Les Science Parks d’Ulm mettent en réseau la science et l’économie et se concentrent principalement sur des domaines technologiques qui s’appuient spécifiquement sur le potentiel existant de la région et répondent à la demande du marché. Envola GmbH s’inscrit parfaitement dans ce contexte : elle développe des technologies de stockage intelligentes pour les énergies renouvelables, destinées au chauffage et au refroidissement efficaces des bâtiments. C’est ainsi que l’ensemble de bâtiments a pu être construit en 2018 au sein du troisième parc scientifique, d’une superficie de 40 hectares – les parcs scientifiques I et II étant déjà occupés. La conception du bâtiment s’appuie sur le concept d’urbanisme de la ville pour les terrains en pente. La Wolfgang-Paul-Straße passe juste au-dessus du bloc. L’entrée du nouveau bâtiment se trouve à hauteur de la rue Max-Born. La différence de niveau entre les deux rues se reflète dans la hauteur des différentes parties du bâtiment ; les architectes ont veillé à ce que la vue depuis la Wolfgang-Paul-Straße sur la vallée de la Scham reste dégagée. Pour ce faire, le côté longitudinal du bloc de 10 m de hauteur a été implanté parallèlement à la rue, à flanc de colline. Associé à l’aile plus petite située à l’ouest, ce bloc offre suffisamment d’espace pour accueillir un grand hall d’entrée et des espaces d’exposition. L’immeuble de bureaux de trois étages est adossé au côté court du hall. Bien que le nouveau bâtiment abrite à la fois des bureaux et un hall de production, cela n’est pas immédiatement visible de l’extérieur. À l’intérieur, le bâtiment de 55 m de long et 25 m de large est divisé en deux zones : un hall (45 m de long) et une aile de bureaux (10 m de long). La double nature du bâtiment ne se reflète que dans la façade.
BauBuche : une structure porteuse économe en matériaux et respectueuse du climat
Les maîtres d’ouvrage recherchaient un bâtiment répondant aux exigences les plus élevées en matière de durabilité, de rentabilité et de design, et ont donc opté pour une construction en bois. Bien que les éléments de cette structure doivent résister au feu pendant 30 minutes, les concepteurs souhaitaient néanmoins les rendre aussi élancés que possible. Pour couvrir la largeur du hall, ils devaient trouver une structure porteuse et une géométrie de toiture adaptées. Les architectes ont finalement opté pour des poutres en treillis, car celles-ci sont non seulement élégantes, mais présentent également une grande efficacité en termes d’utilisation des matériaux. À l’exception de la membrure supérieure, tous les éléments porteurs de la toiture sont réalisés en BauBuche à haute résistance, ce qui a permis aux concepteurs d’utiliser de petites sections tout en atteignant la classe de résistance au feu R30.
Le système porteur est constitué de rangées de poutres reposant chacune sur deux poteaux. Les poutres en treillis BauBuche sont posées à intervalles de 5 m sur des poteaux préfabriqués en béton armé. Elles forment la charpente porteuse du hall de production. Grâce aux excellentes propriétés du matériau BauBuche, ces poutres en treillis de 25 m de long ne mesurent que 2 m de hauteur et 24 cm de largeur. Les poutres sont conçues avec une surélévation de 75 mm. Les membrures supérieures, d’une largeur de 26 cm et d’une hauteur de 28 cm, sont réalisées en bois lamellé-collé (GL28c) avec une pente de 2 % allant du centre du hall vers la gouttière pour assurer l’évacuation des eaux de pluie. Au niveau des poteaux, les poutres en treillis se terminent par un élément diagonal qui forme une transition visuelle esthétique avec la structure de base. Les poutres sont fixées à des ancrages en acier situés au sommet des poteaux à l’aide de tôles fendues et de chevilles. Les espaces entre les poteaux et les éléments diagonaux offrent suffisamment de place pour les goulottes techniques et les chemins de câbles. Les éléments de toiture Lignotrend, d’une largeur de 62,50 cm, enjambent les charpentes sur une longueur d’environ 15 m, couvrant chacune trois travées. Vissés sur les membrures supérieures en bois lamellé-collé et assemblés de manière à résister au cisaillement au niveau des joints, ils forment la voûte du toit et assurent le renforcement horizontal du hall. Le choix du bois lamellé-croisé pour les membrures supérieures a été motivé par des considérations de montage, car l’utilisation d’éléments fabriqués dans le même bois – en l’occurrence l’épicéa – facilite la mise en place des éléments d’assemblage. Les membrures supérieures en bois résineux n’ayant à supporter que des forces de compression, il a été possible de choisir des sections adaptées à la structure globale filigrane de l’ouvrage.
Les poteaux en béton armé supportent la majeure partie des efforts de contreventement horizontaux, tandis que la charpente en bois des murs extérieurs ne remplit aucune fonction de contreventement. Le hall proprement dit a été construit en premier lieu en tant que bâtiment indépendant, et l’immeuble de bureaux adjacent est lui aussi une construction structurellement distincte.
Structure en bois BauBuche avec contreventements pour un immeuble de bureaux de trois étages
L’immeuble de bureaux, adossé au côté étroit du hall de production, est entièrement construit en bois, y compris la cage d’ascenseur et la cage d’escalier. Les éléments de 10 m de large et 25 m de profondeur forment une ossature composée de poteaux BauBuche (poteaux d’angle L/H : 24 cm x 24 cm, poteaux de façade L/H : 12 cm x 24 cm, poteaux intérieurs L/H : 20 cm x 20 cm, GL70) et de poutres (L/H 1er étage : 20 cm x 28 cm / L/H 2e étage : 24 cm x 12 cm, GL70) en combinaison avec Lignotrend pour les plafonds et la toiture (L : 62,50 cm, H : 27,50 cm). Les poutres à une travée s’étendent sur une longueur de 5 m, depuis la cloison du hall jusqu’aux poutres en acier, et croisent les poteaux centraux ou les murs intérieurs dans l’axe central. De là, les poutres s’étendent sur 5 m supplémentaires jusqu’à la façade. Elles sont reliées par des dalles de toiture et de plancher. Associés à la cage d’ascenseur à double paroi et à la cloison séparant le hall, toutes deux réalisées en bois lamellé-collé, ils assurent le contreventement horizontal et transversal nécessaire. Pour le contreventement longitudinal de l’immeuble de bureaux, les ingénieurs en structure ont opté pour des systèmes de contreventement en treillis, intégrés aux extrémités des deux niveaux de murs extérieurs s’étendant parallèlement à la longueur du hall. Ces blocs de contreventement de trois étages sont apparents et constituent des éléments esthétiquement attrayants de la structure porteuse. La construction est composée d’éléments BauBuche (L/H : 12 cm x 24 cm, GL70), assemblés à l’aide de tôles fendues dissimulées et de chevilles ou de vis d’ajustage. Pour le raccordement des blocs de renfort au socle en béton armé, les concepteurs ont opté pour des tôles à fentes, qui ont été soudées à des éléments de fixation adaptés, encastrés dans le béton.
Une grande transparence grâce à des éléments de construction fins au niveau de la façade
La structure porteuse du hall, avec sa trame de 5 m, permet d’aménager de grandes baies vitrées côté rue. L’immeuble de bureaux adjacent est tout aussi aéré et lumineux. Les poteaux et poutres BauBuche, à la fois filigranes et très résistants, constituent l’épine dorsale de la façade vitrée qui s’étend sur les trois étages et reflète la structure poteaux-traverses du bâtiment. Tant les bureaux que le hall sont baignés de lumière, et les façades des deux bâtiments présentent un design tout aussi attrayant. Selon les architectes, cette approche favorise le travail d’équipe et la collaboration entre les collaborateurs de la recherche et du développement et ceux de la production. Outre l’excellent environnement de travail créé par la construction en bois, le bâtiment bénéficie également d’une acoustique optimisée, car tous les plafonds sont équipés de panneaux acoustiques en bois soigneusement sélectionnés. Ceux-ci supportent des luminaires LED encastrés pouvant être commandés individuellement via Wi-Fi. Les espaces de bureaux sont équipés de bureaux modulables. Les employés qui ne passent que quelques jours par semaine au bureau reçoivent un caisson à roulettes pour ranger leurs affaires et choisissent simplement un poste de travail libre pour la journée. Le bâtiment abrite également une bibliothèque, une salle de silence et de nombreuses cabines de visioconférence. Au dernier étage se trouvent un salon et une salle de réunion avec coin cuisine et espaces de détente, accessibles à tous les collaborateurs. De là, une passerelle leur permet d’accéder à une cour intérieure située dans une partie surélevée du site. Le bâtiment abritant les bureaux et les locaux de production d’Envola GmbH est le premier projet réalisé sur ce site. Le développement futur du site prévoit d’autres bâtiments bas à l’est et à l’ouest du site d’Envola, ainsi que de hautes tours de bureaux comptant jusqu’à neuf étages et d’une hauteur de 32 m, qui seront construites selon une méthode de construction hybride à base de bois. La vision des architectes est de concevoir un quartier urbain moderne qui soit un modèle en matière de durabilité et d’innovation.
