Le projet consistait à la fois en la construction d'une passerelle-mezzanine de 160m de long, pour relier les gares Nord et Sud, et la rénovation d'une partie des bâtiments voyageurs. Voulue plus moderne, il doit devenir un bâtiment emblématique de la métropole nantaise, grâce à son empreinte architecturale forte signée Rudy Ricciotti.
Selon l'architecte, "le projet de la nouvelle gare de Nantes est d'abord un projet d'invitation à voir différemment le réel. Il s'agit de déplacer le regard habituellement porté sur la ville de Nantes : la ville n'est plus ici regardée en pieds, mais par-dessus. Peut-être par-delà". Il explique que le projet porte sur trois univers "les bâtiments voyageurs nord et sud sont polarisés très différemment, à la manière d'un aigle à deux têtes. La mezzanine, avec ses ombrières déployées est-ouest, en compose les ailes".
Au sud, la gare était "sans lien avec son environnement", si bien que le choix a été fait de démolir son hall central pour réaliser des connexions avec la mezzanine et le parvis. Au nord, la gare datant de 1968 fait partie du patrimoine, et a été préservée "presque au sens de bâtiment historique", poursuit-il.
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