Enjeux
Véritable épine dorsale de tout élément construit, la structure est, dans sa définition la plus élémentaire, le moyen matériel permettant à un bâtiment de maintenir une stabilité structurelle dans le temps. La répartition et la descente des charges, le contreventement du volume construit et la résistance au feu sont autant de caractéristiques auxquelles doivent satisfaire les éléments de structure : sans elles, aucun type de construction ne peut exister durablement.
Outre les qualités intrinsèques de la structure, elle peut favorablement influencer d'autres aspects tels que l'isolation des parois, le passage aisé de canalisations, la limitation du poids d'une extension, etc…
Une structure peut également être temporaire. C'est le cas de constructions éphémères par nature, comme par exemple certains pavillons d'exposition, installations de durée saisonnière,… Pour de tel bâtiment, outre la prise en compte des performances environnementales et sanitaires des éléments concernés, leur démontabilité et leur potentiel de réutilisation permettront d'éviter qu'ils ne deviennent trop rapidement obsolètes.
Jusqu'à l'essor des procédés industriels de fabrication, les constructions de bâtiments intégraient principalement des matériaux disponibles localement. Ainsi, les techniques de construction à l'aide d'éléments en bois se sont développées dans les régions où ce matériau était disponible facilement et en quantité. Par ailleurs, jusqu'au début du 20e siècle, il n'était pas rare, y compris en région bruxelloise, que dans le cadre de projets de construction d'une certaine ampleur, des briqueteries étaient installées sur chantier : on y cuisait les briques de maçonnerie fabriquées avec l'argile extrait du sol local.
Démarche
Afin d'effectuer un choix judicieux au niveau des techniques constructives et les matériaux et éléments de structure, il convient d'orienter la réflexion dès la conception jusqu'à la mise en œuvre autour des principes suivants :
Au niveau de la conception du projet
Envisager la réutilisation de bâtiments existants, en tenant compte de la compatibilité entre le programme du projet et les éléments de structure en place
La rénovation de bâtiments existants est une démarche très pertinente au niveau du cycle de vie de la matière. Il convient de veiller à ce que les éléments structurels existants ne présentant pas de défaillance majeure sur le plan de la stabilité soient maintenus en place, et que l'aménagement et les éventuelles extensions projetées n'induisent pas d'altérations majeures de la structure du bâtiment. Ceci permet de limiter l'appel à de nouveaux éléments (économie de ressources).
Anticiper les aménagements et transformations ultérieurs du bâtiment
En lien étroit avec la démontabilité, l'adaptabilité effective des éléments de construction composant un bâtiment constitue une réelle plus-value au niveau de la capacité du bâtiment à s'adapter aux usages évolutifs ainsi qu'aux changements d'affectation. Outre l'impact positif en termes de production de déchets, l'adaptabilité confère au bien construit une pertinence plus grande de par son potentiel et sa facilité de reconversion et prolonge son cycle de vie. Les éléments de structure de grande portée quant à eux augmentent la flexibilité au niveau de l'aménagement intérieur.
Voir Favoriser les opportunités d'échange entre les occupants du bâtiment et leur voisinage.
Adopter l'approche par élément
Les éléments de structure sont associés à d'autres produits au sein d'un complexe (de façade, de mur, de toiture, de dalle…). Si les éléments de structure jouent un rôle déterminant sur le plan de la stabilité structurelle de l'ensemble du complexe concerné, ainsi que du bâtiment dans son ensemble, leurs contributions aux autres performances du complexe ne peuvent en être dissociées. Que ce soit en termes de performance énergétique de l'enveloppe du bâtiment, au niveau de la perméabilité à la vapeur d'eau, de la résistance au feu ou de l'inertie thermique, les matériaux et éléments de structure ont des propriétés spécifiques dont l'intérêt et la pertinence peut varier en fonction de la composition d'ensemble d'un élément de construction. A titre d'exemple : un mur porteur constitué d'un matériau perméable à la vapeur d'eau (qu'il soit neuf ou existant) doit être associé à une isolation thermique, un parement de façade et une finition intérieure qui assureront de façon solidaire, pour le mur dans son ensemble, la bonne performance de celui-ci sur le plan du transfert de la vapeur d'eau. Il importe donc d'associer le choix d'un matériau de structure, d'une technique constructive à une réflexion intégrant les autres composantes de l'élément de construction concerné.
Permettre le démontage, le réemploi et le recyclage des matériaux en fin de vie
Les assemblages démontables, le recours à la préfabrication et l'utilisation de dimensions commerciales et standardisées augmentent de façon significative le potentiel de réemploi des composantes structurelles. La quantité de déchets résultant de travaux de démolition ou générée par l'impossibilité de séparer les éléments sans porter atteinte à leur qualité ou stabilité est ainsi fortement réduite. En rénovation, si les éléments de structure ne peuvent être maintenus en place, il importe d'envisager d'abord leur réutilisation ailleurs dans le bâtiment, ensuite l'acheminement vers une filière de seconde main et en dernier lieu son recyclage. Si un élément de structure peut être démonté à sa fin de vie, son recyclage sera grandement facilité. Ceci est à envisager lorsque l'élément ne peut plus être réutilisé, même hors site, en raison d'une détérioration trop conséquente.
Ces points d'attention se nourriront particulièrement des solutions telles la préfabrication / standardisation, le choix des modes et matériaux de construction à faible impact environnemental et sanitaire, et le potentiel de déconstruction des éléments de structure.
Au niveau du choix des matériaux
Choisir une technique, un matériau adapté au contexte
Il n'existe aucune règle absolue permettant d'affirmer que dans tous les cas de figure, une solution structurelle en particulier est toujours à conseiller ou à éviter. Selon les contraintes imposées au projet, soient-elles contextuelles, physiques, mécaniques ou performantielles, ainsi qu'en tenant compte des éléments préexistants (cas de la rénovation), le choix pour une technique et/ou un matériau de structure se fera en visant, compte tenu des exigences et contraintes à remplir, la solution la mieux adaptée dotée de l'impact environnemental le plus faible.
Opter pour un matériau à faible impact environnemental
Une fois les contraintes techniques et performantielles établies, la palette de choix résultante permet de comparer les matériaux de structure adaptés sur base de leur impact environnemental. Celui-ci est explicité par des données centralisées tels que les outils de classification des matériaux et d'analyse du cycle de vie. Ces outils mettent en avant les résultats d'analyse de différents impacts environnementaux relatifs aux produits de construction. L'analyse des impacts est transversale, elle intègre l'ensemble du cycle de vie des produits. Parmi les critères analysés nous retrouvons : les émissions de gaz à effet de serre, la production de gaz acidifiants, l'origine des ressources (renouvelable, non-renouvelable), l'économie des ressources, la production de déchets, la toxicité pour l'eau et les êtres humains…
Voir Cycle de vie de la matière: analyse, sources d'information et outils d'aide au choix.
Limiter l'émission de polluants nocifs pour la santé
Certains éléments de structure disponibles sur le marché peuvent nécessiter le recours à des produits de préservation insecticides et fongicides, nocifs pour la santé. Par ailleurs, il importe de veiller à éviter la présence de colles émissives dans les éléments préfabriqués et de privilégier les assemblages mécaniques.
