Niché entre Saône et Rhône, le musée des Confluences de Lyon a pour mission de relier sciences et société. Son architecture reflète donc cette dualité, avec une partie terrestre, ancrée dans le sol, nommée le "Cristal", et une partie aérienne, baptisée le "Nuage". Visite guidée.
"Le musée des Confluences est un projet exceptionnel sur un site exceptionnel", déclare d'emblée Patrick Diény, directeur général adjoint au pôle Aménagement durable du département du Rhône. Le centre culturel, dont l'idée a germé en 1999, doit relier sciences et société dans une démarche tous publics. En 2001, suite à un concours d'architecture international, c'est le cabinet autrichien Coop Himmelb(l)au qui est sélectionné pour un projet fort. Il présente des formes et des couleurs variées, utilise des matériaux comme le verre et le métal et montre un style "heurté", quasi science-fiction. L'intérieur du bâtiment amène quant à lui une grande fluidité dans l'utilisation des espaces et une luminosité qui semblent avoir emporté la décision.
"Le projet a été complexe à mener", poursuit Patrick Diény, comme le prouve le calendrier : si le permis de construire est délivré en 2003, les études s'étalent entre 2004 et 2008. Les travaux démarrent finalement en octobre 2010, après un appel d'offres, et doivent se terminer en 2013 pour que le musée puisse ouvrir ses portes en 2014. Grégory Perrin, architecte de Mesa Workshop qui a collaboré avec l'agence Coop Himmelb(l)au, explique : "C'est une architecture expérimentale, dynamique, en mouvement, sensorielle. Le bâtiment devra servir de repère dans la ville. Le 'Cristal' représente justement cette complexité urbaine". C'est pourquoi cette partie de l'édifice, entièrement vitrée, abritera l'espace d'accueil. "De l'autre côté, le 'Nuage' renfermera les collections dans une structure aux formes tourmentées et naturelles. L'ensemble du bâtiment est construit sur un socle qui le surélève et permet au public de redécouvrir la confluence", expose l'architecte. Ce socle de béton, situé sous le niveau piéton, comprend les locaux techniques, réserves, auditoriums et salles de réunion.
Double ossature métallique
D'un point de vue technique, le musée fait appel à une double ossature métallique, une ossature principale qui forme la structure porteuse et une ossature primaire qui repose sur la précédente et reçoit l'ensemble de la vêture en inox microbillé. "Originalité du concept, le 'Puits de gravité' sert d'appui central pour soutenir et stabiliser la charpente métallique sous l'immense verrière du Cristal", développe Grégory Perrin. La modélisation de la structure aux formes complexes a donc posé quelques difficultés au bureau d'études Jaillet-Rouby. Jean-Noël Roques détaille : "Le modèle intègre l'ouvrage béton, y compris les fondations, les structures métalliques du Nuage et du Cristal ainsi que le modèle de circulation dans le Cristal. Les différents intervenants utilisant des logiciels variés, il nous a fallu mettre au point un format d'échange de fichiers. Tous les nœuds d'interface ont été bien identifiés". Et les chiffres démontrent la complexité de l'entreprise : en tout 126.150 nœuds, 88.200 barres et 94.300 coques ont été modélisés.
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Béton, acier, verre et inox
L'ossature principale comporte sept voiles longitudinaux, sept voiles transversaux et quatre niveaux principaux de planchers, soit environ 15.000 m². Des porte-à-faux importants et des poutres de grande portée ont imposé des calculs dynamiques afin d'étudier le confort du public se déplaçant dans les salles, un peu à l'image de ce qui avait été fait pour un autre musée à structure métallique au porte-à-faux impressionnant, le Cerem de Marseille. L'ossature primaire de son côté est divisée en trois zones : toiture, flanc et sous-face. "Pour assurer la stabilité de l'ouvrage, l'ensemble de l'ossature est repris verticalement par douze poteaux béton monumentaux et trois piles béton. La stabilité horizontale est assurée par des bielles reprises par des ancrages scellés dans les voiles béton des piles", expliquent SMB et Renaudat, deux entreprises intervenantes. Le dimensionnement des profils d'acier a été fait à partir des résultats des calculs.
Un montage délicat
Le groupe Metalmont a été chargé d'assurer le montage de cette structure, depuis le mois d'octobre 2011. Le chantier, encore inachevé, doit se poursuivre jusqu'au mois de mars 2013. Il mobilise en moyenne une trentaine de compagnons encadrés par environ cinq personnes. Là encore, les chiffres parlent d'eux-mêmes : 350.000 boulons, 650.000 pièces, 6.600 tonnes d'acier dont 5.500 pour les structures principales, 120.000 heures d'études et 170.000 heures de fabrication… On comprend mieux toute la complexité pour à la fois acheminer, identifier et placer au dixième de millimètre tous ces éléments. Et la partie Nuage sera majoritairement recouverte de complexes de façades finis par une enveloppe extérieure en inox 316L de 3 mm d'épaisseur. Ainsi, peu à peu, le colosse prend sa forme finale pour dévoiler sa silhouette définitive. Les premiers visiteurs s'y presseront en 2014.
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Structure principale
La modélisation de la structure principale. Réalisée en acier spécial, elle doit supporter de nombreuses contraintes liées notamment au vent qui souffle fréquemment et aux mouvements des visiteurs dans les porte-à-faux.
Ossature primaire
Les trois zones de l'ossature primaire, venant s'appuyer sur la structure principale portante : la toiture, le flanc et la sous-face. Elles seront revêtues de plus de 300 tonnes de panneaux inox.
Prototype
Sur le chantier, un prototype permettant de tester les différentes solutions adoptées a été construit. Il présente les surfaces vitrées et les panneaux inox qui se retrouveront plus tard sur l'ensemble du musée des Confluences.
Porte-à-faux
L'un des plus importants porte-à-faux du "Nuage". On distingue également une partie du "Socle" en béton sur lequel repose l'ensemble du bâtiment.
Biellette
Une des biellettes horizontales qui stabilise l'ouvrage.
Puits de gravité
Plutôt que de se contenter d'une pile supplémentaire ou d'un simple poteau, Wolf Prix, l'architecte de Coop Himmelb(L)au, a opté pour une solution plus audacieuse : une structure en forme de vortex qui stabilise la charpente métallique et la verrière de l'accueil.
Chantier au mois d'avril 2012
La partie "Nuage" en cours de construction, au mois d'avril 2012 avec ses piles et poteaux en béton.
Chantier au mois de décembre 2012
Le même endroit, au mois de décembre 2012. La structure métallique a été posée et révèle la forme anguleuse et allongée du musée.
Projet archi
Le musée tel qu'imaginé par l'agence viennoise Coop Himmelb(L)au. On distingue les deux composantes principales : à gauche, le transparent "Cristal" et, à droite, l'argenté "Nuage".
Maître d'ouvrage : Conseil général du Rhône ;
Mandataire : groupe SERL ;
Maître d'œuvre : Coop Himmelblau ;
Bureau d'études : cabinet Jaillet-Rouby ;
Conception réalisation de la structure métallique : SMB et Renaudat Centre Constructions ;
Entreprises : Vinci (gros œuvre, enveloppe, abords), Arcelor, Oxycentre, Metalmont (montage), Cucchiaro (peinture), Loccateli, MVO, ERBA ;
Surface : 8.700 m² SHON pour le 'Socle', 10.900 m² pour le 'Nuage' en quatre niveaux, et 1.900 m² pour le 'Cristal'.