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Double enveloppe d’inox et de bois pour habiller une manufacture horlogère

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Double enveloppe d’inox et de bois pour habiller une manufacture horlogère

Afin d’enrober le bâtiment en forme d’oméga d’une immense nappe de 80 m de longueur par 42 m de largeur, les concepteurs ont créé un système de double peau. Sa face extérieure apparaît semi-transparente tandis que la face intérieure est opaque.

Implanté à Plan-les-Ouates, dans la canton de Genève (Suisse) le nouvel édifice du siège social et de la manufacture Vacheron Constantin, signé par l’architecte Bernard ­Tschumi, regroupe, sur un même site, les bureaux et ateliers (jusqu’alors disséminés) de cette entreprise fondée en 1755. Sachant que dans ce lieu est assurée la totalité du processus de création, (de la recherche à la réalisation de ses modèles) le programme fait cohabiter les espaces de production et ceux dédiés au tertiaire. L’édifice se compose de deux parties imbriquées : la manufacture, dénommée « ZAC », ou zone à atmosphère contrôlée, qui s’étend sur un seul niveau, et la partie administrative, sur trois niveaux, qui intègre l’entrée principale, un patio et des bureaux. Ainsi, le hall d’accueil des visiteurs s’ouvre sur un atrium et s’élève en partie centrale sur une hauteur de 21 m. En continuité, le showroom et les ateliers se développent au rez-de-chaussée, sur une hauteur de 4,50 m, ­surmontée d’un plénum technique de 2 m. Ces espaces se répartissent de chaque côté d’un ­patio central de 50 x 10 m, les aires de stockage étant rejetées en fond de bâtiment. L’ensemble couvre une surface utile de 7 000 m2, dont 2 500 m2 sont ­affectés aux ateliers et 4 500 m2 au siège social.

Une charpente primaire surdimensionnée

Si l’emprise au sol du bâtiment est de 80 x 40 m, la trame d’implantation de la structure est de 5 x 7,50 m transversalement et de 7,50 x 10 m longitudina­lement. Sur la partie administrative, l’ossature porteuse en béton se compose de poteaux et de planchers épais de 38 cm qui équipent les quatre niveaux bas. En partie haute, sur le dernier étage, une structure secondaire, constituée de poteaux en acier ronds de 30 cm de diamètre, est fixée sur les poteaux en béton (de 45 x 45 cm), afin de soutenir les pannes métalliques de la charpente. Celle-ci est constituée d’une double enveloppe continue en toiture et en façade, qui se retourne en pied de bâtiment et au droit de l’entrée. Passant devant les planchers en béton de chaque niveau, elle comporte une première peau extérieure semi-transparente isolée et une seconde peau intérieure opaque, décorative.

Les diverses phases de mise en œuvre s’enchaînent, avec la pose de la structure porteuse, puis de la structure secondaire et de la charpente métallique primaire. Traditionnelle, cette dernière se compose de poutrelles en profilés d’acier préfabriqués HEA 550 et UAP 160 qui sont boulonnées sur les poteaux métalliques. Ces poutrelles étant largement dimensionnées, par souci de statique. En effet, cette charpente doit supporter une dalle constituée d’une tôle d’acier galvanisé deux faces Holoribe 51 de 25 mm d’épaisseur, dont les nervures mesurent 51 mm d’épaisseur.

Une enveloppe extérieure continue et étanche

Cette tôle, fixée sur les HEA 550 à l’aide de vis et de boulons (deux par profilé), reçoit une couche de Derbibond S de 1,5 mm d’épaisseur, sur laquelle est collé un pare-vapeur Derbicoat de 2 mm. Ce dernier accueille une isolation en laine de roche bitumée Rockwool Taurix de 120 mm d’épaisseur, fixée mécaniquement. Enfin, l’étanchéité bicouche, présentée en rouleaux et de couleur noire (référence : 9006), est collée à froid sur l’isolant. Elle se compose d’une sous-couche ­Derbicoat HP de 2 mm, sur laquelle est collée, également à froid, une couche de ­Derbigum SP 4 de 6 mm d’épaisseur. Cette charpente métallique ­secondaire est surmontée d’une charpente primaire. L’ossature en béton, qui se trouve dans la partie administrative, est surmontée de poteaux métalliques. Pour la zone de la manufacture, des potelets métalliques ponctuels thermo-isolés sont fixés, également par boulonnage, tous les 6 m, aux piliers porteurs en acier (HEB 300), implantés suivant une trame de 10 x 10 m.

Ces divers points d’ancrage permettent de fixer la seconde charpente. Celle-ci comporte des poutres en profils d’acier HEA 240 et IPE 240 qui sont liaisonnées, à l’aide de platines boulonnées, aux profilés courbes UPE 300 et HEB 180. Ces derniers sont réalisés en duplex, soit un traitement spécial de l’acier assurant une haute protection de la corrosion : 60 microns de ­zincage à chaud, suivi d’une peinture en couche de finition à deux composants de 100 microns de couleur grise (de référence RAL 9007).

Une charpente secondaire de 300 tonnes d’acier

Ces profilés ont été spécialement dimensionnés et façonnés afin de répondre à la géométrie ­désirée. Ils ont été préalablement préformés et cintrés sur mesure en usine, suivant une forme ­elliptique prédéfinie. Le degré de précision, de l’ordre de plus ou moins 2 mm, a permis de réaliser un assemblage aisé lors de leur montage sur la charpente secondaire. Le rayon de courbure n’étant pas le même, pour la manufacture et pour l’administration.

À l’intérieur, ces profilés courbes sont garnis en sous-face de deux couches d’isolation : une première de 50 mm et une deuxième constituée de laine de roche de 80 mm, cette dernière étant recouverte d’un coupe-vent Gyso AS 300, collé sur une tôle d’acier thermolaquée SP 26.

En face externe, les poutres cintrées sont habillées d’un « tablier » métallique constitué d’une succession de bacs ­Sauternes réalisés en un alliage inox Ugitop 44.04 spécial. Ces bacs mesurent 0,30 m de largeur par 3 à 4 m de longueur, pour s’adapter à la largeur du bâtiment. Ils sont mis en place bout à bout par emboîtement, et vissés sur les profilés en acier, sur un côté, afin de permettre une dilatation ultérieure. Ce manteau léger en maille inox, qui enrobe l’édifice et offre une certaine transparence, a été conçu tout spécialement pour ce projet. Cette nappe est rythmée par des perforations embouties, dont les interstices de 8 mm de largeur créent des vibrations visuelles et permettent d’éviter le passage éventuel d’insectes et d’oiseaux.

Un aménagement intérieur dominé par le bois

Une peau en bois habille la sous-face de la charpente primaire. Le vide d’environ 40 cm, qui sépare la courbure extérieure de celle intérieure, est utilisé pour cacher les diverses gaines des réseaux (électricité, chauffage, climatisation, etc.). Ainsi, sous les profilés en acier de la charpente primaire, et sous la tôle d’acier Holoribe faisant partie de la dalle, sont accrochées, par boulonnage, des tiges filetées de 1,20 m de longueur, suivant un quadrillage de 0,50 m dans la largeur et de 1 m dans la longueur. Ces tiges métalliques reçoivent les traverses d’ossature du faux-plafond réalisé à partir de panneaux en médium MDF perforés plaqués de cerisier américain (0,50 x 1 m en 22 mm d’épaisseur).

Ces panneaux sont doublés d’un feutre acoustique noir collé, lui-même revêtu de plaques ­d’isolant.

Les panneaux sont alternativement vissés et emboîtés d’une rangée sur l’autre, afin de rendre démontable ce plénum pour faciliter la maintenance des réseaux. Ce principe ingénieux permet d’enlever les panneaux, une travée sur deux, afin de pouvoir avoir aisément accès aux réseaux intérieurs. ­Notons que ces panneaux perforés n’ont nécessité qu’un faible cintrage, leur composition en petites ­facettes successives permettant de constituer un déroulé linéaire qui s’adapte à tout rayon de courbure. Cette enveloppe, opaque et chaude d’aspect, qui couvre une surface de 2 800 m2, opère un contraste avec la structure en béton brut, le métal et le verre, tout en garantissant un confort thermique et acoustique.

D’autant que, par souci ­d’homogénéité générale de l’aménagement intérieur, ce ­cerisier a été utilisé majoritairement pour revêtir les murs et les sols. Dans le hall d’accueil et dans le showroom, ce bois ­apparaît massif et huilé, et dans la manufacture, le sol est recouvert de parquet collé, de cette même essence, la dalle étant chauffée. Alors que dans les ­étages de ­bureaux, le parquet est en érable canadien.

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