Depuis septembre 2018, un nouveau gymnase se dresse sur la plaine de Filder, au sud de la capitale du Baden-Wurtemberg. Outre par l’école primaire locale de Riedenberg, l’équipement sportif est également utilisé par l’école voisine Waldorfschule Silberwald et par le lycée Geschwister-Scholl-Gymnasium. En outre, les clubs de handball et de basket-ball locaux s’y entraînent également.

Le bâtiment de près de 45,30 m de long et environ 32 m de large est une construction en béton armé, à l’exception de la toiture. Cela s’explique notamment par le fait que le gymnase a été abaissé d’un étage dans le sol. En raison de la nappe phréatique présente sur place, la partie du bâtiment enterrée a été conçue comme une « cuve blanche », c’est-à-dire comme une construction en béton armé imperméable avec un drainage de sécurité périphérique. La partie saillante du bâtiment, avec la structure de toit, devait au contraire être agencée de telle manière que le gymnase puisse recevoir autant de lumière naturelle que possible, et ce également pour réduire largement les coûts d’exploitation élevés prévus en cas d’occupation complète.

Le projet prévoyait une toiture shed apparente composée de poutres en treillis et de chevrons en dents de scie coffrés ; pour les treillis, les architectes ont opté pour du BauBuche. Le bois dur ultra-résistant a permis de réaliser une structure de toit filiforme, mais il caractérise également l’espace intérieur. Les vastes rangées de modules vitrées exposées au nord laissent finalement pénétrer une lumière du jour douce n’éblouissant pas dans le gymnase, ce qui procure aux écoliers et aux sportifs un éclairage naturel optimal lors de leurs activités.

Un gymnase enterré

Les fondations du gymnase, basées sur une dalle en béton armé de 70 cm d’épaisseur isolée contre la terre avec des panneaux XPS, ont été enterrées à 4 m de profondeur. L’objectif de cet abaissement du corps de bâtiment était de prévenir les ombrages et les nuisances sonores occasionnées par des ondes sonores se reflétant d’un terrain de tennis proche. L’accès au gymnase sur deux niveaux se trouve au niveau du sol. Les sportifs accèdent au terrain de jeu enterré par deux noyaux centraux en béton armé. Ceux-ci abritent les cages d’escalier, qui constituent en parallèle les issues de secours pour la protection incendie, ainsi que les ascenseurs réservés aux personnes handicapées.

Au rez-de-chaussée, outre une galerie pour les spectateurs, se trouvent quatre vestiaires avec des douches et des WC. Le sous-sol en revanche accueille les vestiaires des enseignants, la salle des machines et le local technique, un vestiaire ouvert avec WC, ainsi que d’autres locaux techniques et annexes.

Les poutres en treillis avec des plafonds nervurés forment une toiture shed à structure plissée

L’enveloppe du bâtiment se compose d’éléments en béton armé. Dans le sens de la longueur, l’entraxe entre les parois est de 26,20 m environ. La ceinture murale sert de support à la construction de toiture shed à base de poutres en treillis BauBuche. Les cinq poutres en treillis d’une hauteur de 2,7 m et d’une longueur de 19 m sont raccordées à des structures triangulaires à base de profilés en acier. Par le biais de ces dernières, les fermes en treillis reposent sur les parois en béton armé auxquelles elles sont fixées à l’aide d’ancrages en acier. Les culées triangulaires en acier demandeuses en termes d’espace pèsent cinq tonnes, absorbent les forces horizontales et verticales de la construction du toit en bois et les dévient vers le terrain par l’intermédiaire des parois en béton armé.

Les poutres en treillis BauBuche de grande portée légèrement inclinées ont été reliées de manière rigide les unes aux autres avec des vis à filetage intégral au niveau des membrures inférieures et supérieures de 28 cm de large et de 36 cm de haut, grâce à des chevrons en dents de scie (l/h = 18 cm x 36 cm) en contreplaqué d’épicéa (GL24h). Des coffrages composés de panneaux Kerto-Q de 39 mm ou 51 mm d’épaisseur forment une sorte de plafond nervuré. Ensemble, les poutres en treillis et les plafonds nervurés forment une structure plissée efficace sur le plan statique. La toiture shed est finalement dotée sur sa face inférieure d’un habillage à base de panneaux en tripli efficaces sur le plan acoustique.

Afin que les poutres en treillis de BauBuche ne risquent pas de s’affaisser au fil du temps en raison de leur poids propre comparativement élevé, elles ont été surélevées de 15 cm. En parallèle, cette forme de toiture également appelée toiture en dents de scie a soulevé un problème majeur, car elle n’est que difficilement en mesure d’évacuer d’importants volumes d’eau. Grâce à la surélévation, l’eau de pluie peut s’écouler en toute sécurité. Dans le cas contraire, l’eau stagnante aurait provoqué des dommages ou une imprégnation de la structure porteuse.

BauBuche convainc dans la toiture et dans les murs

De la même manière que les poutres en treillis, les parois d’impact périphériques du gymnase se composent également de BauBuche et elles ont été montées sur une surface de 500 m² environ contre les parois intérieures du gymnase. Elles font non seulement office d’habillage intérieur efficace sur un plan mécanique comme acoustique, mais elles apportent également un plus à l’atmosphère du gymnase. Les enveloppes en bois se poursuivent logiquement à l’extérieur : la façade a été dotée d’un revêtement résistant aux intempéries à base de panneaux en tripli particulièrement durables en pin.

Le toit calfeutré avec des bandes bitumées soudées sur deux couches a été finalisé de différentes manières. Tandis que les surfaces inclinées ont été habillées de grands losanges en tôle de zinc-titane, la face sud du toit a été garnie d’éléments photovoltaïques (PV) et la zone plate de la toiture a été largement végétalisée. Les toitures shed sont complétées par un éclairage d’atelier à LED commandé par des détecteurs en fonction de la lumière du jour, ce qui permet d’optimiser la consommation d’énergie. Une bande d’imposte sur la face opposée à la galerie apporte une part de lumière naturelle.

Le BauBuche a pu prouver ses multiples qualités sur les poutres en treillis. En effet, aussi bien ses propriétés statiques en termes de résistance élevée à la traction et à la pression, qui se sont mises au service des exigences d’une faible hauteur de construction, que son apparence attractive, ont permis d’offrir au gymnase une structure de toit élégante, élancée et définissant l’identité des lieux.

^{-Texte de Susanne Jacob-Freitag / Marc Wilhelm Lennartz-}