DÉMATÉRIALISATION : MOINS DE MATIÈRE, PLUS DE DURABILITÉ
Le secteur de la construction est confronté à un défi majeur : réduire son empreinte écologique sans compromettre la qualité ni la fonctionnalité des ouvrages. Outre les approches circulaires et le recyclage, la dématérialisation s’impose comme un levier stratégique pour diminuer l’impact environnemental. Elle consiste à optimiser les produits afin d’obtenir les mêmes performances avec moins de matières premières. À la clé : une réduction des émissions de CO₂, une logistique plus efficace et une mise en œuvre facilitée, sans concessions.
Les tuiles à emboîtement peuvent être allégées de 10 à 12 % tout en conservant leurs performances mécaniques. Une évolution discrète, mais à fort impact sur la consommation de matières premières.
Dans la construction, la dématérialisation signifie littéralement « construire avec moins de matière ». Il s’agit d’optimiser intelligemment les produits et les systèmes constructifs pour garantir des performances équivalentes, voire supérieures, avec un apport réduit en ressources. Contrairement au recyclage ou au réemploi, cette approche agit en amont en limitant l’usage des matériaux dès la conception ou la production. Les bénéfices sont concrets : baisse des émissions liées à la fabrication et au transport, économies de coûts grâce à une utilisation plus rationnelle des ressources, et avantages pratiques tels qu’un poids réduit lors de la manutention et de la pose.
Des produits de construction plus élancés
Une tendance visible de la dématérialisation concerne la réduction de l’épaisseur des produits de construction. Le secteur belge de la brique a formalisé cette évolution dans une charte sectorielle : les membres de la BaksteenFederatie adoptent progressivement des briques de parement plus fines. La profondeur passe ainsi de 9 ou 10 cm à 6,5–7 cm, selon le format, le site de production et la composition. Cette évolution se fait sans compromis sur les performances techniques ni sur l’esthétique.
Des progrès similaires sont observés pour les tuiles et les blocs de maçonnerie. Les tuiles à emboîtement modernes peuvent par exemple être allégées de 10 à 12 % tout en conservant les mêmes caractéristiques mécaniques que leurs équivalents traditionnels.
Le secteur de la brique adopte des briques de parement plus fines (6,5 à 7 cm au lieu de 9 à 10 cm), réduisant significativement l’usage de matériaux.
Optimisation géométrique du béton préfabriqué
L’industrie du béton préfabriqué explore également des solutions pour produire des éléments de haute qualité avec moins de matière. Les murs et planchers préfabriqués intègrent de plus en plus de cavités internes ou de nervures stratégiquement positionnées. Grâce à des outils numériques d’optimisation topologique, les concepteurs identifient précisément les zones où la matière est indispensable à la résistance structurelle. On obtient ainsi des éléments aux formes organiques, inspirées de structures osseuses, jusqu’à 30 à 50 % plus légers que les versions massives, sans perte de performance.
Cette approche dépasse largement les traditionnels hourdis creux. Les géométries sont désormais adaptées à chaque application : structures complexes optimisées en fonction des sollicitations spécifiques du projet. On pense notamment à des panneaux de façade en nid d’abeilles ou à des dalles à entraxes variables renforçant les zones fortement sollicitées. Les techniques de coffrage avancées permettent en outre de réaliser des panneaux minces à double courbure. La rigidité est alors obtenue par la forme plutôt que par la masse, à l’image d’une coquille d’œuf. Ces solutions permettent d’économiser jusqu’à 40 % de matériau par rapport à des panneaux plans équivalents.
Parallèlement, les formulations de béton évoluent. Les ajouts cimentaires (SCM) – tels que les cendres volantes, les laitiers ou les argiles calcinées – remplacent une part importante du ciment, réduisant l’empreinte carbone tout en améliorant la compacité. À l’autre extrême, les bétons à ultra-hautes performances permettent de diminuer drastiquement les sections : une poutre en UHPC peut atteindre les mêmes performances qu’une poutre classique avec une épaisseur divisée par deux. Les bétons allégés, intégrant des mousses ou des granulats légers, réduisent quant à eux la masse et l’énergie de transport, particulièrement pour les éléments non porteurs.
Le nouveau bâtiment d’accueil de Planckendael illustre le potentiel structurel du bambou dans des architectures complexes.
Optimisation topologique et impression 3D
La dématérialisation passe également par l’optimisation topologique, une méthode de conception mathématique qui répartit la matière uniquement là où elle est structurellement nécessaire. Couplée à l’impression 3D, elle permet de réaliser des formes complexes et organiques impossibles ou trop coûteuses avec les procédés traditionnels.
Les gains sont significatifs : une réduction de matière de 30 à 75 % est envisageable, avec en prime l’intégration de plusieurs composants en un seul élément. Le procédé génère par ailleurs très peu de déchets, la fabrication se faisant couche par couche, sans enlèvement de matière. Le bureau d’ingénierie Arup a ainsi développé des éléments structurels en acier imprimés en 3D intégrant directement l’éclairage. La première version affichait déjà 30 % de réduction de poids ; la seconde atteint 75 %, tout en supprimant quelque 15 000 éléments de fixation. À Amsterdam, une passerelle à géométrie complexe a été réalisée selon ce principe.
Matériaux biosourcés
Le recours à des matériaux organiques renouvelables constitue une autre voie pour limiter l’utilisation de ressources primaires. Bois, bambou, chanvre, paille ou lin présentent des cycles de croissance rapides (5 mois pour le chanvre, 3 à 5 ans pour le bambou) et génèrent jusqu’à 20 fois moins de CO₂ que le béton ou l’acier lors de leur production. Non toxiques et régulateurs d’humidité, ils contribuent également à la qualité de l’air intérieur.
Leur potentiel structurel n’est plus à démontrer. Le CLT (Cross Laminated Timber) s’impose progressivement dans les projets de grande hauteur. En Israël, Tav Group a présenté une première application de béton de chanvre à base de ressources locales et d’enduits terre. Plus près de nous, le bureau CRU! Architecten a démontré, au sein du parc animalier ZOO Planckendael, que le bambou pouvait répondre à des exigences structurelles élevées, y compris pour des formes complexes.
Construire avec moins d’installations
La dématérialisation ne concerne pas uniquement les matériaux, mais aussi les installations techniques. Le concept de « construction à faible niveau d’équipement » consiste à limiter le recours aux systèmes techniques lourds pour le chauffage, le refroidissement et la ventilation grâce à une conception intelligente du bâtiment. En maximisant les stratégies passives, on réduit les besoins en équipements mécaniques. Les bénéfices sont multiples : diminution de la consommation de matériaux, réduction des besoins énergétiques, gain d’espace et baisse des coûts de maintenance. Cette approche suppose toutefois une conception rigoureuse : orientation optimale, enveloppe thermique performante, étanchéité à l’air et protections solaires adaptées. Le bureau Baumschlager Eberle en a fait la démonstration avec le bâtiment 2226 à Lustenau. Cet immeuble de bureaux maintient une température intérieure comprise entre 22 et 26 °C grâce à l’inertie thermique et à la ventilation naturelle, sans système HVAC conventionnel.
L’optimisation topologique combinée à l’impression 3D permet de limiter la matière à ce qui est strictement nécessaire sur le plan structurel.
