LCDLA - PRÉSENTATION - DUO et Belastingdienst Groningen, UNStudio

DUO et Belastingdienst Groningen © Rob Hoekstra

Aux Pays-Bas, des racines et des ailettes signées UNStudio

Dans le numéro de septembre 2011 du mensuel Bouwwereld, édité aux Pays-Bas, Josine Crone propose une visite technique du nouveau bâtiment livré à Groningen, dans le nord du pays, par l’agence amsterdamoise UNStudio. La journaliste s’émeut des ailettes fluides des façades et s’enthousiasme d’un financement sous forme de partenariat public-privé.

UN CONCEPT ORIENTE VERS LE SOLEIL ET LE VENT
Josine Crone | Bouwwereld | Pays-Bas
13-09-2011
Adapté par: Michael Koller

GRONINGEN - Le lieu du nouveau bâtiment des services DUO et Belastingdienst* s'avère très exposé au vent et c'est ce qui a inspiré l'architecte Ben Van Berckel de UNStudio pour imaginer un concept où les éléments naturels jouent un rôle central. Le vent et le soleil ont eu une influence majeure pour la forme générale du bâtiment mais aussi pour la manière dont la façade a été travaillée.
Les nouvelles formes fluides de ce bâtiment, à la place des anciennes tours rectangulaires, détournent le vent et améliorent de cette manière le micro climat. La forme arrondie de ce complexe de tours donne un aspect extrêmement sympathique au bâtiment. Avec une hauteur de 92 mètres pour la grande tour, cet ensemble change profondément la ligne d'horizon (skyline) de Groningen.

Selon les études techniques du bureau d'études Arup, la forme arrondie dérive le vent du bâtiment dans le sens vertical mais aussi horizontal. La façade de ce bâtiment avec des ailettes très profondes et très sculpturales joue un rôle déterminant pour limiter l'impact du vent. De plus, elle protège du soleil en limitant le réchauffement des pièces et en optimisant la luminosité.

DUO et Belastingdienst étaient auparavant situés sur le même terrain dans deux tours en béton. Les anciennes tours vont être démolies après le déménagement tandis qu’est prévu à leur place un parking doté d’un pavillon multifonctionnel destiné à accueillir des espaces de commerces. Le complexe en sa totalité doit être livré en 2013.
Si l’espace du chantier était restreint par la présence des tours existantes, après leur démolition, le bâtiment, situé près d'une forêt, sera encastré dans un cadre environnemental ressemblant à un parc. La durabilité était un thème très important pour ce développement. Les intentions affichées étaient celles d’une construction intégrée, d’une réduction de consommation d'énergie et d’une flexibilité d'utilisation.

DUO et Belastingdienst Groningen © Rob Hoekstra

Un contrat et un concept partenarial
Le projet est l’un des trois oouvrages pilotes d'une coopération entre le privé et le public (avec la présence des services des bâtiments d'Etat) grâce à un contrat DBFMO, contrat qui intègre la conception, la construction, le financement, la maintenance et l'exploitation. L'échéance est ici de 20 ans. Cela signifie que ce consortium doit livrer pour 20 ans des prestations fixées d'avance et, en contrepartie, il reçoit une indemnité de la part des utilisateurs.

Ce partenariat entre public et privé a amené - et ce dès le départ - tous les partenaires (concepteurs, installateurs et techniciens) à travailler de manière collégiale et intensive pour acquérir un résultat optimal dans les solutions de maintenance. Cette méthode de travail stimule la créativité et l'innovation pour la construction d'un bâtiment durable. Le coût de construction est en règle générale plus élevé mais il se rentabilise au cours des vingt premières années d'utilisation car le cycle de vie des matériaux est intégré dans la conception. Ce type de projet se rentabilise d'autant mieux qu'avec un DBFMO les partenaires sont liés par les mêmes avantages.

Le travail avec un contrat DBFMO conduit, selon l'architecte Van Berkel, vers un développement du projet plus cohérent. «Cette manière de travailler n'est pas toujours appréciée par mes collègues mais je trouve vraiment que le processus de la conception devient plus intéressant parce que les règles de cette collaboration sont très claires dans un DBFMO. Il fait appel à l'intelligence et à la créativité parce que chacun travaille intensivement avec l'autre et cela permet l'émergence de solutions très intégrées. On le voit dans les solutions qui ont été trouvées au niveau de la construction, des installations, de la logistique et de l'utilisation. Nous avons partout essayé d'optimiser l'efficacité de l'utilisation du bâtiment. Cela a conduit à un résultat très singulier», dit-il.

DUO et Belastingdienst Groningen © Rob Hoekstra

La construction
De par ses façades très ondulantes, la construction du nouvel ensemble a demandé beaucoup d'attention.
Toutes les dalles ont des formes différentes et les 1.250 colonnes ne sont pas toujours alignées parce qu'elles poursuivent une ligne parallèle à la façade. Le constructeur Arup a conçu une structure en béton partiellement préfabriquée. La stabilité est assurée par deux grands noyaux autour des cages d'ascenseur et par deux murs de renforcement de 700mm d'épaisseur sur le pignon. Les noyaux ont été montés avec un coffrage mobile.

Les colonnes rondes de la structure principale sont préfabriquées. Pour limiter les variantes, on a prédéfini neuf différentes colonnes inclinées. Les dalles en béton sont faites avec des tuyaux incorporés avec une activation de l'inertie thermique du béton. Avec celui-ci, les faux plafonds n'étaient pas nécessaires.

La venue d'air frais est permise grâce au vide laissé au-dessous du plancher creux du dernier étage. En intégrant de cette manière les installations dans les dalles, cela a permis de ramener la hauteur des étages à 3,30m. Au final, la hauteur totale du bâtiment a pu être réduite de 7,50m par rapport à un bâtiment traditionnel possédant des faux plafonds. L'éclairage et l'installation des sprinklers sont intégrés dans des ovales suspendus aux dalles et sont dispersés dans le plafond.

Le 11e étage, qui limite la partie basse de l'ensemble, se prolonge dans la partie de la tour et se différencie des autres étages. A ce niveau se trouvent toutes les installations, les services de TIC et les serveurs. Autour de cet étage, les façades sont couvertes de grilles. Avec l'aide du vent, toujours présent à cette hauteur, de l'air frais est aspiré très efficacement pour la ventilation.

DUO et Belastingdienst Groningen © Rob Hoekstra

Les ailettes fluides
Le plus surprenant sont sans doute les ailettes des façades. Celles-ci ont des fonctions diverses. L'effet dynamique se produit parce que la profondeur et la hauteur des ailettes varient selon l'orientation des façades vis-à-vis du soleil. Sur le côté sud, ces ailettes sont profondes et basses. Sur le côté nord, elles sont plates et basses, tandis que sur les côtés est et ouest, elles sont plates et hautes. Entre ces points extrêmes, les ailettes suivent une modulation fluide. La ligne la plus extérieure de ces ailettes suit dans leur hauteur et leur profondeur le calcul précis d'Arup pour en optimiser l’efficacité.

Les ailettes ne sont certes pas absolument fluides mais segmentées en éléments d'une largeur de 1,20m. Au point de rencontre entre la construction basse et la construction haute, il y a un noyau d'intersection où le profil du côté nord se transforme en profil du côté sud. Cette forme astucieuse doit empêcher l'entrée du soleil dans les espaces intérieurs mais favoriser pourtant la luminosité dans le bâtiment ce qui conduit à une économie dans l'utilisation de la lumière artificielle.

Ce concept conduit également à la forme très expressive du bâtiment. Les ailettes sont composées de panneaux sandwich très fins d'Alpolic. Ils sont revêtus d'une couche de protection métallique en blanc brillant (lumiflon). Les panneaux composites d'une épaisseur de 6mm ont une coque en aluminium et un noyau en matériau plastique. Les panneaux sont fixés sur un cadre en acier triangulaire.

A cause de l'impact du vent sur le bâtiment haut, des mesures supplémentaires pour verrouiller les panneaux ont été prises. En-dessous des joints et entre les panneaux se trouvent des profils en U qui assurent l'évacuation de l'eau. Celle-ci peut s'écouler au bout des ailettes de ces profils. La vraie étanchéité est assurée au niveau de la façade vitrée par une feuille étanche entre les bandes vitrées qui englobent également l'isolation le long des dalles en béton. Les ailettes triangulaires ne sont pas étanches. La vapeur qui se forme par condensation peut s'échapper à l'aide de la ventilation naturelle.

DUO et Belastingdienst Groningen © Rob Hoekstra

Façade sur rails
Les vitres derrière les ailettes sont ajustées selon les ouvertures entre les ailettes. Les seuils, pour des raisons économiques, n'ont pas la même forme que les ailettes et ils sont rectangulaires. Les fenêtres courent derrière les lignes fluides des ailettes. Un des facteurs qui a compliqué l'exécution résidait dans les dalles en béton qui se prolongent au-delà de la ligne de la façade. Les dalles sont en porte-à-faux par rapport à l'alignement des colonnes, elles peuvent s'affaisser de 50mm maximum.

Cette déformation doit être compensée par la façade. Les panneaux de façades sont donc coulissants et fixés sur un rail. Ce système de rail est maintenu par les dalles en béton. Pour nettoyer les façades, il y a deux installations prévues sur le toit. Cependant, la différence de profondeur des façades a représenté, pour développer une fonction de lavage notamment, une contrainte particulièrement difficile.

DUO et Belastingdienst Groningen © Rob Hoekstra

La durabilité
Comme nous l'avons déjà mentionné, une grande attention a été apportée à la durabilité du projet. Cela s'exprime par la diminution du volume de refroidissement et par la diminution de la lumière artificielle grâce à la forme des ailettes des façades. Les ailettes profondes sur le côté sud retiennent une grande partie de la chaleur et la nécessité de refroidissement s'en voit diminuée, permettant ainsi une réduction de l'énergie utilisée. Les ailettes plus plates au contraire permettent de faire entrer davantage de lumière et, par conséquent, de la chaleur. Cela conduit à des profits d'énergie en demi-saisons. Le soleil qui ne rentre pas directement dans les espaces intérieurs est renvoyé de manière à gagner de la lumière indirecte.

La combinaison entre l'activation de l'inertie thermique du béton et le stockage de chaleur et de fraîcheur dans le sol réduit le besoin de sources d'énergie extérieures. Le système de ventilation avec l'aspiration de l'air frais au travers des grilles sur la façade du 11e étage permet une alimentation d'air frais grâce aux espaces creux du sol.
Ce système est dérivé d'un principe de ventilation utilisé dans les hôpitaux apportant un courant moins gênant et plus détendant que les installations de traitement d'air classique. L'air est évacué par un conduit central à côté des ascenseurs. La chaleur produite dans le local informatique et les bureaux peut être utilisée dans l'avenir pour chauffer les habitations des alentours.

Le bâtiment offre de l'espace pour 2.500 personnes et un parking souterrain pour 1.300 vélos et 700 voitures. Au cours de la conception du complexe, on a pris en compte une possible transformation du bâtiment en appartements. C'est pour cela que les localisations des ascenseurs, des cages d'escaliers et des locaux techniques ont été soigneusement choisies. On a également préféré une trame de 1,20m au lieu de celle traditionnelle des bureaux de 1,80m.
Le futur dira si cette transformation se réalisera. Dans tous les cas, il est extrêmement positif d'avoir pris en considération cette éventualité.

Fiche technique
Localisation : Kempkensberg 12, 9722 AX Groningen
Maître d'ouvrage : Rijksgebouwendienst Den Haag
Architecte : UNStudio Amsterdam
Constructeur : Arup Amsterdam
Execution : Consortium DUO* (Strukton, Ballast Nedam et John Laing, en collaboration avec UNStudio, YNNO, Lodewijk Baljon Tuin - en Landschapsarchitecten et ISS Facility Services)
Consultant installations : Arup Amsterdam
Consultant acoustique : DGMR Arnhem
Paysagiste : Lodewijk Baljon Tuin - en Landschapsarchitecten
Architectes intérieurs : Studio Linse & UNStudio
Surface bureaux brute : 48.000m²
Coût des travaux : environ 100 millions Euro, incl. installations, excl. TVA
Livraison : mars 2011

* DUO est un acronyme qui signifie aux Pays-Bas 'Agence exécutive de l'éducation' tandis que 'Belastingdienst' correspond aux services fiscaux néerlandais

Aux Pays-Bas, des racines et des ailettes signées UNStudio - Le Courrier de l'Architecte
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