CQFD - Logements optimisés : coûts, qualité, fiabilité, délais

Septembre 2005 / septembre 2007

En juillet 2005, le Plan Urbanisme Construction et Architecture (PUCA) en association avec l’Agence Nationale pour la Rénovation Urbaine (ANRU), l’Union Sociale pour l’Habitat (USH) ont lancé, dans le cadre du Plan de Cohésion Sociale du ministère de l'emploi, de la cohésion sociale et du logement, un d’appel à projets baptisé « CQFD Logements optimisés: Coûts, Qualité, Fiabilité, Délais ».

Cette initiative était destinée à « encourager et expérimenter de nouveaux modes constructifs permettant de répondre aux besoins actuels de logements : des logements diversifiés, répondant à des exigences de qualité environnementale et urbaine, durables et à coût et charges maîtrisés. Il s’agit en cela de développer des modes constructifs permettant de répondre, par la fiabilité et la rapidité du processus de construction, à la mise en œuvre du plan de cohésion sociale et du programme national de rénovation urbaine. »

Cette demande était motivée par le fait que « l’offre actuelle repose sur un certain nombre de standards que l’évolution des modes de vie, les exigences environnementales ou l’ambition des opérations de rénovation urbaine appellent à dépasser » .

Il était ainsi « nécessaire aujourd’hui de diversifier l’offre de logements et d’ouvrir le champ des solutions techniques afin de mieux répondre aux situations nouvelles, notamment celles dictées par les objectifs de rénovation urbaine ou de relance du logement social, qui imposent une production en plus grand nombre et à un rythme de réalisation plus élevé. »

Cent trente six dossiers furent proposés en réponse à cet appel à projets sur les deux sessions de septembre 2005 et septembre 2007. Le jury en retint vingt-cinq, représentant huit modes constructifs.

Les réponses

L’appel à propositions insistait sur la notion de solution constructive complète : «  ne seront examinées que des solutions constructives complètes, depuis les procédés constructifs jusqu’à leur mise en œuvre, pour des constructions résidentielles individuelles ou collectives pouvant comporter des variantes (volumétrie / taille / équipement / prix), y compris dans les cas où le procédé technique ne constituerait qu’une partie de la solution"..

Un nombre important de réponse fut présenté par des équipes associant architecte et industriel ou entreprise et présentaient, en effet, des solutions constructives complètes dont les performances étaient argumentées par rapport à la recherche d’une optimisation globale du bâtiment Toutefois, un nombre non négligeable de dossiers ne répondait que partiellement à cette exigence de l’appel à propositions, notamment pour ce qui concerne le caractère complet des solutions constructives.

Les dossiers déposés ont été classés suivant les catégories fondées sur la typologie suivante, qui fait écho au texte de l’appel à projets :

Tableau 1 : typologie des procédés constructifs

Les classes de procédés constructifs ont été définies, à partir de cette typologie, en prenant en considération les matériaux utilisés de manière prédominante.

Suivant cette classification, les dossiers déposés se répartissent de la manière suivante :

Tableau 2 : classification des dossiers CQFD1

Cinq dossiers ont été classés hors sujet par rapport aux attendus de CQFD. Certains de ces dossiers concernaient uniquement un produit particulier (bloc baie, salle de bain, enduit) ou présentaient un outil de simulation.

Le respect des critères

C : critère coût

Il était demandé aux équipes de proposer une évaluation des coûts qui soit globale : honoraires + coûts de construction structure-enveloppe, aménagements-équipement, finitions. Quelques dossiers ont abordé la question du coût global. Certaines équipes ont fourni une évaluation tenant compte de la taille ou de la série d’opérations.

Q : critère qualité

Comme le critère « coût », le critère de la « qualité » se rapporte au « produit ». Il se décline en termes architecturaux et techniques. La grande question est, bien sûr, le respect des exigences réglementaires, mais il était demandé aux équipes de s’engager le plus loin qu’elles l’estimaient possible sur les aspects thermiques (confort d’hiver / d’été ; énergies renouvelables ; isolation) ainsi que sur les aspects environnementaux.

F : critère fiabilité

A la différence des deux précédents, ce critère, comme celui portant sur les délais caractérise le « processus » de réalisation ou de production industrielle : fiabilité des approvisionnements, de la mise en œuvre sur chantier, cohérence entre conception et réalisation, études des détails d’exécution.

D : critère délai

Ce critère était l’un des principaux moyens d’évaluer le caractère novateur du procédé, la cohérence entre utilisation d’élément industrialisés (préfabriqués) et mise en œuvre sur le site ; entre conception et mise en fabrication ; d’évaluer la qualité des interfaces.

Analyse des résultats

A l’issue des deux appels à projets, les maîtres d’ouvrage ont à leur disposition vingt cinq procédés CQFD. Le tableau ci-après indique les niveaux de coût de construction annoncés. Les niveaux indiqués par une valeur unique ou par une fourchette ne peuvent être pris comme terme de comparaison directe entre procédés. Ces valeurs correspondent en effet à des prestations dont ne bénéficient pas tous les projets.

Tableau 9 : les vingt cinq lauréats CQFD

Les procédés faisant appel au bois sont majoritaires, confirmant une tendance liée aux atouts de ce type de parti constructif en terme de bilan carbone et à son potentiel dans la recherche de performances énergétiques élevées.

Mais plus généralement, des performances élevées sont également attachées à l’ensemble des procédés lauréats dont les niveaux de performance thermique annoncés dépassent fréquemment ceux de la RT 2005.

Les coûts annoncés de construction, hors honoraires de conception et VRD, sont compris entre 500 et 1400 € HT/m² SHAB pour le collectif et entre 780 et 1160 € HT/m² SHAB pour l’individuel. Large fourchette qui couvre une gamme étendue de prestation et notamment des variantes affectant le niveau de performance énergétique. Les systèmes solaires (thermiques ou photovoltaïques), les puits canadiens font ainsi partie des options souvent proposées, notamment en maison individuelle.

Ces niveaux de coûts sont un peu en dessous des coûts moyens des logements neufs respectant les niveaux réglementaires.

Quels enseignements ?

Une baisse des coûts sans inflexion majeure

Que les dossiers privilégient une réflexion sur l’organisation du process ou sur la technique constructive, il était attendu des procédés qu’ils soient performants en termes de coûts de production. Les procédés lauréats présentent tous des performances intéressantes, mais, s’agissant de procédés industrialisées, on peut penser que c’est davantage sur des petites ou moyennes séries que s’exprimera le potentiel des procédés Autrement dit, les premières opérations devraient montrer des résultats intéressants, mais c’est dans une certaine continuité que devraient se manifester les potentialités réelles des procédés, notamment pour les coûts.

C’est ainsi qu’une des conditions favorables à la maîtrise des coûts réside dans une meilleure intégration entre la conception du « produit » et la conception de sa réalisation. D’où l’idée – dans CQFD – d’équipes complètes « intégrant des compétences de conception, d’étude (de structure ou thermique …), de fabrication et de mise en œuvre. ». Cependant les niveaux de coût annoncés ne reflètent pas de manière convaincante cette possibilité liée à une meilleure continuité des phases de conception et de fabrication.

Le report en amont du chantier de la réalisation d’ouvrages, par le biais d’une préfabrication plus ou moins importante suivant les dossiers, constitue une voie de maîtrise des coûts déjà explorée par le passé. La réalisation en atelier permet ainsi une meilleure gestion des interfaces entre les éléments de l’ouvrage (incorporations, assemblages, liaisons etc.) Le travail en atelier, à l’abri des intempéries a également d’autres répercutions positives sur la qualité des ouvrages et sur les délais. Toutefois, le coût des équipements (de chauffage, notamment) n’est pas baissé de manière significative et reste à hauteur des procédés « traditionnels ».

C’est ainsi que l’on peut observer des écarts de coûts importants entre les procédés, selon le niveau d’équipement « incorporé » dans l’estimation ou selon le niveau de qualité visé.

Une qualité assurée, un potentiel à développer

Bien évidemment, les procédés doivent au minimum satisfaire les exigences réglementaires, mais de nombreux procédés recèlent un fort potentiel que les maîtres d’ouvrage pourront mobiliser selon les caractéristiques de leurs programmes.

Compte tenu de l’importance de ce sujet, une attention particulière a été portée dans les dossiers aux performances énergétiques.

Les performances annoncées résultent en général de l’association d’une isolation thermique adaptée au procédé à des choix d’équipements énergétiques et d’éléments d’enveloppe.

Plusieurs dossiers proposent en option des équipements destinés à valoriser les énergies renouvelables : capteurs solaires thermiques ou photovoltaïques, puits canadiens. Une offre peu coûteuse consiste à équiper le bâtiment des dispositifs nécessaires (canalisations, raccords en attente) à l’installation ultérieure de tels équipements.

Une fiabilité recherchée par l’utilisation de produits et composants industrialisés

Ce critère est particulièrement pertinent pour les procédés caractérisés par un report significatif des phases de construction en amont du chantier.

Un tel report vers l’amont permet un réel découplage par rapport aux intempéries et crée les conditions d’un traitement soigné des interfaces entre éléments de construction, entre équipements et réseaux, …

Ce faisant, les performances des produits industriels peuvent être révélées de manière plus fiable que sur un chantier.

Des délais nettement réduits

Concernant les délais de chantier, les gains les plus importants annoncés sont sans surprise associés aux procédés d’assemblage, qu’il s’agisse d’éléments en deux ou en trois dimensions.

L’obtention du clos et du couvert en quelques jours est ainsi courant avec de tels procédés. Le délai global chantier jusqu’à livraison varie suivant le degré de finition en atelier mais reste généralement significativement inférieur à celui des procédés plus traditionnels.

Comme évoqué précédemment, l’impact sur les coûts n’est pas avéré mais du point de vue du maître d’ouvrage, la mise à disposition rapide des logements reste un argument à considérer.

Quelles évolutions dans la conception des procédés constructifs ?

De nombreux dossiers se réclament de démarches industrielles ou d’une problématique d’industrialisation de la construction.

Il est d’une part fait référence explicitement à la préfabrication comme voie d’industrialisation déjà explorée dans les années 1960, notamment, avec les technologies béton. Mais d’autres voies, comme le recours à la préfabrication bois ou l’utilisation de composants d’assemblage (composites) sont aussi largement mobilisées.

Il est d’autre part fait référence à une rationalisation de la construction par la voie « organisationnelle ». Elle s’applique en particulier aux procédés plus traditionnels (maçonnerie, béton armé) mais s’en démarque nettement du fait même de la configuration d’acteurs favorisant un rapprochement entre conception et réalisation et de l’implication des fournisseurs industriels. Cette voie a également été suivie par exemple lors de certaines opérations du programme HABITAT 88.

Mais deux autres pistes sont suivies qui peuvent sous certains angles se rattacher à une démarche d’industrialisation (cf. une recherche à paraître que le PUCA mène sur les formes de l’industrialisation de la construction depuis les années 70)

L’intégration consiste à rapprocher la conception du « produit » et la conception de sa réalisation, du « process » de sorte que les exigences de qualité ou de baisse des coûts puissent être directement traduites dans la conception des composants ou des équipements. En retour, les propriétés du « process » (sa rapidité, sa flexibilité, sa fiabilité …) peuvent être mobilisées pour optimiser ou singulariser le « produit ».

L’intégration peut être obtenue par une meilleure coopération entre acteurs, notamment de la conception et de la réalisation, par rapprochement entre corps de métiers permettant des mieux étudier et gérer les interfaces entre intervenants, ou par l’émergence d’acteurs plus « intégrés » regroupant au sein d’une même entité les fonctions essentielles de conception et de réalisation. Cette dernière configuration est en germe dans quelques dossiers CQFD, notamment ceux portés par un industriel.

La conception tirée par la performance est une autre manière d’organiser la production par rapport aux pratiques courantes actuelles. Dans ce cadre, les solutions techniques résultent d’une analyse approfondie de chaque opération. Une étude détaillée, partant de l’expression de performances attendues correspondant à des attentes précises (donc à un programme détaillé) est l’élément de rupture par rapport aux modes de production courants pour des logements.

Ce faisant, les performances attendues et exigées par les utilisateurs peuvent être « construites », évaluées techniquement et économiquement, accompagnées des informations de maintenance nécessaire à la pérennité de la performance initiale.

Le recours aux outils informatiques devient indispensable tant pour réaliser les études que pour capitaliser des cas de référence et enrichir ainsi régulièrement les gammes de solutions.

Cette approche est à même de valoriser les bases de données-produits constituées par les fournisseurs industriels. Bases constamment mises à jour et contenant les innovations industrielles.

Ni l’une ni l’autre de ces catégories ne préjuge des partis constructifs les mieux adaptés pour une opération particulière. Elles relèvent l’une et l’autre de démarches veillant à choisir globalement des solutions répondant au mieux aux exigences du programme.