Knerer und Lang Architekten GmbH

Immeuble de grande hauteur Plärrer, Nuremberg

Nürnberg - Allemagne - 2020

Construit pour demain

À son ouverture en 1953, le bâtiment de grande hauteur Plärrer de 15 étages à Nuremberg était le plus haut bâtiment de Bavière. Le complexe se caractérise par environ 1060 fenêtres à battants pivotants, qui ont été restaurées dans le cadre d’un récent projet de rénovation – conformément à la préservation des monuments historiques, tout en répondant aux exigences modernes telles que l'isolation thermique et la durabilité.

Le bâtiment de grande hauteur Plärrer a été achevé en 1953 dans la ville presque entièrement détruite de Nuremberg, selon les plans de Wilhelm Schlegtendal. En plus du bâtiment de grande hauteur, l'ensemble des Travaux municipaux de Nuremberg créés à l'époque comprend également une aile de bâtiment de trois étages. 1060 fenêtres à battants pivotants caractérisaient ces deux composants. Cependant, en raison de la vitrage simple et de la mauvaise isolation thermique correspondante, toutes les fenêtres ont été remplacées dans les années 1980 par des fenêtres tilt-and-turn mieux isolées.

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Fidélité à l'original

En tant qu'ancien plus haut bâtiment de Bavière, le gratte-ciel "am Plärrer" a toujours été placé sous "l'œil particulièrement vigilant du service de protection des monuments". C'est ce qu'explique Gunnar Sellien, l'architecte responsable du projet chez Knerer und Lang, le bureau chargé de la rénovation. Toutefois, ce projet, démarré en 2016, ne consistait pas uniquement à mettre l'ensemble du complexe bâti en conformité avec les normes exigées en matière de protection incendie, thermique et acoustique. "Une autre exigence était de restituer l'apparence originale de l'ensemble, classé monument historique en 1988," poursuit Sellien. Ainsi, un système composite d'isolation thermique a dû être appliqué sur la façade, comprenant des allèges de fenêtres en pierre ponce et une construction en béton apparent. Un défi supplémentaire était la restauration fidèle des élégantes fenêtres oscillo-battantes qui conféraient au bâtiment son charme particulier. Un appel d'offres a été lancé pour une "fenêtre composite oscillo-battante avec protection solaire intégrée et vantail intérieur pivotant pour les travaux d'inspection et de nettoyage, avec fonction oscillo-battante fermée". Jürg Egli, responsable de la gestion immobilière chez Forster profile systems, explique avec le sourire que ce terme technique encombrant illustre bien la complexité du défi de développement technique.

Après avoir pris connaissance de l'appel d'offres à l'échelle européenne, Forster profile systems a développé, en collaboration avec les architectes, un prototype en tant que fournisseur de systèmes potentiel. Sellien souligne combien il a été impressionné par l'engagement de l'entreprise suisse, prête à développer un prototype testable. Cela a permis non seulement de présenter au maître d'ouvrage, N-ERGIE Aktiengesellschaft, un élément de fenêtre fonctionnel, mais aussi de fournir les preuves requises concernant la résistance mécanique, la fonctionnalité à long terme, la résistance aux chocs, l'isolation acoustique et le comportement en matière de condensation.

Poids lourds

Les ouvrants pivotants de toutes les fenêtres peuvent être imaginés comme une fenêtre composite de type boîte d’une épaisseur de 16 cm avec protection solaire intégrée. Pour l'inspection et le nettoyage, cette fenêtre ainsi que les vitrages sont accessibles via un ouvrant intérieur pivotant, déverrouillable à l’aide d’une poignée amovible. La plaque de protection extérieure est en verre feuilleté trempé LSG, tandis que l'isolation thermique est assurée par un triple vitrage isolant situé dans l'ouvrant d'inspection intérieur. Tous les vitrages sont incolores ; la protection solaire est assurée par des stores vénitiens extérieurs électriques.
Les fenêtres à ouvrants pivotants, chacune mesurant H 1853 mm × L 1310 mm, sont relativement lourdes avec un poids de 250 kg, et le cadre extérieur pèse 50 kg supplémentaires.
"Au lieu de poser les unités, d’un poids total de 300 kg, sur les allèges en pierre ponce comme auparavant, elles reposent désormais sur des profilés en U en acier que nous avons insérés entre les montants de la façade," explique Gunnar Sellien.

Durabilité avec un amour du détail

Le maître d'ouvrage attachait une grande importance à la durabilité des cadres de fenêtres ; celle-ci devait largement dépasser le cycle de vie habituel de 25 à 30 ans. Trois détails soigneusement conçus contribuent de manière significative à la durabilité requise de la solution : le pivot, l’isolant et le faible coefficient de dilatation des cadres en acier.
Le pivot est une broche creuse à paroi épaisse d'un diamètre de 15 mm, à l'intérieur de laquelle passe le câblage de la protection solaire. Comme les fenêtres pivotantes ne doivent s’ouvrir que d’environ 12 cm, l'angle de cisaillement n'est que de 7,5°, ce qui signifie une faible torsion pour le câble basse tension intégré dans le pivot.
Les cadres pivotants sont basés sur le profilé forster unico. Forster n'utilise pas d'isolateurs en plastique placés entre les cadres en acier galvanisé intérieur et extérieur, mais opte pour un treillis de haute qualité en acier inoxydable. Le grand avantage de l'acier inoxydable est qu'il ne devient pas cassant et fragile avec le temps, contrairement au plastique. De plus, cet isolant réduit également la charge incendiaire. En cas d'incendie, l'isolant n'agit pas comme un accélérateur de feu et ne libère pas de gaz toxiques. La chute de demi-coques de fenêtres causée par des isolants en feu est exclue dans cet immeuble de grande hauteur.

Dans la construction des fenêtres en acier, les angles des cadres ne sont pas biseautés mais soudés pour former une seule unité. Il n’y a donc pas de joints d'assemblage par lesquels l'humidité pourrait pénétrer dans les cadres. Les surfaces ont été finies selon la catégorie de corrosivité C4 et revêtues d’un revêtement résistant aux UV dans une teinte claire.
Les fenêtres pivotantes sont fermées à l'aide de ferrures quatre côtés, qui verrouillent sur tout le pourtour du cadre extérieur et se serrent de tous les côtés. Ce n'est que de cette manière qu’il a été possible d'assurer une protection suffisante contre l'aspiration du vent et une étanchéité adéquate pour cet immeuble de grande hauteur, ainsi que de respecter l'exigence d'isolation acoustique de 47 dB.
Pour prouver leur durabilité, Forster Profile Systems a soumis les fenêtres pivotantes à un test de fonctionnement à long terme. Lors de ce test, les séries habituelles, qui varient entre 5 000 et 20 000 cycles, ont été dépassées par un facteur 10 : une preuve de 200 000 cycles a été fournie pour les fenêtres pivotantes du bâtiment de grande hauteur Plärrer.

Coins vitrés sur le toit

En plus des fenêtres pivotantes de l'immeuble de grande hauteur et de l'aile d'ateliers sur trois étages, le vitrage fixe de l’étage supérieur en retrait a également dû être remplacé. Le système montant/traverse forster thermfix vario Hi a été utilisé à cet effet. Il présente une largeur de face de seulement 45 mm et une valeur Uf de 0,49 W/m²K.
Il n'y a donc eu aucun problème à conserver le caractère original tout en assurant une isolation thermique contemporaine : la façade vitrée a été inclinée vers l'intérieur, comme dans le bâtiment d'origine. De plus, les bandes de profilé extérieures laissent visibles les têtes des vis qui maintiennent le vitrage sur la sous-structure. Le vitrage périphérique possède des angles vitrés dissimulés derrière un profilé étroit. Deux fenêtres de secours, réalisées avec le système forster unico, ont été ajoutées. En cas d'incendie, elles permettent l'évacuation vers la terrasse sur le toit.

Après près de quatre ans de rénovation, les fenêtres de l'immeuble "am Plärrer" ont retrouvé toute leur attractivité d’origine, comme en 1953.
"Le langage formel d'origine est à nouveau visible. Forster Profile Systems a proposé la meilleure solution technique disponible," affirme Gunnar Sellien.