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Verrière cintrée pour la nouvelle bibliothèque de Compiègne

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Verrière cintrée pour la nouvelle bibliothèque de Compiègne

Outre la création in extenso d’un deuxième étage destiné à devenir un espace de lecture, la difficulté principale du chantier de la bibliothèque Saint-Corneille fut de réaliser en façade une nouvelle entrée sous une verrière galbée.

La nouvelle bibliothèque Saint-Corneille vient d’ouvrir ses portes au centre de la vieille ville de Compiègne. Elle a été aménagée dans un bâtiment construit au-dessus d’un cellier du xiiie siècle, le seul épargné par les bombardements de la Seconde Guerre mondiale. Cette restitution des années 50, qui s’appuie sur d’imposantes fondations en béton forées en avant du cellier, pourrait de loin passer pour un bâtiment conventuel. Elle fait partie d’un ensemble de bâtiments, qui comprend des vestiges remontant à l’ère carolingienne (viiie siècle) et surtout un cloître assez complet du xiiie siècle. Outre l’aménagement de cette nouvelle bibliothèque, cette opération récente comprenait une restauration menée par les Monuments historiques du cellier et de deux ailes du cloître. La transformation de ce bâtiment en bibliothèque a été confiée à l’agence d’architecture Patrick Mauger. L’idée était d’ouvrir le bâtiment dans l’axe, alors que l’entrée précédente était située sur le côté. « En ouvrant complètement la façade, la belle structure intérieure des années 50 était mise en valeur, avec ses voûtes en anses de panier du rez-de-chaussée et ses fermes en « A » au deuxième étage », justifie Patrick Ruyskensvelde, architecte associé sur le projet. La verrière installée à la place du pignon restitue les lumières changeantes du ciel, et dévoile au travers de ses transparences un écorché archéo­logique qui rend compte de la ­stratification singulière du bâtiment avec la voûte du cellier et la partie réinventée avec justesse au xxe siècle. « Le changement de fonctions du lieu créait de nouveaux besoins d’éclairage, avec une ouverture différente sur la ville et nous avons vite décidé de galber la verrière de la façade », précise Henry Bardsley, directeur technique du BE RFR. Le chantier a duré de mai 2006 à décembre 2007 et s’est poursuivi ­Àjusqu’en avril 2008 pour les finitions intérieures.

Découpe et déconstruction du pignon

Le procédé choisi – vitrage en quinconce posé sur une structure métallique en tonneau – a ­demandé du travail de précision, avec des équipes très qualifiées. La coordination devait être assurée entre les trois principaux intervenants, le gros œuvre, le plancher métallique et l’ouvrage de serrurerie (la verrière). Peu d’entreprises savaient gérer le projet et la responsabilité a d’abord été confiée à une société qui a déposé son bilan début 2007. L’entreprise générale Zub a alors dû reprendre les études techniques et a assuré en direct les relations avec les sous-traitants, serrurerie et vitrage.

Dans la première phase, ont eu lieu les travaux de pose d’un plancher métallique en deuxième étage, et la percée d’une série d’ouvertures sous le toit, du côté de la place au Change pour donner de la lumière. La construction de la nouvelle entrée fut moins classique et plus complexe à réaliser. L’excavation devant la façade et la réalisation de fondations spéciales avec des voiles contre terre furent dès le départ assez complexes. Il fallait loger dans un espace réduit les fondations de l’ascenseur, un carneau pour amener l’air frais du désenfumage du cellier et un local d’échanges techniques. Il s’agissait ensuite de procéder à une ouverture sur presque toute la hauteur de la façade en pierre. Après avoir tracé cette forme assez singulière en tonneau, un échafaudage a été monté puis les pierres ont été sciées une à une en partant du bas, afin d’obtenir une arase la plus propre possible. Environ 20 cm de pierres furent conservés de chaque côté pour garder l’assise de l’ensemble. Des poteaux béton ont été montés à l’arrière de la pierre existante pour recevoir les charges des planchers créés. Un tirant intermédiaire provisoire a aussi été installé pour garantir la stabilité de l’ensemble du fait des reprises de poussée latérale. La déconstruction s’est faite en partant du haut, et pour assurer la stabilité de l’ensemble le pignon a été conservé, étayé par une poutre horizontale en béton. Pour cela, des tronçons de poutres IPN ont été conservés, le ferraillage a été entré par une ouverture latérale faite dans la toiture, et le béton a été coulé par le haut.

La déconstruction achevée, le premier échafaudage a été démonté tandis qu’un second était dressé pour réaliser la structure de la cage d’escalier, celle de l’ascenseur et le poteau central. Il devenait alors possible de venir greffer les poutrelles métalliques prolongeant les planchers des deux étages. Une fois ces avancées mises en place et appuyées sur le poteau central et l’ascenseur, les tirants ont pu être enlevés. Cette étape était essentielle. Les planchers montés dans le vide devaient en effet recevoir ultérieurement les formes compliquées des épines de la verrière, au centimètre près. La cote des planchers une fois montés a dû être vérifiée. « On s’était donné un écart de 2,5 cm sur l’ensemble, or nous avons eu une légère torsion entre deux niveaux, avec un plancher légèrement décalé de 3,4 cm. L’écart au sol résultant a pu être rattrapé grâce aux platines suffisamment larges qui avaient été utilisées », ajoute Bernard Delalleau, directeur des travaux chez Zub. Puis, la fabrication des profils de la verrière a pu être lancée.

Écarts dimensionnels au plus juste en plancher

La verrière est un habillage, une peau en verre la plus fine possible et qui ne participe absolument pas à la tenue des planchers. Ses profils sont seize épines métalliques en tonneau, toutes différentes, qui rayonnent dans le plan de leur aile. Leur âme est elle-même roulée et très légèrement déformée. Chaque épine, en métal galvanisé et laqué, est ainsi dissymétrique dans les trois dimensions. Du fait de l’absence de four de laquage suffisamment grand, ces épines ont été fabriquées en deux éléments, cintrées en atelier, puis assemblées au sol sur le chantier avec un système de tenon mortaise. Cet assemblage à mi-fer situé à la hauteur du premier étage reprend le principe du montage à mi-bois. L’épine devait être assemblée pour être mise en place car les repères étaient le point haut et le point bas. À la pose, la partie haute de l’épine fut fixée en premier puis sa position par rapport aux planchers vérifiée. Pour les éléments horizontaux (écarteurs), il fallait que la position en bas soit bonne, d’où l’importance de la précision du travail amont de gros œuvre.

Les épines sont fixées par un têton soudé qui entre dans les cornières métalliques de la rive du plancher. L’écart existant entre ces deux éléments, épine verticale et rive horizontale, possède un léger jeu de quelques millimètres grâce à la position des deux rondelles soudées venant bloquer le goujon à l’avant et à l’arrière. Ces butées servent de contreventement par rapport aux effets de vent et autres dilatations dans le plan horizontal. Le bureau de contrôle Veritas a obligé la pose de plaques métal facilement démontables afin de pouvoir vérifier la tenue dans le temps de ces fixations. La verrière a ensuite été montée sans ajustement au fur et à mesure de la livraison des panneaux de verre. Tous différents, ces panneaux devaient rentrer exactement dans les cotes définies sur plan. Entre deux épines, un écart de seulement quelques millimètres était permis, qui pouvait être absorbé par le joint, car il y avait très peu de tolérance sur le vitrage. Ces cent panneaux de verre, tous différents, pèsent entre 80 et 85 kg. Ils sont posés sur deux petites pattes soudées sur les goujons supportant les écarteurs, et maintenus en place le long des profils par quatre barrettes qui empêchent les vitrages de basculer. Les vitres peuvent ainsi glisser légèrement le long de la structure métallique en cas de dilatation thermique ou de déformation. À chaque étage, un tempérage chaud ou froid de la zone de la verrière a été installé, l’isolant ainsi un peu du reste du bâtiment. L’architecte Patrick Mauger aurait aussi souhaité une sérigraphie sur les verres pour diminuer l’apport solaire, mais l’idée n’a pas été retenue pour des raisons budgétaires.

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