HVFD
Plafond plat en bois composite pour le bâtiment
Le plafond plat en bois composite (HVFD) d'Implenia AG et WaltGalmarini AG offre une solution inédite, efficace et durable pour la construction en bois et hybride et peut être utilisé dans différents types de bâtiments. En raison de la finesse de la construction du HVFD, le potentiel de cette solution se révèle surtout dans les constructions de grande hauteur.
Le plafond plat en bois composite en bref
Le plafond plat en bois composite (HVFD) développé par Implenia AG, WaltGalmarini AG et l'EPF de Zurich utilise des matériaux dont les propriétés combinées forment un système de plafond très performant. Comparé aux plafonds plats classiques en béton et aux solutions de construction en bois massif ou composite, le plafond plat en bois composite permet de construire de manière équivalente tout en réduisant considérablement l'impact sur l'environnement.
Le graphique suivant montre clairement les domaines d'application courants des systèmes de plafonds en fonction de la portée du plafond et de la hauteur du bâtiment. Cette vue d'ensemble est basée sur l'examen de la rentabilité des différentes variantes et parfois de leurs limites techniques en raison des exigences en matière d'incendie, d'isolation acoustique et de résistance. La zone sur fond jaune indique la performance du HVFD.
Pourquoi des plafonds plats en bois composite ?
Les dalles plates traditionnelles en béton, en tant que dalles à effet statique, répondent jusqu'à présent de manière optimale aux exigences en matière d'insonorisation, de protection contre l'incendie et de flexibilité des bâtiments. Dans le cas du béton, il faudra toutefois à l'avenir tenir davantage compte de l'impact environnemental de la production de ciment et donc minimiser le gaspillage de ciment. Le plancher plat en bois composite rend cela possible.
Le béton fournit la zone de compression statique, la masse et la résistance au feu, le bois offre la zone de traction statique ainsi qu'une surface visible de haute qualité. Entre les deux, on trouve un matériau de remplissage en fonction des exigences physiques de la construction. Les couches porteuses sont reliées entre elles par des tubes d'acier verticaux.
Il est de notre devoir d'utiliser avec le plus grand soin toutes les ressources à notre disposition et de construire le mieux possible sans émissions. Le HVFD allie une performance maximale à une utilisation de matériaux nettement inférieure à celle des constructions existantes dans le bâtiment.
Christoph Zimmermann Directeur d'Implenia Holzbau
4 avantages clés
Durabilité
Le gros œuvre des bâtiments a proportionnellement la plus grande empreinte écologique et doit par conséquent contribuer de manière significative à la décarbonisation. Comme le HVFD est environ 35% plus léger qu'une dalle en béton traditionnelle, le béton peut être économisé au niveau des fondations. Les émissions de gaz à effet de serre du gros œuvre peuvent ainsi être réduites jusqu'à 40% grâce à l'utilisation de HVFD. Grâce à des constructions hybrides optimisées en termes de matériaux, il est possible d'éviter beaucoup de ciment avec peu de bois. C'est le levier le plus important pour atteindre les objectifs de zéro net.
L'aperçu montre la comparaison entre trois structures porteuses différentes et leur influence sur la SRE, la hauteur d'étage et le nombre d'étages. La solution hybride (système Rocket) est globalement la plus efficace et la plus durable en termes de matériaux.
Légende
STB : béton armé CLT : Cross-Laminated Timber (DE : bois lamellé-croisé) THGE : émissions de gaz à effet de serre EBF : surface de référence énergétique
Flexibilité d'utilisation sur les étages
Si le besoin d'un large mélange d'utilisations sur de nombreux étages se fait sentir, les plafonds à grandes portées offrent nettement plus de flexibilité, ce qui est un grand avantage de la HVFD. Ceci est particulièrement vrai pour les changements d'affectation et les cycles de vie futurs. La durabilité écologique et financière ne s'excluent pas l'une l'autre, mais se complètent si l'on considère les cycles intégraux.
L'illustration montre l'utilisation prévue des locaux dans le cadre du projet Rocket. L'utilisation de la HVFD permet une grande flexibilité de planification et d'utilisation. L'illustration montre un exemple de cette flexibilité d'utilisation dans le projet Rocket. La disposition des logements sur les étages peut être choisie librement en termes de surface au sol. Ainsi, les unités de couleurs différentes représentent des appartements différents qui peuvent être reflétés par étage.
Assurance qualité et réduction du temps de construction grâce à la pré-production
L'utilisation du HVFD permet de construire plus rapidement et plus efficacement, car la dalle est pré-produite. En particulier pour les nouvelles constructions de remplacement urbaines, la réduction du temps de construction entraîne moins de pertes de loyers. La protection conséquente contre les intempéries pendant le montage, nécessaire pour les constructions en bois, est utilisée comme une opportunité : L'enveloppe du bâtiment est déjà montée en même temps que le gros œuvre, ce qui permet de commencer l'aménagement de plusieurs étages plus tôt.
Protection contre l'incendie et sécurité
En Suisse, les bâtiments sont classés en fonction de leur hauteur. À partir de 30 m, un bâtiment est considéré comme un immeuble de grande hauteur. Jusqu'à la limite des bâtiments élevés, les structures porteuses en bois visibles sont généralement possibles. En Suisse, il est possible de construire des plafonds avec des parties combustibles dans la structure porteuse, même pour les bâtiments élevés, en utilisant un sprinkler. Les sprinklers éteignent les incendies très tôt, à l'endroit où ils se déclarent, et constituent ainsi l'une des méthodes les plus efficaces pour lutter contre le feu. Il existe des variantes d'intégration des conduites dans la couche intermédiaire ainsi que dans les couches non porteuses. Des concepts de sécurité spécifiques au projet et basés sur les risques peuvent ainsi conduire à une sécurité accrue à des coûts optimisés.
Il faut minimiser le ciment et ne pas gaspiller le bois. Il est important de construire des systèmes statiques efficaces avec des constructions hybrides qui réduisent fortement la consommation de matériaux et qui prennent en compte, si possible, les matériaux de construction en circuit fermé.
Wolfram Kübler Partenaire, directeur général WaltGalmarini AG
Surfaces et possibilités de conception
En outre, le plafond plat en bois composite offre un grand nombre de possibilités de conception en ce qui concerne les panneaux en bois :
Projets de référence
Personnes de contact
Alternativement, la carte de visite est disponible en téléchargement. Télécharger la carte de visite
WaltGalmarini AG
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Publications
Publication de l'ETH : Two-Way Spanning Timber-Concrete Composite Slabs made of Beech Laminated Veneer Lumber with Steel Tube Connection - Research Collection (ethz.ch)
Contribution Rocket et Tigerli : Rocket et Tigerli dans la Lokstadt, Winterthur : Mandat d'étude pour la tour d'habitation en bois actuellement la plus haute du monde achevé avec succès (implenia.com)