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« Les verrières amènent la lumière jusqu’au cœur du bâtiment »

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« Les verrières amènent la lumière jusqu’au cœur du bâtiment »

Pour l’aménagement de la Place des universités à Rosière-près-Troyes (10), le bureau d’études AR-C a travaillé à la conception de deux parasols de 7 et 9 m de diamètre en simple vitrage feuilleté sur une structure métallique en profilés reconstitués soudés (architectes Fouqueray-Jacquet). Les travaux de restauration de toiture et de réaménagement d’un immeuble de bureaux place Vendôme à Paris a donné lieu à la création de 7 verrières de 2,8 m de largeur et de 2,4 à 6 m de longueur. (Arch. Roubert-Ravaux Clément). La cour intérieure du bâtiment de bureaux B22 d’Airbus sis à Toulouse (31) est couverte d’une verrière de 1 000 m 2 (50 x 20 m) située à une hauteur de 17 m. Des brise-soleil fixes assurent une protection pendant les heures les plus chaudes.Marc Mazaud est ingénieur associé en Façades et structures métalliques chez AR-C, bureau de conception parisien. Parmi les réalisations d’AR-C, on trouve les verrières du bâtiment de bureaux B22 d’Airbus à Toulouse ou en 2012, la Tour Chicago, siège de la Cour des comptes à Paris. Il travaille actuellement sur des projets de façades tels que le Cours Kerveguen à Saint-Denis de la Réunion ou la rénovation du stade Roland-Garros.

MARC MAZAUD est ingénieur associé en Façades et structures métalliques chez AR-C, bureau de conception parisien. Parmi les réalisations d’AR-C, on trouve les verrières du bâtiment de bureaux B22 d’Airbus à Toulouse ou en 2012, la Tour Chicago, siège de la Cour des comptes à Paris. Il travaille actuellement sur des projets de façades tels que le Cours Kerveguen à Saint-Denis de la Réunion ou la rénovation du stade Roland-Garros.

Des vitrages plus larges, des structures plus fines et des pentes aussi faibles que possible.

Voilà la triangulation actuelle à laquelle se confrontent les concepteurs de serres et verrières dans le bâtiment. Viennent s’y ajouter les contraintes thermiques mises sur le devant de la scène par la RT 2012. Les Cahiers Techniques du bâtiment ont demandé à Marc Mazaud, ingénieur associé chez AR-C, un bureau d’études spécialiste de ces conceptions de nous rappeler les principaux points de vigilence. Pour lui, le principal intérêt de ces structures réside dans le fait qu’elles amènent la lumière au cœur des bâtiments.

Vocabulaire

Question sémantique : quelle différence fait-on entre verrière et serre ?

Quand on évoque une verrière, on songe à la couverture d’un atrium ou d’une rue intérieure. Ou encore à un élément de façade intégré dans un bâtiment. La serre, elle, est autonome et repose sur une structure plus légère. On est clairement plus en lien avec les végétaux.

Bioclimatisme

La RT 2012 favorise-t-elle le recours aux verrières ?

Certes, la nouvelle Réglementation thermique tient compte de l’orientation des bâtiments, et à ce titre, favorise la conception bioclimatique et le recours aux verrières. Mais constat est fait que la surchauffe en été peut être plus pénalisante et plus difficile à résoudre, que ne sont bénéfiques les apports gratuits de chaleur en hiver. Sur l’aspect thermique, je serais donc mitigé.
En revanche, sur l’aspect apport lumineux, c’est une bonne solution de conception dans des bâtiments tertiaires. Les atriums ou les cours intérieures que l’on peut traiter comme des espaces de passage, permettent d’amener la lumière jusqu’au cœur du bâtiment. C’est une source d’économie d’énergie et surtout de confort.

Structure

Quel est l’impact du besoin de performance énergétique sur la structure ?

On recourt souvent à des profilés aluminium pour leur légèreté. Ceux-ci gagnent actuellement en profondeur, parce qu’ils intègrent des rupteurs thermiques. La profondeur classique est de 65 mm pour une fenêtre de 1 x 1,5 m. En Allemagne, on passe actuellement à des profondeurs de 75 mm, voire 85 mm.

Quels sont les points d’attention dans la conception d’une structure verrière ?

Si les dimensions de la verrière sont modestes, on fera appel à une structure proposée par des gammistes. Sinon, il faut concevoir avec l’architecte une structure porteuse avec des poutres en bois, en acier, en béton... sur laquelle on viendra installer une structure secondaire de profils aluminium disponibles eux en standard chez un gammiste. Les profils assurent de par leur conception le drainage des eaux d’infiltration, inévitables, et de condensation.
Ce dernier point est essentiel. Le verre constituant une paroie froide, à l’interface avec l’extérieur, la condensation se fait sur la face intérieure et son évacuation doit être assurée. L’écoulement des eaux pluviales implique également une pente minimale qui a longtemps été de 15° (27 %), et qui depuis la dernière révision d’octobre 2006 du DTU 39 est passée à 5° (8,8 %). Cette pente est gage de bonne évacuation des eaux et donc d’un moindre entretien.

Vitrage

Cette modification de pente a-t-elle un impact sur les vitrages ?

De fait, alors que les architectes souhaitent des modules toujours plus grands, il faut que les vitrages soient suffisamment rigides et résistants pour éviter que l’éventuelle déformation conjointe de la structure et du verre engendre ce que l’on appelle un « flash », c’est-à-dire une zone à pente nulle qui empêche l’eau de s’évacuer. C’est le principal risque si l’on met de côté l’aspect sécurité qui est contrôlé de façon systématique. Pas un chantier pour lequel le bureau de contrôle n’exige le « test 1 200 joules » censé reproduire la chute d’un corps sur un module de verre. Le verre employé est toujours un verre de sécurité feuilleté sur la face interne, et éventuellement trempé sur la face externe pour garantir une moindre sensibilité aux variations de température.

Quelle performance atteint-on actuellement en matière d’apport de lumière ?

Le ratio le plus favorable avec lequel j’ai travaillé à ce jour est de 60 % de transmission lumineuse pour 28 % de facteur solaire. On a l’habitude que le ratio du facteur solaire soit égal à la moitié de celui de la transmission lumineuse. Or, là, on a gagné 2 %. À l’échelle d’un bâtiment, ça peut être décisif en termes de performances thermiques. À noter que ces valeurs sont fournies pour un vitrage vertical. Or plus l’on met un verre à l’horizontal, plus l’énergie passe facilement au travers. Le facteur solaire gagne de l’ordre de 10 points, d’où une performance moindre.

Protection solaire

Au vu des performances des verres, peut-on s’abstenir de protection solaire ?

Je ne pense pas. Nous continuons à intégrer des brise-soleil dans nos conceptions. De deux sortes : orientables ou fixes. Sur la verrière de 1 000 m 2 du bâtiment B22 d’Airbus (NDLR : photo ci-dessus) nous avons disposé des brise-soleil fixes constitués de 8 lames horizontales positionnées selon un angle qui permet de masquer le soleil au plus fort de la journée. Une autre solution consiste à recourir au store screen. De façon générale, la conception des occultations s’est complexifiée du fait de la prise en compte des apports solaires dans la réglementation thermique. Il nous faut donc travailler en lien avec les bureaux d’études fluides. Les surfaces vitrées n’ont pas toujours la cote, car thermiquement, ces éléments n’ont guère d’inertie. Il faut donc pouvoir combiner verre et béton par exemple.

N°330

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