MENUISERIES EN ACIER

Performantes et esthétiques

Les menuiseries acier sont bien moins connues des prescripteurs et architectes que leurs homologues en bois, PVC ou aluminium. Elles présentent pourtant des caractéristiques et spécificités remarquables qui les rendent aptes à s’inscrire dans de nombreux projets.

LE RETOUR DE L’ACIER

Outre-Rhin, quelques fabricants ont continué à travailler sur les menuiseries acier et contribué fortement à l’évolution des techniques de profilage de ce matériau. Les formes des profilés ont ainsi été rendues plus complexes et permettent dorénavant la création de gorges pouvant maintenir sans colle les joints en caoutchouc. Portées par les diverses avancées techniques, les menuiseries en acier sont revenues sur le marché français à partir des années 80. Les vertus de l’acier sont connues : il est, entre autre, recyclable à 100 % sans altération de ses qualités, requiert des processus moins polluants et énergivores que le PVC ou l‘aluminium pour être retravaillé, et, du fait des protections actuelles contre la corrosion, sa durée de vie paraît presque illimitée. Dans le domaine de la menuiserie, l’acier offre ainsi des possibilités inégalées par les autres matériaux.
Aujourd’hui, il existe différentes gammes de profilés en acier permettant de répondre à l’ensemble des marchés. On distingue les profils de série froide destinés à des menuiseries non isolées (intérieures ou donnant sur des locaux non chauffés), des profils de série chaude répondant aux normes actuelles de protection thermique (voir encadré). Certaines gammes ont été conçues en relation à des problématiques spécifiques, telles la protection incendie ou l’isolation acoustique.
Les profilés sont livrés au métallier en barres de 6 m en fini­tion brute ou protégée zinguée. Après découpe, les assemblages sont soudés, puis meulés et, une fois l’ensemble achevé, protégés de la corrosion par une métallisation, puis un thermolaquage. Ce process de fabrication confère aux menuiseries acier des caractéristiques uniques.

Deux immeubles rue d’Uzès à Paris. Photos : RP Technik-KDI
Photos : RP Technik-KDI

UNE RÉSISTANCE INÉGALÉE

Associé aux propriétés remarquables de l’acier, l’assemblage des profilés par soudure octroie aux châssis une résistance mécanique bien supérieure à celle obtenue avec d’autres matériaux. On va donc rechercher ce type de solution pour les ouvrages les plus sollicités : halls d’entrées d’immeubles, équipements publics, ERP (établissement recevant du public).
Les devantures des brasseries parisiennes, constituées de portes repliables, sont ainsi majoritairement réalisées en acier, des plus modestes aux plus prestigieuses, comme celles de l’hôtel Barrière Le Fouquet’s Paris ! La solidité de ces menuiseries est également exploitée pour garantir la sécurité des biens et des personnes en termes de résistance aux chocs et à l’effraction, pour les établissements bancaires par exemple.
Il est un autre domaine dans lequel les menuiseries acier présentent des qualités remarquables : la résistance au feu, le couple constitué par un vitrage dédié (pare-flamme ou coupe-feu) et un châssis acier fonctionnant particulièrement bien. Sous de fortes chaleurs, le vitrage se déforme, et la menuiserie acier accompagne cette déformation tout en maintenant la partie vitrée en place. Ce type de cloisonnement permet de répondre à la réglementation incendie et à ses différentes modalités (durée de la tenue au feu), tout en offrant aux architectes des possibilités intéressantes en terme de transparence et d’éclairement. De nombreux procès-
verbaux de classement de résistance au feu ont été validés pour ce type de menuiseries. Enfin, la rigidité des menuiseries acier permet également, à section moindre de profilés, de réaliser des ouvrages de mêmes dimensions qu’en aluminium par exemple… Une économie de matière tout à fait intéressante en terme d’approche environnementale de la construction.

Foto: Behrendt & Rausch Fotografie

Deux approches différentes

Pour répondre aux réglementations thermiques actuelles, les concepteurs de profilés acier ont élaboré deux techno­logies radicalement différentes, l’une utilisant un isolant, l’autre étant une solution 100 % métal. Insérée entre les deux coques d’acier constituant la menuiserie, une barrette en polyamide assure la rupture du pont thermique entre l’intérieur et l’extérieur. Le polyamide est un matériau synthétique très isolant utilisé depuis de nombreuses années. La barrette est extrudée, et sa forme complexe permet de venir y clipser différents accessoires. La seconde technique d’isolation consiste à assembler les deux coques d’acier par un treillis en inox présentant une très faible conductivité thermique. Ce treillis est soudé par points au laser. La lame d’air contenue entre les parties intérieure et extérieure de la menuiserie permet d’obtenir de très hautes valeurs d’isolation. Il ne s’agit pas, ici, de menuiserie à rupture de pont thermique, mais, plutôt, de profils isolés.

DE MULTIPLES POSSIBILITÉS

La conception des premières menuiseries métalliques installées au début du 20e siècle était sommaire : des cornières acier où venait se poser un simple vitrage maintenu par du mastic. Si la finesse et le raffinement de leurs dessins sont admirables, elles ne répondent absolument plus aux exigences contemporaines, notamment en matière d’isolation thermique et phonique.
La possibilité de réaliser des fenêtres aux montants très fins, tout en répondant aux normes actuelles, fait des menuiseries acier un produit particulièrement adapté pour intervenir sur ce type de patrimoine bâti. Les ouvertures de nombreux édifices Art déco ou Art nouveau ont pu ainsi être remplacées dans le respect de l’élégance de leur design d’origine. Une autre qualité inhérente aux menuiseries acier réside dans leur capacité à se prêter aux formes les plus complexes.
Leur facilité de façonnage permet en effet de créer des courbes de rayons variables, ce qui les rend particulièrement adaptées à la réhabilitation des bâtiments les plus anciens qui présentent des ouvertures irrégulières et non répétitives. Les procédés de soudage au laser contribuent à une flexibilité formelle de ces menuiseries inatteignable par les autres matériaux :
renforts structurels, accroissement de la stabilité sans épaississement des profils, obtention de tracés sophistiqués.
Mais ces possibilités formelles ne concernent pas uniquement notre patrimoine le plus ancien : les édifices contemporains s’inscrivent souvent dans des registres géométriques complexes et nécessitent la mise en œuvre de menuiseries spécifiques. À l’instar des ouvertures du MaXXI (Musée national des arts du XXIe siècle), création originale et remarquable de l’architecte Zaha Hadid à Rome.

Menuiserie acier Fineline de RP Technik-KDI, le Carreau du Temple, Paris, 3e arrondissement. Photo : RP Technik - KDI
DR
Une véranda au superbe profil acier avec vitrage chauffant pour un manoir en Normandie. DR

DES PRODUITS D’EXCEPTION

Les menuiseries acier cumulent beaucoup de qualités : résistance, finesse, adaptabilité. Les assemblages des profilés par soudure lui procurent au contraire des assemblages méca­niques, un rendu et une esthétique exceptionnels, aucun raccord visible ne venant altérer l’aspect des châssis. Si la finition des menuiseries par thermolaquage est la plus appliquée, d’autres traitements sont possibles : acier inox sous différentes déclinaisons (brossé, poli miroir, etc.), laiton et, plus récemment, acier autopatinable (voir pp. 20 à 23).
Autant de rendus sophistiqués qui confèrent aux châssis acier une place particulière dans l’univers des menuiseries ! S’il est indéniable que les coûts de fabrication des menuiseries en acier sont élevés, elles répondent aujourd’hui à des fonctions et usages auxquels ne pourraient se substituer les autres types de menuiseries. Et leurs caractéristiques ouvrent des possibilités inédites pour les architectes, tout autant esthétiques que structurelles. Singulier bégaiement de l’histoire, elles étaient, il y a un siècle, symbole de modernité et d’innovation, et elles le sont à nouveau aujourd’hui. Gageons que l’inventivité des maîtres d’œuvre et l’innovation des fabricants permettent de trouver de nouveaux marchés pour ces produits d’exception.

Pour l’aide technique apportée à la rédaction de cet article, remerciements à Hervé Lamy (délégué général de l’Union des métalliers) et à François-Xavier Chéreau (directeur activité Aciers techniques chez KDI).

Les menuiseries acier totalement adaptées au patrimoine bâti et à la construction neuve ; vérandas, verrières et jardins d’hiver. Photo : Forster
Photo : Forster
Photo : RP Technik-KDI
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