Du 1er Mai au 31 octobre 2015, 144 pays et 3 organisations internationales se retrouvent à Milan à l’occasion de l’exposition universelle 2015. À cette occasion, chacun des participants devra apporter une contribution concrète au thème « Nourrir la planète, énergie pour la vie ». Les Pavillons serviront aux pays exposants de relais et support de l’interprétation qu’ils se font du thème.
Le concept architectural du Pavillon français : Un bâtiment territoire, un marché fertile
Directement inspiré des halles des marchés, chères à l’identité de nombreuses villes de France, le Pavillon français par son traitement structurel novateur démontre également le potentiel technique en produits bois à valeur ajoutée. Conçu par le Cabinet XTU Architects, ce grand ouvrage spectaculaire de plus de 2 000 m2, représente un paysage inversé, tout en courbes et en pentes, illustrant le territoire français.
Pour la structure du Pavillon, le choix s’est naturellement porté sur le matériau bois. Sa conception innovante et graphique dans sa forme illustre le savoir-faire français en matière de structure bois : des formes ondulées, des assemblages invisibles, une géométrie complexe. L’ensemble constitue un vaste espace, au plafond méandreux créant par ses détours des lieux propices à la diffusion de l’information et la réflexion. Dans le même temps, le Pavillon se doit aussi d’être fonctionnel, lieu d’accueil, de démonstration, de réception, de restauration, de locaux techniques et sanitaires. Il est également voulu comme un modèle d’économie durable : le bois transformé est du bois local issu de Franche Comté, et le bâtiment sera démontable et remontable.
Un cahier des charges ambitieux relevé grâce à la technique du bois lamellé-collé
Autorisant souplesse, grande portée et créativité dans les formes et les volumes, le système de structure en bois lamellé-collé s’est imposé pour répondre positivement aux exigences les plus sinueuses des concepteurs.
Sur le Pavillon français, le challenge technique repose sur la conception d’un bâtiment de 35 m x 55 m x 12 m en bois, sans discontinuité des arrondis et sans assemblages visibles, leur fabrication et le délai de réalisation de moins d’un an et la durabilité attendue du Pavillon soit pouvoir être réutilisé à l’issue de l’exposition universelle (démontage/remontage).
L’entreprise SIMONIN qui fabrique depuis 40 ans des pièces en bois lamellé-collé a remporté l’appel d’offre. Spécialisée dans les projets d’envergures, de la conception à la fabrication, nouvellement dotée d’un centre d’usinage à commande numérique pour un service de tailles de charpentes complexes et plus de réactivité, détenteur de la technologie RESIX®, pour les assemblages sans fixations apparentes, elle a eu tous les arguments et atouts pour convaincre les décideurs du projet. Basé à Montlebon dans le département du Doubs, le site industriel de l’entreprise SIMONIN couvre 77 650 m² dont 20 000 m² couverts et chauffés. Du bureau d’études à la fabrication, chaque jour ce sont plus de 100 collaborateurs qui participent à son activité.
Donner corps au Pavillon français pour l’exposition universelle 2015
En tout et pour tout, le projet du Pavillon Français, de sa conception à sa réalisation, en presque 12 mois, représentera pour l’entreprise SIMONIN plus de 15 000 heures de travail pour fabriquer plus de 1450 pièces de bois, dont plus des 2/3 sont différentes. Sébastien ROUX, Responsable Technico-commercial SIMONIN, s’est d’abord attaché à concevoir la partie basse du Pavillon, appelée «canopée inférieure». Techniquement, une vue du plan de dessus à l’horizontal montre un quadrillage simple et rigoureux de 1,50 m par 1,50 m à 45°, très loin de l’effet onduleux final. Les niveaux R+1 et R+2 destinés aux espaces de réception, restauration, locaux techniques et sanitaires et aussi à la boulangerie, sont bâtis sur les poutres de la canopée inférieure.
La structure est constituée de 14 poutres disposées tous les 4,50 m, relayées entre elles par des entretoises primaires de 4,50 m fixées tous les 4,50 m sur la longueur de chaque poutre. À l’intérieur de ces espaces, formant des carrés, sont fixés sur les entretoises primaires 2 entretoises secondaires perpendiculaires de 4,50 m réparties tous les 1,50 M. 6 entretoises tertiaires de 1,50 M de long sont ensuite positionnées perpendiculairement tous les 1,50 m, reliant entre elles les poutres porteuses et les entretoises secondaires.
La stabilité au feu du bâti est aussi une exigence respectée. La structure et tous les assemblages du Pavillon sont calculés avec une stabilité au feu d’une heure. Cette stabilité a été rendue possible grâce à la conception mais aussi par la dépose d’une peinture ignifuge, distribuée par la société T&G Distribution, appliquée sur les pièces métalliques.
Les deux niveaux de planchers ont une contrainte de degré coupe-feu d’une heure. Cette contrainte a été résolue en associant des panneaux CLT au procédé DALFEU®, autre innovation SIMONIN.
Enfin, l’habillage extérieur du Pavillon Français est composé de poutres verticales faisant office de brise-soleil. Réalisées en mélèze lamellé-collé, elles sont disposées à 45° en façade tout autour du Pavillon.
Un meccano démontable et remontable
Un autre des défis était de permettre à la structure d’être démontée pour être rebâtie. Il s’agissait alors d’anticiper cette étape, afin de rendre accessibles les assemblages invisibles en RESIX® (tiges filetées scellées à la résine Epoxy) et, de préparer au mieux en fabrication, les pièces de bois à la déconstruction.
Dès la fabrication, des usinages supplémentaires des pièces de bois ont été réalisés afin de leur permettre lors du démontage de coulisser plus facilement. Le tout associé au système RESIX permet d’allier résistance mécanique, esthétisme et manipulation. Pour parvenir au résultat final et réaliser cet ensemble tout en courbes, la hauteur de chaque poutre est différente et des cintrages, parfois doubles, ont été réalisés. Ce système d’assemblage invisible, sous avis technique, associe du bois lamellé-collé haute qualité (marquage CE), des tiges filetées en acier et de la résine époxy haute performance. Il assure aux structures des reprises d’efforts supérieures à 100 tonnes, une grande stabilité au feu, et un excellent comportement après effort dynamique (séisme).
Des précautions seront prises au démontage, notamment sur les levées des grandes portées, afin que les forces exercées soient perpendiculaires au sol.
Pour Didier Droz-Vincent, Directeur Général de l’entreprise SIMONIN, la technologie RESIX® est au moins équivalente, en termes d’avancée technique, à l’utilisation de la soudure dans la construction métallique. En effet, dans la construction métallique, l’utilisation des rivets pour les assemblages était le mode de construction privilégié comme à l’époque de la construction de la Tour Eiffel, avec un risque, cependant, de diminution de la résistance lié au jeu des assemblages et au perçage des pièces de la structure.
Les pièces de bois participant à la structure du Pavillon français ont été traitées avec la référence SARPECO 800 de la gamme AXIL de Sarpap & Cecil Industries. Ce produit de traitement, micro-émulsion concentrée en phase aqueuse, apporte au bois une résistance contre les insectes xylophages, les champignons lignivores et le bleuissement des sciages frais, avec des caractéristiques d’efficacité allant de la classe d’emploi 1 à 3.1 selon les normes EN 335-1, -2 et -3.
En complément, afin de protéger les charpentes lamellées-collées sur le chantier et en service, l’entreprise SIMONIN a appliqué en couche de protection Xilix Finition traitante CLC, en version incolore afin de préserver la couleur naturelle du bois, tout en lui donnant un bel aspect satiné.
Xilix Finition traitante CLC protège les ouvrages des traces de manipulations et agressions climatiques pendant la période du chantier, et assure une protection hydrofuge des bois en service. Formule en phase aqueuse, elle est très appréciée des professionnels pour sa facilité d’application et son séchage rapide (1h).
Les parties prenantes institutionnelles
Six Ministères contribuent au financement du projet :
– Ministère de l’Agriculture, de l’Agro-alimentaire et de la Forêt
– Ministère des Affaires Etrangères,
– Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche,
– Ministère des Affaires Sociales et de la Santé,
– Ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie,
– Ministère de l’Économie et des Finances.
Le portage budgétaire de l’opération est assuré par France Agrimer : établissement national des produits de l’agriculture et de la mer. Il s’agit d’un établissement Public à caractère administratif (EPA), qui exerce ses missions, en lien avec le ministère de l’agriculture, de l’agroalimentaire et de la forêt. Ses missions consistent principalement à favoriser la concertation au sein des filières de l’agriculture et de la forêt, à assurer la connaissance et l’organisation des marchés, à contribuer à des actions de coopération internationale, ainsi qu’à gérer des aides publiques nationales et communautaires. La participation de l’état à hauteur de 14 millions d’euros sera très largement consacrée à l’installation de l’infrastructure permanente.
