Métaux dans la construction : les avantages et les usages

La RE 2020 fait la part belle aux biosourcés et aux matériaux qui stockent du CO2. Mais son extension progressive à toutes les catégories de bâtiments neufs, hors logement, avec le tertiaire et l’industrie cette année, puis les entrepôts en 2028, avec des seuils d’indice carbone renforcés tous les 3 ans, les solutions métalliques restent très pertinentes pour la construction. D’autant qu’en parallèle, la filière REP Produits et Matériaux de la Construction du Bâtiment impose de collecter, réutiliser et recycler pour sortir de la logique d’extraction-utilisation-enfouissement. Le nouveau Règlement Produit de Construction avec traçabilité accrue, entrera en application à partir de 2027, imposant encore les métaux comme des réponses adaptées.

Construire rapidement grâce à la modularité

Dans les faits, le Syndicat de la Construction Métallique de France (SCMF) note que l’acier est utilisé à 60 % pour des bâtiments industriels, à 11 % pour des bâtiments agricoles et à 9,5 % pour d’autres édifices. La dynamique est portée par la transformation de la logistique, l’effort de réindustrialisation et le développement du photovoltaïque en grandes toitures. Le monde de l’acier est donc finalement assez peu exposé à la crise du logement, et aux errements des dispositifs de soutien à la rénovation énergétique. En revanche, le SCMF met en avant d’évidentes qualités de la construction métallique modulaire pour reconstruire rapidement des infrastructures, des passerelles et des bâtiments scolaires à Mayotte. Seul problème : parvenir à protéger la filière de l’importation de charpentes chinoises grâce à l’instauration de droits de douane adaptés sur les aciers transformés…

Une pertinence conservée

En dehors de l’acier, les autres métaux ont également leur importance : aluminium, zinc et cuivre ont tous des rôles bien définis dans la construction, grâce à leurs caractéristiques physiques. Le premier est léger et solide, le deuxième plus souple, est facile à travailler et insensible aux aléas climatiques, quant au troisième il apporte sa conductivité thermique et des propriétés antibactériennes.
Utilisés depuis plusieurs siècles dans la construction, à part l’aluminium, ils perdurent aujourd’hui avec des vertus de durée de vie longue et de circularité parfaitement maîtrisée. Dans un monde aux ressources finies, où extraire devient de plus en plus cher et environnementalement discutable, la recyclabilité de tous les éléments (Fe, Al, Cu, Zn…) déjà utilisés est l’assurance qu’ils auront toute leur place dans les décennies à venir.

Alors que certaines ressources sont l’objet d’inquiétudes quant à leur disponibilité géologique, les ferrailles et métaux de la construction sont recyclables à l’infini.

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MarcoKessler_Mediashots

L’acier et l’aluminium par exemple, sont très largement récupérés et retraités, séparés par électromagnétisme, puis broyés avant d’être fondus et purifiés. L’acier retrouve sa forme de matière première, en plaque, bobine, barre ou fil, tandis que l’aluminium sera transformé en plaque ou en lingot. Et ils pourront être à nouveau employés comme armatures pour les bétons et éléments de structure ou de façade. L’avantage est de ne plus avoir à prélever de minéraux dans le sol et d’économiser de l’énergie dans les process. Les métaux sont d’ailleurs considérés comme des filières matures dans la REP PMCB nouvelle mouture, indiquant que les circuits de récupération, tri et revalorisation, présentent déjà un équilibre économique ne nécessitant pas de soutien supplémentaire.

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Il est partout dans la construction : il sert bien évidemment à la réalisation de charpentes métalliques, de structures en poutrelles et au ferraillage des bétons. Mais on retrouve également l’acier dans des menuiseries, notamment coupe-feu, de l’inox ou du Corten sur des façades, de la fonte ductile dans des conduites d’adduction. Car oui, dans la famille acier, il faut distinguer différentes nuances. L’acier au carbone est celui qui est utile à la confection de poutres pour les charpentes ou pylônes pour les infrastructures énergétiques. Relativement peu cher – même si ses prix ont fortement fluctué juste après le Covid – il offre une grande résistance en traction (contrairement au béton qui travaille en compression) et apporte de la flexibilité. Sa force : offrir des profils moins épais que d’autres matériaux. Sa faiblesse : la corrosion qui nécessite des précautions et des traitements protecteurs pour assurer sa durée de vie. L’acier inoxydable lui, comme son nom l’indique, est résistant à ce phénomène grâce au chrome qui forme une couche protectrice en surface. Il est également ductile et facile à souder mais plus cher que l’acier classique. Dernière caractéristique : la forte conductivité thermique de l’acier peut jouer sur les performances thermiques d’un bâtiment.

Cette famille est celle qui est largement la plus utilisée dans la construction, avec plus de 14 000 tonnes par mois consommées dans l’Hexagone. L’association Construiracier écrit : « Par ses performances intrinsèques, sa recyclabilité et sa capacité de réemploi, l’acier doit rester un pilier de l’architecture renouvelable, à condition d’être conçu, détaillé et prescrit dans cette perspective ». Elle signe un manifeste pour une architecture de l’acier 2026-2030, où elle met en avant les capacités d’adaptation de ce matériau.

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Technal

L’aluminium est un autre matériau très présent dans la construction : il sert à la confection de multiples menuiseries et vérandas, à celle de bardages en façade ou de garde-corps, car il est résistant à la corrosion et tient bien face aux intempéries. Au cours des 50 dernières années, son utilisation a connu une croissance continue dans le Bâtiment qui totalise aujourd’hui 20 % des volumes d’aluminium utilisé en France. Abondant dans la croute terrestre, l’aluminium se recycle également très bien : 1 tonne de métal recyclé permet d’économiser 4 tonnes de bauxite extraite et beaucoup d’énergie. Car pour produire de l’aluminium en première fusion, la consommation électrique est importante (13 kWh/kg). Mais les industriels sont parvenus à la réduire de 33 % depuis 1950. Et le recyclage permet de ne plus consommer que 5 % de l’énergie initialement nécessaire.

Les fabricants de menuiseries ou de profilés s’appuient largement sur cet argument pour proposer des gammes “décarbonées”, comme Wicona ou Technal. Ce dernier a récemment participé au programme tertiaire La Ruche (Rennes) avec 100 % d’aluminium recyclé Hydro Circal 100R. Un chantier démonstrateur pour le bas carbone qui accueille une centaine de menuiseries éco-conçues pour présenter une empreinte minimale (417 kgCO2/tonne). De son côté, Wicona a contribué à la rénovation exemplaire de The Line (Paris), instaurant une boucle fermée après dépose des menuiseries existantes, et permettant d’économiser 31,8 t de CO2 par rapport à des produits standards.

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Le cuivre est un métal qui présente une forte conductivité thermique, ainsi qu’une grande résistance à la chaleur et à la pression. Il est donc logiquement utilisé dans le transport de fluides et d’énergies : canalisations et conduites, câbles… Autre avantage : il possède des propriétés biocides naturelles, qui en font un matériau intéressant pour les bardages et gouttières qui risqueraient de voir se multiplier les algues et lichens. Depuis l’interdiction du plomb dans les maisons, il est largement utilisé par les spécialistes du sanitaire : le cuivre est partout où l’eau circule ! D’autant qu’il ne s’oxyde que légèrement – en surface – et qu’il est facile à travailler tout en restant solide. Ce métal peut se travailler à froid, avec des assemblages mécaniques (collets battus ou raccords avec écrous) ou au moyen de soudures, nécessitant une plus grande maîtrise du geste. Allié à d’autres métaux (zinc ou étain) il permet d’obtenir du laiton et du bronze, qui sont utiles à la confection de valves et autres pièces mécaniques fiables. Finalement, le principal défaut du cuivre reste son prix : en se négociant aux alentours de 8 000 à 9 000 €/t. il est devenu une cible de choix pour les voleurs de métaux, qui mettent à profit sa parfaite recyclabilité.

À l’intérieur, pour les personnes fragiles, on pourra installer robinets, poignées de porte et mains courantes en cuivre, afin d’éviter la prolifération bactérienne, comme cela se fait en milieu hospitalier.

Grâce au procédé de laminage du zinc, développé en 1805, ce métal s’adapte à l’utilisation en toiture et évacuation des eaux pluviales. Comme il est plus léger que le plomb et qu’il résiste à la corrosion atmosphérique, il vient recouvrir les toits de la capitale.

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À tel point que la spécificité des couvreurs-zingueurs parisiens a été inscrite sur la liste représentative du Patrimoine culturel de l’humanité ! Le zinc est durable avec une “durée de vie” de 50 à 100 ans, sans aucun entretien. Léger, non toxique, il se plie à toutes les contraintes et se travaille facilement.

Avec l’apparition d’un autre procédé, la galvanisation, ses propriétés protectrices sont même apportées à l’acier, faisant de lui un incontournable de la construction. De nos jours, le zinc a débordé des toitures et peut se retrouver en bardage, pour créer une apparence métallique moderne, qui se patinera toutefois au fil du temps, devenant plus terne. Les couvreurs notent toutefois quelques limites : le bruit en cas de forte pluie ou de grêle, la dilatation en cas de chaleur extrême, et le coût plus élevé que d’autres matériaux traditionnels, en raison d’une mise en œuvre délicate.