Qu'entend-on par construction hybride et comment s'y prendre ?

24/02/16 à 09:28 - Mise à jour à 09:27

Source: Je Vais Construire

En tant que maître d'ouvrage, vous avez aujourd'hui le choix entre quantité de systèmes constructifs différents. En outre, vous pouvez combiner plusieurs systèmes. Cela s'appelle la construction hybride. Vous profitez de la sorte des avantages de plusieurs techniques. Mais quelles méthodes pouvez-vous combiner ? Pour quelles applications ? Comment cela influence-t-il les noeuds constructifs ? Et qui se charge de la coordination ?

Commençons par expliquer les systèmes constructifs courants (et moins courants), leur mode de mise en oeuvre, leurs avantages et leurs points d'attention. Nous n'utilisons sciemment pas le terme "inconvénients". Aucun système constructif ne présente de réels inconvénients. Toutes les pierres d'achoppement peuvent être évitées grâce à un plan bien réfléchi. Elles réclament simplement une plus grande vigilance lors de la conception. De là, nous pouvons induire un champ d'application idéal pour chaque système constructif.

La construction massive

Le proverbe veut que le Belge soit né avec une brique dans le ventre. On ne s'étonnera donc pas de savoir que la maçonnerie reste la méthode de construction la plus traditionnelle en Belgique ! Même si les briques à maçonner et le mode de maçonnage ont connu une forte évolution - du mur plein au mur creux isolé avec des blocs treillis -, on garde la combinaison de base, avec des briques de terre cuite assemblées par du mortier.

La technique de maçonnerie est aujourd'hui surtout utilisée pour les murs. Autrefois, elle était également utilisée pour les planchers intermédiaires. Pensez aussi aux voûtes maçonnées dans les anciens patrimoines industriels. Aujourd'hui, les quelques planchers encore réalisés en maçonnerie le sont à l'aide de poutrains et claveaux. On pose d'abord des poutrains en béton ou en acier à des distances régulières ; ensuite, on place entre ceux-ci des claveaux creux en terre cuite, en béton ou même en blocs profilés en EPS ou fibres de bois. Un tel système constructif pour planchers ou toitures est en principe peu utilisé. On le retrouve uniquement dans des rénovations qui n'acceptent qu'un poids limité ou lorsque le plancher en construction n'est pas accessible avec une grue pour le montage.

Avantages

- Méthode de construction habituelle. Il existe donc un grand nombre de professionnels qui la maîtrisent.

- Grande offre : briques de parement, briques pleines, blocs treillis, blocs en béton cellulaire, blocs de béton creux, blocs de béton pleins...

- Système constructif solide et modulaire, autorisant facilement jusqu'à quatre étages sans éléments de structure supplémentaires.

- Dimensions réduites des éléments. Il ne faut donc pas de grue pour le montage.

- Multiples possibilités architecturales. On peut aussi réaliser de grandes travées moyennant une combinaison avec du béton ou de l'acier (poutres, colonnes, sols), ce qui permet d'avoir de grandes baies vitrées.

- Grâce à la grande masse thermique, le climat intérieur se refroidit (en hiver) ou se réchauffe (en été) moins vite.

Points d'attention

- Les faces inclinées ou horizontales sont difficiles à mettre en oeuvre.

- La maçonnerie n'a qu'une fonction portante. La même épaisseur ne peut donc être utilisée comme couche d'isolation, d'étanchéité à l'air ou d'étanchéité à la pluie (à l'exception du béton cellulaire).

- De manière générale, toutes les techniques sont encastrées et refermées, ce qui réclame beaucoup de travail.

- Il faut toujours une couche de finition supplémentaire, sous forme d'enduit, pour assurer l'étanchéité à l'air.

- Puisqu'il s'agit d'un système constructif humide, tant le délai d'exécution que le délai de séchage sont plus longs.

Qu'entend-on par construction hybride et comment s'y prendre ?

© Je vais construire & rénover

La construction à ossature bois

Les toitures en bois, tant inclinées que plates, sont répandues de longue date. Depuis la réglementation PEB et l'émergence de la construction écologique et économe en énergie, la structure à ossature bois complète gagne également du terrain. Elle présente le grand avantage de pouvoir intégrer d'emblée l'isolation dans l'épaisseur de la structure portante. De ce fait, les murs sont souvent plus fins.

Le bois est un matériau léger. Il est dès lors considéré comme un isolant et présente nettement moins de risques de ponts thermiques. En outre, il constitue souvent la meilleure réponse en rénovation, grâce à son poids léger. Malheureusement, la faible masse volumique limite l'ampleur des travées (jusqu'à 7 mètres si l'on recourt à des poutres composées).

La maison à ossature bois présente également une masse thermique moindre. Les parois ne pouvant stocker la chaleur, la maison se refroidit et se réchauffe plus vite qu'une maison traditionnelle en maçonnerie. La pièce se réchauffera plus vite au moment où vous allumez le chauffage, mais elle se refroidira aussi plus vite dès que vous le couperez. En hiver, vous pouvez facilement compenser cette différence par une bonne régulation du chauffage mais en été, vous subirez plus rapidement une hausse des températures.

Alors que dans une maison à ossature bois, le pic des températures intérieure et extérieure coïncidera à la demi-heure près, la maison traditionnelle en maçonnerie présentera un glissement de phase. Le moment le plus chaud surviendra le soir, au moment où la température extérieure plus fraîche permet aisément de refroidir la pièce par une ventilation naturelle via les fenêtres. Le recours à des matériaux isolants adéquats permet toutefois d'augmenter la masse thermique d'une ossature bois : cellulose, laine de bois... En principe, tous les matériaux affichant une grande masse volumique, donc pas les plaques de mousse.

Par ailleurs, la masse thermique ne constitue pas toujours un avantage. Lors d'une vague de chaleur plus longue, la maison massive peut capter tant de chaleur qu'elle ne peut finalement plus s'en délester. La température intérieure augmente de jour en jour et atteint parfois des valeurs très élevées. La chaleur captée est restituée aussi lentement qu'elle n'est accumulée. Dans ce cas, refroidir l'intérieur pendant une nuit ne suffit pas, alors qu'avec une maison à ossature bois, l'effet est beaucoup plus rapide. Cela peut naturellement être gênant lorsque les propriétaires d'une maison très bien isolée partent en vacances pendant une vague de chaleur. À leur retour, la maison est tellement chaude qu'il faut attendre plusieurs jours avant que la température intérieure soit à nouveau sous contrôle.

Avantages

- Système constructif rapide et possibilité de préfabrication complète.

- Système constructif sec, réduisant encore le délai de mise en oeuvre.

- Un matériau entièrement renouvelable et donc écologique.

La fonction portante et la fonction isolante peuvent être assurées dans une épaisseur commune du mur.

- Doté d'un panneau en fibres de bois à l'extérieur et d'un panneau d'OSB à l'intérieur, le mur est porteur, isolant, étanche à l'air et au vent.

- Toutes les inclinaisons sont facilement réalisables - verticale, inclinée, horizontale - mais aussi des formes rondes ou ludiques.

Système constructif léger, idéal pour les extensions en hauteur lors d'une rénovation ou pour une construction neuve sur un sol de faible portance.

- Le système requiert moins de coordination. Un seul entrepreneur peut assumer la responsabilité de toute la construction portante (murs et toiture), de l'isolation et de l'étanchéité à l'air.

Points d'attention

- Une architecture avec de grandes travées n'est pas possible. Les ouvertures plus grandes nécessitent souvent plusieurs colonnes ou poutres en bois lamellé ou en acier.

- Il faut prévoir une contre-cloison supplémentaire afin d'y intégrer les techniques. Cela représente moins de travail pour le technicien (pas de travaux de rainurage et de cimentage) mais bien de la menuiserie supplémentaire pour le vide technique et la finition esthétique.

- Peu ou pas de masse thermique, ce qui générera de plus grandes variations de la température intérieure ; l'inertie thermique peut être améliorée par l'utilisation de matériaux isolants adéquats (par exemple de la cellulose).

- L'isolation acoustique entre les différentes pièces doit absolument être prise en compte lors de la conception (les bruits de pas sur un sol en bois, l'absence de murs massifs entre certaines pièces...).

Construction en acier

L'intégration de l'acier dans la maçonnerie ou dans les structures en bois n'est pas neuve. L'ossature intégrale en acier existe également depuis belle lurette dans la construction industrielle. Ce qui est plus récent, c'est l'apparition de cette méthode de construction sur le marché des maisons résidentielles. Sa flexibilité constitue son principal atout. Elle permet en effet de grandes travées favorisant, sans trop de frais ou difficultés, un bel espace de vie que vous pouvez ensuite répartir en différents coins. L'avantage de ce type de construction réside donc dans le fait que vous créez une enveloppe fermée qui vous offre une grande latitude en termes d'aménagement.

À l'instar de la construction à ossature bois, il s'agit d'une méthode de construction sèche et rapide, où tout peut être préfabriqué. Grâce à la stabilité dimensionnelle des panneaux sandwich en acier, les fenêtres peuvent en principe déjà être fabriquées sur plan, ce qui réduit à moins d'un mois la durée de chantier de l'enveloppe extérieure. L'ensemble du projet peut être réalisé en un laps de temps de six mois. Un grand avantage pour les candidats bâtisseurs puisque la durée de location pendant les travaux de construction est ainsi fortement réduite.

L'acier présente une grande masse volumique mais les panneaux de bardage, même en acier, sont très fins et surtout dotés d'une isolation. De ce fait, vous devrez aussi veiller à l'inertie thermique et à la surchauffe avec ce système constructif. Si vous prévoyez des murs et/ou sols en acier, il faut être particulièrement attentif à l'acoustique de la pièce lors de la phase de conception. Si toutes les surfaces - murs, sols et toiture - sont des surfaces dures, il est important d'ajouter des éléments amortissants. Si des colonnes ou poutres en acier passent d'une pièce à l'autre, il faut également faire attention au transfert de bruit entre les pièces.

Avantages

- Système constructif rapide, intégralement préfabriqué.

- Système constructif sec, réduisant encore le délai de mise en oeuvre.

- Les fonctions portante, isolante, d'étanchéité à l'eau, au vent et à l'air peuvent être rassemblées dans une seule et même épaisseur du mur.

- Possibilité de très grandes travées (type industriel).

Points d'attention

- Si le bardage est réalisé à l'aide de panneaux sandwich en acier, il faut prévoir une contre-cloison supplémentaire avec un vide technique pour les conduites et une finition esthétique.

- Ne convient pas comme plancher intermédiaire, à moins de couler du béton sur des plaques ondulées métalliques.

- Peu ou pas de masse thermique, ce qui générera de plus grandes variations de la température intérieure.

- L'acoustique de l'espace est également un point d'attention important, en raison des surfaces de mur dures.

- Méthode de construction lourde, nécessitant toujours une grue pour le montage.

- Ne convient pas pour chaque style de construction en raison du caractère assez industriel (look contemporain).

Qu'entend-on par construction hybride et comment s'y prendre ?

© Je vais construire & rénover

Construction en béton

Les constructions avec des murs en béton massif, préfabriqués ou non, qu'on retrouve sur le marché résidentiel nous viennent elles aussi du secteur de la construction industrielle. En principe, elles combinent les avantages d'une maçonnerie traditionnelle (grande densité volumique) avec un mode de pose plus industriel. De ce fait, la vitesse du travail peut fortement varier.

La construction en béton offre quantité de possibilités, de la structure en béton massif aux ossatures en béton. Quant au mode de pose, il y a également une différence bien nette entre le béton in situ et le béton préfabriqué.

Une structure en béton préfabriqué se compose d'éléments de mur massifs, dotés ou non d'une isolation et d'une finition extérieure. Grâce à la stabilité dimensionnelle de la préfabrication, les fenêtres peuvent également être fabriquées à l'avance. Le gros oeuvre complet peut ainsi être terminé en une période de chantier de deux à trois semaines.

Pour les structures in situ ou semi-préfabriquées, il faut tenir compte de délais de réalisation plus longs, suite aux travaux de coffrage et aux temps de séchage. Une structure semi-préfabriquée est une construction dans laquelle les panneaux en béton préfabriqué servent de coffrage perdu pour le coulage du béton de liaison sur chantier. Vous pouvez ainsi assurer une finition lisse et esthétique des parois sans application d'un enduit distinct. Cela peut en effet s'avérer nécessaire pour certaines applications de stabilité technique (grandes saillies, pression au sol en cas de constructions (semi-)enterrées).

Les possibilités de la construction en béton sont vastes et variées mais il est important d'avoir un projet bien réfléchi et une bonne étude de stabilité. Si vous souhaitez une maison de ce type, mieux vaut rechercher un partenaire spécialisé ou, du moins, quelqu'un qui a de l'expérience avec les systèmes de construction en béton.

Avantages

- Système constructif solide et modulaire, permettant aisément jusqu'à quatre étages ou plus.

- Application universelle, comme sol, mur, toiture plate ou inclinée.

- Système constructif rapide et sec (en cas de préfabrication).

- Délai d'exécution court.

- Possibilité de très grandes travées (type industriel).

- Grande masse thermique générant un refroidissement (en hiver) ou un réchauffement (en été) moins rapide du climat intérieur.

- Multiples possibilités architecturales.

Points d'attention

- Si toutes les techniques n'ont pas été intégrées au stade de la préfabrication, il faut prévoir une contre-cloison supplémentaire avec un vide technique pour les conduites, ce qui augmente considérablement le coût de ce système.

- Il n'existe qu'un petit nombre d'entrepreneurs.

- Le béton a uniquement une fonction portante. L'épaisseur de la paroi ne peut pas être utilisée comme couche d'isolation.

- Méthode de construction lourde, nécessitant impérativement une grue pour le montage.

- Part de marché restreinte, générant par conséquent souvent un investissement plus élevé et des délais d'attente plus longs.

La construction en bois massif

La construction en bois massif est nettement moins courante. On distingue la construction en madriers empilés ou en panneaux de bois massif contrecollés.

La construction en madriers empilés est un système extrêmement vieux. C'est le système de construction par excellence pour les chalets de montagne en Autriche ou en Suisse. C'est d'ailleurs aussi l'image qu'on s'en fait, même si ce mode de construction peut également avoir un look très contemporain. Seules quelques sociétés belges sont spécialisées dans ce type de construction. Nous ne l'approfondirons donc pas.

La construction en panneaux de bois massif contrecollés est un système relativement neuf qui nous vient des pays scandinaves. Le grand avantage de cette méthode réside dans sa stabilité technique. Ce type de construction permet d'ériger des bâtiments en bois comptant jusqu'à sept étages, ce qui est impossible avec une construction à ossature bois traditionnelle.

Les panneaux de bois massif ressemblent à une version agrandie d'un panneau multiplex. Plusieurs planches en bois sont collées les unes sur les autres de façon croisée, à l'instar des poutres lamellées. Cela donne un panneau épais, résistant à la pression, dans lequel les ouvertures sont fraisées en usine. Le panneau convient tant comme paroi que comme plancher ou toiture. L'utilisation de ces parois dégage une ambiance unique et contemporaine.

Même si ces deux systèmes constructifs en bois utilisent un matériau de base écologique, leur consommation de bois est cinq fois plus grande par rapport à une construction à ossature bois similaire, en raison des volumes et dimensions utilisés.

Avantages

- Système constructif solide et modulaire, permettant jusqu'à sept étages.

- Préfabrication complète des panneaux de bois massif dans de grandes dimensions.

- Système constructif sec.

- Entièrement recyclable et par conséquent écologique.

Points d'attention

- La construction en bois massif a uniquement une fonction portante ; l'épaisseur de la paroi ne peut pas être utilisée comme couche d'isolation.

- Une architecture avec de grandes travées n'est pas possible. Les ouvertures plus grandes nécessitent souvent plusieurs colonnes ou poutres en bois lamellé ou en acier.

- Si toutes les techniques n'ont pas été intégrées au stade de la préfabrication, il faut prévoir une contre-cloison supplémentaire avec un vide technique pour les conduites, ce qui augmente considérablement le coût de ce système.

- La finition intérieure en bois massif donne un cachet très spécifique qui ne plaît pas à tous ; les murs et les plafonds peuvent également être recouverts de plaques de plâtre.

- Faible masse thermique, ce qui génère de plus grandes variations de la température intérieure ; l'inertie thermique peut être accrue par l'utilisation de matériaux d'isolation adéquats.

- L'isolation acoustique entre les différentes pièces doit absolument être prise en compte lors de la conception du projet (bruits de pas sur un sol en bois).

- Part de marché restreinte, générant par conséquent souvent un investissement plus élevé et des délais d'attente plus longs.

- Méthode de construction lourde, nécessitant impérativement une grue pour le montage.

- Grande consommation de matière (beaucoup de bois mais aussi beaucoup de colle).

Qu'entend-on par construction hybride et comment s'y prendre ?

© Je vais construire & rénover

La construction hybride

La méthode de construction la plus répandue en Belgique, utilisée dans 95 % des nouvelles maisons, est en fait une méthode hybride : une structure portante en maçonnerie classique, combinée à une structure de toit en bois. Ajoutez-y une cave en béton et vous avez là une combinaison de trois systèmes constructifs différents.

En fait, ce sont surtout les constructions réalisées selon un seul système qui constituent l'exception dans le monde de la construction belge. Prenons l'exemple de la construction à ossature bois, l'application standard pour les toitures plates et inclinées. En revanche, les murs en ossature bois constituent aujourd'hui plutôt une niche pour les constructeurs à ossature bois. La construction en béton massif est, elle, la règle pour les planchers intermédiaires et les toitures plates. Néanmoins, si vous voulez aussi des murs en béton plein, vous devez faire appel à un entrepreneur spécialisé dans les travaux en béton. Finalement, la maçonnerie, la technique de construction la plus traditionnelle pour les murs, ne constitue plus du tout la norme pour les toitures et les sols. À l'exception du marché de la rénovation, l'utilisation des poutrains et claveaux n'est plus une pratique courante à l'heure actuelle, en raison des travées restreintes et de la durée de travail relativement importante. Aujourd'hui, ce sont les combinaisons de murs maçonnés et de sols en béton qui constituent la norme dans les constructions neuves.

Les constructions à ossature bois et acier sont d'autres combinaisons très fréquentes. La structure légère du bois, l'un de ses nombreux avantages, constitue aussi son plus grand inconvénient. En raison de la masse volumique restreinte du matériau, le bois n'assume que de faibles travées, ce qui n'est pas évident pour l'architecture moderne qui fait la part belle aux grandes baies vitrées. Il s'ensuit souvent une utilisation importante de poutres et colonnes en acier (voire d'une structure complète) en renfort de l'ossature bois.

En rénovation

Lors de rénovations, le choix se porte souvent sur une structure légère ou rapide, et ce, pour plusieurs raisons : la possibilité d'un grand degré de préfabrication, l'impact limité sur les fondations existantes, la rapidité d'exécution, la possibilité d'une construction sèche... Cela fonctionne même lorsque la structure existante de la maison est en maçonnerie.

En principe, les différents systèmes constructifs peuvent être combinés à l'infini mais les applications suivantes sont les plus courantes :

- Murs : maçonnerie, ossature bois, acier ou béton

- Planchers : béton ou bois

- Toiture : bois ou acier

Détails plus complexes

Le détail du raccord de différents systèmes constructifs réclame une attention toute particulière de la part de l'architecte et de l'entrepreneur. Pour réaliser un bâtiment qualitatif, l'étanchéité à l'air et la couche d'isolation doivent être parfaitement continues. Les raccords entre l'isolation de la coulisse du mur creux et celle de la toiture doivent donc être bien élaborés. En outre, il n'est pas toujours évident de trouver un ingénieur en stabilité pouvant réaliser tant des études de béton que des études de bois.

Coordination

Comme pour les ingénieurs en stabilité, il n'y a que peu de professionnels qui maîtrisent parfaitement les différents systèmes constructifs. Plusieurs entreprises séparées interviennent donc le plus souvent. Traditionnellement, il y a le maçon pour le gros oeuvre et le menuisier pour la charpente.

Une scission des tâches induit toujours un rallongement du délai d'exécution et un plus grand engagement de la part du maître d'ouvrage. L'architecte est responsable de la bonne exécution des travaux, du planning global et de la coordination entre les différents corps de métier. Si le délai d'exécution doit être rigoureusement respecté, vous pouvez aussi choisir un entrepreneur général qui travaille avec plusieurs sous-traitants, chacun compétent dans son domaine. Vous serez ainsi déchargé de quantité de mails et de coups de fil mais le budget augmentera d'environ 10 à 15 % puisque c'est alors l'entrepreneur général qui doit assurer toute la coordination pour laquelle il doit naturellement être indemnisé.

Els Staessens

Nos partenaires