Architecture et technique

Ciel artificiel et nuage en tissu

Texte : formTL / images : Ansgar M. van Treeck

La Neue Messe Süd de Düsseldorf accueille ses visiteurs sous un avant-toit impressionnant. Le toit conique de 20 mètres de haut fait partie de la zone d’entrée réaménagée située au sud du parc des expositions et conçue par slapa oberholz pszczulny | sop architekten. Long de 170 mètres et large de 93 mètres, le toit polygonal en tissu de fibre de verre translucide offre un vaste espace aux visiteurs avant le site proprement dit et les espaces événementiels.

 

Avant-toit en acier et membranes

Les architectes de Sop ont conçu une structure en tissu de fibre de verre en forme de coussin et créé un ciel artificiel vivant qui change en journée selon la météo et qui, la nuit tombée, se pare de jeux de lumière saisissants. Le toit repose sur 19 supports en béton élancés et se compose d’une structure en acier à la géométrie rigoureuse et comptant 94 losanges uniformes. La peau du toit semble légère comme une plume. Sa face supérieure est constituée d’une membrane en fibre de verre translucide dotée de cellules blanches rhombiques qui évoquent un nuage. La face inférieure du tissu en polyester est transparente et permet de voir à travers la structure fine jusqu’au toit en forme de nuage. Des arcs internes en acier tendent les deux surfaces de la membrane pour la mettre en forme.  

 

Contrôle de faisabilité de la structure

Les ingénieurs de formTL ont été impliqués très tôt dans le projet de construction. La faisabilité des losanges a d’abord été analysée avec les architectes. Pour définir le mode de construction et le choix des matériaux, des calculs statiques ont été réalisés au préalable afin de disposer des données de charge nécessaires à la réalisation de la structure métallique. Les matériaux des deux tissus membranaires ont fait l’objet d’essais. De même, l’aptitude au fonctionnement de la construction a été testée, par exemple en ce qui concerne le drainage au niveau des bords des panneaux rhombiques.
Après l’appel d’offres et la désignation des experts en construction de membranes de Temme // Obermeier, formTL a de nouveau été mandaté : cette fois, la tâche consistait à planifier l’homologation finale et les travaux en atelier des membranes et du système de fixation. Il a entre autres fallu concevoir un plan de couture fonctionnel et qui minimise les chutes. Pour l’échantillonnage, une maquette grandeur nature a été réalisée afin de coordonner la réalisation des tissus avec les architectes.

 

Agencement complexe des découpes et coutures

Les deux tissus du toit ne diffèrent pas seulement au niveau de leur matérialité et de leur transparence. En effet, les matériaux répondent à des exigences différentes du point de vue de la technologie de charge et de la conception : la membrane supérieure sert avant tout de protection contre les intempéries, tandis que le maillage inférieur est transparent et offre une vue dégagée sur la construction et le tracé des coutures. Pour le calcul des découpes, les valeurs de compensation varient en fonction du matériau, de sorte que des tracés de coupe individuels ont été créés pour les deux côtés de la membrane. Comme le concept de drainage a aussi donné lieu à différents angles d’inclinaison pour la construction rhombique, ce sont au final dix-huit géométries de coupe différentes qui ont été développées pour la membrane du toit.   ■