Les systèmes de classification

Les principaux types de classement des composants et matériaux de construction s‟effectuent :

- par fonctionnalité, usage ou destination : matériaux pour le gros œuvre, le second œuvre, la construction, la protection,

- par typologie de matière constitutive du matériau ou du composant : matière primaire, matière secondaire, matière métallique, organique, minérale ou composite,

- par point de vue de la conception en construction ie les matériaux pouvant être considérés sous l‟angle des procédés de fabrication, de l‟environnement productif local et sous l‟angle des filières constructives, modes ou procédés constructifs majeurs,

- enfin, par type d‟usage en fonction de l‟application liée à l‟époque et aux tendances historiques (moderne, contemporain, traditionnel..).

Les destinations ou usages sont différenciés en fonction de la catégorie d‟emploi, gros œuvre, second œuvre et/ou de terrain.

Les matières constitutives peuvent être primaires (première utilisation) ou secondaire (ré-utilisation), naturelles, artificielles ou synthétiques :

Types de classement Sous classement Définitions Par l‟usage ou l‟aptitude à la

fonction

- Matériaux du gros œuvre GO - Matériaux du second œuvre

SO

Matériaux de terrain Distinction par l‟usage (aptitude à la fonction), selon les domaines d‟emploi et les caractéristiques

 matériaux de construction : objet : résister aux forces importantes

 matériaux de protection : objet : résister aux forces importantes, enrober, protéger les matériaux de construction.

Un matériau de construction1 est finalement un usage possible de la matière, transformée en matériau.

Par la clé d‟entrée « matière » primaire (première utilisation)

ou secondaire (recyclage) ^Naturelles

Matières issues de la « nature », directement utilisées par

l‟homme : laine, bois, cuir, coton, pierre

Artificielles

Matières issues de la nature mais transformées par l‟homme avant utilisation : métaux issus du minerai, verre fabriqué à partir de silice

Synthétiques

Matières premières issues de la nature (ex pétrole) mais créées par l‟homme à partir de procédés chimiques, ce qui les différencie des autres matériaux : matières plastiques

Tableau 14 : Proposition de classement des matériaux et composants de construction par type

d‟usage et de matières constitutives.

La science des matériaux de construction propose, quant à elle, une typologie basée sur la matière constitutive de tout corps ayant une réalité tangible :

Figure 10 : Proposition de synthèse des familles « officielles » de la science des matériaux.

Légende :

- minéraux : roches, céramiques1, verres

- métalliques : métaux ou alliages de métaux ; les métaux sont définis comme des éléments chimiques pouvant former des liaisons métalliques et perdre des électrons pour former des cations, et/ou liaisons ioniques dans le cas des alcalins. Les « alliages » de métaux sont une combinaison d‟un métal avec plusieurs autres éléments pour en améliorer les caractéristiques / propriétés notamment mécaniques. - organiques : contenant de la matière organique², ie matière carbonée provenant

d‟êtres vivants ou non, végétaux ou animaux. Plus spécifiquement, matière capable de se décomposer ou de l‟être. Les composés organiques (ex plastiques PE, PET, PVC, PS) ne sont ainsi pas considérés comme organiques car ils se décomposent lentement. Le croisement de la science des matériaux et des usages de terrains peut donner ce type de représentation avec, en perspective, un axe « passé – présent – futur » :

1 Ensemble des objets fabriqués en terre et qui ont subi au cours d‟une cuisson une transformation physico-chimique irréversible. On distingue les céramiques dites « utilitaires » (poteries) des céramiques d‟art et des céramiques industrielles (oxydes, carbures, nitrures)

2 On distingue la matière organique « fossile » d‟origine animale ou végétale (charbon, pétrole) de la matière organique récente, d‟origine également animale ou végétale (tourbe)

Matériaux métalliques Matériaux organiques Matériaux composites Matériaux minéraux

Figure 11 : Proposition de classement croisée entre la science des matériaux et les usages de

terrain.

Par procédé constructif majeur, on entend un procédé permettant la réalisation d‟une solution constructive mais soulevant un problème de conception récurrent.

Les procédés constructifs permettent de proposer des solutions de construction adaptées par type de matériau. Ils sont le fruit d‟une interaction ingénierie / conception et suscitent des initiatives, nouveautés, innovations propres à l‟environnement d‟exécution.

Neufs procédés « constructifs » soulèvent des problèmes considérés comme « majeurs » d‟un point de vue de la conception (ingéniérale et architecturale) [DESHAYES,

2005]60:

1- la thermique de l‟enveloppe (ponts thermiques) 2- la gestion des dilatations

5- l‟effet structurel et les descentes de charge

6- la gestion des déformations extérieures dues aux pressions extérieures (contreventement)

7- le travail de la structure

8- le tramage (espaces reliés, régularité, orientation du bâti)

9- le calepinage (assemblage de matériaux différents sur un espace restreint et selon un plan d‟exécution précis)

Le type et l‟époque historique d‟application permettent enfin de proposer une répartition pour les matériaux bruts :

Tableau 15 : Les principaux matériaux de construction (voir matériaux de terrain) avec

applications liées.

En complément de cette approche scientifique, il existe deux autres systèmes de classement des matériaux / produits de construction utilisés par les acteurs du monde de la construction : le système UNICLASS et le classement proposé par l‟Union des Techniciens et Economistes de la construction « UNTEC ».

Le Système UNICLASS ou « Unified Classification for the Construction Industry » est une classification unifiée adaptée à l‟industrie de la construction ; rédigé en 1997 en Grande Bretagne par le CPIC « Construction Project Information Committee » représentant les quatre principaux organismes impliqués dans la construction en Grande Bretagne : la confédération de la construction (Construction Confederation), l‟institut royal des architectes britanniques (the Royal Institute of British Architects), l‟institut royal des maîtres d‟œuvres agréés (The Royal Institution of Chartered Surveyors) et l‟institution royale des services ingénierie du bâtiment (the Chartered Institution of Building Services Engineers).

UNICLASS est spécifiquement adapté au classement des produits, systèmes constructifs, bâtiments, métiers et ouvrages.

Il est composé de quinze tables qui décrivent chacune différentes facettes de l‟information dans la construction ; chaque table peut être utilisée indépendamment à partir

d‟un type particulier d‟informations mais les informations de différentes tables peuvent être

Tableau 16 : Table d‟entrée du système de classification UNICLASS1, CPI.

Les tables les plus intéressantes et pertinentes pour classer et ordonner les composants et produits de construction faisant l‟objet de notre étude sont les tables :

- E « construction entities » - G « elements for buildings » - L « construction products »

- N « properties and characteristics ».

Un produit pour l‟isolation telle qu‟une laine de lin ou de chanvre, matériau bio-sourcé et utilisé en complexe sous toiture d‟un bâtiment, peut ainsi être classé de la manière suivante selon UNICLASS.

E8 – BUILDINGS / G24 ROOFS / L2 COMPLETE CONSTRUCTION ENTITIES AND PRODUCTS / N3 PERFORMANCE

Le classement proposé par l‟UNTEC ou « méthode UNTEC », permet en France l‟estimation de bâtiments neufs et anciens; créé en 1978 [UNTEC, 1978]61 et réactualisé depuis 1988 propose, quant à lui, une catégorisation par type d‟ouvrages (bâtiments) et par type d‟usages (CA à CL : habitation, scolaire, tertiaire, culturel, hospitalier etc…) et décrit ensuite les types d‟infrastructures ou « systèmes constructifs » composant le bâtiment :

- A11 & A12 « encaissements et fondations » jusque A 33 « «équipements de parachèvement »

- B « préparation, aménagements et démolition » - C « réseaux et aménagements spécifiques »

Le même isolant laine de chanvre serait ainsi catégorisé de la manière suivante :

CA BATIMENTS A USAGE D’HABITATION – A22 TOITURES – A222.2 ISOLATION DES COUVERTURES

Le classement « méthode UNTEC » français est moins précis que celui proposé par UNICLASS en Grande Bretagne; ce dernier présente l‟avantage d‟aborder à la fois matériau / produit / système constructif et enveloppe globale (bâtiment).

Nous proposons dans le cadre de notre étude de retenir la méthode UNICLASS anglaise, d‟ailleurs déjà utilisée par un outil1 d‟aide à la prescription d‟éco-solutions pour la construction, en lien avec le SMQE BREEAM et ECO-HOMES.

Un croisement classement scientifique / classement opérationnel de terrain est possible.

Clé 1 Clé 2 Clé 3 Clé 4 Clé 5 Clé 6 Clé 7 Clé 8 Clé 9 Clé 10

Matière première primaire

Matériau

naturel ^Matériau métallique ^Application moderne ^Matériaux de construction Matériaux du gros œuvre Uniclass G « Elements for building » Uniclass L « construction products » Uniclass N « properties and caracteristics »’ Solutions constructives (cumul possible) Matière première secondaire Matériau

artificiel ^Matériau minéral ^Application moderne et traditionnelle Matériaux de protection Matériaux du second oeuvre G1 L1 N1 1 à 9 Matériau

synthétique ^Matériau organique ^Application traditionnelle ^{G2 L2 N2 1-3 ou 2-4} Matériau

composite ^{…… … … 1-5 ou 3-8}

G77 L8 N9

Tableau 17 : Proposition de classification croisée pour la comparaison de matériaux

conventionnels et d‟éco-matériaux au sens retenu dans notre étude.