Préservation et modernisation des façades: une approche intégrée

Sander Wollens (VK architects+engineers - fait partie de Sweco)

Le parc immobilier vieillissant de la Belgique fait l'objet d'une forte pression en faveur de la durabilité. En tant qu'expert en façades au sein de l'équipe de VK architects+architects, qui fait partie de SWECO, Sander Wollens adopte une approche intégrale de la modernisation de ces bâtiments en fonction des normes et des besoins actuels. Lors de BuildUp, il a expliqué comment le concept technique complet d'un bâtiment est examiné en détail pendant toutes les phases du projet.

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Des moteurs polyvalents pour la modernisation

En raison de la diversité des données de construction, l'immobilier belge présente de nombreuses valeurs architecturales et patrimoniales. Chaque façade fait appel à diverses techniques, qui peuvent être très différentes les unes des autres. Lors de la rénovation de ces structures, différents paramètres jouent donc un rôle important, comme la sécurité incendie, l'amélioration de l'acoustique ou la préservation de la conception architecturale classique.

Aujourd'hui, l'optimisation des performances thermiques est l'un des principaux moteurs de la modernisation. Cette démarche est fortement encouragée par des réglementations telles que l'obligation de rénovation ou la taxonomie de l'UE, qui offre des avantages financiers pour la préservation des bâtiments anciens. Une approche intégrée de l'ensemble du concept technique est donc nécessaire pour répondre à cette multitude de facteurs. C'est ainsi que l'on obtient une modernisation réussie.

Une double étude pour un résultat de construction fiable

Avant de prendre des décisions importantes en matière de rénovation, une étude préliminaire approfondie est réalisée. Sander Wollens utilise pour cela une approche en deux parties. Tout d'abord, une inspection et un audit de l'état existant sont effectués. Sur la base de ces résultats, une étude de faisabilité est ensuite élaborée avec différentes stratégies de rénovation. Plus l'audit est complet et précis, moins l'exécution des travaux est risquée.

Inspection et audit de l'état existant

Au début de l'étude préliminaire, l'état actuel du bâtiment à rénover est passé au crible. Dans un premier temps, les plans existants, s'ils sont disponibles, sont analysés à cette fin. Ensuite, ces schémas sont confrontés à la réalité par le biais d'une enquête sur le terrain. Ce double contrôle est essentiel pour détecter les éventuelles divergences dans la conception et l'exécution.

Sur la base de cet examen minutieux, autant de détails structurels que possible sont analysés, ainsi que le type de HVAC, de verre et de menuiserie. Par ailleurs, la connexion de la façade et la présence éventuelle d'amiante ou de ponts thermiques font l'objet d'un examen approfondi. En cas d'informations insuffisantes, des tests de façade destructifs peuvent également être réalisés en collaboration avec des tiers. Par exemple, un test d'étanchéité à l'air (blower door) vérifie l'étanchéité à l'air, tandis qu'un test de traction évalue la qualité du béton.

Études de faisabilité pour différentes stratégies de rénovation

Sur la base de l'audit détaillé, des études de faisabilité sont élaborées pour différentes stratégies de rénovation. Un éventail de solutions est alors proposé pour chaque élément du bâtiment. Ces différentes stratégies techniques aboutissent à un plan de rénovation intégral, intégrant toutes les variantes possibles. En fonction de la conception architecturale, le résultat final peut aller d'une intervention minimale à une rénovation complète de la façade.

L'une de ces études de faisabilité est l'analyse thermique. Afin d'éliminer les ponts thermiques présents, une isolation supplémentaire peut être ajoutée le long de l'intérieur, par exemple. Cela permet de conserver l'architecture originale de la façade. D'autres options sont l'isolation par l'extérieur ou l'installation d'une rupture de pont thermique. En fonction de l'application, chacune de ces solutions présente des avantages et des inconvénients qui contribuent à sélectionner la solution la plus appropriée.

Des études hygrothermiques sont réalisées pour les matériaux pierreux, le potentiel de séchage après les pluies étant un facteur important. L'isolation intérieure des bâtiments, par exemple, peut entraîner une réduction de la capacité de rétention de l'eau par la façade. Une analyse hygrothermique peut ensuite révéler quel revêtement extérieur en maçonnerie est le plus efficace pour résoudre ce problème d'assèchement.

Outre des performances énergétiques optimales, les structures rénovées doivent également se conformer aux réglementations en vigueur, par exemple en matière de sécurité incendie. Il est donc essentiel d'élaborer une stratégie réalisable à long terme, non seulement pour que le processus de construction soit efficace, mais aussi pour que la façade continue à répondre aux normes requises à l'avenir. Il en résulte une façade performante avec une durée de vie prolongée, ce qui se traduit par des coûts d'investissement et d'entretien favorables.

Étude de cas: Tour Louise à Bruxelles

Inspection et audit de l'état existant

En collaboration avec l'équipe de VK architects+engineers, Sander Wollens a étudié les possibilités de rénovation de la Tour Louise, située dans l'avenue Louise à Bruxelles. Le bâtiment présente un plan de bureaux ouverts avec des colonnes extérieures en acier, et l'architecture d'origine devait rester inchangée. Les anciennes techniques de construction datant de 1964 ont été rapidement révélées lors de l'inspection et de l'audit, comme les menuiseries en aluminium sans rupture de ponts thermiques.

Si la tour était déjà équipée de double vitrage à l'époque, avec une valeur U de 2,8, elle ne répond plus aux normes d'isolation actuelles de 1,1 ou 1,0. En outre, les techniques ont été intégrées derrière un panneau de remplissage légèrement isolé, avec des ventilo-convecteurs utilisés comme boucliers thermiques pour réduire le risque de condensation. Ces techniques étant intégrées dans la façade froide, elles n'ont pas pu être étudiées séparément.

Étude de faisabilité du plafond climatique

Au cours de la phase d'étude des différentes stratégies de rénovation, l'idée est venue de remplacer les ventilo-convecteurs de la façade par un plafond climatique. Cette solution fonctionne à basse température et peut être parfaitement combinée avec des pompes à chaleur, ce qui permet d'obtenir un climat intérieur plus économe en énergie et plus confortable. Cependant, en raison de l'écran thermique des ventilo-convecteurs intégrés, cette modification ne pouvait pas être effectuée sans traiter également la façade.

Une analyse approfondie de la condensation a donc été réalisée à partir de la situation actuelle, de l'impact des nouvelles menuiseries et d'un scénario prévoyant à la fois de nouvelles menuiseries et une isolation intérieure supplémentaire. Cette analyse a montré que le risque de condensation était déjà considérablement réduit grâce à l'intégration d'une menuiseries performante du sol au plafond. L'ajout d'une isolation intérieure supplémentaire avec un pare-vapeur donnerait des résultats encore meilleurs en théorie. Mais en raison des risques d'éventuels problèmes de mise en œuvre ou de dommages, l'option consistant à ne poser que de nouvelles menuiseries a été retenue.

Etude de faisabilité des menuiseries en aluminium

L'architecture de la Tour Louise devant être préservée, les menuiseries en aluminium existantes ont également été passées au crible. Tant la version originale brute que la combinaison avec des améliorations possibles, telles que l'ajout d'un nouveau double vitrage et d'un profilé supplémentaire le long de l'intérieur avec une rupture de pont thermique, ont été examinées. Il s'est avéré que les profilés d'origine constituaient un lien trop faible pour la formation de ponts thermiques.

Comme solution, une nouvelle extrusion a été développée avec l'apparence originale, mais avec l'ajout d'une rupture de pont thermique et des caractéristiques de performance modernes. Cette extrusion a ensuite été testée avec aussi bien du double que du triple vitrage, pour finalement opter pour la variante double. En outre, le revêtement en aluminium a été surélevé de plusieurs centimètres, ce qui a permis d'isoler le nez du plancher afin de réduire davantage le risque de ponts thermiques et de condensation.

Etude de faisabilité du vitrage

Le vitrage d'origine de la Tour Louise était teinté dans la masse, ce qui donnait une teinte verte. Aujourd'hui, on utilise des revêtements qui sont à la fois plus efficaces d'un point de vue thermique et plus performants en termes de transmission de la chaleur solaire et de la lumière. En collaboration avec AGC, un revêtement sur mesure a été mis au point, qui présente la même teinte verte que le vitrage d'origine. De plus, il s'agit d'un choix durable puisqu'il restera en production pendant un certain temps.

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Qui est Sander Wollens?                                                            Pendant ses études d'ingénieur civil et d'architecte à l'université de Gand, Sander Wollens a effectué des stages dans l'atelier d'architecture bruxellois Ambiorix et dans l'agence parisienne l'AUC. Après ses études, Sander a travaillé pendant trois ans en tant qu'ingénieur façades dans le cabinet parisien du bureau d'ingénieurs international Bollinger + Grohmann. Il y a travaillé sur des projets techniques et de qualité. À la fin de l'année dernière, Sander a rejoint l'équipe d'ingénierie des façades de VK architects+engineers/Sweco. Grâce à leurs vastes connaissances théoriques et pratiques des technologies de façade avancées et de l'industrie des façades, ils proposent des solutions de façade innovantes et intégrées, de la conception à la mise en œuvre, dans le cadre d'une approche pluridisciplinaire.