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Magazine Architecture & Bâtiment 2008-96
dz-constructions

Un projet élaboré sous l’aspect d’une construction durable

« Il a été opté pour une façade ventilée qui permet de réaliser une enveloppe thermique autour du bâtiment et ceci depuis les fondations jusqu’à la faîtière » H.J. Offermann

En 2001 l’Administration communale de Schifflange a décidé la transformation, restauration et extension de l’école Albert Wingert à Schifflange. Elle s’est adressé à l’Atelier 70 – Architecture et Urbanisme - H.J. OFFERMANN, architecte-urbaniste HBK, avec l’exigence d’appliquer la même conception pour le projet de l’école A. Wingert, que celle élaborée pour l’Ecole Nelly Stein, rue de la Gare à Schifflange, c’est-à-dire celle d’une construction écologique au vrai sens du terme.

Préalable et principes constructifs

Préalablement à l’exécution du projet, une analyse géo-biologique du site a été réalisée par un spécialiste français, Monsieur INGRAND. Il a établi une cartographie du site renseignant les rayons terrestres et les veines d’eau souterraine. Sur base de cette cartographie, les croissements critiques des rayons terrestres ont été neutralisés par des antennes placées dans le dallage du sol. De nos jours, toutes construction se doit de répondre à des critères de développement durable. Même si tous les chemins mènent à Rome, il faut bien avouer que l’écologie est assez souvent uniquement un terme marketing. Il nous est parfois difficile, au milieu de tout ce qui nous est proposé, de séparer le bon grain de l’ivraie.

Pour les architectes H.J. OFFERMANN et Oliver OFFERMANN, l’écologie et le développement durable doivent être vus dans une optique globale. Certes il faut concevoir des constructions énergétiquement efficientes, mais pour obtenir ce résultat, faut-il vraiment utiliser d’importantes couches d’isolant thermique à base de produits dérivés du pétrole ou autres produits non renouvelables? Pourquoi utiliser des matériaux compensatoires pour économiser de l’énergie, bien qu’on puisse pour autant faire le choix d’utiliser les matériaux adéquats?

Vu l’expérience et le savoir-faire, les architectes, soutenus par Monsieur G. SPANIER du Service Ecologique de la Commune de Schifflange, se sont mis au travail en 2002 et les travaux d’exécutions ont débutés en septembre 2003 pour être réalisés en 4 phases successives.

Les exigences du Maître d’ouvrage étaient en premier lieu de limiter les parties constructives en béton armé au strict minimum, et ceci au profit d’une maçonnerie portante en briques silico –calcaire. Le but était d’éviter, dans la mesure du possible, tout effet de cage Faraday et, en second lieu, de prévoir une bonne et efficace gestion des eaux et de l’énergie. Les architectes ont donc opté pour le principe d’une façade ventilée, dont le Maître d’ouvrage et les architectes avaient fait de bonnes expériences lors de la construction de l’Ecole Nelly Stein à Schifflange. Le principe de la façade ventilée permet de prévoir en continu une enveloppe thermique depuis les fondations jusqu’à la faîtière, c’est-à-dire sans interruption entre la façade et la toiture. Cette méthode est seulement possible avec un isolant en verre cellulaire.

Au lieu de prévoir une façade isolante traditionnelle avec des matériaux non écologiques (moyennant des produits non renouvelables), il a été opté pour la construction d’un mur porteur en briques silico-calcaire sur lequel un isolant thermique en verre cellulaire est appliqué par encollage. Ensuite il y a un vide ventilé de 4cm et, comme façade proprement dit, soit une maçonnerie de parement en briques silico-calcaire, soit un habillage en pierre naturelle resp. un habillage en zinc prépatiné.

Le maître d’ouvrage en a fait l’expérience : grâce à ce principe de construction, la consommation en énergie a été réduite de 50% par rapport aux autres bâtiments de la commune. Un autre avantage de ce système est qu’il ne nécessite aucune ventilation motorisée contrôlée.

Les architectes ont veillé à se limiter au strict nécessaire en ce qui concerne les besoins en énergie pour l’éclairage resp. le chauffage en évitant tout surdimensionnement resp. suréquipement (chaudière, production d’eau chaude, dimensionnement des radiateurs, intensité de l’éclairage). Le tout a été fait sans renoncer à un système de récupération de chaleur.

Un grand défi était également la gestion de l’eau. Tout d’abord la récupération des eaux pluviales pour alimenter les toilettes, mais pas les urinoirs. Ainsi, l’école de Schifflange est le premier bâtiment au Luxembourg a avoir été équipé d’urinoirs sans eau. Ce système est beaucoup plus hygiénique que les urinoirs traditionnels, absolument sans odeur, et nécessite moins d’entretient. A part l’urinoir et la tuyauterie d’évacuation, aucun autre équipement n’est nécessaire. Les produits très toxiques, utilisés dans les urinoirs traditionnels sont superflus. Toute l’installation est pré-équipée pour une récupération des urines en cas de besoin. Ce système d’urinoirs sans eau débite en conséquence de façon considérable les stations d’épurations. D’ailleurs en Suisse et en Autriche, de nombreuses aires d’autoroutes sont équipées avec des urinoirs sans eau.

Toujours en matière de gestion des eaux pluviales, les toitures plates ont été aménagées en toiture verte (± 3.000 m2). Une toiture verte absorbe une partie de l’eau de pluie pour se nourrir, et seuls les excédents sont évacués par des trop-pleins dans le réseau de canalisation.

Dans le concept hautement écologique de l’Ecole WINGERT, il restait un élément non négligeable, dont il fallait apporter une valorisation identique à l’ouvrage, à savoir : « LA COUR DE RECREATION ».

Monsieur SPANIER, chef du service écologique de la ville de Schifflange, a dû s’employer à concevoir un espace récréatif de manière innovante, très original, et surtout d’une grande authenticité dans l’ensemble du projet.

Les alentours sont conçus de façon à réduire au strict minimum les surfaces consolidées. Ce but a été atteint en se limitant uniquement aux accès au cours en plein air des salles de classe du préscolaire et du précoce et à l’aire évolutionnaire pour les engins des pompiers comme surfaces consolidées. Toutes les autres surfaces permettent l’infiltration des eaux pluviales dans le sol resp. le terrain et de rentrer ainsi dans le circuit naturel des eaux de fond et des sources et le tout sans débiter le réseau de canalisation et les stations d’épuration. Afin d’atteindre ce but, les surfaces des cours de récréation sont réalisées avec du gravillon compacté sur une couche drainante, un drainage des eaux de surface dans des surfaces de rétention, des surfaces ouvertes en pavé, des parkings en gravillon compacté, etc.

Le projet a été exposé au stand du Centre de Recherches Henri Tudor à l’OEKO-FOIRE, où l’ensemble des labels écologiques existants lui a été alloué.

Construction

Le projet a été réalisé d’après le principe le moins de béton armé possible et le plus de briques silico-calcaires possible. Le béton armé du dallage a été neutralisé par un remplissage compacté moyennant un granulat à base de verre cellulaire. Il s’agit d’un granulat issu du recyclage de vieux verre (p.ex. bouteilles, etc.) et, grâce à sa haute résistance à la compression, le produit peut également être utilisé comme soubassement pour des travaux d’infrastructure routière. Le béton armé des dalles d’étage est neutralisé par un isolant acoustique sur les planchers. Ce produit est aussi un produit de recyclage d’ancien pneu. L’application du béton armé se limite donc aux dalles des étages et voiles de la salle de gymnastique.

Toutes les maçonneries (murs et cloisons) ont été réalisées en brique silico-calcaire et la plus grande partie des maçonneries sont en exécution apparente. La brique silico-calcaire est un produit entièrement écologique qui est composé de sable de quartz et de chaux.

Une charpente en bois de sapin équarri, raboté et sans traitement toxique

La charpente est réalisée en bois de sapin équarri, raboté et non traité fongicide et insecticide, mais avec une huile cire avec un label écologique. Seul les bois à surdimensions sont en lamellé collé. Le lamellé collé est donc limité au strict minimum à cause de la colle pas très écologique. La charpente est recouverte d’un voligeage en bois de sapin raboté en sous-face et chanfreiné. L’application d’un bois non traité exige une qualité et un choix du bois très sévère, c’est-à-dire il faut utiliser du bois sec (degré d’humidité situé entre 12 à 15% maximum) et du bois non fissuré, qui ne peut être obtenu que par un adéquat séchage doux (de préférence séchage sous vide). En effet, la fissuration du bois est à l’origine des problèmes d’insectes et l’humidité à celle des champignons. Le fait que la charpente est apparente (bien ventilé et non exposé à l’humidité) a permis de faire la présente exécution sans courir de risque quant aux fissurations resp. insectes et champignons.

Les charpentes des salles de classe du préscolaire ont été assemblées sur chantier avec le voligeage, la feuille de roofing et le câblage électrique intégré. Par la suite, elles ont été soulevées moyennant une grue spéciale et posées sur les murs et piliers des salles de classe. Ces derniers sont munis de plaquettes en inox avec des tiges, qui entrent dans les forages effectués sur le dessous du cordon en bois lamellé. Il s’agit donc d’un travail de pose exigeant une précision extrême et qui nécessite ± 20 minutes.

Toiture et menuiserie extérieur en bois

Un roofing est cloué sur le voligeage, suivi d’une couche de bitume, puis des plaques en verre cellulaire sont posées dans la coulée de bitume. Par la suite, une membrane d’étanchéité est collée sur les plaques en verre cellulaire ainsi que des plaquettes pour la fixation de la couverture en zinc titane pré-patiné à joints debout. Le fait de poser l’isolant sur la charpente et non entre la charpente permet donc de réaliser une enveloppe thermique extérieure depuis les fondations jusqu’à la faîtière. Les menuiseries extérieures sont en bois de chêne lamellé et pourvu d’une peinture écologique du type « High Solid ». Le verre isolant utilisé a une haute qualité thermique.

Intérieur

Les murs et les cloisons, qui ne sont pas exécuté en maçonnerie de parement silico-calcaire, sont munis d’un enduit à la chaux. L’enduit à la chaux est exempt de ciment et respire, contrairement à l’enduit au ciment. Les locaux humides sont pourvus d’un carrelage mural et au sol avec des filets resp. des carreaux décoratifs sur les murs.

Dans les couloirs et la cage d’escalier, un socle est réalisé en carrelage pour protéger les surfaces inférieures contre toute sorte de salissement. Le carrelage mural est réalisé en plusieurs couleurs différentes et avec divers systèmes de pose. Au sol des couloirs, des losanges marquent l’entrée des salles de classe et autre, des flèches indiquent le sens d’évacuation et des surfaces carrées marquent les vestiaires, les croisements, etc., ce qui facilite l’orientation des enfants. Au dessus des socles en carrelage, l’enduit à la chaux a été lissé, mais non pourvu de peinture, car l’aspect était impeccable et agréable en teinte.

Dans les salles de classe, un revêtement de sol en caoutchouc, exempt de métaux lourds resp. de tout produit toxique et qui bénéficie d’un certificat écologique du Ministère de l’Environnement de Baden-Württemberg, a été utilisé. Dans le bâtiment existant, les anciens revêtements de sol en bois ont été maintenus, restaurés, poncés et traité à l’huile cire écologique. La salle de gymnastique a été pourvue d’un plancher souple en bois.

La menuiserie intérieure est réalisée entièrement en bois de chêne massif resp. placage en bois de chêne traité à l’huile cire écologique. Les socles des portes, mobiliers, etc. sont exécutés en inox afin de protéger le bois contre les produits de nettoyage agressifs. Les plinthes murales sont en bois de chêne massif traité au vernis écologique pour le protéger contre les produits de nettoyage.

Lors des phases 1 et 2, les travaux de peintures ont été réalisés avec des peintures écologiques à base de silicate et lors des phases 3 et 4 avec des peintures et enduits à base d’argile. Pour les travaux de peinture au laque, la nouvelle génération des laques «High Solid » a été utilisée. Ces laques contiennent au maximum 30% de solvant, qui s’évapore après application, mais ne dégage pas de gaz toxique après l’application comme p.ex. les laques aqueuses.

Défis et budget

Aussi bien pour les architectes que pour les entreprises, le présent projet était un défi sans pareil. Les architectes ont dû porter un soin particulier aux détails et au suivi des travaux sur chantier. Un travail artisanal de haute qualité était indispensable dont une entreprise, comme DZ CONSTRUCT, a participé à faire de l’école A. Wingert un véritable « bijou artisanal ».

Le second défi était de réaliser les travaux parallèlement aux cours scolaires, c’est-à-dire que tous les travaux bruyants ont du être réalisés les mardis et jeudis après-midi, les samedis et pendant les vacances scolaires. Les entreprises travaillant sur chantier devraient donc être très flexibles, mais cette façon de procéder a évité que les enfants soient enseignés pendant des années dans des containers.

Les travaux ont débuté en 2003 et devraient s’achever prévisiblement pour Pâques 2009.

Du point de vue budgétaire, l’ensemble du projet n’est certainement pas plus chère que toute autre construction avec une performance énergétique comparable. Bien que différents matériaux utilisés soient plus onéreux, p.ex. verre cellulaire, la charpente et le voligeage raboté de haute qualité, la maçonnerie en briques de parement et la pierre naturelle. Ces dépenses supplémentaires ont pu être récupérées par le fait qu’il a été renoncé aux faux-plafond, à l’enduit sur les murs en briques de parement, la mise en peinture des surfaces en enduits à la chaux resp. de la peinture et de la tapisserie sur les murs et cloisons en briques de parement et l’enduit en façade.

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