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Le béton de terre structure Narbo Via

Clotilde de Gastines |  le 06/04/2018  |  ProfessionArchitectureCultureBâtimentAude

Pour la première fois en Europe, cette solution est mise en œuvre à grande échelle sur le musée dédié à la Narbonne antique.

Le béton de terre coloré Sirewall fait son entrée sur le Vieux Continent. L'agence d'architecture Foster + Partners a en effet retenu ce procédé canadien pour construire, à Narbonne, dans l'Aude, le musée dédié à l'histoire de la ville antique, Narbo Via. Le nom de cette solution est l'acronyme de « structural insulated rammed earth wall » (autrement dit « mur de pisé isolant autoporteur »). Malgré cette appellation, le Sirewall n'a rien en commun avec le pisé, hormis l'aspect et la teinte. Il s'agit d'un béton à composition prescrite, qui a la particularité d'être produit sur le chantier. La composition de ce matériau, très sec et compressé, est vérifiée chaque jour.

Le musée forme un carré plat de 8 245 m2 et de 12 m de haut, posé sur un podium de béton. Il est coiffé d'une immense toiture plate de béton brut de 10 500 m2. L'horizontalité s'est imposée en raison de la puissance du vent dominant, la tramontane, et du caractère limoneux et inondable de son terrain, 3 ha offerts par la Ville. « Pour assurer la stabilité du bâtiment, il a fallu forer 246 pieux béton sur 20 à 25 m de profondeur selon un quadrillage de 12 par 7 m », précise Julien Selke, conducteur de travaux principal pour Fondeville. Les équipements techniques sont enfouis en entresol, en référence à l'hypocauste romain.

Puits de lumière naturelle. Les voiles de Sirewall, doubles en façade et simples en intérieur, « autorisent les grandes portées et les porte-à-faux », souligne Hugh Stewart, associé de l'agence Foster + Partners. Ils alternent, sur 5,5 m de hauteur, quatre couches rectilignes allant du crème à l'ocre. « A l'origine, nous avions imaginé réaliser des bas-reliefs sur les murs, puis nous avons trouvé le procédé Sirewall. La matière se suffit à elle-même et le caractère stratifié symbolise l'essence du travail de l'archéologue », précise un autre associé, François Curato. La terre offre aussi une excellente inertie thermique pour la conservation des collections antiques et un grand confort pendant les étés caniculaires. Les compagnons ont été formés à cette technique pendant trois semaines par les équipes du canadien Terra Firma Builders.

La partie musée de 3 200 m2 exposera des mosaïques, stèles funéraires et peintures murales de la période romaine, dont plusieurs centaines dans une galerie lapidaire. Deux immenses étagères métalliques de 85 m de long et 8,5 m de haut serviront à l'exposition et au stockage des pierres. Un robot transtockeur déplacera les pierres entre les réserves et les cases d'exposition. Les pièces seront éclairées par un puits de lumière naturelle, grâce à une verrière à double pente conçue par Velux.

De l'autre côté de la galerie, la partie administrative, ponctuée de patios plantés, abritera les bureaux, les réserves et le centre de restauration des pièces archéologiques. Pour protéger le bâtiment du grand ensoleillement, le toit déborde de 8,75 m face ouest et 8,5 m face sud. Le gros œuvre s'achèvera fin mai avec les finitions intérieures et l'aménagement du parvis. L'aménagement des espaces d'exposition débutera à l'automne 2018 pour recevoir les collections au premier semestre 2019. L'ouverture au public est prévue en 2020.

Maîtrise d'ouvrage : conseil régional d'Occitanie. Maîtrise d'ouvrage déléguée : Languedoc-Roussillon Aménagement (SEM d'aménagement). Maîtrise d'œuvre : agence Foster + Partners (mandataire), agence Jean Capia. BET : Technisphère (fluides), ECMO (économiste), Peutz (acoustique). Entreprises : François Fondeville, Vinci Construction. Budget des travaux : 27,7 M€ HT. Budget total : 49,2 M€. Ouverture au public : 2020.

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Façades - Des voiles de 40 m de long en pisé autoporteur

Le béton de terre Sirewall supporte l'immense toiture du musée. Au total, 1 600 m3 ont été coulés pour réaliser des voiles de 5,5 m de haut sur des longueurs allant jusqu'à 40 m, avec une portance en compression minimale de 20,7 MPa. Epais de 80 cm, les murs périphériques sont composés d'un double voile extérieur de 40 cm d'épaisseur, de 20 cm de polystyrène isolant et d'un voile intérieur de 20 cm. Les murs intérieurs, de leur côté, mesurent 40 cm d'épaisseur. Les composants (sable, ciment blanc, agrégats, oxydes jaunes et un adjuvant pour maîtriser les efflorescences) ont été mélangés avec très peu d'eau sur place dans un camion mobile, précise Jean Capia, architecte nîmois qui supervise le chantier. Au sortir du malaxeur, les ouvriers ont effectué un contrôle à la main de la teneur en humidité.

La partie la plus « ouvrageuse » a consisté à couler le béton dans un coffrage équipé au préalable d'armatures d'acier par couches de 30 cm, puis à le compacter à l'aide d'un marteau pneumatique (20 cm en sortie). Le finissage s'est ensuite effectué au pilon manuel pour que la strate soit la plus rectiligne possible.

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Vitrages - Des menuiseries qui résistent aux vents violents

Dans cette zone la plus ventée de France, les menuiseries ont fait l'objet d'importants calculs. L'entreprise Bourdoncle a réalisé les modules en acier sur mesure afin qu'elles portent une vingtaine de grands vitrages de 4 x 5 m. Pour chaque élément, les aspects sismique, acoustique et thermique ont été pris en compte et des déformations ont été simulées. « Le plus compliqué, c'est l'exposition au vent, qui peut souffler à plus de 120 km/h », décrit Jérémy Jalbert, chargé d'étude et du suivi du chantier pour Bourdoncle. A chaque extrémité de la galerie lapidaire, les plus grandes menuiseries mesurent 14 m de long sur 7,5 m de haut. Ces murs-rideaux portent 10 vitrages de 7, 5 x 1,4 m. Le procédé de serrage utilise du profilé de Jansen. « Nous réalisons tout le montage de l'extérieur, puis des capots en acier viennent fixer la vitre », indique Jérémy Jalbert.

Une verrière de 150 modules. Sur le toit, une grande verrière à double pente s'étend sur 75 m de long et 4,7 m de large. Au total, 150 modules de 150 kg chacun sont crapautés sur une trémie en béton préfabriqué ; 22 s'ouvrent et intègrent le désenfumage, 75 ont des stores tamisants et 53 sont traités pour laisser passer 7 % de luminosité. Le temps de pose a été rapide : quatre jours seulement grâce à un portique à palan motorisé.

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Toiture - Un seul joint de dilatation pour 10 500 m2

« Afin de préserver la monumentalité du geste architectural, nous ne souhaitions pas ouvrir de brèches dans le bâtiment », précise Hugh Stewart, associé de l'agence d'architecture Foster + Partners. Un seul grand joint de dilatation, étanchéifié et couvert d'une tôle galvanisée, coupe donc le toit de 10 500 m2 et les façades en deux. Ce caoutchouc de 5 cm d'épaisseur doit donc supporter tous les mouvements dus à la chaleur et au tassement naturel du bâtiment de 100 m de long. Une dérogation aux règles antisismiques, qui exigent des joints tous les 25 m.

Pliures et butées. Afin de contenir les déplacements de la toiture, les ingénieurs de Foster + Partners ont créé une structure de béton faite de pliures et de butées. L'ossature primaire se compose de poutres de béton de grande portée (12 à 21 m), pesant de 30 à 50 tonnes. La nervure secondaire est formée de poutres en U, reliées entre elles par des dalles de béton coulées en place. Les clavetages ont été réalisés trois mois plus tard pour laisser le temps au béton de faire son retrait.

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