Le BIM, un soutien précieux pour la construction mixte bois-béton

Un bâtiment bioclimatique en construction mixte

Les trois cabinets d’architecture ont imaginé un projet qui se lie au paysage vallonné du massif vosgien, d’une surface de 4 700 m² sur deux niveaux, et organisé en trois parties. « Le parvis arboré créé par le retrait du bâtiment accueille les élèves à la sortie du bus scolaire, tandis que l’ouvrage s’inscrit en deuxième partie de la parcelle, en formant une frange parsemée de patios et de transparences, faisant une séparation avec la cour arborée située à l’arrière-plan, qui est ainsi protégée des perturbations de la rue », décrit Damien Fraulob, architecte du cabinet Squad. Conformément au programme, les usages sont répartis sur deux niveaux : le rez-de-chaussée pour les activités de groupe, de partage et de découverte ; et les salles de classe en étage. Mais la valeur ajoutée du projet tient sans aucun doute à l’Agora, une grande galerie de desserte à deux niveaux, qui relie les bâtiments comme une rue intérieure, avec pour ambition d’être un lieu non seulement de passage, mais aussi d’enseignement décloisonné et d’activités pédagogiques innovantes. La lumière naturelle apporte de la clarté tout au long de la journée dans ce « bâtiment-peigne » grâce à trois patios, un préau et des verrières. « Pour répondre aux attentes du maître d’ouvrage en matière de développement durable, la construction mixte en bois et béton s’est avérée être la meilleure option constructive pour atteindre les objectifs énergétiques et d’émission de carbone », poursuit Khaldoun Sektaoui, architecte du cabinet LSW. Logiquement, le béton a été utilisé pour les fondations et la dalle du rez-de-chaussée, ce qui permet d’isoler le bois des remontées d’humidité, et pour les voiles qui assurent le contreventement du bâtiment et sa conformité aux exigences parasismiques. Tout le niveau supérieur est réalisé en ossature bois, jusqu’aux plafonds en carrelets, sans oublier le second œuvre, comme les escaliers qui relient les deux niveaux de l’Agora. Dans une logique de circuit court, 80 % du bois qui compose la structure, le bardage ou encore l’isolation en fibre de bois proviennent de forêts éco-certifiées situées dans le massif des Vosges. Enfin, le bâtiment répond aux principes bioclimatiques grâce à une orientation des baies qui optimise les apports solaires ; il sera en outre équipé de 470 m² de panneaux photovoltaïques installés en toiture, ce qui permettra d’obtenir une consommation énergétique inférieure de 25 % aux seuils fixés par la RT 2012 et de labelliser le collège E3C1 selon la nouvelle réglementation environnementale RE 2020.

Qualité de mise en œuvre grâce au BIM

« Conscient de ce niveau élevé d’exigences, le conseil départemental a franchi le pas de lancer son premier concours en BIM, ajoute Khaldoun Sektaoui. Le recours à la maquette numérique partagée a été essentiel pour mettre en cohérence les équipes de maîtrise d’œuvre et les entreprises. » Grâce à ce procédé, les cultures différentes du béton et du bois, qui répondent à des tolérances tantôt au centimètre et tantôt au millimètre, ont pu s’articuler en bonne intelligence, de même que les interfaces entre les lots gros œuvre et isolation, qui ont partagé leurs plans d’exécution pour parvenir à une enveloppe très performante en termes d’étanchéité à l’air. Pour garantir le bien-être des collégiens, l’établissement se fixe aussi des objectifs élevés en qualité de l’air intérieur : pour limiter leur exposition aux polluants extérieurs, un renouvellement d’air de 25 m³/h, supérieur aux 15 m³/h exigés par la réglementation, est assuré par la mise en œuvre d’une ventilation double-flux.

Cet exemple d’équipement montre que le recours au BIM est de plus en plus incontournable pour les lots techniques, qui doivent s’intégrer harmonieusement dans un bâtiment au design complexe, comprenant de nombreux points de fixation avec des pièces métalliques qui relient les ouvrages en bois et en béton. « Il était essentiel pour nous de pouvoir tout redessiner en 3D, en confirmant les bons dimensionnements, les bons diamètres, les bonnes altimétries, en coordination avec les plans des autres corps d’état, explique Nicolas Mangin, chargé d’affaires chez Cunin SAS Épinal (Vosges), l’entreprise qui a pris en charge les lots CVC et plomberie. Nous avons pu ainsi anticiper tous les problèmes en phase études, et supprimer beaucoup de soucis sur le chantier. » Seul bémol au bon déroulement du projet, le chargé d’affaires attire l’attention des maîtres d’ouvrage sur le temps d’études nécessaire à la réalisation d’une bonne synthèse avant les travaux : « Tous les détails doivent être pris en compte en amont, ce qui n’est pas toujours fait, faute de temps, indique-t-il. Par exemple, la géométrie des plafonds acoustiques des salles de classe nous a obligés à adapter des plenums au dernier moment pour pouvoir faire passer nos réseaux. » Un contretemps qui n’empêchera pas l’ouverture du collège à la rentrée de janvier 2023, avec un léger retard de trois mois dû notamment à la crise de la Covid-19 et aux perturbations de la chaîne de livraison des matériaux.