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CONCEPTION OF SPECIAL 'ETFE' ROOFS FOR A COMMERCIAL MALL IN TOURS

- 'FALSE TWINS' PROJECT PRESS RELEASES 22.11.2011

www.aficonsulting.com

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Eric DUFOUR architect - 9 avenue de Taillebourg 75 011 PARIS - T. + 33 (0)1 43 72 23 66 - E : afi@aficonsulting.com

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- 'FALSE TWINS' PROJECT -

* Article published in newspaper "Les Echos" _ 18.11.2011

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DOSSIER IMMOBILIER

JEUDI 18 NOVEMBRE 2010 LES ECHOS

A Grenoble, une Caserne bonne pour le commerce La reconversion de la caserne de Bonne se complète de galeries commerciales croisant leurs parcours avec la ville. uvert depuis deux mois, il a déjà accueilli un demi-million de personnes », déclare son directeur, Patrick Rolland. Propriété de Mercyalis, le nouveau centre commercial La Caserne de Bonne porte tout simplement le nom du quartier de Grenoble qui l’accueille : une ancienneenclavemilitairecédée à la ville en 1990 et reconquise sur le mode écologique dans le cadre du programme européen Concerto, qui promeut l’efficacité énergétique et le recours aux énergies renouvelables. Cette ZAC de 8,5 hectares définie par l’urbaniste Christian Devillers et aménagée par la Sages avec Aktis Architecture se distingue par sa mixité, sa densité et ses performances environnementales. L’enceinte d’autrefois a été mise à bas, les élégants bâtiments du XIXe siècle réappropriés et le beau dégagement de la place d’armes transformé en un parc de 3,5 hectares par la paysagiste Jacqueline Osty. Le centre commercial,lui,redessinelenord dusite.Tailléeensifflet,sonentrée principale se situe à l’angle du

Le secret des voûtes aériennes du centre commercial : des arceaux en acier portant des coussins gonflés en membrane d’éthylène tétrafluoroéthylène.

La forme gonflée de L’Heure tranquille à Tours ARCHITECTURE

Pour accroître son attractivité, le centre commercial du quartier des 2 Lions s’est coiffé de voûtes légères qui épousent les courbes du mail de leurs formes fluides. ’Heure tranquille – c’est son nom – était au départ un centre commercial comme les autres, un projet sans histoire, parachuté dans la ZAC des 2 Lions, le nouveau quartier de Tours en bord de Cher. Choisi par la ville et validé en 2006 par la Commission nationale de l’équipement commercial (CNEC), le projet du promoteur Apsys, associé à la foncière Euris, développe 21.000 mètres carrés de surfaces locatives (magasins et réserves) le long d’un parcours piétonnier « tout en courbes sensuelles et incessantes » (sic) ponctué d’une place centrale. Conçue par l’agence CVZ, « cette promenade fluide » était prévue à ciel ouvert, avec pour protection des auvents vitrés devant les vitrines des 56 commerces au-dessus d’un parking de 1.000 places. Mais au moment de construire, le promoteur a décidé de couvrir cette rue scindée en deux tronçons pour le confort du visiteur et l’essor du chiffre d’affaires, les deux allant de pair. Missionné par Apsys, l’architecte Eric Dufour d’AFI Consulting (pour

Architecture Façade Ingénierie) s’est mis en quête d’une solution constructive adaptée à ce tracé courbe de largeur variable, renflé au centre de chaque bras. Ses pas le conduisent vers Novum, constructeuraméricaindestructuresspéciales basé à Milwaukee et doté de nombreuses filiales à travers le monde. Outre les verrières complexes (comme celle de la nouvelle

5.200

C’est la surface totale de la couverture du centre commercial tourangeau.

Foire de Milan, signée par l’architecteMassimilianoFuksas),Novum s’est fait une spécialité des enveloppes en ETFE (éthylène tétrafluoroéthylène), matériau issu de la conquête spatiale délivrant des membranes légères, résistantes, transparentes et ininflammables, le plussouventmisesenœuvresousla

INVITATION Le 18 novembre, MULHOUSE dévoile ses projets au MAPIC

forme de coussins gonflables. Le stade Allianz Arena de Munich et, plus récemment, l’Aquacube des JO de Pékin ont beaucoup fait pour populariser cette technique qui descend aujourd’hui dans la rue. Elégance et légèreté

La couverture de L’Heure tranquille n’en est pas moins sensationnelle. C’est la plus grande réalisation de ce type en France avec 5.200 mètres carrés de surface totale. Elle résulte d’un dialogue étroit entre le concepteur AFI et la filiale allemande de Novum qui l’a distinguée dans son palmarès mondial, début 2010, aux côtés d’ouvrages des grandes agences américaines HOK et Pelli. « Le choix d’une structure à membrane répond à une double exigence d’élégance et de légèreté puisqu’il était exclu de surcharger l’ouvrage préalablementdéfinietdéjàenconstruction au niveau des fondations. En un sens, l’intervention s’apparentait à un projet de réhabilitation », explique Eric Dufour rétrospectivement. L’autre atout d’une telle enveloppe est de pouvoir « épouser les courbes du mail en suivant leur évolution géométrique tout au long de l’ouvrage, avec une dilatation en partie centrale qui magnifie la transparence de la voûte ». Le concepteur ne manque pas d’invoquer les formes organiques qui caractérisent le vivant, ce « design biomimétique » lui permettant d’introduire un « hédonisme architectural », sa motivation première. La géométrie et les contraintes différentes rencontrées sur les deux tronçons se traduisent par deux variantes d’une même résolution structurelle à base d’arceaux en

tubes d’acier et de coussins gonflés en membrane d’ETFE selon le procédé Novum. « Des faux jumeaux », énonce le père de ces structures. Etablie à hauteur constante, la couverture du bras Est se traduit par un ouvrage régulier de 110 mètres de long composé d’arcs symétriques dont la portée atteint 32 mètres dans la rotule centrale. A cheval sur deux niveaux, celle du bras Ouest requiert un ouvrage atypique en raison de son renflement asymétrique et de ses contraintes altimétriques. Long de 120 mètres, il se compose d’arcs brisés qui basculent d’un côté sur l’autre afin de coller aux hauteurs des bâtiments de rive. Il négocie la courbe de la rue d’une forme fluide et dansante qui s’évase jusqu’à 27 mètres avant de se rétrécir à nouveau. Dans les deux cas de figure, l’enveloppe épouse la forme au plus près. Délimités par les arceaux, les coussins en ETFE sont constitués d’un seul élément traversant de largeur variable. Une fois de plus, le matériau démontre sa grande plasticité et sa souplesse d’utilisation. La circulation de l’air garantit la transparence et la longévité de ces coussins en empêchant la condensation et les moisissures de se former. Quant au rayonnement solaire, il est filtré par des pastilles sérigraphiées en sousface de la membrane supérieure. Ventilées en rive et aux extrémités, ces deux couvertures de formes sensiblement différentes réinventent la magie des passages couverts avec les technologies d’aujourd’hui pour le plus grand plaisir des visiteurs et des commerçants qui en attendent un chiffre d’affaires accru. FRANÇOIS LAMARRE

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Rendez-vous à Cannes sur le stand MULHOUSE ALSACE N°05.12/07.11 à 16h30 pour y découvrir tous nos atouts commerciaux, en présence de Jean ROTTNER, Maire de Mulhouse, et de Jean-Marie BOCKEL, Président de Mulhouse Alsace Agglomération. Plus d’informations : www.mulhouse.fr

La ville de Bordeaux met en vente au mieux disant une chartreuse située à Bordeaux Caudéran, 32, avenue Charles-de-Gaulle Cette immeuble d’environ 960 m2 de surface utile est en pierre de taille, entourée d’un espace vert d’environ 2.100 m2. Consultation ouverte aux seules personnes morales en capacité d’acquérir ce bien. Le candidat à l’acquisition devra s’engager sur la destination future du bien et sur le calendrier de réalisation de l’opération. Le dossier dématérialisé pourra être obtenu sur demande avant le 14.01.2011 à l’adresse suivante :

Société d’Équipement de la Région Mulhousienne

venteimmeuble@mairie-bordeaux.fr sur justification de la personnalité morale du demandeur ou par courrier adressé à la Mairie de Bordeaux, Vente Immeuble, place Pey-Berland, 33077 Bordeaux Cedex.

Resserré plutôt qu’étalé, l’ensemble privilégie ainsi le lien et le contact entre les populations mais aussi avec l’environnement, selon une judicieuse répartition entre espace public et espace privé. Calé sous la toise des 12 mètres imposée par les règlements d’urbanisme, son linéaire étiré entre rue et parc se décompose en deux séquences à peu près égales articulées autour d’une nouvelle place, figure obligée à Grenoble. La première, depuisl’entrée,proposeundialogue entre le neuf et l’ancien autour d’une rue commerçante. La seconde, bâtie de toutes pièces, se décompose en six bâtiments entrecoupés de passages couverts sous sheds qui apportent une généreuse luminosité intérieure. Cette halle bioclimatique constitue en quelque sorte la vitrine du projet écologique. La surprisevientd’aborddesontraitement extérieur en claustras de bois, inattendu dans l’univers commercial. « Le matériau, du sapin de Douglas de France et d’Autriche, ainsi mis en œuvre apporteauxfaçadesprofondeuret

LUC BOEGLY

A l’intérieur, du bois, inattendu dans l’univers commercial.

boulevard Gambetta, grand axe de desserte depuis le centre-ville, et de la rue Berthe-de-Boissieux, qu’ilaccompagnesur300mètres. En pignon, un tableau de panneaux en verre rétroéclairé constitue l’unique affichage de ces galeries commerciales glissées dans le quartier. « Au contraire des centres fortement introvertis des années 1960, nous sommes ici dans un projet qui mise sur la porosité et s’ouvre sur la ville en combinant un parcours commercial est-ouest et des traversées piétonnières nordsud », souligne Mark Wilson, architecte en charge de l’opération pour l’agence Groupe-6. Lauréate du concours lancé en 2005 avec le promoteur Apsys, remplacé en cours de chantier par Soderip, filiale de Casino, Groupe-6s’appuiesurunesolide expérienceenmatièred’implantations commerciales, avec notamment des réalisations à Arcueil (La Vache noire), Thiais ou Vichy… « Ce sont toujours des opérations de longue haleine, chacune posant des questions particulières », poursuit Mark Wilson. En l’occurrence, le programme de La Caserne de Bonne associe aux surfaces de vente de quelque 17.000 mètres carrés, 128 logements pour étudiants, 3.400 mètres carrés de bureaux et un parking enterré de 355 places, le site étant facilement accessible en tramway ou en bus. Il en aura coûté 55 millions d’euros hors taxes sans compter la résidence étudiante reprise par Nexity. « Une bonne masse critique », estime le concepteur, qui dénombre au final 53 boutiques, dont certaines sur deux niveaux, pour un tiers de grandes enseignes, « ce qui est plutôt atypique ».

vibration, le choix de petits élémentsverticauxétantplusfavorable au vieillissement », souligne l’architecte. Cette vêture naturelle confère aussi un aspect domestiqueetchaleureuxaucentrecommercial,dontl’étenduepasseinaperçue. De légers bow-windows rythmant la façade sur la rue Berthe-de-Boissieux et de grands balcons en porte à faux donnant sur le jardin des Vallons renforcent le caractère convivial. Chauffage gratuit

A l’intérieur, le bois est égalementprésent,travaillécettefoisà l’horizontale et utilisé en structurepourlesplanchersetlacharpente. Mais au-delà de l’esthétique, le pari a été fait d’une vraie démarche environnementale ainsirésumée :« Nepasdépenser un euro pour chauffer le mail. » Les espaces communs sont tempérés, ni chauffés ni climatisés. Bien orientée et bien isolée par sesfaçades,lahalleestsoumiseà un simple contrôle passif, ses portes closes en hiver pour conserver la chaleur et ouvertes en été pour ventiler. Par ailleurs, le froid requis pour les boutiques est assuré à 80 % par puisage dans la nappe phréatique, qui se trouve à deux mètres sous le sol dans ce secteur de Grenoble. La variété des ambiances et des points de vue reflète la situation urbaine contrastée du centre commercial. Désormais familiers, quelque 1.000 mètres carrés de panneaux photovoltaïques complètent la panoplie énergétique à côté des toitures végetalisées. Audacieuse dans un quartier « vert », la greffe crée un nouveau lieu de vie qui n’a pas à rougir de sa fonction commerciale. FLORENCE ACCORSI

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* Article published in magazine "D'Architectures" n째203 _ Octobre 2011

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II - STRUCTURE LÉGÈRE

> UNE COUVERTURE PARACHUTÉE SUR DES COMMERCES CENTRE COMMERCIAL L’HEURE TRANQUILLE, QUARTIER DES DEUX-LIONS, TOURS

^ La couverture transparente du bras est

Choisi par la Ville de Tours et autorisé par la Commission nationale de l’équipement commercial (CNEC), le projet de L’Heure tranquille est déjà sur les rails lorsque le promoteur Apsys, associé à la Foncière Euris, envisage d’en couvrir la rue centrale. Implanté dans la ZAC des Deux-Lions, en bord de Cher, le centre commercial dessiné par l’agence CVZ ne prévoyait que des auvents vitrés au-dessus des vitrines de la soixantaine de commerces déroulés le long d’un parcours piétonnier « tout en courbes sensuelles et incessantes » (sic). Les travaux du parking souterrain de mille places étaient lancés quand la décision fut prise de couvrir ce mail à ciel ouvert afin d’assurer le confort du promeneur par tous les temps et, consécutivement, le chiffre d’affaires des commerçants.

au crépuscule.

> UNE MORPHOLOGIE ADAPTÉE AU BÂTI

Mobilisé par Apsys sur cette mission, AFI Consulting (pour Architecture-FaçadeIngénierie) a recherché une solution constructive adaptée à ce tracé sinueux, ponctué d’une place centrale dont chaque bras, différemment tourné, comporte un renflement en son milieu. « Par sa genèse, l’intervention s’apparente à un projet de réhabilitation », reconnaît Eric Dufour, l’architecte d’AFI Consulting, qui a tout fait pour épouser le dessin du projet préalablement établi. « La couverture se devait d’être légère et transparente, et sa forme fluide pour suivre le profil de la rue jusque dans son altimétrie, énonce-t-il rétrospectivement. L’hypothèse de base reposait sur l’idée de magnifier la fluidité en conservant la continuité de surface de l’enveloppe tout le long de l’ouvrage, tant pour des raisons expressives que fonctionnelles. » Il en vient ainsi à dessiner une forme libre dont la résolution, appréhendable en 3D, relève du registre organique : « un design biomimétique ». Dans cette vision, chaque bras est dépeint comme une figure animalière spécifique, avec pour tête un auvent tourné sur la place centrale, un corps plus ou moins renflé et une queue déployée en extrémité sur le quartier. > CHARPENTE MÉTALLIQUE ET COUSSINS D’AIR

Pour réaliser ces deux formes apparentées, « à l’image de faux jumeaux », l’architecte se met en quête d’un constructeur spécialisé © AFI 22 22

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dans les façades et les verrières. Plusieurs sont consultés, en particulier Novum, une entreprise américaine basée à Milwaukee (Wisconsin) et dotée de plusieurs filiales à travers le monde, dont une en Allemagne. Outre des ouvrages d’exception comme la verrière de la nouvelle Foire de Milan (Massimiliano Fuksas, architecte), Novum s’est fait une spécialité des enveloppes en coussins : leur matériau de confection, l’ETFE (éthylène tétrafluoroéthylène) issu de la conquête spatiale, délivre des membranes légères, résistantes, transparentes et ininflammables. Le stade Allianz Arena de Munich et l’Aquacube des JO de Pékin ont beaucoup fait pour populariser cette technique qui libère les formes et sublime l’espace. « Novum a apporté une réponse globale, associant charpente métallique et membrane gonflable, et démontré que sa solution mettait en œuvre moins de matière et coûtait de surcroît moins cher », résume Eric Dufour, qui a entretenu un dialogue serré et continu avec le constructeur afin d’optimiser le projet en termes d’esthétique et de performance technique, notamment pour alléger les contreventements préjudiciables à la perception de l’ouvrage. « Le choix d’une structure à membrane répond à la double exigence d’élégance et de légèreté du projet, puisqu’il fallait limiter l’impact sur la construction initiale et amplifier la transparence de la voûte », justifie le concepteur en invoquant un « hédonisme architectural » comme motivation principale. Réduites à leur plus simple expression, les structures alignent en série des arcs qui absorbent les courbes du tracé et les dilatations centrales, et même les variations altimétriques des bâtiments en partie ouest.

> VARIANTES STRUCTURELLES

Les géométries et les contraintes différentes rencontrées sur les deux parties du mail se traduisent par deux variantes d’une même résolution structurelle à base d’arcs entretoisés en deux tubes d’acier peint et de coussins gonflés en membrane ETFE, conformément au système Novum AFP (Air Filled Pillow). La définition et l’optimisation de ces ouvrages complexes ont mobilisé de nombreux outils informatiques pour leur géométrie (logiciel Rhinocéros), l’étude en soufflerie (Optiflow), le calcul et le dimensionnement des structures (RSTAB, Novum), le constructeur

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^ Ambiance intérieure du bras est sous sa couverture légère et transparente.

^ Les arcs asymétriques et brisés de la couverture du bras ouest.

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finalisant l’exécution et apportant sa garantie sur l’ouvrage réalisé. Établie à hauteur constante, la couverture du bras est se traduit par un ouvrage régulier de 110 mètres de long composé d’arcs symétriques dont la portée atteint 32 mètres dans la rotonde du milieu. À cheval sur deux niveaux, celle du bras ouest requiert un ouvrage atypique en raison des contraintes altimétriques des rives. Long de 120 mètres, l’ouvrage se compose d’arcs brisés asymétriques qui s’adaptent à la hauteur variable du bâti, toujours en laissant un vide interstitiel propice à la ventilation naturelle des lieux. La structure négocie ainsi la courbe de la rue d’une forme tendue qui s’évase jusqu’à 27 mètres de portée dans son renflement central et alterne en chemin, ses arcs brisés changeant de côté. Dans les deux cas de figure, l’enveloppe épouse la forme au plus près grâce à la souplesse de la membrane, « les déformés de structure se comptant en centimètres quand une verrière classique exige une tolérance millimétrique », précise le concepteur. Les travées de contreventement ont été écartées au maximum, respectivement de

^ Dessin d’un arc symétrique de la verrière est (n° 18).

> Profils changeants de quatre arcs brisés asymétriques de la verrière ouest (n° 44 à 47).

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LA STRUCTURE - Verrière est : 31 arcs symétriques en tubes ronds de 160 mm de diamètre jusqu’à 32 m de portée. - Verrière ouest : 32 arcs brisés asymétriques en tubes ronds de 175 mm jusqu’à 27 m de portée. - 64 coussins transversaux en membrane ETFE, de 15 m à 32 m de long. - Poids moyen de l’ouvrage : 35 kg/m2.

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« Dégager au maximum l’ouverture sur le ciel et peser le moins possible sur les appuis. »

^ Détail d’une articulation

en rive des bâtiments.

^ Dessin d’un nœud d’assemblage des arcs entretoisés en tubes d’acier et d’une platine de fixation de la membrane en partie haute.

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^ Dispositif de soufflage des coussins gonflés

^ Câble de reprise sous les coussins à la brisure des arcs de la verrière ouest.

36 mètres et 41 mètres, afin de dégager l’ouverture sur le ciel en partie centrale. Les fines pannes tubulaires qui reprennent les efforts suivent le mouvement jusqu’à s’espacer de 8 mètres. Délimités par les arcs entretoisés, les coussins en ETFE sont constitués d’éléments traversants d’un seul tenant, y compris sur les arcs brisés où un câble de reprise marque le pli en sous-face. D’une largeur variant de 3,50 mètres à 4 mètres, les plus grands atteignent une surface de 120 mètres carrés. La circulation de l’air en garantit la transparence et la longévité, en empêchant la condensation et les moisissures de se former. Quant au rayonnement solaire, il est filtré à 50 % par la sérigraphie (pastilles blanches) appliquée en sous-face de la membrane supérieure, l’ETFE résistant bien aux UV par ailleurs. Ventilées en rives et en extrémités, ces deux couvertures de formes apparentées et de même structure réinventent la magie des passages couverts avec les technologies d’aujourd’hui, pour le plus grand plaisir des visiteurs et des commerçants. I

[ Maître d’ouvrage : Apsys – Investisseur : Foncière Euris – Maîtres d’œuvre du centre commercial : CVZ architectes – Couverture : concepteur, AFI Consulting (Eric Dufour, architecte) ; constructeurs, Novum Structures GmbH, avec Brinkmann Stahlbau, constructeur métallique sous-traitant – Programme : couverture de la rue centrale d’un centre commercial en cours de chantier de 21 000 m2 de surfaces locatives, parking de 1 000 places en infrastructure – BET soufflerie : Optiflow – Surface : 5 220 m2 de mail couvert – Coût de la couverture : 4,06 millions d’euros HT, soit 780 euros HT/m2 – Calendrier : mission couverture AFI, 2006 ; études, 2006-2008 ; fabrication, dernier trimestre 2008 ; montage sur place, premier trimestre 2009 ; inauguration, mai 2009 ]

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