urban mining – Adokin

Reusing posidonia

À Formentera, dans les îles Baléares, le projet LIFE Reusing Posidonia avait pour but de réduire significativement l’empreinte écologique d’un bâtiment de logements sociaux en utilisant des ressources locales et des techniques artisanales, tout en démontrant la viabilité de telles solutions. L’objectif était notamment de réduire de 50% tant les émissions de CO₂ liées à la construction que la production de déchets qui en découle, en maintenant un surcoût inférieur à 5%. Plus concrètement, ce projet d’adaptation au changement climatique, achevé en 2018, consistait en la création et la monitorisation de 14 logements sociaux. Dans le cadre du programme européen LIFE (LIFE12/ENV/ES/000079, LIFE+ 2012), celui-ci était porté par une entité publique de promotion de logements sociaux, l’Instituto Balear de la Vivienda (IBAVI), en collaboration avec la Dirección General de Energía y Cambió Climático de la Communauté Autonome des Îles Baléares. Pour atteindre leurs objectifs, les architectes de l’IBAVI s’inspireront de l’architecture traditionnelle en utilisant principalement des ressources locales. Parmi celles-ci, la posidonie, une herbe marine dont les feuilles mortes viennent s’échouer sur les plages et qui peuvent être utilisées comme isolant, mais aussi des matériaux de réemploi!

Au-delà des avantages environnementaux indéniables, la dimension économique et sociale a également son importance pour les responsables du projet, qui déclarent: « au lieu d’investir dans une industrie chimique située à 1500 km, nous consacrerons le même budget à une main d’oeuvre locale peu qualifiée ». Tout en faisant la promotion du logement social, il s’agit donc aussi de soutenir une industrie artisanale locale et écologique. Une architecture low-tech, mêlant ressources disponibles sur l’île (grès, argile, céramique, chaux aérienne), matières importés mais avec certification environnementale (bois, chaux hydraulique) et matériaux de réemploi, semble donc être la combinaison qui permette d’atteindre ces objectifs. Un tel choix nécésite néanmoins la prise en compte, dès la conception du projet, de systèmes constructifs intégrant ces matériaux spécifiques. L’accent a également été mis sur la performance énergétique du bâtiment, de classe A, notamment par l’utilisation de béton cellulaire. Et l’influence de l’architecture traditionnelle se traduit aussi par la conception bioclimatique des logements. Les porches, pergolas ou persiennes sont tout sauf décoratifs et il en va de même des câbles tendus en façade, qui facilitent le développement de plantes grimpantes.

Reused construction pallets and dry Posidonia, LIFE Reusing Posidonia, 2017, Sant Ferran (Formentera, Balearic Islands) – foto: IBAVI (courtesy of IBAVI)

L’un des éléments fares du projet est donc la posidonie, protégée et indispensable à la conservation des plages, et dont l’utilisation requiert une autorisation. Cependant la grande quantité de posidonie échouée sur les plages permet, de façon encadrée, d’en prélever la couche supérieure. Ces volumes excédentaires pourraient même servir d’isolation à toutes les nouvelles constructions de l’île. De nombreux tests ont démontrés par ailleurs qu’une fois séchée, elle ne nécésite pas de traitement supplémentaire, le sel marin agissant comme conservateur et biocide.

Reused woodwork in interiors and gates, LIFE Reusing Posidonia, 2017, Sant Ferran (Formentera, Balearic Islands) – foto: José Hevia (courtesy of IBAVI)

Outre l’utilisation de posidonie, le réemploi a aussi une part importante dans le projet. Ainsi, les menuiseries intérieures sont constituées de portes et fenêtres de réemploi, et les portes extérieures du rez-de-chaussée sont fabriquées à partir de lattes en bois de pin provenant d’anciens sommiers. Ces éléments réemployés sont fournis par la Fundació Deixalles de Mallorca (fondation d’économie solidaire active dans les domaines de l’environnement et du traitement des déchets). Faites de bois ancien, les portes et fenêtres ont souvent vu leurs dimensions modifiées et sont utilisées en tant que panneaux coulissants, ce qui simplifie leur intégration au projet. Au total, ce sont plus d’une centaine d’éléments qui seront réemployés! À la réutilisation de terres d’excavation ou de débris de béton cellulaire, s’ajoute également le réemploi de nombreuses palettes, trop chères à renvoyer sur le continent, et utilisées en toiture comme structure secondaire servant de support aux panneaux OSB, une fois répartie la posidonie.

Finalement, les objectifs initiaux de réduction des déchets et des émissions de CO₂ ont été atteints et même dépassés puisque la réduction de CO₂ a été évaluée à plus de 63%. La logique qui traverse tout le projet, depuis sa conception bioclimatique, l’utilisation de techniques artisanales et de matériaux locaux ou de réemploi, à sa finalité sociale, illustre bien l’importance qu’il y a à considérer le réemploi comme partie intégrante, au même titre que d’autres principes, d’une nouvelle approche de l’architecture et de la construction. Nouvelles façons de faire où les matériaux de réemploi disponibles sont à chaque fois différents, comme le sont les ressources naturelles. Aux Baléares, il s’agissait de menuiseries et de posidonie. Quels sont ceux dont nous nous servirons ailleurs?

L’ensemble du contenu présent sur le site du projet LIFE Reusing Posidonia, ainsi que celui que nous reproduisons dans cet article, est disponible sous la licence Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike (CC BY-NC-SA) 4.0. On y retrouve notamment une publication détaillant le projet, à télécharger ici. Une exposition itinérante consacrée au projet a notamment fait escale à Séville, Madrid ou Barcelone.

La philosophie de ce projet en inspirera d’autres, dont un, toujours de logements sociaux, mené également par les architectes de l’IBAVI à Palma de Mallorca, et achevé en 2021. L’utilisation de grès local et de posidonie s’accompagnera cette fois du réemploi en toiture de panneaux de coffrage. Voir à ce sujet un article sur le site de The Architectural Review ou de la revue Arquitectura Viva. La même revue propose d’ailleurs un article sur le projet de Formentera.

BAMB

Le projet européen de recherche et d’innovation (Horizon 2020) BAMB (Buildings As Material Banks) a regroupé 15 partenaires issus de 7 pays dans le but d’instaurer une logique circulaire dans le secteur de la construction. Pendant 4 années, de 2015 à 2019, l’objectif de ces partenaires était de rendre leur véritable valeur aux matériaux de construction afin d’éviter qu’ils ne finissent comme déchets. Deux outils ont été principalement utilisés: le passeport matériaux (Materials Passport) et la conception de bâtiments réversibles (Reversible Building Design). Ceux-ci s’accompagnaient de directives, recommandations politiques et nouveaux modèles économiques circulaires. 6 projets pilotes ont permis de tester cette nouvelle stratégie et plusieurs publications pouvant être consultées sur le site web du projet BAMB sont un intéressant retour d’expérience.

La conception de bâtiments réversibles, facilitant leur rénovation, transformation intérieure ou extérieure et le réemploi de leurs composants, a notamment été testée en Belgique (Circular Retrofit Lab et Build Reversible In Conception), en Bosnie-Herzégovine (Green Design Centre) et aux Pays-Bas (Green Transformable Building Lab). Des scénarios de déconstruction, transformation et reconstruction ont ainsi été envisagés ou mis en pratique en situation réelle ou via des modules expérimentaux, le tout faisant la part belle au réemploi! Ces projets comprenaient également une dimension éducative puisque le Green Designe Centre avait pour objectif de devenir un centre d’information public. Le BRIC (Build Reversible In Conception) était quant à lui fabriqué par et pour les apprenants d’un centre de formation professionnelle (efp) alors que le Circular Retrofit Lab servira de laboratoire aux étudiants de la Vrije Universiteit Brussel (VUB).

Une autre conception réversible a été testée à travers l’élaboration de la structure démontable et adaptable d’une exposition itinérante (Reversible Experience Modules). Celle-ci présentait une série de produits et systèmes constructifs pensés en vue d’un futur potentiel réemploi. Chaque matériau s’accompagnait d’un passeport virtuel, sorte de guide sur la façon de les désassembler et d’éviter leur gaspillage. Le passeport matériaux a été par ailleurs testé en situation réelle en Allemagne (New Office Building). Celui-ci prenait bien sûr en compte le potentiel de réemploi de ces matériaux!

Ferme du Rail

La Ferme du Rail, inaugurée à Paris (XIXe) en 2019, est un équipement de quartier autour de l’agriculture urbaine. Situé sur un terrain difficile d’accès, le long d’une voie de chemin de fer désaffectée, il se veut un espace de production agricole mais aussi un lieu de solidarité, d’hébergement, de formation, de restauration et de rencontre. Les deux bâtiments de la ferme regroupent en effet autour d’un potager central une cantine-restaurant, un hangar et une serre, auxquels s’ajoutent vingt logements destinés à des travailleurs en insertion et à des étudiants ingénieurs, architectes ou en horticulture. Cette ferme low-tech, à la conception bioclimatique, aux matériaux biosourcés ou de réemploi, tournée vers la permaculture et à finalité sociale est née de l’appel à projets urbains innovants Réinventer Paris, lancé en 2014.

Ferme du Rail, 2019, Paris – Réhabail (client), Grand Huit (architecture), Mélanie Drevet (landscaping) – photo courtesy of Grand Huit

À l’origine du projet, on retrouve la coopérative d’architecture Grand Huit qui inscrit son action dans le champ de l’économie circulaire mais aussi sociale et solidaire, ainsi que la paysagiste Mélanie Drevet. Ces habitants et usagers du quartier s’entourent d’une série d’acteurs qui deviendront les futurs exploitants du lieu, tels que l’entreprise d’insertion Travail et Vie, les associations Atoll 75 et Bail Pour Tous, mais aussi la foncière sociale Réhabail qui prendra en charge la maîtrise d’ouvrage. Celle-ci se fera dans un contexte particulier puisque la Ville de Paris reste propriétaire de la parcelle, cédée dans le cadre d’un bail à construction de 50 ans. L’accès au sol facilité par les pouvoirs publics se complète d’une mosaïque de financements publics et privés. Ceci permet d’envisager un programme ambicieux tant sur le plan écologique que social. Et le réemploi des matériaux, en répondant à ces deux impératifs, allait devenir un élément important dans l’esprit des concepteurs, pour qui “réemployer les matériaux et travailler avec des personnes en insertion relève (…) de la même logique. Ne plus jeter et ne plus exclure.”¹

Faire avec “le déjà là”, avec “ce qui reste” devient pour les membres de Gran Huit l’un des aspectes d’une nouvelle façon de travailler. Pour eux, le réemploi, la “valorisation des délaissés”, a bien sûr une dimension pratique mais découle avant tout d’une posture morale et politique: “le réemploi n’est pas d’abord l’exploitation de nouveaux «gisements», mais la revendication d’un soin inédit à l’égard de la matière et des personnes”¹. Au-delà des impératifs environnementaux, c’est un moyen pour les architectes de “préserver un accès au travail pour tous, signifiant et non oppressif”¹ car faire le choix d’un réemploi local est aussi pour eux une manière de réintroduire la fonction ouvrière et artisanale au centre de la ville.

D’autre part, ils insistent sur la dimension mémorielle du réemploi. Car si parmi les freins au réemploi, le plus important semble peut-être idéologique, il convient d’“éduquer les regards à percevoir la beauté de ces délaissés redevenus désirables”¹. Redonner leur véritable place aux matériaux et à ceux qui les travaillent, et donc au processus, les amène ainsi à rendre sa véritable valeur au moment du chantier. Il s’agit donc d’y associer très tôt les futurs usagers, dans l’esprit des permancences architecturales, mais aussi en faisant démarer certaines activités du site avant même son aménagement définitif. Il s’agit également de faire du chantier un espace démocratique de création, à l’environnement favorable à la formation. Plusieurs entreprises d’insertion seront d’ailleurs présentes sur le chantier de la ferme: 5 lots sur les 16 lots techniques leur ont été confiés. Voici donc une nouvelle façon de tenter de rendre à l’architecture sa dimension sociale, à l’opposé d’une architecture-objet. Mais si une ACV a été réalisée qui peut donner une idée des bienfaits à mettre à l’actif du bâtiment, à très faible impact environnemental (ossature bois, isolation en paille, vêture en bois de châtaginier, utilisation de matériaux biosourcés et de réemploi), elle ne tient néanmoins pas compte de l’aspect social du projet. Les architectes plaident donc pour de nouveaux indicateurs de richesse et une approche du “coût global” de chaque projet qui intégrerait cet aspect.

Reused stones, Ferme du Rail, 2019, Paris – Réhabail (client), Grand Huit (architecture), Mélanie Drevet (landscaping) – photo courtesy of Mélanie Drevet

Suit ici une liste de matériaux réemployés sur le site du projet:

fenêtres en bois provenant de logements sociaux ayant été rénovés, transformées en jardinières de toiture faisant office de garde-corps (bois sablé, déligné et réassemblé en panneaux) ou en parquet en bois de bout pour la salle commune (même stock de bois, cette fois débité), le tout réalisé par l’Atelier R-are;
contreplaqué issu de la Fashion Week et destiné à la fabrication d’armoires pour les chambres;
pierres de voirie issues du stock de la Ville de Paris et utilisées pour l’aménagement du jardin (murs de soutènement en pierre sèche, emmarchements, dallage);
bâches publicitaires provenant de la Réserve des Arts transformées en stores par Les Résilientes;
carreaux de faïence dépareillés issus de fin de stock et destinés aux salles de bain (l’identité propre de chacune des salles nécessite un calepinage à chaque fois différent).

La découverte du réemploi et de son adéquation avec une démarche écologique et sociale a amené les architectes à développer cette pratique. Ainsi, le projet de la Maison des Canaux, à Paris (XIXe), dont le chantier est en cours et qui se veut un lieu de référence de l’économie circulaire, sociale et solidaire, a pour mission de devenir un démonstrateur du réemploi. Projet pilote mené dans le cadre du projet européen FCRBE, dont nous vous parlions déjà ici, il a pour objectif d’intégrer de 70 à 100% de matériaux issus d’un réemploi local!

¹ Le présent article s’inspire en grande partie du livre “La Ferme du Rail – Pour une ville écologique et solidaire” écrit par Clara et Philippe Simay, membres de la coopérative Grand Huit, et publié en 2022 aux éditions Actes Sud, dans la collection “Domaines du possible”. Toutes les citations reprises dans l’article en sont d’ailleurs extraites ainsi que certains termes spécifiques au projet.

Pour ce qui a trait plus spécifiquement au réemploi, une présentation de Clara Simay, effectuée dans le cadre de l’ICEB Café du 19 septembre 2019, est disponible sur le site de l’ICEB (Institut pour la Conception Écoresponsable du Bâti).

#DEF – urban mining

Le terme urban mining désigne à l’origine le processus de récupération de matières premières issues de déchets. Il concernait ainsi principalement l’extraction de métaux présents dans les déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE), mais il peut désormais s’appliquer à d’autres secteurs. C’est notamment le cas du secteur de la construction. De plus, bien qu’associé principalement au recyclage, il peut par extension se rapporter également au réemploi. Il n’y a dès lors plus de retour à la matière première et l’urban mining devient un processus d’identification puis de récupération d’éléments à réemployer issus de l’espace construit et principalement des bâtiments de nos villes. Il regroupe des opérations d’inventaire, de déconstruction ou encore de stockage.

Notion importante au sein du concept d’économie circulaire, l’urban mining permet de réduire la consommation de matières premières tout en limitant les émissions liées à leur extraction ainsi que la quantité de déchets que nous produisons. Elle met également en évidence le rôle toujours croissant que jouent les villes en tant que sources de matériaux de réemploi en circuit court.

Dans une logique d’analogie minière, il sera question de gisement pour désigner des éléments potentiellement réemployables, identifiés par certaines caractéristiques propres et regroupés en un ou plusieurs endroits. Suivant une logique légèrement différente, il est parfois aussi question de banque de matériaux. Dans ce cas, les matériaux ne sont en général plus simplement perçus comme des éléments à récupérer et à valoriser mais comme faisant partie d’un processus de construction intégrant le réemploi et qui les caractérise et les identifie clairement dès la conception. C’est par exemple le cas lorsque le système constructif des bâtiments intègre leur future déconstruction.

K 118

Autre projet dont sont en charge les architectes suisses du Baubüro in situ, la transformation en ateliers et espaces de travail d’un ancien entrepôt, le Kopfbau 118 sur la Lagerplatzareal à Winterthour en Suisse, est en cours de réalisation. Trois nouveaux étages y sont rajoutés à la structure existante. Les ateliers se distribuent aux différents étages autour d’une cuisine commune, sont pourvus de sanitaires et de loggias et sont accessibles par ascenseur ou via un escalier extérieur. Comme dans le cas de la Lysbüchelareal, les architectes ont appliqué le principe de l’urban mining afin de réaliser cette extension avec des matériaux réemployés ou réutilisés, sans que cela n’affecte le coût global du projet. Ceux-ci représentent 58% du volume en m³ de l’ensemble des matériaux potentiellement réemployables ou réutilisables sur le projet. Cette pratique, lorsqu’on la compare à l’utilisation de matériaux neufs, a contribué à une diminution de 55% des émissions de gaz à effet de serre, soit environ 500 t CO2 équivalent !

Véritable “chasse au trésor”, la recherche de matériaux sur différents chantiers à travers la Suisse ou en suivant de près l’octroi de permis de démolition, a été suivie du stockage des éléments découverts. Ceux-ci étaient également mesurés et inventoriés à l’aide d’un numéro d’identification et d’un passeport de stockage regroupant les informations permettant leur future intégration au projet. Ce travail de documentation s’accompagne de démarches souvent coûteuses dans le but de satisfaire aux normes en vigueur, comme lors de l’ajout de double vitrage aux fenêtres de réemploi. Une certaine souplesse des autorités a par ailleurs facilité l’obtention du permis de construire alors que les caractéristiques de divers éléments, comme la couleur des futures façades, n’étaient pas encore connues.

Pièce maîtresse de ces éléments de réemploi, la structure en acier des nouveaux étages est issue de l’ancien centre de distribution de la Lysbücherareal à Bâle. Sa forme rectangulaire ne correspondait pas au bâtiment trapézoïdal existant à Winterthour mais le problème a été résolu moyennant un porte-à-faux. L’ossature en acier a été bétonnée afin de la faire correspondre aux normes incendies mais les connexions des différents éléments métalliques n’ont quant à elles été enduites que de mortier afin de faciliter leur démontage et un éventuel futur réemploi. D’autres pratiques durables accompagnant le réemploi sont également observées dans le projet : le recyclage (des murs en béton recyclé adaptés aux normes sismiques par exemple) ou des techniques traditionnelles d’utilisation de matériaux naturels. Si l’enveloppe extérieure du bâtiment est en bonne partie constituée de fenêtres et de tôles métalliques de réemploi, une structure secondaire en bois encadrant les fenêtres est ainsi isolée avec de la paille puis recouverte de terre.

K 118 (facade mock-up), in progress, Winterthur (Swiss) – Stiftung Abendrot (Project owner) – Baubüro in situ (Design) – photography by Martin Zeller *(courtesy of Baubüro in situ)*

Le projet de Baubüro in situ a également été l’occasion d’une collaboration avec une vingtaine d’étudiants de la Haute École Spécialisée de Winterthour (ZHAW). Ils avaient, avec une série de matériaux de réemploi, à imaginer un projet pour le futur K 118 et ont pu prendre part au processus d’urban mining. Leur travail, ainsi que celui de Baubüro in situ, a contribué à l’exposition “Transform” en 2018 au Musée Suisse d’Architecture à Bâle (S AM), présentée par la suite sous le titre “Bauteilrecycling” au département d’architecture de la ZHAW en 2019. Elle mettait notamment en avant cette démarche d’urban mining pratiquée par les architectes, en exposant une série de matériaux de réemploi ainsi qu’un mock-up de la future façade du bâtiment.

Suit ici une liste de matériaux de réemploi utilisés dans le projet:

Structure métallique en acier de plusieurs étages provenant d’un ancien centre de distribution (Bâle) et âgée d’une quinzaine d’années;
Stores, lucarnes et fenêtres (Winterthur et Zurich);
Tôles métalliques rouges en aluminium utilisées en façade et provenant d’une ancienne imprimerie (Winterthur);
Escalier extérieur en acier provenant d’un ancien immeuble de bureaux (Zurich) et balustrades d’escalier;
Dalles de parement en granit provenant d’un immeuble de bureaux (Zurich) et utilisées dans les loggias;
Portes diverses, dont une porte massive en verre et aluminium (Zurich) utilisée dans l’entrée principale;
Planchers en bois (Winterthur) et planches en bois massif, rabotées et utilisées comme cloisons;
Installation photovoltaïque d’une dizaine d’années (Zurich);
Radiateurs (Winterthur);
Briques et blocs de différentes dimensions;
Installations et éléments sanitaires;
Placards divers.

Ce texte se base notamment sur deux articles parus en allemand dans Der Landbote en mai 2020 et dans Baublatt en juillet 2020, et disponibles sur le site de Baubüro in situ, ainsi que sur un article publié dans la revue suisse Tracés et disponible sur l’espace numérique pour la culture du bâti espazium.ch.