Résidentiel intégré PEC — Acier et béton, parfaitement combinés
Le PEC (Béton Partiellement Encastré) n'est pas un simple composite acier-béton. C'est un système breveté où les sections d'acier sont partiellement encastrées dans le béton pendant la préfabrication en usine, créant des éléments de murs et de planchers résistants au feu, isolants phonique et thermiquement efficaces, prêts à être assemblés sur site. Logement à faible émission de carbone — construit en usine, pas sur un chantier boueux.
Pas seulement composite — partiellement encastré
La construction composite acier-béton traditionnelle consiste à couler du béton sur site autour des poutres en acier — coffrage, ligature des barres d’armature, béton frais, temps de durcissement, puis décoffrage. L’acier fournit la capacité en traction ; le béton fournit la compression et la protection contre le feu. Cela fonctionne, mais c’est lent, dépendant des conditions météorologiques et gourmand en main-d’œuvre.
Béton partiellement coffré (PEC) réinvente cela. La section en acier — une poutre en H, une section en boîte ou un profil sur mesure — est partiellement encastré dans le béton à l'usine, pas sur le site. Le béton remplit les espaces entre les ailes (la cavité de l'âme) et recouvre les surfaces extérieures des ailes à une épaisseur spécifiée, laissant la section en acier structurellement continue mais protégée par le béton sur toutes les faces exposées.
Cela crée un élément préfabriqué qui arrive sur le chantier avec le béton déjà coulé et durci — pas de coffrage, pas de ligaturage de ferraillage, pas de béton humide, pas de temps de durcissement sur site. L'élément est levé en position et boulonné ou soudé aux éléments adjacents. Un étage résidentiel complet peut être assemblé en quelques jours, et non en semaines.
Le système PEC est une technologie brevetée — l'un de nos 100 brevets dans l'innovation des structures en acier. Il représente une réévaluation fondamentale de la manière dont l'acier et le béton peuvent fonctionner ensemble : non pas comme deux matériaux combinés sur le chantier, mais comme un seul élément composite fabriqué en usine.
Comment les éléments PEC sont fabriqués et assemblés
Fabrication d'éléments
Un élément de mur ou un élément de plancher en PEC est fabriqué dans notre usine grâce à un processus contrôlé :
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Préparation des sections en acier
Les poutres en H Q355B ou les sections en caisson sont coupées à la longueur et soudées avec des plaques de connexion, des connecteurs de cisaillement à goujon et des détails d'ancrage du renforcement. -
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Placement du renforcement
Des treillis ou barres de renforcement légers sont placés dans la zone d'encaissement en béton pour contrôler le retrait et améliorer la performance au feu. -
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Coulage et durcissement du béton
Le béton C30/C40 est coulé autour de la section en acier dans des moules d'usine, vibré pour la consolidation, et durci sous des conditions contrôlées de température et d'humidité. -
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Finition et contrôle qualité
Les surfaces en béton sont finies selon les tolérances spécifiées. Les éléments sont inspectés pour l'épaisseur du recouvrement en béton, la position de l'acier, la géométrie de la plaque de connexion et la qualité de surface avant le transport. -
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Transport et assemblage sur site
Les éléments sont transportés sur site, levés par grue et connectés aux éléments adjacents via des connexions acier-à-acier boulonnées ou soudées aux parties en acier exposées.
Performance structurelle
L'élément PEC combine les meilleures propriétés des deux matériaux :
- Acier : Capacité en traction, ductilité, précision des connexions
- Enrobage en béton : Protection contre le feu, capacité en compression, masse thermique
- Connecteurs de cisaillement des poteaux : Action composite complète entre l'acier et le béton
- Treillis de renforcement : Contrôle des fissures de retrait dans le béton
- Plaques de connexion : Sections d'acier apparentes pour connexions boulonnées/soudées sur site
Résistance au feu, isolation acoustique et masse thermique
Résistance au feu
L'acier structurel nu perd rapidement sa résistance au-delà de 500°C — en cas d'incendie, une colonne en acier non protégée peut échouer en 15 à 20 minutes. L'enrobage PEC offre tu résistance inhérente au feu sans revêtement intumescents supplémentaire ni panneau coupe-feu. L'enrobage en béton isole la section d'acier, et les éléments muraux PEC typiques atteignent une résistance au feu de 2 heures selon la norme GB 50016 — la norme pour les bâtiments résidentiels en Chine. Le béton ne brûle pas, ne se dégrade pas et n'a pas besoin d'être réappliqué comme les revêtements ignifuges.
Isolation acoustique
Le béton est un matériau dense — environ 2 400 kg/m³ — et les matériaux denses sont des barrières sonores efficaces. Un élément de mur en PEC avec un enrobage en béton de 60 à 100 mm atteint classe d'isolation acoustique STC 50, nettement meilleur que les structures en acier nu (STC 35–40) ou les cloisons sèches sur ossature métallique. Cela est crucial pour le confort résidentiel — en particulier dans les logements multifamiliaux où les cloisons mitoyennes doivent respecter des normes acoustiques strictes.
Masse thermique
Le béton a une haute masse thermique — la capacité d'absorber, de stocker et de libérer lentement la chaleur. Les éléments de mur et de plancher en PEC modèrent les variations de température intérieure : en absorbant la chaleur solaire pendant la journée et en la libérant la nuit, réduisant ainsi le besoin de chauffage et de climatisation mécanique. Dans les zones climatiques présentant de grandes variations de température diurnes, cela peut réduire la consommation d'énergie des systèmes CVC de 15 à 25 % par rapport à une structure en acier léger seule.
Pourquoi le PEC émet moins de carbone que la construction en béton pur
La production de ciment est responsable d'environ 8 % des émissions mondiales de CO₂. Un bâtiment en béton armé (BA) traditionnel utilise un volume important de béton — dans les colonnes, poutres, murs et planchers — les barres d'acier assurant la capacité en traction.
La construction PEC utilise beaucoup moins de béton que la construction BA équivalente, car la section en acier structurel supporte une grande partie de la charge qui nécessiterait autrement du béton et des barres d'armature. Le béton dans un élément PEC sert principalement de protection contre le feu et de barrière thermique/acoustique — et non comme matériau structurel principal. Le travail structural est assuré par l'acier.
Cela signifie :
- Consommation de ciment réduite — volume de béton environ 40 à 60 % inférieur à celui d'une construction BA équivalente
- Réduction de l'empreinte carbone — l'acier a une empreinte carbone plus élevée par kg que le béton, mais la PEC utilise un volume total de matériau inférieur pour des performances structurelles équivalentes
- Réduction des déchets de construction — La préfabrication en usine génère un minimum de déchets par rapport au béton coulé sur site (déchets de coffrage, éclaboussures, commandes excessives)
- Acier recyclable — en fin de vie, les sections en acier peuvent être récupérées et recyclées ; le béton peut être concassé et réutilisé comme granulats
Certification de bâtiment écologique
La construction PEC soutient la certification des bâtiments verts selon le système d'évaluation chinois Three-Star Green Building et LEED. Le processus de préfabrication en usine réduit l'impact environnemental sur site (poussière, bruit, consommation d'eau), le volume réduit de béton diminue l'empreinte carbone, et la masse thermique réduit la consommation d'énergie opérationnelle. Combiné à nos systèmes de structures entièrement en acier, les éléments PEC peuvent contribuer à ce qu'un bâtiment obtienne la certification Green Building Two-Star ou Three-Star.
PEC vs RC traditionnel vs acier pur
| Paramètre | RC traditionnel | Acier pur | Système PEC |
|---|---|---|---|
| Vitesse de construction | Lente (coulage sur site) | Rapide (boulonné/soudé) | Rapide (préfabrication en usine assemblage sur site) |
| Résistance au feu | Inhérente (2h) | Nécessite un revêtement/tableau | Inhérente (2h, béton encastré) |
| Isolation acoustique | Élevée (béton dense) | Faible (nécessite un traitement acoustique) | Élevée (béton encastré) |
| Masse thermique | Élevée | Faible | Élevée (béton encastré) |
| Utilisation de ciment | Élevée (béton complet) | Aucune | Modérée (40–60 % de moins que le RC) |
| Dépendance aux intempéries | Élevée (béton humide sur site) | Faible | Faible (béton coulé en usine) |
| Main-d'œuvre sur site | Élevée (coffrage, armature, coulage) | Modérée (montage, soudure) | Faible (assemblage d'éléments préfabriqués) |
PEC est le système qui combine le meilleur des deux mondes : la rapidité et la précision de la construction en acier avec la résistance au feu, l'isolation acoustique et la masse thermique du béton — sans la dépendance aux intempéries et l'intensité de main-d'œuvre du RC coulé sur site. Voir notre système de bâtiment intégré tout acier →
Spécifications des éléments PEC
| Paramètre | Élément mural | Élément de plancher | Élément de colonne |
|---|---|---|---|
| Section d'acier | Poutre en H ou en C | Poutre en H avec platelage en acier | Box ou section en H, Q355B |
| Classe de béton | C30/C40 | C30 remplissage léger | C40 |
| Recouvrement de béton | 40–60 mm | 50 mm (sur platelage en acier) | 50–80 mm |
| Classement au feu | 2,0h (GB 50016) | 1.5h | 2.0h+ |
| Isolation phonique | STC 50 | IIC 50 | — |
| Portée typique | 3,0–6,0 m (mur) | 4,0–9,0 m | Hauteur d'étage de 2,8 à 4,0 m |
| Poids de l'élément | 80–150 kg/m | 120–200 kg/m² | 300–800 kg |
Assemblage sur site : des jours, pas des semaines
Les éléments en PEC arrivent sur le site entièrement moulés, durcis et finis. Le seul travail sur site consiste à les soulever à la grue, à les positionner et à les boulonner ou souder en acier sur acier aux plaques de connexion exposées.
Comparaison des délais d'assemblage
Pour un immeuble résidentiel typique de 6 étages (d'une superficie d'environ 5 000 m²), le calendrier de construction de la structure variait considérablement entre le RC traditionnel et le PEC :
- RC traditionnel : 7–10 jours par étage (montage du coffrage, ligaturage des armatures, coulage du béton, cure, décoffrage) = 42–60 jours pour 6 étages
- Système PEC : 2–3 jours par étage (éléments levés par grue en position, connexions boulonnées/soudées, passage à l'étage suivant) = 12–18 jours pour 6 étages
- Gain de temps : Environ réduction de 60 à 70 % dans le temps de construction de la charpente
Le temps de durcissement est éliminé parce que le béton est déjà durci en usine. Le cycle de coffrage est éliminé parce qu'il n'y a pas de coffrage. La ligature des armatures est éliminée parce que le renforcement est pré-implanté en usine. Chaque étape supprimée du chemin critique fait gagner du temps — et le temps, c'est de l'argent dans la construction.
Indépendance vis-à-vis du climat
La construction en béton armé traditionnelle dépend des conditions météorologiques : le béton ne peut pas être coulé à des températures de gel (en dessous de 5 °C sans mesures spéciales), les fortes pluies gênent le coffrage et le coulage, et le vent fort empêche l'utilisation des grues pour les panneaux de coffrage. Dans la saison de construction du nord de la Chine (mars-novembre), les retards dus au climat peuvent augmenter la durée du projet de 10 à 20 %.
La construction PEC est indépendante des conditions météorologiques pour le travail du béton — tout le coulage du béton se fait à l'intérieur de l'usine, quels que soient les conditions du chantier. Les travaux sur site se limitent au montage de l'acier (boulonnage/soudage), qui peut se poursuivre dans la plupart des conditions météorologiques sauf en cas de vent fort ou de neige abondante. Cela signifie que la construction PEC respecte le calendrier pendant les mois d'hiver qui paralyseraient complètement la construction en béton armé.
Réduction des perturbations sur le site
La construction PEC réduit considérablement les perturbations dans le quartier :
- Pas de camions malaxeurs à béton entrer et sortir du site quotidiennement
- Aucun stockage de coffrage surface requise sur site
- Aucun stockage de barres d'armature et zone de coupe
- Pas de pompe à béton bruit pendant 8 à 12 heures par coulée
- Trafic de camions réduit — les éléments arrivent sur des camions-plats prévus, et non par des livraisons continues de béton
Normes de conception et codes de qualité
Les bâtiments résidentiels intégrés PEC sont conçus et fabriqués conformément aux normes nationales chinoises et aux codes industriels suivants :
- GB 50017 — Norme pour la conception des structures en acier (conception des éléments, conception des connexions, stabilité)
- GB 50016 — Code de conception de la protection contre l'incendie des bâtiments (classements de résistance au feu pour les logements)
- JGJ 138 — Spécification technique pour les structures composites acier-béton (conception des éléments PEC)
- GB/T 1591 — Aciers structuraux à haute résistance faiblement alliés (spécification du matériau Q355B)
- GB 50205 — Norme pour l'acceptation de la qualité de construction des structures en acier (tolérance de fabrication)
- GB 50189 — Norme pour l'efficacité énergétique des bâtiments publics (performance thermique)
- GB 50352 — Code de conception des bâtiments civils (exigences fonctionnelles pour les logements)
- GB 50011 — Code de conception parasismique des bâtiments (détails parasismiques pour les structures composites acier-béton)
Gestion de la qualité en usine
Chaque élément PEC est fabriqué sous notre système de gestion de la qualité ISO 9001, avec les points de contrôle qualité suivants à chaque étape de fabrication :
- Inspection des matériaux entrants : Certificats des sections en acier (rapports d'essai en usine), test des matières premières du béton (certificats de ciment, granulats, adjuvants)
- Inspection de la fabrication de l'acier : Vérification dimensionnelle des sections d'acier coupées/soudées avant le coulage du béton, CND des soudures lorsqu'applicable
- Contrôle de la qualité du béton : Test de consistance (slump), éprouvettes cubiques pour résistance en compression (28 jours et accélérée), vérification de l'épaisseur du recouvrement avec un mesurateur de recouvrement
- Inspection des éléments finis : Vérification des dimensions globales (tolérance ±3 mm), qualité de finition de la surface du béton, géométrie des plaques de connexion, intégrité des ancrages de levage
- Traçabilité : Chaque élément est marqué d'un code QR unique donnant accès à son dossier de fabrication complet — certificats de matériaux, résultats de tests du béton, rapports d'inspection
Où les systèmes résidentiels PEC sont le bon choix
Multifamilial
Logement multifamilial
Les immeubles d'appartements de hauteur moyenne (4 à 8 étages) bénéficient des cloisons coupe-feu de PEC (STC 50), d'un montage rapide et d'une qualité d'usine. Le système est idéal pour les programmes gouvernementaux de logements abordables nécessitant une livraison rapide, des normes strictes en matière d'incendie et une qualité constante sur plusieurs bâtiments identiques.
Logement étudiant
Résidences et dortoirs étudiants
Les dortoirs universitaires exigent une construction rapide (terminée entre les années académiques), une excellente isolation acoustique entre les chambres et la sécurité incendie pour les occupants endormis. La résistance au feu de 2 heures inhérente du PEC et l'isolation phonique STC 50 répondent à ces exigences sans traitement supplémentaire — réduisant la complexité et le coût du projet.
Logement gouvernemental
Logement abordable gouvernemental
Les programmes de logement gouvernementaux donnent la priorité à la rapidité, à la cohérence de la qualité et à la performance faible en carbone. PEC offre les trois : une qualité contrôlée en usine garantit que chaque bâtiment respecte le même standard, un montage rapide permet une livraison à grande échelle, et une réduction du volume de béton soutient les objectifs de certification des bâtiments verts.
À l'intérieur de l'usine : lignes de production d'éléments PEC
Notre base de production de 100 000 m² à Xuzhou dispose de lignes de production PEC dédiées pour les éléments de mur, de sol et de colonne — chacune optimisée pour les exigences spécifiques de moulage et de curing du béton selon le type d'élément.
Ligne de production d'éléments de mur
La ligne d'éléments de mur produit des panneaux muraux complets jusqu'à 4,0 m de hauteur et 6,0 m de longueur, y compris :
- Poste de préparation de l'acier : Découpe automatisée des poutres en H et soudage des plaques de connexion, connecteurs à cisaillement par goujons (soudage de goujons à travers le tablier), et ancrage des armatures
- Station de renfort : Placement automatisé de treillis de renforcement léger dans la zone d'encaissage en béton, attaché à la section en acier par du fil
- Station de coulée : Moules en acier avec la section en acier pré-positionnée ; béton coulé par un système automatisé de dosage et de pompage ; vibré pour consolidation
- Chambre de séchage : Durcissement contrôlé en température à 20±5°C avec humidité ≥90 % ; le béton atteint la résistance au décoffrage (15 MPa) en 12–24 heures
- Poste de finition : Finition de surface, chanfreinage des arêtes, contrôle des dimensions, étiquetage par code QR et emballage de protection pour le transport
Taux de production typique d'éléments muraux : 40–60 panneaux par jour (en fonction de la complexité et de la taille de l'élément), suffisant pour 800 à 1 200 m² de surface murale par jour.
Ligne de production d'éléments de sol
Les éléments de plancher combinent des poutres en H en acier, un plancher en acier profilé et un remplissage en béton léger. La ligne de production gère :
- Fabrication de poutres en acier : Découpe de profilé en H soudé, soudage de plaque de connexion, pré-réglage du cambre
- Placement de la dalle en acier : Feuilles de dalles en acier profilées coupées à la taille et fixées mécaniquement aux semelles supérieures des poutres
- Coulage du remplissage en béton : Béton léger (1 400–1 800 kg/m³) coulé sur la dalle en acier, fournissant une surface de marche plane et une séparation contre le feu
- Cure et finition : Même cure contrôlée que pour les éléments muraux ; surface talochée mécaniquement pour une finition lisse
Flux de livraison du projet
De l'initiation du projet à l'occupation du bâtiment, le système PEC suit un flux de travail rationalisé :
- Conception (2–4 semaines) : Conception structurelle, panelisation et dessins de fabrication réalisés par nos 50 ingénieurs R&D
- Fabrication en usine (4–8 semaines) : Production parallèle des éléments de murs, planchers et colonnes sur des lignes dédiées
- Préparation du site (2–4 semaines, en parallèle) : Construction des fondations, raccordements aux réseaux, mise en place de la logistique du site
- Assemblage sur site (2–4 semaines par bâtiment) : Levage des éléments par grue, boulonnage/soudage acier sur acier aux plaques de connexion
- Finition et services (2–4 semaines) Installation de cloisons intérieures, services MEP à travers des ouvertures préformées, revêtement extérieur
- Inspection et occupation (1–2 semaines) : Inspection structurelle finale, vérification de la sécurité incendie, remise du bâtiment
Pourquoi Permanent Steel Structure pour les systèmes résidentiels PEC
Le système résidentiel intégré PEC est une technologie brevetée — l'un de nos 100 brevets dans l'innovation des structures en acier. Nos 50 ingénieurs en R&D ont développé le système PEC pour résoudre un problème spécifique : comment combiner la rapidité et la précision de la construction en acier avec la résistance au feu, les performances acoustiques et la masse thermique du béton, sans la dépendance aux conditions météorologiques et l'intensité de main-d'œuvre du béton armé coulé sur site.
Notre site de production de 100 000 m² à Xuzhou exploite des lignes de production PEC dédiées avec un coulage de béton en environnement contrôlé, un placement automatisé des armatures et des chambres de durcissement à température contrôlée — garantissant que chaque élément respecte le même standard de qualité, quel que soit le temps ou la saison.
Livraison chaîne complète
- Conception : Conception structurelle des PEC, plans de panneaux et dessins d'éléments réalisés par des ingénieurs internes
- Fabrication : Lignes de production PEC dédiées pour les éléments de mur, de sol et de colonne
- Qualité : SMQ ISO 9001 avec tests de cubes de béton, vérification au détecteur de couverture et traçabilité des éléments via code QR
- Installation : Équipes expérimentées de grues et d'assemblage pour une connexion rapide des éléments sur site
De la conception du premier élément PEC à la remise du bâtiment achevé, chaque étape est réalisée par une seule organisation — Permanent Steel. Point unique de responsabilité. Qualité contrôlée en usine. Livraison rapide.
Construire des logements résidentiels à faible émission de carbone ?
Que vous développiez des logements collectifs, des résidences étudiantes ou des projets de logements abordables pour le gouvernement, notre système PEC breveté offre des bâtiments sûrs contre le feu, acoustiquement confortables, énergétiquement efficaces, avec une qualité contrôlée en usine et un assemblage rapide sur site. Contactez-nous pour discuter de vos besoins en matière de projet.
Email : market@permanentsteelstructure.com