K.118, baubüro in situ

Sur le site de l'ancienne usine Sulzer à Winterthur, en Suisse, baubüro architects a réalisé une extension verticale d'un bâtiment industriel in situ. Le projet K.118 a fait figure de pionnier grâce aux quantités impressionnantes de matériaux réutilisés qu'il a réussi à intégrer, et a également conduit à la création de Zirkular, une entreprise dérivée qui se concentre sur le conseil aux architectes et aux maîtres d'ouvrage qui souhaitent faire de même.

Un échantillon de la liste des matériaux réutilisés dans K.118 illustre immédiatement les réalisations du projet : une structure de soutien en acier (71 t), un revêtement (1400 m²) et un escalier extérieur, des planchers en bois (980 m²), des menuiseries extérieures (220 m²), des panneaux solaires (20 kWc), une isolation de toiture en EPS (265 m²), des radiateurs (24 t), des panneaux OSB (2,7 t), etc. Ces chiffres sont d'autant plus impressionnants que l'équipe à l'origine de K.118 a à peine pu faire appel à un marché du reemploi  bien établi. Voici un bref compte-rendu de leur processus de travail, basé sur le compte-rendu complet du projet dans la publication Reuse in Construction, A Compendium of Circular Architecture.

La carte des récoltes

En 1996, Barbara Buser, qui deviendra plus tard l'une des fondatrices de baubüro in situ, a fondé avec Klara Kläusler la Bauteilbörse Basel, une place de marché virtuelle pour les éléments de construction. L'idée de la Bauteilbörse était simple : relier l'offre (virtuelle) de matériaux qui seront libérés des sites de démolition prévus avec des projets qui peuvent donner une seconde vie à ces matériaux. L'avantage de ce lien est qu'il permet d'éviter les coûts de transport, de stockage provisoire et de manutention qui seraient autrement nécessaires. Les éléments de construction ne seront démontés et préparés en vue de leur réutilisation qu'au moment où un acheteur se présentera. La Bauteilbörse a très tôt exploité le potentiel d'Internet pour simplifier ce lien, et a ensuite été imitée par des initiatives telles que l'Oogstkaart (littéralement: la carte des récoltes) (2005), fondée par l'entreprise néerlandaise Superuse. Aujourd'hui, le modèle de la carte des récoltes est un nom familier dans l'industrie.

Dans le même temps, la Bauteilbörse a rapidement atteint les limites du modèle de carte des récoltes. Seule une fraction (environ 10 %) des matériaux proposés trouvait effectivement preneur, et les coûts de fonctionnement et d'entretien de la place de marché atteignaient des sommets inattendus. La Bauteilbörse a alors commencé à récupérer et à vendre elle-même des matériaux de construction usagés, en y associant des emplois sociaux, et a évolué vers un commerce de matériaux avec un approvisionnement stable de certains produits. 

Bien que la Bauteilbörse ait eu quelques adeptes, le marché suisse du réemploi semble se composer principalement d'organisations motivées par la  conviction et l’enthousiasme plutôt que par l’évidence économique. Pour l'instant, il n'y a pas d'approvisionnement stable en matériaux usagés. Les raisons exactes en sont sans doute multiples et peu étudiées, mais Andreas Oefner, dans Reuse in Construction, souligne principalement les coûts de main-d'œuvre plus élevés que dans le reste de l'Europe, ce qui rend les coûts relatifs des matériaux et de l'énergie encore plus bas. En outre, l'énorme pression exercée sur le marché immobilier suisse pourrait jouer sur le marché du réemploi dans ce pays plus qu'ailleurs.

Chasse et cueillette

Sans accès à un approvisionnement stable en matériaux de réemploi ni à une carte de récolte opérationnelle, l'équipe à l'origine du projet K.118 a dû faire appel à plusieurs "Bauteiljäger", que l'on peut traduire par "chasseurs de matériaux" ; il s'agit pour la plupart de jeunes architectes ou de stagiaires qui traquent de manière proactive les sites de démolition, contactent les propriétaires et compilent un catalogue d'éléments de construction sur lequel l'équipe de conception peut s'appuyer pour faire ses choix. La structure porteuse en acier, le bardage, une partie de la menuiserie et l'escalier de secours, entre autres, ont été acquis de cette manière.

Par chance, les chantiers de démolition planifiés sont relativement faciles à repérer dans le paysage urbain. Selon les règles d'urbanisme suisses, tout demandeur de permis de construire doit "simuler" l'impact du futur projet au moyen d'un "Baugespann", c'est-à-dire une délimitation physique du nouveau volume avec des câbles et des poteaux. Bien que ce ne soit pas l'objectif initial du Baugespann, il s'avère être un excellent outil d'urbanisme pour anticiper le plus tôt possible la sortie des matériaux des chantiers de démolition.

Mais justement, l'équipe ne rencontre un chantier de démolition que lorsque celui-ci est déjà entamé et que l'entreprise de démolition est sur le point de commencer son travail. Cela ne fait qu'augmenter la pression sur l'équipe de conception et les négociations pour l'achat des matériaux. En outre, les négociations avec les propriétaires se déroulent généralement plus facilement qu'avec les entrepreneurs en démolition, qui sont d'abord indulgents, mais qui freinent lorsqu'ils constatent qu'il y a une demande effective pour les matériaux qui seront libérés. L'équipe de conception passe au crible les taux de mise en décharge et les prix de la ferraille

La pression du temps oblige les architectes à penser au-delà du calendrier traditionnel et de l'expertise définie. Après avoir localisé et mesuré la structure porteuse en acier, les ingénieurs commencent à discuter de la possibilité de l'utiliser dans le nouveau projet, mais un entrepreneur désireux et capable de travailler avec des matériaux usagés est également contacté immédiatement. Les connaissances de cet entrepreneur étant également utiles lors du démontage et du transport des éléments, il est fait appel à lui bien plus tôt que d'habitude. Parallèlement, l'équipe de conception vérifie l'adéquation de la structure avec les grandes lignes déjà tracées et examine la manière dont le projet doit interagir avec la structure, ce qui déterminera la hauteur des étages, la grille structurelle, etc. Une chasse aux matériaux réussie fait le lien entre toutes ces parties.

Les matériaux collectés qui trouveront leur place dans le projet sont stockés dans divers hangars sur le site, mis à la disposition de l'agence pendant toute la durée du projet. Un tampon minimum entre l'offre et la demande (normalement garanti par les négociants en matériaux de réemploi) a été exigé pour tous les lots de matériaux.

Planification et conception circulaires

Baubüro in situ parle alors d'un processus de conception circulaire ; les choix de conception sont toujours faits en dialogue avec les conditions techniques et logistiques imposées par les matériaux récupérés. La conception détermine quelles trouvailles sont fructueuses, mais dans un même temps devra toujours s'y conformer. La conception de la façade est une illustration frappante de l'interaction entre la découverte et la conception. Lors du démontage des tôles d'acier que l'équipe avait prévu d'utiliser comme revêtement, les tôles se sont avérées avoir des profils différents et ne pas pouvoir toutes se chevaucher. De telles surprises ont déclenché une réaction en chaîne de questions de conception ; la connexion de la façade à la structure porteuse, à la menuiserie, aux stores et au bâtiment existant a dû être redessinée en détails. Les bandes horizontales qui se chevauchent avec le jeu et qui sont caractéristiques de la composition finale de la façade en sont le résultat.

Bien que la plupart des matériaux concrets et des choix de conception soient difficiles à reproduire, l'équipe du Baubüro in situ a tiré de ces expériences quelques grands principes de conception qui peuvent être réutilisés. Ces principes vont de l'intégration de tolérances, comme cela s'est avéré nécessaire pour le bardage, à la séparation des différentes couches structurelles, de sorte que la composition de la façade ne soit pas dictée par le rythme de la structure porteuse. Bien que l'équipe de K.118 ait appris à gérer les incertitudes à un degré extrême, même une pratique de réemploi  professionnalisée devra essentiellement gérer les complexités des matériaux existants, par opposition à la “calculabilité” des matériaux manufacturés. Dans tous les cas, la robustesse et l'ouverture seront des qualités indispensables pour une pratique de conception à l'épreuve du temps. 

En outre, la méthode de collecte in situ de baubüro montre clairement que la pratique de réemploi de l'avenir peut être façonnée de différentes manières. Toutefois, la logistique de l'opération de récupération et de stockage, ainsi que le nettoyage, la réparation, la révision et la remise à neuf des éléments en question seront toujours au centre des préoccupations. Dans le K.118, situé dans une ancienne zone industrielle, baüburo in situ a pu choisir sans réserve des matériaux pouvant être réutilisés tels quels, sans examen approfondi ni modification, grâce à des décisions de conception intelligentes. La recherche d'un entrepôt approprié sur place et la prise en charge de l'organisation des nombreux flux de matériaux, a permis de réaliser K.118 : une architecture de chasseurs-cueilleurs

Matériaux réutilisés

Provenant de revendeurs de matériaux de réemploi :

- Isolation acoustique: 980  m²
- Bois de construction: 16,2 m³
- Isolation en cellulose: 3069 kg
- Provenant de sites de démolition ou de rénovation :
- Element structurels en acier : 71 t
- Tôles d'aluminium et d'acier : 1400  m²
- Escalier extérieur en acier
- Rampes en acier : 45 m
- Toiture en bois : 295  m²
- Murs en bois : 324  m²
- Revêtement intérieur des murs en panneaux de bois: 2790 kg
- Planchers en bois : 983  m²
- Autre bois de construction : 5,6 m³
- Portes en bois massif : 16 pièces   
- Fenêtres (principalement en aluminium) : 220  m² 
- Volets de fenêtre en bois : 44 pc.
- Revêtement mural en dalles de granit, 30 mm : 70 pc.
- Panneaux solaires : 20kWp
- Isolation EPS pour le toit : 265  m²
- Radiateurs : 24 pc   
- WC, lavabos : 12 pc

Autres matériaux et interventions circulaires :

- Paille et argile pour la construction des murs
- Préservation de la façade existante et préservation + renforcement de la structure existante du bâtiment industriel
- Le peu de béton utilisé a été réalisé avec des agrégats recyclés.

Lire plus

- Eva Stricker et al., eds., Reuse in Construction: A Compendium of Circular Architecture (Zurich: Park Books, 2022).
- Le projet sur le site web de baubüro in situ: https://www.insitu.ch/projekte/196-k118-kopfbau-halle-118

Autres liens:
https://www.zirkular.net/
https://cirkla.ch/
https://www.useagain.ch/de/
https://salza.ch

Crédits