2. L’encorbellement de 7 m génère 21 t de charge par pilotis. La poutre hyperstatique de 33 m, extérieure sur cette façade, possède une rehausse supérieure pour donner la pente de toiture. Les débords de la surtoiture en polycarbonate sont habillés en tôles galvanisées.
L’utilisation du polycarbonate pour réaliser faux-plafond, façade et toiture d’un même ouvrage est plutôt inhabituelle. Retenue pour les 500 m2 d’enveloppe d’un bâtiment d’activités artisanales, cette solution, peu coûteuse et facile à mettre en œuvre, offre une alternative aux complexes verre et bacs aciers.
Implanté au centre d’un parc appartenant à la Communauté protestante des Diaconesses (Yvelines), l’Arbresle est la reconstruction d’un petit bâtiment d’activités artisanales, victime de la tempête de 1999. Si les ateliers et locaux techniques occupent deux bâtiments de plain-pied, celui accueillant chambres et espaces de vie est bâti sur pilotis. Une option retenue afin de réduire au maximum l’emprise au sol. Ainsi, dans cette zone d’espaces verts protégés, l’aspect du terrain naturel est préservé malgré les 33 m de long du bâtiment central et ses 325 m2 de surface hors œuvre brute (Shob).
Du fait de la dénivellation, les locaux techniques semi-enterrés constituent l’assise béton du bâtiment. La dalle supérieure (voire, localement, au niveau du sol) reçoit les platines de fixation préscellées de la structure métallique. Les six poteaux en « V », qui constituent des pilotis de 2,20 m de hauteur, sont dimensionnés en profils HEA 180 pour reprendre jusqu’à 21 tonnes d’efforts. Ils supportent deux poutres treillis hyperstatiques de 33 m de long et 2,50 m de haut avec, en une extrémité, près de 7 m de débord. Pour chacune, les membrures en IPE 200 (inférieure) et IPE 180 (supérieure) encadrent une trame de 12 montants en HEA 100 et 11 traverses diagonales en CPN 80 simple ou doublée. Ces poutres, formées de trois parties boulonnées sur site, sont reliées entre elles par des poutres transversales (hautes) en IPE 220 et des solives (basses) en IPE 200. Le contreventement de cette cage métallique, structure porteuse de l’ouvrage, est réalisé :
– horizontalement, par le plancher collaborant réalisé sur bacs aciers directement fixés aux solives métalliques qui sont ensuite noyées dans le béton ;– dans le plan de la toiture, par deux croix de Saint-André aux extrémités et par les pannes en « S » disposées tous les 40 cm environ ;
– verticalement, par des croisillons métalliques logés dans les cloisons intérieures bois qui, elles-mêmes, augmenteront la rigidification de l’ouvrage.
Assemblage simple par connecteurs en polycarbonate
Avant le dressement des pignons en bardages et ossature bois (pin du nord traité Autoclave), l’exécution du lot polycarbonate débute par la mise hors d’eau de la construction. Le matériau alors retenu est le Danpalon, teinte Ice, d’Everlite Concept (Essonne). C’est le seul système constructif de couverture translucide à bénéficier d’un Avis technique. Les 230 m2 de couverture inclinés à environ 12 % respectent la pente minimum de 9 % pour ce type de pose. Les plaques de polycarbonate DP8 SR utilisées sont en double paroi de 8 mm d’épaisseur et mises en place par éléments d’un seul tenant de 60 cm de large et 6,40 m de long. Des pattes de fixation en acier sont vissées sur les pannes en « S » de la structure. Les plaques de DP8 SR viennent coulisser dans celles-ci avant d’être liées les unes aux autres par un connecteur en polycarbonate alvéolaire qui assure l’étanchéité de la jonction. En extrémité basse des pentes se trouve un chéneau encaissé sur toute la longueur du bâtiment. Il marque le départ de la zone courbe, tout en évitant les ruissellements sur façade des eaux de pluies. Les 100 m2 de façade sont réalisés en plaques DP16 MC (16 mm d’épaisseur en sextuple paroi) de même largeur, liées entre elles par un procédé identique de connecteurs.
La particularité de ces éléments thermoformés en usine suivant un diamètre de 2,80 m est ici qu’ils sont autoportants. Ils ne nécessitent aucune structure ou ossature intermédiaire, si ce n’est des arceaux métalliques en rive et à mi-longueur, faisant office de guides. Cette économie et la simplicité de pose compensent le surcoût d’une réalisation cintrée : 398 euros/m2 contre 81 euros/m2 en fourniture et pose pour les partie planes. La pose bord à bord donne la transparence continue de cette surface.
Résistance au choc : 1 200 joules
Outre l’économie induite par l’usage de matériaux légers (le polycarbonate associé aux cloisonnement et bardages bois minimise les dimensionnements de la charpente métallique) et moins coûteux que les produits verriers bombés, la rapidité de mise en œuvre est aussi un atout de ce chantier. Il ne fallut que deux semaines, quatre compagnons et une grue automotrice pour réaliser l’intégralité de la charpente métallique. Et environ un mois avec une équipe de trois personnes pour effectuer l’ensemble de l’enveloppe polycarbonate, les manutentions ne nécessitant aucun moyen de levage mécanique.
La conception du bâtiment (diverses unités indépendantes, peu d’étages et des accès vers l’extérieur aisés) et son usage permettent de considérer l’ouvrage, en terme de sécurité, comme une maison individuelle. La stabilité au feu recherchée passe alors d’une heure à un quart d’heure. Cette contrainte minimisée facilite l’usage du bois en structures légères (voire démontables) pour l’intégralité des cloisons, faux-plafond, revêtements de sols (prix moyen : 120 euros/m2) en accord avec la cadre naturel du lieux. Quant au Danpalon classé M1, il s’adapte sans problème à ce type de bâtiment. En intérieur, la façade courbe est séparée de la circulation du bâtiment par les poteaux et diagonales de la poutre métallique laissée apparente. Bien que le polycarbonate soit conçu pour résister à un choc ponctuel de 1 200 joules, un filin tendu dans les croisillons est prévu pour parer aux altérations causées par des chutes accidentelles.
En extérieur, dans un même souci de protection du revêtement, une lisse métallique vient couronner la voûte sur toute la longueur de la façade. Elle permet d’y adosser une échelle sans prendre appui sur le polycarbonate pour l’entretien de la toiture, de la façade et du chéneau.
