Gare routière d'Aarau

Aérien et léger, le plus grand coussin d'air du monde à une chambre flotte au-dessus de la nouvelle gare routière de la ville d'Aarau (CH). La population d'Aarau surnomme affectueusement le nouveau toit de la gare routière "Wolke" (nuage). Une équipe bien organisée de planificateurs et d'entrepreneurs spécialisés a réalisé ce projet technologiquement novateur en six mois de construction. Le haut degré de préfabrication et l'expérience acquise lors de la construction d'une maquette ont contribué à ce résultat.

Grâce au coussin d'air à plusieurs couches, la structure porteuse minimaliste est visible de manière différente selon la perspective et les conditions d'éclairage, le toit n'est jamais le même.

Notre vision : le toit de la gare routière comme art fonctionnel dans l'espace urbain.

Construction

Le caillebotis en acier plat de forme libre, posé sur 11 piliers en acier à 7 m de hauteur au-dessus de la chaussée, couvre 1 070 m² et comporte un évidement central. Les poteaux de la toiture (tubes 298,5x14,2) sont encastrés dans la table en acier et articulés à leur base sur la dalle du parking souterrain. Pour des raisons optiques, ils sont inclinés jusqu'à 8° en direction des quais de bus.

Les têtes de poteaux en forme d'étoile sont intégrées à la même hauteur dans le caillebotis plat en tubes rectangulaires (400x200x8) par le biais de raccords vissés HV résistants à la flexion. Chaque tête de support est reliée à 4 à 8 tubes rectangulaires. La bordure de toit extérieure et intérieure de forme libre (tubes 355,6x10) est vissée au caillebotis en acier par de courts bras en porte-à-faux résistants à la flexion et à la torsion. Les tubes de bordure cintrés ont été ajustés, fixés en position, soudés sur place puis peints en se chevauchant.

Derrière le bandeau en aluminium en forme de V se trouvent les tôles de butée pour les fourches des câbles, la gouttière périphérique et un petit "garde-corps" qui retient la neige qui glisse et sur lequel l'EPI est accroché pour la révision et l'entretien.

Les câbles en acier inoxydable (Ø 8-12 mm), dont la longueur peut atteindre 41 m, se tendent d'un bord à l'autre et forment, avec les nœuds en 2 parties aux croisements des câbles, un réseau de câbles dans l'espace avec une géométrie de maille libre. En raison de la faible portée des films, nous avons réparti les câbles de manière à ce que la plus grande dimension des mailles soit limitée par un cercle inscrit de 150 cm.

Les nœuds du filet de câbles, développés en fonction du projet, assurent la position des câbles-le pendant le montage ainsi qu'en cas d'une improbable panne prolongée de l'alimentation en air de soutien.

Un défi particulier consistait à intégrer l'équipement technique de manière invisible dans la structure porteuse. En effet, quel nuage possède déjà des conduites d'eaux usées, des câbles électriques et des tuyaux d'air ? Nous avons donc conçu les profilés creux comme des supports de tubes vides soudés de manière étanche à l'air et les avons couplés de manière étanche aux fluides au niveau des joints vissés HV avec des joints toriques. Comme les tuyaux d'évacuation des eaux usées sont déviés par un tube de coude au niveau des têtes de poteaux, ces dernières sont élargies de manière conique et les pieds de poteaux se terminent sous le plancher dans un puits d'énergie. À l'exception de l'écran périphérique en aluminium en forme de V, tous les éléments de construction sont porteurs, façonnent ou assurent l'étanchéité aux fluides. Tous les assemblages et renforts sont conçus "à vue".

La structure porteuse en acier est conçue de manière à ce qu'un des 11 piliers puisse tomber en panne. Afin de permettre un montage rapide au printemps 2013, la table en acier a été prémontée, soudée et démontée à l'aide d'un géomètre sur le site d'alignement de Kriens (CH) en hiver 2012.

CoussinETFE

Le film supérieur bleu et le film inférieur transparent sont imprimés de bulles d'air. Afin d'obtenir un design varié avec des bulles d'air aussi grandes que possible, le marché de l'impression a été attribué à l'entreprise disposant du plus grand rouleau d'impression disponible, d'une circonférence de 1,26 mètre. La multiplicité lisible des couches du toit en filets de cordes, en film ETFE bleu imprimé et en film ETFE clair imprimé, ainsi que la construction de la table à l'intérieur créent, de jour comme de nuit, un jeu intéressant et jamais identique de lumière et d'ombre, de visible et de caché.

Le coussin est une référence absolue en matière d'étanchéité. Il a été démontré que le coussin d'air reste gonflé même en cas de panne de 24 heures. C'est remarquable, car tant le film supérieur que le film inférieur, composés chacun de trois panneaux de film, ont été assemblés sur le chantier par adhérence et de manière étanche à l'air, et 11 supports traversent le film inférieur.

La soufflerie a pour fonction de maintenir la pression du coussin et de l'adapter aux saisons, mais elle ne s'occupe généralement que de faire circuler l'air pour que l'humidité diffusée puisse être absorbée par le séchoir. Les coûts d'exploitation avérés de l'alimentation en air de soutien s'élèvent donc à un franc suisse par mètre carré et par an. Si, malgré toutes ces précautions, l'alimentation en air d'appoint devait tomber en panne pendant une période prolongée, des tuyaux flexibles en téflon placés entre les deux films permettent d'éviter la formation de poches d'eau sur le film supérieur.

Développement durable

Tous les matériaux utilisés dans le projet sont purs et entièrement recyclables, y compris le film ETFE. La valeur visuelle du toit de la gare routière sera conservée longtemps : d'une part parce que l'acier intérieur reste propre pendant toute la durée de vie, d'autre part en raison de la surface durablement antiadhésive du film ETFE (faible tension superficielle). La saleté ne peut pas y adhérer et est simplement rincée par la pluie. Même les films exposés aux intempéries pendant de nombreuses années sont généralement propres et difficiles à distinguer des films neufs. L'entretien du toit se limite au lavage des supports, à des contrôles visuels et au remplacement annuel de la natte filtrante devant la grille d'aspiration de l'installation de circulation d'air économique. Un revêtement C4-lang protège l'acier contre la corrosion ; c'est une classe de protection anticorrosion supérieure à celle requise pour tenir compte des 50 ans d'utilisation.

Conclusion

Le toit de la cour de bus d'Aarau pose de nouveaux jalons dans la formation de bâtiments fonctionnels urbains - un lieu qui rend joyeux et qui est volontiers adopté par les citoyens d'Aarau a vu le jour.

Rapport explicatif de formTL ingenieure für tragwerk und leichtbau GmbH pour la soumission au Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015