Suurstoffi 22 – Risch – Pollmeier Baubuche

Suurstoffi 22 - Risch

Hybride en hauteur

Pendant de longues années, la hauteur maximale des immeubles en bois a été un sujet tabou. Le Suurstoffi 22, haut de dix étages, marque une étape décisive dans la construction de bâtiments résidentiels, immobiliers et commerciaux à plusieurs étages.

La commune de Risch, dans le canton de Zoug, est située au nord de la Suisse centrale, entre les villes de Zurich et de Lucerne. La société Zug Estates AG y transforme l’ancienne zone industrielle de Suurstoffi en un nouveau quartier urbain, dont la viabilisation, la construction et l’exploitation s’effectuent dans le respect du climat, sans émissions de CO₂. C’est là qu’a été érigé le « Suurstoffi 22 », premier immeuble de grande hauteur en construction hybride bois. D’une hauteur de 36 m, ce complexe de bureaux, formé de deux volumes qui s’entrecroisent, définit également la norme pour l’ensemble du quartier. L’accès s’effectue via deux noyaux centraux en béton armé qui abritent les cages d’escalier et les ascenseurs tout en assurant le renforcement horizontal de l’ensemble de la structure. La construction parallèle des étages et des noyaux d’accès a constitué une évolution par rapport aux processus de construction antérieurs ; en effet, ces deux éléments sont souvent réalisés séparément, car la construction en bois et celle en béton ne sont pas assurées par un seul et même prestataire. L’avantage, outre le gain de temps, était d’éviter les imprécisions dimensionnelles problématiques dans la construction en béton armé, qui auraient pu nuire à la construction en bois, exigeant une précision au millimètre près.

Description complète
du projet

BIM, Lean Construction et conception assistée par CAO

Compte tenu du calendrier serré, les concepteurs ont opté pour une approche intégrée qui a permis de réaliser certaines parties du projet à l’aide de la modélisation des informations du bâtiment (BIM). En associant les travaux de conception à la préparation du bois et à la préfabrication, les chefs de projet ont suivi les principes du « Lean Construction », en faisant en sorte que la production et le montage se déroulent en parallèle et en parfaite coordination. À l’aide de la CAO, la conception a été visualisée en 3D, puis les différents composants ont été fraisés et usinés par CNC directement à partir du modèle. Afin de garantir un déroulement sans heurts, tous les éléments ont été étiquetés et répertoriés dans des nomenclatures qui définissaient l’ordre de montage effectif. Ainsi, toutes les parties du bâtiment ont été préfabriquées dans une large mesure et montées « juste à temps » sur le chantier. Cela a permis de réduire considérablement la durée des travaux, puisque la construction d’un étage n’a nécessité que dix jours, soit environ quatre mois de moins qu’avec les méthodes de construction traditionnelles.

Système de plafond HBV entièrement préfabriqué

Le caractère hybride du bâtiment Suurstoffi 22 s’exprime pleinement dans ce projet de construction mixte bois-béton. Les éléments de plancher reposant sur des poutres, intégrés de manière circulaire dans le système TCC, mesurent au maximum 0,42 m (h) x 2,84 m (l) x 8,44 m (L) et pèsent 8 tonnes. Ils ont été livrés sur le chantier sous forme d’unités préfabriquées. La couche de béton de 12 cm d’épaisseur reposant sur le plancher à poutres a également été préfabriquée. Les éléments de plancher multicouches abritent l’ensemble des installations techniques du bâtiment, telles que les conduites de chauffage et de refroidissement, les gaines de ventilation et le système d’extinction automatique. Comme aucun de ces éléments techniques n’est intégré à la structure porteuse primaire ni encastré dans le béton, ils sont facilement accessibles à tout moment pour des inspections ou des réparations. Les éléments TCC préfabriqués sont suspendus à l’ossature en bois de la tour de bureaux, composée de poutres et de poteaux en BauBuche. Les planchers du noyau central en béton du bâtiment sont conçus comme des panneaux rigides qui sont placés dans des évidements, puis fixés au noyau en béton à l’aide de profilés d’armature saillants.

Une hauteur sous plafond maximale grâce à BauBuche

La charpente en bois est constituée de poteaux et de poutres en « BauBuche ». Ces éléments apparents montrent clairement que la Suurstoffi 22 est une construction en bois qui n’a pas besoin de se cacher derrière une façade en autre matériau. Les éléments de façade sont apparents, tout comme les structures porteuses intérieures périphériques composées de poutres et de poteaux en bois lamellé-collé de hêtre de 40 cm x 40 cm, qui relient la structure en bois aux noyaux en béton. Grâce aux poutres en BauBuche, une hauteur sous plafond maximale de 2,80 m a pu être respectée. Dans un bâtiment aux dimensions extérieures identiques et doté de poutres traditionnelles en bois de conifères, les pièces seraient beaucoup plus basses, car les poutres devraient être presque deux fois plus hautes pour offrir la même capacité portante. Ce problème pourrait certes être résolu en installant davantage de poteaux, mais cela limiterait fortement les locataires dans l’aménagement et l’utilisation des espaces. Avec le BauBuche, ils disposent désormais de grands espaces ouverts qui rendent le bâtiment extrêmement attrayant. Grâce à son esthétique et à sa finition soignées, le BauBuche n’est pas seulement un excellent matériau de construction, mais aussi un élément de design à part entière. Le Suurstoffi 22 offre des espaces de bureaux haut de gamme pour les personnes qui apprécient un lieu de travail de grande qualité. À l’instar des panneaux TCC, les éléments de murs extérieurs, composés de panneaux en bois et d’une isolation en laine de roche de 28 cm d’épaisseur, ont été fabriqués en usine et livrés sur le chantier sous forme d’ensembles complets, fenêtres comprises. Au total, l’immeuble de bureaux se compose de 2 116 éléments préfabriqués en bois (362 éléments muraux, 708 éléments composites bois-béton et 1 046 poteaux et poutres). Cela correspond à environ 1 500 m³ de bois. Le bois étant composé à 50 % de carbone, le bâtiment contient donc 375 tonnes de cet élément chimique, ce qui équivaut à 1 375 tonnes de CO₂.

Comparaison entre le bois lamellé-collé GL24 et le BauBuche GL70

		GL24 bois lamellé-collé	BauBuche GL70	Différence
Résistance à la compression	f_c,0,k	24 N/mm²	59,4 N/mm²	+ 147 %
Résistance à la flexion	f_m,k	24 N/mm²	70 N/mm²	+ 192 %
Résistance à la compression transversale	f_c,90,k	2,7 N/mm²	10 N/mm²	+ 270 %
Module d’élasticité	E_0,mean	11.600 N/mm²	16.700 N/mm²	+ 44 %

Marc Wilhelm Lennartz
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Plus d’espace plutôt que plus de poteaux.
La grande capacité portante de BauBuche permet de vastes surfaces libres et préserve la flexibilité d’utilisation des plateaux de bureaux.

2,80 mètres de hauteur libre – grâce à BauBuche.
Des poutres comparables en bois résineux auraient nécessité presque deux fois plus de hauteur et auraient nettement réduit l’espace utilisable.