Innovations

Doubles fenêtres pliantes automatisées

Texte : Gartner, photos : David Eichler

Dans le quartier de Mission Bay, UBER a érigé deux bâtiments vitrés de 12 et 7 étages sur une parcelle de 39 300 m². Une série de patios vitrés inédits donnant sur Third Street peuvent être ventilés via des doubles fenêtres pliantes motorisées qui s’intègrent harmonieusement à la trame des façades, réduisant fortement le besoin de ventilation mécanique. Quelque 3000 collaborateurs vont emménager dans le complexe.

Des façades hautement transparentes permettent d’observer les mouvements à l’intérieur

Le bureau new-yorkais SHoP Architects a conçu deux bâtiments ouverts et hautement transparents qui reflètent la culture d’entreprise d’UBER, puisqu’ « en interne, nous cultivons la transparence ; chacun peut parler de ce qui le préoccupe », explique Adony Beniares, responsable chez UBER. Alors que de nombreuses entreprises technologiques ont érigé leur campus loin du centre-ville, UBER souhaite dynamiser le quartier central à proximité du stade de basket-ball avec son nouveau complexe. Dans les bâtiments, des commerces sont prévus au rez-de-chaussée.
Un nouveau concept de bureaux doit en outre favoriser la communication. Contrairement à des bureaux entièrement ouverts, les architectes ont disposé les bureaux en ligne afin de créer de la proximité. De ces bureaux, les collaborateurs ont accès à des « commons », à savoir des zones de rencontre situées dans les patios donnant sur la rue et qui comprennent des espaces fonctionnels et de réunion. Ces patios couvrent plusieurs étages et relient les bureaux à la vie urbaine. La façade hautement transparente, qui permet d’observer les mouvements dans le bâtiment de l’entreprise de services de transport, est subdivisée en éléments standard de 4,4 m de haut et 3,0 m de large, dont 162 intègrent des vantaux à ouverture motorisée.

Doubles fenêtres pliantes inédites

Sur les 29 700 m2 de surface de façade du groupe Permasteelisa, le spécialiste en façades Gartner en a construit 8720 m², dont l’enveloppe extérieure des patios en verre de sécurité composite pauvre en fer et ultratransparent munie de doubles fenêtres pliantes inédites ainsi que 25 lanterneaux en aluminium et en verre commandables de 6 m² et un de 245 m².
Développées par le spécialiste en façades Gartner, ces doubles fenêtres se plient en deux vers l’extérieur, créant ainsi un triangle ouvert vers l’intérieur où l’air peut rentrer par le haut et par le bas. Chaque fenêtre se compose de deux vantaux de 1,5 m chacun reliés par des charnières pliantes et dotés de verre de sécurité composite pauvre en fer et ultratransparent. Pour garantir une ouverture et une fermeture fiables de ces grandes doubles fenêtres, Gartner a conçu un nouveau mécanisme durable et efficace. Au départ, les architectes avaient proposé un entraînement linéaire dans le plan de façade pour ouvrir les fenêtres verticalement. Vu les forces d’ouverture importantes inhérentes à cette solution, des moteurs supplémentaires auraient alors dû être intégrés, ce qui aurait été à l’encontre des exigences du client, très soucieux de l’esthétique et des performances.
 

Concept cinématique avec mécanisme d’ouverture efficace

Les éléments porteurs devaient présenter des arêtes vives et des dimensions minimales. Gartner a donc proposé de recourir à l’acier plutôt qu’au châssis en aluminium prévu. Cela a permis de renoncer à des compas et leviers en porte-à-faux. Les entraînements et actuateurs devaient en outre être intégrés de façon invisible au châssis de base pour assurer l’homogénéité de la façade. Outre ces exigences esthétiques, les fenêtres pliantes devaient surtout répondre à des critères liés à la physique du bâtiment comprenant entre autres l’étanchéité à l’air et à l’eau, mais aussi l’isolation thermique, la résistance aux charges de vent et les contraintes sismiques. Mobilité, longévité, fiabilité et sécurité étaient aussi des exigences pour les éléments commandables. Les solutions cinématiques devaient s’intégrer à un châssis rectangulaire avec un montant intermédiaire et à une surface d’ouverture de 3 m². Les fenêtres en deux parties devaient être suspendues par le haut et guidées sur le support transversal inférieur. Des ferrures voyantes pour les entraînements linéaires auraient été incompatibles avec la construction très épurée requise. Des fenêtres battantes à entraînements à chaîne n’étaient pas non plus souhaitées sur le plan architectural. Pour des raisons esthétiques, on a aussi renoncé aux très longues barres de liaison d’entraînements à compas. 

 

« Le montant intermédiaire dissimule un entraînement à chaîne avec un sens de traction et de pression d’une force maximale de 1,5 kN. »  

Baies ouvrantes suspendues avec doubles roulettes hybrides

Comme aucune des options envisagées ne répondait totalement aux exigences en matière de design, Gartner a opté pour des baies ouvrantes suspendues par le haut et reposant sur des doubles roulettes hybrides de conception nouvelle. Ces roulettes supportent le poids propre et facilitent les mouvements. Des bras de projection qui comblent la distance entre les rails et les baies ouvrantes améliorent l’étanchéité par leur trajectoire de déplacement. Cela a permis de garantir tant la stabilité latérale que le minimalisme des matériaux pour la construction. Le montant intermédiaire dissimule un entraînement à chaîne avec un sens de traction et de pression d’une force maximale de 1,5 kN. La course de 900 mm permet d’ouvrir la fenêtre de manière contrôlée sur une surface de 3 m². Tous les éléments de commande qui permettent une synchronisation mécanique sont intégrés dans le montant. Une fois le mouvement de fermeture terminé, la fenêtre est verrouillée. Des barres de sécurité périphériques sont associées dans le châssis pour un arrêt d’urgence. Différents essais, y compris des essais de collision et des tests de longue durée, ont permis de démontrer l’étanchéité à l’air et à l’eau de cette structure de 750 kg. Avec une maintenance régulière, le moteur, les chaînes, les systèmes d’entraînement et les roulettes ont accompli jusqu’à 20 000 cycles sans défaillance.

Une vidéo YouTube présente les façades d’UBER hautement transparentes et leurs doubles fenêtres
pliantes :  Video.  ■