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Hypergreen, la tour durable

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Hypergreen, la tour durable

1. Les aménagements intérieurs comporteront des jardins suspendus, sortes de serres tempérées qui pourront aussi fournir de l’énergie à l’édifice.

Concept à la fois urbain et environnemental, le projet de l’architecte Jacques Ferrier a pour objectif une autonomie énergétique et une mixité des fonctions. Il devrait voir le jour prochainement en Asie.

«Le concept Hypergreen n’est pas un projet utopique, précise d’emblée Jacques ­Ferrier, c’est une réponse à des besoins fondamentaux de la ville de demain, en particulier ceux liés au développement durable. Cet ouvrage n’a pas de vocation d’autarcie – ce n’est pas une ville-tour – il pourra éventuellement avoir son autonomie énergétique. Encore que, dans mon esprit, il aura un sens pour les libertés qu’il donnera dans l’aménagement de la ville, pour les échanges qu’il pourra avoir en terme d’énergie (en fournissant à certains moments, en prélevant à d’autres), mais également en terme urbanistique. Grâce à la densité d’une tour Hypergreen, il sera possible d’avoir à proximité des quartiers largement pourvus en espaces verts, jardins privatifs, etc. Car la ville se caractérise notamment par la variété de ses espaces.» D’autant que, dans cette volonté d’inscription urbaine, cette tour a une vocation multifonctionnelle, accueillant aussi bien des logements que des bureaux, des restaurants, salles de spectacle, ou autres lieux de loisirs.

Une résille contreventante en façade

La conception de l’ouvrage reflète la démarche de développement durable de ses auteurs. Première concernée, la structure, qui repose ici sur la séparation entre descente de charge et contreventement. La stabilité horizontale de la tour est assurée par une résille contreventante, non porteuse donc légère, qui entoure la façade et permet de libérer le noyau central. Conséquence directe, une réduction du volume d’emprise du noyau, donc une augmentation de la surface intérieure disponible. Un choix étroitement lié à la nature du matériau retenu pour la résille : le béton UHP (Ultra Haute Performance) Ductal de Lafarge. « Il existe d’autres types de résille. Mais en général elles sont en métal. Ici, nous avons retenu le béton dans une utilisation classique en ouvrage d’art, beaucoup plus rare en bâtiment : la post-contrainte », explique Jacques Ferrier. « Une post-contrainte sur site, précise Jean-Marc Weill de ADC C&E Ingénierie. Cela donnera à l’ensemble les qualités nécessaires pour subir les déformations dues au vent, voire aux séismes qui sont des actions horizontales. » C’est en cela que le concept diffère profondément des tours à noyau central fortement rigidifié : Hypergreen doit sa stabilité à sa façade qui travaillera comme une structure continue.

Une descente de charges via des poteaux

Le béton Ductal travaille aussi bien en traction qu’en compression et offre une ductilité remarquable. De ce fait, il est particulièrement adapté aux constructions amenées à subir des déformations, sous l’effet d’un séisme par exemple.

D’une faible porosité et donc très résistant aux agressions, permettant de constituer des structures légères donc aisément transportables, ce produit (qui peut être aussi utilisé en béton autoplaçant) facilite la conception de structures complexes ou, comme dans le cas ­d’Hypergreen, largement ajourées. Comparaison vaut-elle raison ? Le poids de la façade d’une tour Hypergreen de 250 m de hauteur serait comparable à celui d’un immeuble traditionnel de huit étages et de même emprise. Et la préfabrication des éléments de la résille puis leur montage sur site contribuent à rendre le chantier plus propre et moins bruyant.

La descente de charges s’effectue via des poteaux répartis, ces charges étant supportées par la structure intérieure en béton autoplaçant (Agilia de Lafarge). Cette dernière, libérée de tout besoin de contreventement, est une superposition de plateaux libres qui offrent des aménagements flexibles et évolutifs. Aujourd’hui, les concepteurs concrétisent certaines données comme la taille des éléments de la résille qui travaillent en flexion composée. Plus importants dans la partie basse, où ils mesureront environ 90 cm pour une longueur de 15 m, ces éléments se réduiront au fur et à mesure qu’on s’élève. Au sommet, leur section ne dépassera pas 50 à 60 cm. « La liaison entre la résille et les planchers demeure un point délicat. Il faut en effet gérer les effets de la dilatation thermique différentielle qui se produira immanquablement à ces points. Nous travaillons sur cette partie de l’ouvrage », précise Jean-Marc Weill.

La mise en œuvre tiendra compte du concept d’ensemble. « Elle se fera par niveau et par cerces. Après le montage de chaque couronne, le plateau correspondant, qui repose sur la structure interne (poteaux et noyau), sera coulé », poursuit Jacques Ferrier.

Économies sur des éléments brise-soleil

Au-delà de ce rôle structurel, la résille a aussi une fonction climatique grâce à son maillage en forme de losanges.

Plus ou moins dense selon l’orientation (de 1 à 7 m de côté), il régule l’apport solaire, laissant largement passer le soleil au nord et jouant le rôle de pare-soleil au sud. « A priori, 40 % de cette énergie naturelle qui, dans ce cas provoque une chaleur excessive, sera stoppée par la façade, estime Jacques Ferrier. Autant d’économies sur des éléments brise-soleil qu’il aurait fallu prévoir. » Une préoccupation relayée à l’intérieur dans le choix d’implantation des locaux, la résille étant placée devant une façade double peau (voir encadré) entièrement vitrée qui s’ouvre sur les plateaux. « Dans une tour classique, la standardisation est souvent telle, ajoute Jacques Ferrier, que des cellules peuvent se trouver en plein soleil et des locaux annexes à l’ombre. Nous avons souhaité privilégier des partitions plus cohérentes avec les habitudes de fréquentations. Les étages de bureaux seront sur les côtés de la tour les plus ombrés tandis que la partie subissant l’ensoleillement maximum sera dédiée aux salles de réunion et aux locaux techniques ». Enfin, la résille est parallèlement support de panneaux photovoltaïques, et élément esthétique, offrant une paroi « rugueuse et minérale » inattendue sur ce type d’édifice. Autre travail soulignant la préoccupation environnementale, l’exploitation de l’énergie naturelle pour construire une tour économique, voire productrice d’énergie : panneaux solaires, puits canadiens, turbines à vent, utilisation des jardins suspendus, etc (voir encadré). Mais aussi récupération de l’eau de pluie, plutôt celle projetée par le vent sur la façade (grâce à des dispositifs sur la résille) que l’eau recueillie via la toiture, aux dimensions réduites. Jacques Ferrier s’inscrit dynamiquement dans la démarche de développement durable. Mais selon lui, la démarche peut aussi être plaisante : « Il faut que le développement durable soit désirable, insiste-t-il. Il faut que ce bâtiment fasse rêver, que l’on soit fier d’y habiter, d’y travailler ». Le concept possède suffisamment d’atouts pour convaincre, puisqu’une première réalisation verra le jour à Shangaï. Mais elle sera probablement limitée à des bureaux. L’édifice devrait atteindre 240 m de hauteur (dont 210 m occupés), et abriter 70 000 m2 de plateaux répartis sur 50 à 54 étages. Son autonomie énergétique sera de l’ordre de 60 à 70 %.

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