Ondulations de toiture haute technicité

Avec sa toiture en forme de coquille Saint-Jacques, on imagine aisément que la conception et construction du « Reims Grand Centre » ont été particulièrement complexes. Les travaux d’étanchéité ne faisant pas exception. A son achèvement d’ici quelques mois, l’ouvrage réunira sur trois niveaux et 12 220 m², une piscine, une patinoire, d’autres équipements sportifs ou dédiés au bien-être, des commerces et des espaces de co-working.

Cette forme particulière de toiture dessinée par l’agence d’architecture Mimram, a été obtenue grâce à la mise en œuvre d’une charpente métallique composée de sept poutres treillis de 90 m de portée, de géométries toutes différentes et cintrées dans les trois dimensions. Elle supporte des bacs acier qui suivent ses ondulations prononcées et irrégulières. « Nous avons eu recours à deux types de bacs distincts, définis entre autres, en fonction de leur capacité de cintrage, de l’hygrométrie et de l’acoustique des locaux sous-jacents », explique Gilles Guyoton, dirigeant de l’entreprise d’étanchéité Beci BTP en charge du lot.

Prototype

Le système adéquat a été défini par une étude exécutée sur plusieurs mois.  « Les épreuves ont été réalisées de manière globale, en intégrant tous les composants du procédé, à savoir le bac bien sûr mais aussi l’isolant en verre cellulaire et l’étanchéité synthétique », précise Christophe Dufossé, ingénieur d’études chez ArcelorMittal Construction France. L’aptitude au cintrage naturel transversal et longitudinal des TAN a été validée sur une maquette reproduisant les zones les plus contraignantes de la toiture, à savoir celles sur lesquelles les rayons de courbures concaves et convexes sont les plus importants. « Pour leur laisser une certaine liberté de mouvement, et grâce à trois appuis suffisamment larges, les TAN ont été posées bout à bout, sans emboîtement transversal. La distance de couturage a été réduite de 1 m à 50 cm », poursuit Christophe Dufossé.

Les bacs posés, leurs nervures perforées au-dessus de la halle bassin ont ensuite été comblées de barres de laine de roche pontées par des bandes aluminium. L’isolant en verre cellulaire a été rapporté en deux lits de 80 mm d’épaisseur. « Ce choix de mise œuvre permet d’épouser au mieux les formes complexe de la toiture et réduit la consommation de bitume et également la surcharge induite », rappelle Gilles Guyoton. Quant à l’étanchéité, elle est composée d’une sous-couche bitumineuse sur laquelle est rapportée la membrane blanche en EVA, collée en plein par réchauffement et marouflée.   

Alignement de hauteur

Sur la partie co-working, les contraintes étant moins importantes, un bac plein de moindre inertie a été choisi. Il supporte un procédé composé d’un pare-vapeur et d’un isolant en laine de roche surfacé bitume de 180 mm d’épaisseur fixé mécaniquement. Par-dessus est rapportée une sous-couche bitumineuse. Cette solution a permis la pose de la même membrane synthétique que sur la partie bassin afin d’assurer l’uniformité du revêtement malgré les différences de complexe en dessous. « La différence d’épaisseur d’isolant entre les deux zones permet de rattraper les variations d’inertie des bacs et de conserver une surface homogène.»

La séparation entre les deux atmosphères (très forte et moyenne hygrométrie) a été traitée par un système de costière « fermée ».

7 000 m² ont ainsi été mis en œuvre par Beci BTP.