Sous la verrière, le sol se métamorphose
La Nef est le lieu emblématique du Grand Palais. Située au cœur du monument, elle fascine par sa grâce, sa légèreté et par sa lumière zénithale. Cet espace exceptionnel libre de tout aménagement est un magnifique écrin pour des scénographies ambitieuses et exigeantes.
À sa création, le sol de la Nef est en terre battue. Pour chaque événement, des lés en sisal ou en fibres de coco sont disposés sur le sol et sur les planchers des stands. Puis au moment de la création des Galeries nationales par l’architecte Pierre Vivien, le sol de la Nef est bétonné dans les années 1970.
Les travaux de restauration répondent aujourd’hui à plusieurs enjeux : créer un système de caniveaux et galeries pour desservir en tout point la dalle de la Nef ; intégrer des équipements techniques comme l’électricité et la gestion des fluides ; assurer l'isolation thermique de la Nef par le réseau de dalle active et augmenter la capacité portante de la dalle ainsi que la jauge des visiteurs !
Le défi de cette dalle est d’être à la fois esthétique, avec une finition colorée, mais aussi robuste et active grâce à cet ensemble de réseaux techniques.
À sa réouverture, le public verra de la dalle ses nouvelles finitions et sa nouvelle teinte, et les exploitants des événements bénéficieront d'un ensemble à la fois équipé, performant et confortable.
Le nouveau sol de la Nef : un défi technologique
La Nef du Grand Palais, considérée comme la plus grande verrière d'Europe, occupe un imposant volume de plus de 460 000 mètres cubes, s'étendant sur une surface de 13 500 mètres carrés.
Confrontée aux changements climatiques, cette serre géante était confrontée à des températures excessives en été et des froids importants en hiver. Claire Chaumier, cheffe de projet travaux Rmn-GP, nous présente en détail la solution adoptée afin de réguler la température tout en ayant un sol assez solide pour accueillir simultanément 9 000 visiteurs : une dalle « active », structure renforcée digne du génie civil, parcourue par un gigantesque réseau de tuyaux.
Rencontrez à ses côtés ceux qui ont conçu et réalisé cet ouvrage exceptionnel : Cyril Leroux, directeur de projet chez Ingérop, Etienne Robert, chef de projet chez H.Chevalier, et Edouard Drieu la Rochelle, responsable d'affaires chez Cegelec.
La fabrication du nouveau sol
La dalle de béton est retirée par zone quadrillée, sciée puis extraite à l’aide d’une pelleteuse à pince. Les morceaux de béton sont ensuite acheminés dans une centrale de recyclage.
Le sol de la Nef est maintenant une grande étendue de terre battue. 500 mètres de galeries dites caniveaux techniques sont creusées pour permettre d’y acheminer tous types de câbles et réseaux. Celles que l’on aperçoit sur l’image traversent la Nef du nord au sud et d’est en ouest.
Ces caniveaux ont été créés pour permettre de recevoir les réseaux principaux de manière dissimulée mais aussi accessible pour les besoins de leur entretien. Au-de là de l’atout de la gestion thermique de la dalle, ces passages permettront d’acheminer tout type de câble et réseau, tel que l’eau ou l’électricité.
Dans le bâtiment, en soubassement, les salles des machines (ou local technique) sont en cours d’installation. Plusieurs pompes techniques vont projeter en eau chaude ou froide tous les espaces du monument. Deux pompes alimenteront la dalle active de la Nef en envoyant l’eau à la bonne température selon les saisons et ainsi optimiser le traitement thermique. En amont, ce réseau est alimenté par le système de la Compagnie Parisienne de Chauffage Urbain de la ville de Paris et l’été par la Fraîcheur de Paris.
Depuis les hauteurs d’un échafaudage, la vue plongeante sur l’escalier d’Honneur offre une vue d’ensemble sur le terrassement achevé. Cette opération consiste à préparer le terrain afin de créer une base stable et solide, aplanir le sol, couvrir les galeries techniques traversantes et périphériques de la Nef. La surface du sol doit être la plus plane possible !
La pose des plaques isolantes permet de maitriser la propagation de la chaleur dans son environnement. Sur l’isolant est installé le premier lit de ferraillage sur lequel seront fixés les réseaux de fluide caloporteur.
À droite de l’image, le réseau de tubes qui constitue le système de la dalle active se met en place. C’est par ce circuit que le fluide caloporteur – ici l’eau – chauffera ou rafraichira la dalle de béton.
La Nef se couvre d’un immense sol de circuit thermique qui représente 46km de tubes. La dalle active apportera un confort suffisant, au moins à hauteur d’homme, pour tous les occupants qui déambuleront dans ce grand volume qu’est la Nef du Grand Palais.
Un second lit de ferraillage est posé par-dessus le circuit des fluides. Ce sera au total pas moins de 800 tonnes d’armatures à poser avec minutie et endurance.
Cette armature a deux principales fonctions, elle protège le circuit thermique sans l’écraser et peut supporter jusqu’à 2 tonnes au mètre carré.
Le coulage de béton est une étape délicate. Le béton prend forme autour des tubes thermique dont il faut s’assurer qu’ils ne sont pas dégradés pour rester en pression et que l’eau circule. Une fois le système en place, la masse de béton accumule la chaleur ou la fraicheur et la restitue au volume de l’espace selon les fluctuations des charges thermiques. À ce stade le béton est encore humide, sa couleur n'est pas encore définitive.
La régulation de la dalle se fait par des sondes de température, positionnées un peu partout en ambiance du bâtiment, mais aussi via des sondes coulées directement dans la dalle. Des thermostats dans la dalle permettent d’éviter de dépasser certaines températures et sont contrôlés par une intelligence centralisée qui va pouvoir réguler les débits. Le fonctionnement de la dalle active est sectionnable : il est possible de chauffer simplement une partie de la Nef et dix zones différentes sont définies – il est donc possible de chauffer seulement 1/10 de l’ensemble de la surface pour un événement qui ne prendrait pas l’entièreté du site.
Le coulage du béton
Le béton arrive prêt à l’emploi dans des camions toupies ou « camion malaxeur » depuis la centrale de fabrication. 350 toupies auront été nécessaires pour recouvrir le sol de la Nef !
La pompe raccordée à la toupie projette le béton. La teinte du béton est obtenue en insérant des pigments au moment de la création du béton en centrale de fabrication.
Coulage du béton au niveau de l’entrée principale de la Nef
Le béton fraîchement coulé est étalé à l’aide de râteaux, racloirs et épandeurs. Ces outils assurent une répartition uniforme de la matière sur toute la surface.
Le béton a une durée de prise rapide : il est déjà possible de marcher dessus quelques heures suivant le coulage. Toutefois, il obtient sa forme définitive et toute sa robustesse au bout de 28 jours.
Après séchage partiel de la dalle, un mélange de pigments et de poudre de quartz qui composent le durcisseur est saupoudré sur le béton afin de diffuser une couche protectrice sur la dalle.
Une fois le durcisseur déposé, les pales de l’hélicoptère viennent fermer les pores du béton, ce qui garantit une couche d’usure plus résistante et donne un effet lissé et teinté.
La dalle active est maintenant terminée mais sa surface n’a pas encore révélé sa teinte définitive. Il faut patienter encore un peu...
18 mois de travaux en 1 minute !
Découvrez grâce à ce timelapse d'une minute, les dix-huit mois de fabrication de ce nouveau sol, une dalle « active », aux caractéristiques ambitieuses : de nouveaux caniveaux techniques de part en part, une armature digne du génie civil, avec en son sein un réseau de fluides chauds et froids pour réguler la température en hiver comme en été.
Un ouvrage unique, à la hauteur des imposants 13 500 mètres carrés de la Nef du Grand Palais !