De toutes les matières…

L’année 2022 signe le retour du salon Batimat après trois ans d’absence. L’occasion d’un tour d’horizon des matières et systèmes composant l’enveloppe du bâtiment. Une offre pléthorique, riche en propositions esthétiques, mais qui doit aussi réfléchir à réduire son empreinte environnementale. Car 2022 est aussi un tournant décisif, avec la mise en route de la RE2020 et plus particulièrement, la prise en compte progressive de l’impact carbone des bâtiments sur l’ensemble du cycle de vie. Béton, pierre naturelle ou reconstituée, brique, ou encore enduits, bardages bois et composites, métal… Les industriels, chacun dans son domaine, cherchent des solutions pour évoluer dans le bon sens… Sans perdre de vue le design.

Immeuble de logements, New York, Zaha Hadid Architects : blocs en trapèze, VEC bombé et bardage inox dans les courbes relient, par un subtil effet de matière, les onze étages de ce bâtiment. Photo : Wicona

Enveloppe RE2020 compatible

La technique ne doit pas prendre le pas sur l’architecture. Mais elle est bien utile pour satisfaire aux besoins des uns et des autres. Et aujourd’hui incontournable pour répondre à la réglementation RE2020 « Eco-construire pour le confort de tous ». Quels impacts sur les projets et les composants du bâtiment ? Début de réponse.

En imposant la prise en compte progressive du poids carbone des bâtiments, la réglementation RE2020 « Eco-construire pour le confort de tous » aura forcément une influence sur les matières et systèmes utilisés pour l’enveloppe – comprendre le clos et le couvert. Car, après la surperstructure, c’est le poste qui consomme le plus de carbone. Plus concrètement, en plus des critères habituels qui ont été renforcés, comme le besoin de confort d’été et le Bbio – augmentation de 30 % dans le logement et de 20 % pour les bâtiments du secteur tertiaire –, il sera impératif de calculer le poids carbone de chaque matériau, de chaque système. Plus il sera faible, plus le bâtiment sera vertueux. Soit le calcul de l’Analyse dynamique du cycle de vie du bâtiment (ACV) sur cinquante ans, obtenu sur la base des Fiches de déclaration environnementale et sanitaire (FDES) pour les produits de construction inventoriés dans la base Inies. Multicritères, les FDES contiennent toutes des données relatives à l’impact carbone des produits – des informations fournies par les fabricants et les syndicats professionnels de la branche, ou renseignées par défaut. À noter : la base Inies est actualisée en fonction des évolutions produits et des données des fabricants.

Data Center, Labège (31) / Rec Architecture et Soprema Entreprises : les façades sont parées d’un habit de métal plié. Photo : JyveStudio
Restructuration partielle et extension du lycée Robert-Doisneau, Corbeil-Essonnes (91) / DE-SO Architectes (mandataire) et Terreneuve, architectes associés : en proue du lycée, le théâtre est entouré d’un bardage ajouré en lames de sapin Douglas laissé brut. Photo : Daniel Rousselot
CN2, Paris-Saclay (91) / Michel Rémon & associés : ici, c’est le vitrage sérigraphié qui apporte toute la matérialité. Photo : Sergio Grazia

Intelligence de conception

Autre élément important, avant même de parler innovation produits et systèmes : construire bas carbone ne se limite pas à l’utilisation de matériaux à faible impact. C’est sur l’ensemble de la chaîne de production du bâtiment qu’il faut agir. Aujourd’hui, les projets dits « bas carbone » sont surtout ceux où le bois se substitue en partie au béton et où les matériaux biosourcés sont mis en œuvre. Une démarche certes positive, mais insuffisante. Les retours d’expérience de l’expérimentation E+C- ou du label BBCA montrent que si les matériaux jouent un rôle significatif dans le processus vertueux, ils ne permettent pas à eux seuls de rendre un bâtiment bas carbone. C’est dans l’intelligence de la conception, l’adéquation aux besoins, la frugalité des quantités et la mixité des matériaux, ainsi que dans le recours aux énergies renouvelables que résident les clés d’une construction bas carbone réussie – le triptyque « éviter, réduire, stocker » le résume parfaitement. D’ores et déjà les industriels et fabricants proposent des solutions à plus faible impact carbone, qu’il s’agisse de produits traditionnels ou issus de matières premières biosourcées ou géosourcées. Et même s’il existe un peu de greenwaching – très vite visible –, la volonté de faire autrement est belle et bien présente chez la plupart des industriels. Mais ont-ils le choix ? Une chose est sûre : de l’avis de tous les observateurs du secteur, aucun matériau ne sera exclu. Les actions à mener pour limiter l’impact carbone des composants d’un bâtiment sont de deux ordres : en premier lieu, au niveau des process de fabrication, ensuite, sur le produit lui-même pour qu’il soit en capacité de répondre aux objectifs de la réglementation.

Matérialité révélée

En revanche, ces évolutions ne devront pas se faire au détriment du design ou encore de la matérialité (vibration, profondeur, rugosité, texture, accroche de la lumière, etc.). L’impact des matériaux sur la conception, que ce soit en termes de carbone ou de design, doit donc être intégré le plus en amont possible, afin de pouvoir réévaluer les choix. Dans ce processus où le produit va s’imposer comme une évidence, tout est pris en compte progressivement par rapport à son environnement immédiat, à l’image souhaitée, à la sensorialité et – désormais – en fonction de sa faible contribution sur le poids carbone total du bâtiment. Très vite aussi, la question de la matérialité rejoint celle de la pérennité – capacité du bâtiment à bien vieillir – et de la réalité économique : une équation financière souvent tendue. Ces questions doivent aussi être rapidement évoquées et tranchées pour un bon équilibre de l’ensemble. Il y a une adéquation nécessaire entre efficacité constructive et réalité économique.

La technologie au service du design

Si la technologie est essentielle à la construction bas carbone, elle n’en oublie pas pour autant le design et la matérialité, surtout lorsque l’on s’intéresse à l’enveloppe du bâtiment. Inventaire, non exhaustif, des solutions et systèmes.

Campus Orange, Lyon (69) / Hubert Godet Architectes et Hardel Le Bihan : un jeu cinétique réunit les façades en aluminium laqué teinté cuivre des nouveaux bâtiments et l’enveloppe de briques du central existant, visible derrière son exosquelette en béton. Photo : Schnepp Renou

Béton, matière minérale décarbonée ?

Au chapitre des matériaux et systèmes, les innovations réalisées sont remarquables. Le béton, qui devra nécessairement baisser son impact carbone s’il veut rester en façade, en est le parfait exemple. Ses textures vont du très rugueux au totalement lisse (poli, mat ou satiné). La qualité d’un parement minéral en béton tient à deux choses : la teinte et la texture. Ainsi selon sa composition, la qualité des granulats, la nature des banches (surface coffrante), la matrice et le type d’agent démoulant, les surfaces varieront d’une teinte sombre à claire, tandis que la texture ira du mat au brillant. La peau des bétons bruts est le résultat des mouvements de matière à l’interface béton/coffrage. Appelée « ségrégation », elle se produit sous l’action combinée de la vibration et de l’effet dit « de paroi ». Ainsi dans la zone située à quelques centimètres du coffrage, le squelette granulaire du béton est réduit à ses éléments les plus fins. Ensuite, il est possible de jouer soit avec la texture, soit avec la teinte. C’est à ce moment que l’on parle de minéralité. À noter, si la palette de chromatique s’est étendue jusqu’au noir, la couleur blanche est aujourd’hui la plus prisée – et c’est probablement le choix le plus pertinent pour répondre aux problématiques de confort d’été. Les bétons rugueux, quant à eux, sont obtenus par trempage dans un bain acide : on contrôle le taux d’acidité par lavage de la surface non durcie avec un retardateur, ou encore par sablage.

Pierre naturelle… et reconstituée

La pierre naturelle signe, quant à elle, son retour. Sa matérialité est intimement liée à la géographie et bien sûr aux caractéristiques géologiques : calcaire, calcaire dur, marbre, ardoise, granit et grès. Soit une offre multiple dans les couleurs, les textures, les granulométries, les formats, et même dans les tailles de joints et les calepinages. Principal défaut : le poids. Pour y remédier, les fabricants développent des procédés de bardage rapportés ou de vêtage. Autre approche : les bardages, vêtures et vêtages en pierre naturelle reconstituée. Entre 10 et 20 kg au mètre carré pour les plus lourds, ils sont, selon les produits, quatre à six fois plus légers que des panneaux traditionnels en pierre (poids parfois supérieur à 50 kg/m2 pour une épaisseur d’environ 3 cm). Cette légèreté, relative, facilite la maniabilité lors de la mise en œuvre sur une ossature elle aussi « légère », donc plus économique et facile à installer. Schématiquement, ces produits sont constitués d’une âme en résine polyester, souvent renforcée de fibres de verre et de charges minérales. Ils sont revêtus, au choix, de pierre naturelle, de granulats de marbre ou autres, pour des aspects allant jusqu’à la pâte de verre ou la céramique. À noter : leur stabilité dimensionnelle élevée, y compris en grands formats – qui sont d’ailleurs la grande tendance.

La matérialité révélée au sein de chaque projet doit être en résonance avec celle de son environnement. Impossible de faire l’impasse sur cette question : chaque projet s’inscrit dans un contexte – rural, social, urbain, climatique –, une adéquation s’impose entre la texture extérieure du projet et cet environnement immédiat. Celui-ci induit une relation particulière à la matière qui influe forcément sur le choix. Certains architectes auront tendance à systématiser leurs matières de prédilection en les adaptant au contexte, quand d’autres, au contraire, n’en auront aucune. En découlent des logiques constructives différentes, intégrant une ou plusieurs matières. Aujourd’hui, les concepteurs n’hésitent plus à marier les matériaux et systèmes en façade. Loin d’être anodine, cette tendance, intimement liée au développement des procédés d’isolation thermique par l’extérieur (ITE), s’observe sur l’ensemble des typologies de bâtiment. Pour les architectes et aussi les maîtres d’ouvrage, ces associations ne présentent que des avantages. Elles offrent notamment de nouvelles perspectives esthétiques, en introduisant de la diversité dans les matières, les textures, les couleurs et dans les rythmes, tout en autorisant une meilleure exploitation des performances physiques de ces matériaux.

Détail d’une façade brique rue Vignole, Paris 20e / SBA : brique en structure et parements, jeux de volumes, de pleins et de vides, transparence et opacité se conjuguent aux variations stéréotomiques et aux emboîtements d’échelle. Photo : SBA

Terre cuite à profusion

Du côté de la terre cuite, les industriels – qui eux aussi, à l’instar de ceux du béton, s’attachent à baisser significativement leur impact carbone –, ont une approche très esthétisante de leur gamme de produits. Bardeaux, briques de façade, plaquettes, tuiles se déclinent en un large éventail de propositions décoratives. Là aussi, le travail sur la texture est le fruit d’une recherche constante autour du sur-mesure. Sur ce plan, les produits émaillés en couleur sont très significatifs. Par ailleurs, une offre de produits texturés se développe : naturel lisse, sablé ou encore brossé avec stries, faux joints, nervures, joints creux. Le plus ? Quelle que soit la proposition décorative, ces produits sont insensibles aux ultraviolets et conservent donc leurs couleurs intrinsèques dans le temps. Dernière évolution dans les formats qui ont tendance à prendre leurs aises, que ce soit en hauteur, en longueur ou en épaisseur. Quant à la brique pleine, elle plaît toujours autant. Ses atouts ? Elle peut venir en mur manteau sur un mur en béton isolé par l’extérieur et laisser le béton brut à l’intérieur, plus résistant qu’un doublage. On retiendra aussi l’immense panel de ses propo­sitions esthétiques, tant dans son format, dans ses textures que dans sa modénature. C’est un matériau qui offre quantité d’interactions entre le mode de pose et les choix du maître d’œuvre.

Cité universitaire internationale, pavillon Habib Bourguiba, Paris 14e / Explorations Architecture et Lamine Ben Hibet, architecte cotraitant : cette double peau calligraphiée, œuvre composite d’une grande force plastique et toute en légèreté, est constituée de panneaux en aluminium perforé découpé au laser. Photo : Salem Mostefaoui

Ces articles sont extraits de 5Façades 156, découvrez le numéro en intégralité sur la plateforme Calameo.com