AVIS D'EXPERT. Les tempêtes - hivernales en France, tropicales dans les territoires d'Outre-mer - entraînent des dégâts souvent importants puisqu'elles soumettent les bâtiments à des contraintes physiques fortes. Une vigilance accrue doit être apportée sur la résistance au vent des structures et des matériaux utilisés, qui peuvent être testés en laboratoire.
L'ouragan Irma, qui s'est abattu sur les îles de Saint-Martin et de Saint-Barthélemy dans les Antilles, a dévasté 95 % de leurs territoires, y compris des constructions solides. Ginger CEBTP note qu'il s'agit d'un cas extrême mais qu'une attention particulière et grandissante doit être apportée sur les capacités de résistance des bâtiments et des matériaux qui les composent. Afin de faire face à ces "agressions climatiques", de fréquence et puissance croissantes, le groupe recommande d'adopter une approche fondée sur l'expérimentation en amont.
Dans un billet de son blog, le bureau d'ingénierie note qu'il est possible "d'évaluer le comportement des structures et matériaux au vent" par le biais "d'essais physiques ou de fatigue directement sur une structure conçue grandeur nature ou sur les matériaux et matériels la recouvrant". Deux types d'écoulements peuvent être rencontrés : les laminaires (où les vents sont constants dans une direction) et les turbulents (où ils sont variables dans leurs directions).
Que choisir : banc AEV ou soufflerie climatique ?
Pour analyser la résistance des matériaux, y compris ceux de l'enveloppe des bâtiments, il est possible d'utiliser un banc "air-eau-vent" (AEV). Les éléments à tester sont apposés contre un mur vertical relié à un dispositif de soufflerie et un réservoir d'eau. Trois essais sont ensuite entrepris : les essais de pression statique, en exerçant une force constante sur le produit (porte, fenêtre, tabliers de volets), force qui peut atteindre les 9.000 Pa, correspondant à des vents de 400 km/h ! Des essais de fatigue ensuite, par des cycles de pression-dépression, alternant efforts soufflants et aspirants, qui est utilisée cette fois pour simuler des rafales. Enfin, des essais de fatigue par pression positive progressive qui consistent à monter graduellement l'effort appliqué par la soufflerie. Une méthodologie par paliers utilisée pour les enveloppes métalliques type bardages. En France, de nombreux laboratoires proposent ce type d'essais, avec des dimensions maximales d'échantillons variables. Ginger CEBTP précise disposer d'un mur de 8 mètres de côté, soit 64 m² de surface, qui permet de pratiquer des essais de vent à écoulement laminaire.
Pour simuler des vents turbulents, il sera nécessaire de s'orienter vers une "soufflerie climatique", qui permet de recréer des vents modérés à forts sur des toitures ou bâtiments recrées en laboratoire. "En plus des ouvrages, cet appareillage peut étudier le comportement au vent des engins en mouvement (trains, voitures, télécabines", ajoutent les auteurs. Le CSTB dispose notamment d'une de ces installations, à Nantes.
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