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La préfabrication n’est pas nouvelle au 21N.-É. Siècle; Bien que le terme soit né pendant la révolution industrielle, la technologie en tant que processus holistique de conception, de fabrication et de construction vient tout juste d’atteindre sa maturité. Aujourd’hui, nous parlons de préfabrication en termes d’efficacité, de faible coût et de durabilité, mais il a fallu beaucoup de chemin pour devenir ce que nous sommes aujourd’hui.
Sommaire
La première phase de l’architecture des maisons préfabriquées
L’acier et le béton sont deux des matériaux de construction les plus courants sur la planète aujourd’hui, mais ce sont des inventions relativement nouvelles. Les deux ont été utilisés dans la production de masse et à des fins structurelles pendant le boom technologique des première et deuxième révolutions industrielles. Étant donné que les deux matériaux sont à base de fonte, une production externe – la préfabrication – est inévitablement requise dans la fabrication de structures en béton et en acier. La construction de bâtiments avec des composants standardisés et préfabriqués a fait le premier pas vers la mécanisation.
Dessin du Crystal Palace nouvellement érigé à Sydenham, Londres, 1854. Image via Crystal Palace : Palais du Peuple par Graham Reeve
Le Crystal Palace (construit en 1851) est un exemple des premiers bâtiments préfabriqués de grand format. Située principalement à Hyde Park, Londres était le site de la grande exposition des fabricants de toutes les nations, et la structure massive de verre et de fer non seulement abritait l’événement, mais démontrait également le potentiel de l’industrie qu’elle célébrait. En tant que construction préfabriquée typique, les composants en fonte et les vitres ont été amenés sur le chantier et assemblés en six mois.
Le caractère préfabriqué du bâtiment a permis par la suite de le démonter après l’exposition, de le transporter et de le reconstruire à Crystal Palace Park au sud de Londres. Le Crystal Palace présente les caractéristiques de base de l’architecture préfabriquée, notamment : la production hors site de la plupart des composants structurels, un assemblage rapide sur site et un transport facile tout au long du cycle de vie du bâtiment.
Vue extérieure du Centre Pompidou. Image via centerpompidou.fr.
Pourtant, à ce stade précoce, la préfabrication était une technologie qui aidait à repousser les limites de la construction sur site, plus qu’une méthodologie ou un style (comme on l’appellerait aujourd’hui). Des projets publics célèbres tels que l’Opéra de Sydney et le Centre Georges Pompidou, par exemple, ont tous deux utilisé une quantité importante de composants préfabriqués, mais ils sont classés comme architecture expressionniste et high-tech plutôt que comme conception préfabriquée.
Architecture préfabriquée avant le 21ème siècle
Même dans les décennies qui ont précédé le 21e siècle, avant que la modélisation numérique ne devienne populaire et que la fabrication numérique ne fasse son apparition, les processus de préfabrication offraient encore beaucoup de possibilités d’amélioration. Si des composants qui ne sont pas parfaitement adaptés sont fabriqués, des coûts supplémentaires pour la reprise des composants défectueux et le transport correspondant peuvent survenir, en particulier dans le cas de formes complexes. Dans de telles circonstances, le coulage sur site était plus rapide car les erreurs pouvaient être corrigées pendant le processus de construction.
Néanmoins, l’architecture des maisons préfabriquées en particulier a aidé à résoudre la pénurie de logements d’après-guerre dans des villes comme Londres, où les dommages importants et les ressources étaient rares. Les structures préfabriquées étaient la solution parfaite pour les structures à petit budget et répétitives. Même après la phase de récupération après la guerre, la préfabrication a continué dans sa phase de développement et s’est développée comme dans les dernières décennies du 20ème siècle.
Architecture préfabriquée contemporaine
Alors que nous entrons dans l’ère du numérique et de l’information, le raffinement et la généralisation de la conception et de la fabrication numériques ont élevé le concept de préfabrication au-delà de son statut antérieur de technologie de réalisation de bâtiments. Au lieu de cela, il est devenu une méthodologie de conception à part entière. Parallèlement au développement de systèmes tels que le BIM (Building Information Modeling) – qui prennent en charge une meilleure synchronisation des données et des informations entre les différentes phases du cycle de vie d’un bâtiment – le temps et la rentabilité des bâtiments préfabriqués ont récemment été portés à un niveau sans précédent.
Les structures préfabriquées couramment utilisées dans l’architecture contemporaine peuvent être grossièrement divisées en trois catégories, en fonction du matériau de construction principal : le béton préfabriqué, les pièces préfabriquées en acier et les pièces préfabriquées en bois. Des trois, un système en acier préfabriqué est le moyen le plus simple de répondre aux attentes statiques en raison de la nature mécanique du matériau. Les systèmes en béton, d’autre part, nécessitent généralement un coulage sur place au niveau des connexions entre les éléments préfabriqués, ce qui entraîne une perte possible de stabilité.
Les systèmes en béton préfabriqué sont généralement renforcés avec de l’acier. Un système d’ossature en béton préfabriqué peut être utilisé pour les bâtiments bas, tandis qu’un hybride d’ossatures préfabriquées et de murs porteurs préfabriqués est mieux adapté aux bâtiments de moyenne hauteur ou aux structures qui nécessitent de meilleures performances structurelles. Dans la plupart des cas, le coulage sur site reste un moyen plus simple de tirer le meilleur parti du béton en tant que matériau de construction, car les joints entre les composants peuvent nécessiter un renforcement supplémentaire, contrairement aux constructions coulées sur place dans une pièce unitaire. En raison de la norme de joint élevée des systèmes préfabriqués en béton, la performance statique de ces systèmes dépend donc fortement de la qualité de fabrication et de construction.
Intérieur de l’immeuble de bureaux Tamedia en bois préfabriqué par Shigeru Ban Architects, Zurich, Suisse.
En comparaison, les structures à ossature en acier préfabriquées ont une plus grande tolérance pour les joints et les composants en acier, qui sont en grande partie recyclables. Cependant, la chaleur nécessaire à la production et à la reproduction de l’acier est encore largement supportée par la combustion de combustibles fossiles, ce qui entraîne l’importante empreinte carbone de l’acier. Les matériaux cultivés naturellement comme le bois, en revanche, peuvent être à faible émission de carbone et renouvelables (uniquement dans les régions où le bois d’œuvre est une riche ressource locale).
Façade du logement Hadaewon par KKKL / Kim Kiwon & Kelly Lwu.
Photo de construction de Hadaewon Housing.
En plus des composants structurels, la préfabrication peut également fonctionner sans problème avec des méthodes de construction modulaires, dans lesquelles des unités prêtes à l’emploi sont fabriquées à l’extérieur et empilées sur place. Cela permet des processus de construction encore plus rapides, ce qui est une approche idéale pour les ambitions de conception sur des chantiers de construction restreints ou des chantiers de construction avec des exigences strictes pour contrôler les effets de la construction. Sur un terrain étroit avec des contextes de vie intimes tels que celui du logement Hadaewon primé A +, des modules préfabriqués ont permis un processus de construction rapide, silencieux et propre, par exemple.
Après des décennies de développement technologique, nous sommes maintenant bien équipés pour explorer davantage le potentiel de l’architecture préfabriquée et la considérer comme le moyen standard de réduire l’impact environnemental de nos conceptions – les possibilités ne font que s’étendre !
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