Description générale
Le projet intègre une façade rideau cadre en bois préfabriquée, et composée de seulement trois modules différents. Chaque module est indépendant et livré avec son remplissage et sa finition. Cette façade repose sur une superstructure en béton, également préfabriquée.
Le plan, très modulable, est basé sur une trame de trois fois 90 cm pour un bureau type.
Par rapport à une façade composée de montants et de traverses, l'avantage de la façade cadre se retrouve au niveau de la performance thermique du module préfabriqué, plus facile à maîtriser en atelier.
Cadres de façade en bois fixés sur la superstructure en béton
Conception
Composition des parois
Les parois extérieures sont composées de modules préfabriqués de 90 cm de large et se déclinant visuellement en trois modules de tailles 30, 60 et 90 cm. Ceci autorise une certaine liberté de composition malgré le caractère répétitif de la préfabrication. De plus, les modules du bas et du haut ont une taille différente de ceux des étages intermédiaires, et les pièces d'angles constituent égalment des pièces spéciales. Enfin, les éléments peuvent présenter des caractéristiques différentes (type de vitrage, facteur solaire, etc...).
Extrait de la modulation de façade en plan
Modulation de façade du patio
Extrait de façade
Chaque module est composé, depuis l'intérieur:
- d'un panneau multiplex perforé adossé à un isolant phonique posé sur une membrane étanche à l'air
- d'une structure porteuse en bois remplie d'isolant fermée par un panneau de fibrociment et recouverte d'un panneau isolant par l'extérieur
Composition d'un module
Légende:
- Structure caisson
- Isolant
- Panneau multiplex perforé
- Pare vapeur
- Fibrociment
- Bandes préformées EPDM
- Câbles électriques
Type et degré de préfabrication
Les éléments de façades préfabriqués sont des éléments en deux dimensions. Les angles sont agencés suivant un ensemble de pièces en deux dimensions préformées.
Détail d'angle en plan
L'équipe de projet a opté pour mis en place d'une préfabrication totale du module de façade: toutes les finitions sont comprises, incluant les câbles électriques. La seule exception est pour les stores qui n'ont pas été placés en usine, à cause de leur fragilité lors du transport et du montage.
La modulation est ici très étroite et présente un grand nombre de montants. Cette solution est chère étant donné le nombre de profils à usiner, de profils complémentaires, de finitions, de raccords associés et de la complexité de joints et de détails que cela engendre. Pour améliorer la rentabilité, des modules de plus grandes dimensions et plus homogènes ont été développés.
3 principaux types de modules, toutes finitions inclues
Finitions intérieures des modules
Finitions extérieures des modules, hors stores
Fixations
La façade cadre est fixée à la superstructure en béton à l'aide d'attaches régulières. Les jonctions verticales permettent de reprendre les charges, tandis que les jonctions horizontales présentent un jeu, pour permettre un mouvement de dilatation.
La jonction horizontale permet un déplacement de quelques milimètres des éléments de façade. Les platines permettent également de jouer sur la position de l'ancrage.
Fixation et jonction horizontale
Attaches horizontales en plan
La jonction verticale permet également une pose avec une tolérance de quelques millimètres. Les panneaux sont fixés par le haut avec un ancrage attaché sur le cadre qui descend sur la tige filetée sur le gros-œuvre. La vis de réglage permet de régler la position au millimètre.
Fixation et jonction verticale
Détail d'attache verticale
Tolérances
En étude, un écart de 1 cm était prévu entre les cadres. La tolérance autorisée entre les différents modules de façade varie entre 0,5 cm et 2,5 cm. Etant donné que les éléments cadres sont destinées à être aparents, cette irrégularité est visible.
La tolérance de gros-œuvre prévue entre la dalle de béton et la façade-cadre était de 10 cm. L'espace vide a été ensuite rempli avec de l'isolant.
Espace rempli d'isolant entre le panneau et le béton
Tests en usine
L'utilisation de façades cadres a permis d'atteindre le standard passif sans effort supplémentaire, en particulier en matière d'étanchéité à l'air, car les tests AEV (Marquage des fenêtres AEV = Air Eau Vent) exigés pour les façades-rideaux classiques permettent déjà d'atteindre un niveau de performance thermique passif et une bonne étanchéité à l'air.
Les éléments de façade complets et parachevés sont installés sur le banc d'essai. Une façade fermée y est accolée et forme un cadre étanche qui permet de procéder aux essais de pression et d'étanchéité.
Test d'étanchéité à l'air de la façade installée
Test des moteurs des ouvrants automatisés
Banc d'essai des tests AEV
Chantier
Logistique
Les panneaux ont été transportés de l'usine au site par camion munis de toits rétractables pour faciliter le déchargement.
La pose a été réalisée grâce à des grues : une grue a tour prévue pour le patio, et une grue mobile pour les façades extérieures.
Les modules ont été entreposés sur le chantier, dans une zone arrière prévue à cet effet.
Grue mobile
Zones de stockage
Mise en oeuvre
La construction commence par la mise en place des cales et des attaches durant le premier mois. Ensuite la pose des éléments de façade commence et dure environ 4 mois et demi. Les façadiers étant responsables de la bonne mise en œuvre du support de façade, ils corrigent les écarts dépassant les tolérances prévues en ajoutant des cornières supplémentaires ou réalisent des pattes spécifiques.
Cales et fixations placées
Levage et mise en place du panneau
Points d'attention
- gain de temps et diminution de l'impact du chantier grâce à l'absence d'échafaudage, à l'organisation de la pose des fixations et au caractère "prêt à installer" des façades-cadres
- équipe limitée sur chantier et mise hors eau très rapide, les postes intérieurs pouvant commencer rapidement
- nécessité d'établir un cahier des charges complet et précis lors de la conception
- importance d'identifier les faiblesses dès le début du projet
- le bois étant sensible aux conditions hygrométriques, le choix du type de bois pour l'utilisation de modules complets et préassemblés revêt une importance cruciale
- le choix d'utiliser des panneaux parachevés limite les possibilités de rattraper d'éventuelles irrégularités
- il faut veiller à coordonner la tolérance du gros-œuvre et la tolérance des éléments finis et parachevés
Aller plus loin
Lien à consulter pour plus d'informations quant à la problématique de la préfabrication:
> Dossier | Choix durable des techniques constructives et éléments de structure
