Ce document examine l’application de la construction hors site et de la préfabrication dans les projets hospitaliers, en évaluant si elle représente une solution viable ou une utopie. L’introduction souligne la nécessité de méthodes de construction innovantes pour minimiser les perturbations dans les hôpitaux en activité, citant l’hôpital Victor Dupouy d’Argenteuil comme un exemple réussi de construction modulaire. Le texte aborde ensuite le contexte complexe de la conception et de la construction hospitalière, caractérisé par des exigences techniques rigoureuses et des contraintes économiques. Il explore différentes approches de préfabrication, allant des structures et façades préfabriquées à l’intégration de modules 3D complets, tout en analysant leurs avantages (rapidité, contrôle qualité) et leurs inconvénients (coûts initiaux, uniformisation). Enfin, l’auteur conclut que la préfabrication progressive et sélective est la voie la plus prometteuse pour l’avenir de la construction hospitalière.
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Document de Briefing : La Construction Hospitalière Hors Site
Date : 27 Mai 2024 Sujet : Analyse des modes de préfabrication et de construction hors site dans le secteur hospitalier. Source : Extrait du livre blanc « Bâtiment Santé – Construction hospitalière hors site : Solution(s) ou utopie ? » par Pascal Martinet, Directeur activité santé Egis.
Résumé Exécutif
Ce briefing explore l’adoption de la préfabrication et de la construction hors site comme solutions innovantes aux défis complexes de la construction hospitalière. Face à des exigences techniques, opérationnelles et économiques élevées, la préfabrication offre des avantages significatifs en termes de réduction des délais, de contrôle qualité, de maîtrise des coûts et de minimisation des nuisances sur les sites occupés. Cependant, elle présente également des défis, notamment les investissements initiaux, les contraintes de conception, les enjeux logistiques et une possible uniformisation architecturale. Le document détaille plusieurs modes de préfabrication et souligne la nécessité d’une approche progressive et adaptable pour maximiser les bénéfices.
1. Contexte et Enjeux de la Construction Hospitalière
La construction hospitalière est un défi d’envergure, confrontée à une triple contrainte :
- Exigences techniques élevées : Qualité de l’air, sécurité, continuité de fonctionnement, hygiène, acoustique, capacité à recevoir des équipements lourds, et un cadre réglementaire strict (notamment la prévention des risques d’incendie).
- Attentes opérationnelles cruciales : Facilité d’exploitation et de maintenance, consommation énergétique, évolutivité, reconfigurabilité des espaces, et la capacité à réaliser des travaux sur des sites contraints, souvent urbains et denses, tout en restant en activité.
- Enjeux économiques : Des investissements considérables dans un contexte économique difficile, rendant la maîtrise des coûts essentielle pour la modernisation des établissements et l’amélioration de la prise en charge des patients et de la qualité de vie au travail pour le personnel de santé.
Dans ce contexte, la préfabrication émerge comme une stratégie alternative pour répondre à ces défis, en visant à :
- Minimiser les nuisances sur site (bruits, poussières, risques d’aspergillose).
- Optimiser les coûts par l’industrialisation et la standardisation.
- Améliorer la qualité et la pérennité des ouvrages grâce à des réalisations en usine ou en atelier.
- Accélérer les délais de construction.
2. Retours d’Expérience et Preuves de Concept
L’expérience du Centre Hospitalier d’Argenteuil, Victor Dupouy (bâtiment Madeleine Brès) est citée comme un succès précurseur :
- Projet : Première des 3 tranches d’extension, regroupant les activités de court séjour et le plateau technique.
- Méthode : Plus grand chantier hospitalier modulaire en France.
- Durée : Livré en 25 mois (2013) pour environ 20 000 m² et 152 lits.
- Spécificités : 330 modules pour 14 000 m² de surface plancher modulaire (sur 20 000 m²). Taux de préfabrication pouvant atteindre 90% pour certaines zones (ex: chambres d’hospitalisation). Les 3 étages de modules autoportants en structure métallique ont été installés sur un socle en béton traditionnel, avec un acheminement et montage réalisés en trois mois.
- Objectifs atteints : Diminution des délais de construction et minimisation des nuisances pour la continuité du service hospitalier en activité.
3. Avantages et Inconvénients de la Préfabrication (Analyse SWOT)
| Category | Description |
|---|---|
| Forces (Strengths) | - Efficacité et rapidité : Accélération du processus de construction (hors site, anticipation, modèles reproductibles). - Qualité contrôlée : Fabrication en conditions contrôlées, réduction des risques d’erreur sur chantier. - Réduction des risques chantier : Moins de nuisances (bruit, poussière), moins d’impacts sur les activités hospitalières, moins de déchets. - Maîtrise réglementaire : Utilisation d’éléments conformes et validés. - Anticipation de la maintenance : Pièces et accessibilités « type » intégrables. |
| Faiblesses (Weaknesses) | - Investissements initiaux élevés : Nécessité d’installations de préfabrication et d’études préalables approfondies. - Limitations de conception : Certains designs complexes ou spécificités programmatiques/locales peuvent ne pas être adaptés. - Transport et logistique : Défis liés au transport des éléments préfabriqués (impact carbone significatif). - Organisation de l’achat : Capacité à organiser un achat national sur des éléments génériques. - Uniformisation : Risque d’uniformisation de la construction hospitalière, réinterrogeant la place des concepteurs et la liberté des spécificités locales. |
| Opportunités (Opportunities) | - Demande croissante : L’augmentation de la construction hospitalière soutient le développement de la préfabrication. - Innovation technologique : Amélioration des processus par de nouvelles technologies. - Écoconstruction : Réduction de l’empreinte carbone, des déchets de chantier, de la consommation d’eau et favorisation du réemploi/réutilisation. - Uniformisation/Standardisation : Meilleure maîtrise des coûts et de l’exploitation-maintenance, possibilité de conception nationale. - Organisation de l’achat : Possibilité de centrales d’achat et de bons de commande (souplesse, rapidité, maîtrise des prix). |
| Menaces (Threats) | - Réglementations : Les normes peuvent limiter le développement et l’utilisation de certains éléments préfabriqués (innovation plus rapide que l’évolution réglementaire). - Compétition/Obsolescence : D’autres méthodes de construction peuvent innover et rendre le modèle obsolète. - Risques de qualité : Si la fabrication en usine n’est pas bien contrôlée, cela peut entraîner des problèmes sur site. - Organisation de l’achat : Conflit entre les règles de la commande publique et la capacité des opérateurs industriels. - Acceptabilité : Refus des participants (État, utilisateurs, élus, architectes, entreprises) de renoncer à leurs prérogatives/marchés. |
4. Modes de Préfabrication et Comparaison
Le document analyse différentes approches de préfabrication, avec une grille comparative des critères clés :
- Maîtrise de l’impact environnemental
- Maîtrise des coûts
- Évolutivité
- Nuisances chantier
- Délai chantier
4.1. Construction Traditionnelle
- Définition : Approche séquentielle et sur site, sans préfabrication en usine. Conception personnalisée.
- Avantages : Ajustements possibles en cours de construction.
- Inconvénients : Délais et coûts souvent plus élevés, problèmes de qualité potentiels, nuisances importantes sur site. Reste privilégiée par habitude et absence de standardisation nationale.
4.2. Préfabrication de la Structure et des Façades
- Définition : Utilisation d’éléments unitaires modulaires préfabriqués pour la structure (ex: trame standard de 7,20m avec poteaux, poutres, prédalles, prémurs) et les façades (ex: ossature bois préassemblée), avec aménagements intérieurs réalisés sur site.
- Avantages : Qualité et précision optimales, flexibilité pour diverses configurations, simplification de la planification/logistique, minimisation des impacts chantier, réduction de l’empreinte environnementale (matériaux durables), meilleure étanchéité à l’air (intégration des occultations en usine).
- Inconvénients : Les aménagements intérieurs sont encore réalisés sur site, ce qui prolonge une partie du chantier traditionnel.
4.3. La Logique « Casier à Bouteille »
- Définition : Intégration de modules préfabriqués (ex: chambres, boxes d’examen, bureaux, salles d’opération) dans une structure brute existante (ex: trame structurelle fixe de 7,20m x 7,20m).
- Avantages : Construction rapide et efficace pour les éléments répétitifs, flexibilité architecturale (modules interchangeables), durabilité (intégration dans structures existantes, minimisation de la démolition), accélération de la mise en service. L’impact environnemental peut être très favorable si les usines de fabrication sont proches.
- Inconvénients : La structure brute reste en chantier traditionnel (nuisances, incertitudes dimensionnelles). Logistique complexe (transport de modules de grandes dimensions, levage, ordonnancement, tolérances d’installation) avec un impact économique et carbone significatif.
4.4. Construction Hors-Site Complète par Module 3D
- Définition : Préfabrication d’éléments de bâtiment tridimensionnels et complets en usine, transportés et assemblés sur site. Taux de préfabrication très élevé, potentiellement jusqu’à 90% pour des zones comme les chambres.
- Avantages : Réduction significative des délais de construction (fabrication en usine simultanée aux travaux préparatoires sur site), meilleur contrôle de la qualité (conditions d’usine), réduction des coûts « matériaux » (optimisation, réduction des déchets), simplification de l’assemblage sur site, uniformité et qualité élevées.
- Inconvénients : Nécessité d’une planification minutieuse pour le transport et la logistique, contraintes dimensionnelles pour le levage/assemblage (impact économique significatif). Interdit les modifications ultérieures une fois les études validées. La distance de l’usine et la taille des modules sont critiques (possibilité d’usine éphémère à proximité).
5. Exemples et Perspectives
- Lycée Bréquigny à Rennes : Projet de réhabilitation ayant remporté le Grand Prix National de l’Ingénierie pour son approche intégrant des matériaux biosourcés et une préfabrication « hors site », réduisant l’impact environnemental et facilitant l’exécution en site occupé.
- Hôpital Saint-Philibert à Lomme : Rénovation thermique des façades en site occupé via un exosquelette préfabriqué. La pose des façades est phasée précisément pour minimiser les nuisances et permettre l’installation sans intervention dans les chambres. Permet également la mise en conformité incendie des façades.
6. Synthèse et Conclusion
La préfabrication, sous ses diverses formes, est compatible et bénéfique pour les standards de la construction hospitalière (trame, surface, normalisation, évolutivité, empreinte environnementale, exploitation-maintenance, maîtrise économique). Elle offre :
- Rapidité d’exécution
- Qualité accrue et précision
- Standardisation (totale ou partielle) avec un mode d’achat à l’échelle nationale, favorisant la rationalisation et la maîtrise de l’investissement et des coûts d’exploitation-maintenance.
Cependant, des difficultés subsistent :
- Pertinence à l’échelle d’un projet unique : La standardisation est moins pertinente pour des projets isolés et difficile à imposer dans un mode de dévolution traditionnel.
- Investissement préalable : Les études et la fabrication des éléments préfabriqués nécessitent un volume de production important pour être économiquement intéressantes.
- Acceptabilité : La standardisation basée sur des « modèles » peut être difficile à faire accepter par les établissements, GHT, élus et la population, qui voient des contraintes sur leurs programmes et spécificités locales. Cela relance le débat sur la centralisation versus l’autonomie.
Approche recommandée : Une approche progressive et sélective est essentielle. Il est préférable d’intégrer la préfabrication pour les éléments structurels standardisés (poteaux, poutres, prédalles), puis pour les façades et gaines techniques, tout en conservant une personnalisation de la fonctionnalité hospitalière et de la volumétrie des bâtiments. Un même projet peut combiner plusieurs modes de construction (traditionnel, semi-préfabriqué, modulaire complet) selon les typologies d’ouvrages (plateau technique, hébergement, consultations, etc.).
Prospectives : La recherche continue sur les technologies préfabriquées, les outils de conception avancés (conception paramétrique multicritères, generative design) et l’innovation des procédés (impression 3D), axée sur la performance environnementale et économique, est cruciale pour fédérer les opérateurs économiques et créer un marché robuste pour la construction hospitalière modulaire.