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Une vulnérabilité faible, essentiellement en toiture

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Les malfaçons sont souvent à l’origine des dommages causés par des épisodes de vent fort. Un manque de liaison entre le mur et sa fondation a entraîné son renversement. À la soufflerie climatique Jules-Verne du CSTB de Nantes, les effets du vent peuvent être testés sur des prototypes à taille réelle dans différentes veines (haute vitesse, diffuseur ou environnement) jusqu’à 280 km/h : c’est le cas de ce dispositif de couverture.

© Doc. Serge Gonzalez / AQCDoc. CSTB Nantes

Les tempêtes affectent rarement la structure des constructions, mais peuvent causer des dommages à l’enveloppe. Quelques mesures suffisent pour en réduire la vulnérabilité, d’autant que l’aléa devrait peu évoluer en France métropolitaine.

Dans leur 5e rapport, les experts du Groupe intergouvernemental sur l’évolution du climat (Giec) ont estimé que, d’ici la fin du XXIe siècle, des événements météorologiques extrêmes « plus intenses et plus fréquents » surviendraient dans le monde du fait du réchauffement. À l’échelon hexagonal, la Fédération française des sociétés d’assurances (FFSA) a retenu de son bilan de l’année 2014 « des événements climatiques plus destructeurs », dont l’indemnisation, tous sinistres confondus, s’est élevée à 2,2 milliards d’euros (contre 1,5 milliard d’euros en moyenne sur vingt ans). Or, d’après un sondage Ipsos/Havas (*), 70 % des Français interrogés ont désigné les tempêtes comme la seconde matérialisation du changement climatique, après les inondations.

Bonne résistance

Si les tempêtes en métropole ne sont pas comparables à celles en outre-mer, tropicales, on se souvient néanmoins de l’ampleur des dégâts matériels causés dans certaines régions de l’Hexagone par Lothar et Martin (décembre 1999), Klaus (janvier 2009) et Xynthia (février 2010) - pour les plus sévères. « Pourtant, s’agissant des seuls effets du vent, les principaux dommages recensés dans le domaine de la construction ont surtout concerné des bâtiments de type abris, hangars agricoles ou supermarchés, relativise Olivier Flamand, responsable "vent-ouvrage" au CSTB de Nantes. Et dans l’habitat individuel, force est de constater qu’ils relevaient plutôt de malfaçons ou de la non-application de la réglementation. Car en France, globalement, le bâti résiste bien - en tout cas de mieux en mieux - aux vents forts des tempêtes. On peut même supputer qu’un grand nombre d’édifices ne seront jamais soumis aux efforts auxquels ils ont théoriquement la capacité de résister ! » D’autant que l’aléa, de l’avis des scientifiques, ne sera pas la manifestation la plus flagrante des dérèglements climatiques, contrairement à la canicule ou aux inondations. Climatologue à Météo France, Jean-Michel Soubeyroux (lire l’avis d’expert page suivante), confirme que, dans l’état actuel des connaissances, les tempêtes à venir ne devraient pas être plus violentes ni plus fréquentes que celles qui se produisent ponctuellement dans l’Hexagone.
Essentiellement mécaniques, les effets du vent sur un bâtiment dépendent d’un certain nombre de facteurs : la localisation géographique, déterminant une classe de vitesse des vents sur une échelle de 1 à 5 pour le territoire français (jusqu’à 4 pour la métropole) ; la nature du site d’implantation (protégé, normal ou exposé) et les caractéristiques de l’environnement proche ; la hauteur, l’orientation ou la morphologie de la construction. Autant de données prises en compte dans le dimensionnement d’un ouvrage courant (de type maison individuelle, toiture à un, deux et quatre versants ; bâtiment industriel, toiture-terrasse, à un et deux versants). Celui-ci, sous réserve de respecter les principes de construction fixés par l’Eurocode 1 (partie 1-4 et son annexe nationale) ainsi que les règles neige et vent NV65, est largement conçu pour résister aux diverses sollicitations du vent.
« Les dispositions réglementaires en vigueur amènent à surdimensionner les structures standard par rapport aux effets du vent, remarque Olivier Flamand. La prise de risques est plus significative dans le cas de projets architecturaux complexes, nécessitant un recours à l’ingénierie. » Une distinction qui s’impose très nettement dans les règles NV65, dont l’article RIII.6.4 stipule que « les ouvrages de dimensions exceptionnelles par leur hauteur ou leur portée, occupant une situation inaccoutumée, soumis à de dangereux effets de sillage ou sujets à des oscillations forcées ou gênantes ou désagréables doivent faire l’objet d’études particulières ». Raison pour laquelle stades, tours et autres grands bâtiments impliqueront analyses et simulations préalables (essais en soufflerie sur maquettes ou prototypes, modélisation numérique).

Exigences adaptées

À la soufflerie climatique Jules-Verne du CSTB de Nantes, a notamment été étudiée la résistance au vent de projets d’envergure : la fondation Louis-Vuitton, la tour Majunga, le futur palais de justice de Paris, etc. Mais indépendamment de ces exemples, le comportement des bâtiments face à l’aléa tempête n’est pas vraiment source de préoccupation chez les parties prenantes. « Tant que la réglementation n’évolue pas, c’est qu’elle est adaptée aux risques potentiels », déclare ainsi Jacques Grossin, directeur général d’Egis Bâtiment Centre-Ouest.
Malgré sa résistance structurelle, le bâti peut être impacté par les effets de vents anormalement forts, mais c’est plutôt l’enveloppe qui en pâtit : façades, menuiseries, et surtout, toitures. « Les pathologies fréquemment constatées sont les défaillances des toitures [détérioration, soulèvement] et les dommages causés par la chute d’émergences [cheminées, tuiles, antennes, etc.]. On relève également l’arrachement ou l’explosion des menuiseries, des altérations de la façade qui peuvent être causées par la chute d’un arbre par exemple, explique Philippe Estingoy, directeur général de l’Agence qualité construction. Les précipitations qui accompagnent la tempête généreront des dégâts des eaux et des inondations plus ou moins importants. »
Ces dommages sont généralement imputables à une insuffisance dans la fixation d’éléments de toiture et de façade, ainsi qu’à des carences dans la conception, la réalisation et l’entretien des bâtiments. Les dispositions réglementaires neige et vent imposent en effet plusieurs principes (pas de débord de toiture en zone exposée) ; des systèmes de solidarité entre le gros œuvre et la toiture, ainsi que d’agrafage, adaptés aux particularismes des vents régionaux. Améliorer la résistance générale de l’enveloppe passe par le choix de menuiseries, d’éléments de couverture et de systèmes de fixation renforcés… solutions que les fabricants peuvent adapter à des effets venteux extrêmes. En parallèle, l’obligation de performance thermique conduit à construire de manière nouvelle. « Étanchéifier, c’est aussi apporter une protection supplémentaire aux bâtiments, souligne Olivier Flamand. Un écran de sous-toiture jouera ainsi un rôle d’isolant, tout en limitant le soulèvement des petits éléments de couverture sous l’action du vent. »

N°342

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