AUTRICHE Les bâtiments HLM adoptent le standard Passivhaus

En mars 2004, la société BAI ­Bauträger Austria Immobilien GmbH remporte la compétition lancée par Wohnfonds Wien pour la construction de 70 logements locatifs sociaux, très économes en énergie et dont la structure serait en bois. Financé par un prêt bonifié par la Ville de Vienne, le projet comportait d’une part, des délais très courts, puisque la livraison était prévue fin 2006, d’autre part, un certain nombre de contraintes liées à son financement public : coûts de construction et loyers plafonnés, notamment. 70 logements sont prévus pour accueillir environ 200 personnes, dans des bâtiments de quatre niveaux hors sol construits en bois massif, avec un parking en sous-sol. Le tout respectant le standard Passivhaus, soit 15 kWhep/m².an pour le chauffage et 120 kWhep/m².an pour le chauffage, la ventilation, la production d’eau chaude et les usages annexes de l’électricité (éclairage, etc.). Grâce au programme Haus der Zukunft, lancé par le gouvernement autrichien, le promoteur a bénéficié d’une assistance technique et financière pour les études préalables, l’instrumentation du bâtiment une fois livré et le suivi sociologique des habitants pour mesurer leur adhésion à ce type d’habitat encore peu courant en social, même en Autriche. Dès le départ, le choix s’est porté sur une structure en bois massif réalisée à l’aide de panneaux préfabriqués KHL, sur des fenêtres bois-alu approuvées par le Passivhaus Institut, sur une ventilation double-flux à récupération d’énergie et sur une production d’ECS solaire. L’idée initiale de puits canadiens pour améliorer les performances de la ventilation n’a finalement pas été retenue. Son coût élevé, en regard d’une contribution faible à la performance en hiver et au confort d’été étant donné la faible inertie des bâtiments, ne permettait plus de passer dans les plafonds de coûts de construction sociaux. De la même manière, pour respecter les plafonds de coûts (1 100 e/m² hors foncier et hors certains frais d’études, notamment l’étude préalable des sols), le volume des caves a été réduit par rapport au projet initial, le chauffage résiduel des logements a été assuré par de petits radiateurs électriques, plutôt que par du plancher chauffant et la solution de récupération des eaux de pluie a été abandonnée.

Une structure en panneaux contrecollés KLH

Les bâtiments de Mühlweg comptent quatre niveaux mais sont construits en structure bois à l’aide de panneaux massifs contrecollés fabriqués par l’Autrichien KLH. Distribué en France par Lignatec, ce procédé repose sur des planches d’épicéa, disposées en couches croisées et collées entre elles. L’épicéa utilisé bénéficie du certificat Pan European Forest Certification (1), qui atteste qu’il est issu d’exploitations forestières respectueuses de l’environnement. Le bois employé est séché artificiellement jusqu’à atteindre une humidité de 12 %, avec 2 % de tolérance. Ce qui exclut l’attaque destructive par des insectes ou par des champignons. La disposition croisée des planches réduit le gonflement et le retrait dans les plans du panneau au point de les rendre insignifiants. Elle accroît considérablement la stabilité de la forme et les charges maximales admissibles. La conception de ces panneaux introduit de nouvelles solutions de transmission des charges. Il n’est plus nécessaire de reprendre les forces dans une seule direction, comme dans le cas des piliers et des poutres. Grâce à un réel effet de surface et de plaque, elles sont reprises dans toutes les directions. Le collage des planches fait appel pour cette opération à de la colle Purbond HB 110, sans solvant, ni formaldéhyde. Grâce à une teneur en colle de 0,2 kg/m² et un collage par haute pression de 6 kg/cm², l’assemblage obtenu est de grande qualité. Les panneaux KLH en bois massif sont découpés en usine, selon les plans du chantier. Ils peuvent atteindre les dimensions maximales 16,50 m en longueur x 2,95 m de largeur x 0,50 m d’épaisseur maximale. L’utilisation de panneaux de grandes dimensions minimise le nombre de joints à réaliser sur chantier. Ils permettent également la construction de murs dépassant les limites entre étages. Les panneaux massifs KLH sont titulaires d’un Avis technique européen (ETA – 06/0138), mais aussi d’un ATec du Cstb (AT-3/02-379).

Une préfabrication très poussée

Les éléments de construction ont été fabriqués en usine, dans un environnement contrôlé qui garantit leur qualité : les murs extérieurs, les cloisons séparatives, les sols et les balcons. Les fenêtres Variotherm ont été incorporées aux panneaux ­muraux en usine. Les plafonds de bois sont livrés et montés comme les autres éléments de gros œuvre. Cette méthode, ainsi que l’emploi d’éléments de grande longueur – un seul panneau par niveau et par façade avec fenêtres et volets prémontés, isolation collée et deux couches de crépi extérieur apposées – a considérablement réduit les délais de chantier. Pour chaque bâtiment de 18 logements en moyenne, à partir du moment où le sous-sol en béton était achevé, il suffisait de cinq jours pour obtenir le hors d’eau/hors d’air. Etant donné l’environnement urbain dense autour du site de construction, cette approche constructive se traduit par une nette réduction des bruits de chantier. Les panneaux bois assurent la fonction mécanique porteuse, l’isolation thermique, le cloisonnement entre pièces et entre appartements et la régulation de l’humidité ambiante. Sur ce chantier, on compte 0,45 m3 de bois massif par m² de surface habitable. Les fenêtres prémontées atteignent une valeur Uv = 0,80 W/m². K. La construction fait appel à une structure en plaques. Les efforts sont pris sur les plafonds et ramenés aux fondations en béton par les parois verticales. Les murs transversaux sont porteurs au même titre que les façades. Une fois les façades posées, il ne reste qu’à parfaire les joints entre panneaux depuis l’extérieur et à passer la dernière couche de crépi. Les cloisons entre logements sont composées de deux panneaux KLH séparés par deux couches de laine de roche pour un affaiblissement acoustique et la suppression des vols de chaleur. Les plafonds sont isolés thermiquement par le dessus et par le dessous. L’étanchéité de la toiture-terrasse, toujours en panneaux KLH, est assurée par un complexe aluminium/bitume précollé en usine. Sur le chantier, il ne reste plus que les joints d’étanchéité entre éléments de toiture à mettre en œuvre. L’ensemble de la construction repose sur des technologies sèches, à l’exception des fondations et des sous-sols.

Ventilation double-flux centralisée

Le fait de construire au standard Passivhauss a suffisamment réduit les déperditions de chaleur pour que l’énergie solaire thermique soit capable de couvrir les besoins de chauffage résiduels et la production d’ECS. Les besoins de chauffage de chaque bâtiment sont de 25 kW seulement. Une chaudière gaz à condensation de 30 kW vient en secours dans chaque bâtiment pour les jours les plus froids. Pour faciliter les économies d’électricité, un interrupteur général commandant l’ensemble des luminaires a été installé à l’entrée de chaque appartement. Les mitigeurs à mousseurs retenus pour la robinetterie contribuent à la diminution des consommations d’eau. Les machines à laver le linge et la vaisselle sont alimentées en eau chaude. Chaque appartement est doté de compteurs d’eau chaude et d’eau froide avec report d’index pour faciliter la relève. Les frais de chauffage sont répartis en proportion des surfaces des logements. Pour des raisons de coût, la ventilation double-flux individuelle, qui fût envisagée, est devenue une ventilation double-flux centralisée avec récupération de chaleur pour chaque bâtiment. Les concepteurs ont estimé que la maintenance serait facilitée et moins coûteuse avec 4 centrales double-flux en toiture, librement accessibles pour les techniciens, plutôt qu’avec 72 caissons individuels dans les logements. Certains équipements, comme l’installation solaire thermique, ont été financés par « contracting » et confiés à un tiers investisseur/exploitant pour une période de 15 ans, ce qui a permis de réduire les coûts de construction. Les autorités municipales de Vienne ont supervisé ce processus de manière à ce qu’une moins-value en coûts de construction ne se traduise pas par un surcoût d’exploitation disproportionné. Les contractants retenus ont été sélectionnés parmi les adhérents à la charte autrichienne pour une exploitation protectrice de l’environnement (österreichische Umweltzeichen für Contracting).