De nombreux enjeux se dressent face à cette rénovation globale. Les entreprises responsables de ce projet devaient respecter et valoriser le patrimoine existant, remettre l'établissement aux normes techniques, permettre l'accessibilité et la sécurité du public, assurer l'accueil d'un public divers, notamment de groupes scolaires, et rendre l'utilisation du site plus économe en énergie et en eau grâce à des ressources naturelles.
Les bains romains ont été sublimés en retrouvant leurs marbres d'origine. Les couleurs des cabines qui encadrent les bassins ont été restituées. La rotonde a été restaurée pour lui redonner son éclat d'antan et les robinetteries ont été remises en service. Le site a été repensé pour être totalement accessible aux personnes à mobilité réduite, avec l'installation de rampes et d'ascenseurs, et la création de nouvelles entrées. Le grand et le petit bassins sont interconnectés. Des circulations verticales ont été ajoutées pour sécuriser et fluidifier les flux de baigneurs. De nouveaux espaces intérieurs et extérieurs ont également vu le jour.
La lumière a été retravaillée pour apporter plus de luminosité à l'espace. En tête des cabines, des rubans LED éclairent les deux bassins, façonnant ainsi leurs volumes et perspectives. "Des suspensions boules modernes ont été positionnées à l'emplacement des anciens luminaires au plafond et les globes installés en sous-face des mezzanines ont été réinterprétés", ajoute l'agence. À la place des puits de ventilation sur les plafonds des bassins, se trouve désormais un éclairage qui uniformise la lumière des pièces.
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