La notion de construction durable n’est pas uniquement associée au choix des matériaux. Elle tient en grande partie aux progrès des méthodes de construction, à l’amélioration de la performance des bâtiments en service, et inclut les aspects liés à la rénovation et à la fin de vie.
Quelles sont les réponses de la construction métallique aux exigences du développement durable, appliquées au secteur de l’habitat ?
Les facteurs clés qui déterminent l’utilisation de l’acier dans la construction de logements
Le coût
Le coût d’une construction dépend des matériaux, de la main d’œuvre, des équipements et machineries et de certains composants spécifiques utilisés, ainsi que de sa durée de conception. Il est également fonction des délais de construction.
Par rapport à une construction traditionnelle en béton ou en maçonnerie, avec la construction métallique les coûts de main d’œuvre sont réduits à la fois en atelier et sur le chantier.
Pour un immeuble d’habitation de six étages situé en zone urbaine, les études de coûts ont montré que le choix de l’acier conduit à des économies allant jusqu’à 6 % par rapport à une construction en béton.
Ventilation des coûts de construction
d’un bâtiment résidentiel à ossature métallique de 6 étages
Données issues d’une étude réalisée par le Steel Construction Institute et DLC Consultants (Royaume-Uni)
La qualité
L’acier est un matériau de haute qualité, produit selon des normes exigeantes. Ses composants présentent des dimensions précises et constantes de la fabrication à l’installation. Autant de facteurs qui contribuent à la fiabilité à long terme des bâtiments.
Délais
Plus la construction est rapide, plus les économies réalisables sont importantes.
Toutes les méthodes de construction en acier, qui reposent sur la préfabrication et bénéficient de mises en œuvre rapides, génèrent des gains liés à la réduction des délais.
Les réponses de la construction métallique aux principales exigences du développement durable
Matériaux et ressources
Par rapport à la construction traditionnelle, la construction métallique légère réduit l’utilisation de matériaux dans des proportions pouvant aller jusqu’à -30 % dans les maisons à parement de briques et jusqu’à -70 % dans celles équipées de façades légères.
Dans l’habitat individuel et les constructions résidentielles de faible hauteur, la masse d’une structure métallique légère ne représente que 10 % de son équivalent en béton, et reste inférieure à celle d’une ossature en bois. Dans les bâtiments à plusieurs étages, la masse d’une structure principale métallique avec un plancher mixte ne représente que 50 % de celle d’une structure en béton armé.
Déchets
En construction métallique, le volume de déchets générés est très faible, tant lors de la fabrication que sur le chantier. L’acier peut être réutilisé ou recyclé en totalité à la fin de la durée de vie du bâtiment.
La construction est responsable de 20 % de la totalité des déchets produits dans l’Union Européenne, ce qui représente 180 millions de tonnes par an (à l’exception des déchets de carrière et de sols). Une grande partie de ces déchets est enfouie.
En pratique pour l’acier, une mise en œuvre efficace du matériau au niveau de la production réduit considérablement la production de déchets. La totalité des chutes de pièces et des limailles de perçage est réintroduite dans la filière de recyclage pour produire de nouveaux composants.
Transport
L’utilisation de procédés de construction métallique, préfabriquée en atelier, diminue considérablement le transport des matériaux et des personnels vers les chantiers, et par conséquent la consommation d’énergie.
Dans l’Union européenne, 10 % de la totalité des déplacements de véhicules sont attribués à la construction, pour le transport de matériaux et de personnels ; 40 % de l’énergie consommée en phase de construction est imputable au seul transport de matériaux et de produits.
La construction métallique permet de limiter ces effets :
- préfabriqués en usine, les composants de l’ossature et les modules acier sont transportés sous forme finie sur le chantier ;
- les livraisons sur chantier peuvent être planifiées pour s’adapter aux conditions de circulation locales et réduire les embouteillages ;
- une main d’œuvre réduite sur chantier signifie moins de trajets et donc une réduction des besoins de stationnement à proximité ;
- le transport des composants métalliques issus de la préfabrication est diminué de plus de 70% par rapport aux chantiers de construction à base de maçonnerie ou de béton ;
- la production en atelier minimise les déchets et leur transport.
Energie
La façon la plus efficace de réduire la consommation d’énergie dans les bâtiments est de réduire l’énergie consommée dans leur phase d’exploitation grâce à une conception qui intègre dès le début une réflexion sur l’efficacité énergétique et grâce à une bonne gestion des équipements.
- La maison individuelle est responsable de 27 % de la consommation d’énergie totale dans l’Union Européenne, et une maison produit couramment 1,5 tonne de carbone par an (sous forme de CO2).
- Une maison de deux étages construite en acier consomme en exploitation 100-150 kWh/m2 par an (pour une surface de plancher de 100 m2). Comparée aux performances d’une construction traditionnelle, l’économie réalisée peut atteindre 30 %.
- Très performants, les isolants associés aux ossatures métalliques confèrent aux enveloppes acier des coefficients U de déperditions thermiques qui peuvent descendre jusqu’à 0,15 W/m2K, alors que couramment ces valeurs sont de 0,25 W/m2K.
- Dans les bâtiments à ossature métallique fortement isolés, l’étanchéité à l’air est supérieure à celle constatée dans les bâtiments traditionnels.
- Des systèmes à énergies renouvelables, comme les panneaux photovoltaïques, peuvent être facilement adaptés sur des constructions métalliques.
La Directive Européenne 2002/91/CE sur "la Performance Energétique des Bâtiments" exige que tous les pays de l’UE élaborent des réglementations visant à réduire de 20 % la consommation d’énergie primaire et les émissions de CO2 (par rapport aux chiffres de 1999). L’une des principales exigences porte sur l’amélioration des niveaux d’isolation thermique et d’étanchéité à l’air.
Avec l’acier, les façades et les couvertures métalliques peuvent être conçues pour être étanches et très isolantes, et réduire ainsi jusqu’à 70 % la consommation d’énergie primaire par rapport aux bâtiments traditionnels.
Des systèmes à énergies renouvelables peuvent être installés afin d’obtenir des bâtiments à "basse consommation" voire à "énergie positive".
Pollution
L’industrie de la construction métallique a éliminé le risque de pollution en atelier et lors des opérations sur chantier :
- l’acier est un matériau inerte sans impact sur les environnements intérieurs,
- les composants préfabriqués en acier sont produits en usine dans des conditions contrôlées faisant appel à des technologies réduisant la pollution et économisant l’énergie,
- la pollution sur chantier durant la phase de construction est supprimée,
- la pollution due au transport est limitée à un minimum grâce à la réduction du nombre des livraisons et des déplacements quotidiens d’ouvriers vers le chantier,
- l’acier n’est pas combustible, ne produit pas d’émanations lorsqu’il est exposé au feu. Il ne participe pas à la charge combustible.
L’impact environnemental d’une construction métallique est minimal sur le chantier comme pendant l’exploitation du bâtiment. Les composants manufacturés en acier sont livrés, à la demande, en "juste à temps".
L’eau nécessaire à la production de l’acier, est recyclée et réutilisée. Les co-produits comme le laitier de haut-fourneau, sont retraités pour être utilisés comme substitut de ciment ou comme matériaux routiers.
Performance et qualité
La performance et la qualité d’un bâtiment dépendent de sa longévité et de son esthétique ainsi que de la méthode selon laquelle il a été construit.
- Excellente isolation acoustique des planchers et des murs.
- Isolation thermique très performante, permettant des économies de chauffage.
- Réalisation de portées plus longues, permettant la création d’espaces "flexibles", susceptibles de s’adapter aux évolutions immédiates ou futures du bâtiment.
- Elimination des problèmes de fissuration ou de déformations liées au retrait différé du béton, avec par conséquent, moindres soucis d’entretien.
- Longévité et robustesse de l’acier.
Santé et bien-être
Les bâtiments à ossature métallique offrent des volumes intérieurs flexibles, efficaces et fonctionnels.
- L’espace créé est esthétique, fonctionnel et flexible, créant ainsi un environnement “vie - travail - loisirs” de qualité.
- Dotés d’une bonne isolation thermique, les bâtiments à ossature métallique procurent des ambiances agréables où il fait bon vivre et travailler.
- Les performances acoustiques des bâtiments en acier sont élevées.
- Des balcons et autres espaces privés sont faciles à installer.
Concernant le procédé de construction :
- Les méthodes de fabrication et d’installation de composants en acier sont très sûres comparées aux opérations réalisées sur un chantier classique.
- Le bruit, la poussière et la pollution sont réduits de façon spectaculaire sur le chantier de construction ce qui limite les nuisances pour le voisinage.
Aspects sociaux
La construction métallique contribue à l’amélioration du cadre et du niveau de vie grâce à la conception de bâtiments plus fonctionnels, susceptibles de s’adapter à de nouvelles exigences.
- De par leur qualité et leur longévité les bâtiments acier améliorent le confort et la satisfaction de leurs occupants.
- Dans la construction de logements sociaux et dans de nombreux projets publics, la flexibilité d’usage d’un bâtiment est un paramètre clé.
- Les bâtiments à "usage mixte" conçus en ossature métallique permettent d’associer des espaces publics en rez-de-chaussée, des parkings en sous-sol et du résidentiel en étages.
Les avantages en matière de fabrication :
- à l’atelier comme sur les chantiers, la productivité et les conditions de travail sont nettement supérieures à celles de la construction traditionnelle,
- les emplois de la construction métallique sont "hautement qualifiés". Ils exigent formation et compétences et réservent d’excellentes opportunités,
- avec une production moindre de déchets, les sites d’enfouissement sont largement moins sollicités et peuvent être préservés pour d’autres usages.
Sources
CTICM (Centre Technique Industriel de la Construction Metallique) : Guide "L’Acier et le développement durable dans les bâtiments résidentiels - Une perspective européenne" (projet FRCA 7215-PP-058 de la Commission Européenne)
Ressources en ligne
CTICM - Téléchargement du guide complet : cliquez ici
ACIER CONSTRUCTION
ConstruirACIER (anciennement OTUA)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Dossier BATI’life - Octobre 2010 |
