L?établissement de recherche pour la transition énergétique, SuperGrid Institute, construit à Villeurbanne son siège et ses laboratoires. Un défi technique pour Spie Batignolles.
En un an et demi, deux bâtiments d’envergure aux multiples fonctions auront vu le jour à Villeurbanne pour abriter les activités du SuperGrid Institute. Leur réalisation fait appel à des expertises techniques diverses.
Le SuperGrid Institute est un institut de recherche pour la transition énergétique créé en 2014 dans le cadre du plan d’investissement d’avenir lancé par l’Etat en 2010. « Sa mission est de développer les technologies nécessaires aux futurs réseaux de transport de l’électricité », explique son directeur général Hubert de la Grandière.
Autoroutes de l’électricité
Ces réseaux utiliseront du courant continu à très hautes tensions (un million de volts) pour acheminer l’énergie produite par des sources renouvelables éloignées des lieux de consommation, comme les fermes éoliennes en mer. « Le courant continu, qui présente 5 à 7 fois moins de pertes en ligne que le courant alternatif, est la solution la plus appropriée pour ces autoroutes de l’électricité », justifie le dirigeant.
Le développement de tels réseaux nécessite de mettre au point de nouveaux équipements électriques. C’est la mission du SuperGrid Institute (SGI).Cette plate-forme de recherche collaborative rassemble 120 chercheurs et une trentaine de doctorants issus de trois universités, quatre écoles d’ingénieurs et sept industriels.
Deux chantiers concomitants en site occupé
Pour mener à bien ses travaux de recherche, le SGI a confié à l’entreprise Spie Batignolles sud-est la réalisation de deux bâtiments à Villeurbanne (Rhône). Situé dans un quartier industriel et commercial en pleine mutation, le terrain appartient au groupe General Electric qui dispose sur ce site de laboratoires.
Dans le cadre d’un premier marché, la construction du bâtiment de recherche et développement, siège de l’institut, a démarré en juin 2016. Le bâtiment vient d’être achevé et est en cours de livraison. La halle d’essais des matériels soumis à de très fortes puissances sera quant à elle achevée en janvier 2018, après un an de travaux.
L’enveloppe globale de ces travaux tous corps d’état, menés en entreprise générale par la filiale sud-est du groupe de construction, s’élève à 12,5 millions d’euros HT : 8,3 millions pour le premier marché et 4,2 millions pour le second.
Le bâtiment d’essais des matériels soumis à de très forte puissances sera livré en janvier 2018.
Bâtiment haute performance aux multiples fonctions
Le bâtiment de recherche de 5 560 m2 abrite des bureaux administratifs et des plateaux de recherche, ainsi que des laboratoires (dont une salle blanche) et de grands halls d’assemblage et d’essais de 17 m de hauteur. « Des locaux tertiaires, pharmaceutiques et industriels réunis sous un même toit, résume Norbert Larue, directeur régional de Spie Batignolles sud-est. Des compétences variées ont ainsi été mises à contribution sur un même chantier dans des délais serrés. »
Afin de gagner en délai de construction de la structure béton, réalisée au moyen de deux grues à tour, l’entreprise a eu recours à la préfabrication pour les poteaux de grande hauteur, les poutres et les planchers (prédalles et planchers alvéolaires).
Deux types de bardages couvrent les façades de ce bâtiment multifonction. Des panneaux de terre cuite intégrant une isolation thermique par l’extérieur habillent les bureaux et les laboratoires. Un bardage métallique au profil ondulé en acier asymétrique apporte un relief par effet de vague au hall d’essais.
L’immeuble de bureaux est revêtu d’un bardage en terre cuite.
Sécurité renforcée
Une immense cage de Faraday occupe une grande partie du hall d’essais et d’assemblage. Pour assurer l’isolation électrique totale de ce volume vis-à-vis de l’extérieur, des plaques métalliques sont intégrées sous le dallage industriel et un revêtement constitué de panneaux de bois enveloppés de tôle d’acier galvanisée double l’ensemble des murs et de la toiture pour assurer une continuité métallique sur toute la boîte.
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Le hall d’essais et d’assemblage, haut de 17 m, est équipé d’une protection électromagnétique.
Une haute protection incendie est évidemment mise en place, ainsi qu’un système de contrôle d’accès draconien.
La salle blanche, dédiée à la fabrication d’ampoules à vide, n’est pas en reste côté sécurité. Des sas différents dédiés respectivement au matériel et au personnel donnent accès à la salle étanche mise en surpression. Un mois de filtration de l’air sera nécessaire avant sa mise en service.
La salle blanche sera mise en service après un mois de filtration d’air pour atteindre le niveau de pureté nécessaire.
Un cube de 25 m de côté résistant aux explosions
Le deuxième chantier, actuellement en cours, consiste à réaliser un bâtiment de grand volume permettant de réaliser des tests de matériels électriques de grandes dimensions et de très forte puissance. Il s’agit notamment de tester des disjoncteurs soumis à des tensions pouvant atteindre 1 MV. En cas de défaut des appareils, des explosions et des projections de matériaux pourraient se produire.
Cette enceinte carrée de 25 m de côté et 25 m de hauteur sans plancher intermédiaire doit être particulièrement résistante. Le béton s’est donc imposé. Mais les solutions préfabriquées ont été écartées, en particulier en raison des contraintes de continuité des aciers.
L’ensemble de la structure a été réalisé en béton coulé en place. Le radier de 50 cm d’épaisseur intègre un ferraillage doublé d’un quadrillage de tresses de cuivre assurant la protection électromagnétique du bâtiment.
Un béton résistant et esthétique
Les voiles périphériques de 30 cm d’épaisseur ont été coulés en quatre levées de deux niveaux de banches. Aucun butonnage n’étant prévu au cours du chantier, la formulation du béton et le calcul des aciers (doublés d’un maillage de cuivre comme au plancher) ont dû tenir compte des phases de construction provisoires.
Les voiles périphériques ont été coulés en quatre levées de deux niveaux de banches.
Afin de rigidifier la structure, des liernes extérieures ont été coulées en place après la réalisation des voiles. Ces poutraisons en saillie forment un quadrillage qui rythme les quatre façades. Pour renforcer encore l’aspect esthétique de cet ouvrage de génie civil construit en pleine agglomération, la face extérieure des voiles est animée par un jeu de stries grâce à une matrice placée en fond de coffrage avant le coulage.
La structure est rigidifiée par des renforts verticaux et horizontaux coulés en place une fois les voiles terminés.
Le béton matricé participe à l’esthétique de la façade rythmée par le quadrillage des renforts.
Les immenses portes métalliques de l’édifice ainsi que sa couverture en bacs acier portés par une charpente métallique ont également fait l’objet d’études approfondies pour évaluer leur résistance aux explosions.
Une fois le génie civil réalisé, un générateur de court-circuit pourra être installé dans l’enceinte pour tester les disjoncteurs de forte puissance.
Fiche technique
- Maître d’ouvrage : SuperGrid Institute
- Assistant maîtrise d’ouvrage : Ingerop
- Maîtrise d’œuvre : Artelia (ingénierie) et Aamco / Newa (architectes)
- Entreprise générale : Spie Batignolles sud-est
Source : batirama.com / Isabelle Duffaure-Gallais