Architecture Chantier contraint

Sensations fortes en toute quiétude

Mots clés : Manifestations culturelles - Salles d'audition, de conférences, de réunion, spectacles ou à usages multiples

Un simulateur de chute libre, deux salles de cinéma suspendues : Vill’Up, à Paris, abrite des installations hors norme.

En mai 2006, Apsys et la Scau (Société de conception d’architecture et d’urbanisme) remportaient le concours d’aménagement de la quatrième et dernière travée de la Cité des sciences et de l’industrie à La Villette, à Paris. Le maître d’ouvrage et le cabinet d’architectes n’imaginaient pas alors que leur projet novateur de centre commercial et ludique mettrait dix ans à aboutir. Péripéties administratives, contraintes techniques multiples, difficulté de travailler en site occupé, et même un incendie : les complications furent nombreuses, mais Vill’Up a finalement ouvert ses portes le 30 novembre 2016.

L’objectif était de recomposer un volume sur les cinq niveaux existants (100 m de long sur 60 m de large et 40 m de haut), sans s’accrocher à la toiture ni aux murs extérieurs. Et de créer un atrium de 3 200 m² afin d’accueillir deux salles de cinéma suspendues et un simulateur de chute libre en intérieur. Le tout, sans vibrations ni nuisances sonores. Un véritable défi puisque le système est doté d’une soufflerie projetant de l’air à 257 km/h dans un tube en verre de 33 m de haut. L’entreprise générale et les bureaux d’études engagés dans le projet ont dû reprendre les charges sur les appuis existants, redimensionner les poutraisons, calculer finement les résistances et les portances.

Près de 200 micropieux en sous-sol. Pour Jérôme Proville, directeur de travaux chez Eiffage, « même si c’est un chantier au mode opératoire très complexe, il a pu être conduit avec des matériaux et des techniques traditionnelles ». La création de l’atrium, près de la façade vitrée sud-est, nécessitait de démonter d’abord quatre niveaux, du haut vers le bas, et de créer une fosse cubique de 7 m de profondeur pour le simulateur de chute libre Ifly. Une fois le niveau bas atteint, un nouveau plancher béton a été coulé en place. Il repose sur des puits existants. Restait à créer les fondations spéciales pour les deux salles de cinéma (dont une avec écran Imax) et à aménager l’espace pour l’Ifly au sol.

La structure portant deux des seize salles du cinéma repose sur des poteaux indépendants du bâtiment. Ils traversent les planchers pour s’appuyer directement sur des semelles dotées de micropieux en sous-sol. Ce sous-œuvre a été réalisé dans les parkings existants, avec une hauteur sous plafond de 2 m. Il a fallu ouvrir les dallages, utiliser des mini-tarières et réaliser près de 200 micropieux. Chaque semelle repose sur quatre à cinq micropieux forés à une profondeur comprise entre 12 et 15 m. Les salles de cinéma sont donc autostables, indépendantes de la structure et des murs existants.

Maîtriser la rigidité des structures de l’Ifly. Côté simulateur de chute libre, c’est le Centre technique industriel de la construction métallique (CTICM) qui a conçu la charpente de la soufflerie et des parois de l’Ifly. « Nous avons fait des calculs poussés pour définir le dimensionnement et la rigidité des structures métalliques comme celle du pont qui supporte les ventilateurs géants », témoigne Daniel Bitar, chef du service études du CTICM. Une intervention qui a exigé une approche pluridisciplinaire : en plus des aspects de modélisation, de dynamique des structures, de résistance des matériaux (acier/béton), il fallait maîtriser l’exécution et le montage de la charpente et des gaines d’air. Les fréquences et les accélérations des ventilateurs devaient être prises en compte afin d’éviter les vibrations sur la structure, et garantir le confort des usagers. Les tests de fonctionnement ont confirmé l’atténuation vibratoire et acoustique issue des calculs. Dans l’Ifly, on plane en silence.

Maîtrise d’ouvrage : Apsys. Maîtrise d’œuvre : Scau architectes, associé à l’architecte Alain Farel. Entreprise générale : Eiffage Construction. Bureaux d’études : Terrell (charpente), CTICM (simulateur Ifly), Socotec (contrôle). Certification : Breeam very good. Surface : 25 000 m² Shon. Coût du projet : 36 M€ en « prêt à finir ».

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ENCADRE

Simulateur de chute libre - De l'air à très grande vitesse dans un tube de verre géant

La structure autoportante de l’équipement du simulateur de chute libre Ifly est composée de deux tours métalliques de 15 m de haut qui reposent sur le plancher. Elles abritent les gaines d’air ou RAT ( Reactive Air Tunnels ) à section rectangulaire de 4 x 8 m. Pour des raisons de coût, de temps et de poids, les gaines d’air ont été fabriquées à partir de tôles en acier de 5 mm soudées selon les spécifications de l’Eurocode 1090-2, et non en béton comme c’est habituellement le cas.

Assemblées à la grue, les tours supportent à leur sommet un tablier à poutres latérales (deck) où reposent deux groupes de deux ventilateurs boulonnés sur des amortisseurs. Chacun de ces ventilateurs fournis par SkyVenture pèse 8 tonnes et mesure 3 m. L’air est envoyé vers le bas à une vitesse variant entre 129 à 257 km/h, de part et d’autre de l’atrium via les gaines d’air, jusqu’à la fosse de 7 m de profondeur. Il remonte ensuite à l’intérieur du tube de verre de l’Ifly dont la base est équipée d’un plancher d’envol grillagé. Le tube en verre de 33 m de haut et 5,5 m de diamètre a été assemblé par tronçons. C’est l’élément le plus fragile : sa pose a réclamé un savoir-faire particulier et la venue d’une équipe de spécialistes américains d’Ifly.

ENCADRE

Salles de cinéma - Deux salles spectaculaires hissées à 20 mètres de haut

Deux des seize salles de cinéma, dont une équipée d’un écran géant Imax, sont suspendues à 20 m de hauteur au-dessus du plancher de l’atrium. Leur construction était impossible avec un étaiement à partir d’un échafaudage, comme leur montage sur un platelage par manque de place. Elles ont donc été assemblées au sol, avec des poutres de 40 m – soudées et vissées à choc – et des bacs acier, en plusieurs modules correspondant aux gradins. Ces structures ont ensuite été hissées au plafond, avec des vérins et des câbles d’acier, portés par huit tours spécifiques. Le portage a été réalisé en une journée, selon la technique d’Eiffage déjà utilisée lors de la construction du stade Pierre-Mauroy à Lille.

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