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Un principe constructif module projet économique et logique environnementale… La maison CMB

Un principe constructif module projet économique et logique environnementale… La maison CMB

Un zoom sur deux réalisations par l’entreprise CMB (Construction Millet Bois) dont la particularité se porte sur un principe constructif modulaire en ossature bois. Deux chantiers d’exception tant en délai qu’au niveau conceptuel, grâce au concept préfabriqué de modules tridimensionnels inscrit dans une logique industrielle. Des modules intégrant menuiserie, isolation et dispositifs techniques. Deux projets bâtis l’un sur la commune d’Aiffres pour le maître d’ouvrage Société d’HLM des Deux-Sèvres et de la Région et l’autre sur la commune de Cholet et conçus par CMB à partir d’éléments structurels bois performants sur le plan énergétique. Grâce à ses activités, la société a développé des systèmes et des solutions en parfaite adéquation aux attentes des différents maîtres d’ouvrage. Et ceci, tant au regard des exigences croissantes de la réglementation, qu’au regard de la qualité esthétique et écologique dans un cadre économique maîtrisé. Etre à l’écoute, imaginer et concevoir des solutions pertinentes et adaptées aux attentes du maître d’ouvrage et du maître d’œuvre, sont les lignes forces de l’entreprise.

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La maison modulaire à ossature bois comme principe constructif à la Cité Bostangis

Véritable consensus du matériau bois, ce principe constructif s’est peu à peu ancré dans le paysage du Poitou-Charente. Un excellent matériau pour la construction que CMB exploite depuis trois ans en complétant son offre avec des logements en construction modulaire. Les 25 logements individuels du quartier Bostangis pour Sèvre Loire Habitat, ont été réalisés avec cette technique.

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Les modules conçus selon les gabarits routiers en vigueur ont été fabriqués en usine et acheminés sur site entièrement terminés, exceptés la couverture, la peinture et les brise-soleil.

Cette technique encore rarement choisie présente de nombreux avantages : qualité des finitions, sécurité sur chantier plus grande, rapidité d’exécution.

La Cité Bostangis est le premier des quartiers d’habitat social de Cholet (1955-1958) avec 120 logements (4 immeubles collectifs Sèvre Loire Habitat). Elle est située à 5 minutes en voiture du centre-ville de Cholet et moins de 15 minutes à pied.

Sur l’ensemble du parc collectif de Bostangis, 80 % des logements étaient de types 2 ou 3. Les surfaces habitables étaient nettement inférieures aux normes actuelles :

• Type 1 bis : 31 m2 pour 33 ;

• Type 2 : 35 m2 pour 46 ;

• Type 3 : 46 m2 pour 60 ;

• Type 4 : 56 m2 pour 73.

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L’étude menée préalablement à la rénovation du quartier en 2006, la Cité du Bostangis a révélé une forte occupation de ménages isolés, près des 2/3 des habitants (taux de personnes avec un emploi stable faible, entre 43 et 50 %).

Le parc de la Cité de Bostangis répond bien à une demande de petits logements économiques, confirmé par son taux de vacance faible. L’offre de logements permet de répondre aux situations d’urgence. Néanmoins, il était souhaitable et nécessaire de diversifier l’offre en termes de typologies de logements, de formes urbaines, voire de statuts d’occupation. Le renouvellement de l’habitat a nécessité la démolition de deux immeubles.

Fortement paysagée, l’opération des 25 logements du quartier Bostangis à Cholet s’inscrit dans une opération de réaménagement urbain en remplacement de la déconstruction.

Ces 25 nouveaux logements neufs représentent la superficie des 40 logements démolis. Ils sont reconstruits sur l’emplacement des bâtiments démolis et sur une parcelle attenante afin de permettre une reconstruction moins dense et d’aménager des aires de stationnement résidentiel pour les nouvelles habitations.

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Les logements sont implantés en bande sur l’axe Est-Ouest. Toutes les pièces de vie sont orientées plein Sud avec de longues baies donnant sur les jardins, permettant ainsi de bénéficier le plus longuement possible des apports solaires tout au long de l’année.

Avec le concours des 25 pavillons modulaires bois de Bostangis, cette construction met un point final à la restructuration du quartier initiée en 2000 par la ville de Cholet.

Le plan de composition urbaine, la mise en œuvre du projet, la qualité environnementale, des matériaux et l’application de la réglementation thermique 2012, rappellent le concept des Ecoquartiers. Cette initiative prise par l’Office démontre que l’organisme reconstruit dans une perspective durable.

Le site, présentant une forte déclivité orientée au Sud, était un espace de transition entre une zone densément bâtie et un coteau fortement paysager.

Le choix a donc été de réaliser à la fois 25 logements sociaux et un aménagement urbain : le maillage existant de cheminements piétons parcourant cette coulée verte, ainsi que la présence marquée d’un ancien mur en moellons de pierre ont servi de lien, comme ils guidaient l’habitant dans ses liaisons vers les activités ou équipements proches.

Les habitations, implantées en bandes sur l’axe Est-Ouest, présentent jardins et pièces de vie orientés au Sud tandis que les accès et espaces plus «techniques» se développent au Nord. Cette disposition permet de bénéficier d’apports solaires importants tout en minimisant les vis-à-vis.

Les constructions, par leurs volumétries et matériaux (implantation en espaliers, couverture tuile anthracite, bardage bois naturel ou lasuré) accompagnent ce parti d’aménagement et impactent faiblement la perception du site et son environnement végétal. L’association au bardage bois de soubassements en pierre est un lien entre le mur de moellons du site et les murets des premiers logements sociaux réalisés sur ce quartier.

Tous les bois utilisés par CMB sont certifiés PEFC, issus de forêts durablement gérées. Cette certification engage les propriétaires forestiers, les distributeurs et les transformateurs du matériau bois, à mettre en œuvre des pratiques respectueuses de gestion forestière durable.

Le lamibois Kerto utilisé depuis plus de 20 ans par CMB est un produit d’ingénierie bois extrêmement performant pour les structures et les éléments de contreventement. Constitué de placages d’épicéa de 3 mm d’épaisseur obtenus par déroulage, le lamibois se substitue au bois massif. CMB, novateur dans la transformation et la mise en œuvre des éléments de structure bois pour la construction a toujours pensé, dès son apparition sur le marché, que le lamibois était un matériau pertinent pour concilier la performance technique à l’économie. Patrice Millet assure « Si l’on raisonne coût global sur l’ensemble d’un projet, le lamibois est économique. Il permet par ses caractéristiques mécaniques de réduire le volume de bois comparativement aux solutions traditionnelles ».

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Les 25 logements sont réalisés en éléments modulaires préfabriqués dans les ateliers de CMB et acheminés sur chantier par convois exceptionnels. Les T3 sont constitués de deux modules, les T4 et T5 de trois modules.

La fabrication d’éléments modulaires en usine offre tous les avantages du travail en atelier avec ses machines et ses matériels de manutention : sécurité, fiabilité, rapidité d’exécution…

Le personnel qualifié des ateliers de production de CMB avec ses équipements permet de produire ces réalisations à la préfabrication poussée, en un temps limité (cf. 4.5 … Bostangis quelques chiffres).

La fabrication des 25 logements en usine se décompose en plusieurs phases :

•            Fabrication des murs avec pose des menuiseries extérieures ;

•            Fabrication des planchers et panneaux de toiture ;

•            Passage des lots techniques ;

•            Assemblage des différents éléments ;

•            Pose du parement intérieur en plaques de plâtre avec les bandes ;

•            Pose des menuiseries intérieures ;

•            Fabrication des terrasses et des brise-soleil.

La construction bois en éléments modulaires préfabriqués en usine permet une finition plus rigoureuse que sur chantier. Ce point essentiel de la mise en œuvre contribue efficacement à la performance thermique de l’enveloppe. Patrice Millet précise « Le soin apporté à la fabrication de l’enveloppe des modules porte sur plusieurs points : l’isolation, l’étanchéité à l’air, la qualité thermique des menuiseries, le traitement des ponts thermiques. Répondre à toutes ces exigences permet de réduire les besoins thermiques des logements. La construction bois se prête parfaitement à la réalisation d’enveloppes performantes thermiquement dans des délais de mise en œuvre exceptionnels ».

Après avoir étudié au bureau d’étude les différents éléments pour la réalisation des modules et dessiné les plans d’exécution d’atelier et de chantier, les charpentiers de CMB ont préfabriqués les panneaux de toiture, les panneaux de plancher et les panneaux d’ossature en atelier.

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Panneaux de toiture

Ils sont composés de poutres principales en lamellé-collé, d’éléments secondaires en bois massif, d’isolant, d’un pare-vapeur, de voliges et de ferrures. Après taillage, les panneaux sont assemblés avec les différents composants cités précédemment.

Panneaux de plancher

Ils sont composés de poutres en lamellé-collé, de solives, de panneaux CTB-H, de panneaux OSB et de ferrures. Après taillage, les panneaux de platelage et les panneaux de sous-face sont assemblés, avant la mise en place du frein vapeur et incorporation de l’isolation.

Panneaux d’ossature

Après taillage, les panneaux sont assemblés avec les différents composants et contreventés avec le panneau de lamibois. Le frein-vapeur, l’isolation et le pare-pluie sont ensuite intégrés sur ou dans les panneaux. Les précadres bois et les menuiseries sont intégrés dans l’ossature avant la pose des bardages.

L’étanchéité à l’air consiste à éliminer toutes les fuites d’air parasites au travers de l’enveloppe. Ce procédé de fabrication conjugué au soin méticuleux de la mise en œuvre des différents composants de la construction permet d’en tirer de nombreux avantages. Pour l’occupant, cette qualité de construction lui permet d’économiser jusqu’à 20 kWhep/m2/an*.CETE de Lyon

L’étanchéité à l’air améliore considérablement plusieurs points du confort en éliminant les courants d’air désagréables. En période estivale, il limite la chaleur étouffante. Avec l’extérieur et les logements mitoyens, elle supprime les gênes acoustiques et olfactives.

Elle augmente également la pérennité des logements en limitant les risques de dommages aux matériaux et produits composant la structure. L’étanchéité à l’air maintient ainsi dans la durée la performance des isolants thermiques à l’intérieur des structures.

Conjuguée à la bonne ventilation, l’étanchéité à l’air est bénéfique au plan de la santé (allergies, maladies respiratoires…) en supprimant les moisissures et les polluants.

Pour obtenir ces résultats, il est impératif d’opérer différemment à la satisfaction de Patrice Millet qui le confirme « Les nouvelles réglementations thermiques obligent les entreprises à obtenir des résultats entraînant ainsi une nouvelle façon de travailler, plus tourné vers la concertation entre les différents corps de métier. Nous avons toujours travaillé, avec plus ou moins de succès, en amont avec les maîtres d’œuvre et les bureaux d’études techniques pour obtenir de meilleurs résultats dans des coûts maîtrisés. Aujourd’hui, la concertation s’élargit aux entreprises du second œuvre. C’est une bonne évolution pour la qualité du bâtiment ».

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Les modules fabriqués en usine ont été transportés par convois exceptionnels de 2ème catégorie avec des camions standards ou des camions avec plateaux surbaissés. Les largeurs de modules sont comprises entre 3 et 4 m et les hauteurs entre 3 et 3,80 m. Les modules pèsent de 8 à 11 tonnes selon les modèles.

76 camions ont acheminé l’ensemble des 25 logements individuels. La distance de 35 km entre les ateliers de CMB et le site de Bostangis était couverte en une heure. Deux convois ont été nécessaires pour le modèle T3 et trois pour les modèles T4 et T5.

Les modules livrés sur chantier sont posés sur des massifs et des plots béton.

La mise en œuvre comporte :

•            Assemblage des modules ;

•            Pose des terrasses et des brise-soleil ;

•            Couverture ;

•            Peinture ;

•            Pose des sols souples ;

•            Pose des faïences dans la cuisine et la salle de bain.

Le levage et la pose des modules ont été effectués avec une grue mobile de 50 tonnes ou 90 tonnes selon l’emplacement des logements. Des nacelles ont été utilisées pour la pose des brise-soleil et des bardages.

Le temps de mise en œuvre enregistré sur chantier, sans les finitions bardage :

•            Pour le T3, entre deux et trois heures, plus une demi journée pour les finitions, et une demi journée pour l’assemblage des fermes industrielles au sol, à trois personnes ;

•            Pour le T4 et le T5, quatre heures, plus une journée de finitions à trois personnes.

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Le bureau d’ingénierie thermique ACE à Bressuire a étudié le projet afin de répondre aux objectifs du label BBC Effinergie en matière de consommation d’énergie primaire.

Hypothèses de calcul pour l’isolation thermique des composants des modules :

Murs extérieurs

•            Panneau OSB : 10 mm

•            Ouate de cellulose: 145 mm

•            Fibre de bois : 35 mm

•            Vide d’air : 22 mm

•            Bardage bois : 20 mm

•            Up = 0,20 W/m2.K

Plafond

•            Panneau OSB : 10 mm

•            Ouate de cellulose: 300 mm

•            Panneau CTBH : 22 mm

•            Laine de roche : 45 mm

•            Bac acier

•            Up = 0,111 W/m2.K

Plancher bas

•            Panneau OSB : 10 mm

•            Ouate de cellulose: 200 mm

•            Panneau OSB : 10 mm

•            Up = 0,125 W/m2.K

Menuiserie bois

•            Vitrage double 4/16/4 Argon

•            Uw = 1,4 W/m2.K

•            Sw = 0,42

Porte d’entrée

•            Up = 1,1 W/m2.K

Résultats des calculs

Les calculs réglementaires donnent les principaux résultats suivants :

Logement type T3

•            Ubat : 0,219 W/m2.k

•            Ubat / Uref : 49,45 %

•            Cep : 48,10 Kwhep/m2

•            Cep / Cep réf. : 57,41 %

•            Conso chauffage : 15,11 Kwhep/m2

•            Conso eau chaude sanitaire : 22,13 Kwhep/m2

Logement type T4

•            Ubat : 0,205 W/m2.k

•            Ubat / Uref : 48,94 %

•            Cep : 48,59 Kwhep/m2

•            Cep / Cep réf. : 52,89 %

•            Conso chauffage : 19,49 Kwhep/m2

•            Conso eau chaude sanitaire : 18,61 Kwhep/m2

Logement type T5

•            Ubat : 0,202 W/m2.k

•            Ubat / Uref : 49,21 %

•            Cep : 45,22 Kwhep/m2

•            Cep / Cep réf. : 51,87 %

•            Conso chauffage : 17,88 Kwhep/m2

•            Conso eau chaude sanitaire : 17,17 Kwhep/m2

Les calculs sont effectués sur la base d’une perméabilité à 0,6, alors que des mesures effectuées sur un prototype ont donné un résultat à 0,26 m3/h.m2

Maître d’ouvrage : Sèvre Loire Habitat ;

Architecte : Jean-Luc Guineberteau ;

Mandataire : Construction Millet Bois (conception, fabrication et mise en œuvre des modules) ;

Surface habitable totale : 2043 m2 ;

Temps de préfabrication des modules : 9100 heures ;

Mise en œuvre sur le chantier : 2099 heures ;

Nombre d’intervenants : 3 personnes pour le grutage et l’assemblage des modules ;

Durée des travaux :  juillet 2011 – mars 2012 ;

Coût des travaux : 2 600 000 euros HT (dont 1 330 510 euros pour le lot bois).

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Crédit phtotos : Sèvre Loire Habitat, CMB, M. Esnard

 

Principe constructif modulaire en ossature bois – La maison CMB à Aiffres –

Un projet d’habitat social, correspondant à une première mise en chantier sur la base de la Maison de CMB (Construction Millet Bois) lauréate du « Défi Poitou-Charentes pour une maison témoin à très basse consommation d’énergie à moins de 80000 € » organisé par la Région Poitou-Charentes, comprend la réalisation de 19 logements individuels BBC à ossature bois, des logements de type T3 sur la commune d’Aiffres pour le maître d’ouvrage Société d’HLM des Deux-Sèvres et de la Région…

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Un chantier qui a vu la réalisation des 19 logements en un temps record grâce au concept préfabriqué de modules tridimensionnels inscrit dans une logique industrielle. Des modules intégrant menuiserie, isolation et dispositifs techniques.

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Cette réalisation suit la collaboration entre le concepteur de ces maisons éco-conçues CMB, le maître d’œuvre Triade et le bureau d’études thermiques ACE pour le compte d’un bailleur social la SA HLM des Deux-Sèvres.

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Un projet économique qui répond aux problématiques du logement social et aux logiques environnementales, telles que celles de la maîtrise des coûts, l’économie d’énergie, qualité de vie et mise en œuvre de procédés simplifiés et efficaces et le choix des matériaux et produits à faible impact environnemental.

Grâce à un procédé d’industrialisation pour la préfabrication de panneaux avec des composants intégrés, la maîtrise des coûts a été respectée et évaluée à 1130 € HT le m2, sans compter les aménagements extérieurs.

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Un coût limité par ce concept de modules, mais aussi par la simplification des aménagements intérieurs, Chaque composant est assemblé en usine, dans lesquels murs, ouvrants, planchers, toit, aménagements intérieurs et les préparations des fluides, VMC , plomberie, électricité et des pièces d’eau sont mis en œuvre en usine dans des modules tridimensionnels finis, transportés et livrés sur chantier. Ce dispositif d’industrialisation optimise le rendement du chantier et limite les temps d’intervention entre chaque corps d’état. De plus, cette productivité industrielle permet une activité sur site limitant les déchets de chantier. De contrôler en usine chaque étapes d’agencement et de construction des logements et d’améliorer le principe modulaire.

« Notre système constructif, s’il permet de maîtriser la qualité de mise en œuvre des menuiseries et de l’isolation, autorise également une réduction des aléas de chantier et une baisse significative des pollutions qui y sont liées, (…) Nous avons réalisé une analyse du cycle de vie de notre système avec l’objectif de diminuer l’impact sur l’environnement des produits que nous utilisons. Ainsi la préfabrication, parce que la qualité de mise en œuvre est au rendez vous, nous a permis de supprimer les silicones au niveau des menuiseries, de diminuer les emballages et de favoriser l’utilisation de matériaux recyclables ».

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Un délai de chantier maximalisé puisque le constructeur aura mis cinq mois pour réaliser les 19 logements, par une solution constructive performante  et le recours à la filière sèche garant d’une optimisation.

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Construction bois, des murs aux planchers, seul les fondations en massifs et plots sont en béton. Une ossature bois composé de poutre en I de section de 60 x 300 mm, d’une isolation renforcée sur les murs en ouate de cellulose d’une épaisseur de 150 mm et de fibres de bois d’épaisseur 35 mm, un complexe d’isolant en toiture d’une épaisseur de 300 mm, l’utilisation de fibre de bois et de ouate de cellulose s’inscrit dans un choix des matériaux et produits à faible impact sur l’environnement, de performantes menuiseries et généralisation des ouvrants à frappe garantissent étanchéité à l’air et minimalisation des déperditions. Les équipements techniques sont au programme par le biais d’un chauffage par poêle à granulés bois et de chauffe-eau solaire. Une ventilation hygroréglable Hygro B.

Tous ces équipements garantissent l’accès au label BBC-Effinergie avec une prévision de valeurs de performances estimées à 45,13 kWhep/m² an.

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Quelques données :

Maîtrise d’ouvrage : SA HLM des Deux Sèvres et de la Région (79)

Maîtrise d’oeuvre : Triade / Brice Kohler (79)

Bureau d’Études thermiques : ACE (79)

Charpente et ossatures bois, construction et préfabrication des modules 3D: CMB (79)

Menuiseries et fournisseur du système Sybois : Groupe Millet (79)

Coût des travaux : 1,7 M d’€ (construction et aménagements extérieurs)

Coût mètre carré : 1130 € HT (hors aménagements extérieurs)

Surface totale : 1 330 m2

Surface Shon : 1 800 m2

Coefficient de performance énergétique : 45,13 kWhep/m² an

Performances des menuiseries : Uw = 1.5 W/(m².K)

Perméabilité à l’air Ubat de 0,316


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