ESCALIERS HIBERT - LA MARCHE SENZU by Escaliers Hibert

LES MARCHES A PROTUBERANCES

VECTORISATION DES PROTOCOLES D’USINAGE – DESSINS - COMMENTAIRES ET COTATIONS

SAS ESCALIERS HIBERT Pôle d'activité Joseph Cugnot 14 bis rue de Prony 37300 - Joué-lès-Tours Tél. 02 47 67 33 33 W W W. E S C A L I E R S H I B E RT. C O M Treppenmeister, Escaliers Hibert et Senzu sont des marques déposées, leurs identités visuelles et logotypes sont protégés ; le procédé de fabrication des marches Senzu a fait l’objet d’un dépôt de brevet à l’INPI (n°1650241). L’utilisation de ces éléments ou d’une partie de ces éléments, à quelque fin que ce soit, est donc réglementée et soumise à autorisation expresse de leurs propriétaires respectifs. Il en est de même des textes, plans et schémas inclus dans ce mémoire, qui sont la propriété exclusive de la SAS Escaliers Hibert. Photos DR et Escaliers Hibert I Copyright Mars 2016

Les notes entre crochets [ ] renvoient à la bibliographie page 47

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3 Avant-propos

Les trois fonctions de l’escalier

es escaliers sont de toutes les cultures et de toutes les époques de l’histoire de l’humanité. En la matière, les « règles de l’art », transmises par les concepteurs et les artisans, se sont perfectionnées depuis l’antiquité jusqu’à nos jours. L’art de l’escalier, qui s’était essentiellement constitué à partir de notions de calcul appliquées au dessin des ouvrages, s’est ainsi enrichi de l’étude du pas humain, qui depuis fournit la base de ses principes généraux. La théorie de François Blondel [1] et le « module préférentiel » fondent la conception moderne des escaliers sur mesure. Mais l’architecture, la géométrie et les mathématiques ne donnent à l’art de l’escalier qu’une base théorique ; seul le praticien, par son savoir-faire, peut exprimer la triple intentionnalité de son ouvrage, en concevant un outil pratique, durable et fonctionnel, en inscrivant dans l’espace un volume multiforme esthétiquement satisfaisant et en fournissant à l’usager un élément de confort supplémentaire. Dans leur étude, Gunther Lehman et Bruno Engelmann [2] observaient déjà, en 1932, que les éléments de conception d’un ouvrage, son « module préférentiel », la hauteur de ses marches, avaient un rapport étroit avec la consommation de calories entrainée par son franchissement. Une relation personnelle et subtile entre l’homme et son escalier est ainsi posée dans le cadre d’un rapport intime et sensoriel. L’escalier est le type-même d’objet « transitionnel », qui implique à la fois un contrôle postural, en fonction des lois de la gravité et de l’équilibre, et instaure, d’un point de vue psychique, un dialogue personnel avec chacun d’entre nous. Le marketing sensoriel apporte depuis quelques années de nouveaux concepts aux créateurs d’escaliers. Ceux-ci nous ont conduit à les rendre silencieux, en éliminant les grincements bois sur bois par des assemblages mécaniques en compression. Plus récemment, des gougeons insérés dans des coussinets en caoutchouc ont permis de sustenter la marche et d’amortir le pas de l’usager, à la descente en particulier. Ces coussinets sont à la base du procédé d’encrage mural mis au point par le Groupe Treppenmeister® [3].

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De telles innovations nous ont incité à poursuivre des recherches de plus en plus ciblées, incluant le ressenti de la main sur la rampe et du pied au contact de la marche. Nous nous sommes alors intéressés à l’étude de la biomécanique de l’escalier et à la réflexologie plantaire, qui constituent des apports scientifiques et techniques essentiels pour offrir à l’utilisateur une meilleure sécurité et un réel bien-être physique et sensoriel. Au terme de nouvelles recommandations, nées de l’évolution des normes, il nous est apparu opportun de rapprocher des mondes qui semblaient étrangers les uns aux autres, et de faire que les « règles de l’art » s’approprient des avancées jusqu’ici réservées à la science, à la technologie ou à l’évolution des comportements. Il y va de l’évolution du métier de créateur d’escaliers sur mesure, mais aussi de notre capacité à fournir, preuves à l’appui, des ouvrages sûrs pour nos clients. Il ne tient qu’aux partenaires de notre démarche de ne pas subir les normes à venir, mais d’en devenir les initiateurs. Les Français pensent que la maison n’est pas un lieu à risques. Les accidents de la vie courante provoquent pourtant près de 20 000 décès par an. 60% de ces accidents surviennent « à la maison », dont 8,7% dans les escaliers, soit près d’un millier de morts par an !

Cette donnée statistique redoutable, sur laquelle nous reviendrons en détail, renforce le devoir de conseil et d’exigence de conception des ouvrages qui nous incombe à l’égard de nos clients pour leur permettre de franchir nos escaliers en toute sécurité.

L’innovation que nous présentons dans la deuxième partie de cette étude apporte une amélioration significative à la conception des escaliers, tout en respectant les contraintes fixées par la norme. Les surfaces créées à partir du concept SENZU® dy- namisent les contrastes visuels et sensitifs. Elles contribuent au bien-être et renforcent la sécurité des utilisateurs. Bernard Hibert Créateur d’escaliers

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TABLE DES MATIERES Avant-propos I page 3

Première partie Étude méthodologique et argumentaires techniques Quelques données statistiques I page 7

Exposé des motifs de progrès I page 11

Quelques généralités sur la réflexologie I page 11 Eléments de biomécanique de l’escalier I page 13 Fonction et stratégie d’équilibration I page 17

Les chutes et les réponses à leur apporter I page 19 Retour sur la normalisation I page 21

Deuxième partie Le procédé des marches Senzu® Données biomécaniques SENZU® I page 27

Approches d’usinage structuré du bois I page 29 Les profils striés - cinq protocoles I page 31

Les profils gougés - trois protocoles I page 33

Les programmes d’usinage - quatre protocoles I page 36

Deux méthodes pour mesurer la glissance des sols I page 39 Photos de réalisation I page 42

Troisième partie Vectorisation et dessins des protocoles d’usinage SENZU® Plans et cotations I dans la pochette jointe Conclusion I page 44 Bibliographie I page 47 Remerciements I page 48

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PREMIERE PARTIE ETUDE METHODOLOGIQUE ET ARGUMENTAIRES TECHNIQUES

Le cadre de rédaction d’un brevet est particulièrement strict. Aujourd’hui dépo-

sé, notre brevet d’innovation décrit et revendique, dans un document normé, de nouveaux types d’usinages sur le matériau bois, sous forme de solutions tech-

niques à des problèmes existants. Ce que nos arguments techniques décrivent est relatif aux solutions apportées à des problèmes techniques posés par la glissance des marches et la limite des appuis dans le balancement des escaliers.

Dans l’état actuel des innovations précédemment menées, sans limite dans le

temps, et ayant fait l’objet de publications de brevets relatifs à des marches d’escaliers, nous pouvons établir sur la base de l’antériorité des recherches [4], la per-

tinence de notre innovation SENZU®. L’étude méthodologie et les argumentaires techniques et scientifiques autorisent donc à ce jour la présentation de l’innovation SENZU® et sa vulgarisation.

Le caractère fermé de la réponse que nous apportons à une question rigoureuse nous oblige à étayer nos motivations, en partie intuitives au départ.

La recherche documentaire et scientifique apporte une part indispensable à nos

travaux. Les données statistiques sur les accidents de la vie courante et ceux qui surviennent dans les escaliers nous obligent à replacer l’innovation dans la perspective d’une amélioration générale de la sécurité des personnes dans leur environnement familier : leur logement.

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Quelques données statistiques Pour fixer les enjeux de notre étude, il est indispensable de les situer dans un

contexte de santé publique et de rappeler quelques définitions que nous donne

l’Organisation Mondiale de la Santé. Selon l’OMS, « le traumatisme est un dommage physique causé à une personne lorsque son corps a été soumis, de façon

soudaine ou brève, à un niveau d’énergie excédant le seuil de tolérance physio-

logique ou conduisant à une déficience fonctionnelle consécutive à la privation d’un ou plusieurs éléments vitaux (eau, air, chaleur) ». Cette définition exclut donc les conséquences d’un stress persistant, d’une maladie ou encore d’un désordre

mental. Il reste néanmoins nécessaire de distinguer les traumatismes d’ordre intentionnel (suicide ou tentative, agression, faits de guerre, violence) des traumatismes non intentionnels qui causent ce que l’on nomme des « accidents ».

Un accident est donc défini comme « tout événement indépendant de la volonté de l’homme et caractérisé par la libération soudaine d’une force extérieure

causant un traumatisme ». Parmi les accidents on distingue les accidents de la

circulation, les accidents du travail et les accidents de la vie courante subdivisés

en sous-chapitres, selon l’activité qui les provoque ou le lieu de leur survenance. Soit, par ordre décroissant :

• Les accidents domestiques, à la maison ou dans ses abords immédiats ; • Les accidents survenant à l’extérieur ; • Les accidents scolaires ; • Les accidents de sport ;

• Les accidents de vacances ou de loisirs.

Bien entendu, cette classification n’est pas exclusive, un accident scolaire pouvant être également un accident de sport, par exemple.

Dans son étude statistique sur « Les accidents de la vie courante » de décembre

2005, l’ANAH [5] situe bien les enjeux de santé publique en procédant à un inventaire des données statistiques, des mécanismes des accidents et de leurs

natures, des populations impactées et des lieux où se produisent les accidents. Nous reproduisons ci-après quelques-unes de ces données :

Les décès - « Les accidents de la vie courante sont difficiles à dénombrer car ils ne font pas tous, loin s’en faut, l’objet de déclarations. On peut néanmoins estimer

pour la France à 20 000 par an environ les décès imputables aux accidents de la

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vie courante, soit 55 par jour, 2 par heure, 3,6% de la mortalité, soit encore trois

fois plus que les accidents de la route ou quinze fois plus que les accidents du tra-

vail. Ces accidents sont la première cause de mortalité chez les enfants : 20% des

décès des enfants sont dus à des accidents domestiques. 350 enfants de moins de cinq ans décèdent chaque année du fait de ces accidents. »

Les blessés - « Chaque année, on dénombre 150 000 arrêts de travail et près d’un

million d’hospitalisations (une hospitalisation sur huit est le fait d’un accident de la vie courante) ainsi que huit millions d’accidents ayant eu des conséquences

en termes de santé. 300 000 enfants de moins de cinq ans sont blessés chaque année lors d’accidents de la vie courante. Chaque année, 15% des enfants de un

à 16 ans sont victimes d’un accident. Chaque année, une personne de plus de 65 ans sur trois est victime d’une chute. »

Les personnes handicapées - « Outre la mortalité directe, les accidents de la vie courante sont la cause de nombreuses séquelles graves et notamment de

handicaps lourds. On considère que 5 000 enfants gardent chaque année des

séquelles lourdes à la suite d’accidents de la vie courante. Environ 2% de ces accidents pour les 0 à 16 ans provoquent des séquelles graves sous différentes

formes : esthétiques (40%), dentaires (18%), sensorielles (13%), motrices (10%). » Avant de rapprocher ces données statistiques générales des chiffres relatifs aux

accidents à la maison et, plus précisément, dans les escaliers, arrêtons-nous sur les éléments de comparaisons européennes, les coûts engendrés par ces accidents et les commentaires généraux rendus par l’ANAH, au terme de son étude.

Comparaisons européennes - « Par rapport aux données comparables, on dé-

nombre 80 000 décès par an pour cause d’accidents domestiques en Europe. La France est loin d’être dans le peloton de tête en matière de prévention des

accidents de la vie courante : avec le sixième de la population de l’Europe des

quinze (16,6%), la France détient près du quart des accidents domestiques (24%). La directive européenne sur les produits de construction (N°89-106) prend en compte les accidents domestiques par le biais des exigences essentielles aux-

quelles doivent satisfaire les ouvrages. Cette aptitude est traduite par le fait que les produits utilisés doivent avoir « des caractéristiques telles que les ouvrages dans lesquels ils sont incorporés, assemblés, utilisés ou installés puissent, à condi-

tion d’avoir été au préalable convenablement conçus et construits, satisfaire aux exigences essentielles ».

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Ces dernières concernent notamment la « sécurité d’installation » qui intéresse les « risques d’atteintes corporelles violentes et immédiates, encourus par les

personnes situées dans ou à proximité de l’ouvrage, à quelque titre que ce soit ». En matière de logement, les risques qui sont pris en compte dans la directive sont les glissades, chutes, chocs, brûlures, électrocutions et explosions. Lors d’un

accident dans un escalier, la glissade s’accompagne inévitablement d’une chute. Les coûts - « On estime que le coût d’un accident en France oscille entre 100 et

500 € (coût direct plus arrêt de travail). Des études étrangères évaluent à 10% du coût des dépenses de santé l’incidence des accidents de la vie courante. La facture annuelle pour la France peut s’estimer à plusieurs milliards d’euros. »

Les tendances - « On observe une lente, mais régulière érosion du nombre global des décès imputables aux accidents de la vie courante. Cette évolution masque des disparités fortes selon les âges, et les lieux où ils se produisent. Le taux de mortalité des personnes les plus âgées s’accroît considérablement. On constate une amélioration indéniable du taux de mortalité pour les enfants en bas-âge

vis-à-vis des accidents domestiques. L’habitat doit s’adapter à l’évolution de la famille (âge, handicap…) ».

Commentaires généraux sur ces statistiques - « Contrairement à ces chiffres, pourtant éloquents, 80% des Français pensent que la maison n’est pas un lieu à risques ( elle arrive en 9ème place, bien après la route, le cancer, les maladies du cœur, le sida, les accidents du travail, etc.) On peut penser que l’hétérogénéité

des causes des accidents de la vie courante est la raison de cette relative indifférence du public, qui y voit une bonne part de fatalité et non pas un problème de comportement. »

Pour ce qui nous occupe nous pouvons élargir le commentaire de l’ANAH aux comportements à risques auxquels se livrent certains acteurs du marché de l’es-

calier, comme nous le verrons plus loin… Pourtant, l’analyse des cas montre que

de nombreux accidents pourraient être évités ; une amélioration sensible de ce

panorama pourrait être obtenue par un renforcement de l’arsenal réglementaire, par une meilleure coordination des acteurs et par une diffusion auprès du public d’une culture de prévention des risques.

A ce stade de notre recherche, nous devons préciser la différence entre la normalisation, qui s’applique à la règle de l’art, et la réglementation, par nature d’ordre

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juridique. On sait que l’inflation réglementaire, ne résout jamais totalement l’ab-

sence de pertinence normative. D’autant moins que la prolifération des textes

les fait inévitablement entrer en contradiction les uns avec les autres. En outre, les procédures de révision systématique, qui ont lieu tous les cinq ans, devraient permettent d’éviter l’obsolescence des normes. Nous observons, à l’appui de nos

constats, la disparition dans la norme française NF DTU 36.3P3 [18] de la réfé-

rence au balancement des marches d’un escalier dans les règles de conception. Ceci n’est pas sans conséquences sur la sécurité et le confort des ouvrages.

Intéressons-nous maintenant aux mécanismes des accidents pour en déterminer les caractéristiques. L’étude de l’ANAH synthétise les chiffres relatifs à ces

mécanismes : « Les chutes sont, de loin, et à tous les âges, le mécanisme principal des accidents de la vie courante (53%), suivis des coups/collisions et des contacts (brûlures, acides…) avec 16% chacun. Cette répartition se retrouve à

l’identique chez les hommes et les femmes. Le pourcentage des chutes, qui est de 66% pour les moins de 10 ans, passe à 38% vers 35 ans pour remonter en-

suite jusqu’à 90% pour les personnes âgées. » Les mécanismes des chutes dans les escaliers comptent dans ces chiffres pour 53%. L’escalier en tant que tel est

identifié comme lieu accidentogène au même titre que cinq autres lieux dans

la maison. Il est celui dans lequel les enfants de moins de 15 ans connaissent le plus d’accidents (soit 8,7% des accidents domestiques au sens large). Pour clore sur ces données statistiques, nous reproduisons ci-après l’analyse des causes des chutes dans les escaliers et les moyens de prévention que suggère l’ANAH en la matière :

« Des marches irrégulières (…), des escaliers mal conçus (…) et mal éclairés sont

source de nombreuses chutes souvent graves. La hauteur des marches pour un meilleur confort et une bonne sécurité est en principe de 17 cm… Bien entendu

un éclairage soigné de l’ensemble des marches et contremarches est souhaitable. On veillera à ce que l’ombre portée de la personne qui emprunte les es-

caliers ne masque pas les marches. Les échelles de meunier et les escaliers sans

contremarche (à moins qu’ils ne soient dotés d’un dispositif réduisant à 11 cm le jour entre deux marches) sont à éviter en présence d’enfants. De même que

les escaliers hélicoïdaux du fait de la faiblesse des appuis autour de leur colonne

centrale. Dans tous les cas, les enfants en bas âge seront éloignés des escaliers par des barrières ad hoc installées à la fois en haut et en bas des marches et fixées solidement. Enfin, le revêtement (du nez) des marches sera antidérapant… »

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Les recommandations de l’ANAH sont frappées du bon sens et invoquent, sans

le dire, la règle de l’art, alors même que cette dernière fait aujourd’hui l’impasse sur certaines règles de conception parfaitement utiles à la qualité et à la sécurité

des escaliers. Aujourd’hui, selon l’analyse que nous faisons des éléments statistiques disponibles, les accidents dus aux seuls franchissements d’escaliers sont responsables d’environ 1 000 décès par an, et de plus de 100 000 blessés graves dont plusieurs milliers gardent des séquelles durables. C’est dire la hauteur de notre enjeu.

Exposé des motifs de progrès A partir de ces conclusions, nous prendrons pour principal motif de progrès, la

problématique des appuis dans l’escalier. En prenant pour acquis le respect des

recommandations normatives de conception et de mise en œuvre des ouvrages, nous utiliserons les règles de l’art qui sont le legs de nos métiers et de la pro-

fession, enrichies des technologies d’usinage, de structuration et d’éclairement, pour atteindre nos objectifs.

Problèmes posés - Pour les personnes utilisatrices, la glissance des marches, le faible contraste visuel d’éléments constitutifs de l’escalier, l’inconfort d’usage et

l’insécurité relative face aux chutes, sont les problèmes généralement rencontrés. Une ergonomie de l’escalier souvent inadaptée avec les handicaps sensoriels de certains usagers constitue un problème particulier pour ces utilisateurs et plus généralement, comme on vient de le voir, pour l’ensemble des utilisateurs.

Solutions envisagées - Un état de surface de marches en bois dur résultant de

la structuration par usinage de la face d’usage des marches, des profils ergonomiques de main courante d’escalier, des finitions de couleurs contrastées et/ou

phosphorescentes et la création de protubérances sont autant de possibilités nouvelles offertes aux usagers pour accroître leur sécurité, leur bien-être et le design sensoriel des escaliers.

Quelques généralités sur la réflexologie Associée aux préceptes de l’énergétique chinoise, la réflexologie est un fabuleux outil pour calmer les états inflammatoires ou nerveux et procure rapidement un soulagement physique et psychique. Parfaitement complémentaire à la méde-

cine occidentale, elle ne se substitue en aucun cas à un traitement classique de type allopathique. Le bien-être qui résulte de l’autostimulation par des appuis sur

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les marches SENZU® est à la base de l’objectif recherché. Associé à celle d’une

meilleure ergonomie de l’escalier pour un confort accru et à une sécurité renfor-

cée, nous croyons que la connaissance de la biomécanique de l’escalier et de l’autostimulation est une source d’équilibre pour tous. Les marches au contact

desquelles les pieds se placent peuvent participer à la sécurité de l’utilisateur, à sa santé et à son équilibre. Ceci dans tous les sens du terme…

La réflexologie est une méthode de soin ancestrale. Elle est destinée à maintenir ou à améliorer l’état de santé d’une personne par la stimulation de zones réflexes qui active ses facultés biologiques d’autorégulation. Cette méthode alternative puise beaucoup à la médecine traditionnelle chinoise, où le massage des pieds et de la voûte plantaire est un art dont l’origine remonte à plus de 5 000 ans. La plus ancienne représentation d’une séance de réflexologie est un document égyptien retrouvé à Saqqara, un papyrus commenté par Ebers [6], montrant des hommes se massant les mains et les pieds. Pourquoi choisir la réflexologie - Selon Danièle Berger-Jussot, réflexologue [7], « On peut choisir la réflexologie pour servir humblement des sujets souffrant de

différentes pathologies, comme des sujets sains qui recherchent un confort physiologique et un besoin que nous qualifions de bien-être. »

« Ces méthodes d’entretien d’une bonne harmonie entre la tête et le corps inter-

viennent dans le cadre d’une prise en charge motivée de chacun. Leurs buts sont de servir humblement l’être vivant dans sa globalité. Le confort physiologique

apporté lors d’une séance (tels que détente, relaxation, apaisement...) peut être un élément à ne pas négliger dans la gestion de notre stress quotidien. Les indi-

cations des réflexologies ne sont plus à démontrer et la presse exprime de plus en plus souvent leur rôle adjuvant à d’autres techniques de soins. »

Dans notre pratique quotidienne de créateur d’escaliers, nous observons que

les fonctions « sensorielles » qui s’établissent entre l’usager et l’ouvrage qu’il uti-

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lise, sont au moins autant ressenties ou recherchées pour des raisons liées au

bien-être sensoriel procuré que pour celles de nature règlementaires et normatives. L’évolution des comportements des usagers est également conditionnée

par l’habitat lui-même. Par exemple, dans les maisons individuelles, les planchers chauffant à basse température ont considérablement modifié le mode de dé-

placement intérieur des occupants : les enfants presque toujours et souvent les parents, utilisent leur escalier pieds nus, en tout cas non chaussés.

Le vieillissement général de la population européenne, et française en particulier, favorise l’essor de nouveaux comportements de prévention. L’usage de la réflexologie plantaire pour solliciter les zones réflexes, participe d’une dynamique indéniablement fidèle à « l’air du temps ».

Eléments de biomécanique de l’escalier Nos investigations pour comprendre la relation qui s’établit entre l’usager et l’es-

calier qu’il empreinte nous a conduit à prendre connaissance de la littérature scientifique sur la biomécanique de l’escalier et à en tirer des conclusions pour nos propres travaux. Nous reproduisons à dessein des éléments introductifs à

ce sujet, issus du travail personnel d’Angélique Quemard [8], kinésithérapeute, réalisés dans le cadre de son diplôme d’État. Pour assimiler les contraintes de

franchissement d’un escalier, il s’avère en effet indispensable de connaître les caractéristiques biomécaniques de cette activité humaine - du moins pour des

individus ne présentant pas de troubles physiques particuliers et n’étant pas dans une démarche de traitement thérapeutique (voir à ce sujet les références scientifiques produites dans la bibliographie).

Cette prise en compte nous est finalement très précieuse, d’autant plus que la littérature sur le sujet n’est pas très conséquente, en comparaison de celle rela-

tive à la marche « normale » ou à la course sur sol plat. Ce travail de recherche

documentaire nous a aussi permis de savoir quelles spécificités et capacités physiques sont indispensables au franchissement graduel de l’escalier, à sa montée et à sa descente. Il nous a permis de produire des données chiffrées relatives au support que constituent les marches, dont notre innovation ambitionne d’améliorer les aspects physique et biomécanique. La confrontation à laquelle nous nous

sommes livrés entre les aspects normatifs, que nous maîtrisions, et la bioméca-

nique de l’escalier, a fait naître, dans un premier temps, des incertitudes dues aux mesures et aux valeurs de calcul. Au point que nous avons souhaité approfon-

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dir certains aspects physiologiques qui n’étaient pas familiers à notre raisonne-

ment, pour finalement mieux rapprocher des points de vue scientifiques de nos contraintes technologiques, et en tirer avantages pour notre innovation.

Angélique Quemard analyse tout d’abord des éléments de l’étude sur les amplitudes articulaires de B. MacFayden et D. Winter [9] « qui démontrent les variations d’amplitudes des articulations de la hanche, du genou et de la cheville lors de la

montée d’un escalier et de façon très différente, dans sa descente. » Ainsi les valeurs théoriques des amplitudes articulaires observées peuvent se résumer ainsi :

• 70° pour la flexion de la hanche,

• 100° pour la flexion du genou,

• 20° pour la flexion et 30% pour l’extension de la cheville.

p En 1882, le physiologiste Etienne-Jules Marrey invente la chronophotographie, un procédé qui permet de décomposer les phénomènes trop rapides pour être perçus par l’oeil humain. Dans les observations de l’étude cinétique globale de F. Arcadio, A. Moulay et

P. Chauvinc [10], il est parfois fait état d’une extension de 10° de la hanche, né-

cessaire pour la descente d’un escalier. Angélique Quemard commente : « Cette valeur n’est pas retrouvée dans l’étude précédente et ne semble donc pas indispensable à un passage réussi des escaliers, à la différence d’une marche en

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terrain plat, où l’extension de la hanche a un rôle prédominant dans le pas postérieur. » On peut penser que si cette valeur n’est pas systématiquement retrouvée dans les rares études dont nous disposons, cela tient au moins à deux raisons essentielles, fruit de notre propre observation. La première raison est factuelle :

• L’extension de hanche n’est pas essentielle dans les escaliers de classe-

ment d’usage « Raide » : (1,32 > H/G ≥ 1) et/ou « Courant » (1> H/G ≥ 0.78), dont

la hauteur moyenne des marches est inférieure à 180 mm. Ces caractéristiques sont très éloignées de l’évolution sur sol plat.

• La seconde est relative aux données chiffrées et spécifications dimen-

sionnelles mécaniques et autres sur les marches des escaliers dont le classement d’usage est « Confortable» : H/G < 0.78 avec des hauteurs de marche inférieures

à 170 mm (accessibilité aux PMR) [11]. Cette dernière spécification est rarement

appliquée dans les maisons individuelles et dans les bâtiments d’habitation collective, de sorte que les conditions d’extension de la hanche ne sont pas identifiées - bien qu’elles soient comparables à la marche sur sol légèrement pentu.

Angélique Quemard poursuit à ce sujet : « Les débattements articulaires au ni-

veau de la hanche et du genou sont significativement plus importants lors de la

montée des escaliers en comparaison à la descente. Au niveau de la cheville, les angles de flexion et d’extension sont plus importants pendant la descente ». Pour

rapprocher les activités musculaires et l’équilibre, Angélique Quemard poursuit

son analyse en prenant en compte les données relatives aux phases de montée et de descente de l’escalier. « L’utilisation des escaliers fait appel à l’équilibre et

aux capacités de transferts d’appui par un appui alterné entre les deux membres inférieurs. »

Dans leur étude, J.E. Zachazewski et P.O. Riley et al. [12] ont décrit les différentes phases de la montée et de la descente des escaliers. Chez les sujets sains, la pro-

gression se fait de manière alternée (si le pied droit prend appui sur les marches 1 et 3, le pied gauche prend appui sur les marches paires. Analysant le cycle de montée de l’escalier, Angélique Quemard précise que « dans le premier temps

de la montée, le pied est placé sur la marche supérieure par un mouvement de flexion de hanche du membre inférieur oscillant, réalisé par une contraction du psoas. Le cycle commence lorsque ce pied est en contact avec la marche. En-

suite, le poids du corps est transféré sur la jambe antérieure, qui s’étend par une contraction musculaire concentrique du quadriceps (surtout vaste latéral).

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Double appui (2 à 17%)

Appui unipodal (17 à 48%)

Contact du pied (0 à 2%) Transfert d’appui Poussée verticale (0 à 17%) (2 à 37%)

Déplacement du tronc (37 à 48%)

Contact pied (48 à 51%)

PlaceDouble Ascension ment du appui du pied A pied A (51 à (65 à sur la 65%) 82%) marche (82 à 100%)

Phase d’appui (65% du cycle)

Phase d’oscillation (35% du cycle) p

Tableau 1 : Phase de montée des escaliers

(les chiffres entre parenthèses représentent le pourcentage du cycle de chaque phase, les zones en vert représentent les zones de double appui et les zones en brun l’appui unipodal) Tableau 2 : Phase de descente de l’escalier

Double appui (0 à 14%) Transfert d’appui (0 à 14%)

Appui unipodal (14 à 53%)

Double appui Avancée de la Placement du (53 à 68%) jambe pied Déplacement Contrôle de la (68 à 84%) (84 à 100%) du tronc descente (14 à 34%) (34 à 68%) Phase d’appui (68% du cycle)

Phase d’oscillation (32% du cycle)

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Ce mouvement entraine un déplacement vertical du centre de gravité (le grand fessier et le triceps interviennent également dans la propulsion sur la marche

par un déplacement antérieur du centre de masse lié à une flexion antérieure

du tronc et se termine par le contact du second pied avec la marche supérieure. Pendant la phase oscillante, le pied s’ascensionne et se place sur la marche supérieure. »

Angélique Quemard aborde ensuite le cycle de descente de l’escalier ; « Le cy-

cle de descente (Tableau 2) commence par un transfert du poids du corps sur le membre inférieur en appui, jusqu’à la phase d’appui unipodal. La descente est réalisée par une flexion de hanche et du genou. Le centre de gravité commence

par s’avancer, à cet instant la cheville contrôle l’avancée progressive du tibia. Puis, il se déplace verticalement vers le bas ; la descente est alors sous le contrôle du quadriceps qui se contracte sous un mode excentrique, jusqu’à ce que le pied

touche la marche inférieure. A cet instant, la cheville est en extension et a un

rôle amortisseur. Le poids est alors transféré sur le membre inférieur controlatéral pour débuter la phase d’oscillation au cours de laquelle la triple flexion du membre inférieur oscillant permet au pied d’éviter le nez de marche. »

On peut alors imaginer la conjugaison des paradigmes lorsque la cinétique incorpore un nouveau composant des cycles - celui de la rotation du tronc, qu’exige le franchissement d’escaliers de forme ¼, ½ tournant ou hélicoïdaux. Pour appro-

cher par des aspects scientifiques des composantes biomécaniques qui en sont

le corollaire, nous évoquons les travaux de deux thèses de doctorat qui analysent la fonction d’équilibration, pour le premier, et l’étude du contrôle postural pour le second.

Fonction et stratégie d’équilibration Dans sa thèse pour obtenir le diplôme de docteur de l’Université Henri Poincaré – Mention « Sciences et vie de la santé », le Dr Alexis Lion [13] analyse « les modi-

fications des stratégies sensori-motrices de l’équilibration ». S’agissant de l’équi-

libre de l’homme, le Dr Lion nous apprend qu’en raison de l’appui bipodal, « le rapport « surface d’appui / taille » est faible, du fait de l’étroitesse du polygone de

sustentation et de la situation haute du centre de gravité en avant de la deuxième

ou de la troisième vertèbre sacrée [Perrin & Lestienne, 1994 ; Gagey & Weber, 1995]. Le maintien de l’équilibre en position debout est alors assuré lorsque la verticale passant par le centre de gravité se projette à l’intérieur de la surface

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d’appui au sol, c’est-à-dire la surface des pieds et la zone qui les sépare. L’homme

doit donc corriger en permanence les microdéplacements physiologiques de

son centre de gravité pour que cette verticale se projette toujours dans ce polygone de sustentation. Ainsi, le maintien de la posture, beaucoup plus instable

que celle des quadrupèdes, nécessite l’intervention de mécanismes complexes contrôlés par le système nerveux central et soutend un système de régulation tonique postural [Massion & Viallet, 1990 ; Crémieux et al., 1995]. »

On aura compris la complexité d’assurer l’équilibre d’un sujet lorsque 68% de ses déplacements dans le franchissement de l’escalier sont unipodaux. Les informations que nous recevons du Dr Alexis Lion évoquent des aspects neuro-

physiologiques et biomécaniques qui suggèrent des modifications de stratégies sensiro-motrices de l’équilibration.

Le contrôle postural - Pour approfondir encore et replacer cette approche dans

le contexte du franchissement de l’escalier, nous reproduisons ci-dessous un résumé de l’étude du « Contrôle postural chez l’homme : analyse des facteurs neu-

rophysiologiques, biomécaniques et cognitifs, impliqués dans les 500 premières millisecondes d’une chute » par le Dr Maëva Le Goïc [14], extrait de sa thèse de

doctorat en neurosciences. « La chute chez les séniors constitue un problème de santé publique. Citée comme la seconde cause de décès accidentel dans

le monde, elle concerne un tiers des Français de plus de 65 ans. Les séquelles physiques et fonctionnelles qui en résultent, les conséquences psychosociales

nuisibles pour la qualité de la vie, la perte d’autonomie et son coût de prise en charge justifient l’attention qui lui est actuellement portée. Du point de vue du

chercheur, les interprétations sous-jacentes à la surexposition des personnes âgées au risque de chute restent controversées, notamment parce que la com-

préhension de la coordination corporelle et de l’implication corticale lors du

contrôle de l’équilibre est encore limitée. L’étude de la chute et des mécanismes qui y conduisent présente donc un double intérêt, fondamental et sociétal. »

En développant les méthodes d’évaluation de la glissance des sols et des marches, on verra que l’INRS [15] confirme nos chiffres : « 25% des accidents avec arrêt de travail sont dus à les chutes de plain-pied et près de deux millions de personnes

âgées de plus de 65 ans sont victimes de chutes chaque année. » Autant de raisons qui confirment les statistiques de l’ANAH, pour créer toutes les conditions

d’une plus grande sécurité dans les escaliers. En effet, au-delà de 75 ans, les

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personnes victimes de chutes représentent deux tiers des décès par accident, et, malheureusement, un problème de glissance en est souvent la cause [16].

Les chutes sont donc, et de loin, à tous les âges, le mécanisme principal des ac-

cidents de la vie courante (53%). Cependant elles touchent plus particulièrement les personnes très âgées (90%) et les enfants 66% (Source déjà citée).

Les chutes et les réponses à leur apporter Malgré la littérature abondante sur le thème de la chute, sa définition diverge

d’une étude à l’autre, sans jamais aborder le cas particulier des chutes d’escaliers. Ce manque d’homogénéisation peut contribuer à la difficulté d’interprétation

des stratégies d’évaluation et d’intervention pour la prise en charge ; d’où l’intérêt d’identifier les principaux critères d’une chute notamment pour nos choix méthodologiques.

La chute est l’action de tomber, c’est-à-dire de perdre son équilibre et d’être attiré vers le sol sous l’effet de la force de pesanteur (cf. Revue systématique de Hauer et coll. 2006). Cette définition globale est insuffisante car elle n’inclut ni le(s) mé-

canisme(s) sous-jacent(s) - il est parfois fait état d’un trouble affectant la présence, ou l’intégrité des réflexes posturaux de protection adaptés de type « parachute » rarement définis - ni les causes ou les conséquences (telles qu’elles apparaissent dans la terminologie anglophone utilisée par le descripteur MeSH (Medline) :

« tout glissement/trébuchement aboutissant à une blessure) - ni le caractère in-

volontaire (tel que défini par l’OMS : action de tomber indépendamment de sa volonté) - ni le fait de se retrouver suite à la chute dans une position de niveau

inférieur par rapport à la position de départ (une définition souvent retenue est celle du Kellogg International Working Group (1987) : « Tout événement au cours

duquel la personne se retrouve involontairement au sol ou à tout autre niveau

inférieur par-rapport à sa position de départ. Cela peut inclure un événement au cours duquel la personne se retrouve au sol, trébuche dans les escaliers, glisse ou perd l’équilibre et heurte un objet (table, lit, etc.) ». Nous retiendrons donc le diagnostic de chute accidentelle lorsque survient le fait de se retrouver de manière inopinée et involontairement dans une position d’un niveau inférieur à la

position de départ (au moins 15% de sa taille initiale, selon le critère utilisé par Pavoll et coll. (2002).

Le Dr Maëva Le Goïc poursuit son étude en expliquant les conditions des chutes et les réponses à apporter à leurs causes. Elle postule ensuite d’identifier les

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indicateurs d’une chute et de son rattrapage au niveau neurophysiologique et

biomécanique.

« Une chute survient si deux conditions sont réunies. La première est la perte ini-

tiale de l’équilibre, un ‘prérequis’ qui peut toucher la population entière dans son

quotidien. La seconde est un échec des mécanismes de rééquilibration, c’està-dire de la stratégie de réponse mise en œuvre pour compenser la déstabili-

sation : comment s’opère la sélection d’une stratégie de rattrapage, à partir de quelle appréciation du contexte et des informations sensorielles disponibles est-

elle choisie ? Qu’est ce qui assure son opérationnalité et garantit le rattrapage ou signe au contraire son échec ?... Pour répondre à ces questions, nous nous

sommes donc intéressés à ce moment critique où il est encore possible de mo-

difier l’issue finale par des ajustements posturaux et des actions motrices rapides et adéquats chez une population de jeunes adultes. »

Cette stratégie de rattrapage est une disposition essentielle à notre étude car elle

doit viser les conditions du meilleur ajustement postural, tout en permettant une conception ergonomique de l’escalier.

Ce qui suscite notre attention à l’explication des mécanismes de chute dont l’étude du Dr Maëva Le Goïc nous renseigne, est relatif à l’identification de ses

indicateurs prédictifs et à la soudaineté du « moment critique où il est encore possible de modifier l’issue finale par des ajustements posturaux…soit quelques centaines de milli-secondes après la perturbation. » Cette étude permet d’identi-

fier finalement le caractère incompressible de ce que les scientifiques nomment la « phase passive » qui est un « délai temporel…source de contraintes spatio-temporelles à l’expression complète d’une réponse posturale adaptée.»

En d’autres termes et sans analyser les raisons de la perte d’équilibre dans le fran-

chissement de l’escalier, on sait que les conséquences ne peuvent être réduites du seul fait des mécanismes de « rattrapage » développés par l’homme. Mais que la conception tenant compte de la biomécanique de l’escalier (qualité des

appuis, ergonomie de la main-courante sans discontinuité sensorielle, contraste visuel pour appréhender les surfaces graduelles de l’escalier) sont autant de fac-

teurs prédéterminant la réduction du caractère prédictif de chute et qui, par hypothèse, en réduisent les conséquences.

Pour illustrer la façon dont la norme expérimentale (XP P 21-211) [17], aujourd’hui

remplacée, avait intégré la question de la sécurité, la réglementation disposait

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que : « Les marches peuvent comporter un dispositif antidérapant, de couleur contrastée.»

On aura compris qu’il y a un écart de prise en compte des enjeux entre les

données biomécaniques de l’escalier et la réglementation qui est sensée tenir compte des difficultés de franchissement. Les données physico-mécaniques et

sensorielles sont particulièrement laissées de côté. Ce n’est pas une révélation

pour nous mais c’est par conséquent un écart que se propose de combler en partie, l’innovation SENZU® pour réguler les conditions prédictives de chute et

créer celles pour de meilleurs appuis, et ainsi améliorer la réponse posturale de l’usager de l’escalier.

Pour une meilleure visibilité des personnes souffrant d’un handicap sensoriel af-

fectant particulièrement leur vue, chaque protocole de marche structurée offre

en effet plus de 50 % de contraste brut et peut atteindre 75% dès lors que l’on accentue l’effet de profondeur des protubérances des profils. Il suffit pour cela d’appliquer une finition de couleur marquée sur le nez de la marche, sans avoir

à rapporter un profil saillant. On obtient ainsi une harmonie parfaite et une dis

planimétrie continue de la marche et/ou du palier en conjuguant alors des approches sensorielles complémentaires ; une vision améliorée et une réflexologie globale incluant le nez de la marche dans la structuration totale de sa surface

d’appui. L’application d’un vernis phosphorescent, si l’on souhaite accroitre les contrastes visuels, compense la chute de l’éclairement naturel, lorsqu’il faibli en

fin de journée. La phosphorescence émet alors de la lumière de façon persistante après que l’excitation naturelle provoquant cette luminescence a disparue.

Retour sur la normalisation Ceci tend à démontrer que ce que l’on qualifie de classement d’usage dans la règle de l’art du praticien est consubstantiel du bien être procuré. Ainsi pourraitt-on imaginer pouvoir intégrer, en particulier dans le cadre de l’harmonisation de

toutes les normes, des notions scientifiques d’aspect neurosensoriel, en tout cas objectives de bien-être, aux principes généraux de la réglementation sur l’acces-

sibilité aux PMR (personnes à mobilité réduite) notamment. Le nouveau NF DTU 36.3 [18] sur les Escaliers en bois et garde-corps associés, s’adresse depuis sa récente parution à l’ensemble des acteurs du marché de l’escalier en cherchant à

concilier des intérêts parfois antagonistes ; de la conception-création d’escaliers sur-mesure à la pose d’escaliers industriels adaptables. Autant dire une gageure

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avec des « absences normatives » qui posent de réels problèmes de sécurité aux

usagers de l’escaliers avec les conséquences que l’on a vu plus haut dans les statistiques de l’ANAH et de l’OMS.

Pour conclure sur les aspects théoriques de la biomécanique de l’escalier, Angé-

lique Quemard nous éclaire sur les moments de force et les relations qui s’établissent entre le centre de masse et le centre de pression ; « L’appareil extenseur

du genou joue un rôle prépondérant, couplé avec les extenseurs de la cheville. Les moments de force des membres inférieurs sont plus importants dans les escaliers que lors de la marche en terrain plat. Par exemple, le moment maximum d’extension du genou lors du passage des escaliers est jusqu’à 3 fois supérieur

au moment d’extension du genou pendant la marche sur terrain plat. Ainsi la valeur maximale du moment de force d’extension du genou est respectivement de 1,10 Nm/Kg et de 1,35 Nm/Kg pour la montée et pour la descente. »

Tolérances - En agissant au bénéfice d’entreprises artisanales et de PME Créatrices d’escaliers sur mesure, M. Cauchard [19] indique que « le groupe d’entre-

preneurs de la FFB n’est pas partisans du projet de texte (N 26) avec autant d’ex-

plications pour le relevé des cotes ; ils considèrent qu’il appartient au poseur de réceptionner ou non le support et sont favorables à mettre une tolérance pour la

première marche sans distinction de 2 niveaux de tolérance. » Ils considèrent que la valeur de tolérance ± 35 mm est trop élevée et proposent une valeur de ± 20

mm avec une étendue de 40 mm. Cette digression illustre la divergence d’intérêt entre les partisans d’une norme light qui soit applicable au plus grand dénomi-

nateur commun et les détenteurs d’un savoir empirique éprouvé dans la pratique du sur mesure et respectueux des moments d’extension du genou.

Sans l’exprimer sous l’angle de la règle de l’art, la réduction attendue de 70mm de tolérance à 40 mm sur la hauteur de la première marche, constitue un progrès

indispensable pour réduire de façon significative - bien qu’encore insuffisante la valeur maximale du moment de force d’extension du genou à la montée et

de réduire tout aussi significativement les angles de flexion et d’extension, au

niveau de la cheville pendant la descente. On aura compris que le fait de main-

tenir une tolérance permettant encore un différentiel (de moins 30 mm à + 10 mm) sur la marche de départ, pose un problème de sécurité dans la mesure où la phase d’appui unipodal à la descente de l’escalier, se trouve réduite de plusieurs millisecondes et de plus de 15% de hauteur, ce qui suffit à provoquer une perte

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d’équilibre et à compromettre pour l’usager, la sélection d’une stratégie de rat-

trapage au moment de la transition, du franchissement gravitaire au retour à la marche sur sol plat. La sustentation de la première marche accentue le risque de

perte d’équilibre et la sollicitation maximale de régulation tonique posturale au moment où le pied de réception rencontre la dureté du sol.

Deux fabricants expriment qu’ils ne sont pas favorables à deux classes de tolérance et indiquent être d’accord pour une évolution tout en tenant compte de la réalité et du cumul des tolérances du gros œuvre, de la chape et de planéité.

Finalement, les membres de la Commission de normalisation proposent de pas-

ser l’étendue de 70 mm à 40 mm avec des tolérances de hauteur de la première marche de + 10 mm et – 30 mm. Un pis-aller en quelque sorte !

Les membres présents sont d’accord pour une étendue de 40 mm en se limitant vers le haut à 10 mm par souci de sécurité et de lien avec la réglementation PMR et invitent M. Cauchard à transmettre cette proposition à ses adhérents :

• une réduction de l’étendue de la tolérance de 70 à 40 mm et

• une tolérance de la hauteur de la 1ère marche de +10 mm et - 30 mm.

Ces dispositions seront finalement intégrées à la NF DTU 36.3. Relier ces dispositions avec les centres de pression et de masse dont nous évoquons les résul-

tantes de force permet de comprendre les divergences entre concept d’escalier et biomécanique. En prenant l’exemple d’un usager moyen de 70kg (cf. données

page 27), « l’appareil extenseur du genou doit développer une force de 77 Nm pour la montée et 94,5 Nm pour la descente.

A. Zachazewski et al., ont également étudié la relation entre le centre de masse

(CM) et le centre de pression (CP), qui définit l’état d’équilibre. En effet, la conver-

gence entre CM et CP signifie une position de stabilité, à l’inverse lorsque les

résultantes des forces de gravité et de pression ne sont plus alignées, il apparaît une instabilité. La séparation entre CM et CP au cours de toutes activités de locomotion peut être décrit comme une chute contrôlée. » Cette relation entre centre

de masse et centre de pression nous a permis d’alimenter la base de la biomécanique de la marche SENZU®.

En commentaire, nous observons que les contacts unipodaux sont prépondérants dans le franchissement des escaliers : ils représentent 68% des cycles. On

en déduira que l’optimisation des appuis doit être recherchée pour que l’équi-

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libre soit renforcé, particulièrement à la descente.

On verra plus loin au sujet des chutes de personnes entrainant des accidents

avec arrêts, le lien de causalité qui existe entre les aspects réglementaires des escaliers et la glissance des marches. Les observations cinétiques nous encouragent à favoriser les phases de propulsion, non seulement en rendant le support

d’appui que constitue la marche moins glissant, mais aussi en rendant ce support plus favorable aux personnes adultes - qui franchissent l’escalier en son axe (ligne

de foulée) - que pour les enfants en bas âge ou les personnes à mobilité réduite - qui le franchissent plus près de la main-courante (qualité du balancement).

Les deux croquis présentés ci-dessous illustrent la différence de conception pour

aboutir (en rouge) à un danger accru pour l’usager, en particulier à la descente

de l’escalier, en son virage et en phase de propulsion à la montée pour les enfants et les personnes âgées, toujours dans la rotation unipodale dans le virage.

Les appuis intérieurs sont réduits de 1/2 à ¾ de surface, ce qui potentialise un

danger inhérent au passage de l’angle de l’escalier. De surcroit, le balancement sur l’angle intérieur de l’escalier, et par conséquent sur le poteau de virage, pro-

voque une discontinuité de la main-courante rampante de l’escalier de l’ordre de 0,5 à 0,7 m de hauteur. Cette situation nuit à l’ergonomie de l’ouvrage en inter-

disant à l’usager toute possibilité de rattrapage. Indépendamment du caractère prédictif d’une chute dans un escalier si mal conçu, on retiendra que l’ouvrage traduit généralement, de ce fait, une élévation spatiale inesthétique.

A l’inverse (en vert), la conception de cet escalier tient compte à la fois d’un module préférentiel et d’un balancement harmonieux. De ce fait, l’escalier assure de bons appuis et une sécurité à tous les types d’usagers et dans toutes les phases

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d’appui du franchissement, à la montée comme à la descente. On peut en effet

imaginer qu’un enfant franchisse l’escalier non pas sur la ligne de foulée axiale de l’escalier mais en deçà de cette ligne théorique de partage, du fait de la plus

petite taille de ses membres supérieurs. L’autre intérêt de la conception de cet

escalier tient à la jonction des main-courantes (a) et (b) entres-elles, jonction qui, de ce fait, renforce les fonctions d’équilibration particulièrement sollicitées dans

la phase unipodale de franchissement du virage. Il est navrant de constater la contradiction entre respect de la règle de l’art et prévention du danger. Cet oxymore, qui résulte des concessions faites aux industriels et aux réseaux de distri-

bution des escaliers dans les grandes surfaces du secteur de la construction et

de l’aménagement de la maison, ont abouti à marginaliser les différentes formes de balancements d’escaliers [20] que des siècles de progrès avaient permis d’accumuler comme autant de méthodes propres à assurer la sécurité et le confort du pas ainsi que la qualité esthétique de l’élévation des ouvrages.

A l’inverse de ce constat, on observe que c’est grâce à la prise en compte du

handicap sensoriel que la norme française a pris l’initiative de limiter la hauteur des marches des escaliers dans le contexte considéré. En cela, il est avéré qu’une hauteur de marche supérieure à 18 cm pose un problème chez les jeunes indivi-

dus. Pour s’en convaincre nous reproduisons les conclusions d’un article [20] sur la « Cinématique et cinétique de la hanche, du genou, et de la cheville lors de la

montée et descente des escaliers chez des individus jeunes et sains », paru dans la revue Kinésithérapie N° 78 de juin 2008 – Vol 8, page11 :

« Peu d’études ont parlé des aspects biomécaniques impliqués dans l’ascension

d’escaliers pour son action ergonomiquement exigeante (…) Au niveau de l’équipement, l’escalier expérimental comprenait 4 marches, de 18 cm de hauteur, et

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28,5 cm de largeur… Les sujets étaient pieds nus (…) Les auteurs concluent que

la montée des escaliers semble être une tâche plus exigeante sur le plan biomé-

canique en comparaison avec la descente des escaliers chez des jeunes individus sains ».

Tenir compte de cette conclusion permet de s’en tenir à la « règle de l’art » qui invariablement nous conduit à préférer le confort à l’insécurité en tenant pour essentiel de favoriser un module préférentiel tirant partie de l’intégration spatiale de l’escalier dans son environnement architectural. La norme ne saurait compro-

mettre la sécurité et le bien-être au seul profit d’un modèle de distribution des escaliers industriels « moins disant » pour imposer des règles de conceptions controversées. La réduction des tolérances sur la hauteur de la marche de dé-

part, comme nous l’avons vu, est un progrès très relatif obtenu de haute lutte par des membres de la Commission nationale de normalisation représentants l’arti-

sanat et les PME réalisant des escaliers sur mesure. La NF DTU 36.3 a finalement entériné cette évolution positive.

Pour apporter une plus grande sécurité des surfaces, les données biomécaniques des escaliers dotés de marches SENZU® accroissent de 9 à 15% les surfaces d’appui. Ceci grâce à la structuration des profils créés et à leur profondeur relative. La réduction de l’angle complémentaire constitué par l’opposition géométrique à

l’axe de propulsion de la jambe d’appui contribue à améliorer la qualité des appuis unipodaux et à faciliter la propulsion. La structuration de la surface d’appui

de la marche dotée de protubérances, constitue un plus grand confort et aussi une meilleure sécurité d’appui pour la propulsion et la réception unipodale.

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DEUXIEME PARTIE LE PROCEDE INNOVANT DES MARCHES SENZU®

Données biomécaniques Premier élément du protocole d’étude biomécanique, la pression au cm2 du

pied sur les protubérances de la marche SENZU® est relative à la masse corpo-

relle de l’usager de l’escalier, à la surface des appuis ainsi qu’à la pression du pied

exercée sur la ligne de foulée de l’escalier. Nous avons retenu par principe des valeurs moyennes pour un appui ponctuel d’un pied nu valgus (et non pied plat)

de l’ordre de 85 cm2 (76,5 + 93,5 / 2), pour un poids moyen de 70 kg (femme française : 63 kg homme français : 77 kg). Compte tenu des éléments d’étude

biomécanique relatifs à la montée et à la descente de l’escalier, tels qu’observés

plus haut, la pression reste néanmoins égale au rapport de la force pressante sur l’aire de la surface pressée. De sorte que nous retenons une pression moyenne

pondérée de 0,75 PA/cm2 (0,7647 Pa/cm2). Ces données résultent des observations qui suivent.

Le déroulé - Les données biomécaniques communément admises en podologie, décrivent trois différentes formes d’appui du pied au sol. Volontairement nous isolerons de ces types de déroulés du pied les supinateurs et les pronateurs -

nous y reviendrons - pour ne retenir que les universels (types dits « normaux »). A l’observation cinétique, l’appui du pied de l’usager commence par un mouvement de déroulé par l’extérieur du talon à la descente « lente » et par l’avant et l’intérieur du pied lors de la montée et de la descente « rapide ». C’est dire que la biomécanique du pas dans l’escalier sollicite finalement beaucoup d’appuis.

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Lors de la descente, avant de rentrer en contact avec la marche, le pied est géné-

ralement fléchi vers l’extérieur. Le début de l’appui se fait alors que la pointe du pied est encore orientée vers l’extérieur, orteils levés. La première phase d’appui est très rapide et dure environ 40 millisecondes (0,04s).

L’enchainement rapide se fait par un appui qui progresse alors vers l’avant et

l’intérieur du pied. A cet instant, la tension de la voûte plantaire croit très significativement. En montée lente, par contre, l’appui sur la marche de l’avant à l’arrière

du pied prend près de 280 ms (0,28s) pour s’équilibrer. Le point d’appui unipodal continu favorise l’équilibre et la rotation de la cheville.

Alors que l’appui revient sur l’avant du pied pour la propulsion, le mouvement de déroulé de l’extérieur vers l’intérieur continue de progresser. La force finale est donnée principalement par le gros orteil. Au dernier moment, le pied peut légèrement se rouvrir sur l’extérieur. La phase de propulsion s’étend sur un temps à peu près égal à celui de l’appui, environ 280 à 320 ms (0,30s).

Au total, le déroulé de pied au sol, pendant une montée lente, aura duré un

peu plus d’une ½ seconde. Plus la vitesse de franchissement augmente, plus ce temps baisse. Par ailleurs, à vitesse égale, une foulée « élastique » reste moins

longtemps au sol qu’une foulée dite « molle ». Le déroulé du pied au sol est un mouvement qui va de l’arrière à l’avant et de l’extérieur à l’intérieur du pied.

La mesure des forces verticales appliquées à la protubérance de la marche pendant la montée de l’escalier montre deux pics :

• Le premier pic de force est le plus important. Il correspond au contact

représente environ deux fois le poids de l’usager. Cette valeur passe

du talon avec les protubérances de la marche. A des vitesses moyennes, il à trois fois, lors de la descente de l’escalier ;

• Le second pic, beaucoup plus évasé, correspond à la force appliquée au niveau de la plante de pied au moment de la phase de propulsion.

En pratiquant un usage normal de l’escalier, on évite de mettre tout son poids sur

les orteils ou le talon. L’avantage est alors de bénéficier d’une réflexologie passive optimale (sur de nombreuses terminaisons de la voûte plantaire).

Pour que la foulée puisse bénéficier de l’énergie élastique gratuite (biomécanique), l’idéal est que l’usager limite l’impact sur le talon pour tendre vers un ap-

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pui fort sur la plante de pied. C’est à cette condition que la voûte plantaire et le tendon d’Achille - deux grands élastiques du corps - pourront intervenir dans la

mise en réserve et la restitution de l’énergie. En corolaire, la meilleure sollicitation des terminaisons nerveuses de la voûte plantaire sera ainsi obtenue.

La description que nous venons de donner représente un appui « standard » ou universel. Elle s’applique à 60-65% des usagers. Par rapport à ce comportement

moyen, deux autres déroulés peuvent être observés. Un déroulé plus extérieur (supinateur) et un déroulé plus intérieur (pronateur).

Pronation et supination - La supination est un terme utilisé en anatomie pour

désigner à la fois un mouvement dynamique et une position statique. Dans les deux cas, il renvoie à l’adjectif «extérieur». Dans la version dynamique appliquée à un franchissement gravitaire tel que l’usage de l’escalier, cela signifie que le

pied tourne, selon son axe longitudinal, vers l’extérieur du corps. Le bord interne

du pied a tendance à s’élever alors que le bord externe s’écrase sous le poids du corps.

Comme pour le mouvement universel, le déroulé débute sur la partie externe du talon. Mais ensuite, au lieu de revenir sur l’intérieur, il longe le bord externe du pied pour finalement marquer un retour sur l’intérieur en phase finale.

Ces données biomécaniques conditionnent l’amplitude retenue de 2,30mm de profondeur maximale des protubérances, au-delà de laquelle on compro-

met le but recherché par l’innovation. En outre, la profondeur d’usinage ainsi que la structure de la surface créée, sont suffisantes pour permettre des finitions contrastées par l’application de laques ou de patines. Cet aspect de l’innovation

est orienté en direction des personnes souffrant d’une déficience visuelle, de

légère à sévère. Ceci indépendamment de la singularité esthétique recherchée, de nature subjective et propre à chaque projet, mais qui fait néanmoins partie intégrante du design sensoriel.

Approches d’usinage structuré du bois Notre approche pour envisager la phase de recherche et finalement procéder

au dépôt du brevet de la marche SENZU®, a consisté à faire différents essais d’usinage de bois pour aboutir à des protubérances qui apportent à la fois une

sécurité accrue et une autostimulation compatible avec le bien-être recherché. Nous avons procédé à plusieurs essais, avec le concours de Frédéric Colliou [22].

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Les procédés d’usinage s’apparentent à une expérimentation dans un premier

temps, puis à la caractérisation des protocoles obtenus pour arriver aux conclu-

sions finales de nos structurations. Pour cela, nous nous sommes appuyés sur les possibilités de port d’outils d’usinage offertes par des machines de corroyage -

profilage du bois, présentes chez le leader mondial de la machine-outil dans ce domaine, la société Weinig (Voir photos en haut de page 35). Ces machines-ou-

tils dénommées corroyeuses-profileuses-moulurières sont généralement très

performantes pour aboutir à un état de surface parfaitement plan et pour le profilage continu des bois.

L’objectif recherché étant de nature à satisfaire le marché de l’escalier destiné essentiellement à l’habitat, nos profils d’outils permettent une qualité d’usinage parfaite n’entrainant aucune intervention de ponçage des bois usinés. Les pro-

tubérances par structuration mécanique multifactorielle sont obtenues sans au-

cune intervention manuelle. L’objectif économique est également poursuivi, et

atteint, pour satisfaire au développement de notre innovation et à sa vulgarisa-

tion, au sens où son application est facile pour une deuxième transformation par les fabricants d’escaliers.

C’est ainsi que nos essais ont été réalisés avec des profils d’outillages de formes « quelconque », c’est-à-dire créées par nos soins et dont nous reproduisons les empreintes géométriques dans la troisième partie de cette étude. Ceci selon deux

caractéristiques distinctes : protubérance « striée » et protubérance « gougée ». Les essais ont été réalisés à 6, 10, 12 et 15 m/mn d’avance matière dans une corroyeuse – moulurière, sans changer les autres paramètres d’usinage.

Avant de rentrer dans le détail de notre argumentaire technique, il convient de donner une définition de la caractéristique générale à toutes les protubérances obtenues. Elles sont « aléatoires » au sens ou la probabilité de les voir se repro-

duire est quasiment nulle. En effet, la conjugaison des paramètres multifactoriels

d’usinage que l’on qualifie de fréquences (vitesse d’avance matière variable des

bois, amplitude et vitesse variables de déplacement axial et radial des arbres d’usinage - en X et Y), renforce in fine le caractère unique de chacune de nos

réalisations d’escaliers. De ce fait l’usager ne rencontrera jamais les mêmes pro-

tubérances dans le franchissement de la ligne de foulée de nos escaliers. C’est à cette condition que l’on peut assurer une autostimulation optimale de la voûte plantaire des pieds de l’utilisateur et le bénéfice de bien être recherché.

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Les profils striés La machine équipée de 4 outils (Z4) de profilage, a tout d’abord été utilisée, pour obtenir des protubérances « structurées » avec un ou deux arbres en mouvement

rotatif. Les arbres sont en rotation à 8 000 tours/minute (T/mn). Ils permettent d’obtenir des profils aléatoires sinusoïdaux à fréquences variables (f). Il faut considérer que tous les essais concrétisés portant les références E, F, G, H et K (voir

photos et plans), peuvent être aussi obtenus sur une machine dont les arbres en rotation tourneraient jusqu’à 10 000 T/mn. Pour commencer, nous produisons

ci-dessous trois photos de chaque série de programme d’usinage, pour illustrer le résultat aléatoire obtenu.

Programme d’usinage (protocole E) Le protocole E utilise un seul arbre à 100% de 30 mm/seconde de déplacement axial de l’arbre d’usinage avec une amplitude de 32 mm et une vitesse d’avance matière de 10 ml/mn.

Programme d’usinage (protocole F) Le protocole F utilise deux arbres à 100% de 30 mm/seconde de déplacement

axial avec une amplitude de 32 mm et une vitesse d’avance matière de 10 ml/mn.

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Programme d’usinage (protocole G)

Le protocole G utilise deux arbres à 100% de 30 mm/seconde de déplacement

axial avec une amplitude de 20 mm et une vitesse d’avance matière de 10 ml/mn.

Programme d’usinage (protocole H) Le protocole H utilise deux arbres à 100% de 30 mm/seconde de déplacement axial avec une amplitude de 20 mm et une vitesse d’avance matière de 6 ml/mn.

Programme d’usinage (protocole K) Le protocole K utilise deux arbres à 20 mm de déplacement axial. Le premier arbre est utilisé à 3% de 250 mm/seconde de déplacement axial. Le deuxième arbre est utilisé à 5% de 250 mm/seconde de déplacement axial. Le décalage

vertical entre les deux arbres est de 0,1 mm à 100% de 30 mm/seconde de déplacement axial avec une amplitude de 20 mm et une vitesse d’avance matière de 6 ml/mn.

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Les profils gougés A été ensuite utilisée une machine à sept axes d’usinage (possibilité d’usiner aussi les nez de marches arrondis, pentes ainsi que des rainures ou languettes sur le

deuxième chant de la pièce de bois usinée…). La mobilité axiale est de 80 mm, mais le choix fait est de limiter la translation axiale de 2 à 39 mm parce que le des-

sin du profil obtenu, au-delà de ces valeurs, n’apporte rien au résultat recherché. Il est à noter qu’une course minimum et maximum est donnée au programme, et que cette course, du fait du logiciel aléatoire de la machine, se limite à des valeurs faibles de l’ordre de 2 à 3,5 mm, 10 ou 11 ou même 28 à 30 mm… La valeur

maximum que l’on peut apprécier sur le bois usiné à partir du programme (Ex : A, B, C…) ne peut être vraiment connue que par un relevé de l’affichage sur l’écran

de la machine (valeur aléatoire). Cette valeur est une résultante des protocoles à hautes fréquences (f) (Ex : A, B, C…).

Trois paramètres sont conjugués pour l’usinage en 2D ; l’amplitude axiale de déplacement de l’outil, la vitesse de déplacement axial et la vitesse d’avance du bois (aussi qualifiée de vitesse d’amenage).

Sans changer d’outils et sans changer non plus les paramètres du programme utilisé, nous avons testé ensuite un usinage initialement pensé en 3D. En fait, le

travail a été réalisé en 2D avec une vitesse de 6, 10, 12 et 15 mètres par minute maximum (vitesse d’amenage). Nous avons obtenu des profils différents, tous en

3D du fait de la conjugaison des variables d’usinage. L’observation révèle que

moins la vitesse d’avance est rapide (ex : 6 m/mn au lieu de 15 m/mn), plus la profondeur du profil est importante. Nous avons ainsi testé une vitesse d’avance de

6 m/mn pour obtenir 1,67 mm de profondeur maximum sur la pièce de bois profilée. Sur un profil à faible valeur axiale et un déplacement rapide, on supprime toutes les crêtes du profil. Du coup la profondeur du profil s’en trouve réduite.

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Dans la mesure où les profondeurs de profils sont faibles (ex : 0,83 mm), nous ob-

servons que leurs contrastes visuels sont moins perceptibles et de nature moins

sensibles au toucher. A l’inverse, 2,30 mm est une profondeur maximale à ne

pas dépasser compte-tenu de l’objectif de bien-être recherché par l’utilisateur. La sollicitation des terminaisons nerveuses de la voûte plantaire, dans le cadre de l’automassage du pied, ne peut excéder le niveau attendu du bien-être procuré par le résultat des essais dans les deux profils retenus « striés et gougés ».

Sinusoïde 1D (1 arbre)

Sinusoïde 2D (2 arbres)

Sinusoïde 3D (2 arbres)

Les éléments géométriques de notre innovation se comparent aux séries de

Fourier. On peut, par analogie, qualifier les sinusoïdes d’usinages A, B, C et K obtenues, de fréquences (f) et de fonctions périodiques développées en mathématique sous le nom d’analyse harmonique. Les autres protocoles E, F, G, H, se traduisent par les axes médians d’usinage en trigonométrie dans l’espace.

A ce stade, il faut indiquer que si nous intervenons à partir de logiciels et d’al-

gorithmes, l’essentiel de nos résultats procède de la forme de nos outils, de leur mise en mouvement et de la fréquence des paramètres conjugués.

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p En haut à gauche, la machine-outil en phase de réglage ; en haut à droite, un arbre monté de son porte-outils ; en bas à gauche, l’équilibrage d’un outillage Z4 avec rectification possible ; en bas à droite, un détail du cerveau de commande de déplacement axial et radial des porte-outils. De sorte que nous mettons la technologie existante à profit de notre innovation. Comme dans les protocoles précédents, la machine est équipée de quatre outils

(Z4) de profilage. Elle a tout d’abord été utilisée, pour obtenir des protubérances « gougées » avec un ou deux arbres en mouvement. Les arbres sont en rotation à 8 000 tours/minute (T/mn).

Comme dans la première série de protocoles précédents, il faut considérer que

tous les essais concrétisés portant les références A, B, C, et D (voir photos et plans), peuvent être aussi obtenus sur une machine dont les arbres en rotation tourneraient jusqu’à 10.000 T/mn (sans modification d’outillage). Seuls les angles de dépouille des outils auraient à être modifiés à la marge, si les diamètres des porte-outils devaient être différents.

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Les programmes d’usinage Programme d’usinage (protocole A) Le protocole A utilise deux arbres à 37 mm de déplacement axial (amplitude). Le premier arbre est utilisé à 50% de 250 mm/seconde de déplacement axial. Le

deuxième arbre est utilisé à 100% de 250 mm/seconde de déplacement axial. Le décalage vertical entre arbres (Power Look) est de 0,1 mm à 100% de 30 mm/

seconde de déplacement axial avec une amplitude de 20 mm et une vitesse d’avance matière de 12 ml/mn.

Programme d’usinage (protocole B) Le protocole B utilise la Powermat 2400 avec deux arbres Power look à 37 mm de déplacement axial. Le premier arbre est utilisé à 50% de 250 mm/seconde de

déplacement axial. Le deuxième arbre est utilisé à 100% de 250 mm/seconde de déplacement axial. Le décalage vertical entre arbres (Power look) est de 0,1 mm à 100% de 30 mm/seconde de déplacement axial avec une amplitude de 20 mm et une vitesse d’avance matière de 6 ml/mn.

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Programme d’usinage (protocole C) Le protocole C utilise deux arbres à 37 mm de déplacement axial. Le premier arbre est utilisé à 50% de 250 mm/seconde de déplacement axial. Le deuxième

arbre est utilisé à 100% de 250 mm/seconde de déplacement axial. Un déplace-

ment radial du premier et deuxième arbre est de 1,5 mm, utilisé à 80% chacun. Le décalage vertical entre arbres est de 0,1 mm à 100% de 30 mm/seconde de

déplacement axial avec une amplitude de 20 mm et une vitesse d’avance matière de 6 ml/mn.

Programme d’usinage (protocole D) Le protocole D utilise deux arbres Power look à 37 mm de déplacement axial. Le premier arbre est utilisé à 50% de 250 mm/seconde de déplacement axial. Le

deuxième arbre est utilisé à 100% de 250 mm/seconde de déplacement axial. Un

déplacement radial du premier et deuxième arbre est de 1,5 mm, utilisé à 80% chacun. Le décalage vertical entre arbres Power look est de 0,1 mm à 100% de 30

mm/seconde de déplacement axial avec une amplitude de 20 mm et une vitesse d’avance matière de 15 ml/mn.

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p En haut à gauche, usinage 3D pour les profils gougés ; à droite, outil Z4 de 270 mm pour les protocoles striés. En bas à gauche, réglage des outils par comparateur électronique du profil siniusoïdal (au 1/100°) ; à droite, photo d’écran des relevés d’affichage des protocoles des programmes A, B, C, D et K. Ce dernier protocole (D) nous permet de tester la limite de la vitesse de déplacement axial, le choix d’une essence résineuse se révélant la condition d’usinage

la plus défavorable. La régulation de la vitesse d’amenage ne permettant pas de

découpler les contraintes d’usinage pour en compenser les effets d’arrachement de matière, nous retenons la limite d’application au protocole E.

Les commentaires techniques de présentation mettent un terme à la première partie d’essais d’usinage du procédé avec une validation des investigations qui ont permis la rédaction du rapport de recherche. Cette rédaction met en évidence

la résolution technique objective de la glissance de la surface de la marche d’es-

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calier par le procédé SENZU® : « Assez , mais pas trop d’adhérence du pied sur la

marche ». Les limites des huit protocoles retenus étant de nature à permettre une large variété d’aspects et de possibilités de finition des bois.

Le bien-être procuré en utilisant un escalier bénéficiant de la structuration de la

surface d’appui du pied sur des marches bois ne constitue en rien une thérapie. Rien à voir donc avec la réflexothérapie abordée plus haut, qui est pour le coup une médecine manuelle à part entière.

En revanche, les protubérances obtenues dans le cadre de cette innovation per-

mettent une réflexologie plantaire passive par auto-stimulation, par une activation de la circulation sanguine. Cette auto-stimulation douce sur une surface

structurée, mais non agressive, permet de prodiguer aux usagers déchaussés des impulsions sous les pieds, d’abord au niveau des orteils, puis progressivement des métatasses, de la voûte et des talons, ceci dans la phase transitionnelle

courte du passage d’un niveau à l’autre de la maison. L’auto-stimulation du pied devant être de courte durée (ne pas dépasser 15 mn par jour selon la Fédération Française de Réflexologie), l’escalier est de ce fait plus approprié qu’un parquet.

Les protubérances ont également un intérêt en matière de sécurité des per-

sonnes. Ceci dans la mesure où, même chaussés, les usagers bénéficient d’une surface portante de la marche structurée qui améliore l’adhérence ponctuelle

du pied sans rendre l’accroche trop importante - à la manière des bandes abrasives recommendées en nez de marches des escaliers des établissements recevant du public. Grâce à l’onde créée par l’état de surface des protubérences, les

contrastes visuels sont accrus, ce qui présente un intérêt pour les personnes déficientes visuelles. L’application mécanique d’un vernis phosphorescent accroitra

encore ces contrastes, lorsque l’éclairement naturel faiblira (la phosphorescence émettra de la lumière de façon persistante après que l’excitation naturelle provoquant cette luminescence aura disparu).

Deux méthodes pour mesurer la glissance des sols La notion de sécurité dans les escaliers reste primordiale. C’est pour cette raison que les aspects réglementaires ont sensiblement évolué ces dernières années - dans la norme française notamment - prenant successivement en compte les

ouvrages dans les établissement recevant du public et le handicap sensoriel. Les escaliers constituent en effet un facteur d’autonomie essentiel pour ces usagers.

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Norme allemande et norme française - Le Comité européen de normalisation

(CEN) a retenu deux méthodes pour comparer et classifier la performance des revêtements de sol (sols souples, parquets, carrelage…). Leur but est de mesurer avec objectivité la glissance des sols.

La première méthode, la plus fréquemment utilisée, est réalisée en laboratoire; elle est dite « du plan incliné ». Conformément à la norme allemande [DIN 51

130], cette méthode évalue la résistance au glissement des revêtements de sol. Elle convient à toutes les situations de marche : pieds nus, avec chaussures de sécurité ou de ville. Tous les types de revêtements de sol peuvent être étudiés selon

cette méthode, avec tous les produits rencontrés dans la vie quotidienne : eau, eau plus détergeant ou produit moussant, eau plus huile. Pour tester le revêtement, un opérateur marche en avant puis en arrière sur un plan qui s’incline pro-

gressivement, jusqu’à ce qu’il perde l’équilibre. Cette méthode détermine ainsi l’angle limite d’inclinaison et donc la résistance au glissement du revêtement. Le classement obtenu s’échelonne du plus glissant (R9) au non-glissant (R13).

Réalisée sur site, la seconde méthode est dite « de l’essai de frottement dynamique », selon la norme française [NF EN 13893]. Un appareil portable, qui com-

porte un patin chargé, est tiré parallèlement à la surface du revêtement de sol, à vitesse constante. La force horizontale exercée pour tirer le patin est enregis-

trée sur la longueur d’un tracé. Elle est divisée par la force verticale pour obtenir le coefficient de frottement dynamique. Les mesurages ne sont effectués que sur des surfaces de revêtement sèches. Les coefficients mesurés permettent de

comparer le caractère glissant des zones testées (entre 0 et 1), sachant qu’un coefficient de frottement supérieur à 0,4 présente une sécurité minimum pour un revêtement de sol.

Cette seconde méthode a eu notre préférence pour évaluer et maîtriser la glissance des marches et prévenir les chutes dans les escaliers, sachant que plus de 25% des accidents avec arrêt de travail sont dus à des chutes de plain-pied

(Source : Institut national de recherche et de sécurité), ceci indépendamment des accidents domestiques dans les escaliers, et que près de deux millions de per-

sonnes de plus de 65 ans sont victimes de chutes chaque année (Source : Institut national de recherche et de sécurité). Au-delà de 75 ans, celles-ci représentent

les deux tiers des décès par accident, et, malheureusement, un problème de surface glissante en est souvent la cause.

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Glissance des marches SENZU® Avant d’aborder l’évaluation du frottement dynamique, il faut rappeler que la norme XP P 21-211 disposait au sujet du revêtement des marches : « La glissance

des marches lorsque la finition a été appliquée est mesurée selon la norme NF

P 90-106. Sa valeur, mesurée à sec, doit étre inférieure à 100. »… Or nous observons que l’application de vernis ou d’huile de finition du bois peuvent rendre

l’état de surface des marches planes, donc le revêtement, supérieur à la valeur minimale de 100. La structuration de la surface d’appui des marches requalifie le revêtement, qu’il soit fini ou pas (application d’un verni ou d’une huile)

Sans nous livrer à un test indépendant de frottement dynamique, nous avons appliqué la deuxième méthode, qui correspond mieux aux données bioméca-

niques développées dans nos arguments techniques (voir pages 13 à 19 des Éléments Techniques du Procédé SENZU®), pour savoir si nos marches pouvaient

satisfaire aux conditions imposées par la Loi N° 2005-102 « Pour l’égalité des

droits et des chances, la participation et la citoyenneté des personnes handicapées » en sa notion d’ « accessibilité » et son Décret N° 2006-555 : Art. R.111-18-1

« Sur le handicap sensoriel », qui exige en particulier que les circulations des par-

ties communes soient sûres pour les personnes à mobilité réduite. En appliquant cette méthode d’évaluation de la glissance des marches on a pu déterminer que les protubérances des protocoles E, F, G, H, K, dont les profils sinusoïdaux sont perpendiculaires à l’axe de circulation (ligne de foulée), présentent des coeffi-

cients de frottement supérieurs à 0,4 et peuvent même atteindre 0,7. L’applica-

tion d’un vernis structurant l’état de surface peut encore accroître de 0,12 à 0,15 le coefficient de frottement dynamique des marches et ceci pour la totalité des huit protocoles de protubérances des marches SENZU®.

Le coefficient de frottement dynamique est à considérer pour la totalité de la

surface portante de la marche, au contraire des nez rapportés préconisés pour matérialiser un contraste visuel dans le cadre de la norme susnommée. Évalués séparément du support de la marche, ils sont communément admis comme pro-

curant une sécurité supplémentaire aux usagers des escaliers. En réalité, l’hétérogénéité de la surface de la marche, créée par la saillie que représente le profil du

nez antidérapant, est accentuée par l’application d’abrasif minéral ou artificiel, de

quartz ou de carborundum. De ce fait, constituant un ersatz, ils sont, selon nous, facteurs d’accentuation des risques de chutes, puisqu’ils créent une forte hétérogèneité de la surface d’appui.

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Quelques réalisations Dans la phase de développement commercial du procédé SENZU®, des photos d’ouvrages ont été prises, dont nous reproduisons quelques-une ci-dessous. Marches d’escaliers courbe, droit et 2/4 tournant inversé (Gammes Nova et Ferro) Ci-dessous et ci-contre : protocole G, strié Ci-dessous, en bas : protocole C, gougé q

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En guise de conclusion SENZU®: Une innovation promise

à un fort développement

e bois est le plus traditionnel des matériaux de construction. Cet usage ancestral lui confère parfois une image passéiste, alors que s’il est un matériau moderne, adaptable et transformable dans des conditions les plus simples, économique et surtout écologique, c’est bien lui ! A l’occasion du sommet international de Kyoto et de la COP21, la France s’est engagée à stabiliser, puis à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Parmi tous les matériaux de construction, seul le bois stocke le CO2 atmosphérique sous forme de carbone : encourager son utilisation, en particulier dans la fabrication des escaliers, est donc un acte citoyen. La consommation de masse et l’uniformisation des comportements appartiennent au passé. Pour nos métiers, l’avenir passe par une optimisation des savoir-faire et des ressources de proximité (feuillus de pays par exemple) et une démarche responsable auprès des consommateurs pour leur apporter les conseils et les produits adaptés à leurs besoins. Ce modèle économique n’est pas contradictoire avec le meilleur rapport qualité-prix recherché par le marché, bien au contraire. L’avenir du métier de Créateur d’escaliers s’inscrit dans le respect du tissu des TPE et PME françaises, qui expriment des valeurs d’excellence et des savoirs spécifiques, car c’est dans les territoires que se joue le développement des circuits courts qui serviront de socle à une économie plus équilibrée. La réglementation doit accompagner ce modèle, pas le contraindre. Il ne tient qu’aux artisans et aux entrepreneurs Créateurs d’escaliers d’assumer le riche legs de leur métier et de participer à l’affirmation - et à la nécessaire modernisation - des règles de l’art dont ils héritent. L’appartenance à un groupement de Créateurs d’escaliers rassemblant des professionnels conscients de ces enjeux nous a incité à relever les contradictions - et les quelques reniements - dont notre profession a pu se rendre responsable.

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Dans son mémoire de fin d’étude, Jean-Philippe Colomb [21] résumait ainsi le contexte réglementaire et normatif de l’escalier, pour aboutir à un « Projet de guide des escaliers-bois » : « Lors de cette recherche, nous nous sommes rendu compte que les exigences françaises sont très nombreuses et dépendent du type de bâtiment et de l’utilisation qui en est faite (...) Dans une seconde partie, nous avons essayé de prendre toutes les clauses des normes européennes, une par une, pour définir les points à respecter lors de la conception et de l’évaluation du produit, lors de sa fabrication et de sa mise en œuvre. » L’intérêt d’un tel guide est de mettre en évidence toute les étapes nécessaire à une démarche de marquage CE. Nous souscrivons d’autant plus volontiers à cette vision intégratrice des normes européennes que nous prétendons à une fonction d’ensemblier - à la fois concepteurs, réalisateurs et installateurs de nos ouvrages. L’enrichissement de nos savoir-faire passe par une confrontation permanente avec l’évolutions des sciences et des techniques connexes à nos métiers.

p Présentation de SENZU® au Président de la République François Hollande, lors de la réception des Meilleurs Ouvriers de France, à l’Elysée, le 6 juillet 2015.

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Ainsi ne nous est-il plus permis d’ignorer l’essor des neurosciences, qui, avec l’apparition d’appareils posturo-graphiques, stabilométriques et cinématiques ont permis de mesurer les interactions entre le pied, l’équilibre et les postures physico-mécaniques du corps humain. C’est d’un tel rapprochement entre deux univers qui s’ignoraient - la technique d’un métier d’une part, et les sciences humaines d’autre part - qui nous a conduit à l’intuition, depuis confirmée, des nombreuses interactions qui se jouent entre le sentiment de sécurité domestique et le bien-être sensoriel. L’innovation de la marche SENZU® correspond à la demande du marché : l’offre rencontre un courant porteur, celui de l’innovation dans le bien-être, de la sécurité domestique et du design sensoriel, toutes valeurs qui trouvent une forte résonnance chez nos clients. Elle est promise à un fort développement car elle est économiquement viable. Le process de création des protubérances est aujourd’hui parfaitement maîtrisé et permet aux fabricants d’escaliers* de valoriser leur savoir-faire en renforçant leur capacité créative. Bernard Hibert, Créateur d’escaliers, Concepteur de la marche SENZU®

* 88 professionnels sont membres du premier groupe européen de fabricants d’escaliers, Treppenmeister – ils ont réalisé plus de 25 000 escaliers en 2014.

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BIBLIOGRAPHIE [1] Théorie de François BLONDEL : Cours d’architecture – Étude du pas humain « Formule de Blondel ». Citation : « La longueur du pas humain est de deux pieds, c’est-à-dire de vingt-quatre pouces, et celuy qui monte à une échelle dressée à plomb n’est que d’un pied ou de douze pouces. D’où il paroist que la longueur naturelle du pas estendu de niveau est double de la hauteur naturelle du même pas à plomb. Et partant que pour les joindre l’une avec l’autre, comme il se fait dans toute les rampes, il faut que chaque partie en hauteur soit par compensation prise pour deux parties de niveau, et que l’une et l’autre pour composer un pas naturel fassent ensemble la longueur de deux pieds ou de vingt-quatre pouces. » D’où la formule suivante pour définir le module (M) d’un escalier (h étant la hauteur, et g, le giron) : M = 2 h + g = 2 pieds, soit 64,8 cm; Ecole Royale d’Architecture (Paris, XVII ème siècle). [2] LEHMANN Bruno et ENGELMANN Gunther : Étude sur la Consommation de calories entrainée par la montée d’un escalier – Kaiser Wilhelm-Institut für Arbeitsphysiologie – Dortmunt-Münster (Allemagne) – Cf. Courbes d’égale consommation d’énergie (en cal/m.kg) pour une personne donnée, en fonction de la hauteur (h) et du giron (g) des marches – (Extrait du 3ème cahier du volume 6 de la revue Arbeitsphysiologie, Berlin, 1933.) – Contribution à la Recherche d’un module préférentiel. [3] TREPPENMEISTER : Fondé en 1975, le Groupe Treppenmeister est le plus grand groupement de fabricants d’escaliers en Europe, leader de l’escalier design. [4] Dans le cadre du dépôt de Brevet N° 1650241 « Marche d’escalier SENZO », la RECHERCHE D’ANTÉRIORITÉ n’a révélée « aucune structure d’escalier (en bois) intégrant des protubérances au niveau des marches ». [5] ANAH : Agence Nationale pour l’Amélioration de l’Habitat – Données statistiques : décembre 2005 - (Accidents de la Vie Courante) – 2006, avec les apports de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS). [6] Le papyrus EBERS est l’un des plus anciens traités médicaux qui nous soient parvenus. [7] BERGER-JUSSOT Danièle : Formée aux médecines traditionnelles à l’hôpital de Pékin et à la faculté de médecine de Shanghai – Réflexologue IHMN (Suisse) - Exerce en cabinet depuis 1990 à Tours (37) et Anime les formations au Centre Autonome de Réflexologies Appliquées. [8] QUEMARD Angélique : Travail Personnel en vue de l’obtention du diplôme d’Etat de Masseur-Kinésithérapeute – Institut de Formation en Masso-Kinésithérapie de Rennes -Année 2010-2011 – Montée et Descente des Escaliers : Recherche de Critères Prédictifs pour la Réalisation de cette Activité chez l’Hémiplégique. [9] MACFAYDEN B – WINTER D. An integrated biomechanical analysis of normal stair ascent and descent. Journal of biomechanics 1988 ; 21, pages 733-744. [10] ARCADIO F - MOULAY A. et al. Gestes de la vie quotidienne (Etude cinétique globale) Masson & Cie 1973.

[11] PMR: Personnes à mobilité réduite – Réglementation Accessibilité aux PMR, Régie par la loi N° 2005-102 – Présentation par Benoit CAUCHARD – Ingénieur ENSTIB à la UMB FFB – Juin 2013. [12] ZACHAZEWSKY J E – RILEY P O et al. Biomechanical analysis of body mass transfer during stair ascent and descent of healthy subjects. Journal of Rehabilitation Research and development 1993 ; 30, pages 412 – 422. [13] LION Alexis : Thèse pour l’obtention du titre de Docteur de l’Université Henri Poincaré - Modifications des stratégies sensiro-motrices de l’équilibration en fonction du type d’exercice et de perturbations de l’homéostasie. [14] LE GOÏC Maëva : Thèse pour l’obtention du titre de Docteur Neurosciences de l’École Doctorale Cerveau, Cognition, Comportement – Étude du contrôle postural chez l’homme : Analyse des facteurs neurophysiologiques, biomécaniques et cognitifs, impliqués dans les 500 premières millisecondes d’une chute. [15] INRS : Institut National de Recherche pour la Sécurité – Glissance des sols et chutes. [16] CNAM: Caisse Nationale d’Assurance Maladie. Source statistique sur les décès par accidents. [17] NF XP P21.211 : Norme expérimentale – Spécifications relatives aux performances associées aux rôles fonctionnels et à la sécurité des escaliers. [18] NF DTU 36.3 Escaliers en bois et garde-corps associés - AFNOR 2014. [19] Membre de la Commission Nationale de Normalisation au titre de l’Union des métiers du bois de la Fédération française du bâtiment, Benoit CAUCHARD s’est efforcé de faire valoir la position des artisans et dirigeants de TPE PME mettant en œuvre des escaliers réalisés sur mesure. Ceci lors de la rédaction du NF DTU 36.3. [20] BALANCEMENT: Méthode de répartition des marches sur la vue en plan horizontal. Terme technique inclus dans la NF EN 14076 : Escalier en bois – Terminologie, mais ayant disparu du NF DTU 36.3. Le balancement du dessin de la page 24, qui est fréquemment celui des escaliers industriels, ne s’appuie sur aucune justification géométrique ou mathématique. [21] REVUE KINESITHERAPIE, Volume 8, N° 78 de Juin 2008, page 11 – Cinématique et cinétique de la hanche, du genou, et de la cheville lors de la montée et descente des escaliers chez des individus jeunes et sains. Références: Protopapadaki A, Dreschler IW, Cramp CM, Coutts JF, Scott MO. Hip, knee, ankle kinematics during stair ascent and descent in healthy youg individuals. Clinical biomechanics 2007; 22: 203-10. [22] COLLIOU Frédéric, ingénieur du groupe Weinig et responsable du réseau pour la france. [23] COLOMB Jean-Philippe : Projet de Guide Escalier Bois – Département Génie Civil – Mémoire présenté en vue de l’obtention du diplôme d’Ingénieur Option Génie Civil au CUST Clermont-Ferrand - Réseau Polytech. [24] Le partenariat industriel auquel il est fait référence dans ce paragraphea été initié avec le leader mondial de la machine-outil en bois de profilage, le groupe Weinig.

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REMERCIEMENTS

Ce travail doit beaucoup aux avis et à l’implication d’une équipe, celle de l’entreprise SAS ESCALIERS HIBERT, ainsi qu’aux apports essentiels ou plus modestes des personnes ressources qui ont bien voulu contribuer à ce travail, directement ou non. Que tous soient ici remerciés de leur concours. L’innovation n’aurait pas été possible sans l’implication amicale de Frédéric Colliou, Ingénieur du groupe Weinig, spécialiste de l’usinage du bois. Outre l’amitié qui nous lie, il m’a fait bénéficier de son expertise et de son réseau industriel. Au titre des avis scientifiques, je souhaite remercier particulièrement mon beau-frère, le Pr Louis Cador, actuel directeur de l’Hôpital français d’Hanoï (Vietnam) et Médecin général inspecteur, ancien directeur de l’Institution Nationale des Invalides. Louis m’a engagé, par ses observations sur la recherche en appareillage effectuées dans le cadre de l’INI, à approfondir les relations fonctionnelles et sensitives entre la biomécanique et les objets usuels. Mes remerciements vont également à Danièle Berger-Jussot, réflexo-thérapeute, pour son expertise et ses avis éclairés. Enfin, je salue le réseau TREPPENMEISTER, qui a accueilli ce travail avec bienveillance et participe activement à son développement, afin que notre innovation bénéficie aux partenaires du groupement, au travers de produits mieux adaptés au bien-être et à la sécurité de nos clients.

B.H. Joué-lès-Tours, le 15 février 2016