Un assemblage du jour au lendemain : Weingärtner Holzbau

18.03.2016   |   Allemagne

Le Geroldsauer Mühle est un grand marché couvert où l'on trouve des aliments frais produits de façon traditionnelle par des agriculteurs, des viticulteurs et des chasseurs locaux. Pour son exploitant, la démarche écologique novatrice qui préside à ces échanges ne doit pas uniquement s'appliquer aux produits vendus, mais aussi aux matériaux de construction utilisés pour bâtir l'édifice : du sapin blanc issu de la région. L'espace commercial comprend également une boucherie-charcuterie et une boulangerie. Un restaurant, surmonté d'un espace de réception pour événements au premier étage, a par ailleurs pris ses quartiers dans l'aile gauche du bâtiment.

A l'étage, jusqu'à 18 invités peuvent passer la nuit dans des chambres tout confort. Les chambres sont mises à la disposition des personnes qui participent aux séminaires se déroulant dans les pièces situées sous le toit de la Geroldsauer Mühle.

L'architecture de l'édifice se compose de trois parties : deux longues ailes s'étendent à gauche et à droite de l'entrée, tandis que le centre du bâtiment est formé de deux pignons traversiers, le pignon à l'avant étant entièrement vitré. Les dimensions extérieures s'élèvent à 16 x 60 m environ.

Les ailes latérales sont construites en bois, avec des éléments de cloison pouvant faire jusqu'à 11 m de long. Les cloisons sont constituées, de l'intérieur vers l'extérieur, d'une garniture intérieure en panneaux de bois aggloméré, d'un espace d'installation de 40 mm, d'un panneau de particules pour l'étanchéité à l'air, d'une ossature en bois de 160 mm avec isolation en cellulose, d'un panneau de fibres tendres de 60 mm et d'un espace d'aération de 30 mm d'épaisseur. L'extrémité extérieure de la cloison se termine par une façade avec des madriers à colonne typiques de la Forêt noire, dont les éléments préfabriqués sont suspendus devant les cloisons en ossature bois. Les éléments de façade en deux parties sont fixés les uns aux autres par des assemblages Gerber.

Un vaste espace de vente et des niches accueillantes

La façade à pignon à l'avant, une ossature en bois vitrifiée jusqu'au faîte, débouche directement sur le marché couvert dont le hall d'entrée s'ouvre à la verticale, également jusqu'au faîte. Passée l'entrée, on remarque le plafond de l'espace de vente ouvert, recouvert de lamellé-collé de 240 x 680 mm d'épaisseur. Les solives sont fixées à ces poutres. La longueur du lamellé-collé peut atteindre 15 m, tandis que l'écartement entre les 7 axes s'élève à 5 m.

Au centre de cet espace, le lamellé-collé repose sur une rangée d'étais, posés à l'avant et à l'arrière sur des poutres obliques. Des tirants en acier placés aux pieds des poutres étançonnent les forces de poussée.

Le plafond au-dessus du marché couvert est un plateau de verre fixe. Le constructeur a utilisé pour cela des planches pourvues de raccords à rainure et ressort qu'il a reliées avec des pointes ou des vis Spax aux solives et aux poutres. Des jambes de force en croix (160 x 160 mm) sont placées sur l'un des panneaux pour servir de renforts horizontaux supplémentaires. Le restaurant, divisé en niches accueillantes et pièces annexes par des demi-cloisons, est surplombé par un plafond en lames de bois de 180 mm d'épaisseur.

Près de 12 500 mètres de sapin blanc

Le projet de la Geroldsauer Mühle a été initié à la demande de la ville de Baden-Baden qui, en 2013, recherchait parmi les exploitants agricoles à temps partiel de la région un promoteur pour la construction d'un petit marché couvert. A l'époque, Roland Weingärtner, accompagné de son frère Martin, un éleveur de bovins qui souhaitait se charger du projet, soumet la première ébauche d'un bâtiment de 12 x 25 m à la commune de Baden-Baden. « Notre projet a fait l'unanimité », se souvient Roland Weingärtner encore aujourd'hui. La même année, son frère rachète le terrain d'un ancien moulin (« Mühle » signifie « moulin » en allemand) où se trouve un vieil hôtel. Le projet de la Geroldsauer Mühle prend alors la forme qu'il a aujourd'hui.

Pour construire cet édifice, l'entreprise Weingärtner Holzbau a préparé et assemblé près de 12 500 m de sapin blanc, soit pratiquement 350 m³ de bois. Un projet d'une ampleur un peu inhabituelle pour une entreprise de six salariés plus un dirigeant, spécialiste en temps normal de la rénovation des toits, des travaux de menuiserie classiques, de la construction en bois d'ouvrages agricoles et de la construction de maisons individuelles. Sans l'aide de machines, Roland Weingärtner n'aurait jamais « osé se lancer dans une commande de cette envergure. Il est impossible de mener à bien un projet comme celui-là si l'on prépare et assemble les éléments de charpente à la main. Et j'aurais préféré laisser tomber s'il avait fallu confier cette tâche à un centre de préparation et d'assemblage sous-traitant. »

Des machines adaptées aux petites entreprises

Heureusement, le menuisier prévoyait depuis quelque temps déjà d'acquérir un centre de taille. C'est pourquoi ce gros projet a été l'occasion pour lui de s'équiper d'une WBS 140 WEINMANN. Tout d'abord, cette machine représente une solution adaptée aux menuiseries de petite et moyenne taille : dotée d'une unité à 5 axes et d'un changeur d'outils à 8 positions, elle leur offre un maximum de flexibilité.  Ainsi l'entreprise peut-elle transférer une grande partie de la préparation et de l'assemblage complexes des éléments à une seule et unique machine.

En outre, cette installation prend peu de place, un autre avantage pour les PME. Notamment pour Weingärtner Holzbau : « Nous n'avons pas eu besoin de transformer de fond en comble notre atelier suite à cet achat : pas de sol spécial, pas de renfort des fondations et pas de fosse sous la machine », se rappelle Roland Weingärtner. « Le prix d'acquisition de la machine étant raisonnable et la société WEINMANN étant implantée non loin de nous, la décision a été facile à prendre. »

Plus de flexibilité dans la fabrication des éléments

Avant de passer aux choses sérieuses avec le projet de la Geroldsauer Mühle, la société Weingärtner Holzbau s'est fait la main avec un projet factice. Et ses salariés ont eu une bonne surprise : « En fait, nous n'avions pas pensé que le transfert de données avec le logiciel Weto Viskon que nous utilisons serait si fluide dès le départ », explique Roland Weingärtner.

Le menuisier apprécie également la convivialité de la machine : « Au début, c'est vrai qu'on a appelé plusieurs fois l'assistance parce qu'on ne savait pas sur quel bouton appuyer. Mais on a vite arrêté parce qu'on a été bien guidé et que la machine est facile à utiliser. Quand la personne affectée à la WBS 140 partait en formation, je prenais son poste sans aucun problème. Je suis satisfait de l'ensemble du package proposé avec la machine, notamment le télédiagnostic par Internet et le service de livraison rapide des pièces de rechange. »

Roland Weingärtner a pu constater les avantages réels de l'automatisation de la préparation et de l'assemblage des éléments après le lancement du projet de la Geroldsauer Mühle. La WBS 140 peut être opérée par une seule personne et, parfois, elle peut même fonctionner en toute autonomie, ce qui est très rentable. Ainsi, son salarié pouvait assembler les éléments de l'ossature bois sur la table de montage de fabrication maison pendant que la machine préparait déjà l'élément suivant. Pour que cela fonctionne, il faut néanmoins fabriquer toutes les pièces sur la machine WBS 140 élément par élément, comme c'est le cas chez Weingärtner Holzbau. Les avantages lors du montage des éléments compensent les légers inconvénients en matière d'optimisation des chutes. Si l'on veut optimiser les chutes dans le cadre de la procédure, celles-ci doivent être placées en premier sur le train de rouleaux d'amenée pour la fabrication de l'élément suivant et l'on doit indiquer leurs longueurs sur la machine.

L'alimentation et l'évacuation sont conçues à Baden-Baden pour des pièces de construction pouvant atteindre 13,70 m de long. Mais Roland Weingärtner a déjà fabriqué des arêtiers de 18 m de long avec cette machine. « Par contre, nous avons dû découper des ouvertures dans les murs de l'atelier pour pouvoir traiter des pièces de cette longueur. »

A l'origine, la société Weingärtner Holzbau avait prévu de bâtir les trois parties de la Geroldsauer Mühle les unes après les autres, de la droite vers la gauche. Mais la fabrication de la cage d'ascenseur de la partie centrale a pris du retard. « Comme le compte à rebours était lancé pour mon frère, on ne pouvait pas se permettre d'attendre que la cage d'ascenseur soit terminée. Nous n'avons donc pas eu d'autre solution que de construire l'aile gauche après l'aile droite. »

Leur machine leur a ainsi permis de fabriquer rapidement tous les éléments. « Aujourd'hui, nous bénéficions grâce à cette machine de beaucoup plus de flexibilité par rapport à ce que le centre de préparation et d'assemblage nous proposait. » Les frères Weingärtner ont eu la confirmation que leur décision était la bonne lorsque la partie centrale s'est ensuite parfaitement imbriquée dans l'espace entre les deux ailes : « Au final, la différence de longueur sur l'ensemble de l'édifice s'élevait à 4 mm seulement, ce que seule la précision des mesures au cordeau et au mètre ruban était capable de relever. »

Un rendement accru avec moins de personnel

Peu après la construction de la Geroldsauer Mühle, l'entreprise Weingärtner Holzbau a eu la malchance d'avoir trois salariés en arrêt de longue maladie. « De plus, notre apprenti était la plupart du temps en formation et nous avions beaucoup de projets en cours, sans compter qu'il est difficile de nos jours de recruter du personnel. Heureusement, nous n'avons eu aucun mal à honorer nos commandes grâce à la rapidité de la machine.

J'ai par exemple pu préparer et assembler les éléments d'une pergola avec mortaises, tenons et aisseliers en une demi-journée, tout en gérant d'autres activités dans l'atelier. Si nous l'avions fait à la main, il aurait fallu dédier deux salariés pendant un jour et demi à la préparation et l'assemblage des éléments. Nous n'aurions pas pu nous le permettre. »

Auparavant, Roland Weingärtner aurait aussi difficilement pu fabriquer un garage avec toit en croupe, empannons et arêtiers. Alors qu'il lui fallait par le passé deux hommes et deux journées pour préparer et assembler les éléments d'une telle charpente, il n'a désormais besoin que d'une seule personne et de six heures.

Le montage est lui aussi plus rapide. Le montage de ce garage, par exemple, a nécessité trois monteurs et deux heures de travail car toutes les pièces se sont parfaitement imbriquées les unes dans les autres, grâce à la préfabrication. « Pour cela, il faut bien entendu que le travail soit bien préparé. Autrefois, nous n'aurions jamais pu intercaler un projet du jour au lendemain. Aujourd'hui, c'est très facile. »

Conclusion

De nombreux détails de la Geroldsauer Mühle montrent que Roland Weingärtner a tiré le meilleur parti de sa machine : l'extrême précision de la fabrication du « clocher », la netteté des transitions statiques au niveau des décalages des poutres de la salle de réception, la propreté des assemblages Gerber et des raccords des appuis de fenêtres sur les éléments de façade ou encore le double toit au-dessus des pignons, dotés chacun de deux chevrons de noue placés l'un au-dessus de l'autre.

La WBS 140 permet d'ébavurer et de canneler un chevron de 15 m de long en six minutes à peine : « Lorsque mon téléphone portable a sonné pendant la découpe de la première poutre et qu'il a fallu que je m'absente quelques minutes, l'opération était déjà terminée à mon retour. »

Grâce à l'aide de la machine et de deux collègues sur le chantier, Roland Weingärtner a pu construire la charpente en bois de la Geroldsauer Mühle en trois mois. « Nous avons posé le premier élément le 22 septembre et nous avons terminé le toit à Noël. » En tout, la construction de l'ensemble du bâtiment a duré environ 15 mois, entre la pose de la première poutre et son inauguration en août 2015.

Une performance incroyable au vu du nombre de personnes impliquées, mais plausible lorsqu'on sait que la menuiserie a doublé ses capacités de fabrication et de montage, de 6 000 mètres à plus de 12 000 mètres de bois, depuis qu'elle s'est équipée de la machine.

Une nouvelle preuve, s'il en est besoin, que l'efficacité d'une technologie se mesure surtout à l'imagination de son utilisateur. Et Roland Weingärtner n'en manque pas. Celui-ci cherche sans cesse à étendre les possibilités d'utilisation de son centre de taille.

« Par exemple, nous préfabriquons actuellement des chiens-assis dans le cadre de la rénovation d'un toit. La WBS 140 fabrique toutes les planches de noue et les empannons, les onglets et les triangles, et même les lattes de toit. Nous n'avons eu qu'à les concevoir lors de la préparation du travail pour fabriquer tous les chien-assis à partir de ces données. La réduction des coûts par rapport à la fabrication manuelle nous a également permis de faire une offre très intéressante à un bon client. »

Désormais, Roland Weingärtner fabrique même des escaliers avec sa machine et il prévoit de préfabriquer une passerelle en bois de 50 m de long : « La machine est capable de traiter pratiquement toutes les pièces, ce qui nous permettra de préfabriquer l'intégralité du caillebotis dans l'atelier. On ne se rend réellement compte de tout ce que l'on peut faire avec la machine que lorsqu'on l'utilise. »

Et parce qu'on ne peut quand même pas tout faire avec la machine, la fabrication manuelle n'est pas en reste au sein de la menuiserie : « Compte tenu de leur géométrie, la machine n'est par exemple pas toujours capable de découper entièrement des entailles sur les gros arêtiers. Dans ce cas, on entaille légèrement le bois avec une lame de scie et on le découpe à la main avec précision. N'oublions pas que nous nous chargeons aujourd'hui nous-mêmes de l'ensemble de la préparation et de l'assemblage des éléments de charpente. Les entreprises qui font le choix de la sous-traitance deviennent rapidement des sociétés de montage, tout l'inverse de nous. »

Source/droits : Weingärtner Holzbau, Baden-Baden, Joachim Mohr

Vidéos