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Comprendre le bâtiment en recherchant sa cohérence globale

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Comprendre le bâtiment en recherchant sa cohérence globale

En activité depuis environ 35 ans chez Socotec, Michel Pouvreau (1), ingénieur en génie civil, met l’accent sur l’étude de l’existant pour mieux l’adapter aux exigences du nouvel usage.

CTB : Comment aborder la problématique de la reconversion industrielle ?

Michel Pouvreau : Une friche industrielle a un passé. Elle implique l’établissement d’un diagnostic approfondi de l’existant, c’est-à-dire des matériaux ou des produits dangereux de type polluants, amiante ou plomb, et de l’état du bâti. Outre les examens sur place, la récupération de tous les documents disponibles permet de reconstituer l’historique du site. Ainsi, les activités successives expliquent souvent des pollutions inattendues et sans rapport avec la dernière activité. Archives locales et photos aériennes de l’IGN (2) révèlent également la configuration d’un site et son évolution en fonction des années. Choisir de conserver l’existant oblige aussi à tenir compte de la valeur intrinsèque du bien. C’est souvent la raison administrative qui prime, pour ne pas perdre les droits acquis en matière de foncier et d’urbanisme. L’intérêt peut aussi être culturel, historique, social ou patrimonial, architectural, technique ou économique. Lors d’une reconversion, on dispose généralement d’une structure poteaux-poutres de grande portée, avec des surfaces et des espaces qui offrent une liberté d’aménagement plus importante que dans du neuf.

CTB : Quelle démarche suivre pour établir un diagnostic ?

M. P. : Pour chaque phase, des prélèvements sont effectués par sondages et carottages. La pollution des sols constitue une spécificité. En site urbain, les reprises en sous-œuvre avec création de parkings obligent à enlever l’essentiel du terrain pollué assimilé à des déchets industriels dangereux et à l’évacuer en filières agréées. Dans ce domaine, les obligations de diagnostics et de traitements incombent plus au vendeur qu’à l’acquéreur. Concernant les produits amiantés ou plombés, les formes sous lesquelles ils se présentent sont connues. Les peintures antirouille au minium de plomb d’avant 1948 sont analysées in situ au moyen d’appareils à fluorescence X. Pour l’amiante, les prélèvements – notamment sur les panneaux de remplissage, façades, faux-plafonds et toitures – font l’objet d’une analyse en laboratoire. Là aussi, se greffe l’aspect de mise en décharge avec les contraintes préalables de dépose. Quant aux investigations sur le bâti, elles visent à reconstituer les plans en effectuant des relevés de l’existant. En fonction de l’usage à venir, intervient un second niveau d’expertise par rapport à la sécurité incendie, à des charges nouvelles et à des modifications comme la suppression ou l’ajout de points d’appui.

CTB : Sur le plan structurel, quels sont les points sensibles d’investigation ?

M. P. : La difficulté dépend de la nature des structures. En charpente métallique, il suffit de mesurer les profils, puis de regarder la localisation et l’importance des corrosions, par exemple en mesurant les épaisseurs de peinture. Mieux vaut ne pas mélanger les causes et les effets ! Avec leurs chéneaux encaissés, les toitures en sheds ont tendance à déborder et à contribuer à la rouille des éléments de structure avoisinants et des pieds de poteaux. Pour le bois, il faut vérifier qu’il n’y a ni insectes, ni pourritures. Hormis la gammagraphie très onéreuse, le béton armé requiert des sondages destructifs pour mettre à nu les armatures et vérifier la résistance du matériau par rapport aux nouveaux cas de charges. Outre les essais en laboratoire, on peut utiliser un stéréomètre. Les défauts d’enrobage des aciers constituent le problème majeur avec un éclatement du béton et là aussi, une corrosion des armatures que l’on évalue au moyen d’un pachomètre (3). Il faut essayer de reconstituer la charpente le plus fidèlement possible, sans exclure les malfaçons ou les erreurs de calculs de l’époque, et apprécier les déformations permanentes. Notamment pour le bois, l’hygrométrie est stabilisée et les déformations sous charges permanentes sont acquises. Donc, il faut tenir compte de ces variations qui pourraient être préjudiciables aux structures à mettre en œuvre (carrelage, cloisons rigides…), ainsi que des variations de la nouvelle affectation par rapport à l’ancienne. Grâce à ces diagnostics, des astuces de construction permettent d’augmenter la charge admissible sur les éléments porteurs. Ce premier état des lieux général détermine l’intérêt de la reconversion.

CTB : Qu’en est-il du second niveau d’expertise, en fonction de l’usage projeté ?

M. P. : La suite des investigations s’effectue par itération avec l’architecte, en même temps que le projet se précise. Notamment en matière de sécurité incendie, d’isolation acoustique et thermique, voire d’approche sismique jamais intégrée. Tenir compte de l’existant crée des contraintes plus fortes que dans une opération neuve. Il faut renforcer sans dénaturer, vérifier la compatibilité des interventions avec l’ouvrage envisagé, et analyser les conséquences des corrections ! En effet, ces opérations s’avèrent délicates car les déformations se sont produites progressivement, avec une adaptation et des rattrapages de jeu sur les assemblages. Les sondages ont permis de s’assurer de la constitution des terrains sous-jacents, des fondations superficielles ou sur pieux, et de la nécessité des reprises, des stabilisations en sous-œuvre moyennant des micropieux, parois moulées, massifs et chevêtres ou jet grouting (4). Sauf cas de déformations anormales, les bâtiments industriels soumis à des efforts très importants ont fait leurs preuves ! En cas d’altérations de matériaux dans les parties conservées, il faut refaire à l’identique, soit en recréant les protections, soit en remplaçant les éléments qui n’assurent plus leur fonction. Suivant l’époque des charpentes métalliques, la nature des aciers est différente. Par exemple, on sait que les aciers effervescents posent des problèmes de soudage. Après passivation des aciers, les structures en béton sont reconstituées par projection. Elles sont renforcées par collage de toiles de fibres de carbone ou par précontraintes extérieures, voire recoulées. Quant aux ossatures bois et acier, il suffit de rajouter des pièces. Enfin, excepté les façades présentant un intérêt historique, les ouvrages secondaires et les installations techniques sont systématiquement renouvelés.

CTB : Que se passe-t-il en cas de redécoupage des structures ?

M. P. : Les charpentes bois ou métalliques s’avèrent très sensibles aux modifications intempestives en termes de stabilité et de résistance. Or, le relevé de la structure ne suffit pas pour en déduire le fonctionnement. En général, il faut refaire le calcul de l’existant pour déterminer le dimensionnement de chacun des éléments. Souvent, les structures ont déjà été modifiées et une reconstitution chronologique des transformations plus ou moins judicieuses s’impose pour retrouver le fonctionnement initial. Chez Socotec, nous avons identifié trois grandes périodes pour décrire les types de matériaux et les modes d’assemblage. À savoir le bâti ancien avant 1900, le bâti de transition ou le début des calculs et de l’industrialisation entre 1900 et 1960, enfin le bâti moderne avec la normalisation et l’apparition de nouvelles fonctions après 1960. Ainsi, les assemblages par rivets, boulons, soudure, et les caractéristiques du métal (fer puddlé, acier doux), peuvent constituer des indices ! Surtout en bois et en acier, il peut y avoir des déformations dues à des déplacements d’appui, des dénivellations liées à des tassements de fondation ou défauts de contreventement, et des déformations sous charges. Pour savoir comment traiter une construction, on distingue trois états : l’altération des matériaux ou le vieillissement pouvant être aggravé par d’autres facteurs (pollution, fuite d’eau) à traiter en priorité ; la pathologie des ouvrages liée à la conception ou à la mise en œuvre (corrosion excessive, fissurations, déformations, fuites, poinçonnements) ; et l’obsolescence des fonctions ou non-conformité au regard des exigences. Avec souvent des conséquences possibles de l’un sur l’autre.

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