MIXITÉ DE MATÉRIAUX ET DE FONCTIONS

L’intelligence constructive au service de la création et de la décarbonation

Face aux multiples défis auxquels se trouve confronté le secteur du bâtiment, il est devenu impérieux de repenser les solutions constructives, sous-tendues par des innovations architecturales et techniques. La mixité de matériaux dans la construction apparaît comme une des solutions d’avenir à développer, en prenant en compte l’hybridation structurelle et fonctionnelle. L’approche globale menée tient à une adaptabilité et évolutivité des édifices, et une recherche de sobriété et d’économies. Le travail collaboratif, entre les architectes, bureaux d’études, entreprises et industriels, doit se déployer pour qu’ils puissent créer ensemble de nouvelles manières de construire plus frugales en matières et en énergie.

La mixité de matériaux existe depuis l’Antiquité, les romains bâtissant des murs de pierre et brique, et des charpentes en bois. Elle s’est poursuivie notamment avant la seconde guerre mondiale, où les constructions – bâties en majorité avec des matériaux locaux pérennes – étaient protégées des intempéries et adaptées à divers climats. L’architecture, liée à chaque zone géographique d’implantation, utilisait des matériaux naturels, tels que le bois, l’argile, la pierre, la brique…, pour initier des modes constructifs intelligents. Avec l’avènement de la révolution industrielle, au milieu du 19e siècle, la société jusqu’alors agricole et artisanale s’est transformée, avec une industrie en plein essor, où eut lieu la maîtrise du fer et de la fonte. Le métal permet de renouveler le potentiel constructif, en inventant des composants produits en série pour créer des structures élancées, comme de vastes charpentes métalliques offrant plus de transparence aux façades et une totale liberté conceptuelle. En parallèle, le béton ferraillé et moulé, puis armé s’imposera. Depuis, la mixité de matériaux de construction et de fonctions associées n’a cessé de se déployer.

Afin de rationaliser la mise en œuvre d’un ouvrage, le choix de mixer plusieurs matériaux est une approche constructive judicieuse, si chacun d’entre eux est associé à ses congénères en connaissance de cause, en valorisant leurs particularités techniques et esthétiques. Le concept du « bon matériau au bon endroit » assure à l’ouvrage une haute tenue dans le temps, avec une juste quantité de matière employée, dans une perspective de construction rationnelle et frugale. Toutes les typologies de bâtiments, anciens ou nouveaux, sont concernées par cette démarche : halles de marché, équipements culturels ou sportifs, gares, usines… De nombreux édifices, anciens ou neufs, possèdent une structure mixte qui associe le métal à la pierre, au bois, à la brique, au verre ou au béton, leur garantissant stabilité et durabilité. Les systèmes constructifs en éléments préfabriqués acier, montés en filière sèche, offrent de multiples configurations qui, aisément mises en place, allègent les ouvrages et les rendent plus flexibles, tout en les enrichissant sur le plan architectural. La halle Pajol à Paris 18è, une ancienne gare de marchandises (1926) reconvertie, en 2013, par l’architecte Françoise-Hélène Jourda, abrite à la fois une auberge de jeunesse, une bibliothèque et des activités. Son ossature en sheds restructurée -support de panneaux photovoltaïques- cohabite avec des façades parées de bois. Ce projet est l’incarnation d’une parfaite osmose entre ancien et nouveau, mixité de fonctions et de matériaux, et écologie. Plus récemment, le centre commercial SuperHub, édifié en 2022 dans le quartier de Meerstad à Groningen, aux Pays-Bas par l’agence De Zwarte Hond /DZH, allie un marché à un centre commercial. De conception contemporaine et écologique, il est doté d’une structure à colonnes arborescentes en bois et d’un auvent périphérique de 5 m de portée, couvert de panneaux solaires et de végétation pour les abeilles. Ses façades transparentes et vitrées baignent de lumière naturelle le vaste volume de 9 m de haut.

INCITER LA RÉNOVATION DU PATRIMOINE ET SA RÉVERSIBILITÉ

Décarbonation oblige, les opérations de réhabilitation, rénovation et/ou reconversion de bâtiments anciens ou modernes ont fleuri ces dernières années pour éviter de les démolir. Face à des constructions neuves plus énergivores et coûteuses, cette démarche éco-responsable et durable est désormais privilégiée afin de pouvoir remodeler les espaces internes et les faire évoluer dans le temps, et mieux les adapter aux usages fluctuants des utilisateurs. La reconversion d’un édifice patrimonial permet de le préserver et le rendre réversible à tout moment, la pérennité induite permettant de lutter contre l’obsolescence programmée. L’intervention architecturale, souvent complexe, peut être partielle ou intégrale. Apporter plusieurs vies à un ouvrage implique de réorganiser les espaces de vie et/ou de travail internes, et de remodeler les ossatures souvent mixtes, où le métal domine. C’est le cas des anciennes halles de marché transformées en diverses fonctions, tel le Carreau du Temple à Paris 3è (1863) devenu en 2014 un lieu culturel polyvalent, conçu par le Studio Milou Architecture. Sa structure en métal d’origine a été restaurée et associée à trois verrières, recevant, sur leurs pans sud, des cellules photovoltaïques, pourvoyeuses d’électricité. Les murs en briques et pans de verre des façades, rénovés et isolés, créent un savant mélange de matériaux valorisant l’ensemble. Projet hors-pair, la gare maritime du site Tour et Taxis de Bruxelles, en Belgique (début du 20è siècle) a été restructurée en 2020 par l’agence hollandaise Neutelings Riedijk Architecten et l’architecte MH Jan de Moffarts. Sous les volumes des halles en charpente acier et murs de briques réhabilités, se lovent douze pavillons en ossature bois, réunissant commerces, bureaux et espaces publics. Si les verrières des toits sont revêtues de 17 000 m² de panneaux solaires, les façades sont équipées de fins profilés d’acier à rupture de pont thermique. Une synthèse réussie entre une double mixité de matériaux et fonctionnelle, et une démarche éco-responsable.

Gare maritime, site Tour et Taxis, Bruxelles, Belgique ; agence Neutelings Riedijk Architects et MH Jan de Moffarts architecte, 2020, reconversion.
Cette gare du début du 20e siècle compte des halles en charpente acier et murs de briques , abritant des pavillons en ossature bois pour loger diverses fonctions (bureaux, commerces…).

TRANSFORMER ET VALORISER LE BÂTI INDUSTRIEL

Ces dernières années, de nombreuses friches industrielles (ports, docks, casernes…), situées au centre de grandes villes, ont été réutilisées et reconverties en divers usages pour mieux valoriser et rentabiliser des opérations d’ampleur. Ces mutations citadines vertueuses ont permis de réinterpréter les modes constructifs initiaux, en les faisant évoluer. Les anciens docks du port du Havre (76), en Normandie, datant de 1846, ont été reconvertis en 2009, par les architectes Reichen et Robert, en un centre commercial Docks Vauban qui regroupe cinquante enseignes (mode, multiplexe, restaurants, supermarché…). Les halles en place, bâties en murs de pierres et coiffées de verrières en ossature acier, ont été rénovées pour accueillir ces nouvelles fonctions. De même, l’usine automobile Panhard et Levassor (1891) à Paris 13è, restructurée en 2013 par l’agence AREP, abrite des espaces de bureaux et une crèche. Si dans les volumes intérieurs, l’acier est omniprésent en éléments structurants, en façade, les menuiseries acier recréées se coordonnent avec les murs de pierre meulière et de brique restaurés. Une hybridation fonctionnelle en résonance avec un mixage de matériaux adéquat.

FRUGALITÉ ET SOBRIÉTÉ CONSTRUCTIVE : EN MARCHE !

De plus en plus d’architectes se lancent dans des projets de construction neuve mus par une volonté d’insuffler des préceptes de frugalité et de sobriété constructive, où les matériaux biosourcés, de type bois, terre crue, brique…, sont associés à une ossature en béton ou à des composants en métal.
L’acier demeure le matériau par excellence pour réaliser des charpentes et ossatures ainsi que divers parements de façade. Et faire pénétrer la lumière naturelle dans les espaces de vie aide à les sublimer et générer des économies d’énergie.

Pour l’École de design de Nantes Atlantique (EDNA), conçue en 2022 par l’architecte Marc Mimram, deux surfaces commerciales et d’activités ont été placées sur le parvis. Sa structure poteaux-poutres et dalles béton se coordonne avec des éléments métalliques, tels que le toit de l’agora en poutres acier et coussins d’ETFE, les passerelles et les murs rideaux à ossature de métal ainsi que les brise-soleil en métal déployé parant les façades rue, le bois habillant les murs des coursives de l’agora. Une expression contemporaine qui combine plusieurs matières avec brio.

Un autre projet avec le parking du bassin des flots à Bordeaux (33) qui, bâti en 2022 par l’agence d’architecture Ferrier-Marchetti, mixe six commerces côté quai et quatre niveaux de stationnement de l’autre côté. La notion d’« esthétique de l’utile », chère à l’agence, se formalise par l’emploi de matériaux industriels, comme le béton (ossature), l’acier (charpente), l’inox recuit brillant (sous faces des fermes), le verre (façade basse), le bardage et le bac acier de couverture, mis en œuvre de façon raisonnée.

SIEGE DU CONSERVATOIRE BOTANIQUE NATIONAL, BREST (29)
LA « RIGH TECH » VOUÉE A LA BIODIVERSITÉ

Seconde réserve mondiale de graines rares, le conservatoire botanique national, assorti des ateliers des jardiniers de Brest, sont situés dans le vallon du Stang Alar, un espace renaturé pour accueillir cet édifice et ses quatre serres. L’ensemble (2 200 m²) a été réalisé en 2022 par l’agence d’architecture Philippe Madec & Associés. Les trois entités créées, très lumineuses, abritent des locaux administratifs, scientifiques et techniques. Elles sont reliées entre elles par une serre qui fait écho aux serres tropicales du conservatoire, et sert d’espace tampon en toutes saisons et de lieu de vie convivial -du café au repas- où le public scolaire est bienvenu. Le projet écologique s’appuie sur le concept de « Righ Tech », la juste technique pour le bon emploi en bonne quantité et au juste prix, et dans l’économie locale, qui se traduit par un fin mixage de matériaux, en majorité biosourcés. La structure des murs à ossature bois (MOB), la charpente, les escaliers et les passerelles sont composés de bois lamellé-collé en pin, alors que les menuiseries sont en sapin massif et contreplaqué de peuplier, et le bardage en Douglas non traité. L’acier, quant à lui, forme les structures et menuiseries de la serre, et le béton l’ossature à poteaux et dalles du rez-de-chaussée. Si les volumes sont isolés par 2 200 bottes de paille, la laine de bois sert aux doublages et à couvrir les toits à forte pentes végétalisés pour mieux se fondre dans le paysage, tout en assurant leur isolation thermique et la gestion des eaux pluviales stockées dans une cuve de 30 000 litres. Une adéquation subtile entre l’architecture, les fonctions et les matériaux mis en œuvre.

COMPLEXE AQUALUDIQUE UCPA, REIMS (51)
UNE COIFFE PLISSÉE LUMINESCENTE

Près de la gare et du centre de Reims (51), prend place le centre aqualudique UCPA Sport Station Grand Reims conçu en 2021 par l’architecte Marc Mimram. Ouvrant sur un parvis urbain, l’équipement public multifonctionnel de quatre niveaux loge en sous-sol deux terrains de padel et quatre de squash, et un club-house. Le rez-de-chaussée réunit un hall d’accueil, un café, une patinoire ainsi qu’un local de dépôt de patins et un bar de piste. Le premier étage abrite la piscine avec ses quatre bassins en inox, une tribune ainsi qu’une aire de jeux, un centre de remise en forme, et des sanitaires et vestiaires, et le second étage des espaces de co-working, des bureaux et des gradins. À l’extérieur, se déploient un toboggan, un bassin nordique, un pentagliss, un solarium et des plages. Si le socle du bâtiment comprend une structure à poteaux, poutres et dalles de béton coulé, une méga-couverture d’un seul tenant aligne des palmes sinueuses. Cette toiture ondulante à double courbure compte sept méga-poutres treillis d’acier de 70 à 90 m de portée, espacées de 8, 60 m et munies de sous faces revêtues d’un lattis en bois. Pour l’architecte, « cette cinquième façade est un ensemble continu d’une très grande portée, dénué de points d’appuis intermédiaires. Sa couverture varie en fonction des lumières et des lieux qu’elle éclaire. Signature de l’édifice, cette toiture plissée constitue l’identité du bâtiment. » Entre les fermes, se glissent des coussins gonflables blancs en ETFE (Éthylène tétrafluoroéthylène) qui, épousant la géométrie spécifique du toit, éclairent zénithalement la halle. Cette architecture organique combine avec brio matières et textures.

MAISON DE HAUTE COUTURE CHRISTIAN DIOR-30 MONTAIGNE, PARIS (8è)
UN ÉCRIN SOPHISTIQUÉ POUR LA MAISON DIOR

Le lieu historique de la prestigieuse maison de haute couture Christian Dior, du 30 avenue Montaigne, à Paris 8è, a été rénové en profondeur, en 2022, par l’agence d’architecture Barthélémy Griño. L’objectif de ces derniers étant de « restaurer l’intégralité de l’ensemble immobilier de la seconde moitié du 19e siècle, composé initialement de cinq bâtiments indépendants, d’optimiser leurs connexions, de développer les espaces de vente et d’enrichir l’expérience muséale, tout en améliorant les performances thermiques et énergétiques du bâtiment.» Les six entités de ce projet multi-fonctionnel de 10 000 m² réunissent un magasin Dior sur deux niveaux, des bureaux, un restaurant, une suite et une galerie d’exposition retraçant le parcours de Christian Dior ainsi que les ateliers rénovés de haute couture et un autre dédié à la joaillerie. Dès lors, le site entremêle bâti ancien et touches modernes, puisqu’un jardin d’hiver a été ajouté. Seul élément contemporain visible de la rue, il « symbolise l’ambition architecturale qui préside à l’ensemble du projet. » Cette extension, qui « minimise les interfaces structurelles avec l’existant », comporte une structure en verre quasi intégrale dotée d’une haute transparence. Ce jardin d’hiver est pourvu de quatre faces vitrées, le toit, les deux pignons et la façade longitudinale sud-est. La toiture et cette façade sont constituées de neuf trames en doubles vitrages, portées par huit poutres en verre et huit poteaux en PRS Inox duplex, la façade sud-ouest affichant trois pans verriers tenus par une ossature Inox. L’alliance de la pierre ancestrale avec l’Inox et le verre magnifie cet édifice unique.