Suivi dans le temps d’une façade autolavable

1 PROGRAMME Une grille de façade en béton préfabriqué

Conçue par les architectes Yann Keromnes, François Cusson et Aurelio Galfetti, la Cité des arts de Chambéry est ouverte au public depuis 2002.
Ses deux volumes cubiques reliés en sous-sol jouxtent le parc du Verney. La structure des façades en exosquelette de béton préfabriqué, dessine une grille abstraite sur laquelle joue la lumière. Sa neutralité met en valeur les arbres proches. Les piédroits des façades remplissent un rôle de brise-soleil, tout en diffusant la lumière vers les espaces intérieurs, salles de musique et de danse.
L’idée initiale, contenue dans l’appel d’offres, de poser un parement en pierre sur le béton a été abandonnée au profit d’une finition brute du béton. Or, l’environnement arboré de la Cité l’expose aux risques de dépôts et de prolifération de salissures d’origine biologique. C’est ainsi que s’est imposée l’utilisation du ciment autonettoyant TX Millenium de Ciments Calcia du groupe Italcementi. La Cité des arts est ainsi devenue le premier chantier en France à utiliser ce nouveau ciment. Son additif photocatalytique lui donne la capacité de décomposer par oxydoréduction les produits organiques et inorganiques sous l’effet des UV. L’ossature périphérique en béton autonettoyant est faite de piédroits, espacés de 1,50 m, d’une hauteur d’étage portant des linteaux. Cette trame assure la stabilité structurelle du bâtiment en cas de séisme et permet de subdiviser facilement les étages pour obtenir des salles de tailles variées adaptées à leur usage.
Les exigences acoustiques des salles de musique ont présidé aux principes constructifs. « Les salles de cours sont désolidarisées de la structure, afin d’éliminer toute propagation des sons. Le positionnement de la structure à l’intérieur de la façade aurait fortement compliqué le traitement de l’acoustique », confirme l’architecte Yann Keromnes. La largeur des poteaux de la façade qui sont des meneaux de 70 cm de profondeur, a permis d’appuyer des cloisons épaisses de près de 40 cm. La hauteur des linteaux a permis de contenir dans son épaisseur le complexe de dalles et de planchers sur plots vibratiles de 10 cm.

2 ÉTAT DES LIEUX Une grande qualité de parement

Le ciment autonettoyant était compatible avec les techniques traditionnelles de bétonnage. Les différentes pièces - piédroits et linteaux - ont été préfabriquées chez IDBat Préfabrication. Pour ce béton légèrement gris avec une finition brute de décoffrage, une bonne qualité de parement était requise.
« C’était la première fois que nous utilisions le ciment TX Millenium. Il fallait veiller à la régularité de la teinte de surface, trouver le bon dosage eau /ciment, avec un retrait limité et une bonne courbe granulaire pour l’autoplaçant. C’était peu courant à l’époque de faire de l’autoplaçant, et beaucoup d’essais furent nécessaires, d’autant que les pièces étaient complexes », souligne Alain Perazio, gérant d’IDBat Préfabrication. Plus d’une cinquantaine de prototypes ont été réalisés en collaboration avec le laboratoire de recherche des Ciments Calcia, le BE et les architectes.
Malgré le choix d’un coffrage métallique, il était difficile d’obtenir un parement lisse sans bullage, en particulier pour les biseaux des linteaux. Les méthodes de coulage et de décoffrage étaient aussi difficiles à mettre au point afin d’obtenir la tolérance fine demandée par les architectes. Après de nombreux essais, le coulage a finalement été accompli horizontalement par pompage, avec une granulométrie assez fine et fluide, afin de réussir l’autoplaçant et obtenir un parement lisse.
En tout, 3 963 m ² de surface de façades ont été préfabriqués. Le chantier s’est déroulé de début 2000 à fin 2002. L’entreprise générale GTM a conçu et construit sur les préconisations du BE Batiserf une structure métallique de pose mobile de 25 m de longueur sur 5 m de hauteur, avec des passerelles pour les ouvriers. Deux de ces ensembles ont été mis en service. Ils ont servi à ajuster et à maintenir avant clavetage une face entière de piédroits sur un niveau. Les linteaux étaient assemblés par coupleurs métalliques les uns aux autres et clavetés. Les piédroits étaient ensuite posés sur les fers, dans l’attente des linteaux, clavetés et scellés au Celtex. Une très grande précision était requise pour les emboîtements avec une tolérance de pose entre deux éléments comprise entre 2 et - 2 mm. Des armatures avaient été positionnées lors du bétonnage dans les pièces, puis les armatures reliant les pièces étaient glissées sur le chantier, demandant une grande précision. Le clavetage devait recevoir l’aval de l’archi- tecte d’opération, Jean-Luc Dupuis. « La précision aux jonctions nous a permis de réussir visuellement des joints très faibles, de l’ordre de 2 à 5 mm. Il n’était pas nécessaire de les jointoyer. Ils sont demeurés ouverts », ajoute Yann Keromnes. Des linteaux avec leur biais inversé sont venus fermer le haut des façades. Si les éléments préfabriqués étaient assez homogènes en couleurs, certains stockés sur le chantier sous les tilleuls ont verdi. Une fois en place, les façades ont été poncées, afin d’éliminer les salissures provoquées lors du chantier.

3 BILAN Incompatible avec un traitement antitag

Lors de sa livraison en 2002, la Cité des arts est devenue le premier chantier en France réalisé avec du béton autonettoyant à base de ciment Calcia. Le groupe Italcementi a effectué un suivi dans le temps de l’évolution de la couleur de ce nouveau matériau.
Ce chantier pouvait servir de référence, d’autant que la formulation du ciment est demeurée identique depuis sa création en 1999, y compris lors de sa commercialisation ultérieure.
De plus, le béton autonettoyant de l’exosquelette est situé dans un environnement végétal qui favorise le développement de salissures organiques.
Depuis 2003, les techniciens du CTG (Centre technique Groupe) d’Italcementi Group viennent annuellement effectuer un suivi colorimétrique. Chaque année 191 points de mesure sont relevés sur les quatre façades des deux bâtiments, en rez-de-chaussée et premier étage. Le colorimètre restitue des valeurs de luminance et de chrominance, exprimées sur une échelle de 0 à 100.
Sur la dizaine de campagnes réalisées, les mesures montrent que la couleur d’origine des façades a été préservée, avec des écarts colorimétriques inférieurs à 1 point, imperceptibles à l’œil nu. Ce suivi montre que la photocatalyse prévient la prolifération de végétaux, non seulement sur la façade sud la plus ensoleillée, mais aussi sur les autres façades quelle que soit leur orientation.
La photocatalyse fonctionne, en effet, avec les ultraviolets de l’ambiance lumineuse, et ne nécessite pas de soleil direct. Des coulures disgracieuses sans doute dues à des rejets d’eau sont néanmoins apparues en haut des façades sur certains linteaux à pente inversée.
Un autre effet imprévu a eu lieu sur les soubassements où avait été appliqué du produit antitag. Ce film transparent est parti en pelures, détruit par la photocatalyse.