Par Sam Rashkin
Note de la rédaction : Il s’agit d’une version modifiée d’un article paru à l’origine sur le site Web de Builder (1).
J’ai décidé d’examiner de près une option convaincante le plus souvent utilisée pour les sous-sols, mais également bien adaptée aux murs au-dessus du sol – le béton préfabriqué. Avec cette technologie, des installations de production hors site versent du béton dans des coffrages configurés selon des plans de construction détaillés.
Photo courtoisie de Superior Walls.
L’un des fabricants les plus populaires pour les constructions résidentielles de ce type est Superior Walls. Leurs coffrages donnent lieu à une configuration de mur en béton qui comprend une poutre de liaison supérieure à profil mince, une peau extérieure de moins de 2 pouces d’épaisseur et des nervures à deux pieds d’intervalle. L’isolant rigide en polystyrène extrudé est collé aux panneaux entre les nervures, et la poutre de liaison supérieure et les nervures sont revêtues d’un pouce de polystyrène expansé. Ainsi, le système comprend effectivement une rupture thermique complète. Il est possible d’installer un isolant supplémentaire dans l’espace entre les nervures pour obtenir une valeur R plus élevée, si on le souhaite. Le bord avant des nervures de polystyrène expansé est revêtu de montants métalliques galvanisés pour l’installation directe d’un mur fini et les nervures sont pré-percées pour le câblage et la plomberie. L’épaisseur totale du mur est de 10 1/4 pouce.
Le béton préfabriqué est économe en ressources, utilisant jusqu’à 75 % moins de béton qu’une fondation conventionnelle. Photo gracieuseté de Superior Walls.
Les panneaux muraux achevés sont installés sur le terrain à l’aide de grues, directement sur un lit de gravier, sans qu’il soit nécessaire de prévoir une semelle. Une fois installés, les panneaux sont effectivement collés ensemble pour une plus grande résistance qu’une fondation en béton conventionnelle, même si le système est si économe en ressources qu’il peut utiliser jusqu’à 75 % moins de béton qu’une fondation conventionnelle. Une fondation préfabriquée typique peut être installée en une journée.
Les nombreux avantages du préfabriqué
Le béton représente un changement de plateforme complet par rapport à l’ossature en bois traditionnelle. Ceci est significatif car, en tant que matériau de construction, le bois brûle incroyablement facilement, pourrit lorsqu’il est mouillé, sert de nourriture aux insectes, a une mauvaise stabilité dimensionnelle, offre une résistance minimale aux impacts et ne fournit aucune capacité de stockage thermique. En revanche, le béton est incombustible, résiste à l’humidité, aux insectes, aux chocs, est dimensionnellement stable et possède d’excellentes capacités de stockage thermique. Cependant, l’un des principaux défis des systèmes de murs préfabriqués est que les ouvriers sur le site doivent être qualifiés et tenus responsables de la réalisation de pentes parfaitement planes. Considérez les avantages impressionnants suivants :
Construction
- Temps de construction plus rapide
- Moins d’outils pour l’assemblage
- Réduction substantielle du travail des sous-traitants (tels que l’ossature intégrée, les châssis, l’isolation, l’étanchéité à l’air)
- Moins de déchets
- Une précision dimensionnelle supérieure permet d’assurer un ajustement de meilleure qualité, de finition et de garniture
- Petits systèmes de chauffage et de refroidissement en raison de charges considérablement réduites et d’un contrôle exceptionnel des températures radiantes moyennes
- Construction toute l’année, puisque le béton préfabriqué peut être installé par temps froid
Photo courtoisie de Superior Walls.
Performance
- Résistance (une poutre de liaison efficace entraîne une résistance accrue)
- Résistance aux catastrophes : impact, eau, vent et incendie
- Protection contre l’humidité (le béton préfabriqué de 5 000 psi est presque imperméable à l’eau par rapport au béton plus poreux de 2 500 psi utilisé dans les fondations conventionnelles)
- Drainage (l’absence de semelle fournit un chemin clair pour l’humidité sous la dalle vers le drain de la fondation)
- Atténuation du bruit
- Performance énergétique : pont thermique minimal, qualité de l’installation de l’isolation (pas de lacunes, de vides, de compression) et un assemblage intrinsèquement étanche à l’air
- Réservation de l’humidité pour tamponner la maison contre les problèmes liés à l’humidité
- Efficacité des ressources nécessitant beaucoup moins de béton pour la fondation
- Economies d’espace (les sous-sols finis avec des fondations conventionnelles ont également besoin d’un assemblage de cadre et d’un espace d’air qui peut ajouter environ 6 pouces autour du périmètre, consommant environ 80 pieds carrés d’espace dans un plan de 1 500 pieds carrés)
Je suis intéressé par la possibilité d’utiliser également des panneaux préfabriqués pour la dalle, avec la peau extérieure plate faisant face au sol. Je comprends que cela devrait être conçu pour le soutien latéral nécessaire, mais cette innovation ajouterait des avantages impressionnants. Premièrement, elle éliminerait pratiquement toutes les limitations de la construction en hiver en permettant l’installation de tous les travaux de fondation – murs et plancher – par temps froid. Deuxièmement, elle éliminerait les complications et le travail associés à l’installation d’un isolant rigide sous la dalle. Et surtout, il en résulterait un plancher diaphragme dans le sous-sol, où un panneau à copeaux orientés typique ou un autre revêtement est fixé aux montants métalliques qui recouvrent les nervures. Cela permettrait au sous-sol d’avoir l’impression d’être un plancher au-dessus du niveau du sol. En d’autres termes, vous construisez de véritables niveaux inférieurs plutôt que des sous-sols. Et l’espace entre le sous-plancher et l’isolant rigide pourrait être utilisé comme espace précieux pour le câblage et la plomberie.
Temps de construction plus rapide, réduction des déchets et résistance accrue aux catastrophes ne sont que quelques-uns des avantages du béton préfabriqué dans les applications résidentielles. Photo courtoisie de Superior Walls.
Bien que cette technologie alternative offre une liste impressionnante d’avantages et existe depuis très longtemps, sa part de marché reste faible. Mais cela pourrait commencer à changer. Kiere DeGrandchamp, président de High Performance Homes, a été convaincu de faire un essai avec la technologie du préfabriqué. Au milieu du développement, il a opté pour des fondations en béton préfabriqué pour ses maisons de The Links at Gettysburg à Gettysburg, en Pennsylvanie. Lorsque nous avons discuté de son expérience après l’installation initiale, il a admis qu’il y avait quelques difficultés à surmonter quelques problèmes de courbe d’apprentissage, en particulier parce que le projet impliquait une conception et un site relativement complexes. Cependant, il a adoré les résultats sensiblement améliorés et sait que la prochaine entreprise sera nettement plus facile. Il ne reviendra pas en arrière.
Je ne suis associé ou lié financièrement à aucun produit, technologie, constructeur ou fabricant. Je suis simplement un observateur de longue date de l’industrie qui pose des questions difficiles sur les raisons pour lesquelles tant de nouvelles solutions technologiques convaincantes – comme le béton préfabriqué – sont si lentes à être adoptées alors qu’elles offrent tant de solutions et d’avantages à l’industrie du logement.
Sam Rashkin est l’architecte en chef de l’Office des technologies du bâtiment pour le ministère de l’Énergie des États-Unis. Il s’est forgé une réputation nationale pour son travail à la tête de programmes de logement qui ont abouti à plus d’un million de maisons certifiées à haute performance. Il est l’auteur de « Retooling the U.S. Housing Industry : How It Got Here, Why It’s Broken, and How to Fix it ». Pour en savoir plus sur Sam, rendez-vous sur samrashkin.com.
Notes de fin
(1) builderonline.com/building/structure-durability/gray-matter-platform-performance_o