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Ministère de la Défense à Balard : un chantier au pas de charge

ISABELLE DUFFAURE-GALLAIS |  le 31/12/2013  |  RéglementationTechniqueParisEtatbalard

Entre contraintes de sécurité et délais serrés, la construction du futur ministère de la Défense, réalisée en partenariat public-privé, adopte une organisation quasi-industrielle.

Aujourd’hui répartis sur une douzaine de sites à Paris, le ministère de la Défense et les états-majors de l’armée seront regroupés à partir de 2015 sur le site unique de Balard (Paris XVe) qui accueillera quelque 9 300 occupants civils et militaires. Sur la bande de 16,5 hectares longée au sud par le boulevard périphérique et au nord par le boulevard Victor (voir le plan), deux des trois parcelles sont dédiées au ministère. A l’est, l’ancienne Cité de l’Air regroupe sur 8,5 hectares des bâtiments disparates construits entre les années 1930 et 1980. Ces 170 000 m² de locaux sont en cours de réhabilitation et de remise en cohérence avec la création d'espaces verts.

Contrat de 30 ans

 Au centre, sur la parcelle Valin de 5 hectares, le bâtiment principal du ministère est en cours de construction. Il abritera, sur 150 000 m², les hautes autorités et les centres opérationnels. Les 3 hectares de la corne Ouest seront quant à eux occupés par quatre immeubles de bureaux privés qui contribueront au financement du ministère. Celui-ci est réalisé dans le cadre d’un contrat de partenariat public-privé signé avec le groupement OPALE-Défense conduit par Bouygues Construction. Cette société assurera le financement, la conception, la construction, l’exploitation et la maintenance du site pendant 30 ans : 3 ans de construction et 27 ans d’exploitation pendant lesquels l’Etat versera une redevance annuelle d'environ 150 millions d’euros (TTC) correspondant au remboursement de l’investissement, à l’entretien des bâtiments et des réseaux informatiques ainsi qu’aux services en exploitation (nettoyage, gardiennage, restauration, …).

40 kWh/m².an

Pour le nouvel équipement du ministère, l’architecte Nicolas Michelin a dessiné sur le pourtour de la parcelle des bâtiments d’une largeur de 17 m. Au centre, un hexagone abritera les hautes autorités du ministère. Il est relié aux bâtiments périphériques par des bâtiments R+3 à R+7 de 11 m de largeur sur pilotis, entourés de jardins.

Cette « machine naturelle » ne consommera que 40 kWh/m2 par an. Pour ce faire, le rafraîchissement ou le préchauffage des locaux, selon la saison, seront assurés à partir d'échangeurs utilisant de l'eau puisée par géothermie. Seules les salles informatiques et les locaux en sous-sol seront climatisés.

Cheminées pour ventilation naturelle

La toiture plissée comme un origami culmine en trois cheminées, symbolisant les trois états-majors réunis ici (terre, marine, air), complétées par cinq autres cheminées pour assurer une ventilation naturelle assistée des bureaux. L’été, l’air neuf pris dans les jardins rafraîchis par les plantes et l’eau, sera conduit jusqu’au sommet où il sera extrait grâce au gradient thermique et au vent. L’hiver, des échangeurs thermiques récupéreront les calories de l’air extrait et permettront de réchauffer l’air neuf hygiénique pour les bureaux.

La plus grande toiture photovoltaïque de Paris

Les bâtiments, dont les hauteurs varient de R+3 à R+7, sont couverts de toitures terrasses en béton destinées à supporter, via une structure en acier, une surtoiture à facettes alliant des panneaux photovoltaïques et des caillebotis en aluminium laqué gris anthracite. Depuis l’extérieur, l’ensemble aura l’aspect d’une toiture en zinc… ou d’un avion furtif. A proximité de l’héliport d’Issy-les-Moulineaux, les 6 000 m2 de panneaux photovoltaïques ne doivent pas éblouir les pilotes. Les modules monocristallins gris sont donc traités anti-éblouissement. Pour satisfaire les pompiers qui souhaitent pouvoir accéder sous les panneaux en cas d’incendie, ceux-ci sont doublés d’un verre en partie inférieure et cadrés, ce qui  a permis d’obtenir un classement au feu BS1d0. L’électricité produite par l’installation photovoltaïque sera entièrement consommée sur le site.

1000 pieux forés à 25 m

Construits sur deux niveaux de sous-sols abritant notamment des parkings et une galerie technique contenant les divers réseaux, les bâtiments reposent sur un millier de pieux forés à 25 m de profondeur. Un radier étanche protège des crues de la Seine les locaux enterrés. Pour garantir le délai serré du chantier, la partie centrale est réalisée en top and down : une épaisse dalle de transfert a été coulée en plancher bas du rez-de-chaussée sur des poteaux préfondés sur les pieux puis les niveaux enterrés ont été construits en taupe, en même temps que la superstructure, à l'abri des regards.

Logistique industrielle

"Les lots du second œuvre technique interviennent au plus vite, dès qu’un plateau est libéré par le gros œuvre. Nous avons mis en place une logistique inhabituelle dans le BTP, souligne Christian Lasne, responsable du groupement de conception-réalisation. Les douze grues étant dédiées au gros œuvre, les autres lots sont approvisionnés par des ascenseurs de chantier. Nous avons développé des modules préfabriqués pour les réseaux irrigant les 13 km de couloirs. » Des colis palettisés sont préparés puis livrés par 300 camions quotidiens qui passent le relais à des chariots à la cote des ascenseurs de chantier « lifts » pour livrer un kit par zone.

Une structure conçue pour résister aux agressions

Lieu des décisions militaires de l’état français, le siège du ministère et des états-majors répond à des exigences spécifiques en matière de structure.  Un an de calculs réalisés avec l’aide des ingénieurs du Service d'Infrastructure de la Défense ont permis de dimensionner la structure de ces immeubles de bureaux pas comme les autres.

Si l’industrialisation des process de construction a été privilégiée sur le chantier, l’emploi de pièces en béton préfabriqué est limité aux planchers en dalles alvéolaires. La liaison entre éléments préfabriqués constitue en effet un point de faiblesse où la continuité des armatures est difficile à assurer. Les voiles verticaux ont donc été coulés en place, de même que les poutres armées d’acier à un taux supérieur à celui d’un bâtiment classique.  La liaison des armatures est assurée par des connecteurs à double filetage. « Nous empruntons aux techniques du génie civil et des centrales nucléaires, observe Christian Lasne ». En phase de gros œuvre, le chantier était approvisionné chaque jour par 500 m3 de béton et 50 à 70 tonnes d’armatures.

Ingénierie de la performance

« L’ingénierie de la performance est plus courante dans les milieux industriels que dans la construction », complète Ian Lefevre, directeur projet exploitation chez Bouygues Energies & Services FM France.  Traduction sur le chantier : les connectiques préparées en amont diminuent les aléas de mise en œuvre. Un « premier de série » est validé comme base de référence pour chaque ouvrage, comme dans l’industrie, et des tests sont réalisés en continu, dès qu’un ouvrage est achevé.

Des façades industrialisées mais non répétitives

 

Nicolas Michelin, l’architecte du projet, souhaitait donner aux façades extérieures du ministère l’aspect de falaises de craie aux strates irrégulières faisant disparaître la notion d’étages des bâtiments. Mais il fallait concilier cette volonté de créer des accidents visuels avec l’intérêt de l’entreprise pour des menuiseries aluminium de taille répétitive permettant d’industrialiser la fabrication et la mise en œuvre des éléments de façade. La solution est une déclinaison de bandes vitrées à l’aspect brillant ou mat, variant de la transparence à l’opacité au moyen de sérigraphies et d’émaillages.

Fiche technique

Client : Ministère de la Défense

Maîtrise d’ouvrage : Société OPALE-Défense

Groupement de financement, conception, réalisation, exploitation : OPALE-Défense conduit par Bouygues Bâtiment Ile-de-France, avec Thales Communications & Security (informatique), Sodexo (services), Bouygues Energies & Services (maintenance), Dalkia (énergie), Caisse des Dépôts et consignations, FIDEPPP et SEIEF (investisseurs financiers).

Maîtrise d’œuvre : Agence Nicolas Michelin & Associés (parcelle Valin), Atelier 2/3/4 (parcelle est), Wilmotte (corne ouest)

Développement immobilier corne ouest : Axa Real Estate, Sodearif, Icade

Bureaux d’études : Elan, Egis Bâtiment, Egis Concept

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