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Double courbure et façade en dévers pour un aérogare

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Double courbure et façade en dévers pour un aérogare

La toiture de forme gauche à double courbure identifie clairement l’aérogare de Brest. Ses 11 000 m2de toiture sont en zinc prépatiné à joints debout. L’édifice est conçu pour se fondre dans le relief et évoque aussi bien une raie manta qu’un avion furtif.

Une toiture en double courbure réalisée grâce à 24 poutres dorsales treillis cintrées et une façade rideau en dévers sont les deux éléments clés de la nouvelle aérogare de Brest, dont la forme évoque une raie manta.

Lobjectif majeur de la construction de la nouvelle aérogare de Brest – inaugurée en décembre 2007 – était d’en augmenter la capacité, pour passer de 800 000 passagers/an à 1,4 million d’ici à 2012. Afin de désenclaver le département du Finistère et plus largement toute la pointe Bretagne, la chambre du commerce et de l’industrie a donc décidé la construction d’une nouvelle aérogare. L’agence Drlw Architectes (Mulhouse) a remporté le concours, en partenariat avec le bureau d’études Arcora. Quant au chantier, il aura duré deux ans (juin 2005 à octobre 2007).

Au-delà de l’aspect fonctionnel qui imposait la mise en place de quatre postes moyens porteurs raccordables par passerelles télescopiques, quatre postes petits porteurs au contact et un embarquement par bus pour les avions déportés, il s’agissait de témoigner de l’identité de la région au travers de l’architecture.

L’agence a donc proposé un bâtiment de 20 000 m2 SHON, s’intégrant dans le paysage et dont la forme générale évoque aussi bien une raie manta qu’un avion furtif. Une forme qui épouse le relief, tout en évoquant la mer, le ciel et la terre. C’est avant tout sa toiture de forme gauche à double courbure qui identifie le bâtiment. Elle repose sur une structure en béton armé installée sur trois niveaux et comportant deux noyaux qui se prolongent jusqu’au toit. Ces deux noyaux forment des cheminées qui abritent les extracteurs de désenfumage. Ils assurent le contreventement de la charpente en plus des poutres au vent et des croix de Saint-André en ronds pleins dans le plan de la toiture.

Sur l’ossature en béton armé, sont ancrés des poteaux métalliques supportant 24 poutres dorsales principales en treillis, cintrées, espacées de 10,40 m entre les files centrales, puis de 8,32 m pour les files périphériques. Ces élégantes poutres dorsales forment fermes et présentent une courbure identique. Leur longueur et leur hauteur varient afin de former la double courbure. En l’occurrence, la longueur varie de 80 à 12 m, tandis que la portée varie de 36 à 9 m. Ces variations modulent la forme de la couverture par déplacement des pannes et des chevrons, suivant une matrice perpendiculaire : une courbe génératrice transversale se déplace sur la courbe génératrice longitudinale de façon symétrique, ce qui forme la surface gauche de la toiture.

Assemblage des poutres tridimensionnelles

Les fermes treillis de la charpente sont constituées d’une membrure haute en profil HEA qui reçoit les fixations des pannes, tandis que leur membrure basse se présente sous la forme d’un tube rond. Tous les autres éléments de cette poutre reconstituée sont des tubes ronds soudés sur les membrures. Les fermes ainsi constituées sont disposées selon une trame de 2 m et raccordées par des pannes en profil IPE porteuses d’une résille de chevrons. En tube rectangulaire renforcé d’un plat vertical, ces derniers supportent les bacs acier de couverture qui épousent sa forme cintrée. Les pannes sont braconnées à chacun de leur appui de manière à les alléger et à rigidifier les fermes porteuses. Des poutres au vent faites de tirants ronds en acier stabilisent horizontalement la toiture.

Une forme qui correspond à l’organisation spatiale

L’ensemble des fers supports de charpente sont repris par des poteaux bi-articulés. Ces poteaux sont verticaux quand ils sont installés à l’intérieur ou sur l’extérieur, côté parvis. En revanche, ils sont en dévers au niveau de la façade vitrée qui s’ouvre sur le tarmac. Des poteaux de façade complémentaires en tubes métalliques ronds portent le vitrage sur tout le pourtour de l’aérogare. Disposés tous les 2 m, ils évoquent ainsi les fanons des baleines et renforcent l’appartenance aquatique de l’édifice.

La liaison entre ces poteaux et les fermes est réalisée par un axe métallique inséré dans un système de plats soudés sous la membrure et discrètement ajouré. Un dispositif qui évoque des « os de baleine » et accentue le rapport à la mer. Un système similaire lie les poteaux aux membrures qui se rejoignent en fuseau côté tarmac. Si elle se prête aux interprétations multiples, la forme de l’aérogare correspond avant tout à son organisation spatiale. Le faîtage (19 m) se trouve au centre du hall, l’endroit où les flux convergent. À l’inverse, dans les zones d’accès restreint comme les salles d’embarquement, le plafond descend à 5 m.

Effet « vrille » de la façade côté tarmac

Outre la toiture, la façade en dévers qui s’ouvre sur le tarmac, au nord, constitue également l’un des défis techniques du chantier. Elle comporte 300 volumes de verre, et 250 d’entre eux présentent des formes et des dimensions différentes. « Une différence de l’ordre de quelques millimètres seulement, mais qui crée la complexité technique et géométrique des parallélépipèdes », indique Jean-François Capdessus, directeur d’études chez Coveris, qui a réalisé la façade. Le vitrage mis en œuvre est un verre feuilleté de 10 mm extérieur à faible émissivité, avec un vide de 14 mm et un feuilleté 66-2. Les dimensions moyennes des volumes varient peu autour de 2,05 m x 4 m, mais certains d’entre eux mesurent entre 3,30 et 4,20 m.

La sécurité pour la tenue des vitrages a été renforcée par des vis qui maintiennent les serreurs extérieurs directement dans la structure en acier du mur-rideau. Leur mise en œuvre a été réalisée par l’extérieur à l’aide d’un palonnier particulier et d’un contrepoids, afin de positionner correctement chaque verre. Pour donner l’effet « vrille » de la façade, un logiciel de calcul en trois dimensions a été nécessaire afin de dessiner précisément chaque trame.

La structure supporte la couverture ­opaque constituée d’un complexe d’étanchéité et d’une surtoiture en zinc. Elle est divisée en quatre blocs distincts, séparés par des joints de dilatation, aussi bien au niveau de la charpente, qu’au niveau du gros œuvre.

Désolidarisé, chaque élément absorbe au mieux les dilatations, tout en disposant d’une tour de contreventement en béton.

Le complexe de toiture repose sur des bacs en acier nervurés perforés avec de la laine de roche dans les creux d’onde. Ces perforations facilitent la mise en place d’un absorbant acoustique qui assure la correction phonique de l’intérieur du bâtiment. Fixé sur les pannes IPE, le complexe repose sur des bacs acier. Il se compose de deux couches d’isolant thermique Foamglass (80 et 40), d’un glacis bitume, d’une membrane hyrène pour l’étanchéité.

Il est ensuite recouvert de plaquettes métalliques crantées. Les eaux de pluies sont collectées via les chéneaux périphériques et transversaux fixés sur les joints debout, avant d’être évacuées par les descentes placées dans les poteaux cylindriques qui soutiennent les poutres principales. Le dessin des joints debout suit la pente la plus forte avec l’insertion des ressauts tous les 10 m. La difficulté était d’évacuer les eaux pluviales dans la connexion entre les poutres et les poteaux, puis dans celle entre le poteau et le plancher. La solution mise en œuvre par Arcora consiste à déporter les articulations afin de laisser le passage libre pour les eaux pluviales.

Souligner le mouvement de la charpente

« Si la charpente représente l’ossature du poisson, la toile tendue blanche représente sa chair », remarque Denis Dietschy, architecte de Drlw Architectes, maître d’œuvre du projet. La sous-face est habillée de toile tendue. En l’occurrence, des cadres formés de fines ossatures en tubes ronds sont suspendus sous les pannes entre les fermes et servent de support à des faux plafonds de toile tendue, de la Batyline HM de Ferrari perforée à 20 %. Cette perforation est nécessaire pour être conforme à la réglementation incendie, tout en respectant l’esthétique générale du bâtiment.

Les dimensions des lès et leur mise en place sur des cadres métalliques varient en fonction de leurs emplacements. Larges de 1,80 m, leur longueur varie entre 6 et 13,80 m. Soudés bords à bords, les lès sont plus ou moins cintrés selon les arcs. Afin d’épouser au mieux la forme du cadre, chaque toile a été réalisée sur mesure. Fixées par un laçage invisible à la structure constituée de deux cadres métalliques, les toiles ont été mises en œuvre en deux mois, au fur et à mesure de l’évolution du chantier. Elles sont munies de chaînettes de sécurité en acier inoxydable dans chaque angle qui assurent leur maintien en cas d’incendie.

De couleur blanche, elles diffusent la lumière naturelle et l’attirent dans la profondeur du bâtiment. Le dégradé de lumière améliore la lisibilité de la profondeur de l’espace. La nuit, le hall est éclairé de manière indirecte, grâce à la réflexion de la lumière sur la toile, qui vient souligner le mouvement de la charpente et de la toiture vers la piste.

Affaiblissement acoustique de 37 dB(A)

L’acoustique de l’aérogare a nécessité un traitement en plusieurs points. Il s’agissait tout d’abord de l’isoler des bruits extérieurs, en particulier des bruits aériens, et d’éviter la propagation des sons entre locaux. La couverture présente ainsi un indice d’affaiblissement acoustique de 37 dB(A) obtenu par la composition du complexe. De par sa composition même, la façade vitrée renforce cette isolation, en particulier avec la lame d’air et grâce à l’utilisation d’un verre feuilleté Stadip Silence 44.2.

La correction acoustique à l’intérieur du bâtiment a été obtenue par un calcul spécifique de la réverbération des grands volumes. Ainsi, la sous-face de couverture perforée absorbante et la laine minérale ont été complétées par la projection d’un absorbant acoustique sur la moitié de la surface. Le faux plafond en toile acoustiquement poreuse participe également à l’absorption des bruits. Les parties hautes et les rives de dalles ont été traitées grâce à la pose de lames métalliques devant des panneaux de laine minérale.

Les bruits d’équipement sont contrôlés par le revêtement de Fibracoustic ROC sur les surfaces murales disponibles et par un revêtement de sol dur sur chape et sur une sous-couche résiliente. La sonorisation de l’édifice a ensuite été réalisée à l’aide d’enceintes adaptées aux grands volumes. Des colonnes Panaray, des enceintes de type 32SE et des haut-parleurs modèle 16 (tous de marque Bose) ont été mis en place.

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