(Edition 00/4 page 34)
Le bâtiment Reichstag à Berlin
Le 19 avril 1999, les 669 parlementaires de l'Assemblée Fédérale allemande ont changé leur vieux logement à l'étroit pour le bâtiment Reichstag à Berlin. Pendant les travaux de rénovation, on a tenté de transformer ce monument imposant à un bâtiment parlementaire moderne et fonctionnel. Puisqu'on souhaitait également utiliser le toit de façon pratique, il fallait que la construction de la toiture réponde à certaines exigences spécifiques.
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Pendant les travaux de rénovation, le bâtiment Reichstag
a été pourvu d’une énorme coupole en verre. |
Dès le début des travaux de rénovation, de grandes parties
de la construction étaient démolies et l'on avait pratiquement
maintenu que les parties historiques. La combinaison de ces anciennes parties
avec la nouvelle construction moderne offre un aspect particulièrement
intéressant au bâtiment qui, sans la coupole en verre, n'aurait
été visible que de l'intérieur. Cet 'oeuf' de 52 m de hauteur
est éclairé de l'intérieur et donc visible de très
loin et il est pourvu d'une construction de ventilation et de lumière
raffinée qui amène de l'air frais et de la lumière du jour
à la salle de conférence plénière via un entonnoir
inversé.
Une toiture multifonctionnelle
Le toit du bâtiment rénové ne doit pas seulement être étanche à l'eau, mais il doit en outre répondre à de nombreuses autres exigences, souvent très sévères:
- La toiture devait offrir une grande résistance mécanique et avoir un bel aspect puisque les surfaces avaient été conçues comme des terrasses praticables accessibles au grand public, qui offrent une vue sur l'intérieur du bâtiment via la coupole. Un café sur le toit rend l'ensemble encore plus attrayant, si bien qu'on s'attend à environ 700.000 visiteurs par an.
- La toiture devait également être équipée pour supporter la charge supplémentaire du matériel lourd utilisé pour nettoyer la coupole.
- La surface de la toiture est percée à différents endroits. De ce fait, les exigences posées au revêtement d'étanchéité sont plus sévères, d'autant plus que ces points de pénétration - et surtout ceux de la coupole - sont particulièrement flexibles et devaient être conçus de façon partiellement mobile.
- D'après la réglementation berlinoise, le bâtiment Reichstag ressort de la catégorie 'hauts immeubles', si bien que la toiture doit en plus répondre à des prescriptions sévères en matière de la sécurité d'incendie (F90).
- Il faut également veiller à la stabilité du bâtiment: bien que les constructions de toiture doivent supporter de grandes charges, leur poids devait être limité à un strict minimum, puisque la charge de la terrasse sur le toit est essentiellement supportée par la maçonnerie.
Une révision de l'adjudication
D'après le concept original, la toiture aurait été pourvue d'une isolation en laine de roche avec au-dessus un système de drainage très léger en polystyrène expansé sur lit de gravier et finalement les dalles de terrasse. En principe, il s'agissait d'une construction à couches indépendantes collées partiellement. La résistance au vent aurait donc seulement été assurée par la charge utile des dalles de terrasse. Pour l'étanchéité à l'eau, on avait opté pour une membrane synthétique en polyoléfines flexibles.
La première adjudication a été très critiquée pour les inconvénients de la construction de cette structure en couches et pour les produits proposés. Ainsi, d'éventuelles fuites seraient par exemple très onéreux à localiser. Une construction à couches collées partiellement serait également capillaire, c'est-à-dire que l'eau pénétrante entre les différentes couches serait incontrôlable. En plus l'isolation en laine de roche ne résisterait pas aux grandes charges locales provoquées par l'appareillage de nettoyage et le pouvoir drainant du lit de graviers proposé sous les dalles de terrasse a également été mis en cause.
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Une mesure de protection ingénieuse contre d’éventuels
dégâts provoqués par les travaux des entrepreneurs suivants consistait à
inonder les surfaces de la toiture: aucun technicien aime avoir les pieds
dans l’eau. |
C'est pourquoi, on a fait appel à un expert neutre pour contrôler
l'efficacité de la première adjudication et le bien-fondé
des inconvénients formulés. En plus, on a évalué avec
esprit critique le manque d'expérience à long terme avec la membrane
d'étanchéité synthétique prévue, car de nombreux
fabricants avaient déjà dû changer leur formule à plusieurs
reprises par le passé. En raison de la valeur particulière du bâtiment,
on pouvait uniquement utiliser des membranes d'étanchéité
dont la qualité avait déjà été prouvée
à long terme.
Les critiques sur la première adjudication, le point de vue de l'expert et les conseils de physiciens de la construction renommés ont finalement mené à une toiture entièrement nouvelle:
- Une fixation compacte des couches individuelles de la construction de la toiture (support, membrane de toiture et isolation).
- L'emploi de matériaux de construction dont la qualité a déjà été prouvée depuis au moins 25 ans et sans changements dans la formule et la méthode d'application.
- Une surélévation du revêtement de la terrasse pour améliorer le drainage du bâtiment complet.
Dans cette perspective, on a opté pour l'application du système de toiture compact Foamglas à l'exception de quelques domaines qui ressortent de la conservation des monuments historiques et où l'on a utilisé une toiture inversée. La construction de la toiture est donc comme suit:
- Une isolation de pente en verre cellulaire collée au moyen de bitume chaud. En raison du relevé d'étanchéité du revêtement de terrasse et l'absence d'un lit de gravier partageant le poids, seul ce matériau d'isolation était approprié.
- Une sous-couche bitumineuse soudée à la flamme.
- Une couverture synthétique résistante au bitume sur toute la surface, soudée à la flamme sur la sous-couche bitumineuse afin de garantir une fixation parfaite (pour empêcher l'eau de pénétrer en-dessous) entre les couches individuelles.
Le choix est tombé sur WOLFIN® IB, une membrane d'étanchéité à haut polymère du fabricant allemand Henkel Bautechnik GmbH qui est déjà utilisée depuis plus de 30 ans sans avoir subi de changements. Les membranes d'étanchéité WOLFIN® sont des membranes synthétiques résistantes au bitume et ramollies au polyester sur base de chlorure polyvinyle (PVC-P-BV) qui répondent à la norme DIN 16937. La garantie que l'eau ne pénètre pas en dessous de cette toiture a été prouvée à l'aide du rapport de révision du centre de matières synthétiques (SKZ) de l'Allemagne du Sud.
Dans les devis, on a formellement demandé des alternatives, mais après
examen plus approfondi, il s'est avéré qu'elles ne répondaient
pas aux exigences. Bien que l'architecte a voulu éviter le plus possible
l'emploi de PVC, la sécurité d'exécution des travaux de toiture
primait dans ce cas. Les joints de recouvrement des membranes de toiture WOLFIN®
IB ont été soudée avec du liquide de soudage ou avec de l'air
chaud. Le résultat: une étanchéité fermée et
homogène avec une garantie maximale que l'eau ne pénètre
pas en-dessous.
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A plusieurs endroits, on n’avait pas prévu de raccords
initialement avec les parties contiguës du bâtiment. La membrane d’étanchéité
s’arrête simplement au relevé. |
Ouvrages de raccord onéreux et difficiles
La réalisation des raccords était une affaire onéreuse. A
l'origine, il n'y avait pas du tout de raccords entre les parties du bâtiment
existantes, par ex. le 'Tympanon' (le porche Ouest), et les autres parties de
la construction. La membrane d'étanchéité s'arrêtait
au relevé. Les raccords sur des rails existants devaient par conséquent
d'abord être formés artisanalement avec du zinc-titane avec en-dessous
une membrane d'étanchéité WOLFIN®.
Le raccord sur la couronne de la coupole devait être conçu comme un joint de dilation pour compenser les mouvements du bâtiment. Ce joint, indispensable du point de vue de la construction, a été étanché avec une bande de jonction en caoutchouc EPDM avec bande de collage cachée au polystyrène et il doit compenser les grands mouvements de la coupole provoqués par la dilatation thermique et les charges du vent. Après mesurage, la bande de jonction a été préfabriquée en forme de couronne et montée sur place.
Un autre problème était le raccord de la membrane d'étanchéité de la toiture aux appuis du rail conducteur de la coupole. A l'aide d'une maquette de la construction des appuis, on a préfabriqué un double embout en WOLFIN IB, pouvant être placé par après sur le chantier autour des appuis grâce à deux glyphes. Les balustrades, les murs des structures intermédiaires (parfois plus de 3 m!) et les gouttières et noues des toitures en verre ont également été étanchés avec du WOLFIN.
Pour soutenir la façade en pierres naturelles ultérieure, les colliers et les constructions de soutien devaient être intégrés dans la membrane d'étanchéité WOLFIN. Pour éviter qu'elles glissent, ces zones verticales étaient fixées au moyen de rails-pression. Même les escaliers vers le café ont été étanchés de la sorte.
La protection contre les dégâts
Un problème auquel chaque couvreur est confronté à la fin des travaux est de les protéger jusqu'à la réception. Juste avant la fin de la phase de construction, les risques de dégâts du revêtement d'étanchéité par les travaux des entrepreneurs suivants sont en effet réels. Sur ce chantier, les surfaces de la toiture finies ont été immédiatement recouvertes d'une membrane PE de 0,2 mm et d'un tapis de drainage et de protection pour les lourdes charges, mais il était quasiment impossible de protéger la surface dès que l'on marchait dessus. Ce projet n'offrait que des possibilités de rangement et de stockage très limitées aux divers entrepreneurs, de sorte que les surfaces de toiture étaient utilisées pour le stockage. En plus, il n'y avait plus de grue de transport sur le chantier, si bien que tous les matériaux devaient être transportés via le toit.
Une autre mesure de protection ingénieuse consistait à inonder les surfaces de toiture: aucun technicien aime avoir les pieds dans l'eau. En plus, de cette façon la couverture était contrôlée une fois de plus sur d'éventuelles fuites.
Les produits d'étanchéité Wolfin sont distribués
en Belgique par les sociétés Apok et Roof Center.
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