Rénovation de la voile solaire du Westfalenpark de Dortmund

Les structures porteuses planes de grande portée en béton faisaient partie des constructions de toit typiques qui caractérisaient l'architecture des premières décennies d'après-guerre. La voile solaire de Dortmund, conçue par l'architecte Günter Behnisch comme un toit flottant pour l'exposition horticole fédérale de 1969 dans le Westfalenpark de Dortmund, correspond au langage architectural de cette époque ; il s'agit également de la première structure porteuse de surface en bois avec des bords libres. Le paraboloïde hyperbolique de grande portée a été construit comme une coque nervurée précontrainte avec trois couches de coffrage et des éléments de bordure en bois résistants à la flexion, les points hauts sont maintenus par des supports de compression et des câbles de traction.

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Voile d'ombrage du Westfalenpark — crédit image (ID:338906)

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Des dommages massifs à la substance du bois et à la structure de haubanage ont eu pour conséquence que la stabilité de la voile d'ombrage n'était plus assurée et que l'objet devait être bloqué.

Un concept de rénovation compatible avec le patrimoine

Pour la remise en état et la conservation durable de la voile d'ombrage classée monument historique, la ville de Dortmund a réalisé, avec le soutien de la Fondation Wüstenrot à but non lucratif, une étude de faisabilité avec un concept de rénovation compatible avec le patrimoine. Le bardage en bois de la couverture du toit et les poutres en bois de la sous-construction ont besoin d'être fortement rénovés. Il en va de même pour les piliers en bois existants avec des éléments en acier et les haubans. Pour la rénovation, un échafaudage est construit sur la surface de base totale de la voile solaire, sur lequel la coque du toit est déposée et un filet en fibres de carbone est posé pour assurer la statique par le haut. Les parties en bois en mauvais état sont remplacées par des lamelles en fibre de carbone.

La rénovation de la voile d'ombrage a débuté à l'été 2018. Les travaux devraient s'achever au milieu de l'année 2020.

Combinaison d'échafaudages porteurs, de protection et de travail

L'ouvrage est d'abord soutenu par TEUPE au moyen d'un échafaudage combiné de support, de protection et de travail, soulevé hydrauliquement puis redescendu au millimètre près à la position théorique et ajusté avec précision.

Géométrie hyperbolique de la toiture

L'échafaudage se compose d'une combinaison de poteaux d'échafaudage porteurs pour charges lourdes et d'environ 9 800 m³ d'échafaudage spatial modulaire adapté à la géométrie hyperbolique de la surface du toit. La géométrie spéciale de l'ouvrage et les situations de changement de charge considérables qui en résultent ont exigé une haute qualification professionnelle pour le traitement technique complexe de la construction de l'échafaudage porteur, y compris les travaux hydrauliques.

26 presses hydrauliques commandées de manière synchrone par un système de mesure de déplacement

Pour soutenir la surface du toit par adhérence à chaque point d'appui, 26 presses hydrauliques d'une capacité de charge de 100 à 300 KN étaient nécessaires. Celles-ci ont été commandées de manière synchrone par un système de mesure de course commandé par ordinateur. L'alimentation était assurée par une pompe hydraulique pouvant activer simultanément 28 vérins hydrauliques.

Le coffrage en bois a été recouvert pour le protéger des intempéries. Afin de ne pas mettre en danger les travaux de rénovation, toute la surface du toit, d'une superficie totale d'environ 2.500 m², a été recouverte d'une structure de tente.

La société Teupe & ; Söhne Gerüstbau GmbH a été chargée de l'exécution de tous les travaux d'échafaudage nécessaires à la rénovation de la voile solaire, de la mise en place des échafaudages de travail et de support ainsi que des constructions de soutien et du positionnement hydraulique de la surface du toit. En outre, Teupe GmbH Stahlbau a été chargée de l'installation des nouveaux haubans et de l'exécution de tous les travaux de construction métallique.