement du concept des modules en bois, une trame de 2,95 m s‘est avérée être de largeur la plus économique. Pour ce faire, nous avons pris en compte la facilité de transport, mais également l’économie des matériaux à travers les dimensions des différents panneaux composant nos éléments, en dimensions standards, limitant le nombre de chutes.

Une trame de base de 2,95 m x 2,95 m est la base la plus économique pour un premier projet.

En ce qui concerne les dimensions longitudinales des modules, il existe à ce stade une plus grande flexibilité. La répétition de la trame s‘avère ici aussi judicieuse, permettant une planification mêlant disposition longitudinale et transversale. Veuillez consulter à ce sujet le complément au chapitre 03 CONSTRUCTION DES MODULES.

DES TRAMES PARTICULIÈRES SONT ÉGALEMENT RÉALISABLES

La longueur des modules peut être de 5,90 m, 8,85 m, 11,80 m ou 14,75 m (par incréments de 2,95 m).

D‘autres largeurs, comme la largeur de 3,45 m déjà développée, par exemple pour les sanitaires ou les cages d‘escalier, sont bien sûr possibles pour réaliser les exigences minimales en matière de surface comme base de planification, mais des largeurs spéciales, comme par exemple 4,00 m ou des longueurs spéciales sont également disponibles à tout moment, mais nécessitent toujours une étude au cas par cas.

Les hauteurs libres possibles sont en général de 2,50 m, 2,75 m, 2,90 m ou 3,00 m.

Vous trouverez des informations complémentaires à ce sujet aux chapitres 03 CONSTRUCTION MODULAIRE et 08 LOGISTIQUE.

Remarque concernant l‘exemple de planification dans le manuel pratique

Ici, une trame de 2,50 m en largeur et de 14,50 m en longueur a été choisie malgré un surcoût économique et une augmentation des chutes. La hauteur intérieure libre est de 2,50 m. Le bâtiment est utilisé de manière temporaire.

Dans notre exemple, nous avons adapté la trame en fonction de la taille du terrain et des espaces à concevoir, pour créer un standard récurrent et économique. Remarque concernant la flexibilité : le bâtiment représenté a été agrandi en 2017 par trois modules individuels au niveau du 1er étage.

Conception

La construction modulaire n‘est pas nécessairement synonyme de boîte rectangulaire, il est également possible de réaliser des retraits et des découpes dans le bâtiment, des murs inclinés, des balcons et des auvents, des terrasses sur le toit, etc. Chaque bâtiment modulaire en bois porte l‘empreinte personnelle de son concepteur.

La trame n‘est pas necessairement lisible en façade, le plus souvent suspendue, mais cela réduit le degré de préfabrication.

Déroulement de la planification

La préfabrication liée aux processus de production numériques dans la fabrication industrielle de constructions modulaires exige que les détails tels que les ouvertures dans les murs et/ou les sols soient définis à un stade précoce de la planification, que les tracés des conduites et les installations soient déterminés et positionnés à l‘avance. Nos professionnels de la construction modulaire aident à comprendre les particularités de ce type de construction et à en tenir compte lors de la planification.

Flexibilité

Les bâtiments modulaires peuvent être agrandis ou surélevés à tout moment, mais les fondations et la statique doivent être adaptées en conséquence dès la première phase de planification.

Les bâtiments modulaires peuvent être démontés sans être détruits et reconstruits sur un autre site, voire être utilisés à d‘autres fins.

Si l‘idée de la possibilité d‘une utilisation temporaire d’un système modulaire est prise en compte de manière conséquente dans la planification, ce système de construction porte également un fort caractère écologique, qui peut être également accentué selon les souhaits et les besoins de nos clients. Grâce à leur propriété démontable, les cycles de vie peuvent être prolongés.

Voir également le chapitre 09 INSTALLATIONS TEMPORAIRES pour des informations complémentaires.

RÉSUMÉ