Channelbeta - Citè du Design - LIN - Finn Geipel+Giulia Andi

La Cité du design est une nouvelle institution internationale pour la communication, la diffusion, la recherche et la formation du design. Le projet porte sur la transformation de la Manufacture d'Armes de Saint-Etienne, un des grands espaces industriels du territoire. Il représente également une première étape dans le redéveloppement de la ville. Les éléments essentiels consistent en la restauration de plusieurs des bâtiments de l'ancienne Manufacture, un nouveau bâtiment, grand mono-espace de 200 m x 32 m nommé la Platine, un Observatoire, deux jardins et la Place d'Armes, une grand espanade publique. Ils s´inscrivent dans la continuité de la forme urbaine historique, développant les grands espaces publics de la ville suivant l´axe majeur de la vallée dans le sens Nord-Sud. La Platine est un laboratoire interclimatique dont la peau adaptative enveloppe plusieurs programmes, tels que les espaces d'exposition, l'auditorium, l'Agora, la serre et la matériauthèque et réagit à leurs besoins en termes de lumière et de climat. Elle est également une articulation entre les différentes activités de la Cité du Design.

Articulation programmatique

Le projet a été conçu en fonction des éléments majeurs du site – les jardins suspendus, la Place d'Armes, le bâtiment de l’horloge, les ateliers et la « grande usine » – et un nouvel élément de connexion, le corps d’un bâtiment élancé, la Platine. Celle-ci est pensée comme articulation entre la figure hiérarchique et discontinue du site patrimonial et la matrice continue requise par le programme institutionnel. Elle facilite ainsi des connexions transversales entre les pôles d’un réseau non hiérarchisé et offre un passage public couvert, accueillant les activités les plus ouvertes de la Cité du design. En effet, ce mono-espace rassemble les activités communicatives au sein de l’Agora, les salles d’exposition, l’auditorium et la matériauthèque. Lieu de fusion et d´ irrigation pour le site, au regard de la ville, son positionnement précis dans le terrain la fait fonctionner comme une rue intérieure, interférant le moins possible avec la visibilité du bâtiment de l’horloge et permettant l’intégration visuelle à la Place d’armes et ainsi, au centre ville.

Observatoire

L’envergure du projet et de son ambition ont conduit à un échelonnement des ouvertures partielles, adossées, notamment, aux célébrations de la Biennale Internationale Design Saint- Etienne. Ainsi, en 2006, l’Observatoire a vu le jour comme premier élément d’implantation, canalisant les interactions entre l’architecture, les programmes futurs, l’accueil du public et les possibilités du site. A côté du bâtiment de l’horloge, cette tour, assemblée sur place, a fait connaître le projet aux stéphanois leur offrant une perspective inédite sur la ville et devient un repère fort, identifiable de la Cité du design. Placé à la jonction de différents espaces de la Manufacture, l’Observatoire fait éclater l´apparente symétrie des structures et la hiérarchie visuelle entre la façade et les lieux de production. Surplombant les autres bâtiments, son ascension a permis d’observer le processus de construction de la Cité du design pendant tout la durée des travaux. Aujourd’hui, il assure sa place de vigie.

Conception du site

La réhabilitation des bâtiments existants et l’amélioration de leurs performances écologiques sont faites avec l’intention de conserver au maximum leurs caractéristiques spatiales et de leur apporter plus de flexibilité. La Platine est un corps expérimental très différent, qui traite les climats intérieurs à travers la réactivité de son enveloppe. Les espaces extérieurs mettent en réseau les différentes activités de la Cité.

Laboratoire interclimatique

La Platine est conçue comme un tout, où chaque partie interagit avec son environnement, et dont chaque élément est à la fois le résultat et le déterminant des autres éléments. La technique est reportée sur les faces et au sous-sol, laissant l’espace créé libre et ouvert au possible. Sa conception climatique régule de manière précise les milieux climatiques et tend à l’autonomie énergétique. La succession de zones différenciées à l’intérieur de la Platine est rythmée de parois appellées filtres. Elles garantissent aussi bien une protection acoustique qu’une stabilité climatique individuelle, comme dans l’exemple de la serre.
La conception climatique diffère selon les zones. Cette gradation dans le climat permet d’adapter les conditions aux besoins intérieurs sans devoir traiter tout le volume de la Platine. Mais les zones sont aussi interactives, par exemple, l´air pré-conditionné de la serre est repris au profit de l´aération hivernale des zones mitoyennes. Les deux épaisseurs de l'enveloppe participent à la régulation climatique. La couche extérieure des différents panneaux permet de moduler les apports dans les diverses zones selon leurs besoins. Elle filtre la lumière, l'absorbe et la transforme en énergie, elle régule également les échanges d’air et de chaleur.
Sur les surfaces intérieures, la ventilation naturelle, le chauffage et le refroidissement via un plancher réversible chauffant/rafraîchissant ainsi qu’une couche à faible émissivité (low E) en sous-face de l’enveloppe accroissent le confort thermique des occupants. La couche à faible émissivité des parois intérieures permet de réfléchir l’énergie dissipée par le plancher chauffant/ rafraîchissant, tel un miroir thermique. Sous la Platine est mis en oeuvre un système énergétique géothermique via l’activation thermique des pieux de fondations, de l’utilisation d‘un puits canadien pour pré-conditionner l’air neuf et d’échanges aérauliques entre les zones visant la réduction des consommations énergétiques.

Géothermie et puits canadien

La géothermie se constitue de deux réseaux combinés : le premier, un champ composé par vingt-quatre sondes en double U d’une longueur unitaire de 100 ml, assure une disponibilité énergétique de 130 kW, le second, un champ de pieux (1ère réalisation en France), composé par l’équipement de boucle de récupération dans les cents pieux de fondations (tubes fixés dans les cages de ferraillage) du bâtiment Platine, assure une disponibilité énergétique de 80 kW. La pompe à chaleur assure une puissance disponible pour le plancher chauffant de 290 kW.
Un fluide caloporteur circule dans ces deux réseaux pour récupérer l’énergie disponible dans le sol et sont collectés jusqu’au local PAC (pompe à chaleur). En hiver, on se sert ainsi de ces deux réseaux pour le chauffage grâce au plancher chauffant, en été, pour le refroidissement grâce au plancher rafraîchissant du bâtiment Platine. L’ Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME) et le fournisseur d'énergie Électricité de France (EDF), avec l’appui du Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB), réaliseront un suivi énergétique sur deux années. Pour ce faire, dix compteurs d’énergie, cinq compteurs électriques, un équipement de sondes et un comptage sur les pieux ont été mis en oeuvre. La température du sol autour de deux pieux sur différentes
profondeurs est enregistrée afin de suivre l’évolution de la température au fil des saisons. Un puits canadien est utilisé pour le traitement de l’air. Afin de rendre cette technologie la plus économique possible, le vide sanitaire sous la Platine a été fermé et peut ainsi remplir cette fonction.

Structure de la Platine

La structure de la Platine est une sorte de résille unitaire, formée d’une maille tridimensionnelle constituée de profils métalliques de taille minimale et basée sur une trame de 2.10m. Elle devient à la fois toiture et parois. L’homogénéité et la distribution des efforts dans toutes les directions génèrent une structure non hiérarchisée : un monoespace libre de tout appui intermédiaire. Perçu depuis l’intérieur, le dimensionnement minimal des profilés transforme la structure en une vibration marquant la limite entre l’espace intérieur et l’extérieur.

Peau

L’enveloppe de la Platine, composée par 14.000 triangles équilatéraux de 1,20 m de côté est une peau graduée et réactive: la modulation entre opaque et vitré, isolé ou interclimatique, ouvert ou intime reflète et accompagne les cycles et interactions variées de la Cité du design. Afin d’atteindre les ambiances et performances différenciées pour chaque espace de la Platine, les types de modules sont combinés selon leurs caractéristiques.
Le choix des types de vitrage permet une répartition de la lumière naturelle en fonction des utilisations des locaux. Les qualités thermiques des panneaux permettent de moduler la qualité climatique de l’enveloppe suivant les critères des locaux ad hoc. L’opportunité d’intégration de panneaux solaires (photovoltaïques et expérimentaux) au sein de la peau de la Platine permettra une production énergétique solaire, ainsi que le développement et l´expérimentation de matériaux énergétiques solaires innovants. La peau réagit en permanence aux modifications climatiques. Elle peut aussi recevoir de nouvelles fonctions. A plus long terme, des panneaux peuvent être remplacés ou modifiés pour être adaptés à l'évolution des besoins ou pour étendre les zones d'expérimentations.

Panneaux photovoltaïques

La modularité des panneaux triangulaires qui forment la façade de la Platine permet d´intégrer aisément dans un système cohérent des éléments producteurs d´énergie, dont des panneaux photovoltaïques. L’énergie solaire photovoltaïque est une forme d’énergie renouvelable permettant de produire de l’électricité par transformation d’une partie du rayonnement solaire grâce à une cellule photovoltaïque. Plusieurs cellules sont reliées entre-elles sur un module solaire photovoltaïque qui peut prendre des dispositions différentes et qui ici s´ intègrent sur un panneau triangulaire standard. L´énergie produite est réinjectée dans le réseau global, et contribue à son échelle à diminuer la charge des unités de production fossile d´énergie électrique.

Panneaux expérimentaux

120 m² de la surface sont dédiés à l´installation de panneaux d´expérimentation, susceptibles d´évoluer ou d´être remplacés suivant les avancées technologiques. A l´heure actuelle ce sont des panneaux de photosynthèse qui sont proposés. Ces cellules sont inspirées de la photosynthèse et constituées d’un côté d’une couche de dioxyde de titane recouverte d’un colorant appelé «sensibilisateur» et de l’autre d’une solution électrolytique. Lorsqu’un rayon lumineux frappe le colorant, un électron est éjecté. Tous les électrons ainsi libérés traversent l’oxyde, sont collectés au bord de la cellule et ensuite dirigés vers un circuit externe.
Lumière

La peau de la Platine ne permet pas uniquement de réguler le climat mais aussi l’éclairage, par l’alternance des différents degrés d’occultation. La luminosité réagit aux conditions extérieures et aux besoins intérieurs. Les panneaux permettent un éclairage maîtrisé dans les zones d’exposition ou de grands apports de lumière, par exemple pour la serre ou l’agora.

Jardins

Le « work in progress » de la nature a accompagné l’évolution du travail paysager des Jardins. Ayant perdu leur usage, ils étaient à l’abandon au début des travaux ; après un diagnostic de l´état des arbres et une analyse des caractéristiques propres des deux jardins historiques, il a été décidé de conserver leurs identités différentes. Aujourd’hui, le Jardin Nord, au sol sablonneux est doté d’une plateforme d’occupation pour répondre à des nombreuses utilisations ; le Jardin Sud, conçu comme une grande pelouse sur laquelle se détachent les arbres, se caractérise par une atmosphère contemplative.

Infoscape

Un système d'orientation pour la Cité du design a été développé afin d’accéder à un meilleur usage de l'information fournie par les divers acteurs de la Cité et de ses partenaires extérieurs. Les paramètres de navigation s'étendent au-delà des limites du site de la Cité et en plus d’offrir une orientation dans l'espace, ils répondent aux problèmes de communication d'entreprise, à l’information de visiteurs et intègrent l’ensemble de données du Centre de formation professionnelle.

Mobilier

Le mobilier pour la Cité du design a été pensé autour de quatre typologies d’utilisation de l’espace au sein d’une réflexion plus générale à propos de l’autonomie et de l’interaction dans les zones de travail :

_Type collectif (hive) : zone d’exécution des tâches routinières où chacun possède son espace identifié au sein d’un plus grand ensemble.

_ Type concentré (cell) : zone d’élaboration nécessitant un espace de réflexion individuel permettant un haut degré de concentration.

_ Type échange spontané (club) : zone informelle d’échange et d’interaction présentant un haut degré de flexibilité dans l’utilisation de l’espace afin de se prêter à différentes configurations d’interaction entre les personnes.

La réflexion a été menée non seulement sur chacune des typologies, mais également sur les interfaces et les zones de transition et de circulation qui existent entre elles. Cette facon d’appréhender l’espace est en cohérence avec les opportunités de surfaces et de volumes qu’offre l’architecture de la Cité. Le choix du mobilier a donc été fait pour susciter un tel type de fonctionnement et ainsi optimiser l’utilisation de l’espace. Certains éléments ont même été inventés pour initier la création de ces sphères et s’intégrer au mieux dans cette représentation particulière de l’espace (notamment les cubicles)

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DONNEES DU PROJET

PROJET : Citè du Design

LOCALISATION : Saint-Etienne, France

ARCHITECTES: Finn Geipel, Giulia Andi, Berlin/Paris

EQUIPE: Stefan Jeske, Philip König (Project Managers) Jan-Oliver Kunze, Judith Stichtenoth, Francois Maisonnasse, Muriel Poncet, Marielle Gilibert, Heiko Walth

ASSISTANCE DRECTION DE TROVAUX: Benjamin Wallerand- Maurice Guitton,Lyon

ARCHITECTE LOCAL &OPC : Dominique Berger + Sandra Tauveron, Cabinet Berger, Saint-Étienne

STRUCTURE: Werner Sobek + Thomas Winterstetter, WSI, Stuttgart/New York

INGENIERIE: Fréderique Binvignat + Christian Desquiens, BETOM Ingénierie, Corbas

CLIMAT: Matthias Schuler + Arnaud Billard, Transsolar, Stuttgart/New York

ECONOMIE: Pierre Dumond + Alain Baland, Cyprium, Lyon

ACOUSTIQUE: Richard Denayrou + Emily Morin, Altia Acoustique, Paris

SCENOGRAHIE: Gérard Fleury , Architecture & Technique, Paris

ECLAIRAGE: Andy Sedgwick + Jeff Shaw, Ove Arup, London

PAYSAGE: Clément Willemin + Frank Poirier, BASE, Paris

DESIGN DE COMMUNICATION: Andreas Schneider, IIDj, Tokyo

PHILOSOPIE: Joseph Hanimann, Paris

SITE

MANUFACTURE D'ARMES : 180.00 m2

CITE' DU DESIGN: 64.000 m2

PROJET

SURFACE SHON: 21.140 m2

OBSERVATORY

HAUTEUR: 31m

SURFACE PLATEFORME : 100m2

BATIMENTS HISTOIQUES

FABRIQUE 5000 : 5.000m2

BATIMENT DE L'HORLOGE : 2.795m2

BATIMENT ATELIERS TECHIQUES-TECHNICA WORKSHOP BUILDINGS: 2230 m2

BATIMENT ATELIERS PEDAGOGIQUS: 3550 m2

PLATINE

SURFACE: 7.465 m2

LONGUEUR: 193,2 m

LARGEUR: 31,2 m

HAUTEUR: 4,6 - 6,5 m

SURFACE DE LA PEAU: 8.930 m2

PANNEAUX: 14.068

DATES

CONCOURS: 2004

REALISATION: 2006 - 2009

COUT DE TRAVAUX

COUTS PREVISIONNELS DE TRAVAUX: 37,37 M euro

MARCHES TRAVAUX : 39,54 M euro

COUTS DEFINITIFS : 41,54 M euro