500 fenêtres high-tech adaptées au monument

Avec la rénovation du complexe de bâtiments de la faculté des sciences économiques et sociales, l’Université de Cologne relève les défis typiques du patrimoine bâti des années 1950: l’efficacité énergétique, la protection incendie et les équipements techniques ne répondaient plus aux besoins d’un site de recherche et d’enseignement tourné vers l’avenir. Les exigences de la protection des monuments historiques représentaient un défi particulier, car en plus d’une approche prudente des bâtiments, elles imposaient également la conservation de l’aspect original de la façade. Dans le cadre de la rénovation de la façade, environ 500 fenêtres basculantes équipées de systèmes de profilés Forster en acier ont été utilisées. Elles ont été développées au sein d’une équipe interdisciplinaire comme des éléments fonctionnels polyvalents sur le modèle historique.

Avec près de 50 000 étudiants, l’Université de Cologne est l’une des plus grandes universités d’Allemagne. Afin de rester un site de formation compétitif, l’université a mis en place un plan directeur de développement et de rénovation de son bâti existant. L’un des projets phares est l’ensemble de bâtiments de la faculté des sciences économiques et sociales (WiSo) qui doit être remis en état par une rénovation en profondeur afin d’offrir un cadre optimal pour la recherche et l’enseignement. Ainsi, une nouvelle extension a été réalisée dès 2019 sur les plans de ksg kister scheithauer gross architekten, tandis que la rénovation de l'existant a été confiée à Bochumer SSP AG.

Monument historique du modernisme de l’après-guerre

Le complexe de bâtiments de la faculté WiSo a été conçu et réalisé à la fin des années 1950 par l’architecte colonais Wilhelm Riphahn. Construit dans le style du modernisme de l'après-guerre et classé monument historique, c'est surtout le bâtiment principal de 83 m de long et de neuf étages qui caractérise le site sur la ceinture verte intérieure de la ville. Des ailes longitudinales et transversales abritant des amphithéâtres et des salles de séminaire et de travail sont reliées au bâtiment. Un autre élément urbanistique caractéristique est le vaste socle à un étage , qui forme trois jardins favorisant l’éclairage et l'aération naturels du bâtiment – un principe de conception que Riphahn a également privilégié pour la façade du bâtiment: près de 500 fenêtres basculantes ont été utilisées ici sous forme de bandes continues caractérisant la trame orthogonale de la façade. Au fil des ans, elles ont toutefois été remplacées par des fenêtres oscillo-battantes, ce qui a eu des répercussions sur la protection thermique d’origine. Les nouvelles fenêtres n’assuraient plus une circulation d’air suffisante pour contrer le réchauffement des locaux en été.

La conservation de la substance comme principe directeur

Pour la rénovation du bâtiment de la faculté, l’Université de Cologne, maître d’ouvrage, a imposé une approche prudente des bâtiments avec conservation de la structure et des matériaux. Dans le cadre de l’état des lieux, les architectes de SSP AG ont constaté un bon état de conservation du bâtiment. De plus, la découverte de trois fenêtres à caisson conservées a montré que les exemplaires historiques étaient en avance sur leur temps. L’axe horizontal du vantail basculant assure une bonne circulation de l’air dans les pièces par la fente d’ouverture supérieure et inférieure. Les éléments d’ombrage intégrés dans l’espace entre les vitres disposaient en outre d’une commande par chaîne permettant un réglage individuel. «La vision d’une mise en œuvre moderne d’une fenêtre basculante était née», se souvient Markus Wessels, chef de projet de SSP AG. «Notre ambition était de réaliser une version moderne de la fenêtre répondant aux exigences actuelles en matière de physique du bâtiment.»

Nouvelle version adaptée au monument

Les architectes ont intégré très tôt la protection des monuments historiques dans la planification. Le choix des profilés de fenêtre s’est avéré un véritable défi à cet égard: ils devaient d’une part présenter des largeurs de face vue particulièrement étroites afin de préserver l’aspect de la façade et, d’autre part, être capables de supporter le poids élevé et la largeur totale de la double fenêtre basculante. Forster Systèmes de profilés s’est révélé être le partenaire idéal pour cette tâche, tant par son portefeuille de profilés de fenêtres que par son expérience dans le développement de solutions spéciales. En étroite collaboration avec MTZ-Metalltechnik Zitzmann et le planificateur d’éclairage naturel Helmut Köster, les architectes et l’équipe de Forster ont mis au point une nouvelle version contemporaine du modèle historique qui répondait aux exigences du maître d’ouvrage et de la protection des monuments historiques.

Des fenêtres aux fonctionnalités complexes

Les cadres de fenêtre sont basés sur le système de profilés forster unico en acier . Grâce à la grande rigidité du matériau, les largeurs de face vue des nouvelles fenêtres basculantes sont particulièrement fines avec 70 mm. Des brise-soleil à lamelles spéciaux de RETROSolar sont intégrés dans les fenêtres à caisson d’environ 15 cm de large et offrent une protection confortable contre l’éblouissement sans effet d’obscurcissement. En réfléchissant la lumière du soleil vers l’extérieur, les lamelles réduisent l’apport direct de chaleur et atteignent une valeur gtot inférieure à 0,05. Toutefois, la pièce continue de recevoir une part suffisante de lumière naturelle, de sorte qu’aucune lumière artificielle supplémentaire n’est nécessaire pour un éclairage ergonomique. À la différence du modèle historique, les lamelles ne sont plus réglées à l’aide d’une manivelle, mais peuvent être commandées électriquement en fonction de l'ensoleillement. L'ouvrant à la française intérieur doté d'un triple vitrage peut en outre s'ouvrir à des fins d’entretien et de nettoyage.

Des perspectives durables

Après la transformation, grâce aux standards énergétiques élevés des nouvelles fenêtres, les bâtiments historiques de la faculté WiSo de Cologne seront bien armés pour affronter un avenir caractérisé par des étés de plus en plus chauds. Les matériaux utilisés, le verre et l’acier, sont également porteurs d’avenir et durables: les profilés particulièrement résistants de Forster sont constitués d’acier recyclable à 100 % et ne comportent pas d’isolateurs en plastique. Ainsi, les maîtres d’ouvrage peuvent assumer leurs responsabilités envers les générations futures et l’environnement avec ses ressources naturelles, qu’il s’agisse de nouvelles constructions ou de rénovations de bâtiments existants.

Cologne, Allemagne

Produits : fenêtre à caisson avec brise-soleil intégré forster unico HI

Système d'éclairage naturel : Köster Lichtplanung, Francfort-sur-le-Main

Brise-soleil : RETROSolar Gesellschaft für Tageslichtsysteme mbH, Kirn

Architecture : SSP AG, Bochum

Construction métallique : MTZ Metalltechnik Zitzmann GmbH, Oerlenbach

Maître d’ouvrage : Université de Cologne

Photographie : Jens Kirchner, Düsseldorf