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L’immeuble Berkeley devient Latitude, et s’habille d’une audacieuse surfaçade en matériaux composites

Situé dans le quartier d’affaires parisien de la Défense, à deux pas de l’emblématique CNIT, l’immeuble Latitude accueillera ses nouveaux locataires au début de l’année 2022, après trois ans de travaux. Il est le fruit d’une importante restructuration et extension de trente-deux mètres de l’immeuble Berkeley, construit dans les années 70.

L’immeuble Berkeley devient Latitude, et s’habille d’une audacieuse surfaçade en matériaux composites
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Afin que l’immeuble se démarque nettement dans le paysage minéral et tout en verticalité de La Défense, l’agence Studios Architecture a imaginé « une écriture horizontale, toute en courbes » avec des vagues de rubans qui enveloppent le bâtiment.

Cette surfaçade audacieuse de 1 500 m² a été entièrement réalisée en matériaux composites grâce à une collaboration étroite entre l’entreprise Bouygues Bâtiment Ile-de-France Rénovation Privée, le bureau d’études MECA et le fournisseur de matériaux SIKA Industrie. Les verrous techniques ont été levés un à un, sans compromis de qualité ou d’esthétique.

Building Barkeley
Image: Latitude à sa livraison

Du projet architectural à la solution technique

Un coup d’œil aux perspectives du projet suffit à comprendre l’importance des modénatures en forme de rubans dans l’identité imaginée par les architectes. Et en y regardant de plus près, l’équipe de Rénovation Privée, qui a contracté le marché en en août 2018, constate que les rubans ont une forme variable et que chaque pièce est différente.

Se pose alors immédiatement la question de la matière à utiliser. Le dossier du marché fait état d’un principe de conception en thermoformage avec structure métallique interne. Ce choix de matériaux s’avère peu compatible avec la technique de façade retenue. Il faut donc partir en quête d’une alternative pour relever le défi de la concrétisation.

C’est en recherchant du côté des matériaux utilisés pour les modèles et outillages de bateaux de course qu’Hakim Bouhouhita Bouhouita, le responsable du chantier, entre en contact avec David Angeli de SIKA Industrie. SIKA apporte au projet son expertise des composites, ses matériaux, et son carnet d’adresse de sous-traitants potentiels. L’utilisation de planches usinables en mousse PU semble être adaptée au projet. Après une visite au laboratoire technique de SIKA, le choix du matériau se porte sur des planches Labelite en mousse de différentes densités, collées et ancrées avec des résines polyuréthanes à prise rapide Sika Biresin F180-1. Les planches seront usinées en 3D pour réaliser des pièces uniques, et revêtues de résine époxy et de fibre de verre pour allier la résistance à la légèreté.

Baies vitrées Barkeley
Image: Détail de baies vitrées et élément composite

Reste à convaincre tous les acteurs du projet (architectes, BET façade, client) que la solution en matériaux composites est viable. Bouygues Rénovation Privée s’adresse, en novembre 2018, au bureau d’études MECA, qui a déjà à son actif plusieurs études d’éléments de couverture ou de façades en matériaux composites. Le challenge est important. Il faut développer la solution technique en repartant d’une page blanche, et dans un délai très court. Il est relevé : un premier prototype d’aspect est monté et validé fin décembre 2018.

Une conception détaillée en 3D

Début 2019, les études de façade ont déjà démarré et de nombreuses précisions techniques doivent être communiquées rapidement au façadier Goyer.

Le renforcement en fibre de verre est adapté aux contraintes du chantier. Quatre niveaux de renforcement sont définis pour couvrir l’ensemble des pièces. Deux tissus verranes de 200g/m2 suffiront pour les pièces les moins sollicitées, tandis que les rubans les plus longs, qui atteignent par endroits 10 m et une portée de 7.5m, bénéficieront de quatre quadriaxiaux de 1 200g/m2.

Des éléments en contreplaqué CTBX Marine seront également intercalés avant usinage. Ils assureront la transition de rigidité entre la mousse et les étriers métalliques, nécessaire à la fixation des rubans.

Le calcul des composants et des fixations est réalisé par Samuel Durand de MECA. Etant membre du CEN TC250/WG4, en charge de l’élaboration du projet d’Eurocode Composite (TS19101: prCEN/TS 19101 Design of Fibre-polymer composite structure. Projet d’Eurocode matériaux composites), la validation peut être effectuée selon la future réglementation européenne, avant même qu’elle ne soit officiellement publiée.

La surfaçade est entièrement modélisée en 3D. Afin d’éviter une synthèse des lots en 2D, comme c’est encore souvent le cas malgré l’avancée du BIM (Building Information Modeling. Méthode de travail améliorant la collaboration en s’appuyant sur une ou des maquette(s) numérique(s) représentant l’ouvrage en trois dimensions), le façadier adapte ses outils de conception et intègre lui aussi ses derniers composants en 3D.

Conception Building Barkeley
 Image: Détail de conception de la surfaçade

L’utilisation de composites validée par une ATEx

L’Eurocode composite n’étant pas publié à ce stade du projet, les structures en matériaux composites sont encore considérées comme une technique de construction non courante. Elles ne sont ni couvertes par une norme harmonisée, ni conformes à une évaluation technique européenne, comme le demande le RPC (Règlement Produits de Construction. Ensemble de règles pour la mise sur le marché européen des produits de construction). Il faut donc engager une procédure d’ATEx (Appréciation Technique d’Expérimentation. Procédure d’évaluation française d’une technique non courante, pour un chantier identifié) pour que la surfaçade puisse être assurée.

L’évaluation est conduite de manière conjointe par le bureau de contrôle (SOCOTEC) et le CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment. Organisme notifié d’évaluation technique des matériaux et techniques du ciment), sur la base d’un programme de qualification par études et essais défini par le bureau d’étude MECA. Ce programme met l’accent sur 2 paramètres critiques : la durabilité et qualité de fabrication.

Il prévoit des essais de vieillissement accélérés de 1000 h en conditions représentatives (chocs thermiques, pluie, saturation en humidité) sur les stratifiés, les zones sandwich et les fixations. Leur but est de valider la compatibilité des matériaux entre eux et le faible impact du vieillissement sur les résistances.

Essaie de fatigue
Image: Essai de fatigue sur ruban mousse/verre/époxy

Des essais de fatigue sont également conduits pour valider le comportement vibratoire au vent des composants et fixations.

L’ensemble des essais mécaniques est réalisé dans le laboratoire de SIKA Industrie, grâce à Thomas Delhaye, ce qui permet de réduire notablement le délai d’instruction de la procédure. 

Une surfaçade entièrement fabriquée en usine

Une fois les essais en laboratoire validés, reste à sécuriser la fabrication des pièces composites. La question de la maîtrise de la qualité et de la traçabilité des matériaux est grandement simplifiée par le fait que SIKA fournisse l’ensemble des matériaux des rubans. Les partenaires du projet organisent ensuite le transfert de technologie vers les fabricants : Le Prince Borel et SMM Technologies.

Patrick Noirclerc de SIKA Industrie accompagne la mise en œuvre de la technique d’infusion de résine retenue pour la fabrication des habillages de coursives (112 éléments, 32 moules différents).

Certains détails sont finalisés : les angles des rubans sont rechargés avant usinage pour qu’ils ne s’émoussent pas pendant le transport et la pose, ou lors du déplacement des nacelles utilisées pour l’entretien des façades.

infusion d’un élément de coursive
Image: Infusion d’un élément de coursive

Un plan qualité spécifique au projet est défini. Son respect est contrôlé par le CSTB via un audit du fabricant. La post-cuisson des rubans est particulièrement surveillée. Les contrôles de fabrication définis dans le dossier d’ATEx sont supervisés par les équipes de Bouygues elles-mêmes.

Le premier ruban sort d’usine en septembre 2019.

Dans la foulée, les experts de la commission d’ATEx valident favorablement la conception, la fabrication et la technique de pose de la surfaçade en matériaux composites. Ils soulignent dans leur avis la qualité du dossier technique remis par le groupement. 

L’accompagnement sur site

Le premier ruban est installé sur l’immeuble en avril 2020.

C’est Edouard Jaffre, de Bouygues Bâtiment Ile-de-France Rénovation Privée, qui prend en charge la logistique de montage. La complexité du projet (rappelons que chaque pièce est unique) est compensée par la nature des matériaux et la fabrication en usine. La précision de réalisation des pièces, associée à leur légèreté permet de simplifier le montage.

L’immeuble Latitude est livré en septembre 2021. 

Conclusion

Pour faire passer un immeuble, dans un délai très court, des années 1970 à 2021, trois sociétés, Bouygues Bâtiment Ile-de-France Rénovation Privée, MECA et SIKA se sont alliées, apportant chacune leur savoir-faire. Cette alliance, basée sur l’usage intensif des matériaux composites, a permis le strict respect des dessins initiaux des architectes, tout en garantissant légèreté de formes et durabilité.

Cet article est à retrouver dans le JEC Composites Magazine N°144 de Janvier/Février 2022. Abonnez-vous aujourd’hui et profitez du dernier numéro, qui comprend les dernières innovations présentes sur JEC World 2022.

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