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Groupe scolaire Saint-Denis : l'intelligence du béton et du bois

© Cyberarchi 2020

Depuis avril 2011, la Ville de Saint-Denis a engagé des travaux d'extension et de restructuration de l'ensemble scolaire Anatole France. Pour mettre en relation ces différentes composantes, une façade trait d'union en bois et verre abritant la nouvelle unité de restauration sera signée Fabienne Bulle.

 
 
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La Maîtrise d'OEuvre, Fabienne Bulle Architecte, a souhaité mixer des éléments de structure bois et béton, en donnant la part belle à l'utilisation du bois. Afin de se conformer au cahier des charges, le projet imaginé nécessitait de trouver une solution adaptée aux grandes portées et charges importantes. L'ensemble scolaire Anatole France existe depuis 1890 selon les sacro-saints principes « Jules Ferry ». Il a ensuite connu de nombreuses transformations. La plus conséquente date de 1995 et concerne l'implantation au coeur du site d'un restaurant scolaire associé à un centre de loisirs. Ce double programme a ainsi donné naissance à l'entité « groupe scolaire » complet mais sans aucune cohérence architecturale.

Chantier d'extension-restructuration

A la suite d'un appel d'offre public lancé en octobre 2010, c'est l'entreprise générale Fayolle & Fils qui a été retenue pour le lot béton. Le lot bois a été sous-traité à l'entreprise de charpente CMB. Le chantier d'extension-restructuration du groupe scolaire Anatole France se décompose en 3 phases : de avril 2011 à fin juin 2012 (construction de l'extension comportant 13 classes élémentaires et maternelles ainsi qu'une nouvelle unité de restauration scolaire), de juillet 2011 à octobre 2012 (réaménagement de l'entrée de la maternelle et des locaux du centre de loisirs) et de juillet 2011 à août 2013 (rénovation des bâtiments existants, maternelle et élémentaire).

La phase actuelle du chantier concerne la création d'une extension R+1 Façade rue de la Harpe : la nouvelle unité de restauration en bois et verre sera dotée d'avancées horizontales, de brise-soleil et de stores d'occultation pour garantir la protection solaire. Juste à côté au R+1, la nouvelle cour maternelle sera protégée grâce à une orée de rondins de bois de châtaigniers en guise de brise-soleil. Façades du boulevard Anatole France et du boulevard de la Libération. Fabienne Bulle Architecte a préféré parer les façades des nouvelles salles de classe d'une seconde peau de briques ajourée (matériaux de prédilection de Jules Ferry) mais satisfaisant ici une mise en oeuvre contemporaine en cohérence avec l'école existante et les immeubles de logements mitoyens.

Deux matériaux diamétralement opposées

Pour l'entreprise générale Fayolle & Fils, la difficulté technique de ce chantier réside dans les approches diamétralement opposées entre les 2 matériaux (bois et béton) alors que les deux structures sont complémentaires. En phase d'études, le bois nécessite un travail en amont plus important : 1 590 heures pour la partie bois / 500 heures pour la structure béton. En phase de préfabrication en atelier : 2 356 heures pour la partie bois, en raison de la complexité du site (accès difficile), CMB a préféré pousser au maximum la préfabrication pour limiter le temps d'intervention sur le chantier. Et en phase de mise en oeuvre sur le chantier, la pose du bois est beaucoup plus rapide : 4 046 heures pour la partie bois, 15 000 heures pour environ 1 680 m3 de béton.

Dans la mesure où l'ossature bois est composée d'éléments préfabriqués destinées à être posée sur un support béton, il est important que la mise en oeuvre du béton soit parfaitement exécutée. Dans le cas contraire, cela oblige à faire des reprises de support. Sur ce chantier, l'avantage du bois réside dans sa préfabrication et sa mise en oeuvre rapide. Une fois les pièces dimensionnées et préfabriquées, l'assemblage, tel un lego, ne nécessite ni l'utilisation de coffrages ni d'étaiement, contrairement à la structure béton. La mise en oeuvre des deux structures bois et béton a été réalisée à l'aide d'une grue à tour en 4 mois.

Un travail d'étude d'exécution important

La construction de l'extension nécessitait d'atteindre des portées allant jusqu'à 10 mètres en plancher et de supporter des charges d'exploitation de 250 kg. Après plusieurs échanges entre la Maîtrise d'OEuvre, l'entreprise de pose CMB et le fabricant Metsä Wood, la solution retenue a été celle des caissons Kerto-Ripa, capables defranchir des portées de 12 mètres en plancher et 20 mètres en toiture. Fabriqués à partir du Kerto-S (nervures) et du Kerto-Q (voile structurel), les éléments sont assemblés par collage structurel, grâce à un procédé sous avis technique. Les caissons structurels Kerto-Ripa utilisés sur le chantier du Groupe Scolaire Anatole France sont fermés en forme de H, avec un panneau structurel au-dessus et en dessous des nervures. Ils mesurent 2,40 m de large par 10 m de long. Ce système constructif intègre plusieurs fonctions en un seul caisson : son utilisation en plancher solutionne les contraintes d'isolation acoustique et de contreventement de la structure en conservant un large volume d'exploitation intérieur. A noter également que le plénum technique est réduit grâce au passage des réseaux directement intégrés au caisson.

Pour mener à bien ce projet, CMB a accompli un travail d'étude d'exécution important et minutieux pour valider tous les détails (calculs des caissons, raccords avec les maçonneries, dimensionnement acoustique, stabilité au feu, étude du passage des fourreaux électriques) et anticiper la préfabrication, notamment le passage des fluides dans les caissons destinés à rester visibles en sousface. Afin de garantir un confort acoustique et thermique optimal, le caisson Kerto-Ripa a été rempli de laine minérale, d'épaisseur différente en fonction des panneaux. A noter enfin que le caisson assure une stabilité au feu de 30 minutes. Une fois préfabriqués, les caissons sont livrés sur le chantier avec leurs sangles de levage, prêts à être montés. La rapidité de pose est à souligner : en une seule opération de la grue, un caisson Kerto-Ripa de 24 m2 est posé.

B.P

Groupe scolaire Saint-Denis : l'intelligence du béton et du bois
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