Elobau est un fabricant de solutions de capteurs sans contact, de technologies de mesure de niveau de remplissage et de dispositifs de contrôle destinés aux machines et aux installations industrielles. En tant qu’entreprise fondatrice, Elobau s’engage depuis de nombreuses années en faveur du développement durable, tant au niveau de ses produits que de ses locaux. L’extension de son usine II à Leutkirch im Allgäu a été achevée à l’été 2020. Il s’agit d’une construction hybride en bois conçue par le cabinet Büro F64 comme un bâtiment à énergie positive.
Les éléments de toiture en appentis, avec leurs chevrons et leurs poutres en treillis, constituent l’un des traits dominants de cette extension. Pour cette construction, les architectes ont associé du BauBuche en hêtre à du bois lamellé-collé d’épicéa. La charpente apparente crée une ambiance intérieure aérée, offrant des espaces de travail agréables et une hauteur sous plafond généreuse.
L’engagement ferme du maître d’ouvrage à respecter sa mission « elobau-goes-green » pour ce site industriel a valu à elobau deux prix prestigieux, à savoir le prix HolzbauPlus en 2020 et le Prix allemand de l’environnement et de la construction en 2021.
Un choix de matériaux respectueux des ressources : des toitures en appentis réalisées en BauBuche et en bois lamellé-collé
La nouvelle extension se compose de deux parties distinctes. La première est reliée à l’usine existante par un couloir, les deux bâtiments n’étant distants que de 5 mètres. Cette partie de l’extension présente un plan carré (environ 50 m x 50 m). La deuxième partie, adjacente au nord, présente un plan rectangulaire (environ 38 m x 74 m), de sorte que l’ensemble de l’extension forme un L. La façade en bardeaux de bois – une caractéristique rare dans les bâtiments industriels – s’étend jusqu’au toit. Associée aux sept faîtes en dents de scie, elle confère à l’extérieur une architecture saisissante. Les lucarnes orientées vers le nord laissent entrer une lumière naturelle abondante sans éblouissement, tandis que les parties inclinées du toit orientées vers le sud sont équipées de modules photovoltaïques qui améliorent l’efficacité énergétique du hall. Les cellules photovoltaïques recouvrent les trois quarts supérieurs des parties en appentis du toit, tandis que le quart inférieur est recouvert d’une feuille réfléchissant la lumière du jour à travers les fenêtres vers l’intérieur du hall, le rendant ainsi encore plus lumineux.
La structure porteuse principale des halls de production, d’une superficie respective d’environ 2 500 m² et 3 200 m², est constituée de poteaux en béton armé espacés de 12,50 m dans un sens et de 12,20 m dans l’autre. Ceux-ci supportent la charpente de toiture composée de poutres en treillis dans les parties à lucarnes raides du toit, ainsi que les chevrons dans les parties en pente du toit en appentis. Ces chevrons sont perpendiculaires aux poutres en treillis et reliés entre eux à intervalles réguliers au moyen de tirants et d’entretoises. Les éléments verticaux et diagonaux des poutres, ainsi que les chevrons de 52 cm de hauteur et 20 cm de largeur, sont réalisés en BauBuche de classe de résistance GL 75. Pour les membrures supérieures et inférieures ainsi que pour les tirants, les concepteurs ont opté pour du bois lamellé-collé d’épicéa. Le BauBuche a ainsi été utilisé dans toutes les zones où la réduction des sections des éléments en bois renforce l’impact visuel de la construction. Pour des raisons liées à la conception de la toiture, les membrures inférieures des poutres en treillis devaient présenter une certaine hauteur, car elles supportent également les gouttières dans les cuvettes en dents de scie. Elles sont donc réalisées en bois lamellé-collé (GL 28h) et mesurent 24 cm de largeur et 52 cm de hauteur.
Les noyaux techniques en béton armé séparant les deux parties du hall, ainsi que les noyaux le long du mur nord, servent de barrières coupe-feu et d’éléments de rigidification.
Installation rapide de la toiture
Les sept poutres en treillis ont été préassemblées en usine puis transportées sur des véhicules spéciaux jusqu’au chantier. Elles ont été mises en place dès que l’ossature du bâtiment a été achevée. Les poteaux préfabriqués en acier armé ont été équipés en usine de plaques de raccordement auxquelles ont été soudées les plaques de tôle rainurées préinstallées dans les poutres en treillis. Ces blocs d’appui sont des plaques d’assemblage métalliques assez complexes, car ils relient les appuis en béton et les membrures inférieures des poutres en treillis, ainsi que les chevrons et leurs membrures de traction. Au niveau de chaque bloc, les différentes charges sont transmises aux poteaux en béton sur une très petite surface.
Après la mise en place et le raccordement des poutres en treillis aux poteaux en béton armé, les chevrons BauBuche ont été insérés entre les poutres. Chaque chevron s’étend ainsi depuis la membrure inférieure d’une poutre, selon un angle de 15°, jusqu’à la membrure supérieure de la poutre suivante, où il est fixé à une équerre en acier en forme de Z. Les distances entre les chevrons sont déterminées par les dimensions du système des poutres en treillis et correspondent ainsi à l’espacement des poteaux verticaux.
Les panneaux Kerto-Q posés sur les chevrons supportent les couches d’étanchéité de la toiture et forment un plan solide faisant office d’élément de raidissement. Les panneaux Kerto ont été équipés en usine de panneaux acoustiques en laine de bois et d’une couche isolante, de sorte qu’il n’a fallu qu’environ une semaine aux charpentiers sur le chantier pour terminer chaque section de toiture en appentis.
Utilisation du bois dans les bâtiments industriels
La construction en bois connaît un succès croissant dans le domaine des bâtiments industriels. Les propriétaires à la recherche de solutions durables apprécient le fait que le bois soit une ressource renouvelable et que les éléments de construction puissent être en grande partie préfabriqués, ce qui rend le chantier moins dépendant des conditions météorologiques. De plus, les bâtiments en bois offrent une atmosphère intérieure exceptionnelle, impossible à obtenir avec d’autres matériaux. Pour l’usine elobau II, les principales raisons qui ont poussé le maître d’ouvrage à opter pour une construction en bois étaient la protection de l’environnement et le souhait de créer un espace de travail de grande qualité pour ses employés. « Nous avons besoin de tels projets phares. En collaboration avec le maître d’ouvrage, nous avons une nouvelle fois démontré comment des techniques et des matériaux durables peuvent être utilisés dans la construction de bâtiments commerciaux », déclare Philip Leube, architecte au Büro F64. « En choisissant BauBuche, nous avons pu élargir le champ d’application et l’utilisation des méthodes de construction en bois dans le secteur des bâtiments industriels. »
