Projet R&SID – Rénovation par la surélévation industrialisée, lauréat du programme d’investissements d’avenir

Par Florence Bannier

Une réponse aux enjeux actuels

Le secteur du bâtiment, l’un des plus consommateurs d’énergie en France, est un domaine clé dans la lutte contre le réchauffement climatique et la transition énergétique, faisant de la rénovation des bâtiments une priorité pour la transition environnementale. La surélévation est un levier régulièrement cité pour financer une partie des travaux, mais encore trop souvent réservé à des opérations pilotes alors que le potentiel est bien réel.
En outre, alors qu’un certain nombre de métropoles se trouvent en situation de tension immobilière, et de pénurie de foncier, la surélévation permet d’apporter une réponse à la création de logements tout en contribuant à l’objectif de “Zéro Artificialisation Nette” (ZAN).
Les potentiels de surélévation sont colossaux (10 à 15% des bâtiments en zone tendue), mais la complexité et les habitudes d’organisation des opérations de surélévation s’appuient sur des prototypes mis en œuvre à une échelle artisanale avec une part de risque importante lors de la prise de décision.
Dans ce cadre, le projet R&SID – Rénovation par la Surélévation Industrialisée, vise à apporter à grande échelle une solution clés en main pour financer la rénovation globale des bâtiments existants à coût maîtrisé par la création de valeur issue de la vente du toit. Ce projet porté par l’entreprise de construction VIRY en partenariat avec UPFACTOR et le centre technique industriel CTICM, est lauréat de l’appel à projets « Systèmes Energétiques, Villes et Territoires Durables » opéré par l’ADEME dans le cadre du Programme d’investissements d’avenir.

Les bénéfices attendus se déclinent en trois points. Le premier concerne l’accélération de la prise de décisions et l’engagement des maîtres d’ouvrage, et en particulier des copropriétés, par un diagnostic rapide et complet des possibilités de faire, grâce à une chaîne d’outils numériques interopérables. Le second point est la mise sur le marché des solutions techniques innovantes répondant aux contraintes du marché de la surélévation ainsi qu’aux enjeux environnementaux : économie de moyens et matériaux, adaptation à l’existant, intervention rapide en milieu occupé et urbain, réduction des déchets, performances énergétiques et environnementales. Enfin, cela permettra d’adresser le marché de la rénovation des logements collectifs par la surélévation dans les métropoles puis sur l’ensemble du territoire via la structuration d’un réseau d’entreprises de réalisation.

Ainsi, à terme, les impacts positifs du projet R&SID concernent à la fois les aspects :
– économiques :  garantie d’une capacité de financement de la rénovation, la création d’emplois directs et indirects en lien avec cette activité nouvelle et la quantification de l’apport de la surélévation au financement de la rénovation globale du parc existant
– sociétaux : amélioration du cadre de vie des occupants, augmentation des performances énergétiques, rénovation des parties communes, création d’espaces extérieurs communs, accessibilité
– environnementaux : développement d’une solution répondant aux enjeux de l’économie circulaire, matériaux recyclés, réduction des déchets, réemploi des composants, accélération de la rénovation énergétique des bâtiments grâce à un apport financier, limitation de l’artificialisation des sols en optimisant le patrimoine bâti situé dans les zones déjà urbanisées, contribution à l’élaboration d’une méthode d’évaluation des impacts par l’analyse comparée entre les opérations de surélévation et leur alternative neuve : optimisation des impacts carbone, économie de ressources, limitation des conséquences sur le site…

Un ambitieux programme de R&D

Le projet R&SID, labellisé par le Pôle Fibres Energivie, s’est vu attribuer par le Secrétariat Général pour l’Investissement, une aide sur 5 ans du Programme d’investissements d’avenir, en vue de prendre place sur le marché grâce à sa réplicabilité.

Le projet R&SID présente trois aspects d’innovation :

1 – numérique d’abord, puisqu’il s’agit de combiner les données disponibles afin de détecter les potentiels surélevables, d’identifier les contraintes techniques et réglementaires, puis de générer les modules de construction en conséquence ;
2 – technique, avec la mise au point d’un système constructif adapté à l’industrialisation et aux spécificités de la surélévation reposant sur la mixité des matériaux ;
3 – organisationnelle enfin, pour permettre son déploiement à grande échelle via un réseau de partenaires.

Au-delà de ces trois axes d’innovation, le projet R&SID doit permettre de développer, d’expérimenter et de valider les résultats au fur et à mesure du programme, intégrant également des cycles itératifs avec retours d’expérience sur trois démonstrateurs.

Au terme de la première année, de premiers résultats tangibles se dessinent.
Afin de renforcer les capacités de notre outil de détection à grande échelle GEOSERVICES, un travail est mené pour compléter l’analyse des règles urbaines par des critères de sélection automatiques et paramétrables. Par ailleurs, afin d’améliorer l’interopérabilité de la chaîne numérique, un développement est en cours pour permettre la génération d’un volume capable, polyèdre à facettes en format 3D, représentant le potentiel maximum offert par l’application des règles d’urbanisme. Il est complété de la modélisation de l’environnement immédiat du projet pour faciliter la prise en compte des spécificités d’intervention chantier. À terme, ces éléments seront fournis à l’entreprise suite à la phase de détection afin de définir le cadre de conception le plus adapté pour maîtriser le prix grâce à un configurateur dédié.

Figure 1 : Illustration de la chaîne numérique : volume capable, conception architecturale, modélisation de la structure

Sont également déjà terminés, le cahier des charges de développement listant l’ensemble des besoins spécifiques à la surélévation et la méthodologie d’évaluation multicritère des différentes solutions constructives comparant les versions disponibles et précisant les améliorations possibles. Ces éléments ont permis d’identifier les développements technologiques à faire pour proposer une solution complète adaptée au marché de la surélévation. L’étape suivante sera la mise au point de cette solution puis sa validation garantissant son assurabilité. Un premier prototype à l’échelle a été réalisé par l’entreprise Viry pour confronter les premières réflexions aux contraintes opérationnelles d’une solution hors-site.
En parallèle de ces travaux, le permis de construire du premier démonstrateur a été déposé à l’automne 2021. Il s’agit d’une opération de surélévation permettant de financer une partie des travaux de rénovation globale d’une résidence de tourisme située à Tignes. Le deuxième démonstrateur envisagé est une opération de surélévation avec épaississement de façade en Île de France dont l’instruction du permis est en cours et la réponse attendue pour l’été. À ce jour, le 3è démonstrateur n’est pas encore identifié car le choix dépendra des retours d’expérience sur les deux premières opérations.
Enfin, les premières réflexions sur la mise en place du réseau de réalisation commencent à se mettre en place.

Nos partenaires :

VIRY, porteur du projet, est un des principaux constructeurs métalliques français, filiale du groupe Fayat au sein de la division FAYAT METAL. VIRY est une entreprise de construction d’ouvrages complexes « verre et acier » et autres technologies et matériaux hybrides tels que structures mixtes acier-bois ou verre-acier, membranes gonflables, charpentes et agencements inox…. Elle intègre en interne les compétences d’ingénierie, de fabrication et de chantier. Elle est certifiée ISO 90001 et qualifiée Qualibat 2414 et 2514 « Technicité exceptionnelle ». Elle compte parmi ses principales références des projets ambitieux tels que l’aérogare 2F de Roissy CDG, l’ouvrage de franchissement de la Canopée des Halles, l’extension du centre commercial Westfield Vélizy2 ou encore le court Simone Mathieu à Roland Garros.

 

Le Centre Technique Industriel de la Construction Métallique (CTICM), créé en 1962, a pour mission d’accompagner les acteurs et de contribuer au développement technologique de l’emploi du métal dans la construction. En plus de ses deux domaines d’interventions historiques, la construction métallique et la sécurité incendie, le CTICM s’est doté de compétences relatives aux enjeux du développement durable : analyse de cycle de vie et impacts environnementaux, surélévation, réhabilitation, économie circulaire… Le CTICM contribue également au développement de solutions constructives mixtes, au sein de l’Institut Carnot MECD, avec ses homologues de la terre cuite et pierre (CTMNC), du béton préfabriqué (CERIB) et du bois (FCBA) et deux laboratoires de recherche (Institut Pascal et LMDC).