L'alternative écologique : une construction hybride pour l'école de Root

La mise en place des poutres en treillis métalliques, en décembre 2025, a déjà constitué un moment fort. Une grue de 500 tonnes a soulevé avec précision les six imposantes poutres pour les positionner sur les points d'appui du gymnase triple de trois étages. Celui-ci avait auparavant été construit en béton armé, un matériau composite de béton et d'acier d'armature. Chacune de ces poutres en treillis en acier, peintes en vert, mesure un peu plus de 42 mètres de long et 4,3 mètres de haut. Elles soutiennent les deux étages supérieurs du bâtiment scolaire, qui abriteront les ateliers et les salles de classe.

Conçu conjointement par des spécialistes des structures en bois, en acier et en béton

La construction de cette nouvelle école illustre parfaitement comment des experts en construction en bois, en acier et en béton élaborent ensemble la solution optimale pour un projet de construction. Du côté de Basler & Hofmann, il s’agit, outre Arnaud Deillon, chef de projet spécialisé dans la construction métallique, de Miriam Kleinhenz, ingénieure de projet et spécialiste de la construction en bois, ainsi que de Matthias Wyrsch, chef de projet chargé de l’entretien des ouvrages et de la construction industrielle. La structure porteuse de l’école est constituée de béton dans sa partie inférieure, sur laquelle reposent, dans la partie centrale, des treillis en acier. Le dernier étage est entièrement en bois. L’école est ce qu’on appelle une construction hybride car elle combine les atouts de chaque matériau.

Le bâtiment scolaire a été conçu par le cabinet d’architectes Bürgi Burkard von Euw. Dès la phase du concours, celui-ci avait fait appel à nos experts en structures porteuses afin de développer la structure optimale pour le bâtiment.

Plafond en bois posé sur les charpentes métalliques

Pour nos spécialistes de la structure porteuse, un deuxième moment fort sur le chantier a eu lieu en avril 2026 : c’est là que le bois a rencontré l’acier. Le premier plancher en bois destiné aux deux étages supérieurs a été posé sur l’ossature des poutres en treillis en acier – un moment important à l’interface entre la construction métallique et la construction en bois. « Il était essentiel que les poutres horizontales en acier soient correctement fixées au plancher en bois afin de garantir la rigidité de ce dernier et d’empêcher tout basculement des poutres en treillis en acier », explique Miriam Kleinhenz.

Avantages et inconvénients du bois en tant que matériau de construction

Comme tout matériau de construction, le bois présente des avantages et des inconvénients. Il est plus léger que le béton, ce qui constitue un avantage pour le transport et le montage. Cependant, les planchers en bois ont tendance à vibrer. En avril, Miriam s’est rendue sur place avec d’autres collègues afin d’effectuer des mesures de vibrations sur les planchers en bois. Elle et ses collègues voulaient savoir si le plancher en bois réalisé présentait effectivement aussi peu de vibrations que prévu par les calculs. Les mesures effectuées par notre équipe ont confirmé les valeurs théoriques et par conséquent, le plancher en bois nouvellement construit a passé le test pratique avec succès.

Tirer le meilleur parti des atouts de chaque matériau de construction

Dès les premières phases de la conception, il est apparu qu’une construction hybride était la meilleure solution pour réaliser cet établissement scolaire. La comparaison entre l’analyse du cycle de vie et l’estimation des coûts a permis à l’équipe de conception de déterminer quel matériau constituait la meilleure solution, tant sur le plan écologique qu’économique, pour chaque élément de construction.

Pour la construction de la nouvelle école à Root, l’analyse du cycle de vie a montré que les avantages d’une construction hybride avec des planchers en bois aux étages supérieurs prédominaient. Les planchers à caissons creux en épicéa suisse présentaient l’empreinte carbone la plus faible par rapport aux plafonds conventionnels en béton armé.

Contrairement à l’idée reçue selon laquelle la construction en bois est toujours plus coûteuse que le béton armé, la méthode de construction avec des planchers à caissons creux s’est imposée dans le cas de Root, y compris en termes de coûts de construction. Grâce au poids réduit des planchers en bois qui les recouvraient, les poutres en treillis en acier ont pu être construites de manière plus élancée, avec une économie de matériaux, et donc de manière plus avantageux financièrement.

Le bois présente un autre avantage pour les plafonds des ateliers et des salles de classe : les plafonds à caissons améliorent l'acoustique des salles. Avec un plafond en béton armé, il aurait fallu installer en plus un plafond acoustique pour atténuer le bruit.

Ce n’est que dans la partie inférieure du bâtiment, au niveau du gymnase triple de trois étages, que le béton armé prédomine. Il y a deux raisons principales à cela : l’étanchéité et la durabilité du béton. Comme le bâtiment scolaire est construit à flanc de colline, le gymnase triple est enfoui entre quatre et douze mètres sous terre. Il est donc essentiel de disposer d’une bonne étanchéité et de matériaux capables de résister durablement aux agressions environnementales sous la surface du sol. Le plancher au-dessus du gymnase triple est constitué d’éléments préfabriqués en béton et résiste aux forces horizontales élevées exercées par la pression du sol.

L'équipe d'ingénieurs en génie civil a toutefois optimisé les murs du gymnase sur le plan écologique en les concevant sous forme de murs nervurés. Cela permet de réduire la quantité de béton utilisée.

Bientôt, les cours de gymnastique auront lieu dans la nouvelle école de Root

Fin mai 2026, la cérémonie de fin de gros œuvre a eu lieu sur le chantier ; le gros œuvre en bois, en acier et en béton était achevé – tout comme le travail de l'équipe d'ingénieurs en structure de Basler & Hofmann. En juin, il est prévu de construire la toiture en bois, puis d'y installer deux locaux techniques. Le toit sera en outre végétalisé et équipé d'installations photovoltaïques.

Si tout continue à se dérouler comme prévu, les élèves pourront commencer à utiliser le gymnase triple de leur nouvelle école à Root au printemps 2027. Les salles de classe suivront un peu plus tard. Nous espérons que les enfants et les adolescents pourront étudier en toute sérénité sous ces plafonds en bois - parce qu’il crée une atmosphère chaleureuse et apaisante. C’est notamment la conclusion à laquelle parvient la méta-étude « Interaction entre le bois, l’homme et l’espace en matière de santé », à laquelle Miriam Kleinhenz a autrefois participé en tant que collaboratrice scientifique à l’Université technique de Munich.

Images quotidiennes du chantier de construction de l'école Hagenmatt à Root : webcam et prise de vue en accéléré du chantier