L’Empa construit un bâtiment à très faible niveau de vibrations
Le futur bâtiment de laboratoire de l'Empa, actuellement en construction à Dübendorf abritera un jour, entre autres, des instruments de recherche très sensibles. Pour les protéger des vibrations, les experts ont conçu et planifié la structure en conséquence, des dalles de béton massives jusqu'aux plus petits détails.
Crédit image: Implenia
Massif. Rigide. Lourd. Le bâtiment repose avec sa dalle de béton sur 48 pieux qui transfèrent les charges dans des couches plus profondes.
L'extension du campus commun de l'Empa et de l'Eawag à
Dübendorf progresse rapidement. Le gros œuvre du bâtiment de laboratoires est
terminé et a atteint sa pleine hauteur. Cet édifice abritera une trentaine de
laboratoires et 30 bureaux à partir du printemps 2024. Les exigences pour une
telle construction sont importantes en ce qui concerne le niveau de vibrations admissibles.
Grandes masses et petits détails
Mais, comment construire pour que la structure puisse avaler
de manière fiable les vibrations existantes? Une stratégie dite «masse et rigidité»
a été retenue. Un peu comme un pétrolier si massif que même les vagues de
tempête ne le font pas vaciller.
Crédit image: WaltGalmarini AG
Modèle de calcul de la dynamique du bâtiment : afin de pouvoir calculer les conséquences des vibrations sur l'ensemble du bâtiment, celui-ci a été divisé en petites parties individuelles reliées entre elles (méthode des éléments finis)
Le résultat est une structure en béton super rigide qui ne peut pratiquement pas vibrer, en d'autres termes, une structure extrêmement lourde. C'est l'une des raisons pour lesquelles 48 pieux d'une fondation combinée pieux-dalle transfèrent les charges par frottement latéral dans une couche de sol plus porteuse à une profondeur pouvant atteindre 18 mètres. Quant aux plafonds en béton, ils font 53 centimètres d'épaisseur et sont surmontés de sept centimètres de chape composite. D'un point de vue uniquement structurel, des plafonds aussi épais n'auraient pas été nécessaires.
Statiquement absurde
Dans la zone destinée aux équipements de mesure hautement
sensibles, la dalle de sol a même une épaisseur de 80 centimètres. Statiquement
presque absurde, mais pour la protection contre les vibrations, il n'y a tout
simplement pas d'autre moyen. Et sous les fondations, cette zone repose sur des
feuilles de verre mousse plus dures que les panneaux isolants en polystyrène -
un détail qui garantit un comportement encore plus rigide à la déflexion.
Crédit image: Implenia
Le bouquet de chantier a été fêté 14 juillet dernier. Le gros oeuvre est fini. La silhouette massive du bâtiment est pleinement visible dans toute sa splendeur.
Le bâtiment est systématiquement conçu pour minimiser les vibrations y compris sur les chaussées des voies d'accès. Leur surface est construite pour être aussi lisse et silencieuse que possible, par exemple grâce à une forte proportion de vides d'air, afin d'éviter les plus minimes vibrations des véhicules.
