Verrière technique de AIA, cour du Midi, Grand Hôtel-Dieu, Lyon

Après huit siècles de fonctionnement en tant qu’hôpital, le Grand Hôtel-Dieu de Lyon est en pleine reconversion. Inscrit au patrimoine mondial de l’UNESCO, sa façade dessinée par l’architecte Souffot trône dignement sur le quai du Rhône. Pour « soigner l’âme, le corps et l’esprit est né à l’Hôtel-Dieu » aime à rappeler Didier Repellin, Architectes en Chef des Monuments Historiques du projet de RL&A.

Nouvelle fonction de la cour du Midi

Aujourd’hui, la cour du Midi, ancienne morgue de l’hôpital, est réaménagée autour d’activités tertiaires. Objectifs des architectes de AIA Life Designers :

• travailler avec la grande hauteur entre le bâti,
• creuser un sous-sol pour accueillir de nouvelles surfaces commerciales
• rechercher les relations avec le ciel.

Cour du Midi, Grand Hotel-Dieu, Lyon, France – AIA Life Designers © Sergio Grazia

Surplombant la cour, le dôme Pascalon et le bâti en périphérie accueillent des commerces du sous-sol au premier étage. Les étages supérieurs sont occupés par des bureaux.

Verrière technique, cour du Midi, grand Hôtel-Dieu, Lyon, France – AIA Life Designers © Vincent Laganier

En 1840 déjà, les Hospices Civils de Lyon avaient réalisé un passage couvert dans l’enceinte de l’hôpital, pour les bijoutiers de luxe. C’était pour apporter des financements complémentaires à son fonctionnement. Démoli en 1860, la cour du Midi renoue aussi avec la tradition commerçante de la presqu’île de Lyon.

Comme un voile de soie rigidifié

En référence au tissage lyonnais, la verrière est « comme un voile de soie rigidifié » racontent les architectes Albert Constantin et Claire Bertrand, AIA Life Designers.

Verrière technique, cour du Midi, grand Hôtel-Dieu, Lyon, France – AIA Life Designers © Vincent Laganier

Sa forme est une double courbure qui répond aux effets du vent, des façades en périphérie et au dôme Pascalon en surplomb.

Coupe transversale, cour du Midi, grand Hôtel-Dieu, Lyon, France © AIA Life Designers

Elle est le résultat d’une quête d’optimisations architecturales et techniques de onze projets conçus par AIA Ingénierie entre mars 2012 et octobre 2014.

Etude structure, solution 1, non retenue, cour du midi, Grand Hôtel-Dieu, Lyon © AIA Life Designers

Etude structure, solution 1, non retenue, cour du midi, Grand Hôtel-Dieu, Lyon © AIA Life Designers

« De nombres itérations entre le maillage en plan et la géométrie 3D ont été nécessaires pour la développer » explique Pierre Chassagne, ingénieur structure de l’ouvrage. « C’est grâce à une image 3D que l’on a pu justifier la verrière de la cour » car, sa forme trapézoïdale avec des corniches à altimétries variées est complexe.

Etude structure, verrière triangulée à inertie variable – solution retenue – cour du midi, Grand Hotel-Dieu, Lyon © AIA Life Designers

Couverture de la cour

La verrière repose seulement sur six poteaux élancés de 50 cm de diamètre. Sa couverture légère, entre 16 à 18 mètres de haut, s’accomplit comme une vague à deux dômes triangulés.

Verrière technique, cour du Midi, grand Hôtel-Dieu, Lyon, France – AIA Life Designers © Vincent Laganier

Pour parfaire cet effet d’apesanteur, sa structure utilise des profilés métalliques à inertie variable. « On met de la matière là ou on en a besoin » développe Pierre Chassagne.

Verrière technique, cour du Midi, grand Hôtel-Dieu, Lyon, France – AIA Life Designers © Vincent Laganier

Coupe technique, pente de la verrière cour du midi, Grand Hôtel-Dieu, Lyon, France – AIA Life Designers © Hefi

Ainsi, la structure permet de voir directement où se situent les efforts internes de cet ouvrage d’art.

Verrière technique, cour du Midi, Grand Hotel-Dieu, Lyon – en construction – AIA Life Designers © Pierre Chassagne

Verre feuilleté sérigraphié

Chaque panneau triangulé de la verrière fait entre un et 4,6 m² de surface et 3,50 m de côté.

Verrière technique, cour du Midi, grand Hôtel-Dieu, Lyon, France – AIA Life Designers © Vincent Laganier

Joint avec du silicone entre deux plaques, un vitrage simple, feuilleté et de 2 x 8 mm d’épaisseur est choisi.

Coupe technique, détail pose du vitrage, verrière cour du midi, Grand Hôtel-Dieu, Lyon, France – AIA Life Designers © Hefi

Verrière technique, cour du Midi, Grand Hotel-Dieu, Lyon – en construction – AIA Life Designers © Pierre Chassagne

Le verre feuilleté sérigraphié en blanc par points, côté extérieur, a pour but d’assurer une protection solaire suffisante tout en gardant la transparence du patrimoine.

Détail du verre sérigraphié de la verrière technique, cour du Midi, Grand Hôtel-Dieu, Lyon – en construction – AIA Life Designers © Pierre Chassagne

De l’intérieur, il diffuse légèrement la vision et la lumière. Un peu comme un effet de calque à l’ancienne, à la manière dont on travaillait l’architecture autrefois en agence.

Verrière technique, cour du Midi, grand Hôtel-Dieu, Lyon, France – AIA Life Designers © Vincent Laganier

Désolidarisé des façades pour des questions anti-sismiques, un vide d’air de 40 cm est placé au droit des corniches.

Pose des vitrages de la verrière technique, cour du Midi, Grand Hôtel-Dieu, Lyon – en construction – AIA Life Designers © Pierre Chassagne

Verrière technique, cour du Midi, Grand Hotel-Dieu, Lyon – en construction – AIA Life Designers © Pierre Chassagne

D’après les calculs de simulation thermique, “il permet une ventilation naturelle de la cour avec pas plus de 2°C d’élévation de la température en été” explique Pierre Chassagne.

Principes thermique et ventilation naturelle , cour du midi, Grand Hôtel-Dieu, Lyon © AIA Life Designers

Pour récupérer les eaux de pluie, de petits caniveaux sont fixés aux façades en périphérie.

Détail caniveau en périphérie de la verrière technique, cour du Midi, grand Hôtel-Dieu, Lyon, France – AIA Life Designers © Vincent Laganier

Toutes les pentes ont été vérifiées par le bureau d’étude pour ne pas avoir  de vitres planes en couverture.

Au dessus de la verrière technique, cour du Midi, grand Hôtel-Dieu, Lyon, France – AIA Life Designers © Vincent Laganier

Pose d’un vitrage de la verrière

Etape de la pose de la verrière technique, cour du Midi, grand Hôtel-Dieu, Lyon – en construction – AIA Life Designers © Eiffage

Détail de la pose de la verrière technique, cour du Midi, grand Hôtel-Dieu, Lyon – en construction – AIA Life Designers © Eiffage

Etape de la pose de la verrière technique, cour du Midi, grand Hôtel-Dieu, Lyon – en construction – AIA Life Designers © Eiffage

Construction et finition de la verrière

Après un prototype de la verrière, la préfabrication de la charpente a été très importante chez Renaudat à Châteauroux dans de département de l’Indre.

Structure de la verrière technique, cour du Midi, Grand Hôtel-Dieu, Lyon – en construction – AIA Life Designers © Pierre Chassagne

Tous les vitrages réalisés en Italie et les profilés métalliques sont découpés avant la pose. La verrière est entièrement soudée.

Verrière technique, cour du Midi, Grand Hotel-Dieu, Lyon – en construction – AIA Life Designers © Pierre Chassagne

Toutes les soudures sont meulées pour avoir une esthétique finale parfaite, comme si elle n’était qu’une sculpture contemporaine posée par magie sur la cour du Midi.

Verrière technique, cour du Midi, grand Hôtel-Dieu, Lyon – en construction – AIA Life Designers © Eiffage

Quelques chiffres sur la cour du Midi

• 1050 m² de surfaces vitrées,
• 306 panneaux de verre feuilleté 2 x 8 mm,
• 1 à 4,6 m² par panneaux,
• 260 tonnes d’acier,
• 6 poteaux métalliques circulaires,
• 50 cm de diamètre par poteau,
• 14,50 mètres de hauteur moyenne

Composition architecturale de la rénovation

Dès la Renaissance, « les échevins de Lyon ont développé l’activité de l’hôpital » rappelle l’architecte Albert Constantin, AIA Life Designers. « La construction du bâtiment sera le premier PPP, partenariat public-privé, à l’époque ». Mandataire de la rénovation, sélectionné sur concours par Eiffage Construction pour la maîtrise d’œuvre, son aménagement repose autour des trois dômes qui couronnent l’édifice sur la presqu’île.

Axonométrie des activités, grand Hotel-Dieu, Lyon, France © AIA Life Designers

L’idée des architectes Albert Constantin et Claire Bertrand est d’ouvrir, enfin, le Grand Hôtel-Dieu sur la ville de Lyon.

Outre la proposition d’un programme très urbain :

• hôtel 5 étoiles imposé,
• cité internationale de la gastronomie,
• centre de convention,
• bureaux,
• commerces et logements,

pour l’ancien hôpital, la composition architecturale propose un cheminement public d’une cour à l’autre et la piétonisation de toutes les cours, autrefois occupées par des parkings.

Plan masse, grand Hôtel-Dieu, Lyon, France © AIA Life Designers

• La première étape a consisté à détruire toutes les constructions successives rajoutées aux XIXe et XXe siècles.
• Deuxième étape, un travail qualitatif sur chaque espace public a été réalisé, dont la cour du Midi est un vrai chef d’oeuvre.
• Troisième étape, la rénovation intérieure du bâtiment permettra d’accueillir de nouveaux usages, dans le respect du patrimoine de Lyon.