Architecture et technique / « Haus zum Falken », Zurich

Une sculpture futuriste en verre à Stadelhofen

Texte : Gerald Brandstätter, Conzept B, Zurich / Aepli Metallbau AG / Photos : Ingo Rasp

L’architecture de Santiago Calatrava et son bureau Calatrava Valls SA allie art et technique pour créer des ouvrages sculpturaux dynamiques. Parmi ses projets les plus connus figurent le Samuel Beckett Bridge à Dublin, le bâtiment « Turning Torso » à Malmö, la « Cité des arts et des sciences » à Valence ainsi que l’imposante gare Oculus à New York. Né en Espagne en 1951, Calatrava se rend à Zurich dès son plus jeune âge, où il étudie l’architecture et l’ingénierie à l’EPF. À 29 ans, il fonde son propre bureau et réalise avec Arnold Amsler sa première grande œuvre : la gare de Stadelhofen. Suivent des projets de gares et d’infrastructures de renommée internationale à Lyon, Lisbonne et New York. Calatrava revient désormais à Zurich avec la « Haus zum Falken », à proximité immédiate de sa première œuvre. « Nous sommes très fiers de nous associer à une tradition architecturale internationale exceptionnelle avec la Haus zum Falken », déclare Matthias Elmer, PDG d’Aepli Metallbau AG.

 

Accents urbains

Le nouvel immeuble commercial « Haus zum Falken » réagit à la géométrie complexe du terrain entre l’espace urbain, le nœud de communication de Stadelhofen et la gare, que Santiago Calatrava avait déjà réalisée dans les années 1990. Conçu sous la direction d’AXA Fondation de placement, un bâtiment alliant excellence architecturale et exigences fonctionnelles vient apporter de nouveaux accents urbains à la Stadelhofenplatz.
La « Haus zum Falken » occupe un volume de 13 984 m³ sur un terrain de 911 m². Les quatre étages offrent environ 2000 m² de bureaux et de magasins modernes. Au sous-sol, 800 places de stationnement pour vélos améliorent l’infrastructure pour les pendulaires et les riverains. Cette situation exceptionnelle est soulignée par une façade verre-métal remarquable, qui est à la fois une œuvre d’art technique et un élément de design. Elle confère au bâtiment son caractère unique et en fait un emblème futuriste au cœur de Zurich, qui pose de nouveaux jalons en matière de technologie de façade.

 

Une façade complexe et un chef-d’œuvre technique

La façade-rideau en verre est composée de huit surfaces individuelles intégrées dans une géométrie complexe pour former une enveloppe de bâtiment caractéristique aux multiples facettes. L’enveloppe de la façade n’assume aucune fonction porteuse.
La vue en plan présente un triangle étroit et allongé. Le corps du bâtiment d’environ 19 m de haut ne suit pas un tracé simple, plat ou vertical. Les deux côtés longitudinaux comportent chacun trois surfaces distinctes : une surface centrale inclinée vers l’intérieur et deux surfaces extérieures dans les angles, en saillie dans la zone du toit et en retrait au sol. Les façades sont caractérisées par des surfaces bombées vers l’extérieur qui dépassent également au niveau du toit.
Les deux arêtes de la façade la plus large se rejoignent en formant un angle aigu, la distance au sol laissant suffisamment d’espace pour la circulation des passants. La façade forme aussi une pointe sur les côtés longitudinaux, notamment au centre du bâtiment. La façade ouest se termine par un point formant une pointe jusqu’au sol.
Le bord du toit forme une ligne horizontale continue, tandis que la façade se termine au sol en forme d’arc dynamique. Au niveau des accès en particulier, les arcs hauts créent de l’espace pour la circulation des personnes et la pénétration de la lumière naturelle. Au rez-de-chaussée, en retrait, un vitrage cintré donne forme à la finition inférieure de la façade. Celui-ci est orienté vers les entrées frontales et atteint une hauteur de 4,60 m.

 

1730 poteaux verticaux

Les huit surfaces des façades sont divisées en bandes verticales. Des panneaux de verre d’une largeur de 480 mm sont entourés de profilés en aluminium blancs formant des poteaux verticaux. La façade-rideau en verre est caractérisée par des bandes de verre échelonnées ou en écailles et des poteaux disposés avec régularité autour de l’ensemble du bâtiment. La complexité de la géométrie a nécessité la fabrication sur mesure de 1730 poteaux verticaux. Au total, la façade comprend environ 40 000 éléments.
Les extrémités inférieures arquées des éléments de façade sont reliées aux éléments supérieurs, tandis que les poteaux des étages supérieurs ont été réalisés à hauteur d’étage. Au 4e étage, les poteaux présentent en outre un retrait oblique par rapport au toit. Le poteau le plus long mesure 4200 mm, le poteau le plus court environ 80 mm.

 

Montage et vitrage

Afin d’accroître l’efficacité du montage, les éléments de façade ont été fabriqués en unités de cinq poteaux et quatre éléments en verre. Ces unités de poteaux sont reliées horizontalement par des traverses et des raccords. Les profilés de poteaux verticaux ont été fabriqués en aluminium par Aepli Metallbau et les traverses horizontales en acier, pour répondre aux exigences statiques et d’isolation acoustique.
Les éléments vitrés ont été collés exclusivement selon un procédé de vitrage structurel éprouvé. Les concepteurs ont volontairement renoncé aux fixations mécaniques afin d’éviter les agrafes apparentes et de préserver l’esthétique claire de la façade. Au total, 1680 verres ont été installés, chacun étant une pièce unique en termes de géométrie et de taille. Le plus grand élément de verre mesure 4200 × 460 mm.

 

 

Finition en sérigraphie

Pour la façade en verre de 1800 m², BGT Bischoff Glastechnik, une entreprise du groupe Glas Trösch, a livré des triples vitrages isolants spécialement configurés avec des revêtements « Silvertar Combi Neutre 51/26 » avec protection solaire élevée et isolation thermique efficace. Le revêtement « Silvertar EN2plus T » a par ailleurs été utilisé comme isolation thermique complémentaire, permettant d’obtenir des valeurs Ug allant jusqu’à 0,5 W/m²K pour une transmission lumineuse élevée. Une technique de sérigraphie double à quadruple a permis de créer de subtils effets de profondeur sur la surface de la façade. Les points blancs de la face extérieure donnent au verre un aspect laiteux de loin. Certains points ne sont alors plus identifiables. La face intérieure a été imprimée avec des points noirs.

 

Intégration de la façade dans le gros œuvre

Aepli a conçu les éléments de façade de manière à absorber les tolérances et les déformations de la structure porteuse sans nuire à l’intégrité conceptuelle. Chaque élément de façade est fixé à la fois sur l’élément lui-même et sur la sous-construction, ce qui permet des dilatations horizontales contrôlées. Les dalles en surplomb et les joints de dilatation posés avec précision garantissent la fonctionnalité et la flexibilité à long terme de la construction. Une attention particulière a été accordée aux sollicitations thermiques dues aux différentes incidences des rayons du soleil ainsi qu’à la transmission des vibrations de la gare voisine.

 

 

 

 

Une production directe à partir de données 3D

L’ensemble de la façade a été exclusivement conçu en 3D dans le cadre d’une étroite collaboration entre Aepli Metallbau AG et PBF Fassadentechnik AG. Cette planification a permis de réaliser avec précision des géométries complexes ainsi que les détails des transitions au niveau des angles du bâtiment, des raccords des bords de toit et des extrémités de façades en pointe. Afin de raccourcir le temps de planification des 40 000 éléments de construction individuels, un logiciel spécial a été développé pour permettre une commande directe de la production via les données 3D. Michael Röthenmund, directeur technique chez Aepli Metallbau AG, souligne : « Cette innovation a considérablement accéléré le processus de planification. » Malgré cette optimisation, la phase de planification a duré environ 2,5 ans, tandis que l’ensemble du projet a duré environ quatre ans, de l’attribution du mandat à l’achèvement.
La mise en œuvre de la géométrie complexe de la façade a été réalisée par Aepli Metallbau dans le cadre d’un montage sans échafaudage avec des exigences élevées en matière de planification, de logistique et de sécurité au travail. La « Haus zum Falken » a représenté un défi hors du commun dans toutes les phases, de la planification numérique au montage, dans les délais et dans des conditions de chantier difficiles, en passant par une production précise. Une équipe interdisciplinaire composée d’une cinquantaine de spécialistes internes ainsi que de partenaires et fournisseurs externes spécialisés a participé à la planification, à la fabrication, à la coordination et au montage.
C’est grâce à une performance technique exceptionnelle qu’Aepli Metallbau a rendu possible l’architecture visionnaire de Santiago Calatrava et l’a concrétisée. « La société Aepli a montré que les éléments techniques standard de la construction de façades, tels que les modules de façade, pouvaient aller bien plus loin : elle les a utilisés pour créer une œuvre d’art sur le chantier », déclare Santiago Calatrava à propos du travail d’Aepli.  ■