Bâtiments à structure en acier pour les établissements de santé

Garantir la sécurité des personnes et la conformité réglementaire dans les bâtiments à structure en acier

Performances de résistance au feu conformes à la norme NFPA 99 et au chapitre 12 du IBC pour les zones critiques des établissements de santé

Le fait que l'acier ne brûle pas en fait un matériau particulièrement adapté aux bâtiments de santé, notamment dans les zones où la sécurité des patients est absolument critique, comme les unités de soins intensifs et les salles d’opération. Ces espaces nécessitent souvent des parois capables de résister au feu pendant plus de deux heures d’affilée. La construction en acier répond à la fois aux exigences de la norme NFPA 99 concernant la séparation des différentes sections du bâtiment et aux prescriptions du Code international du bâtiment (International Building Code) relatives à la préservation de l’intégrité structurelle en cas d’incendie. Lorsqu’on applique des revêtements spéciaux qui gonflent sous l’effet de la chaleur et qu’on installe des panneaux ignifuges, l’acier conserve sa résistance même lorsqu’il est exposé à des températures avoisinant 1000 degrés Fahrenheit pendant de longues périodes. Les gestionnaires hospitaliers nous indiquent qu’ils obtiennent leurs autorisations réglementaires environ 30 % plus rapidement avec des structures en acier qu’avec d’autres matériaux, ce qui permet de gagner du temps et de l’argent durant ces procédures d’approbation souvent longues.

Contrôle des vibrations dans les espaces cliniques sensibles : conformité aux normes ISO 2631-2 et AIA pour les salles d’IRM et les salles d’opération

Régler précisément les niveaux de vibration est primordial dans les salles d’IRM et les salles d’opération, car même de minuscules mouvements de la structure du bâtiment peuvent dégrader la qualité des images ou nuire à la précision des interventions chirurgicales. Les structures en acier spécialement conçues pour ces espaces permettent de respecter les normes ISO 2631-2 relatives aux vibrations inférieures à 6 000 micromètres par seconde carrée. Cela est obtenu grâce à l’intégration d’éléments tels que des amortisseurs de masse absorbant les mouvements indésirables et des plots de fondation spécialisés qui isolent les équipements des structures environnantes. Selon les recommandations de l’American Institute of Architects pour les établissements médicaux exigeant une grande sensibilité, il existe essentiellement trois approches principales qu’ils préconisent de mettre en œuvre :

• Dalles de plancher flottantes dotées de couches polymères viscoélastiques réduisant la transmission des vibrations de 40 dB
• Géométrie optimisée des travées structurelles permettant de supprimer les fréquences de résonance inférieures à 8 Hz
• Systèmes de surveillance continue en temps réel qui vérifient le respect du seuil strict de vitesse de vibration < 8 µm/s pendant le fonctionnement actif des équipements

Optimisation de la flexibilité clinique et de l’intégration des services avec des bâtiments à structure en acier

Travées sans colonnes et planification modulaire des travées pour s’adapter aux évolutions des flux de travail médicaux et à l’évolutivité des équipements

L'acier permet de construire des espaces de plus de 30 mètres de large sans piliers, transformant ainsi des plans d'étage fixes en zones flexibles dédiées aux activités médicales. Les hôpitaux peuvent reconfigurer leurs salles de radiographie, agrandir leurs zones de traitement ou même transformer d'anciens espaces en quelque chose de totalement différent, sans avoir à abattre de murs. Lorsqu'ils conçoivent leur bâtiment avec des travées modulaires, l'ensemble s'aligne mieux sur le plan structurel. Cela rend les réaménagements beaucoup plus faciles. Le rapport de 2022 sur la réaffectation adaptative indique que la réorganisation de services tels que les postes infirmiers ou l'installation d'équipements pour la chirurgie robotique s'effectue environ 40 % plus rapidement par rapport aux bâtiments en béton. En outre, l'acier présente un excellent rapport résistance/poids, ce qui permet aux hôpitaux d'installer dès la phase initiale divers équipements technologiques lourds au-dessus des plafonds. Aucun renforcement ultérieur du bâtiment n'est nécessaire lors de l'arrivée de nouvelles machines d'imagerie ou de systèmes numériques.

Livraison intégrée des équipements mécaniques, électriques et de plomberie (MEP) via des caissons de plancher en acier et des systèmes à double dalle — permettant des mises à niveau rapides et non perturbatrices

Les cassettes de plancher en acier, préfabriquées, créent effectivement des espaces spécifiques entre les étages, où peuvent être logés l’ensemble des équipements mécaniques, électriques et de plomberie. Ces cassettes sont installées directement au-dessus des zones cliniques, ce qui élimine la nécessité de percer des trous dans les plafonds, contribuant ainsi à maintenir un environnement stérile dans les hôpitaux. Lorsque les équipes d’entretien doivent réparer ou remplacer un composant, elles retirent simplement quelques panneaux de plafond, plutôt que de provoquer un désordre dans des zones où les infections pourraient facilement se propager. Un autre système, appelé planchers à double dalle, intègre entièrement les câblages et les canalisations à l’intérieur même de la structure du plancher. Cela permet aux hôpitaux de mettre à niveau, pendant la nuit, les câbles destinés aux équipements d’imagerie, les lignes de gaz médicaux ou même leurs réseaux informatiques, tandis que tout le monde dort. Il n’est donc plus nécessaire de fermer complètement des ailes entières pendant plusieurs jours d’affilée. Selon certaines études fondées sur la norme UL 3300, les établissements qui mettent en œuvre ce type de systèmes voient leurs mises à niveau technologiques s’effectuer environ 70 % plus rapidement. Ce résultat est logique, car les patients ne souhaitent pas voir leur traitement interrompu uniquement parce qu’il faut tirer de nouveaux câbles quelque part.

Accélération de la livraison et réduction des perturbations grâce à la fabrication hors site

Modules en acier préfabriqués réduisant le temps de construction sur site de 35 à 50 % : enseignements tirés du projet Kaiser Permanente San Diego

La fabrication hors site permet d'effectuer simultanément des travaux de construction en parallèle. Pendant que les fondations sont coulées sur le chantier réel, les modules en acier sont fabriqués dans des environnements industriels contrôlés. Ces usines utilisent des systèmes avancés de modélisation des informations du bâtiment (BIM), ainsi que des procédés automatisés et des robots de soudage, pour produire ces pièces de précision. Prenons comme exemple le projet récent d’extension de l’établissement de Kaiser Permanente à San Diego : ils ont réussi à réduire leur calendrier de construction global de 35 à 50 % environ. Un résultat remarquable, d’autant plus qu’ils ont pu moderniser des installations encore en service, y compris le maintien du fonctionnement normal du service des urgences et des salles d’imagerie tout au long des travaux. Quel est l’avantage principal ? Plus besoin d’attendre la fin des mauvaises conditions météorologiques pour reprendre les travaux. En outre, les erreurs sur site diminuent considérablement, jusqu’à 90 % selon certains rapports. En ce qui concerne les systèmes mécaniques, électriques et de plomberie (MEP), ceux-ci sont déjà intégrés directement aux composants structurels. Cela implique un nombre réduit d’ouvriers sur site, probablement une baisse des besoins en main-d’œuvre de l’ordre de 30 à 40 %. Le résultat est une installation plus rapide des infrastructures critiques, sans perturber le fonctionnement normal de l’hôpital.

Soutien des objectifs à long terme en matière d'hygiène, de durabilité et de développement durable

Les bâtiments en acier destinés aux établissements de santé offrent des avantages durables, car ils sont naturellement propres, robustes et respectueux de l’environnement. Les surfaces en acier n’absorbent rien, ce qui empêche les microbes de s’y fixer, et résistent à tous les types de méthodes de nettoyage — des produits chimiques agressifs à la stérilisation à haute température — sans se dégrader. Des études indiquent que ces structures en acier nécessitent environ 30 % moins d’entretien au cours de leur cycle de vie par rapport à d’autres matériaux, tout en conservant intégralement leur résistance après des décennies d’utilisation. Du point de vue environnemental, l’acier se distingue par son recyclage intégral. Lorsque les fabricants produisent d’abord les composants hors site, cela réduit les déchets de construction sur le chantier réel de près de 90 %, ce qui aide les hôpitaux à obtenir les certifications vertes tant recherchées. En outre, les bâtiments en acier restent plus frais en été et plus chauds en hiver, ce qui réduit les coûts de chauffage et de climatisation. Tous ces facteurs font de la construction en acier un choix judicieux pour les établissements médicaux modernes souhaitant maintenir des normes élevées d’hygiène tout en étant des gestionnaires responsables des ressources et en se préparant aux défis climatiques futurs.

FAQ

Pourquoi l'acier est-il privilégié pour la construction dans les zones de soins de santé ?
L'acier est privilégié dans les environnements de soins de santé en raison de sa résistance au feu, de son adaptabilité et de sa capacité à répondre aux normes de sécurité et réglementaires strictes.

Comment l'acier contribue-t-il au maintien de la flexibilité clinique dans les hôpitaux ?
La flexibilité structurelle de l'acier permet de créer des espaces adaptables et de réaliser facilement des modifications afin de s’ajuster aux évolutions des flux de travail médicaux, sans nécessiter de travaux majeurs de rénovation.

Quels sont les avantages de la fabrication hors site dans les constructions en structure métallique ?
La fabrication hors site réduit considérablement la durée des travaux sur site, limite les erreurs et permet le maintien des activités hospitalières sans interruption.

Comment les bâtiments en acier contribuent-ils à la durabilité ?
L'acier est entièrement recyclable, réduit les déchets et assure une régulation thermique naturelle, contribuant ainsi à l’efficacité énergétique et aux objectifs de durabilité.