Architecture et technique / Hôpital cantonal d’Aarau

Planification numérique intégrale d’une façade modulaire à haute efficacité énergétique

Texte : Aepli AG / Photos : Studio Gataric

En 2018 et 2019, l’hôpital cantonal d’Aarau a mis au concours le remplacement intégral de ses bâtiments en service depuis 1887 et agrandis au fil des ans. Ce concours a été remporté par le projet « Dreiklang » de Burckhardt+Partner AG (Zurich) et Wörner Traxler Richter (Bâle). Une fois le permis de construire obtenu, la construction de l’un des plus grands bâtiments hospitaliers de Suisse a débuté à l’été 2021, sous la responsabilité principale et la coordination d’Implenia Suisse SA. Sa planification a été entièrement assurée sans papier avec une solution de BIM.

 

Structure claire et flexibilité maximale

Le nom du projet fait référence à l’interaction entre les services ambulatoires, les domaines fonctionnels et le bâtiment des lits situé au-dessus. Le corps du bâtiment est divisé en deux sous-sols échelonnés, quatre rez-de-chaussée, six étages de lits et un étage technique tout en haut. Les chiffres clés mettent en évidence les dimensions du projet : 116 048 m² de surface de plancher (selon SIA 416), 148 m de long, 126 m de large et environ 50 m de haut.
L’approche architecturale allie clarté et précision. Les façades détaillées au niveau du socle donnent une impression de compétence et de sécurité. Le nouveau bâtiment repose sur un concept statique rigoureux avec une trame de soutènement et d’aménagement uniforme. Celui-ci a été conçu pour une flexibilité d’utilisation maximale et une adaptabilité à long terme, sur le plan fonctionnel et architectural.

 

Une façade finement structurée

L’ensemble du bâtiment a été réalisé selon une « Healing Architecture », qui a aussi été appliquée à la façade afin de répondre à des exigences élevées d’isolation acoustique. Le concept de façade reprend une architecture précise et axée sur la qualité, alliant artisanat et compétence technique grâce à une structure claire et une exécution détaillée. Les grandes fenêtres optimisent l’éclairage et créent un lien visuel continu entre l’intérieur et l’extérieur.
Le rythme conceptuel de la façade est défini par la structure intérieure de l’espace : avec son étroit système vertical de trame, la façade du socle de quatre étages prend en compte les raccordements possibles aux cloisons internes. La tour de lits présente quant à elle une structure horizontale déterminée par la largeur des chambres. Au final, cette façade finement structurée se distingue par un grand nombre d’éléments de construction individuels, des habillages en tôle et un travail de détail complexe.

 

Une réalisation signée Aepli Metallbau

La réalisation des travaux de façade a été confiée à Aepli Metallbau AG. L’entreprise a acquis une expérience complète dans le cadre de projets comparables, notamment la Hirslanden Klinik Aarau, l’hôpital de Grabs et le bâtiment 25 de l’hôpital cantonal de Saint-Gall. Outre la planification et la fabrication, Aepli est aussi responsable de la logistique et du montage.
La façade extérieure du bâtiment s’étend sur environ 15 000 m² et les cours intérieures sur 13 800 m². La façade comporte au total plus de 4500 éléments préfabriqués. À cela s’ajoutent 100 000 mètres linéaires de profilés spéciaux en aluminium pour les cadres de lésènes et leurs sous-constructions, auxquels sont fixées les tôles ondulées.
La façade modulaire de l’hôpital cantonal d’Aarau a été conçue pour offrir une haute efficacité énergétique. Elle se distingue par sa structure verticale continue de revêtements de lésènes qui s’étendent du rez-de-chaussée au 10e étage. Les rez-de-chaussée avec leur trame étroite ainsi que la tour de lits de six étages avec des écarts plus larges ont été réalisés avec le système de fenêtres optimisé Schüco AWS 75.SI+. Grâce à une profondeur de construction de 75 mm, ce système offre d’excellentes propriétés d’isolation thermique et répond à des exigences élevées de protection contre le bruit. Au rez-de-chaussée, Aepli complète le concept de façade avec plusieurs éléments spéciaux complexes : façades poteaux-traverses, 20 portes d’entrée, huit portes coulissantes automatisées et une porte carrousel de 5,0 m de diamètre. Deux grands avant-toits de 250 m² sur les entrées principales et deux petits avant-toits sur les entrées du personnel complètent cette réalisation architecturale.
Les couleurs des revêtements de façade ont été soigneusement différenciées : la façade extérieure arbore une teinte Sandalor brun-doré (E6 I S120-2) et les façades des cours intérieures ont été revêtues d’une surface bronze anodisée (E6). Le traitement de surface choisi offre une grande résistance aux intempéries et une esthétique haut de gamme.
« La coordination de la production et du montage a été particulièrement exigeante en raison du grand nombre d’éléments et du calendrier serré », explique Stefan Schmid, chef de projet, filiale de Baar d’Aepli Metallbau AG. Une coordination irréprochable de la chaîne des processus (de la planification à la livraison et au montage, en passant par la commande, la fabrication et la finition) était indispensable au bon déroulement du projet.

 

Planification numérique

Le nouveau bâtiment de l’hôpital cantonal d’Aarau illustre de manière exemplaire la mise en œuvre numérique actuelle de la planification et la construction : l’ensemble du gros œuvre a été réalisé selon la méthode BIM2Field. Les plans 2D ne sont plus utilisés sur le chantier. Tous les acteurs du projet ont recours à des modèles de construction numériques. Ces modèles tridimensionnels très détaillés contiennent non seulement des informations géométriques sur la forme, les dimensions et la position des éléments de construction, mais aussi des données sémantiques telles que les propriétés des matériaux, les données de coûts, les calendriers et d’autres paramètres pertinents pour le projet.
Au total, 19 disciplines spécialisées ont intégré quelque 200 modèles partiels dans un modèle global consolidé avec une coordination interdisciplinaire. Le plan d’exécution BIM spécifique au projet définit de manière contraignante la planification basée sur des modèles, les processus collaboratifs pendant l’exécution ainsi que la gestion de la qualité et des délais. Implenia a participé à l’élaboration du concept, coordonné les interfaces avec les corps de métier et assuré la gestion de la qualité des modèles BIM2Field.
Le modèle numérique du bâtiment ne sert pas seulement au contrôle des collisions et à la coordination du déroulement pendant la phase de construction, il constituera aussi à l’avenir la base de données centrale pour l’exploitation et l’entretien dans le Facility Management.
Au vu de l’ampleur du projet et de la diversité des composants, éléments de façade et profilés spéciaux, la planification basée sur des modèles a aussi été une tâche exigeante pour Aepli. Pour le projet d’hôpital cantonal d’Aarau, les expériences des autres projets BIM ont été mises à l’épreuve, développées intensivement, examinées d’un œil critique et optimisées de manière ciblée pour les processus de planification à venir. ■