Catherine De Wolf : Apprendre l’ingénierie dans un livre d’histoire, le cas de Pines Calyx

« Feuilleter un livre d’histoire peut nous apprendre énormément sur les techniques de construction. Avant l’exploitation abondante actuelle des ressources non renouvelables, les maîtres constructeurs concevaient déjà des miracles (ou presque). Les cathédrales gothiques sont tout aussi stupéfiantes que les gratte-ciels à New York, Dubaï ou Shanghai car elles ont été construites à une époque où la connaissance de la stabilité était empirique. N’ayant pas accès aux méthodes d’éléments finis et aux logiciels actuels, ces maîtres se basaient sur leur expérience et celle de leurs prédécesseurs.  Une offre plus restreinte en énergie, budget et méthodes de calcul a conduit à une créativité d’utilisation des matériaux et de construction. Les ingénieurs actuels peuvent encore apprendre beaucoup de l’histoire.

L’architecture contemporaine a en effet un rapport assez conflictuel avec l’environnement. Une conception alternative, inspirée de l’histoire, pourrait diminuer le carbone des bâtiments. J’utilise ce mot pour désigner l’équivalent de CO₂ comme une mesure des gaz à effet de serre. Afin d’éviter des catastrophes climatiques irrévocables, le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) insiste sur le fait qu’il faut réduire le carbone maintenant, pas dans 20 ou 50 ans. Au lieu d’économiser seulement la consommation potentielle de chauffage et d’éclairage durant la future utilisation du bâtiment, nous devons également réduire nos émissions durant l’extraction des matériaux, leur production, leur transport vers le chantier, la construction ou démolition du bâtiment et la gestion des déchets. C’est ce qu’on appelle le carbone intrinsèque, le carbone émis lié à l’énergie grise, à l’opposé du carbone opérationnel lié à l’énergie du chauffage et de l’éclairage. Contrairement à ce carbone opérationnel qui peut s’améliorer dans le futur grâce à des mesures d’efficacité énergétique, les émissions de carbone intrinsèque sont immédiates : une fois qu’elles sont émises, le mal est fait de manière irréversible.

Pines Calyx

Un exemple d’un bâtiment inspiré par l’histoire afin de diminuer non seulement le carbone opérationnel, mais également le carbone intrinsèque est le Pines Calyx au Royaume Uni. Le concept du Pines Calyx est une salle de conférence, de mariage et d’évènement bonne pour la santé avec une empreinte carbone la plus basse du pays. Grâce à son utilisation efficace des matériaux et leur choix, le carbone intrinsèque de cette salle se situe aux alentours de 40 kg_CO2e par m² de surface au sol utile. Dans le cadre du Structural Design Lab au MIT, j’ai obtenu des données de plus de 200 bâtiments existants par l’industrie. Avec ses 40 kg_CO2e/m², le Pines Calyx a un ordre de grandeur de moins que la moyenne des 200 bâtiments. Comparez ceci aux bâtiments culturels récents dans le monde, qui consomment un carbone intrinsèque entre 400 et 600 kg_CO2e/m².

Les murs sont érigés en craie compressée, tel un mur pisé (de terre crue). Cette technique de construction n’a plus été utilisée ces dernières décennies mais c’est une des plus vieilles méthodes pour construire des murs. La Grande Muraille de Chine est faite de terre crue compressée, dite pisé. Le plafond du Pines Calyx est un dôme de carrelages. Afin de créer une coque extrêmement mince, la méthode de construction de voûte catalane a été utilisée. Ce système d’arche-carrelage a été breveté en 1885 par l’architecte et constructeur espagnol Rafael Guastavino. Les formes nous rappellent d’ailleurs les chefs d’œuvre d’Antoni Gaudí. La construction ne nécessite pas d’échafaudage, ce qui économise également les émissions sur chantier. Les matériaux sont locaux et naturels et la méthode de construction historique diminue considérablement les quantités de matériaux requises.

En plus d’un carbone intrinsèque très bas, ce bâtiment utilise également le gain solaire passif, la ventilation naturelle et la masse thermique afin de minimiser le carbone opérationnel. Le Pines Calyx a gagné plusieurs prix. Ceci est la preuve qu’un concept simple inspiré par l’histoire peut avoir une influence très bénéfique sur la réduction de l’impact environnementale de l’architecture. »