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Saint-Etienne Une carapace d’aluminium en couverture du Zénith

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Saint-Etienne Une carapace d’aluminium en couverture du Zénith

La couverture en plaques d’aluminium laqué blanc confère à l’édifice une forme aérodynamique, telle une carapace qui s’effile vers la façade principale sud agrémentée d’un ample auvent protecteur (photo du haut). La façade arrière nord est aussi protégée par un auvent de 9 m de débord.

© (Docs. Foster + Partners – St Étienne Métropole.)

Fuselée comme un bec d’oiseau, la charpente préfabriquée en acier du Zénith s’articule à partir d’une mégapoutre centrale sur laquelle reposent deux réseaux de poutres treillis longitudinales qui se prolongent par deux auvents, en pignons sud et nord.

Premier de la région Rhône-Alpes, le Zénith de Saint-Étienne est implanté au nord de la ville et du parc de loisirs de la Plaine Achille, ancien site industriel. Ce lieu est agrémenté d’un parc de stationnement aménagé en quatre zones totalisant 1 300 places. Faisant suite au Zénith de Strasbourg (1), ce seizième édifice érigé en France a été conçu par l’architecte britannique Sir Norman Foster. Cette vaste salle de 12 600 m2 SHON offre une capacité d’accueil oscillant entre 1 400 et 7 200 places, dont 5 500 assises. Elle représente un coût d’investissement de 33 MJ HT pour le bâtiment, auxquels s’ajoutent 4,2 MJ HT destinés aux aménagements extérieurs. Si sa fonction première est d’être dévolue à des spectacles de variétés, de musiques françaises et internationales, elle doit aussi accueillir diverses manifestations culturelles et sportives. L’objectif visé étant d’organiser soixante concerts par an et de recevoir 200 000 spectateurs. La communauté d’agglomération de la ville souhaitait la réalisation d’un « nouvel équipement phare », visible de loin. D’où le choix du projet de Foster symbolisant un acte architectural fort, dont la « silhouette aérodynamique » est installée sur un parvis en pente qui le valorise. Le bâtiment, qui mesure de 45 à 100 m de largeur, 110 m de longueur et 30 m de hauteur, se love sous une toiture monumentale d’un hectare de superficie. Couvrant la salle, le foyer et le parvis, elle est accompagnée, en façade principale sud, d’un ample auvent de 35 m de porte-à-faux qui protège le pan vitré et surplombe le parvis.

Une charpente dense et complexe

Cette casquette est définie par l’architecte d’opération Dominique Berger comme étant « un grand capteur d’air ». Elle est en effet dotée en sous-face de batteries de lames métalliques orientables qui climatiseront naturellement le volume intérieur. Concernant l’organisation des espaces internes, le bâtiment reprend le principe de l’« amphithéâtre romain ». En forme d’éventail, il s’articule autour d’une scène de 40 m d’ouverture et de 18 m de hauteur, devant laquelle se déploient quatre bandes rayonnantes de gradins en béton. Ce principe compact confère aux spectateurs une visibilité totale, puisqu’ils sont tous assis à moins de 55 m de la scène. Les double parois latérales – formant deux ailes – permettent l’intégration des gaines techniques. À l’arrière, une cour de service facilite l’accès et la pénétration des camions. Logeant le dispositif de traitement de l’air, le sous-sol est surmonté d’un niveau de ­locaux de stockage. Deux autres niveaux abritent le secteur dédié aux artistes (le foyer, les loges, l’espace de restauration et le sanitaire). Quant à la structure de l’équipement, elle comporte une base en béton constituée de murs de 25 m de hauteur, réalisés avec des coffrages grimpants. Cette enceinte sert d’appui à l’épaisse charpente métallique portant le grill technique. Cette charpente, qui couvre l’ensemble de la salle, est formée d’éléments préfabriqués qui ont été livrés par camions, sur le chantier. Ainsi, les poutres treillis sont assemblées en atelier, puis transportées par convoi exceptionnel in situ.

Un système naturel de ventilation

Disposées à 22 m du sol, elles se greffent sur une méga­poutre centrale de 55 tonnes implantée au niveau du front de scène. Cette épine dorsale sépare le bâtiment en deux parties, la scène et la salle. Reposant sur deux tours en ­béton noyées dans les voiles latéraux est et ouest, elle supporte la moitié des charges de la toiture.

Cette dernière a été conçue comme un monobloc sans joint de dilatation, pour ne pas brider les voiles en béton qui en possèdent. Sa stabilité est assurée par une poutre au vent longitudinale et une autre transversale qui renvoient les efforts sur les voiles béton. Par ailleurs, l’édifice fait l’objet d’une démarche environnementale portant sur l’insertion au site, l’acoustique, la ventilation, le chauffage et la gestion de l’eau.

Côté intégration au site, le bâtiment fait partie d’un cadre paysager qui sépare les circulations des véhicules de celles des piétons. Aussi, l’artère automobile est cachée dans un tunnel glissé sous l’édifice. Elle est enjambée par un parvis créant une voie piétonne sûre et offrant un accès direct vers l’équipement.

Concernant le refroidissement du volume de la salle et des espaces attenants, un système de ventilation efficace a été mis en place. Les deux auvents situés en pignons sud et nord servent de brise-soleil et de ventilateurs. Ils sont équipés en sous-face de ventelles métalliques orientables qui, s’inclinant en fin de spectacle, captent les vents dominants pour ventiler naturellement la salle. Un réseau de gaines situé sous les gradins diffuse de l’air frais sous les sièges. Et pour traiter l’acoustique du volume, des panneaux sandwich de 1 m de largeur par 18 m de hauteur, servant de bafles absorbeurs, ont été apposés sur les murs. L’inertie des murs, sols et gradins en béton pondère la température. Quant au chauffage, l’isolation thermique renforcée des murs contribue à limiter les déperditions de chaleur. Dans le foyer, la pose d’un plancher chauffant et rafraîchissant régule la température ambiante et participe à des économies d’énergie. La température est contrôlée suivant l’occupation de la salle, grâce à l’emploi modulable de deux chaudières au gaz. Lorsque la salle est inoccupée, la température de consigne se maintient à 15 °C, alors qu’en période de répétition, elle monte à 20 °C, pour s’élever à 25 °C en cours de spectacle. Enfin, les eaux pluviales de la toiture sont canalisées selon deux procédés. Le premier, situé sur le parking est, accueille une pluie de 50 ans d’âge. Les eaux récupérées s’écoulent dans le réseau d’EP (eau pluviale), puis dans un bassin d’orage qui en régule les débits. Le second dispositif, installé sur l’ensemble du parking, comprend des tranchées draînantes permettant à l’eau de s’écouler et se rediffuser dans le réseau.

1. Voir Annuel n°4 des CTB (2008), page 80.

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