Bâtiments à plusieurs étages en panneaux sandwich

Grâce à leurs excellentes propriétés d’économie d’énergie et à la simplicité de leur installation, les panneaux sandwich sont aujourd’hui largement utilisés dans la construction de bâtiments commerciaux à faible hauteur. Dans la construction de bâtiments hauts (résidentiels et de bureaux, hôtels, etc.), l’utilisation de panneaux sandwich permet aux promoteurs d’obtenir un certain nombre d’avantages supplémentaires, le principal étant l’augmentation de la rentabilité du projet.

Avantages de la construction de bâtiments à plusieurs étages en panneaux sandwich

Augmentation de la surface utile

Contrairement aux matériaux artificiels (briques, blocs en céramique, blocs de béton cellulaire), qui sont installés sur les planchers, les panneaux sandwich sont fixés sur les faces extérieures de la structure (poteaux, poutres, planchers). En conséquence, une surface utile supplémentaire apparaît tout autour du bâtiment à chaque étage.

L’analyse comparative du coût de construction des murs pour un bâtiment de 17 étages avec 3 entrées et une surface totale de 17 600 m² d’appartements a montré que l’utilisation de panneaux sandwich au lieu de blocs de béton cellulaire (250 mm) avec de la laine minérale (120 mm) et de l’enduit permet d’obtenir 800 m² supplémentaires de surface utile des appartements, augmentant ainsi la surface des locaux réalisés de 4,5%. En conséquence, le promoteur obtient environ 11% de bénéfice supplémentaire.

Vitesse de montage

Les murs en panneaux sandwich sont installés beaucoup plus rapidement que la maçonnerie avec des matériaux artificiels. Par exemple, une équipe de quatre personnes peut monter jusqu’à 300 m² de panneaux par jour. L’installation des panneaux sandwich nécessite moins d’opérations que la maçonnerie avec des matériaux artificiels, leur isolation, leur enduit et leur peinture, ce qui permet de réduire considérablement le nombre de travailleurs et les risques sur le chantier.

Montage en toutes saisons

Le montage des panneaux sandwich ne comporte aucun processus humide, ce qui permet de le réaliser à tout moment de l’année et à toute température.

Réduction du poids des structures d’enveloppe du bâtiment

Le poids d’un panneau sandwich Ruukki de 160 mm d’épaisseur avec un noyau en laine minérale haute densité est de 29,6 kg/m². En comparaison, le poids d’un mur en béton cellulaire de marque D300 de 250 mm d’épaisseur avec un isolant en laine minérale de 120 mm et un enduit est de 99 kg/m², soit 3,3 fois plus. Pour l’exemple étudié d’un immeuble résidentiel collectif, l’utilisation de panneaux sandwich permet de réduire le poids propre des structures de 2% et, de ce fait, d’économiser sur la mise en place des fondations.

Expression architecturale

Les murs en panneaux sandwich Ruukki présentent une planéité parfaite de revêtement, qui peut être utilisée comme finition pour la façade sans revêtement supplémentaire.

De plus, il est possible d’utiliser n’importe quel matériau de façade pour l’habillage extérieur, les sous-structures étant fixées directement aux panneaux sandwich.

Durabilité

La durabilité des panneaux sandwich Ruukki est garantie par l’utilisation d’acier de construction de qualité S280 avec un revêtement en zinc de 190-275 g/m² et de laine minérale de haute qualité fabriquée en Europe.

La garantie sur les panneaux sandwich Ruukki est de 30 ans, tandis que la durée de vie estimée de l’exploitation efficace est de 100 ans.

Fiabilité

La résistance et la stabilité des murs en panneaux sandwich répondent pleinement aux exigences des normes de construction en vigueur.

Les panneaux sandwich Ruukki ont été testés selon la norme scandinave de protection des murs contre les bris mécaniques SSF 1047 et offrent un niveau de protection de classe 3 lorsqu’un revêtement intérieur supplémentaire est installé.

Écologie

Les panneaux sandwich sont fabriqués à partir de matériaux écologiques, garantissant la sécurité des occupants des bâtiments utilisant ces structures.

La sécurité écologique des panneaux sandwich est confirmée par une déclaration EPD, ainsi que par les certifications LEED et BREEAM.

Conception de bâtiments hauts en panneaux sandwich

Dans la construction de bâtiments hauts, les panneaux sandwich peuvent être installés soit verticalement, avec une portée égale à la hauteur de l’étage, soit horizontalement. La conception des structures de clôture en panneaux sandwich pour les bâtiments résidentiels et commerciaux à plusieurs étages comprend les étapes suivantes:

• Sélection du type de panneau approprié en fonction des propriétés techniques requises (résistance, conductivité thermique, résistance au feu, etc.)
• Vérification de la capacité portante des panneaux sandwich et des possibilités de revêtement en fonction des charges et portées prévues. La vérification est réalisée à l’aide des tableaux de capacité portante Ruukki et du logiciel de calcul TrayPan
• Développement de détails techniques à l’aide des bibliothèques Ruukki
• Calcul de la quantité nécessaire de fixations

Propriétés thermiques

Afin d’éviter les infiltrations d’air par les joints, il est nécessaire d’utiliser les panneaux sandwich Ruukki de la série Energy avec un joint EPDM, installé lors de la production, garantissant une étanchéité maximale et une efficacité énergétique optimale de la structure murale.

La norme DBN V.2.6-31 prescrit les valeurs minimales admissibles de résistance thermique des structures d’enveloppe des bâtiments résidentiels et publics: Rq min = 4,0 m²K/W pour la première zone climatique et Rq min = 3,5 m²K/W pour la deuxième zone climatique.

En fonction des exigences d’efficacité énergétique de l’objet, le type et l’épaisseur des panneaux sandwich muraux sont sélectionnés:

Résistance mécanique

Pour garantir une résistance suffisante des structures murales, en fonction de la hauteur du bâtiment, il est recommandé d’utiliser les panneaux sandwich suivants:

* Le calcul est basé sur la première zone de pression de vent en Ukraine

Lors de la construction de bâtiments de grande hauteur, il convient d’utiliser des panneaux sandwich Ruukki WS Energy avec une laine minérale à haute densité, qui assurent une résistance suffisante pour supporter des charges de vent importantes tout en maintenant leur intégrité sur une longue période. Afin de réduire les coûts des structures d’enveloppe, il est possible d’utiliser des panneaux avec une laine de densité standard sur les étages inférieurs, où les charges de vent sont nettement plus faibles.

Les revêtements métalliques des panneaux sandwich doivent être fabriqués en acier de construction de grade au moins S280. L’utilisation de panneaux sandwich avec des revêtements en acier à limite d’élasticité non garantie, comme le DX, n’est pas autorisée dans les constructions de grande hauteur.

Fixations

Pour assurer la fiabilité de la structure murale en panneaux sandwich, il est recommandé d’utiliser un schéma de fixation à travée unique.

Les charges sur la structure murale augmentent avec la hauteur du bâtiment, ce qui nécessite une augmentation du nombre de points de fixation. Le nombre et le type de vis autotaraudeuses sont déterminés à l’aide du logiciel de calcul TrayPan, qui sélectionne automatiquement les fixations en tenant compte de toutes les charges possibles. Pour renforcer la fiabilité de la structure à grande hauteur, des fixations filetées supplémentaires peuvent être prévues: connexions boulonnées, tiges avec plaques, etc.

Les charges maximales de vent s’exercent sur les panneaux situés dans les zones soumises à des pressions locales aux angles de la façade. Par conséquent, dans ces zones, le nombre de points de fixation doit être doublé conformément au calcul. Pour garantir une fiabilité accrue, les fixations des profilés doivent être réalisées à l’aide de rivets et non de vis autotaraudeuses, comme c’est le cas dans les constructions de faible hauteur.

Sécurité incendie

Les normes de construction imposent l’utilisation dans les bâtiments résidentiels et commerciaux de grande hauteur de structures murales ayant une résistance au feu allant jusqu’à EI 180 et une classification M0 pour la propagation des flammes. Par conséquent, pour de tels projets, il est nécessaire d’utiliser des panneaux sandwich Ruukki avec un noyau en laine minérale, offrant des performances allant jusqu’à EI 240 et M0.

Structures suspendues

La fixation des supports de climatiseurs doit être réalisée directement sur la charpente porteuse à l’aide de fixations traversant les panneaux sandwich.

À l’intérieur des locaux, il est possible de suspendre des équipements, des meubles, des systèmes de climatisation et autres éléments jusqu’à un poids de 50 kg/m² sur les panneaux sandwich.

Couleur

Lors du choix de la couleur de bardage, il convient de prendre en compte que les revêtements des panneaux sandwich de teintes sombres chauffent davantage que ceux de couleurs claires. Cela peut influencer leur durabilité et leur aspect visuel. Il est donc déconseillé d’installer des panneaux de couleurs sombres sur la façade sud du bâtiment.

La technologie de construction de bâtiments à plusieurs étages utilisant des structures en panneaux sandwich est innovante en Ukraine. Son application dans des projets immobiliers résidentiels sur différents continents a déjà démontré des avantages significatifs. On peut affirmer avec certitude que ces solutions seront largement adoptées pour la construction de bâtiments de grande hauteur en Ukraine à l’avenir.

Caractéristiques des panneaux sandwich Ruukki