Rôle sociétal de la construction
- Impact économique : représente ~6 % du PIB en France.
- Rôle social : accès au logement, infrastructures, besoins économiques.
- Rôle environnemental : ~40 % de la consommation énergétique (chauffage, ECS), gestion de l’eau.
- Construction = levier économique, social, environnemental, emploi, transition énergétique.
Impact de la sinistralité pour un maître d’ouvrage (MOA)
- Coûts : réparations, expertises, hausse assurance DO.
- Impact commercial : avis négatifs, difficulté pré-commercialisation.
- Sinistralité moyenne assurances DO ~88 %, RC décennale ~130 %.
- MOA efficace maîtrise qualité technique, contrôle, sélection rigoureuse partenaires.
Réponse normative à la sinistralité
- Limitation défauts techniques : bonnes pratiques, uniformisation méthodes calcul.
- Détection précoce : contrôles intermédiaires, réceptions par lot, essais techniques.
- Harmonisation pratiques : référentiel technique commun, moins d’erreurs.
- Protection juridique et assurance : conformité normative exigée, réduit primes.
- Réduction litiges : moins de défauts, argument juridique solide, image protégée.
Normes européennes - Eurocodes
| Norme | Domaine | Application |
|---|---|---|
| EN 1991 (Eurocode 1) | Actions (charges) | Poids, neige, vent, feu, etc. |
| EN 1992 (Eurocode 2) | Béton | Structures béton, feu, ponts |
| EN 1993 (Eurocode 3) | Acier | Structures acier, feu |
| EN 1994 (Eurocode 4) | Acier-Béton | Structures mixtes |
| EN 1995 (Eurocode 5) | Bois | Structures bois |
| EN 1996 (Eurocode 6) | Maçonnerie | Ouvrages maçonnerie |
| EN 1997 (Eurocode 7) | Géotechnique | Reconnaissance terrains, essais |
| EN 1998 (Eurocode 8) | Parasismique | Résistance aux séismes |
- Eurocodes obligatoires en France depuis 2010 pour projets publics et permis post-2010.
- Usage BAEL (ancienne norme) expose à risques juridiques et d’assurance.
NF DTU (Documents Techniques Unifiés)
- Normes françaises volontaires, précisent conditions techniques d’exécution.
- Résultat d’un consensus entre acteurs (entrepreneurs, MOA, architectes, etc.).
- Normes d’usage contractuel, considérées comme règles de l’art par tribunaux.
- Ne spécifient pas les performances produits, mais la mise en œuvre.
- Ciblent ouvrages courants avec techniques maîtrisées.
Norme française - Avis Technique (Atec)
- Évaluation collégiale de procédés innovants par Groupe Spécialisé (GS).
- Informe sur comportement durable, domaine d’emploi, mise en œuvre.
- Indispensable pour couverture assurance des procédés non traditionnels.
Résistance des matériaux (RDM) appliquée au bâtiment
- Structure = ossature portant poids propre, charges d’exploitation, actions extérieures.
- Éléments : planchers, poutres, poteaux, murs, fondations.
- Charges : permanentes (poids murs, planchers), exploitation (personnes, meubles), climatiques (vent, neige, thermique).
- Dilatation thermique : matériaux s’allongent à chaud, se rétractent à froid, contraintes internes si bloqués.
- Joints de dilatation : espaces pour absorber mouvements thermiques, espacements variables selon matériau.
- Différence joint de dilatation (séparation complète) et joint de fractionnement (entaille contrôlant fissures).
Comportement des matériaux
| Matériau | Résistance | Comportement | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|---|---|
| Acier | Traction et compression | Ductile, domaine élastique défini | Forte résistance, déformations visibles | Corrosion, perte résistance feu |
| Béton | Compression | Fragile en traction | Résistance compression élevée | Faible traction, nécessite acier (béton armé) |
| Bois | Variable selon fibres | Anisotrope | Léger, souple, bon en traction/compression parallèle fibres | Sensible humidité, insectes, faible feu |
- Zone élastique : déformation réversible, structure stable, règles de calcul basées sur ce domaine.
- Zone plastique : déformation permanente, rupture possible.
Dimensionnement d’un ouvrage
- Marges de sécurité nécessaires pour incertitudes charges, matériaux, mise en œuvre.
- Charges variables et climatiques aléatoires, usages évolutifs.
- Matériaux hétérogènes, erreurs chantier, tolérances.
- États Limites :
- État Limite de Service (ELS) : déformations excessives, fissures, vibrations (signaux d’alerte).
- État Limite Ultime (ELU) : rupture, effondrement.
- Marges visent intervalle entre ELS et ELU pour sécurité.
Fondations
- Éléments ancrés dans le sol, transmettent charges au sol d’assise.
- Types : superficielles (semelles isolées, filantes, radiers), profondes (pieux, puits).
- Fondations ne doivent pas provoquer tassements incompatibles (>15 mm différentiel).
- Choix fondation dépend charge bâtiment et capacité portante du sol.
Sols et géotechnique
| Type de sol | Caractéristiques | Capacité portante | Particularités |
|---|---|---|---|
| Rocher | Très résistant | Excellente | Coût terrassement élevé |
| Sols grenus (sables, graves) | Perméables, grains détachés | Très bonne | |
| Sols fins (argiles) | Cohésifs, faible perméabilité | Faible à moyen | Retrait-gonflement, sensible humidité |
| Limons | Taille intermédiaire | Faible à moyen | Moins sensible que argiles |
| Tourbe | Organique, saturée eau | Nulle | Très compressible |
| Remblais poubelles | Hétérogènes, instables | Très faible | Risque sinistralité tardive |
- Retrait-gonflement argiles : variations humidité → gonflement/assèchement → tassements différentiels.
- Végétation proche : racines assèchent sol, provoquent tassements différentiels.
- Étude géotechnique : analyse sol pour conception fondations, missions G1 à G4 selon complexité.
Renforcement du sol
- Colonnes ballastées : trous remplis de gravier compacté, améliore portance et drainage.
- Inclusions rigides : mini-pieux en béton non liés structurellement, répartissent charges.
- Compactage dynamique : masse tombante densifie sol en profondeur.
- Préchargement : charge temporaire pour accélérer tassements et stabiliser sol.
Pieux
- Fondations profondes transmettant charges à couches résistantes profondes.
- Pieux portés : appui au fond, charges concentrées.
- Pieux flottants : transfert par frottement latéral, sols compressibles profonds.
Eau dans le sol
- Nappe statique : variation saisonnière hauteur eau.
- Nappe versante : circulation d’eau variable, difficile à identifier.
- Construction sous nappe : nécessite rabattement (pompage), cuvelage étanche, attention poussée d’Archimède (risque soulèvement).
Soutènement
- Retient terres pour construction provisoire ou définitive.
- Types murs : poids (contrebalancement), parois ancrées (ancrage sol), cantilever (semelle sous terres).
- Drainage obligatoire pour réduire pression hydrostatique.
Chauffage et ECS (Eau Chaude Sanitaire)
- Chauffage compense déperditions thermiques (parois, renouvellement air).
- Apports thermiques : internes (occupants, appareils), solaires (vitrages).
- Température base dimensionnement : intérieur 19°C, extérieur -10°C (ΔT=29°C).
- ECS : confort, disponibilité immédiate, hygiène (>55°C pour éviter légionelles).
- Bouclage ECS : circulation permanente pour éviter attente et gaspillage, mais pertes thermiques.
- Bouclage chauffage collectif : risque déséquilibre hydraulique, sur/sous-chauffe.
Moyens de chauffage
| Type | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|
| Électrique | Faible coût installation | Coût énergie élevé |
| Chaudière gaz | Simple, fiable, peu encombrante, rendement 95% (condensation) | Nécessite réseau gaz |
| Chaudière fioul | Fiable, durée vie 20 ans | Stockage, pollution particules |
| Réseau urbain | Gain place, sécurité, prix stable | Dépendance fournisseur |
| Chaudière bois | Écologique | Coût élevé, entretien fréquent, pollution particules |
| Poêle individuel | Simple | Chauffe localisé, régulation difficile |
| PAC (Pompe à chaleur) | COP 3-5, valorise énergie gratuite | Puissance non modulable 0/100%, coût initial |
Pompe à chaleur (PAC) - fonctionnement
- Évaporation : fluide capte chaleur extérieure, devient gaz.
- Compression : compresseur élève pression et température (utilisation électrique).
- Condensation : fluide chaud chauffe eau ou air, redevient liquide.
- Détente : chute pression/température, fluide refroidi.
Thermique du bâtiment
- Bâtiment = principal consommateur énergie en France (~42,5 %).
- Calcul RT/RE : conventionnel, scénario standardisé, température base 19°C.
- Réalité : température moyenne logements 21-22°C → +7% consommation par °C.
- Déperditions thermiques : conduction, convection (ventilation, infiltrations), rayonnement.
- Étanchéité à l’air : max 0,6 m³/h/m² (maison individuelle), test obligatoire.
- Déphasage thermique : retard transmission chaleur à travers paroi, dépend masse, épaisseur, conductivité.
- Ponts thermiques : zones faibles isolation, pertes accrues.
- Confort thermique : dépend température air, parois, vitesse air, humidité.
Réglementation thermique (RT/RE2020)
- Objectifs : limiter consommation, améliorer confort, réduire impact CO₂, encourager ENR.
- Critères : enveloppe (isolation, ponts thermiques, étanchéité), systèmes énergétiques, confort d’été.
- RE2020 : calcule impact carbone sur 50 ans (IC Construction + IC Énergie).
- Fiches FDES : déclaration environnementale matériaux, favorisées par MOA.
- Conseils : formes simples, limiter sous-sols, réduire surfaces annexes.
Électricité - installation
- Raccordement lié au permis de construire, délai 2-6 mois ou plus si extension réseau.
- Monophasé : 1 phase + neutre + terre.
- Triphasé : 3 phases + neutre + terre, nécessaire >12 kVA, équilibrage charges.
- Surcharge : courant > capacité câble, risque échauffement et incendie.
- Court-circuit : contact phase-neutre, arc électrique, protection magnétique disjoncteur.
- Défaut de serrage : micro-arcs, risque incendie sournois.
- Disjoncteur divisionnaire : protège contre surcharge et court-circuit.
- Interrupteur différentiel 30 mA : protège personnes contre électrocution.
- Terre : évite choc électrique en cas de défaut d’isolement.
Volumes de protection électrique (NF C 15-100)
| Volume | Description | Équipements autorisés |
|---|---|---|
| 0 | Intérieur baignoire/douche | Aucun sauf TBTS 12V |
| 1 | Jusqu’à 2,25 m au-dessus volume 0 | Chauffe-eau, luminaires TBTS IPX5 |
| 2 | 60 cm autour volume 1 | Luminaires classe II, prises rasoirs avec transformateur |
| 3 | Au-delà volume 2 | Prises, lave-linge, interrupteurs classiques |
- Liaison équipotentielle supplémentaire : relie éléments conducteurs à la terre.
- Indice de protection (IP) adapté selon volume (ex : IPX4 en volume 2).
Menuiseries extérieures
- Fonctions : sécurité, étanchéité air/eau, isolation thermique/acoustique, occultation, ventilation.
- Qualité dépend fabrication, pose, support, environnement.
- Performance étanchéité : classement A* (air), E* (eau), V* (vent).
- Conductivité thermique Uw : plus faible = meilleure isolation (PVC ≤1,4, bois ≤1,6, alu ≤1,8 W/m².K).
- Vitrages : double vitrage (ex : 8/14/4), verre trempé sécurité, vitrages techniques (coupe-feu, acoustique, autonettoyant).
- Entrées d’air : nécessaires pour VMC, nombre selon pièces.
- Isolation acoustique : Rw cumul châssis, vitrage, entrée d’air, cadre VR.
Portes
- Acoustique : Rw ~39 dB standard porte palière.
- Coupe-feu : REI 30 (30 min résistance), protège propagation incendie.
- Anti-effraction : certification A2P (BP1 5 min, BP2 10 min, BP3 20 min), essais résistance serrure et vantail.
Revêtements de façades
- Fonctions : protection eau, esthétique.
- Types : enduits (minéraux, organiques), bardages (bois, métallique, composite).
- Enduits minéraux : chaux/ciment, perméables à la vapeur, pose en 3 couches.
- Enduits organiques (RPE) : résines, élastiques, moins respirants, utilisés en ITE.
- Bardages : lame d’air ventilée obligatoire, bois classe 3 minimum, métal (acier galvanisé, alu).
- Bardage composite : avis technique obligatoire.
Isolation thermique extérieure (ITE)
- Compatibilité avec sécurité incendie à vérifier.
- Isolants combustibles augmentent rapidité propagation incendie.