Transition écologique pour la construction
ZIN: la résurrection circulaire des tours WTC
Tel un phénix, le béton des tours WTC renaît de ses poussières sous la forme d’un complexe flambant neuf qui redessine non seulement l’horizon urbain mais aussi l’espace au sol de tout le quartier. Son nom ? ZIN. En toutes lettres, « Zin in No(o)rd », le premier projet de construction circulaire d’une telle ampleur en Belgique. Logement, travail, détente, boutiques, espaces de rencontre : toutes ces fonctions sont rassemblées en un même lieu, au sein d’un bâtiment ouvert et multifonctionnel connectant non seulement les deux tours mais aussi les gens qui les fréquentent, pour le plus grand profit de tout le quartier.
Le projet ZIN repousse les limites de la durabilité en adoptant une approche circulaire inédite à ce jour en Belgique, en tout cas à cette échelle, et annonce un changement de paradigme au bénéfice de l’environnement, dans le cadre duquel tous les partenaires concernés – Gouvernement flamand, maître d’ouvrage, architectes, bureaux d’études, entrepreneurs, fournisseurs – jouent la carte d’un avenir durable.
Dès ses premières démarches en quête d’un nouveau site dans le Quartier Nord, le Gouvernement flamand a érigé la durabilité en condition impérative. Ses bureaux devaient trouver refuge dans un bâtiment à la circularité sans tache. Cette ambition est restée indissociable du processus de développement et de la réponse durable qui y a été apportée. Non seulement le bâtiment s’avère adaptable – ce qui en allonge considérablement la durée de vie – mais, en outre, la réflexion a poussé le détail jusqu’à étudier comment redonner une seconde vie à tous les matériaux des anciennes tours WTC en les triant minutieusement pour pouvoir les réutiliser, les recycler ou les évacuer lorsque la présence de matières toxiques empêchait de faire autrement.
Il s’en est suivi un flux de matériaux qui ont reçu une deuxième vie soit sur le chantier lui-même, soit en un autre lieu. La réaffectation était aussi le mot d’ordre donné pour les matériaux neufs livrés sur le site. Le béton circulaire certifié C2C et livré par Ergon et Prefaco en constitue un bel exemple – un exemple de poids pourrait-on même dire, compte tenu de la masse bétonnée que représente le projet.
Fiche technique
Maître d’ouvrage : SA ZIN IN NOORD (SIRI)
Architectes : Association commerciale momentanée FUTURE WTC, composée des associés suivants :
- Jaspers-Eyers Architects S.A.
- 51N4E S.P.R.L.
- L’AUC As.
Bureau d’études et stabilité : BGROUP GREISCH S.A.
Bureau de contrôle technique : SECO BELGIUM S.A.
Entreprise générale : Association commerciale momentanée OPEN MINDS CONSTRUCTION (consortium constitué de CFE, Van Laere, BPC et VMA)
Pour ce projet, Ergon a livré :
- ± 80.000 m² de hourdis précontraints SP
- ± 480 poutres en béton précontraint
- une douzaine de dalles de plancher TTP
Pour ce projet, Prefaco a livré :
- ± 1 900 colonnes armées
- ± 1 900 poutres en béton armé
- ± 4 000 m² de prédalles
- ± 7 000 m² de prémurs
30.000 tonnes de béton circulaire certifié C2C : une primeur signée Ergon et Prefaco
30.000 tonnes de gravats ont ainsi été rassemblées, triées, broyées et transformées en 3.500 tonnes d’agrégats de qualité A+, lesquels ont été à leur tour incorporés à 30.000 tonnes de béton neuf certifié C2C. La fraction du mélange composée d’agrégats recyclés s’élève à 30 % environ. C’est la toute première fois en Belgique qu’un opérateur applique cette technique à une telle échelle.
Prefaco et Ergon ont obtenu la certification Cradle-to-Cradle Silver pour ce procédé. Ce label signifie entre autres que le béton doit être sans effets délétères pour la santé humaine, respectueux de l’environnement et recyclable. Ergon a décroché le certificat pour la production de dalles de plancher et de plafond (hourdis précontraints) et d’éléments structurels (colonnes et poutres précontraintes). Pour Prefaco, le label a été décerné pour les éléments fabriqués à Lommel (éléments structurels tels qu’escaliers, poutres et colonnes en béton armé, prédalles, balcons, parois) et à Wieze (prédalles, éléments structurels [poutres et colonnes en béton armé], prémurs, voiles pleins et Zeromur).
Ergon et Prefaco réutilisent en partie les matières premières de leurs éléments, mais les deux firmes font aussi de même avec l’eau mise en œuvre pour la production. L’objectif est d’éviter autant que possible les gaspillages, ce qui constitue incontestablement un plus pour l’environnement.
L’avis de l’entrepreneur
la construction durable, une politique délibérée de l’entreprise
Christian Brant est directeur de BPC et responsable de production pour le projet ZIN
Christian Brant: « On voit encore pas mal d’entreprises qui préfèrent rester au balcon. En tant que composante du groupe CFE détenu majoritairement par Ackermans & van Haaren, notre entreprise a adopté une politique délibérément axée sur la construction durable. Et notre volonté est d’encourager l’industrie à nous emboîter le pas. »
Dans votre quête d’un béton durable, vous avez abouti chez Ergon.
C.B.: « Nous nous sommes adressés à plusieurs acteurs mais la plupart d’entre eux n’étaient pas encore prêts à sauter le pas. Jusqu’à ce que nous frappions à la porte d’Ergon, avec qui nous collaborons régulièrement. Eux sont conscients que l’avenir est à la circularité. La direction s’est rapidement mise au diapason de notre réflexion. »
Tout se passe bien sur le chantier ?
C.B.: « C’est un chantier difficile qui comporte de nombreuses pierres d’achoppement, mais Ergon le gère parfaitement, avec tout le professionnalisme voulu. L’an dernier, nous avons commencé par créer de nouvelles fondations dans l’emprise du volume existant, ce qui s’est avéré être une véritable prouesse technique. C’est le genre de chose qui ne se fait pas tous les jours en Belgique ! Les micropieux géants – tout sauf une sinécure – ont constitué une première pièce d’essai que nous avons réussie avec brio. Actuellement, nous sommes occupés à monter les éléments préfabriqués. Le gros oeuvre des tours doit être prêt pour la fin 2022. À cette date, nous devrons avoir atteint le faîte, tout en haut des 30 étages. »
C’est un chantier difficile qui comporte de nombreuses pierres d’achoppement, mais Ergon le gère parfaitement, avec tout le professionnalisme voulu.
Pourquoi avoir choisi le préfabriqué ?
C.B.: « D’un point de vue purement technique, c’était le meilleur choix. Pour une question de rapidité, bien évidemment. Disposer d’éléments prêts au montage dès la sortie d’usine constitue un énorme avantage et pose en tout cas moins de problèmes en termes de qualité. Tout est plussous contrôle et nous ne sommes pas autant tributaires des conditions météorologiques. »
Ce chantier est-il le premier de Belgique à utiliser du béton circulaire ?
C.B.: « C’est effectivement une primeur pour la Belgique. Nous avons récupéré puis recyclé les granulats des anciennes tours WTC. C’est le maître d’ouvrage qui a organisé l’opération avec le démolisseur qui a stocké les gravats sur son terrain et les a transportés jusqu’à la centrale à béton chargée de les incorporer au processus. Une fraction est utilisée pour couler les hourdis qui vont accueillir toutes les chapes de compression. »
La durabilité n’est pas le seul défi à relever…
C.B.: « C’est un bâtiment gigantesque que nous devons réaliser en un laps de temps très court. En outre, il est destiné à accueillir de très nombreuses fonctions : un hôtel, un espace de bureaux dans le volume de liaison central, des appartements et des bureaux dans l’autre aile, mais aussi un complexe sportif pour le Gouvernement flamand, des salles de conférence et de réunion, des cuisines de collectivité à différents niveaux, des parkings publics en sous-sol… nous travaillons ici sur un projet extrêmement complexe. »
L’histoire de BPC remonte à 1865 et son diaporama est riche de nombreux projets de grande envergure. Avec ZIN, BPC se tourne vers un avenir placé sous le signe de la durabilité. Christian Brant, son directeur, le confirme : « Nous nous engageons à proposer des solutions qui tiennent compte des défis écologiques, sociétaux et économiques du monde d’aujourd’hui. »
Nous avons créé un squelette, une structure ouverte qui laisse le champ libre à tous les possibles.
L’avis de l’architecte
un bâtiment qui participe à la dynamisation de la ville
Dès sa phase initiale, Olivier Cavens a été impliqué dans le projet ZIN en tant qu’architecte chez 51N4E.
Les tours WTC et le quartier environnant ne symbolisaient pas vraiment une planification urbanistique exemplaire.
Olivier Cavens: « Ces tours étaient des immeubles de bureaux monofonctionnels bâtis dans les années 70. À l’époque, la vision de la société était tout autre. Bruxelles Nord n’accueillait pas encore ce genre de tours. C’était un quartier convivial où la vie nocturne était trépidante. Dans les années 60, la décision a été prise de le transformer de fond en comble pour en faire plus ou moins ce que l’on connaît aujourd’hui.
En réalité, la volonté première était d’en faire le véritable centre de l’Europe. Mais ces projets ont été remisés au placard à mi-parcours, de sorte que le quartier n’a jamais trouvé sa véritable place. Il lui manquait un ancrage réel au cœur de la ville. C’est précisément l’un des points que nous avons intégré à nos propositions de transformation des tours WTC. Ce projet doit réinventer la ville. L’ancien bâtiment arborait une façade aveugle percée d’une unique entrée qui donnait accès aux étages de bureaux. C’est un aspect que nous voulions changer. Le nouveau bâtiment va redynamiser la ville et donner du sens aux espaces ouverts qui abondent dans le quartier. »
Les bureaux coexisteront-il avec des appartements ?
O.C.: « Le nouveau complexe sera multifonctionnel et hybride. Befimmo avait explicitement demandé de veiller à diversifier les fonctions en intégrant à la fois des bureaux, des logements, un hôtel, des espaces de service public et des magasins. »
Le choix d’un mode de construction durable a-t-il fait l’objet d’une exigence explicite ?
O.C.: « Effectivement. Au lieu de tout démolir et de vider intégralement la fouille de fondation, nous avons étudié comment développer le nouveau projet au départ de la structure existante, des deux noyaux de circulation des tours, des fondations actuelles et de la masse de béton présente en sous-sol. Nous avons développé un programme comportant un nouveau volume en béton pour relier les deux noyaux de circulation ; il prévoit aussi de vaste dalles qui dégagent un espace libre sur un double niveau (5,30 mètres de haut sur 110 mètres de longueur) où il sera possible d’aménager toute une série de fonctions les plus diverses. Le tout forme un ensemble qui s’articule harmonieusement avec les étages plus bas que nous avons reconstruits autour des noyaux de circulation. En fait, nous avons créé un squelette, une structure ouverte qui laisse le champ libre à tous les possibles. »
51N4E est basé à Bruxelles, mais est actif dans toute l’Europe. Olivier Cavens, architecte : « Nous collaborons principalement à des projets de transformation et des processus de transition. Au lieu de faire table rase d’un lieu à réhabiliter, nous cherchons à lui donner une consistance qui ait du sens, une nouvelle identité façonnée autour de nouvelles fonctions et de nouvelles manières de donner vie au site. »
Quel rôle joue le béton préfabriqué dans la réalisation d’une telle structure ouverte ?
O.C.: « Dans cet ouvrage, les solutions intégrées sont cruciales pour créer des espaces ayant les qualités requises pour accueillir les différentes fonctions prévues, non seulement aujourd’hui mais aussi à l’avenir. C’est pourquoi nous travaillons avec une combinaison de colonnes et de poutres entièrement autoportantes, hormis pour les deux noyaux de circulation existants ; la structure n’a donc pas besoin d’autres cages, contreventements ou murs pour prendre forme. Cette option offre une énorme liberté à l’intérieur du bâtiment. Nous avons poursuivi la réflexion encore plus loin en élaborant des concepts spécifiques pour tenir compte de la hauteur limitée des étages au sein des tours. Nous utilisons par ailleurs des colonnes préfabriquées en façade qui nous servent à véhiculer le flux d’air, ce qui nous permet de ne plus devoir l’évacuer par le biais de canaux creux ménagés dans les plafonds ou les planchers qui n’offrent tout simplement pas assez de place. »
Le choix d’un béton préfabriqué certifié C2C s’est-il avéré important ?
O.C.: « Très important ! Le béton constitue la masse principale de l’édifice. Sur ce chantier, c’est l’élément qui a le plus grand impact environnemental. Il était donc capital que nous nous engagions en faveur d’une solution circulaire. L’aspect novateur, en tout cas à cette échelle, repose sur la réutilisation de granulats de béton provenant des débris des anciens planchers des tours WTC. Outre le béton, nous intégrons également de nombreuses autres applications certifiées C2C ainsi que des solutions purement techniques qui nous ont permis de démonter proprement certains matériaux pour les remonter et leur offrir un nouveau cycle de vie. La circularité est la philosophie qui définit
l’ensemble du projet. »
L’avis de l’architecte
l’avenir est à la construction durable
Loïk Eyers est architecte au sein du bureau d’architecture Jaspers-Eyers.
Loïk Eyers: « Dèsla phase préliminaire du projet ZIN, avant même la démolition des anciennes tours, nous avons délibérément choisi de récupérer tous les matériaux qui pourraient être réinjectés dans le projet, de les répertorier et de les stocker. Notre ambition de redonner une seconde vie aux granulats de béton existants était particulièrement visionnaire. Ergon va très loin dans sa quête d’une composition plus responsable du béton constituant ses éléments préfabriqués. Je pense qu’en procédant de la sorte, ils viennent de définir ici les fondements d’une nouvelle normalité. Notre groupe d’étude a été agréablement surpris de rencontrer ce profil de fournisseurs qui entendent aujourd’hui jouer un rôle de précurseurs sur le marché. »
S’agit-il là d’un tournant historique dans l’univers de la construction ou d’un projet ponctuel ?
L.E.: « On a déjà beaucoup dit et écrit sur la construction durable et la circularité mais je pense que nous en sommes désormais arrivés à réaliser des choses remarquables. Les bases d’une utilisation raisonnée des matériaux ont été jetées. Nous en sommes à un point où il n’est plus possible de nier l’impact négatif des matériaux de construction et de la manière dont nous les mettons en oeuvre. Nous devons tous approfondir cette prise de conscience afin de privilégier plus encore la durabilité dans l’utilisation des matières premières pour nos futurs projets. »
Jaspers-Eyers Architects est un bureau d’architecture international qui possède des établissements à Bruxelles, Louvain et Hasselt. Les projets
qu’il développe mettent avant tout l’accent sur la communauté, le contexte et l’environnement. Loïk Eyers : « À Bruxelles, le projet ZIN sera le catalyseur d’un avenir inédit et florissant pour le Quartier Nord. »
L’avis de l’ingénieur
aller jusqu’aux confins du possible
Ces 12 dernières années, Amaury Leroy a oeuvré sur un nombre non négligeable de bâtiments bruxellois en tant qu’ingénieur pour le bureau d’études Greisch.
Comment procède-t-on pour réunir deux vieilles tours WTC en un seul bâtiment flambant neuf ?
Amaury Leroy: « La réalisation de la liaison constitue un véritable mécano qu’il a fallu préparer par de nombreuses études. Au niveau de la façade, on ne voit pas les colonnes rectangulaires pourtant évidentes, mais les tubulures rondes. Dans le même temps, ces tubes servent aussi de gaines techniques pour la ventilation du bâtiment.
Ce dernier est un nouvel édifice élevé sur une fondation préexistante, ce qui en fait un projet extrêmement complexe. Trente-deux étages hors sol surplombant un parking sur cinq niveaux : à hauteur des parkings existants, il a donc fallu renforcer les fondations depuis le niveau -5 pour former une nappe de 50 mètres de profondeur. C’est de l’inédit ! De plus, ce bâtiment, qui présente une volumétrie et une typologie différentes du précédent, vient se greffer sur des colonnes déjà en place. Cela requiert des solutions techniques qui s’avèrent parfois assez complexes en matière de post-contrainte. Nous avons donc eu recours à du béton à très hautes performances. »
Le béton préfabriqué joue-t-il un rôle majeur ?
A.L.: « Le préfabriqué constitue la meilleure solution, ne serait-ce que pour la rapidité d’exécution qu’il permet et sa faculté de reprise des contraintes lourdes. Avec du béton coulé, nous aurions dû mettre en place des colonnes beaucoup plus volumineuses. Grâce aux éléments préfabriqués en usine, nous sommes parvenus à obtenir des niveaux de contrainte équivalant à C80/95 ou C90/105. Ce qui aurait été infaisable avec du béton coulé. »
En quoi ce projet est-il innovant ?
A.L.: « Il nous a permis de repousser une limite, en tout cas pour la Belgique, et je pense qu’il pourrait devenir un jalon normatif. Nous avons abattu les étages des tours existantes, à l’exception des deux noyaux de communication centraux. Ce sont eux qui forment la colonne vertébrale du nouvel édifice. Nous avons ensuite broyé les gravats de démolition et nous les avons réutilisés pour fabriquer du béton neuf; les dalles coulées au-dessus des hourdis sont en grande partie composées de béton recyclé. En termes de circularité et de réutilisation de déchets comme matériaux de construction neufs, nous flirtons réellement ici avec la limite de ce qui est actuellement possible. »
Depuis 1959, le bureau d’ingénierie et d’études Greisch a participé à la conception de plus de 5.000 projets dans plus de 20 pays. Il est réputé pour ses réalisations audacieuses et la précision de ses études. Amaury Leroy : « Le projet ZIN représente un défi de grande envergure, à la fois par son caractère innovant dû à son rapport à la ville mais aussi sur le plan technique, par l’accent qu’il met sur la circularité et la réutilisation du béton. »
L’avis du directeur
des pionniers défrichant le terrain pour une construction plus écologique
Ergon et Prefaco ont décroché le certificat international Cradle-to-Cradle (C2C) Silver pour leurs éléments en béton préfabriqué. En misant sur la circularité pour leur chaîne de production, ces deux entreprises du groupe CRH endossent un rôle de pionniers dans le secteur du béton préfabriqué et définissent un jalon majeur sur le chemin de la durabilisation du secteur du bâtiment.
Amer Bitar: « Dans le quartier de Bruxelles Nord, le projet ZIN côtoie d’autres tours qui témoignent du savoir-faire d’Ergon en matière de préfabriqué. En l’an 2000, nous étions déjà à la manoeuvre à deux pas de là pour concevoir le North Galaxy, la première tour construite en préfabriqué. Aujourd’hui, deux décennies plus tard, nous relevons un nouveau défi tout entier axé sur une question de qualité. »
Par l’obtention du certificat C2C Silver, nous réaffirmons l’importance toujours plus grande des ressources naturelles dans notre production.
En quoi ce projet constitue-t-il un challenge ?
A.B.: « Sur le plan technique, ce bâtiment s’avère extrêmement complexe. La qualité des matériaux revêt une importance capitale. C’est grâce à notre expérience et à notre expertise que le maître d’oeuvre a fait appel à Ergon pour réaliser cette structure complexe en béton préfabriqué. En marge de ses qualités techniques, la durabilité du béton joue également un rôle décisif dans ce projet. »
Ergon possédait dans sa manche un atout spécifique : le certificat C2C.
A.B.: « Nous sommes fiers de pouvoir dire qu’Ergon est la toute première entreprise belge active dans le béton préfabriqué à opérer selon les normes du certificat Cradle-to-Cradle. Par l’obtention du certificat C2C Silver, nous réaffirmons l’importance toujours plus grande des ressources naturelles dans notre production. Nous avons travaillé sans relâche pour décrocher ce certificat et nous pouvons dire sans équivoque que nous allons mettre tout en œuvre pour parvenir à une production de béton totalement exempte de rejets de CO2. Aujourd’hui, notre filière de production réutilise déjà une quantité importante de déchets recyclés – non seulement le béton, mais également l’eau et d’autres matières premières. »
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