Les Différents Types de Planchers en Bâtiment

1. Introduction et Fonctions du Plancher

1.1 Définition

Un plancher est un ouvrage plan horizontal constituant une séparation entre deux niveaux d'un bâtiment. Il est conçu pour résister aux charges permanentes (son propre poids, revêtements, cloisons) et aux charges d'exploitation (personnes, mobilier, équipements) et les transmettre aux éléments porteurs verticaux.

1.2 Fonctions Principales

Au-delà de sa fonction de support, un plancher remplit plusieurs rôles :

• Fonction structurale : Reprise et transmission des charges, contribution au contreventement du bâtiment.
• Séparation des niveaux : Création d'étages distincts et utilisables.
• Isolation acoustique : Limitation de la transmission des bruits aériens (voix, musique) et des bruits d'impact (pas, chutes d'objets) entre les niveaux.
• Isolation thermique : Réduction des déperditions de chaleur entre un local chauffé et un local non chauffé (cave, vide sanitaire, extérieur) ou entre étages.
• Sécurité incendie : Résistance au feu (stabilité au feu, pare-flammes, coupe-feu) pour limiter la propagation de l'incendie et permettre l'évacuation.
• Support de revêtements : Permettre la mise en œuvre de revêtements de sol (carrelage, parquet, moquette) et de plafond.
• Passage de réseaux : Incorporation éventuelle de gaines techniques (électricité, plomberie, ventilation).

1.3 Critères de Performance

Les performances attendues d'un plancher sont évaluées selon plusieurs critères :

• Résistance mécanique : Capacité à supporter les charges sans rupture ni déformation excessive.
• Rigidité : Limitation des flèches et des vibrations pour le confort des usagers.
• Durabilité : Maintien des performances dans le temps face aux agressions (humidité, corrosion, attaques biologiques).
• Performances thermiques et acoustiques.
• Résistance au feu.
• Facilité de mise en œuvre et rapidité d'exécution.
• Coût global (matériaux, main d'œuvre, entretien).
• Impact environnemental (matériaux biosourcés, énergie grise).

2. Classification des Planchers

Les planchers peuvent être classés selon différents critères, permettant de mieux appréhender la diversité des solutions techniques.

2.1 Selon le Matériau Principal

• Planchers en béton : Béton armé, béton précontraint.
• Planchers en acier : Poutrelles métalliques, bacs acier collaborants.
• Planchers en bois : Solives en bois massif, poutres en I en bois, panneaux dérivés du bois.
• Planchers mixtes : Combinant plusieurs matériaux (ex: acier-béton, bois-béton).

2.2 Selon le Mode de Fonctionnement Structural

• Planchers unidirectionnels : Portant principalement dans une seule direction (ex: planchers à poutrelles et entrevous).
• Planchers bidirectionnels : Portant dans deux directions (ex: dalles pleines, planchers champignons).

2.3 Selon la Destination (Type de Bâtiment)

• Planchers de maisons individuelles.
• Planchers de logements collectifs.
• Planchers de bâtiments tertiaires (bureaux, commerces).
• Planchers de bâtiments industriels.

3. Planchers en Béton

Les planchers en béton sont les plus répandus en raison de leur robustesse, de leur durabilité et de leur bonne performance au feu. Ils se déclinent en plusieurs types.

3.1 Dalles Pleines en Béton Armé

Constituées d'une plaque de béton armé coulée en place sur un coffrage, les dalles pleines portent généralement dans deux directions. Leur épaisseur varie en fonction des portées et des charges (typiquement de 15 à 30 cm). Elles offrent une bonne masse thermique et acoustique.

Illustration d'une dalle pleine en béton armé.

3.2 Planchers Nervurés (à Poutrelles et Entrevous)

Ces planchers sont constitués de poutrelles préfabriquées (en béton armé, béton précontraint, ou parfois métalliques ou bois) disposées parallèlement, entre lesquelles sont placés des éléments de coffrage perdus appelés "entrevous" ou "hourdis" (en béton, terre cuite, polystyrène, bois aggloméré). Une dalle de compression en béton armé est ensuite coulée sur l'ensemble. C'est une solution courante pour les maisons individuelles et les petits logements collectifs.

Composition d'un plancher à poutrelles et entrevous.

3.3 Planchers Prédalles

Les prédalles sont des éléments préfabriqués en béton armé ou précontraint de faible épaisseur (5 à 7 cm) comportant la majorité des armatures inférieures du plancher. Elles sont posées sur les appuis, servent de coffrage pour la dalle de compression qui est ensuite coulée en œuvre. Cette technique permet de réduire le temps de coffrage et d'étaiement sur chantier.

Principe du plancher à prédalles.

3.4 Dalles Alvéolées en Béton Précontraint

Ce sont des éléments préfabriqués en béton précontraint par fils adhérents, caractérisés par des évidements longitudinaux (alvéoles) qui allègent la structure tout en conservant une bonne inertie. Elles permettent de franchir de grandes portées (jusqu'à 15-20 mètres) et sont couramment utilisées pour les parkings, les bâtiments industriels et tertiaires.

Exemple de dalle alvéolée en béton précontraint.

3.5 Avantages et Inconvénients des Planchers Béton

Avantages :

Grande résistance mécanique et durabilité.

Bonne inertie thermique.

Bonnes performances acoustiques (surtout les dalles pleines).

Excellente résistance au feu.

Adaptabilité à diverses formes et portées.

Coût souvent compétitif pour les grandes surfaces.

Inconvénients :

Poids propre élevé, nécessitant des structures porteuses dimensionnées en conséquence.

Mise en œuvre parfois longue (temps de séchage pour le béton coulé en place).

Impact environnemental du ciment (forte empreinte carbone).

Modifications ultérieures difficiles (percements, trémies).

4. Planchers en Acier

Les planchers en acier sont appréciés pour leur légèreté, leur capacité à franchir de grandes portées et leur rapidité de montage. Ils sont souvent utilisés dans les bâtiments industriels, tertiaires, et pour la surélévation de bâtiments existants.

4.1 Planchers Mixtes Acier-Béton (Collaborants)

Ces planchers combinent une ossature de poutres en acier avec une dalle en béton armé coulée sur un bac acier profilé. Le bac acier sert de coffrage perdu et participe à la résistance de la dalle une fois le béton durci, grâce à des connecteurs (goujons) soudés sur les poutres qui assurent la liaison mécanique entre l'acier et le béton. Cette solution optimise l'utilisation des deux matériaux : l'acier travaille en traction et le béton en compression.

Principe du plancher mixte acier-béton (collaborant).

4.2 Planchers à Poutrelles Métalliques et Bacs Acier Secs

Dans cette configuration, des poutrelles métalliques (profilés en I, H, ou U) supportent des bacs acier nervurés qui constituent la surface du plancher. Un revêtement (panneaux de bois, chape sèche) est ensuite posé sur les bacs. Cette solution est plus légère que le plancher collaborant mais offre moins d'inertie.

4.3 Avantages et Inconvénients des Planchers Acier

Avantages :

Légèreté, permettant de réduire les charges sur les fondations.

Grandes portées possibles.

Rapidité de montage (préfabrication).

Facilité d'intégration des réseaux techniques.

Recyclabilité de l'acier.

Inconvénients :

Protection contre la corrosion nécessaire.

Protection incendie souvent requise (flocage, peinture intumescente).

Performances acoustiques et thermiques généralement moins bonnes que le béton (nécessité d'isolants rapportés).

Coût potentiellement plus élevé pour les petites portées.

5. Planchers en Bois

Le bois est un matériau traditionnel pour la construction de planchers, apprécié pour sa légèreté, ses qualités écologiques et sa facilité de mise en œuvre. Il connaît un regain d'intérêt avec le développement de produits d'ingénierie bois performants.

5.1 Planchers à Solives Traditionnelles

Constitués de solives en bois massif ou lamellé-collé disposées parallèlement, sur lesquelles est fixé un platelage (panneaux de bois, lames de parquet). L'entraxe des solives dépend de leur section, de la portée et des charges.

Structure d'un plancher à solives en bois.

5.2 Planchers en Panneaux Dérivés du Bois

Utilisation de panneaux structuraux comme l'OSB (Oriented Strand Board), le CTBH (panneau de particules liées au ciment), le lamibois (LVL) ou les poutres en I à membrures bois et âme mince en panneau dérivé. Ces produits offrent des performances mécaniques optimisées et une grande stabilité dimensionnelle.

5.3 Planchers Mixtes Bois-Béton

Similaires aux planchers mixtes acier-béton, ils combinent des solives en bois avec une dalle de compression en béton léger ou traditionnel, connectées mécaniquement. Cette solution améliore la rigidité, l'inertie thermique et les performances acoustiques du plancher bois.

5.4 Avantages et Inconvénients des Planchers Bois

Avantages :

Légèreté (environ 5 fois moins lourd que le béton).

Matériau renouvelable et stockant le carbone (bon bilan environnemental).

Bonnes performances d'isolation thermique naturelle.

Rapidité et facilité de mise en œuvre (filière sèche).

Aspect esthétique chaleureux.

Inconvénients :

Sensibilité à l'humidité et aux attaques biologiques (nécessité de traitements et de conception soignée).

Performances acoustiques (bruits d'impact) nécessitant souvent des solutions complémentaires (désolidarisation, masse).

Résistance au feu à traiter (dimensionnement, protection).

Portées plus limitées que l'acier ou le béton précontraint pour des sections courantes.

6. Autres Types de Planchers et Solutions Spécifiques

6.1 Planchers en Verre

Utilisés pour des raisons esthétiques afin d'apporter de la lumière naturelle ou de créer des effets de transparence. Ils sont constitués de dalles de verre feuilleté trempé, supportées par une structure métallique ou en bois. Leur conception doit répondre à des exigences strictes de sécurité et de résistance.

6.2 Planchers Techniques (Surélevés)

Fréquents dans les locaux tertiaires (bureaux, salles informatiques), ils sont constitués de dalles amovibles reposant sur des vérins réglables, créant un plénum pour le passage des câbles et réseaux. La surface des dalles peut recevoir divers revêtements.

Principe d'un plancher technique surélevé.

6.3 Planchers en Matériaux Composites

L'utilisation de matériaux composites (ex: polymères renforcés de fibres de verre ou de carbone) pour les éléments de plancher est encore marginale mais offre des perspectives intéressantes en termes de légèreté, de résistance à la corrosion et de durabilité, notamment pour des applications spécifiques ou la rénovation.

7. Critères de Choix d'un Type de Plancher

Le choix d'une solution de plancher est une décision multicritères qui doit prendre en compte :

• Les charges à supporter : Charges permanentes et d'exploitation spécifiques à l'usage du bâtiment.
• Les portées à franchir : Distance entre les appuis.
• Les exigences réglementaires : Sécurité incendie (degré coupe-feu), performances acoustiques et thermiques (RT/RE).
• La nature du bâtiment : Maison individuelle, logement collectif, tertiaire, industriel.
• Les contraintes du site et de mise en œuvre : Accessibilité, délais, matériel disponible.
• L'aspect architectural et esthétique souhaité.
• Le coût global du projet : Matériaux, main d'œuvre, entretien futur.
• L'impact environnemental : Analyse du cycle de vie des matériaux.
• La facilité d'intégration des équipements techniques.
• Les besoins en termes de durabilité et de maintenance.

Une analyse comparative des différentes solutions techniques au regard de ces critères permet d'orienter le choix vers le type de plancher le plus adapté au projet.

8. Conclusion

Les planchers sont des composants majeurs de la structure et de la fonctionnalité des bâtiments. La diversité des matériaux (béton, acier, bois) et des techniques de mise en œuvre (coulé en place, préfabrication, solutions mixtes) offre un large éventail de solutions pour répondre aux exigences spécifiques de chaque projet.

Le choix optimal d'un type de plancher résulte d'une analyse approfondie des contraintes techniques, économiques, réglementaires et environnementales. Une conception soignée et une exécution de qualité sont indispensables pour garantir les performances et la durabilité de cet ouvrage essentiel. L'évolution des matériaux et des techniques constructives continue d'enrichir les possibilités, ouvrant la voie à des planchers toujours plus performants et adaptés aux défis de la construction contemporaine.