355-PARKING A ÉTAGES DU CENTRE HOSPITALIER UNIVERSITAIRE – UNIVERSITÉ DE LIÈGE
Sart Tilman
Liège
BELGIQUE
12.500 m² (1997-1999); (01-355).
– Architecture
– Management de la construction
– Design intérieur
– Aménagement paysager
– Services spéciaux
– Gestion de projet
– Relevé de quantité
– Ingénierie des structures
– Design urbain
1. INTRODUCTION
Le site universitaire du Sart-Tilman situé dans la périphérie verte de Liège est le lieu privilégié où se rencontrent la nature, l’art et l’architecture.
Il est possible d’y marier le plaisir de la promenade au plaisir de la culture.
Le centre hospitalier universitaire conçu par Charles Vandenhove, et déjà monument classé, domine la vallée de l’Ourthe. L’importance des activités qui s’y déroulent chaque jour y amène un flot important de véhicules.
C’est ainsi que tout autour de lui gravitent plusieurs zones de parking en plein air.
Afin de résoudre le problème du parking sauvage et de rendre à l’ensemble l’harmonie originelle, notamment sur l’avenue de l’Hôpital, il est aujourd’hui devenu nécessaire d’entreprendre la construction d’un parking à étages en annexe du parking payant existant.
Les architectes s’attachent à permettre son intégration dans un éventuel développement ultérieur.
2. LE SITE
Le site du Centre Hospitalier Universitaire de Liège (CHU) peut être décomposé en trois zones distinctes.
2.1 L’hôpital :
Il se compose de plusieurs tours d’hospitalisation qui s’articulent autour d’une pyramide centrale dont l’angle Nord en verre abrite le hall d’entrée.
2.2 L’esplanade :
Cet espace tangent à l’hôpital peut lui-même être sous-divisé en 3 petites zones :
- L’ancien rond-point de bus qui reste l’accès le plus direct pour les automobiles débarquant leurs passagers. Il fait aussi office de puits de lumière et d’aération pour le parking souterrain qui est en liaison directe avec l’hôpital.
- Le parking handicapé (60 places), de plein pied avec l’esplanade.
- La nouvelle gare routière des bus TEC, avec son giratoire et ses trottoirs d’embarquement et de débarquement.
Les constructions successives du parking pour handicapés puis de la nouvelle rotonde pour les bus ont laissé des talus rocailleux et arides maintenus à l’aide de grillages métalliques.
2.3 Le parking en plein air :
D’une capacité de 509 places payantes et 284 places gratuites, il surplombe le site en s’étendant sur une longueur de plus de 200 mètres.
Il est traversé en partie par une allée piétonne axée sur la trame structurelle de l’hôpital. Celle-ci aboutit à un escalier qui descend vers l’esplanade.
3. LE PROGRAMME
Le programme comprend :
– la construction d’un parking en superstructure d’au moins 423 places réalisable en plusieurs phases avec possibilité d’extensions tant en hauteur qu’en longueur;
– la cicatrisation et la mise en architecture de la zone de l’esplanade en y créant un fond bâtit tout en permettant l’accessibilité des véhicules par le parking payant afin de ne pas surcharger le trafic de l’esplanade;
– la couverture du parking, réservé en priorité aux personnes à mobilité réduite, afin de le protéger des intempéries.
4. LE PARTI
4.1 Zone capable
Les limites de la zone capable de construction sont données par :
– côté Sud : en surface par le prolongement de la drève piétonne et en sous-sol par le parking souterrain;
– côté Ouest : par l’escalier qui descend de l’avenue de l’Hôpital en longeant les amphithéâtres du complexe;
– côté Nord : par l’avenue de l’Hôpital;
– côté Est: par le parking payant.
Il faut retirer à cela un espace nécessaire à la circulation des bus d’une hauteur minimum de 3 m 20.
4.2 Choix du type de parking: le parking à planchers sinusoïdaux
Le type de parking retenu en première approche et qui semble le plus adapté à la volumétrie du site est un mélange entre le parking en spirale et le parking à demi niveau. Il est ici étudié en détail.
Dans le premier cas les voitures circulent sur des planchers obliques et le stationnement se fait perpendiculairement à la pente; dans le deuxième cas les voitures stationnent sur des planchers horizontaux à mi-niveaux reliés entre eux par des rampes.
La synthèse de ces deux configurations présente, lorsque la circulation se fait à double sens les avantages suivants :
– un plus grand débit ainsi qu’un balayage de la totalité des places plus aisé;
– une circulation plus fluide car plus large, point important pour un développement à long terme du parking;
– une évolution verticale plus rapide;
– une structure standardisée alliée à une volumétrie simple et compact;
– la possibilité d’une ventilation et d’un éclairage naturel;
– la possibilité de planter des arbres à hautes tiges entre les plateaux de stationnement pour limiter l’impact visuel du bâtiment sur son environnement;
– un accès de plain-pied aux circulations verticales.;
– une bonne intégration dans le terrain par rapport aux courbes de niveaux existantes;
– une accessibilité en partie haute directement en liaison avec le parking payant, ainsi qu’au niveau de l’esplanade par la nouvelle rotonde des bus TEC;
– la possibilité de répéter le système indéfiniment tant en hauteur qu’en longueur;
– les accès aisés, car ils sont placés sur les faces latérales du bâtiment, dans la prolongation des zones de circulation et communiquent avec les niveaux du terrain existant (niveau esplanade et niveau parking payant existant);
– le drainage aisé des eaux de ruissellement, sans risque de contre-pente.
Elle a, en outre, comme caractéristique majeure de présenter des façades longitudinales horizontales.
La capacité de stationnement est de 447 places réparties sur 7 plateaux.
La superficie totale des différents plateaux est de 11 352.6 m², ce qui équivaut à 25.4 m² par emplacement.
4.3 Les éléments constructifs
4.3.1 Les planchers
La géométrie des planchers confère au bâtiment sa singularité.
Le parking se compose de 7 demi niveaux dont 5 sont des planchers en superstructure .
Ces 5 planchers présentent les particularités suivantes : un bord horizontal du côté extérieur et un bord sinusoïdal du côté intérieur.
Leur longueur est de 112.8 m et leur largeur de 16.8 m. Ils sont un porte-à-faux de 2.4 m par rapport à l’axe des colonnes.
La sinusoïde, qui répond à une formule mathématique simple, est étudiée pour reprendre les différences de niveaux entre les planchers.
Les planchers reposent sur une série de poutres secondaires parallèles dont l’inclinaison varie selon les poutres primaires dont une est quasi horizontale (étant légèrement en retrait des façades aux alignements rigoureusement horizontaux) et l’autre sinusoïdale.
Les poutres primaires sont supportées par des colonnes de section ronde disposées sur une trame carrée de 12 m x 12 m qui est placée dans la continuité de la trame du CHU qui est de 7,2 m x 7,2 m. Ces deux trames sont des multiples de la trame standard de 1,2 m x 1,2 m.
La trame de 12 m x 12 m est la seule qui puisse s’implanter au-dessus d’un rond-point pour bus, sans colonnes dans le passage.
Celle-ci permet l’implantation d’un giratoire d’un rayon suffisant, nécessaire pour les bus simples ou articulés.
Cependant le rond point existant du terminus TEC doit être modifier suivant la structure du nouveau parking.
De plus, la trame permet de créer un espace au centre du parking qui amène la lumière jusqu’au niveau le plus bas et facilite la ventilation naturelle des plateaux. C’est aussi dans cet espace que s’organisent les circulations verticales nécessaires au bon fonctionnement des circulations piétonnes.
4.3.1.1 Calcul de la sinusoïde
La différence de hauteur entre les bords de dalle D1 et A1 est de 180 cm, ce qui équivaut à un demi niveau.
A l’axe I , le bord de dalle C1 se trouve 74.117 cm (“H”)plus haut que D1 et le bord de dalle B1 à -74.117 cm de A1. La différence de niveaux de 31.766 entre B1 et C1 qui reste est franchie par les passerelles reliant les planchers.
La distance “D” qui sépare les axes I, III et IV est de 48 m. C’est sur ces axes qu’à un point haut d’une sinusoïde correspond une point bas de la sinusoïde qui lui fait face.
La période de la sinusoïde est de 96 m.
En introduisant “D” et “H” dans la formule , on peut dessiner la sinusoïde:
y = 74.117 . sin( p/4800 . x)
La pente maximale se trouve au point d’inflexion de la sinusoïde c’est-à-dire aux axes II et IV, elle est de 4,8 %.
De cette manière la circulation dans le parking se fait sans rupture de pente, de manière fluide et continue.
4.3.2 Les façades
La structure du parking est protégée des intempéries par un peau de verre qui laisse pénétrer la lumière naturelle.
Composée de ventelles en verre agrafées sur des montants en bois, elles permettent la libre circulation de l’air et facilite la dispersion des gaz d’échappement. Elles protègent l’usager des bourrasques de vent et lui offre un meilleur accueil.
Accessible depuis l’intérieur, les ventelles peuvent être aisément nettoyées. L’inclinaison du verre facilite le lavage naturel par le ruissellement des eaux de pluie.
Sur les faces intérieures, les ventelles ondulent suivant la sinusoïde et accentuent ainsi le caractère ondulatoire des planchers.
4.3.3 Les escaliers
La législation en matière de prévention incendie requiert l’accès depuis chaque point du bâtiment, situé à un niveau autre que le niveau d’évacuation, à deux cages d’escaliers. La distance maximum entre chaque point du parking et l’escalier le plus proche ne peut dépasser 40m.
La circulation des piétons aux travers des différents niveaux vers la sortie se fait par une série de cages d’escaliers extérieurs en acier. Ils sont situés au centre ainsi qu’aux extrémités du bâtiment.
De plus un escalier se développe le long de la façade Sud, suspendu comme sur le flanc d’un paquebot.
L’évacuation peut aussi se faire par la façade Nord grâce à deux passerelles métalliques reliées à un escalier à flanc du talus, cet escalier mène à une promenade qui longe le parking et abouti à l’amphithéâtre.
4.3.4 Le plan d’eau
Le plan d’eau récolte l’eau de pluie.
Il réfléchit la lumière diffusée dans l’espace central.
Il sert d’élément régulateur favorisant la ventilation naturelle.
Deux fontaines actionnées périodiquement permettent de régénérer l’eau.
4.4 Techniques spéciales
4.4.1 Eclairage
L’utilisation de l’éclairage artificiel est réduit, puisque la lumière naturelle pénètre librement jusqu’au niveau le plus bas du bâtiment.
Un éclairage artificiel reste cependant nécessaire. Il peut-être intégré sur les poutres primaires et la réflexion de la lumière sur la face inférieure du plancher apporte une lumière indirecte qui évite tout éblouissement.
Pour les plateaux à l’air libre, des luminaires sur potelets métalliques sont placés à intervalles réguliers.
Plusieurs variantes sont à étudier concernant la répétition et le type d’appareils.
4.4.2 Ventilation
La ventilation du parking, en ce compris l’évacuation de l’air vicié, se fait naturellement grâce au puits de lumière central et au système de ventelles recouvrant les façades.
4.4.3 Récolte des eaux pluviales
Les planchers du dernier niveau qui sont exposés directement à la pluie, avec leur forme sinusoïdale, permettent l’évacuation naturelle de l’eau qui ruisselle sur la couche asphaltique d’étanchéité et s’évacue dans une gouttière qui suit tout le périmètre du bâtiment.
L’eau amenée à l’intérieur du parking par les véhicules, ainsi que la neige, est évacué ponctuellement aux points bas des planchers.
4.5 Le bois comme matériau de construction
L’importance du développement structuré de la filière bois en Wallonie incite à proposer une structure complète en bois dont le coût environnemental est faible.
Deux questions fondamentales doivent trouver réponses adéquates.
La première concerne sa résistance.
En synthèse, le bois présente la même résistance et la même raideur que le béton, et flue de la même manière. Il est quatre fois plus léger. Les structures en bois sont plus sensibles aux vibrations de basse fréquence. Il présente la même résistance au feu à section équivalente, mais il peut brûler. Il est donc souhaitable de le traiter par vernis intumescent.
La seconde sa sensibilité à l’humidité.
Le bois est un matériau très sensible à l’humidité et encore plus aux ruissellements d’eaux pluviales. Il faut donc empêcher tout ruissellement d’eau sur les composants en bois.
L’application d’une couche d’usure viscoélastique comme l’asphalte est envisagée pour atteindre l’amortissement critique tout en assurant une protection efficace contre l’humidité.
4.6 Variante en béton
La structure du parking peut également être réalisée en béton. La géométrie ainsi que les principes de circulation resteraient identiques.
Par nature, le béton ne doit pas être protéger contre l’humidité, les façades en ventelles de verre ne seraient dès lors plus nécessaires.
Une protection métallique transparente constituée de tôles en acier déployé galvanisé suffit pour mettre les usagers à l’abri du vent.
5. AMENAGEMENTS ULTERIEURS DU SITE
5.1 La sinusoïde de 96 m
Le développement de l’étude et en particulier sa relation avec l’éventuelle extension future du parking multi-étagé a donné naissance à une variante du système étudié ci-dessus.
Il consiste à accepter l’expression sinusoïdale des planchers en façade en supprimant l’effet de torsion. C’est cette solution alternative qui est représentée dans le développement général du site.
Les bords des différents planchers ondulent en parallèle selon une courbe sinusoïdale d’une amplitude de 96 m. Les connections entre les plateaux se font tous les 48 m. Les espaces entre les plateaux ainsi que les abords du parking sont plantés d’arbres à hautes tiges. Il s’agit de fondre le parking sous un toit végétal et de renouer à long terme avec l’environnement boisé du site.
La capacité de stationnement peut atteindre, selon ce schéma, 2300 places réparties sur 3 et 4 niveaux.
La superficie totale des différents plateaux est de 58 438.8 m², ce qui équivaut à 25.4 m² par emplacement.
La rationalité du système tel qu’étudier facilite le phasage futur de l’extension. Il est dès lors possible d’étendre le parking d’Ouest en Est par l’adjonction successive de blocs, ou du Nord au Sud par tranches supplémentaires
5.2 Aménagements d’auditoires
Le projet de parking tel qu’étudié ci-dessus laisse la possibilité de construire ultérieurement une série d’auditoires dans le prolongement de la structure existante.
Les auditoires se présentent comme des volumes parallélépipèdiques sur pilotis.
La dimension possible pour chacun des ces auditoires, est de 16.8m x 16.8m, leur conférant une capacité de 300 places.
Plusieurs variantes d’implantation sont envisageables.
| 01-355 | CAR PARK, LIEGE. |
| Client: | UNIVERSITY OF LIEGE. |
| Architecture: | N. Brombart, V. Deramée, N. Brésart, I. Delattre. |
For plans sections and elevations, please refer to the archives section of the site available from the “references” menu.