Midstad Frankfurt

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Midstad Frankfurt

Maîtrise d’ouvrage : JC Real Estate Holding KG
Architecte : Renzo Piano Building Worshop (RPBW)
Localisation : Frankfurt, Allemagne
Surface : 35 000 m²
Phase d’intervention : 2024

Un centre commercial en plein centre de Frankfurt va subir une rénovation majeure. Une surélévation XXL de plusieurs niveaux est prévue, au dessus du socle commercial en béton existant, accueillant de nouveaux programmes variés : école, centre sportif, logements, bureaux… Les enjeux carbone et énergétiques sont au centre du projet.

Le projet est conçu comme une structure mixte composée principalement de bois et de béton armé. La façade doit limiter drastiquement les apports énergétiques. Les solutions techniques sont une réponse directe à l’organisation fonctionnelle et architecturale du bâtiment, notamment à ses usages très variés et à son besoin de flexibilité future.

Expertises sollicitées

structures.

L’utilisation du bois, en particulier dans les structures porteuses, constitue une solution indispensable pour atteindre les ambitions écologiques du projet Midstad. Tous les concepts structurels visent à maximiser l’emploi du bois tout en répondant aux exigences du projet, résultant des différents usages, de la durabilité, de la structure existante, de l’intégration des équipements techniques, de la protection incendie ainsi que du confort vibratoire.

Dans les zones standard, la structure se compose d’un plancher mixte -bois-béton constitué d’un plancher en CLT connecté à dalle en béton armé, le tout reposant sur un système poteau-poutres bois.

Adaptation au bâtiment existant et reprise structurelle :

Le bâtiment existant présente un entraxe de 7,5 m avec des portées variant entre 7 et 15 m. L’enjeu consiste donc à reprendre les charges ponctuelles amenées par les poteaux bois de la surélévation (avec des entraxes adaptés à cette typologie structurelle) pour les transférer vers les porteurs verticaux existants.

Par ailleurs, la salle multisport nécessite de grandes portée et la suppression de plusieurs poteaux ; un treillis bois d’environ 30 m de portée est créé en façade, reposant sur des poutres-voile assurant un appui rigide.

L’usage du hêtre (BauBuche) permet d’atteindre des capacités plus élevée et de limiter encore l’usage de l’acier pour répondre aux ambitions du projet.

façades.

Elioth a apporté son expertise en façade afin de respecter l’ambition environnementale du programme et architecturale. En particulier, les études suivantes ont été réalisées :

Vérifications des apports solaires en fonction de l’exposition des façades afin d’optimiser le type de technologie et le système d’occultation
Vérification du poids carbone de la façade
Intégration de la ventilation naturelle dans la conception
Optimisation des besoins en éclairage naturel
Vérification des performances thermiques de la façade

Le bâtiment est caractérisé par :

des façades double-peau et des structures bois pour la façade principale
des façades FOB pour la zone Socle
des façades mur-rideau bloc en bois pour la façade surélévation

environnements.

Les études environnementales ont porté :

Sur la compacité du bâtiment et son positionnement pour permettre une ventilation naturelle efficace
Sur le suivi du bilan carbone du projet
Sur la gestion des eaux pluviales afin de favoriser l’infiltration de l’eau de pluie en ville au plus près de là où elle tombe pour limiter les rejets vers les réseaux
Sur le confort visuel et l’optimisation de l’éclairage naturel
Sur la gestion des apports solaires

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© Elioth

Dessin technique ©Elioth

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Modélisation irradation ©Elioth

Planchers mixtes connectés

L’utilisation d’un plancher mixte bois-béton en CLT connecté présente de nombreux avantages et constitue une réponse simultanée aux exigences techniques et aux ambitions architecturales du projet :

Structure : La structure mixte permet d’optimiser le volume de matériaux carbonés utilisés en exploitant au mieux la capacité mécanique des deux matériaux : le béton travaille en compression et le CLT en flexion. Ce plancher assure également un effet diaphragme jusqu’aux noyaux, garantissant la stabilité horizontale du bâtiment.

Légèreté : L’intégration dans un bâtiment existant fait du poids de la structure un enjeu majeur. L’utilisation massive du bois permet de réaliser une structure légère, limitant les travaux de renforcement de l’existant.

Simplicité : L’absence de sous-faces de poutres facilite l’intégration des réseaux sous plafond et limite la hauteur totale du complexe de plancher, tout en garantissant une grande flexibilité d’usages future.

Incendie : La dalle de compression en béton de 8 cm ainsi que le plancher CLT permettent d’atteindre la résistance au feu requise.

Acoustique et confort vibratoire : La dalle de compression apporte la masse nécessaire pour maîtriser la propagation des bruits solidiens entre étages et assurer un confort vibratoire lors de la marche.