Construit en bois comme par magie

Médias

D'autres médias…

Lors de la conception du nouveau bâtiment événementiel sur le site du zoo Knie pour enfants à Rapperswil/CH, l'architecte Carlos Martinez avait un drap magique en tête. Le directeur du cirque Franco Knie Senior y a vu un chapeau magique et plus d'un visiteur a eu l'impression de voir un chapiteau de cirque. Mais qu'on y voie un chapeau magique, un chapiteau de cirque ou un drap magique, la construction est en tout cas magique!

L'aspect magique ne se limite pas au bâtiment qui vient d'être inauguré et qui servira de lieu de représentation de cirque pendant la journée et de lieu événementiel multifonctionnel le soir. L'ensemble de la construction, de la planification au montage sur le chantier, est un exemple fantastique de ce qui est possible dans la construction en bois. Un tel projet ne peut être que le fruit d'une collaboration intensive et dépend toujours d'une bonne équipe. Cela tombe bien : du maître d'ouvrage Knie aux ingénieurs de Pirmin Jung en passant par le planificateur général Ghisleni, tous les participants se connaissaient déjà pour avoir travaillé sur d'autres projets. C'était également le cas des experts en formes libres de Blumer Lehmann, qui ont été intégrés à l'équipe pour la planification et la mise en œuvre de la structure porteuse en coffrage inhabituelle.

Un travail d'équipe interdisciplinaire

L'idée de réaliser le projet en bois est venue des architectes. Une construction légère, par exemple avec une structure de membrane, n'était pas envisageable pour des raisons d'insonorisation ; une construction en béton aurait été trop lourde. Mais un avantage essentiel de la construction en bois a été décisif : grâce à la construction par éléments très efficace, la structure en bois a pu être préfabriquée en usine, alors que les fondations en béton et la structure des murs étaient encore coulées sur le chantier. En effet, le calendrier serré s'est avéré être l'un des plus grands défis pour les planificateurs. Le temps de montage réduit sur le chantier a également résolu un autre problème pour le planificateur général Ghisleni : les nuisances sonores pour les riverains et les animaux du zoo pour enfants du Knie ont pu être réduites au minimum.

Soulevé comme par magie, le toit en porte-à-faux s'élève à 26 mètres de hauteur au total. Cette forme de toit particulière a été rendue possible par une structure complexe de coffrage, conçue par les ingénieurs en structure de Pirmin Jung. La structure plissée en bois est maintenue par des anneaux de pression en bois et un anneau en béton et a pu être surélevée grâce au déploiement, de sorte que l'espace intérieur convient même aux numéros de trapèze. La forme strictement symétrique en rotation a permis la production économique de douze éléments en bois identiques et de douze éléments en bois réfléchis ; deux éléments de toit donnent chacun une paire qui est posée sur l'un des douze points bas de la noue sur les niches dans l'anneau de traction en béton. Le couronnement est ce que l'on appelle le "chapeau", qui constitue l'élément spécial de finition.

Les spécialistes des formes libres de Blumer-Lehmann AG ont soutenu les planificateurs dès la réalisation technique de la géométrie et ont créé un mock-up sur lequel les participants ont pu clarifier d'autres étapes pour la réalisation détaillée et la production. Pour la planification détaillée, Blumer Lehmann a modélisé tous les éléments en 3D. Les éléments ont pu être planifiés et préprogrammés avec précision sur le modèle paramétrique. Les passages de câbles pour les installations techniques ont ainsi été évités dans les éléments dès la phase de planification. Les éventuelles collisions lors du processus de production ou de montage ont pu être identifiées et éliminées dès le modèle 3D.

Préfabrication jusque dans les moindres détails

Les éléments ont été entièrement préfabriqués dans les halls d'usine de Blumer Lehmann. "La particularité de ce projet est la combinaison de la construction par éléments et de la forme libre. À cela s'ajoute le fait que les 24 éléments sont doublement courbés. C'est également une particularité, car la courbure concerne l'ensemble des éléments et pas seulement certaines nervures porteuses", se souvient Jan Hempel, chef de projet chez Blumer Lehmann. Les nervures et les traverses sont en bois lamellé-collé. Après le débardage, les éléments ont reçu un double coffrage diagonal de 24 millimètres d'épaisseur, qui a été plié et cloué à la main. Le bois utilisé est de l'épicéa indigène, que les concepteurs ont utilisé dans la construction complexe de manière si naturelle que le matériau peut déployer tous ses atouts.

Le revêtement du toit était également prévu pour la préfabrication dans la planification de l'usine de Blumer Lehmann. Ainsi, les bardeaux caractéristiques du toit en tôle de zinc ont été appliqués par la ferblanterie du bâtiment dès l'usine. Sur le chantier, il ne restait plus qu'à sceller les joints de noue et à fixer les tôles de raccordement lors du montage.

L'insonorisation et l'acoustique jouant un rôle important, l'ossature coffrante montée à partir des 24 éléments a été entièrement revêtue de l'intérieur. Pour cela, 470 panneaux acoustiques ont dû être préfabriqués dans les ateliers de Blumer Lehmann - à partir de plaques à trois couches pliées dans le moule et munies d'une perforation.

La sécurité malgré des éléments de construction pesant plusieurs tonnes

Le montage sur le chantier a été l'un des grands défis du projet, en raison des dimensions des différentes pièces, des charges élevées des éléments de toiture pesant jusqu'à quatre tonnes et de la précision d'ajustement lors de l'assemblage des éléments. Sans oublier la (mauvaise) météo, qui n'a malheureusement pas été de la partie lors du montage du chapeau magique. Garantir la sécurité lors du montage a donc été l'une des plus grandes tâches du chef de chantier et de la direction du projet. Afin de ne pas mettre inutilement en danger les monteurs, les "derniers mètres" du chapeau magique avaient déjà été regroupés en un seul élément lors de la planification et préfabriqués entièrement en tant qu'élément spécial, c'est-à-dire ici aussi avec les travaux de toiture. Le "chapeau" de près de 20 tonnes a été soulevé, ajusté et fixé sur place à l'aide d'une grue spéciale. Le directeur du cirque et maître d'ouvrage Franco Knie Senior était visiblement enthousiaste : "J'ai l'habitude, au cirque, que l'on monte et démonte rapidement, mais ce qui a été réalisé ici est tout simplement incroyable !"