Une empreinte carbone réduite de 52% grâce à l’optimisation de la structure porteuse

Dans la Limmattalstrasse à Zurich, une récente construction neuve de remplacement montre comment l’interaction entre l’architecture et la conception structurelle permet d’allier densification ultérieure et efficacité écologique. Le projet remplace une double maison à plusieurs logements datant de la fin des années 1950 par un bâtiment longitudinal de cinq étages et permet ainsi de doubler la surface habitable avec 26 logements. Grâce à ses avancées et retraits élaborés avec précision, le projet s’adapte au contexte à grande échelle et aux espaces verts adjacents. Les balcons et les loggias, pour lesquels des éléments en béton préfabriqués ont été utilisés, complètent la façade et renforcent la profondeur spatiale. De grandes surfaces vitrées et des plans pensés en angle ou traversants assurent une double orientation des logements.

Un concept de structure porteuse comme clé de la durabilité

Réduction systémique des matériaux comme stratégie primaire
Plutôt que de procéder à un simple remplacement des matériaux, l’accent a été mis sur la réduction de la consommation à l’échelle du système. L’étroite collaboration entre l’architecture (idArchitekt.innen SIA AG) et la conception structurelle (Büeler Fischli Bauingenieure AG) a donné naissance à un concept de construction à ossature optimisé pour une efficacité maximale.

Un système composé de piliers en béton préfabriqués, de poutres et de murs de refend en béton coulé sur place assure la répartition des charges. Cette structure a permis de diminuer l’épaisseur des dalles en béton à seulement 160 mm – soit une réduction d’environ 25% du volume de béton par rapport aux dalles plates conventionnelles. En combinaison avec l’utilisation de béton climatiquement neutre, les émissions de CO₂ de la structure porteuse ont pu être réduites d’environ 52%.

«Le levier le plus important pour une construction durable est la réduction de la consommation de matériaux – avant même d’aborder le sujet des matériaux alternatifs.»

Martina Wuest, architecte,

Martina Wuest, architecte et propriétaire d’idArchitekt.innen SIA AG et Patric Fischli-Boson, propriétaire et ingénieur civil chez Büeler Fischli Bauingenieure AG

Flexibilité et technique du bâtiment
Malgré la liaison monolithique de la structure porteuse, une grande flexibilité a été atteinte grâce à une séparation rigoureuse des systèmes. La technique du bâtiment suit une structure claire, avec des colonnes montantes et des zones de faux plafond, ce qui a permis de réduire au minimum les éléments noyés dans le béton. Cela simplifie les adaptations futures sur l’ensemble du cycle de vie. L’approche énergétique (Minergie et CECB A) est complétée par des sondes géothermiques et une installation photovoltaïque.

Stockage de CO₂ et matériau de parement
Le maître d’ouvrage a misé sur le béton «KLARK», qui permet de stocker durablement le CO₂ dans le matériau. La fixation s’effectue grâce à l’ajout de biochar. Le béton a été fabriqué par l’entreprise partenaire Eberhard et mis en œuvre dans tous les éléments en béton coulé sur place sans contact avec le sol. En raison de la teinte anthracite caractéristique, l’équipe de conception a réalisé très tôt un mock-up sur un mur du sous-sol. Ainsi, les exigences relatives à la qualité du béton de parement et au rendu visuel ont pu être fixées avant le début des travaux.

«Pour nous, la construction durable ne commence pas par le matériau de construction, mais par le système: nous devons penser ensemble l’architecture, la structure porteuse et la durabilité, et ce, dès le début.»

Patric Fischli-Boson, ingénieur civil,

Axonométrie de la structure

Comparaison des systèmes de dalle

Conclusion: architecture et structure porteuse comme stratégie commune
Le projet montre que la réduction des matériaux utilisés est une approche efficace pour réduire l’empreinte écologique d’un bâtiment. L’optimisation de la structure porteuse a été réalisée indépendamment du béton choisi et constitue la base du faible bilan carbone. La structure porteuse, l’architecture et les installations techniques du bâtiment ont fait l’objet d’une coordination dès le début. En associant la densification ultérieure, l’optimisation de la structure porteuse et le stockage du CO₂, il est possible d’emprunter une nouvelle voie pour la construction de logements en zone urbaine. L’interaction entre le maître d’ouvrage, les architectes et les ingénieurs dès le début du projet est déterminante.

Faits et chiffres

Architecture: idArchitekt.innen SIA AG, Zurich

Conception structurelle: Büeler Fischli Bauingenieure AG, Zurich

Site: Limmattalstrasse 404/406, Zurich

Affectation: 26 logements, construction neuve destinée à remplacer une double maison à plusieurs logements

Exécution: janvier 2024-juin 2026

Maître d’ouvrage: privé

Béton: KLARK AG, Landquart (livré par Eberhard Bau AG)

Éléments en béton préfabriqués: Groupe Müller-Steinag Baustoff, Rickenbach

Liens complémentaires

Klark Beton

En savoir plus sur le béton:

Aménagement du territoire, Entretien

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