Pourquoi opter pour la surélévation?

La pression exercée sur un espace déjà limité ne cesse d'augmenter, ce qui fait la popularité des formes de logement et de construction alternatives. Ainsi, la surélévation, qui consiste à ajouter un ou plusieurs étages à des bâtiments existants, constitue une solution possible.

Pourquoi opter pour une surélévation?

Logement

Les terrains à bâtir sont de plus en plus rares en Belgique. Pourtant, il est nécessaire d'agrandir la surface de logement existante pour pouvoir réaliser des logements supplémentaires ou des habitations kangourou.  

La surélévation est une méthode relativement peu coûteuse qui permet d'utiliser tout l'espace disponible (y compris en hauteur).

Bâtiment d'entreprise

Souvent, le déménagement n'est pas une option pour les entreprises. La clientèle est habituée à la localisation et si les employés vivent à proximité, il est plus intéressant de garder le même trajet depuis et vers leur domicile. 

Par ailleurs, de nombreux bâtiments sont entassés dans une zone industrielle, de sorte que l'expansion en hauteur reste souvent la seule option.

Surtout dans les villes

La surélévation est principalement réalisée dans les zones urbaines. Mais cette solution d'extension est aussi très utilisée à la Côte (y compris pour les nombreux immeubles d'appartements sur la digue) .

La surélévation est principalement réalisée dans les zones urbaines

Différentes méthodes

Méthode traditionnelle ou construction en béton

Par le passé, les bâtiments étaient parfois surélevés à l'aide de méthodes de construction traditionnelles ou d'un squelette en béton.

Cependant, cela créait des structures lourdes ayant un impact majeur sur les fondations existantes. La surélévation était toujours limitée à une seule couche. C'est pourquoi on préfère aujourd'hui des structures plus légères (bien que des structures en béton soient encore utilisées dans certains cas).

ossature bois

Une première construction souvent utilisée pour la surélévation est une ossature bois. Il s'agit de diviser le projet de construction en éléments de construction en bois individuels qui peuvent être facilement assemblés sur le chantier.

CLT

Le bois lamellé-croisé (CLT) offre également une option pour surélever les habitations. Le CLT est constitué de plusieurs couches de bois collées entre elles de manière transversale. Le bois étant le principal composant, il s'agit d'un matériau très léger doté de bonnes propriétés isolantes et structurelles.

construction bois en madriers

Les bâtiments peuvent également être surmontés d'une construction bois en madriers, un système de construction en bois massif de fabrication belge. Dans cette méthode, les madriers en bois sont assemblées verticalement à l'aide d'espaceurs spéciaux. Ces espaceurs ne fournissent pas seulement des panneaux de bois, ils créent également un joint de dilatation entre les différentes poutres qui peut compenser les mouvements naturels du bois.

Construction à charpente métallique

La construction à charpente métallique est une autre méthode de surélévation légère. Le point de départ structurel et porteur d'une charpente en acier est constitué de profilés en C ou en U laminés à froid d'une épaisseur de 1 à 2 mm maximum.

Chaque élément porteur par charpente est limité en section et en épaisseur, et donc aussi en poids. A cela s'ajoutent ensuite des planchers et des murs composés de profilés en acier laminés à froid.

Dans les différentes parties de la charpente, des ouvertures sont prévues à des endroits bien définis pour permettre une insertion facile de tous les tuyaux et câbles. Il n'est donc plus nécessaire de disquer et de casser.  

Construction à ossature métallique légère

Alors que la structure porteuse primaire de la construction à charpente métallique est constituée d'éléments en forme de disque, la construction à ossature métallique légère fait intervenir des éléments linéaires.

Ces éléments sont souvent des sections d'acier de grande taille laminées à chaud (c'est-à-dire des poutres et des poteaux en acier classiques) qui sont reliées par des boulons ou des jonctions articulées.

L'ossature en acier constitue la base des éléments autoportants du plancher et des murs.

Avantages et inconvénients des méthodes

Vitesse

La construction à ossature bois et la construction à charpente métallique, les deux méthodes les plus courantes de surélévation, partagent de nombreux avantages. Toutes deux fonctionnent selon un système préfabriqué dans lequel l'ensemble de la structure est préparé à l'avance à la perfection.

Après la production, les fenêtres, l'isolation, la cavité technique et même le bardage peuvent déjà être ajoutés en atelier.

Sur place, il suffit d'assembler les différents éléments pièce par pièce comme un kit de construction, ce qui garantit un timing très serré.

Dans le cas d'une élévation avec du CLT, les choses sont différentes. Non seulement le CLT est plus lourd que la construction à ossature bois mais en plus, la structure peut également être beaucoup moins 'préparée'.

Cela signifie que l'isolation, etc., doit encore être ajoutée sur place, ce qui ne favorise pas la rapidité.

D'autre part, le CLT est plus rigide, ce qui améliore la résistance au contreventement. La combinaison de la construction à ossature bois et du CLT peut être idéale pour les grands bâtiments soumis à des charges de vent élevées.

Dans le cas d'une construction à ossature bois, il faut encore tout 'emboîter' sur place, ce qui rend cette méthode encore plus lente.

Sécurité incendie

De nombreuses erreurs sont encore commises en ce qui concerne la sécurité incendie des surélévations. Il faut toujours prêter attention aux exigences et au comportement au feu de chaque composant, avant même de commencer le processus de dessin.

Bien que cela puisse sembler contradictoire, le bois est ignifuge. Lorsqu'il est chauffé, il se protège en se carbonisant. L'acier est incombustible, mais peut se plier ou se déformer une fois qu'il a atteint sa température critique.

Cependant, avec un revêtement correct, un indice REI de 60 à 120 minutes peut facilement être atteint (l'indice REI détermine la résistance au feu des éléments porteurs et séparants).

Le CLT est également ignifuge, car au cours du processus de production, le bois est séché à haute température et imprégné. Très important: l'imprégnation est un traitement temporaire qui doit être répété fréquemment.

Cela permet d'obtenir une résistance au feu allant jusqu'à R120 (la valeur R qualifie la résistance au feu des éléments porteurs sans fonction de compartimentage).

Préparations

Étude préliminaire

Le processus de montage dépend d'une étude préliminaire approfondie. En effet, il faut d'abord étudier la stabilité des fondations existantes et la capacité portante du sous-sol.

S'il existe des plans, il peut être facile de vérifier si un bâtiment est adapté à la surélévation. S'il n'y en a pas, il faut effectuer un forage dans les semelles de fondation et dans les poutres et colonnes existantes.

Cela permet de déterminer si la capacité de charge d'une structure est suffisante pour supporter ce poids supplémentaire par-dessus.

Cette étude préliminaire peut garantir qu'une méthode particulière est de toute façon exclue. En effet, si la capacité de charge est limitée, on peut se demander si la construction à ossature en bois peut être utilisée ou non.

Le processus de surélévation dépend d'une étude préliminaire approfondie

Environnement

Un aspect important, qui contribuera à déterminer le choix du système de construction, est l'environnement du bâtiment.

Il faut tenir compte ici de la possibilité de stocker des matériaux de construction ou des éléments préfabriqués, de l'espace de stationnement pour les gros camions (transport des éléments de construction), de l'emplacement de la grue nécessaire (la construction à ossature en bois nécessite une grue plus petite que le CLT), etc.

Cela peut donner lieu à des coûts de construction nettement plus élevés dans un environnement urbain.

Solutions logicielles

Outre une étude préliminaire des fondations et du sol, une préparation adéquate à l'aide de solutions logicielles telles que le BIM est également cruciale.

Après que le bâtiment a été minutieusement mesuré, ces mesures sont reliées aux plans de l'architecte. On peut ainsi réaliser un modèle 3D de la structure finale.

Sur cette base, tous les nœuds de construction, les raccords, les connexions et tous les points délicats peuvent être analysés en détail et optimisés. Tous les câbles et tuyaux peuvent également être dissimulés dans la structure.

C'est au cours de cette phase numérique que l'on détermine tout l'aspect du bâtiment surélevé. Il faut donc déjà choisir les fenêtres et les portes.

En effet, celles-ci peuvent être ajoutées à la structure immédiatement après le montage de l'ossature en bois ou en acier.

On attend donc beaucoup de toutes les parties concernées pendant la préparation, mais cela permet de garantir que tout se passe bien pendant la construction.

Le coût supplémentaire lié au travail dans un environnement BIM ne doit pas être sous-estimé. Le coût doit donc être vérifié au préalable par rapport au budget total de la construction.

Installation

Dépose de la charpente du toit

Lors de la dépose de la charpente de toit, il est particulièrement important de savoir si le bâtiment doit rester habitable (ou fonctionnel dans le cas d'un bâtiment d'entreprise) ou non.

Dans la plupart des cas, il est recommandé de prévoir un sol temporaire avec une étanchéité à l'intérieur du bâtiment.

Une fois que le plancher est en place, la charpente de toit peut être enlevée sans problème et les travaux de construction de la structure peuvent commencer.

Préparation d'un toit plat

En général, une structure surélevée ne doit pas être juste posée sur un toit plat, car un toit n'a pas la même capacité de charge qu'un plancher.

Si le toit plat est constitué de voûtes ou d'un support stable, il n'y a aucun problème, mais dans la plupart des cas, il faut encore poser un nouveau plancher ou renforcer le plancher existant.

Pour ce faire, on réalise une sorte de poutre circulaire sur les murs porteurs existants.

A partir de cette poutre, on utilise ensuite des poutres en treillis pour créer un support solide.

Construire la structure

L'assemblage final de la structure suit le principe d'un kit de construction.

Les éléments préfabriqués sont livrés à l'atelier ou au chantier et assemblés pièce par pièce selon les directives du plan de montage.

Et c'est exactement pour ça que les choses peuvent aller très vite. On peut viser une finition étanche au vent et à l'eau en une semaine.

Cela permet également de commencer les travaux de finition plus rapidement. Pour la finition extérieure, on préfère les structures légères telles que les bandes de pierre ou le bois.

Une finition traditionnelle est également possible, mais cela peut augmenter considérablement les coûts.

Merci à PxP Projects, Systimber, Wood Architects.