Maison B: Structure légère en acier pour un projet de logement individuel moderne et durable

Information détaillée

Réalisée pour une famille de quatre personnes – un couple et ses deux enfants –, la « maison B » résulte d’un travail précis sur son implantation et du choix d’un système constructif léger associant à une structure en profilés minces en acier à haute limite d’élasticité (HLE), différents matériaux d’isolation, de partition et de bardage. La conjonction de ces différents paramètres permet d’atteindre une très bonne performance énergétique de type basse consommation pour une « maison d’architecte » à un coût très compétitif.

Comme le précise l’architecte : « La maison est en cours de certification par Promotelec et devrait obtenir une labellisation BBC-Effinergie ». Dès la conception, la maison avait été sélectionnée lors d’un appel à projet lancé par l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe) et la région Languedoc-Roussillon. À ce titre, elle est équipée d’outils de métrologie afin d’évaluer dans le temps ses performances thermiques.

Une conception bioclimatique

La maison B est implantée à Saint-Gély-du-Fesc, une commune située à une dizaine de kilomètres au nord-ouest de Montpellier. Afin de tirer parti des atouts du climat et d’en maîtriser les effets inconfortables, l’architecte a opté pour une architecture bioclimatique, jouant sur l’agencement des volumes, les ouvertures et l’orientation des pièces. Cette conception s’accompagne d’un choix de matériaux de construction performants. La pose en toiture de panneaux solaires thermiques pour l’eau chaude complète les dispositifs choisis pour réduire la consommation d’énergies fossiles.

D’une surface hors œuvre nette de 205 m² dont 170 m² habitable, elle est érigée en partie haute d’un terrain de 900 m², légèrement en pente, faisant face au sud. La partie habitation est composée d’un volume principal à rez-de-chaussée implanté perpendiculairement à la pente. Il comprend deux chambres avec une salle de bains et un WC et les pièces communes. Toutes ces pièces accèdent directement à une large terrasse qui borde la maison sur toute la longueur de sa façade sud. L’étage, réservé à la chambre des parents, une salle de bains, un WC et un bureau en mezzanine sur l’entrée, constitue un deuxième volume. Plus petit, il est disposé perpendiculairement au premier et déborde en porte-à-faux de 2,40 mètres côté sud. De plain-pied, un troisième volume abrite le garage ; il s’articule à angle droit avec la maison au niveau de l’entrée placée en façade nord.

Jeu d’ombre et de lumière

Les chambres et les espaces de vie collective sont orientés au sud alors que les espaces servants sont au nord. Au rez-de-chaussée, le salon, la salle à manger et la cuisine constituent un ensemble non cloisonné d’espaces différenciés grâce à leur enchaînement et leur éclairage naturel. La partie séjour est relativement fermée avec deux grandes portes-fenêtres en façades sud et ouest, en comparaison avec la cuisine qui s’ouvre entièrement sur la terrasse par une baie vitrée de 6 mètres de largeur. La cuisine et son prolongement en terrasse sont protégés du soleil d’été par le porte-à-faux du premier étage qui cadre dans un même mouvement le paysage : une ambiance idéale pour la préparation des repas. Devant chaque ouverture, se glissent des volets coulissant à lames orientables préservant la maison d’un soleil trop direct. Grâce aux ouvertures sur les quatre façades, la ventilation s’effectue de manière naturelle – en plus de la ventilation mécanique obligatoire – et contribue au confort de la maison.

Une structure hybride performante

s’accorde à l’architecture de la maison et à son économie. Réalisée à base de profilés minces en acier galvanisé HLE « Multibeam » dont l’âme décentrée en augmente la rigidité, cette structure est érigée sur des fondations en béton plus légères que dans le cas d’une solution traditionnelle.

Les profilés sont implantés suivant une trame courante de 60 centimètres qui correspond aux dimensions des autres éléments de construction utilisés pour l’habillage intérieur et extérieur des murs comme des panneaux de partition. Entre les points porteurs, les portées atteignent ici jusqu’à 7 mètres. L’adéquation entre la trame et les dimensions des panneaux d’habillage permet de fixer ces derniers directement sur la structure sans qu’une ossature secondaire soit nécessaire. La galvanisation de l’acier le protège contre la corrosion et l’association de plaques de plâtre à la structure métallique assure la tenue au feu exigée.

Côté intérieur, les plaques de plâtre sont donc vissées sur les montants métalliques entre lesquels est placée de la laine minérale. Côté extérieur, le bardage recouvre l’isolation qui est fixée sur des panneaux d’OSB (Oriented Strand Board ou panneaux de lamelles orientées), lesquels sont directement vissés sur les profilés. Le principe de l’isolation par l’extérieur mis en œuvre de manière systématique avec ce type de système constructif permet d’éviter les ponts thermiques et donc d’assurer une meilleure performance. Par ailleurs, les réseaux sont intégrés dans les murs et plafonds.
« Ce complexe structurel me permet de travailler l’enveloppe de manière très libre. J’ai une richesse d’expression plus grande qu’avec une solution constructive traditionnelle » affirme en outre l’architecte. Ainsi, il a choisi de mettre en valeur le volume du premier étage par un bardage en bois de red cedar posé à claire-voie qui contraste avec l’enduit des façades du rez-de-chaussée.

Les profilés sont assemblés essentiellement par vis auto-perceuses et ponctuellement par boulonnage quand les besoins de résistance et de stabilité sont accrus. Au niveau de la baie vitrée de la cuisine par exemple, l’interruption de la trame sur 6 mètres et le volume en porte-à-faux qui la surplombe impliquent des reports de charge plus importants de part et d’autre. Par ailleurs, une partie des toitures est végétalisée alors que celles au-dessus des chambres d’enfant et du garage sont des planchers porteurs pouvant supporter des extensions futures. Là encore, cela nécessite une résistance particulière prise en compte dès la conception. Ainsi, les solives de plancher et toitures de même que certains éléments verticaux sont réalisés à l’aide de doubles profilés et un poteau intermédiaire en tube – seul témoignage visible de la structure en acier – complète le système.

Un procédé industrialisé, un coût maîtrisé pour une architecture économe

L’ensemble des éléments de construction relève de procédés industriels courants. Cela représente à la fois un gain de temps pour la construction et une maîtrise des coûts très appréciables : le coût de construction s'élève à 221 500 € HT.

La conception informatisée de la structure permet de gérer tous les points particuliers avant même le démarrage du chantier avec une très grande fiabilité. Ainsi, les profilés sont préfabriqués et livrés sur le site avec un plan de montage. Du fait de la légèreté des éléments et de la simplicité des assemblages, les opérations sont réalisées de manière manuelle – cela ne nécessite pas d’engin de levage important – par un nombre réduit d’ouvriers – jusqu’à cinq dans le cas de cette maison – en un temps très court. Sur les huit mois de chantier, moins d’un mois aura été nécessaire pour effectuer le montage complet de la structure.

Enfin, d’un point de vue environnemental, ce type de chantier à sec – hormis les fondations en béton – occasionne peu de nuisance pour le voisinage, peu de déchets à évacuer et se traduit par des conditions de travail relativement confortables pour les ouvriers. Et l’acier est recyclable à 100 % à l’infini.

Réalisée à partir d’éléments standards, la maison relève d’une architecture particulière avec ses volumes et ses ouvertures généreuses qui lui permettent de jouir agréablement du soleil et de la lumière.

Texte : Eve Jouannais