Le module17 : des immeubles à base de blocs de bois

Module17, Des immeubles de grande hauteur à base de blocs de bois - comment faire ? Les immeubles de grande hauteur construits en bois ou en bois hybride - bois et autres matériaux - peuvent constituer une solution respectueuse de l'environnement, car ils permettent de réduire les émissions de dioxyde de carbone liées à la construction du parc immobilier. Dans le projet soutenu par Innosuisse "HolzHybridHochHaus. Typologie pour les immeubles de grande hauteur en bois hybride pour la densification urbaine", des chercheurs de la Haute école de Lucerne ont étudié le potentiel des immeubles de grande hauteur en bois hybride pour les villes du futur et ont conçu, avec le module17, un concept permettant de les concevoir de manière hautement flexible.

17 mètres sur 17

"Avec le Modul17, nous mettons à disposition un système modulaire que l'on peut utiliser à l'infini, sans que les tours ainsi créées ne se ressemblent toutes", explique le chef de projet Frank Keikut du Centre de compétences Typologie & planification en architecture (CCTP) de la Haute école de Lucerne. Le Modul17 est composé à près de 90 pour cent de bois et offre, sur un plan de 17 mètres sur 17 - d'où son nom - et avec une hauteur d'environ 14,5 mètres, une grande flexibilité d'utilisation tant verticale qu'horizontale tout au long de son cycle de vie. Il est ainsi d'une efficacité maximale, adaptable même dans des structures urbaines marquantes et en outre extrêmement flexible horizontalement et verticalement. "Le module 17 permet même de transformer ultérieurement un immeuble de bureaux en immeuble d'habitation ou inversement", explique Keikut.

 Un module empilable

Chaque module individuel est maintenu dans les angles par quatre "méga-piliers" qui supportent les charges verticales et dissimulent les installations techniques du bâtiment dans un espace vide à l'intérieur. Directement sous le plafond du module, un "méga-étage", composé de poutres en treillis à hauteur de plafond, transmet les charges verticales aux méga-piliers. Ainsi, l'ensemble du plan est dépourvu de poteaux et peut être aménagé librement en tant que "free space". Un "méga-plafond" en béton de bois composite sépare les modules les uns des autres et assure la rigidité horizontale avec des cages d'escalier en béton armé situées à l'extérieur du module. Le système modulaire développé permet d'étendre le module17 à l'horizontale et de l'empiler à la verticale. Il offre ainsi un nombre illimité de possibilités de combinaisons.

Pour les appartements, les piscines ou les bureaux

À l'intérieur de chaque module, il est possible de placer librement des cloisons et des plafonds intermédiaires ; par exemple pour une utilisation en tant que hall commercial ou école sans ou avec un seul plafond intermédiaire, en tant que module de bureaux de trois étages avec deux ou en tant que module d'habitation de quatre étages avec trois plafonds intermédiaires. En même temps, la structure permet une conception libre de la façade ; de la façade entièrement vitrée à la façade perforée typique d'un immeuble d'habitation, beaucoup de choses sont réalisables. Cela rend le Modul17 très flexible, il est ainsi possible de réaliser des piscines ou des bureaux paysagers tout comme des salles de réunion ou de concert. A l'aide d'un prototype d'environ 130 mètres de haut composé de 58 modules au total, les chercheurs ont validé les connaissances acquises en collaboration avec des spécialistes de la pratique et démontré leur aptitude à la pratique. Afin de montrer tout l'éventail des possibilités offertes par les tours hybrides en bois, les chercheurs - une équipe interdisciplinaire composée d'architectes, de spécialistes de la protection contre les incendies, d'économistes de la construction, de constructeurs en bois et de techniciens du bâtiment - ont testé le module17 et le prototype dans différentes structures urbaines et les ont examinés sous l'angle de la statique, de la technique du bâtiment, de la production, du montage, de la rentabilité et des modes de financement possibles.

Les maisons en bois comme puits de carbone

Ce n'est que depuis la révision de l'ordonnance sur la protection contre les incendies en 2015 que les immeubles de grande hauteur en bois peuvent être planifiés et construits en Suisse. "Du point de vue de la protection incendie, le bois est enfin mis sur un pied d'égalité avec les autres matériaux de construction", explique Keikut. Selon lui, grâce à la technologie moderne, le comportement du bois en cas d'incendie est depuis longtemps un processus simulable, calculable et contrôlable. Keikut : "Il n'y a pas de différences significatives en matière de protection contre l'incendie par rapport aux matériaux de construction traditionnels". Le potentiel du bois peut donc désormais être exploité dans la construction d'immeubles. "Le bois est la plus durable de toutes les ressources disponibles pour la construction", explique Keikut. La production ne nécessite pas d'énergie ; les pins, les épicéas ou les hêtres poussent tout seuls ; la transformation est également relativement peu énergivore. En même temps, le matériau de construction fixe le CO2. Selon Keikut, une maison en bois est en fait un réservoir de carbone.

Temps de construction réduit grâce à la préfabrication

De plus, les constructions en bois sont plus légères que les constructions en béton ou en acier. Le matériau peut également être travaillé et préfabriqué au millimètre près. Le transfert du travail du chantier à l'atelier de fabrication, qui devient la norme pour de nombreux types de construction dans le cadre de la numérisation, est déjà une longue tradition dans la construction en bois. "Il n'est pas rare que cela réduise le temps de construction jusqu'à 50 pour cent et permette de chronométrer exactement le déroulement des travaux, ce qui se répercute en fin de compte sur les coûts de construction", calcule Keikut. De plus, le bois est un matériau de construction esthétiquement attrayant. "Il vient au monde avec une composante sensuelle. Son odeur, sa surface - il serait dommage de les cacher".