Une bulle tropicale de 4 800 m2 au zoo de Vincennes

En entrant dans la serre du zoo de Vincennes, gare aux lunettes et aux objectifs photographiques ! Car dans cette atmosphère tropicale (environ 25 °C et 75 % d’hygrométrie), ils se couvriront d’emblée de buée. Mais pour les 3 800 végétaux - en provenance de la Guyane et de Madagascar -, les lémuriens, les paresseux, les lamantins, les oiseaux exotiques et autres reptiles qui cohabiteront sous la cloche de verre, ces conditions climatiques sont idéales.

Pour faire sortir de terre la bulle de verre de 4 800 m ² conçue par l’agence Bernard Tschumi Urbanistes architectes avec Véronique Descharrières, six mois auront été nécessaires. Reposant sur un socle en béton armé, elle épouse la forme d’un demi-cylindre circulaire de rayon constant, clos à chaque extrémité par un quart de sphère. La structure est composée de 22 arcs en acier galvanisé, et les 6 000 panneaux de double vitrage extra-clair qui la revêtent ont été installés travée par travée. « Nous avons utilisé des modules de petite taille (1,5 x 0,75 m) explique l’architecte, ce qui nous a permis de limiter la courbure par panneau à 4 ou 5°. » La courbure a été obtenue par un cintrage à froid. Moins onéreuse que le thermoformage, cette solution a été proposée par l’entreprise Marchegay Technologies, en charge de la charpente et de la verrière et spécialiste des serres horticoles. « Nous l’avions déjà expérimenté en Chine, explique Laurent Moriceau, ingénieur chez Marchegay, mais avec du verre simple vitrage. Pour valider le procédé, nous avons réalisé des essais de vieillissement accéléré et obtenu une Appréciation technique d’expérimentation (Atex). »

Production automatique d’air, d’eau et de chaleur

L’enveloppe protectrice et l’installation des équipements techniques terminées, les travaux ont concerné le terrassement intérieur : creuser le bassin des lamantins, créer des zones de pleine terre pour les plantes, installer des reliefs et des rochers… « Pendant que certains coulaient du béton, d’autres plaçaient en terre de gigantesques arbres tropicaux… », se souvient Véronique Descharrières qui a rarement eu affaire à un chantier aussi difficile à orchestrer.
Pour effectuer le réglage du système de gestion climatique, il a fallu attendre la fin de la plantation qui s’est déroulée d’avril à septembre. Car la végétation - avec plus de 180 arbres et palmiers pouvant atteindre 15 m de haut - influence sensiblement le climat. Le contrôle de ce dernier repose sur des technologies communément mises en œuvre dans les serres de culture. Des sondes, placées à l’intérieur de la serre, mesurent en temps réel la température et l’hygrométrie et une station météorologique, sur le faîtage de la serre, capte des informations telles que la vitesse et l’orientation du vent, ou encore l’ensoleillement… Ces données sont récoltées par un pilote automatique qui actionne différents organes de production d’air, d’eau et de chaleur. Il gère ainsi l’ouverture de seize ouvrants continus de 33 m de long en toiture et de 4 châssis d’extrémité, qui lors des chaleurs estivales, garantiront le brassage de l’air par effet cheminée. « L’arrivée d’air frais se fera par les châssis positionnés en bas, l’air chaud sera évacué par les ouvrants situés en haut », détaille Virginie Rousseau, ingénieur chez Marchegay. Pour assurer l’homogénéité de l’atmosphère, cinq destratificateurs ont été placés en partie haute. Le pilote gère aussi les brumisateurs, constitués par un réseau de tubes linéaires agrémentés de 400 buses traversant la serre de part en part. « Ils se déclenchent de manière inopinée et risquent de surprendre certains visiteurs », commente amusée Véronique Descharrières. La serre se remplit, alors, d’un brouillard qui se dissipe au bout de quelques minutes. Enfin, le pilote gère l’apport de chaleur qui se fait grâce à 33 appareils aérothermes répartis en quinconce sur la partie basse, de chaque côté de la bulle. Le double vitrage et le recours à la ventilation naturelle permettent d’atteindre un bilan énergétique ambitieux, puisque le besoin annuel en chauffage a été estimé à environ 50 kWh/m ² . Avant de trouver le fonctionnement optimal de la gestion climatique, « il faudra compter trois ou quatre ans pour affiner les réglages, pensent les ingénieurs. Car les saisons d’une année sur l’autre varient. Et la fréquentation aussi. »
Non-négligeable, le facteur humain a été pris en compte dans les études thermodynamiques. Dans les mois qui suivront l’ouverture du zoo, les visiteurs risquent d’être très nombreux. Mais tout a été mis en œuvre pour qu’ils n’aient pas trop chaud.