Le document analyse l'impact environnemental des matériaux de construction et la manière dont les choix architecturaux influencent les chantiers, en se concentrant sur l'unité d'habitation de Marseille de Le Corbusier. Il aborde également l'évolution des gratte-ciel comme solutions urbaines durables et présente des concepts modernes de tours utilisant des structures performantes et respectueuses de l'environnement. Enfin, il souligne l'importance d'optimiser les processus de construction pour minimiser les nuisances et respecter les normes environnementales.

1. •
•
•
•
•
•
•
bruit
poussières
effluents liquides
circulation induite par le chantier
engins motorisés
outillage
EPI (équipements et protections
individuels)
2
1 - Insertion dans le territoire
PREAMBULE
Nous privilégierons dans les thèmes de la charte environnement PACA le choix des procédés et
des matériaux employés pour la structure et l’enveloppe des bâtiments.
Ces choix, nous le verrons, influent directement le chantier.
Nous analyserons dans un premier temps les options retenues pour la réalisation de l’Unité
d’Habitation de Marseille en soulignant la démarche entreprise par Le Corbusier.
Puis nous mènerons une réflexion sur les tours et plus particulièrement les gratte-ciel qui depuis un
siècle constituent une réponse urbaine à la densité, argument « durable ». Mais qu’en est-il de leur
construction et des choix possibles?
4 - Énergie, eau et déchets d’activité
3 - Confort et santé durables
2 - Construction
FICHE 2
Eric Loizeau 2007
Matériaux, ressources et
nuisances de construction
limiter les prélèvements de
matières premières, les rejets
Rappel des thèmes de la charte
(voir annexe 1)
Rationaliser les espaces
Choix des procédés et
matériaux
Chantier à faibles nuisances
Déchets de chantier
Réduction des nuisances de
chantier :

2. AVANT PROPOS
Le choix des matériaux à une influence sur le milieu naturel. L’incidence des matériaux de
construction sur l’environnement s’évalue en considérant les nuisances à chaque cycle de leur vie:
fabrication, transport, mise en œuvre, usage, maintenance, démolition, élimination des déchets et
recyclage.
Hier
Ces questions, nos ancêtres et quelques civilisations
contemporaines y répondent naturellement. La logique de la
proximité l’emportant, la transformation des matières premières
pratiquement inexistante, le matériau après la ruine du bâtiment
revient à la terre. Cycle doux, local et sans impact
environnemental.
Aujourd’hui
Nous nous posons, après la toute puissance de l’ère industrielle,
la question de l’impact de nos choix pour les projets à bâtir.
Difficile d’échapper à la logique mondialiste, du transport et de la
distribution qui en résultent. Prendre un matériau entre ses
mains, c’est 90% de chances qu’il vienne d’ailleurs et parfois de
très loin. Et quid de l’énergie nécessaire à sa production?
Cela n’est pas une fatalité. Il faut simplement en avoir
conscience.
Demain
Nous ne dresserons pas un panel qui sera forcément une fiction.
Nous tâcherons de voir dans un proche avenir l’influence des
projets de tours à vocation « durable » sur le choix possible des
composants de leur structure, et de leur interférence avec les
différentes cibles de la charte environnementale.
2
construction
Eric Loizeau 2007
Le choix des matériaux
Hier,
Aujourd’hui?
Demain??
1 - Reproduction d'un mur celtique,
en fascines de saules recouvertes de terre
2 - Exemple typique de décrépitude
du patrimoine en terre crue en Europe
3 - Grande Mosquée de Djenné (Mali)
Les photos proviennent de Wikimedia Commons

3. ANALYSE DE LA CITE RADIEUSE
Les principes originels
Les projets de grandes dimensions restreignent le choix possible des matériaux. L’acier et le béton
constituent la maigre palette offerte au constructeur. Ils génèrent pour leur fabrication des dépenses
énergétiques énormes (énergie grise) comparés au bois ou à la terre crue. Cependant leur
fabrication n’émet que 5% de CO2 contre 95% durant la vie du bâtiment
L’adoption de tel ou tel matériau de structure n’influe que modérément dans la démarche
environnementale d’un programme. Le choix raisonné tendra plutôt vers sa mise en œuvre et son
recyclage.
Le projet de la cité radieuse, illustre parfaitement la sensibilité de son auteur au sujet de l’économie
de projet. Ses réflexions pragmatiques ouvrent bien avant l’heure la pensée logique d’un projet que
nous inscririons aujourd’hui dans une démarche de développement durable.
Le Corbusier associé à l’ingénieur Bodiansky pousse la logique du module, de la cellule rangée
dans un casier à bouteille, jusque dans le choix des matériaux, le mode constructif et l’organisation
du chantier.
L’unité d’habitation de Marseille est l’application in situ des réflexions de LC depuis les années
trente sur la normalisation et la standardisation de tous les éléments constructifs, grâce au Modulor.
L’industrialisation se pose ici comme accompagnement de l’économie financière du projet certes,
mais avec des implications fortes sur le chantier.
Au choix restreint des matériaux, une réponse
rationnelle de mise en œuvre sur site se dessine. La
filière sèche s’esquisse.
Pour reprendre l’image du casier, LC imagine une
structure acier assemblée sur site tel un mécano.
Dans le même temps, en atelier, on fabrique les
cellules des logements. Elles seraient ensuite
acheminées sur place pour être glissées dans la
structure telles des bouteilles dans leur casier.
2
construction
Eric Loizeau 2007
L’Unité d’Habitation
De Marseille
Matériaux employés
Intentions et réalités
de la conception
au chantier

4. ANALYSE DE LA CITE RADIEUSE
Des principes à la réalité
Depuis longtemps le choix de LC se porte vers la structure métallique comme l’immeuble Clarté à
Genève en 1930 et le Pavillon Suisse en 1932 à la cité universitaire de Paris. Ses échanges avec
Jean Prouvé ou avec Mies Van Der Rohe qui construit des tours de logement à Chicago entre 1948
et 1951 en témoignent.
Cette option replacée sous un angle
environnemental favorise une construction sèche
donc un chantier propre, opposé à la pollution due
au coulage du béton sur place.
Cependant la conjoncture économique interdira
l’application constructive qui a la préférence de
LC. La France sort d’une longue guerre.
L’économie est exsangue, l’industrie sidérurgique
anéantie.
LC et Bodiansky contraints d’abandonner
l’ossature métallique, mettent au point une
structure alvéolaire tridimensionnelle en béton,
constituée de poteaux et de poutres. Le squelette
est dissimulé derrières des façades en éléments
préfabriqués.
L’abandon de l’acier au profit du béton est
compensé immédiatement lors de la mise au point
constructive par une volonté farouche de pousser
à l’extrême la préfabrication des éléments en
atelier.
Mais la réalité en sera tout autrement.
2
construction
Eric Loizeau 2007
L’Unité d’Habitation
De Marseille
Matériaux employés
Intentions et réalités
de la conception
au chantier

5. 2
Bodiansky prend comme option de couler le béton de la structure sur place. Il planifie en parallèle la
préfabrication en atelier des autres ouvrages comme les éléments de façade. Ses calculs
conduisent à une durée de travaux de dix mois.
Dans le menu des nuisances du chantier, celles apportées au voisinage altèrent fortement son
confort. Un chantier court minimise les perceptions négatives. En ce sens, Bodiansky répond déjà à
un point de la charte environnementale.
Mais l’harmonisation des plannings du chantier et de l’atelier s’avère une utopie dans un contexte
politique difficile. Les impacts sur le chantier sont sensibles. Les principes arrêtés lors de la
préparation sont remis en cause à l’avancement, il faut repenser les hypothèses constructives.
Arrive le moment où le gros œuvre sur site prend un tel retard que le site est encombré des
éléments préfabriqués, livrés par les ateliers et les usines. Les pièces exposées aux intempéries
attendent si longtemps qu’elles se dégradent avant d’être posées. A cela s’ajoutent des difficultés
d’assemblage entre des ensembles ajustés en atelier et un gros œuvre coulé sur place aux
tolérances dimensionnelles approximatives.
Un regard contemporain sur le chantier nous rappelle
que les outils ont évolués, notamment les coffrages
grands consommateurs de bois. Une note négative que
nous attribuerions à LC si ce chantier se déroulait de
nos jours. Que sont devenus ces mètres cubes de bois
après leur emploi comme étaiements ou coffrages?
Au regard de la photo jointe, nous pouvons estimer à
plus de deux mille mètres cubes le volume du bois
nécessaire à l’étaiement de la galerie technique. Deux
mille mètres cubes au moins partis très probablement
en fumée.
Souhaitons qu’ils aient chauffé quelques logis.
construction
Eric Loizeau 2007
L’Unité d’Habitation
De Marseille
Matériaux employés
Intentions et réalités
de la conception
au chantier

6. 2
L’analyse du chantier de l’unité d’habitation de Marseille est pleine d’enseignement.
Les volontés affichées à cette époque traduisent une vraie modernité. Bien qu’elles ne s’appuient
pas sur une démarche écologique, l’économie du projet et l’optimisation de l’organisation du chantier
répondent parfaitement aux objectifs que nous fixerions aujourd’hui pour satisfaire la cible
environnementale de la construction.
Mais les écueils rencontrés doivent nous alerter sur la plus grande prudence nécessaire à la mise au
point d’un chantier.
A la même époque, Mies van der Rohe avec son projet de la tour Seagram à New York, se voit
contraint d’abandonner la structure métallique apparente qui lui est chère pour répondre aux
contraintes réglementaires. Les normes incendie interdisent les structures acier non ignifugées.
LC comme Mies van der Rohe, qui échangent beaucoup à cette époque et partagent la même vision
de la modernité, et plus particulièrement le goût pour les structures métalliques, se voient obligés de
réviser leurs théories pour s’adapter aux exigences qui s’imposent.
Quelles soient conjoncturelles, économiques, politiques,
réglementaires ou autres, toutes ces réalités doivent être intégrées
très tôt dans le choix des modes constructifs. Sans quoi, les projets
les plus aboutis en théorie peuvent se transformer en échec
retentissant sur le terrain faute d’anticipation. Les travaux de l’unité
d’habitation dureront finalement près de cinq ans.
Le choix des matériaux étant restreint, la cible environnementale
principale à atteindre reste l’optimisation du chantier.
Les options essentielles portent alors sur les progrès techniques qui
permettent un réemploi des outils, une industrialisation de la
fabrication, une optimisation des approvisionnements (trajets et flux),
un recyclage des matériaux.
Le chantier idéal en terme d’environnement ne pourrait-il pas
s’illustrer par un mécano géant se résumant à l’assemblage de
pièces ajustées en usine? Un mécano démontable pour réemploi?
construction
Eric Loizeau 2007
De l’Unité d’Habitation
à la tour
Matériaux employés
Intentions et réalités
de la conception
au chantier

7. 2
ANALYSE DE LA CONSTRUCTION D’UNE TOUR DE TRES GRANDE HAUTEUR
Nous nous attacherons aux tours de très grande hauteur en milieu urbain qui offrent des réponses
aux impératifs environnementaux comme la densité urbaine, le partage des ressources, la mixité des
programmes, la réduction des transports.
Histoire de tours
Même si vouloir construire toujours plus haut répond souvent à d’autres objectifs que préserver notre
environnement, faisons un rapide historique, pour comprendre que les choix de construction et les
progrès techniques ont toujours servi ou limité cette ambition.
1884: le Home Insurance Building à Chicago, illustration des immeubles fin 19ème d’une quinzaine
d’étages
1930: L'amélioration des liaisons entre les matériaux a permis le passage à une quarantaine
d’étages. Naissent les gratte-ciel à structure acier culminant à plus de 152 mètres.
1950: L'ossature en acier est utilisée jusqu'aux années 50, le béton armé fait alors son apparition
et permet la conception de structures avec un noyau central permettant d’atteindre
cinquante étages voire soixante dix en augmentant la structure centrale
fin XXe: d’autres types de structure se développent.
- noyau central plus ossature extérieure métallique: cent étages
- ossature extérieure triangulée pour dépasser les cent étages
- addition de plusieurs noyaux
construction
Eric Loizeau 2007
Les tours mixtes
ou
Gratte-ciel durables
Les modes de construction
comme réponses structurelles et
organisationnelles aux autres
objectifs environnementaux
Les photos proviennent de Wikimedia Commons

8. 2
Construction d’une tour: le chantier
La construction d’une tour s’illustre par un chantier bien particulier qui s’appuie sur la structure et
l’accompagne en hauteur au fur et à mesure de son édification. Les grues et les différentes
installations s’appuient sur le noyau central ou se greffent sur les façades.
L’emprise des installations tout comme celle de la tour est très réduite au regard des surfaces
construites.
La contrainte foncière en milieu urbain a des conséquences positives. Elle limite l’étalement du
chantier et des nuisances qui en découlent, oblige une organisation millimétrée.
Les objectifs environnementaux de gestion de chantier ne sont plus uniquement le fruit d’une volonté
de l’équipe de projet. Ils sont dictés par la pression foncière, les axes de transports, les horaires de
trafic, autant de limites dessinées par la vie de la cité.
Il faut donc aller vite, dans un espace réduit. L’industrialisation s’impose, les flux tendus
d’approvisionnement font loi, la gestion des déchets et leur évacuation priment, les rejets des
effluents liquides proscrits.
Restent les nuisances sonores qui nécessitent encore l’implication des industriels, fournisseurs des
matériels, outils et équipements. Toutes les énergies des différents acteurs de la construction
doivent converger vers l’amélioration acoustique des chantiers.
construction
Eric Loizeau 2007
Les tours mixtes
ou
Gratte-ciel durables
Les modes de construction
comme réponses structurelles et
organisationnelles aux autres
objectifs environnementaux
Les photos proviennent de Wikimedia Commons

9. 2
Construction d’une tour: la structure
Les tours de très grande hauteur nécessitent des structures performantes structurellement mais cela
n’est pas notre propos.
Nous nous intéresserons à la structure comme réponse à d’autres contraintes ou plutôt à des
objectifs, des cibles environnementales du projet que nous pouvons lister de façon non exhaustive:
•Densité
•Orientation
•Lumière naturelle
•Compacité
•Gestion des ressources et des énergies
•Sécurité et bien être des occupants
•Modularité des espaces
•Mixité du programme
•Recyclage des matériaux
De nombreux concepts de tours environnementales voient le jour. Cette émulation génère des
groupes de travail où se retrouvent des industriels, des ingénieurs, des architectes. La réflexion, la
recherche, le progrès au service du développement durable donne naissance à de nombreuses
pistes.
Arrêtons-nous sur deux études aux structures totalement différentes:
Hypergreen: tour à structure « résille béton » – architecte Jacques Ferrier, industriel Lafarge
French Tower: tour à structure polycentrique – architecte Denis Sloan, ingénieur Peter Terrell,
ingénieur sécurité Claude Delalande
construction
Eric Loizeau 2007
Les tours mixtes
ou
Gratte-ciel durables
Les modes de construction
comme réponses structurelles et
organisationnelles aux autres
objectifs environnementaux
Les photos proviennent de Wikimedia Commons

10. 2
Construction d’une tour: la résille « Hypergreen » (voir annexe 2)
La résille est une structure reportant les charges sur la peau de la façade et qui contrairement à la
structure métallique extérieure ou la structure de façade triangulée, ne nécessite plus de noyau
central.
Insertion dans le territoire
Le noyau traditionnel des tours implique une distribution périphérique des
plateaux pour aboutir à un bâtiment non orienté.
Ici l’organisation et la distribution des différentes fonctions du projet ne sont
plus contraintes par la structure. Cette dernière s’efface au profit de
l’orientation solaire choisie des espaces. Sa morphologie malléable permet de
travailler l’aérodynamique pour s’absoudre des contraintes mécaniques du
vent. Elle assure d’autre part le contreventement horizontal.
Construction
La résille fait appel aux dernières générations du béton. La préfabrication en
usine, le montage et le démontage puis le recyclage des matériaux est
maintenant possible. La durée des chantiers de construction et déconstruction
raccourcit.
Grâce à la peau porteuse, les espaces intérieurs se dégagent, la géométrie du
plan se libère pour une meilleure rationalisation des espaces
Confort et santé
La résille en béton permet de faire pénétrer la lumière naturelle. Sa densité
variable telle un moucharabieh protège les zones exposées à la surchauffe du
soleil.
Energie
La peau en nid d’abeilles intervient comme support des panneaux
photovoltaïques et des éoliennes. Son rôle de double peau tempère le climat
intérieur et réduit les besoins énergétiques
construction
Eric Loizeau 2007
Les tours mixtes
ou
Gratte-ciel durables
Les modes de construction
comme réponses structurelles et
organisationnelles aux autres
objectifs environnementaux
L’avenir de l'architecture
du 21ème siècle sera
environnemental ou ne
sera pas …
Jacques Ferrier
Illustrations issues de la plaquette Hypergreen

11. 2
Construction d’une tour: structure polycentrique « French Tower » (voir annexe 3)
La structure polycentrique éclate le noyau porteur en plusieurs piles porteuses. Reliées entre elles,
ces méga poteaux forment un portique sur lequel sont suspendus des éléments indépendants
refermant les différentes fonctions de l’immeuble.
Insertion dans le territoire
La structure polycentrique offre des libertés de formes par l’articulation des
piles et des poutres. Les modules suspendus sont positionnés et orientés par
rapport aux vents et à la course du soleil, libérés des contraintes d’un
immeuble monolithique.
Construction
Ce concept d’exosquelette s’appuie sur une réflexion d’économie de matière et
de poids. Le choix de l’acier offre une structure 40% moins lourde qu’une
structure béton, des fondations moins complexes et un rendement de 97% en
surfaces utiles.
Confort et santé
La structure polycentrique doit une part de sa genèse à une réflexion sur la
sécurité des personnes et à la ruine du bâtiment en cas d’incendie. La
multiplicité des circulations verticales favorise la fluidité. L’indépendance des
modules évite la propagation des désordres.
D’autre part ,la disparition du noyau permet d’évider le centre et offrir la lumière
naturelle au cœur de la tour.
Energie
On peut s’interroger sur le coefficient de forme de ce concept. Cependant à
grande échelle, la tour monolithique plus compacte interdit la lumière naturelle.
La balance penchera d’un coté ou de l’autre en fonction des objectifs. Une fois
encore, toutes les cibles méritent d’être appréciées de front.
construction
Eric Loizeau 2007
Les tours mixtes
ou
Gratte-ciel durables
Les modes de construction
comme réponses structurelles et
organisationnelles aux autres
objectifs environnementaux
Le progrès est la
réalisation de nos
utopies...
Oscar Wilde
Illustrations issues de la plaquette Hypergreen

12. organisationnelles aux autres
objectifs environnementaux
2
Définition des objectifs
études
planification
préfabrication
approvisionnement
assemblage
valorisation
évacuation
déconstruction
planification
Gestion des déchets
Le cycle vertueux de la construction?
Soulignons de nouveau la nécessité impérieuse d’analyser le contexte dans lequel se situe le projet:
la situation géographique, politique, économique, réglementaire etc.
Autre impératif, la construction comme les autres cibles environnementales doit sortir du périmètre
du projet et répondre aux autres objectifs durables que sont l’insertion dans le territoire, le confort et
la santé, l’énergie, l’eau et les déchets.
Un dialogue entre les différents thèmes de la charte doit être établi à chaque étape du projet.
La réflexion pluridisciplinaire de tous les acteurs et utilisateurs favorise l’inventivité, la pensée
partagée et durable
Associées au bon sens de nos ancêtres, ouverture et transversalité sont très certainement les
gages de la réussite d’un ouvrage intelligent.
Analyse du contexte
construction
Eric Loizeau 2007
Les tours mixtes
ou
Gratte-ciel durables
Les modes de construction
comme réponses structurelles et

13. ANNEXES
&
SOURCES
2
construction
ANNEXES
• 1: La charte environnementale PACA
• 2: La tour Evergreen
•3: La French Tower
BIBLIOGRAPHIE et SOURCES
•Le Corbusier – L’unité d’habitation de Marseille – de Jacques Sbriglio aux éditions Parenthèses
•Le Corbusier, une encyclopédie – de Jacques Lucan aux éditions du Centre Pompidou
•L’architecture écologique – de Dominique Gauzin Muller aux éditions Le Moniteur
•Traité d’Architecture et d’urbanisme bioclimatique – de Alain Liébard et André De Herde aux
éditions Le Moniteur
•Sites internet
www.frenchtower.fr.fm
www.techno-science.net
fr.wikipedia.org
www.actu-environnement.com
Eric Loizeau 2007