Socomore – Bois et paille en conception collaborative

Synthèse

Contexte

L’usine SOCOMORE, spécialisée dans le traitement et le contrôle de surfaces métalliques et composites, souhaitait agrandir ses bureaux par la construction d’un bâtiment de plain-pied en bois et paille de 520 m². Conçu par 10i2Là Architecture, le projet a impliqué le personnel, le CHSCT, la médecine du travail, le bureau de contrôle, la maîtrise d’œuvre et les entreprises, au travers de 4 ateliers thématiques abordant entre autres la parcelle, les matériaux, le confort (thermique, visuel, acoustique, ergonomique), les usages…

Objectifs prioritaires

  • Une démarche collaborative
  • Un bâtiment vertueux d’un point de vue énergétique et environnemental
  • Issus de la démarche collaborative, les objectifs prioritaires concernant le bâtiment ont été définis et priorisés

Démarches / Labels / Certifications

Le choix de la maîtrise d’oeuvre s’est fait sur la base d’un concours rémunéré.

Pour la définition des besoins et dans le but de construire un bâtiment pour et avec les employés, une démarche collaborative a été initiée dès le départ. Plus d’information sont disponibles dans la rubrique « Gouvernance ».

Facteurs de réussite

Les facteurs de réussite du projet sont multiples. Néanmoins, la méthode collaborative depuis la programmation jusqu’à la livraison peut être mise en avant comme le fil rouge de la réussite du projet. En effet, à chaque étape, la concertation et la collaboration ont été de mise :

  • pour la programmation, la définition des priorités a été faite par le biais d’ateliers avec les futurs utilisateurs,
  • lors de la conception les contacts réguliers et la soumission des plans avec les entreprises ont permis d’avoir tous les détails techniques dès le départ et avoir une estimation du coût au plus juste,
  • et enfin lors de la réalisation, une forte collaboration entre les entreprises notamment entre les lots « charpente » et « mur en paille » a été nécessaire.

Description

Mode constructif

Une structure poteaux-poutres en bois est mise en oeuvre et accueille les panneaux préfabriqués en ossature bois contenant les bottes de paille. Les panneaux préfabriqués en atelier sont livrés sur le chantier avec la paille, le pare pluie déjà fixé et une protection étanche à l’eau sur la partie haute. (Plus de détail dans la partie Focus technique).

Pose de la charpente et des modules préfabriqués © SCOP Echopaille

Le mode constructif de ce premier projet « SOCOMORE 1 » a été dupliqué dans un second projet d’une plus grande ampleur « SOCOMORE 2 » en R+2. Le système poteaux-poutres a en effet également été repris avec une étude structure préalable plus importante.

Modélisation 3D et réalisation de la structure poteaux-poutres de « SOCOMORE 2 » crédit photo © Environnement Bois Construction

Enveloppe

Composition (extérieur vers intérieur)Epaisseurs (cm)U (W/m².K)
MursBardage / lame d’air / panneaux fibre de bois contreventant + pare pluie / bottes de paille posées debout entre montants d’ossature bois / frein vapeur / vide technique / plaque de plâtre2 / 4,5 / 1,6 / 36 / 4,5 / 1,30,142
ToitureCouverture métallique type Plx / volige / lame d’air / chevronnage sur fermeMétisse en 2 épaisseurs / pare-vapeur / vide technique / plaque de plâtre14,5 / 14,5 / 1,3 0,131
Sol sur vide sanitairePlancher entrevous / TMS) / chape20 / 8 / 60,360
Menuiseriesaluminium + BSO Uw = 1,5 à 2,3

Systèmes

Nature
ChauffageBatterie eau chaude sur double flux. La production de l’eau chaude est assurée par la chaudière gaz déjà présente pour l’ensemble du site de production.
VentilationCentrale double flux
Eau Chaude SanitaireBallon d’eau chaude électrique

Focus technique : construction paille et préfabrication

Les Règles professionnelles

Rédigées par le RFCP, les règles professionnelles constituent le cadre de référence pour l’utilisation du matériau paille comme remplissage isolant et support d’enduit.

Les Règles Professionnelles de construction en paille – CP 2012 – ont été approuvées le 28 juin 2011 par la C2P (Commission Prévention Produit) qui appartient à l’AQC (Agence Qualité Construction).

Janvier 2017 : après avoir fait l’objet d’un suivi d’expérience pendant 4 ans, les Règles professionnelles de Construction en paille – remplissage isolant et support d’enduit – sont maintenant acceptées par la C2P sans suivi du retour d’expérience.

Assurabilité

Dans ce cadre, les ouvrages isolés en paille, conçus et construits conformément à ces règles appartiennent aux « techniques courantes » de construction. À ce titre, les concepteurs (architectes, bureaux d’études) et les entreprises de construction de bâtiments en paille qui le demandent, peuvent bénéficier de barèmes d’assurance standards (décennale notamment), à condition de respecter les règles de conception et de mise en œuvre préconisées dans les règles professionnelles CP 2012.

La mise en œuvre de matériaux de construction doit être réalisée par un personnel qualifié. Le RFCP a mis en place un référentiel de formation « Pro-Paille » qui couvre les pratiques décrites dans les Règles Professionnelles de construction en paille – CP 2012 et qui permet aux professionnels de se former pendant 5 jours sur ce thème.

La préfabrication des murs caisson

L’ensemble des sources de cet article a été fournit par la SCOP Echopaille en charge du lot « Mur paille et charpente bois » sur le projet Socomore

Principe général

« Le mur caisson est un mur d’ossature bois avec l’isolation intégrée (« deux en un ») contreventé par des panneaux. Les ballots de paille sont rangés entre montants et protégés par un pare-pluie. Tous ces caissons sont assemblés en atelier.

Coupe de mur caisson paille avec bardage extérieur © SCOP Echopaille
Préfabrication et remplissage des modules des murs © SCOP Echopaille

Les avantages de la préfabrication

  • Délais de chantier réduit
  • Maîtrise de l’étanchéité a l’air
  • Réduction des transports
  • Hors d’eau sous une semaine
  • Mise en oeuvre plus simple et moins pénible

Une fois l’ensemble des caissons fabriqués, ils sont livrés sur le chantier par transport spécialisé et la maison est assemblée en un ou deux jours de levage

La densité et le taux d’humidité des bottes de paille sont testés à plusieurs reprise, avant la mise en œuvre durant la mise en oeuvre et à réception du lot sur le chantier.

A réception, la densité et le taux d’humidité de la paille sont contrôlés (densité entre 90 et 120kg/m3 et humidité relative max. 20%)

Mesure et contrôle du taux d’humidité des bottes de paille © SCOP Echopaille

Territoire et site

Mobilité

Deux bornes de recharge pour voitures électriques ont été installées sur le parking

Bioclimatisme

Le bâtiment est principalement orienté au sud et à l’ouest bénéficiant ainsi des apports solaires. Les façades Est et Nord sont protégées des vents par l’entrepôt.

Énergie / Climat

Besoins énergétiques

L’étude thermique réglementaire RT 2012 (SHON prise en compte : 572,87 m2)

ProjetRéférenceGain en %
Bbio76,500770,65
Cep (kWhEP/m2/an)75,2772,34
TIC (°C)30,534,8
Test étanchéité à l’air : Q4Pa-surf = 1,18 m3/(h.m2) (Rappel de l’objectif : 1,20 (RT 2012) m3/(h.m2)

Eau

Gestion des eaux de pluie

Les surfaces de parking ne sont pas imperméabilisées

Déchets

Cycle de vie du bâtiment

L’utilisation du thuya (seulement 2 à 3 cm d’aubier) de la Scierie des Cèdres pour le bardage est un exemple de matériaux locaux mis en oeuvre.

Confort / Santé

Dans le cadre du dispositif REX Bâtiments performants de l’Agence Qualité Construction*, le bâtiment a fait l’objet d’une visite durant laquelle des mesures concernant le confort et la santé ont été réalisées. Une enquête auprès des utilisateurs a également permis de mettre en avant le ressenti des occupants. Les éléments de cette rubrique sont pour partie issus de cette enquête et de la rencontre avec les occupants.

Qualité de l’air intérieur

La ventilation double flux assure un renouvellement de l’air homogène tout en conservant les calories du bâtiment. Dans le vestiaire, une extraction a été installée au niveau du sol, sous les bancs à proximité des chaussures, permettant de capter les odeurs.

Extraction d’air sous les bancs dans les vestiaires – crédit photo © Réseau Breton Bâtiment Durable

Dans le cadre du dispositif REX (Retours d’expériences) Bâtiments performants de l’Agence Qualité Construction, une campagne de mesure du radon a été réalisée du 15 juin au 9 octobre 2017. Les valeurs obtenues dans le local technique (espace critique) et l’open space (espace caractéristique) sont respectivement de 47 Bq/m3 et 17Bq/m3. Ces résultats sont très satisfaisants au regard des seuils préconisées par l’Organisation Mondial de la Santé (Seuil de référence : 100 bq/m3) et à la valeur moyenne départementale constatée de 142 Bq/m3 (moyenne établie sur 327 mesures).

Concernant la qualité de l’air, une mesure du taux de CO2 a été réalisée en occupation. Dans l’openspace d’environ 80 m2, 11 personnes étaient présentes et le taux de C02 mesuré était de 560 ppm. Cette valeur montre un renouvellement de l’air efficace.

Bien être des occupants

Confort thermique

Le confort thermique d’hiver des occupants est assuré par la performance de l’isolation en botte de paille. Le renouvellement de l’air, assuré par la double flux assure un préchauffage de l’air entrant. Un SAS a également été conçu pour limiter les déperditions et la sensation d’air froid à chaque ouverture/fermeture de la porte de l’accueil. 

SAS d’entrée à l’est du bâtiment © Réseau Breton Bâtiment Durable
BSO sur une fenêtre à l’ouest © Réseau Breton Bâtiment Durable

En été, les risques d’inconfort liés aux surchauffes sont maîtrisés par un débord de toit au sud, jouant le rôle de brise soleil fixe, des brises soleils orientables (BSO) pour les façades orientées à l’est et à l’ouest et enfin, d’un volet roulant extérieur sur les fenêtres de toit. Dans le cadre de la visite, le 15 juin 2017, la température intérieure moyenne relevée était de 23°C pour une température extérieure à 24,8°C.

Absence de BSO sur une des fenêtres à l’ouest © Réseau Breton Bâtiment Durable

Globalement, les utilisateurs relèvent une homogénéité des températures qui leur assure un confort. Quelques utilisateurs mentionnent un léger différentiel entre les températures des bureaux et des sanitaires. 

Des situations de surchauffe durant la période estivale ont été constaté. Cette situation peut trouver son origine dans l’absence de Bypass (ou de sa programmation) pour la double flux et l’absence de BSO sur deux fenêtres à l’ouest. Cette situation est prise en compte et le bypass de la double flux va être mis en place pour ne pas préchauffer l’air entrant en période d’été et assurer également un « free cooling » durant les nuits d’été.

Eclairage

Evoluer dans des espaces lumineux était l’objectif en tête de liste des priorités issues de la consultation collaborative. C’est donc tout naturellement que le travail de conception a été réalisé en intégrant fortement cette volonté notamment en travaillant sur l’apport de lumière naturelle et une répartition homogène dans les espaces.

Eclairage naturel

Des puits de lumière ont été installés par l’intermédiaire de fenêtres de toit dans l’espace principale. Une protection extérieure permet de gérer les apports solaires (limiter les surchauffes) en été et donne la possibilité d’assombrir la pièce pour des présentations ou des projections vidéo.

Fenêtres de toit et vitrage important pour un apport de lumière naturelle homogène © 10i2LA Architecture

Le dimensionnement des menuiseries extérieures est important, notamment sur sa hauteur.

L’apport de lumière naturelle est une réussite au regard des utilisateurs qui disent ne quasiment jamais avoir besoin de la lumière artificielle durant la période estivale et en inter-saison. La faible consommation liée à l’éclairage est aussi une bonne indication de cette réussite. (3,8 kWhef/m2/an soit 9,8 kWhep/m2/an pour une estimation à 16,7 kWhep/m2/an dans le calcul RT 2012)

Au-delà de l’apport de lumière naturelle, l’accès aux vues extérieurs participe au confort visuel. Là encore, la hauteur de l’allège, relativement basse permet de profiter du paysage extérieur. L’épaisseur des murs induite par l’isolation en bottes de paille a été mis à profit pour la création d’assises.

La triple fonction des menuiseries extérieures : favoriser la lumière naturelle, accéder aux vues extérieures et possibilité de s’asseoir © 10i2LA Architecture

Confort visuel

Pour assurer une homogénéité de l’accès à la lumière et gommer les éventuels contrastes lorsque la lumière naturelle est insuffisante, une sectorisation a été mise en oeuvre. Cette dernière permet de limiter l’utilisation de l’éclairage artificiel uniquement aux zones défavorisées (fond de pièce, espace de confidentialité…).

Ergonomie et accessibilité

Un ergonome et la médecine du travail ont participés à certains ateliers et leur avis a été pris en compte dans la modélisation des espaces de travail.

Nuisances sonores

L’épaisseur des murs en paille assure une très bonne isolation acoustique vis à vis des bruits extérieurs. Aucun utilisateur ayant participé à l’enquête n’a relevé de nuisances particulières venant de l’extérieur.

Acoustique

A l’usage, le choix du béton ciré comme revêtement apporte un inconfort lié aux bruits d’impacts des talons de chaussures sur le sol. Cette nuisance a été confirmé lors de l’enquête auprès des utilisateurs. Une solution est étudiée pour y remédier notamment en disposant du linoleum en dalles plombantes dans les lieux de circulation et dans l’openspace.

Entre les locaux

Pour se prémunir des nuisances sonores liées à l’activité de bureau et son organisation ouverte et collaborative (openspace), différents espaces de confidentialité ont été aménagés (salle de réunion, « niches »…).

Social / Économie

Coût de construction

Lots Coût (€ HT)
TERRASSEMENT – GROS OEUVRE – VRD127 660,80
CHARPENTE – MOB – BARDAGE140 415,10
COUVERTURE – BARDAGE METALLIQUE69 880,20
MENUISERIES EXTERIEURES42 186,00
MENUISERIES INTERIEURES17 743,40
CLOISONS39 154,59
PLAFOND50 048,37
REVETEMENTS DE SOL35 789,00
CARRELAGE FAIENCE12 894,90
PEINTURE20 650,00
ELECTRICITE97 616,33
PLOMBERIE – CHAUFFAGE – VENTILATION67 969,85
TOTAL722 008,54

Gouvernance

Définition des besoins

Le fort esprit collaboratif déjà présent et développé dans l’entreprise s’est naturellement poursuivit sur le sujet de l’agrandissement des locaux.

Cette approche collaborative a notamment permis d’estimer et de prioriser les besoins des utilisateurs.

Elle s’est traduite par la constitution de groupes de personnes volontaires pour rédiger un cahier des charges (20aine de personnes)

4 axes de travail ont été déclinés pour définir le cahier des charges :

  • Workspace (lieux, espace de travail)
  • Worktool (équipements pour le travail et environnement du travail)
  • Workstyle (organisation, manière de travailler)
  • Worklife (vie dans l’entreprise et en dehors)

Les objectifs prioritaires de la construction :

Illustration du travail collaboratif © photo -10i2la Architecture

Un atelier a aussi été mené sur les choix techniques afin de les faire valider et accepter par tous et de balayer les craintes potentielles relatives à la construction paille. Cet atelier a été mené avec la SCOP Echopaille, membre du RFCP et du Collectif Paille Armoricain et avec la SCOP 10i2LA. Une maquette a été présentée comme support de discussion.

Atelier technique et présentation de la maquette du mur en paille © photo -10i2la Architecture

Enfin, la démarche participative s’est également traduite par la participation, en plus des salariés, de la médecine du travail, du contrôleur technique, du bureau d’étude ingénierie et du comité de pilotage de l’entreprise

Mobilisation des acteurs en phase construction

En amont et durant la construction, il y a eu une forte collaboration entre les acteurs et notamment entre les deux entreprises concernées par les lots charpentes et murs paille.

Prise en main

La bonne prise en main du bâtiment était attendue puisque les utilisateurs ont été impliqués dès le départ. Les utilisateurs ont la main sur la gestion de la lumière artificielle, sur l’ouverture/fermeture des protections solaires extérieures (BSO et volet roulant pour les fenêtres de toit).

Intervenants

Intervenants

Conception

LotsEntreprises
Maître d’oeuvreNOX Ingénierie (Rennes – 35)
Architecte10i2la (Rennes – 35)
Bureau de contrôleQualiconsult (Vannes – 56)
SPSDEKRA (Vern Sur Seiche – 35)

Construction

LotsEntreprises
Gros oeuvre – TerrassementMGO  (Plescop – 56)
Mur paille – ossature boisEchopaille (Larré – 56)
Charpente boisEBC56 (Grand Champ – 56)
Couverture – bardageBOUSSICAUD (Plescop – 56)
Menuiseries extérieuresALU DE BRETAGNE (Landevant – 56)
Menuiseries intérieures – cloisons – plafondsVOLUTIQUE (Vannes – 56)
SolLE BETON CREATIF (Hillion- 22)
FaïenceARENA (Vannes – 56)
PeintureVOLUTIQUE (Vannes – 56)
Plomberie – ventilationBROCELIANDE (St Abraham – 56)
ElectricitéJC ANDRE (Queven – 56)
Agencement intérieurMENUISERIE MERIL (Noyal sur Vilaine – 35)
MobilierOUEST MOBILIER (Pacé – 35)