Construction modulaire de bâtiments temporaires et stationnaires

04.12.2017   |   Allemagne

Connue pour ses nombreux concepts innovants en matière de construction bois, la société Blumer-Lehmann AG fait également figure de pionnier en Suisse pour la construction bois modulaire. Ses bâtiments modulaires de grande qualité offrent aujourd'hui un grand intérêt pour les maîtres d'ouvrage qui recherchent des solutions haut de gamme et durables. Les modules sont basés sur des ossatures en bois que l'entreprise fabrique sur une ligne de production moderne et automatisée.

Parmi les types de bâtiments pour lesquels la construction bois semble prédestinée, il convient de citer les bâtiments modulaires. Ce type de construction, qui était considéré avec mépris comme une " construction de conteneurs " il y a quelques dizaines d'années, offre en fait un potentiel élevé pour les principes fondamentaux de la construction bois, puisque les cellules finies permettent d'atteindre un niveau de préfabrication proche des 90 %. De plus, leur qualité dépasse les exigences des clients à la recherche de bâtiments temporaires.

Polyvalence sur un marché limité

La société Blumer-Lehmann AG, installée à Gossau et présente sur ce segment de marché depuis 20 ans, compte parmi les tous premiers fabricants de bâtiments modulaires qui se sont installés en Suisse. Comme l'explique son dirigeant Richard Jussell, la société a depuis continuellement développé son offre de constructions modulaires. L'entreprise suisse a vu arriver sur le marché de nombreux concurrents performants dont la croissance a explosé au cours des dernières années pour se disputer des volumes de commande régionaux variables et limités par la taille du pays ainsi que par ses spécificités géographiques. L'une des stratégies appliquées par Blumer-Lehmann pour réagir à cette situation du marché fut de diversifier ses activités. A Gossau, l'entreprise exploite notamment une scierie, une menuiserie, sa propre installation de fabrication de pellets et une centrale énergétique. De plus, l'entreprise est engagée dans la fabrication industrielle de silos à sel. En matière de construction bois, l'entreprise ne se limite pas aux bâtiments modulaires. Elle est également active dans des secteurs tels que les bâtiments commerciaux et d'habitation traditionnels à partir d'éléments en bois, la transformation et la rénovation, les bâtiments livrés clés en main, la construction de bâtiments agricoles, les grands bâtiments en bois de plusieurs étages ou encore l'aménagement de quartiers entiers. Toutes ces activités reposent sur la fabrication de constructions à ossature bois. En outre, l'entreprise met en œuvre des techniques de construction innovantes dans le domaine des formes libres ou encore des raccords en bois sans métal pour les bâtiments à plusieurs étages. Dans plusieurs domaines d'activité, l'entreprise s'est distinguée à l'échelle internationale grâce à des projets innovants menés au cours des dernières années. Parmi les projets les plus connus, nous pouvons citer le bâtiment de bureaux de sept étages construit pour Tamedia avec des raccords en bois sans métal à Zurich, ou encore l'hôtel Säntispark, le premier hôtel en bois de quatre étages dans le canton de Saint-Gall. Actuellement, la société Blumer-Lehmann AG emploie environ 300 collaborateurs.

Construction modulaire 1 : bâtiments temporaires

La construction modulaire représente environ 30 % du volume de production du site de Gossau. Cela correspond à un ordre de grandeur d'environ 2 500 à 3 000 éléments en bois par an et une part du chiffre d'affaires de 25 à 30 %. De façon générale, la société Blumer-Lehmann privilégie les constructions modulaires de haute qualité basées sur une ossature bois, même lorsqu'elles appartiennent à un segment de prix élevé : " D'une part, nous sommes en faveur d'une culture de la construction en bois dans laquelle la charpente assure la tenue de l'ensemble des cloisons ", explique le dirigeant Richard Jussel. " D'autre part, nous sommes convaincus que les constructions à ossature bois font un usage particulièrement durable des ressources en bois. " Les exigences élevées de l'entreprise en matière de qualité s'appliquent également, par exemple, au système d'isolation entre les modules : le test d'étanchéité du type " Blower-Door-Test " effectué sur les bâtiments finis est conforme aux normes de performance en vigueur en Suisse. La qualité de l'air est également contrôlée en intérieur, avec pour objectif d'atteindre les valeurs du label " Gesundes Wohnen " (Habitat sain) délivré par l'organisme eco-INSTITUT. Dans ce contexte, il semble évident que les bâtiments modulaires de Blumer-Lehmann respectent également les normes énergétiques les plus élevées. D'après Richard Jussel, les clients achetant des bâtiments temporaires sont ravis de ce niveau de qualité, en particulier lorsqu'il s'agit d'une école ou d'un bâtiment de bureaux. La demande en bâtiments temporaires est souvent générée par la nécessité de rénover ou d'améliorer l'efficacité énergétique d'une ancienne école ou d'un ancien bâtiment de bureaux, lesquels seront ensuite à nouveau exploités. Parfois, la construction d'un nouveau quartier résidentiel nécessite d'augmenter à court terme la capacité d'accueil d'une école. Dans d'autres cas, la procédure d'autorisation de construction d'un nouveau bâtiment prend beaucoup de temps, retardant les travaux de quelques années. La phase d'utilisation d'une solution temporaire peut ainsi durer quelques années. Dans ce genre de situations, les bâtiments modulaires ont l'avantage de pouvoir être mis en service sur site très rapidement, puis déplacés tout aussi rapidement vers un autre site une fois la phase d'utilisation terminée. L'autorité scolaire peut ainsi utiliser un bâtiment plusieurs fois. Dans le cas d'un client privé, il peut facilement revendre un bâtiment une fois son utilisation terminée. Dans ce cas, les exigences de qualité de Blumer-Lehmann constituent un argument de poids. Richard Jussel : " Nous proposons un environnement d'apprentissage et de travail sain et agréable, incomparable avec l'atmosphère parfois presque insoutenable d'un conteneur. Lorsqu'une solution provisoire perdure, le fait d'opter pour une construction en bois de grande qualité sera toujours récompensé et se traduira par un meilleur apprentissage et de meilleurs résultats de travail. Nos clients bénéficient en outre d'un avantage supplémentaire : nous leur proposons un système de construction de grande qualité, contrôlé et conçu de façon globale, qui n'aura pas perdu sa valeur à l'issue de la phase d'utilisation. Nos bâtiments modulaires peuvent sans problème être réutilisés pendant de nombreuses années, ce qui est rentable sur le long terme pour les pouvoirs publics et augmente le prix de la revente pour les clients privés. "

Construction modulaire 2 : construction en série

Dans ce contexte, il n'est pas étonnant que les bâtiments modulaires de la société Blumer-Lehmann AG aient depuis longtemps dépassé les limites d'une solution temporaire. En effet, l'entreprise propose des solutions stationnaires offrant de nombreux avantages, qui en font une alternative attractive aux bâtiments conventionnels.
Citons d'abord les nombreux avantages potentiels en termes de délais :

• Une phase de planification et d'autorisation courte grâce à un niveau de standardisation élevé
• Une mise en œuvre accélérée par le traitement simultané de la production du bâtiment et des travaux de préparation sur le chantier
• Une installation du bâtiment sur site en deux à trois semaines avec une emprise réduite sur le chantier et sans interruptions dues à la météo
• Une grande fiabilité des délais et des coûts annoncés, notamment grâce aux facteurs évoqués ci-dessus.

D'autres avantages sont liés au niveau élevé de préfabrication, qui permet de dépasser les limites d'une construction en bois conventionnelle :

• Qualité des détails et précision élevée des modules, fabriqués industriellement par des équipes expérimentées sur des installations de production modernes (finitions et aménagement intérieur compris)
• Norme élevée pour installations de bâtiments complexes prise en compte lors de la préparation des travaux et du montage des cellules.

Ces avantages font de la construction modulaire de haute qualité la solution idéale, particulièrement pour les projets stationnaires aux délais serrés ou les chantiers à l'espace limité, ou encore pour les constructions publiques pour lesquelles l'impact sur l'environnement du chantier joue un rôle central. Pour les bâtiments aux installations techniques de pointe ou conçus sur la base de structures en série, la conception modulaire est également pertinente. En effet, la construction modulaire offre aux entreprises de construction bois un effet de synergie pour les bâtiments en série. Pour illustrer cette idée, Richard Jussel a pour habitude de citer les hôtels et les maisons de retraite. La réalisation de bâtiments modulaires permet à l'entreprise de construction bois de créer une valeur élevée et contrôlée sur son propre atelier de montage : " Dans ce domaine, nous travaillons avec des équipes expérimentées de menuisiers, peintres, plâtriers, plombiers et installateurs électroniques ", explique Richard Jussel. " Toutes ces équipes travaillent efficacement sur le même site de montage et profitent ainsi d'une synergie liée au niveau élevé de standardisation des bâtiments en série. "

Fabrication moderne et logistique optimisée

Le nombre de pièces nécessaires à la construction modulaire suffit à comprendre que l'entreprise suisse ait investi dans un nouvel atelier et une ligne de production hautement automatisée en 2013. Il suffit de calculer le volume de production global correspondant à la demande élevée en construction modulaire pour comprendre que la fabrication industrielle est obligatoire : chaque année, entre 7 500 et 9 000 éléments sortent de la ligne de production de Gossau. Afin de mettre en avant son cœur de métier, l'entreprise a équipé son nouvel atelier d'une installation de production d'éléments pour ossature bois. La volonté de la direction de l'entreprise n'était pas vraiment d'optimiser l'exploitation du site pour augmenter le nombre de pièces produites, mais plutôt de garantir un niveau de qualité élevé et constant, ainsi qu'une structuration claire du processus de fabrication. Puisque la qualité finale est l'objectif prioritaire, un processus de fabrication clair et bien organisé permet une gestion efficace de la qualité. La modernisation de la production de l'entreprise, dont les anciennes installations de production manuelle se trouvaient sur un site trop petit, était également nécessaire pour améliorer la satisfaction des collaborateurs. En parallèle de la remise à neuf de la production, le niveau de standardisation des modules et des éléments individuels a été augmenté. Le dirigeant Richard Jussel explique : " L'automatisation de la fabrication ne suffit pas à elle seule à accélérer la production. Afin d'exploiter réellement le potentiel de l'automatisation, il faut également optimiser les processus et les produits. " Cela implique une planification globale de la logistique des matériaux en fonction de la ligne de fabrication : la disposition de l'atelier conçue par WEINMANN vise à raccourcir la distance entre le lieu de stockage des matériaux et les tables de travail, à rendre le système de manutention rapide et ergonomique, ainsi qu'à ménager suffisamment d'espace pour amener et renvoyer sans problèmes les matériaux.

Flexibilité et temps de réaction réduits

Au centre du site de production fourni par WEINMANN à Gossau se trouvent le pont multifonctions WMS 150 et cinq tables de travail. Ce concept de fabrication est adapté sur mesure en fonction du nombre de pièces fabriquées par l'entreprise et du large éventail de domaines d'activité qu'elle couvre : le site ne produit pas uniquement des éléments de murs, de toit ou de plafond, mais également des pièces spéciales et des éléments de façade pour les bâtiments hybrides. Les afflux de commande sont programmés à l'avance. La flexibilité et la réactivité sont primordiales. C'est pourquoi, la ligne de fabrication est également équipée d'une station d'usinage de panneaux avec stockage intermédiaire. Cela permet d'amener les matériaux de revêtement préconfectionnés jusqu'à la table de travail, lorsque la production est intense. Chez Blumer-Lehmann, la fabrication des éléments commence véritablement par l'insertion et le clouage de l'ossature bois sur la table 1. Le revêtement est appliqué sur la table 2, où les panneaux sont découpés et dotés des ouvertures souhaitées à l'aide du pont multifonctions WEINMANN. La répartition de ce processus de travail sur deux tables augmente la cadence de l'installation : une ossature bois peut être insérée sur la table 1 pendant que l'élément précédent est traité sur la table 2. Les " bourrages " sont ainsi évités pendant la construction des ossatures bois, qui est une opération chronophage. Les poutres pour les éléments de toitures et de plafonds sont insérées sur la table 2, qui est équipée des dispositifs de fixation adaptés. Après le revêtement, le retournement est effectué de la table 2 vers la table 3, où l'isolant et l'installation sont insérés. Ces processus de travail sont également chronophages, c'est pourquoi ils peuvent être effectués en parallèle sur la table 4. Acheminé de biais jusqu'à la table 5, l'élément est revêtu puis usiné encore une fois par le pont multifonctions. A partir de la table 5, les éléments d'ossature bois montés sont convoyés à la verticale sur un mur jusqu'à un chariot distributeur, qui les charge sur des plateaux avec une grue. Les éléments pour la production modulaire sont transmis à un autre convoyeur mural qui les transporte jusqu'à l'atelier de production modulaire. Les éléments sont alors répartis sur dix points de montage modulaire, où ils sont assemblés en cellules, qui sont ensuite entièrement aménagées. Seule la couche supérieure du revêtement de sol sera posée ultérieurement sur le chantier. Les modules terminés pouvant atteindre 12 m de long sont stockés sur des postes de dépôt spéciaux au sein du site de l'entreprise, d'où ils seront transportés sur le chantier au début des travaux.

Conclusion

Grâce à son investissement dans une nouvelle installation de production, la société Blumer-Lehmann AG a atteint ses objectifs principaux (un processus de production clairement structuré et un niveau de qualité élevé et constant). Les mesures d'accompagnement mises en œuvre en périphérie de la production ont permis à l'entreprise de réduire considérablement ses délais et ses coûts de production, malgré des opérations de préparation du travail plus importantes. La nouvelle technologie présente aussi un léger avantage en termes de marketing. Richard Jussel : " Notre atelier clairement structuré et organisé correspond très bien à notre image de marque. Notre installation et ses étapes de production précises et compréhensibles est très appréciée des architectes et des clients privés. Elle est l'assurance d'une sécurité optimale, d'une qualité élevée et d'un risque minimal. Mais il ne suffit pas d'acquérir une telle installation, il faut aussi le faire savoir. "

Source photos: Blumer-Lehmann AG