Construction en bois pour un campus vert

Au cœur du projet du cabinet Birk Heilmeyer und Frenzel Architekten de Stuttgart se trouve le Forum, un espace de rencontre commun qui sert à la fois aux étudiants et au personnel comme lieu d’échange. Il est directement accessible, sans obstacles, par l’entrée principale et par l’entrée sud depuis le Kunzenweg. Autour des cours intérieures paysagées, deux corps de bâtiment en forme de U légèrement décalés abritent le Centre de services aux étudiants, les secrétariats étudiants, les salles de séminaire, les bureaux, ainsi que les locaux du Bureau international et du centre informatique. Sa configuration en anneau garantit une grande flexibilité d’utilisation et un éclairage naturel abondant.

Ce bâtiment d’environ 8 000 m², classé en Classe de Bâtiment 5, est conçu comme une structure en bois. Le béton armé n’est utilisé qu’exclusivement dans les deux noyaux de circulation verticale, où il s’est avéré être le matériau le plus approprié en raison de ses propriétés de protection contre l’incendie et l’acoustique. La majeure partie du bâtiment est en revanche constituée d’une structure à ossature bois avec des poteaux de 280 x 280 mm et des poutres en bois lamellé-collé GL24h aux dimensions de 160 x 280 mm et 260 x 360 mm. Des couches de solives densifient l’ossature en bois et agissent conjointement avec une couche de béton coulé en place pour former un plancher mixte bois-béton. En faisant varier l’entraxe des solives, il est également possible de répondre de manière flexible aux différentes portées : 5 m dans les bureaux et 7,50 m dans les salles de séminaire. La toiture du bâtiment est une structure entièrement en bois. Environ 160 m³ de bois lamellé-collé ont été utilisés pour les poteaux et les poutres principales de l’ossature en bois. Les 3 850 m^(2) de planchers d’étage sont constitués de dalles nervurées composées de nervures en bois lamellé-collé et de panneaux en bois lamellé-croisé (CLT), complétées sur place par un coulage de béton afin de former une structure mixte bois-béton. Plus de 2 000 m² d’éléments de toiture en construction à dalle nervurée en bois lamellé-collé et quelques composants en bois lamellé-croisé complètent la structure.

Les parois extérieures, constituées de panneaux bois à haute isolation thermique, sont recouvertes d’une façade en épicéa local, tandis qu’un revêtement métallique est utilisé uniquement dans les cours intérieures et les zones soumises à des exigences accrues en matière de protection incendie.

Aux étages supérieurs, les façades sont conçues comme des bandeaux de fenêtres horizontaux, tandis que le rez-de-chaussée dispose de larges vitrages en hauteur. Chaque élément de fenêtre se compose d’une partie fixe vitrée, d’un ouvrant oscillo-battant et d’un volet de refroidissement nocturne. Rubner a réalisé plus de 1 100 m² de parois autoportantes en panneaux de bois et 350 m² de parois en bois lamellé-croisé.

Les travaux comprenaient également les bardages en bois à couvre-joints, les travaux de tôlerie dans les compartiments coupe-feu, les fenêtres et les portes-fenêtres, ainsi que la protection solaire textile avec des stores à cassette saillants. Les seuls débords de toiture périmétriques remarquables représentent à eux seuls 700 m² d’éléments en bois lamellé-croisé. Rubner a également assuré la pose professionnelle des briques de verre en forme de losange dans les murs coupe-feu des escaliers de circulation.

La logistique du chantier durant la phase de construction a été particulièrement exigeante. Le transport de composants sur des convois exceptionnels d’une largeur pouvant atteindre 4 m, ainsi que le stockage tampon de presque tous les éléments préfabriqués sur un chantier très exigu, ont nécessité une planification minutieuse du montage et de l’organisation du chantier.

Le concept énergétique du bâtiment Collégial I de la Haute École Pédagogique de Fribourg mise sur la minimisation des besoins en énergie : une enveloppe du bâtiment étanche à l’air et sans ponts thermiques, associée à un triple vitrage isolant et à moins de 40 % de surfaces transparentes en façade, permet de réduire considérablement les besoins en chauffage et en climatisation. Des débords de toiture continus et des stores assurent la protection solaire, tandis qu’une installation de ventilation mécanique hautement efficace avec récupération de chaleur et humidification adiabatique de l’air extrait garantit un climat intérieur agréable. L’installation photovoltaïque de 1 000 m² sur le toit fournit de l’énergie supplémentaire. Le résultat est une structure en bois contemporaine, hautement préfabriquée, qui répond non seulement aux besoins et aux exigences de ses utilisateurs, mais aussi aux objectifs de l’Initiative pour la construction en bois du Bade-Wurtemberg.