La station de cure thermale et hydrothérapique de Oy-Mittelberg dans le district de l’Oberallgäu, située à environ 1 000 m d’altitude, est façonnée par la nature et la beauté du paysage des Préalpes. L’entrepreneur Sebastian Martin, fort d’une croissance continuelle et de locaux étroits sur l’ancien site, a construit le nouveau siège de sa société dans la zone industrielle 2 qui y est installée. Dans l’esprit des motos haut de gamme de BMW, il a aussi voulu que ses nouveaux espaces de vente, de stockage et de bureaux affichent de grandes qualités de construction. Au même titre, il était également nécessaire de mettre en oeuvre les prescriptions en matière de construction de la maison-mère BMW-Motorrad, comme par ex. un sol d’atelier semblable à de l’asphalte composé d’une chape industrielle de 20 mm couleur anthracite, un plancher en bois de chêne haut de gamme dans l’espace de vente, mais aussi un élégant mobilier en chêne naturel et blanc. En outre, Sebastian Martin a souhaité créer un nouveau site déterminé par des matériaux sélectionnés et utilisés en quantité réduite, conformément au principe : moins c’est mieux !

Calcul de la charge de neige en fonction de la forme du toit

La création de la nouvelle usine réunissant des bureaux, un espace d’exposition de motos, un zone réservée aux équipements et aux pièces de rechange, ainsi qu’un atelier interne, a été réalisée sur une dalle de béton armé flottante de 20 cm d’épaisseur, isolée avec du polystyrène extrudé contre la terre. Une chape industrielle est posée dessus, dans laquelle le chauffage par le sol à économie d’énergie a été intégré, chauffage démarré par une chaudière à gaz avec une température de départ de 35 degrés Celsius environ. Un noyau central maçonné abrite une cage d’escalier et un ascenseur. Les locaux administratifs sont accolés à ce noyau sur deux niveaux, côté ouest. L’atelier doté de surfaces vitrées de grandes dimensions se trouve dans la partie sud, tandis que le grand hall d’exposition s’aligne au nord sur l’aile de bureaux. Lors du calcul de la structure porteuse, il était essentiel de tenir compte des charges de neige élevées résultant de la zone de charge de neige locale de 3 avec une charge au sol définie à 6,0 6,0 kN/m².

Construction à base de poutres en treillis BauBuche et de fermes en lamellé-collé

Pour sa nouvelle usine, le maître d’ouvrage a sciemment misé sur le matériau bois qui compose logiquement la structure primaire avec la charpente du toit à un versant et le pignon, tout comme l’étaiement longitudinal à l’aide d’assemblages de bois dans le toit et le mur. En raison de la forme rectangulaire et compacte du bâtiment d’une longueur de 42,50 m pour une largeur de 18,66 m, une exécution avec des fermes en bois lamellé-collé normales aurait entraîné, du fait des charges de neige élevées, une ossature de toit oppressante, surdimensionnée par rapport à l’espace transformé et inégalement imposante. En outre, la construction qui avait été voulue visible dès le départ devait refléter le caractère moderne et intemporel nu nouveau bâtiment, ce qui n’aurait pas été possible avec des poutres à âme plein en lamellé normales pour les imposantes dimensions requises, à savoir jusqu’à 2 m de haut. De même, les fermes en bois résineux envisagées comme alternative ne pouvaient pas se conformer aux attentes en raison du grand nombre évident de moyens d’assemblage, sans compter qu’une hauteur de poutres calculée de 2 m environ, avec des membrures inférieures et supérieures respectivement plus imposantes, ne pouvait pas être transposée visuellement. La solution résidait dans une construction mixte à structure bois à base de poutres en treillis relativement étroites et extrêmement résistantes à la charge en BauBuche, associée à des piliers, des solives et des pannes en bois d’épicéa. La capacité de résistance à la charge et à la traction particulièrement élevée du BauBuche comparativement au lamellé, notamment, a permis une ossature de toit élancée et filiforme qui égalait une exécution en acier en termes de dimensions. Et ce, sans que des proportions élevées d’énergie grise et que les mesures préventives de protection contre les incendies doivent être respectées, les poutres et piliers en bois présentant une durée de résistance au feu plus longue que des constructions en acier de dimensions identiques.

Ossature à l’issue de la durée de construction

L’assemblage par la force des poutres en treillis en BauBuche est effectué avec des broches et des tôles entaillées. Les barres de renfort des contreventements raccordées sont responsables de la consolidation de la construction assemblée. Les poutres en treillis sont supportées par des piliers en lamellé-collé au niveau des membrures supérieure et inférieure, qui assurent à leur tour a résistance à la charge du bâtiment. Leur liaison sur le socle d’une semelle filante périphérique à l’atelier en béton armé a été assurée avec des broches et des ancrages pour charges lourdes. Ce faisant, des barres en béton noyées dévient de manière élastique les charges verticales dans la terre. Le résultat affiche une structure porteuse à l’issue de la période de construction qui répond aux critères statiques, mais aussi aux critères optiques, et qui confère en outre un caractère identitaire au nouveau siège de l’entreprise de Sebastian Martin. Le BauBuche a fait son retour dans les embrasures de fenêtres, de telle manière que, en tout et pour tout, 16 m³ du lamibois de hêtre utilisable de multiples manières ont été employés pour la construction du nouveau hall de l’usine de Sebastian Martin. La structure de l’enveloppe du bâtiment, toit compris, a été réalisée avec des éléments en sandwich. Les panneaux isolés en usine avec du PU (polyuréthane) disposent d’une surface extérieure imperméable revêtue d’aluminium avec un panneau inférieur en tôle sur la face intérieure, et ont été fixés directement sur la construction. Pour la toiture, les panneaux sandwich reposent sur une couche de pannes en lamellé normalisé. Le degré élevé de pré-fabrication des éléments a permis un montage rapide avec des dépenses raisonnables.

Nouvelles possibilités pour la conception et l’exécution

Le projet de construction prouve la diversité de possibilités structurelles et créatrices qu’offre le BauBuche. Dans ce contexte, les composants extrêmement sollicités sont tout autant au cœur des préoccupations des concepteurs de l’ossature et des architectes que des systèmes de fermes sollicités par des forces normales. Les composants posant des problématiques de tension, résultant du rapport entre l’élasticité et la résistance, forment un autre aspect. Ici, les poutres en BauBuche sont un dispositif de choix éprouvé, car elles résistent à des forces de déformation élevées avec des sections nécessaires plus petites en parallèle, comme par exemple en cas de poutres à travée multiple pour lesquelles une réduction de hauteur se produit à chaque cm en raison de restrictions d’espace.

Bilan de l’entreprise de construction bois :

Malgré les dépenses élevées lors de l’usinage et d’un coût du matériau plus élevé pour le BauBuche en comparaison avec du lamellé-collé d’épicéa, le bilan de l’entreprise exécutant est largement positif : « Nous réutiliserons ce matériau pour de futurs projets de construction. »

-Text by Marc Wilhelm Lennartz-