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Une peau ondulée en zinc enveloppe l'école

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Une peau ondulée en zinc enveloppe l'école

Le bâtiment de l'enseignement et de l'administration est couvert par une charpente en acier formée de PRS et de profilés du commerce, un large auvent surplombant l'entrée. (Doc. Nouvelle Eurosoudure.)

Élément fédérateur de deux bâtiments distincts, une toiture continue en zinc, en forme de vagues successives, a été conçue et mise en œuvre méthodiquement, selon une technologie innovante combinant plusieurs procédés.

Implantée au nord-est de la ville de Metz (57), la nouvelle École nationale d'ingénieurs (Enim) a été conçue par le cabinet parisien Architecture-Studio, assisté de Patrick Giopp, architecte d'opération. Elle remplace l'édifice actuel établi intra-muros. Avec quatre niveaux, le plan du bâtiment s'articule autour de deux ailes rectangulaires reliées par des patios plantés et « trois bretelles » vitrées. Au nord, se déploie une grande aile de 150 m de longueur par 40 m de largeur qui abrite deux rez-de-chaussée issus du fort dénivelé du terrain, ainsi qu'un étage. Les rez-de-chaussée bas et haut accueillent des ateliers d'enseignement technologique et un pôle de recherche, l'étage renferme des salles de recherche. Au sud, la seconde entité de 100 m de longueur par 18 m de largeur comprend, en partie inférieure, un hall d'accueil en forme de rue traversante qui dessert des salles de cours, des bureaux, une cafétéria, trois amphithéâtres et plusieurs terrasses. Le premier étage comporte des amphithéâtres, des espaces de documentation et des bureaux, et le second loge d'autres amphithéâtres et bureaux et des salles de technologie. Le dernier niveau est réservé à l'administration et à la recherche. Destiné à 2 400 étudiants, l'ensemble couvre une surface hors œuvre nette de 18 500 m2, pour un coût d'investissement de 19 ME HT. « L'image est donnée avant tout par l'enveloppe générale du bâtiment, le " velum ". À la fois façade et toiture, il unit sous le déroulé de sa courbe les deux pôles d'enseignement technologique et académique. Cette toile hissée dans le paysage, conçue comme le logotype de l'Enim, forme un signe repérable », expliquent les architectes d'Architecture-Studio.

Des boîtes colorées revêtues d'un bardage métallique

Ils ajoutent : « L'Enim prend possession de son terrain d'inscription en douceur, suivant les courbes de niveaux et en alternant des séquences végétales et bâties. Le jardin à degrés de l'entrée et le parvis d'honneur minéral dévoilent peu à peu le bâtiment ». Affichant un vaste mur-rideau, la façade sud intègre trois volumes en excroissance (un amphithéâtre, la cafétéria et des locaux associatifs) traités comme des boîtes colorées revêtues de bardage métallique laqué orange. Sur le plan structurel, l'ossature classique en béton se compose d'un système poteaux-poutres et dalles, et de voiles coulés en place. Cette structure soutient une charpente en acier enveloppée de bardages verticaux et d'une couverture horizontale en zinc. Cette dernière, qui a été conçue comme un « velum courbe », regroupe les bâtiments bas et haut qui épousent le profil du dénivelé de terrain. La plus grande partie de la couverture est réalisée en VMZ Toiture structurale, solution de toiture chaude proposée par VMZinc. Ce procédé innovant et approprié aux toitures cintrées convexes et concaves de grands rayons (sup. ou = à 100 m) associe une couverture en joint debout et en VMZ Zinc plus. Dénué de contraintes de ventilation, il assure une isolation accrue, grâce à la pose de laine minérale rigide. Quant au système de joint debout (25 mm de hauteur), il est adapté aux surfaces importantes et aux régions de climat rigoureux, à cause de son étanchéité performante. Ainsi, les bacs en zinc à joint debout sont mis en œuvre sur un complexe isolant superposant bacs acier, pare-vapeur, plaques de laine minérale de haute densité et écran d'interposition respirant.

Pour mettre au point la pose délicate, les maîtres d'œuvre ont travaillé en collaboration avec le service R et D de VM Zinc. Calquée sur un mode constructif industriel, la conception de la structure de la couverture prend en compte des travées de 6 m de largeur appliquées sur tout l'édifice. Ce type de toiture mis en œuvre sur une superficie aussi étendue est une grande première. Ce qui a généré l'apparition de nombreux points techniques délicats à résoudre, tels que la liaison du bardage ventilé avec les pièces de couverture, la jonction de la toiture avec les puits de lumière, ou encore le décollement des passerelles par rapport à la peau. De plus, la différence de nu entre les volumes dessinés, notamment lorsque la vague se décolle du toit, a réclamé la fermeture des joues latérales, avec du polycarbonate (Danpalon) pour les salles de cours, ou encore des ventelles pour les locaux techniques. Par ailleurs, une autre difficulté de la pose a été de mettre au point un calepinage exact du zinc, à partir d'axes de symétrie définis en plan. D'où la création d'une série de petits ouvrages en zinc, rendant par là même le bâtiment complexe. « Tous les éléments situés en toiture sont fabriqués avec ce matériau (rives, relevés, bavettes, etc.), y compris les exutoires de fumée, les ventelles et les entourages de menuiseries », explique Anne Hierholtz, chef de projet chez Architecture-Studio. À noter que ces ouvrages assez compliqués ont tous été fabriqués sur mesure et sur place, à partir de rouleaux de zinc façonnés et découpés à la demande. Le travail s'est déroulé sur le toit de façon méthodique et suivant deux ateliers : l'un est voué à la pose des bacs acier, du pare-vapeur, de l'isolant et de l'écran, et l'autre, à la mise en place du zinc. Au final, ce sont quelque 8 100 m2 de couverture chaude et 1 960 m2 de couverture froide en bardage qui ont été mis en œuvre.

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