Une voûte en argile unique au Hönggerberg
Le campus du Hönggerberg de l'ETH a une nouvelle attraction : une voûte construite à partir d'éléments préfabriqués en terre battue doit inviter à la détente en été et fournir en même temps de nouvelles connaissances sur la résistance des constructions en terre. Elle a été conçue et construite par des étudiants du Département d'architecture.
La chaire d'architecture et de construction d'Annette Spiro est connue pour son enseignement proche de la pratique et son étude approfondie des matériaux de construction. En 2010, elle a mis en place une collection de matériaux pour les architectes et les ingénieurs civils en collaboration avec la Bibliothèque d'architecture et de génie civil de l'ETH, et en 2012, elle a proposé pour la première fois le cours à option "Material-Werkstatt". "Nous voulons donner aux étudiants la possibilité d'aborder les matériaux de construction non seulement de manière théorique, mais aussi pratique", explique Gian Salis, enseignant à la chaire et responsable du cours à option.
Au printemps 2012, des étudiants en architecture se sont penchés pour la première fois de manière approfondie sur le matériau de construction qu'est l'argile. Hier, en présence du recteur de l'ETH Lino Guzzella et de responsables du Département d'architecture, ils ont présenté le fruit de leurs études : un abri multifonctionnel de cinq mètres de haut qui se définit par six larges arches et six voûtes ouvertes sur l'extérieur. Cette construction sans fioritures se distingue par un principe de construction unique, puisque c'est la première fois que l'on parvient à construire une voûte avec des éléments préfabriqués en pisé non stabilisé.
Réhabilitation d'un matériau
L'argile fait partie des matériaux de construction les plus anciens. Depuis des siècles, elle sert à construire des maisons, des étables, des mosquées et des palais en Afrique et au Moyen-Orient. Mais suite à l'industrialisation et au triomphe du béton, elle a été pratiquement oubliée et jusqu'à aujourd'hui, ce matériau de construction a toujours une réputation d'infériorité et d'éphémère. Pendant longtemps, les possibilités de construction et d'aménagement avec de l'argile étaient également très limitées : l'argile ne peut absorber que des forces de compression, mais pas de traction. Elle ne se solidifie qu'en séchant, ce qui prend relativement longtemps. Il est donc impossible de piler des formes bombées directement sur le chantier.
Jusqu'à présent, la construction de plafonds ou d'arcs n'était possible qu'en faisant un détour par la brique de terre et le mortier. "Mais grâce à la possibilité de préfabriquer des éléments en pisé, nous avons aujourd'hui de toutes nouvelles possibilités", explique Salis. "Et grâce à une construction innovante, l'argile peut tout à fait être utilisée comme matériau de construction durable", et ce avec des avantages par rapport au béton : l'argile est disponible pratiquement partout, n'a pas besoin de produits chimiques pour durcir, ne contient pratiquement pas d'énergie grise, offre un excellent climat intérieur et peut être réintroduite dans le cycle naturel par dissolution avec de l'eau.
Les participants au séminaire devaient donc explorer les nouvelles possibilités de construction avec de l'argile pendant deux séminaires. Après qu'un premier groupe ait construit en 2012 un mur en pisé en Autriche, 26 autres étudiants ont élaboré au printemps 2013, par groupes de 3 ou 4, sept projets différents pour une construction toute particulière : une voûte en pisé. Ils ont construit les premiers modèles avec de l'argile du Hönggerberg. Martin Rauch, qui étudie l'argile depuis plus de 30 ans, les a aidés en leur apportant son expertise. Un projet a finalement été choisi pour être mis en œuvre.
Menuiserie et pilonnage
Pendant un atelier de deux semaines soutenu par le fonds Innovedum de l'ETH, dans l'atelier de l'entreprise de Martin Rauch "LehmTonErde GmbH", les étudiants ont fabriqué 19 éléments en terre battue qui ont ensuite servi à assembler les coupoles et les arches. Pour ce faire, ils ont d'abord construit de robustes coffrages en bois, dans lesquels de l'argile provenant des environs de Laufen a été versée par couches successives et compactée à l'aide de pilonneuses à air comprimé. "Les étudiants ont découvert sur place, de leurs propres mains, comment ce qui avait été planifié auparavant pouvait être mis en pratique", raconte Salis.
Après deux mois de séchage, les étudiants ont assemblé les éléments cet été sur le Hönggerberg à l'aide d'une grue sur pneus. Les constructeurs d'argile n'ont toutefois pas pu se passer entièrement de matériaux traditionnels : Auparavant, une fondation avait été bétonnée. De plus, une tôle métallique protège le toit de la pluie. "Pour la stabilité, le cœur de la construction en argile doit absolument rester sec", explique Salis. La vision n'est donc pas de bannir complètement le béton du chantier, mais plutôt de ne l'utiliser que là où il est indispensable.
En contact avec la pratique
Georg Bachmann, étudiant au Département d'architecture, a aidé à placer les éléments en terre battue pesant jusqu'à trois tonnes pendant les deux semaines de montage, puis à enduire d'argile les joints, les arêtes et les trous de la suspension de la grue. Ce qui a particulièrement fasciné l'étudiant en master, c'est que les endroits défectueux, comme les bords cassés, pouvaient être très facilement retouchés en les humidifiant, en y enfonçant de l'argile et en tapant légèrement dessus avec une planche en bois dur et un marteau. "Le fait de pouvoir façonner et réparer l'argile de manière aussi immédiate est une qualité incroyable du matériau", raconte-t-il. En outre, la structure du matériau lui a plu. La légèreté et la chaleur des murs et plafonds en argile sont pour lui un beau contraste avec les surfaces souvent propres et lisses de l'architecture moderne. Bachmann a trouvé le travail pratique - d'abord dans le hall de l'usine et ensuite sur le chantier - particulièrement précieux : "Il est important que les architectes sachent comment sont construites les choses qu'ils dessinent tous les jours. C'est un aspect qui est généralement négligé dans la formation".
Pour Gian Salis, un autre aspect de l'enseignement est important : "Nous voulons sensibiliser les étudiants à la relation entre le matériau, la construction, la forme et l'expression architecturale, et nous espérons que cela se manifestera par des constructions innovantes d'une jeune génération."En même temps, la voûte servira d'objet de recherche au cours des prochaines années, permettant d'étudier l'altération des éléments préfabriqués en pisé et d'acquérir de nouvelles connaissances sur la stabilité des matériaux. Et qui sait : peut-être le nouvel abri se muera-t-il en lieu de rencontre sur le campus du Hönggerberg.
