La Toiture du futur Hôtel de Ville de La Pêche —Une première en Amérique du Nord
C’est le 8 août 2023 en matinée que l’équipe de l’entrepreneur Ed Brunet et du fabricant de bois Ambiance Bois ont installé la première dalle de la toiture. Ici, il ne s’agit en rien d’un toit conventionnel. On parle d’une première en Amérique du Nord ! La toiture est une structure innovante avec panneaux-poutres-caisson de longue portée de bois lamellé-croisé (CLT), en « dents de scie ». D’une portée de 18 mètres, elle est autoportante, sans colonnes ni poutres, solives ou appuis intermédiaires.
La construction de l’Hôtel de Ville de la Municipalité de La Pêche a débuté depuis quelques semaines et l’une des plus importantes et impressionnantes étapes est entamée ! Les ingénieurs et architectes ont intégré deux grandes innovations, une conception Passivhaus et la toiture en « dents de scie », avec dalles en bois autoportantes sur 18 mètres.
Du point de vue technique, les panneaux de CLT — inclinées les unes vers les autres à un angle de 40 degrés — travaillent de façon bidirectionnelle, tirant profit de la capacité du CLT dans les deux directions. En plus de son attrait esthétique et de sa logique structurale, ces longues portées permettent d’éviter complètement les colonnes au deuxième étage et d’offrir une grande flexibilité des aménagements pour toute la durée de vie du bâtiment.
Un brin d’histoire
Historiquement, cette topologie a été exploitée pour des charpentes en béton afin de réaliser des structures dites en plaques pliées (Folded Plate). Selon les recherches effectuées par les architectes de la firme BGLA architecture design urbain, et les ingénieurs de la firme Latéral Conseil inc., aucune structure de la sorte n’avait été construite jusqu’à ce jour, et de cette façon, avec le CLT.
Ce type d’architecture trouve ses origines au début du siècle dernier, quand les innovations du matériau béton armé (et de la précontrainte) ont permis d’inventer de nouvelles structures plus performantes, optimales et élégantes.
Déjà en 1915, en Europe, l’ingénieur Freyssinet a conçu la première structure en coque plissée de forme parabolique en béton, à Orly, avec une portée de 80 mètres. Plus tard, dans les années 50, Pier Luigi Nervi impressionne avec une autre structure importante de plaques pliées en béton armé, soit pour le bâtiment UNESCO à Paris.
Initialement, le béton armé était le seul matériel qui se prêtait à réaliser des structures de plaques pliées avec de grandes portées, étant donné la nature bidirectionnelle de ce système de construction. Avec l’arrivée du bois lamellé croisé, le CLT permet également de concevoir des structures de surface pliées de longue portée de ce type. Il serait même le matériau idéal pour le faire.
Un concept ambitieux
Dès les premières esquisses, architectes et ingénieurs en structure ont travaillé de concert afin de valider les intentions de départ ainsi que la faisabilité du concept avec différents manufacturiers de CLT. Le processus de conception intégrée s’est poursuivi jusqu’aux plans et devis définitifs.
Des défis pour l’entrepreneur
Tel un château de cartes, l’installation du premier panneau est cruciale. Une fois qu’il est stabilisé, le 2e panneau s’appuie sur ce dernier et la structure en « dents de scie » pourra débuter, et se verra solidifiée !
Quelle est la différence avec un toit conventionnel ?
Évidemment, le matériel choisi (CLT) et la décision de le garder visuellement apparent le rendent authentique. Comme il s’agit d’une structure de bois, on est très loin de travailler avec un pontage d’acier, et chaque pièce doit être manipulée avec grand soin.
Puisqu’il s’agit d’un produit fini, et malgré sa grande taille, il n’y aura rien pour recouvrir la toiture, sauf quelques exceptions, contrairement à une construction conventionnelle.
La rigueur est de mise !
Le risque de faire des dommages esthétiques lors des manipulations est élevé étant donné l’envergure des pièces. De plus, chaque dalle est déchargée et installée à sa place définitive dès la réception, ce qui ne laisse aucune place à une erreur de positionnement, car les ajustements sont très difficiles à faire une fois toutes les pièces en place.
La température est également un enjeu pour l’installation vu l’assemblage exposé, il faut réduire au maximum la durée durant laquelle la structure est en érection et exposée aux intempéries. La pluie, ou d’autres facteurs naturels comme les oiseaux peuvent causer des taches indésirables.
Des concepteurs qui n’ont pas froid aux yeux !
Au moment du lancement de l’appel d’offres, la surchauffe du marché bat toujours son plein et occasionne des coûts de construction par mètre carré à des hauts historiques. Finalement, bien que les coûts de la soumission retenue soient élevés, ils se comparent à plusieurs soumissions reçues lors de la même période pour des bâtiments institutionnels d’envergure similaires, notamment des écoles.
Trouver un fournisseur capable de produire les panneaux de CLT de 18 mètres a été assez ardue également. Constituée de 5 plis, l’épaisseur totale des pièces est de 175 millimètres. L’entreprise retenue, Ambiance Bois, a travaillé avec le fournisseur Nordic qui avait la capacité de les produire de pleine longueur, ce qui épargne la nécessité d’un joint ou d’une épissure.
De bonnes raisons d’oser !
Parmi les avantages structurels, notons la résistance élevée aux charges axiales pour les murs, la réduction de la sensibilité au flambement, le rapport élevé de la rigidité et de la résistance par rapport à la masse, ainsi que la solidité face au cisaillement pour les charges latérales.
D’un point vu acoustique, les études ont aussi démontré que la géométrie de la toiture et ses 22 versants juxtaposés auront un effet de dispersion et d’atténuation bénéfique à l’acoustique d’ensemble, un autre avantage lié à ce concept structural.
L’absence de colonnes offre une liberté et une flexibilité totale dans l’aménagement des espaces actuels et futurs.
Pour l’organisation, l’impact écologique moins important que le béton et la réduction d’émissions de gaz à effet de serre fut une excellente raison d’approuver la structure du toit !
À l’heure même que vous lisez ces lignes, le toit devrait être complètement installé ! Ça vaut le coup d’œil ! Vous pouvez voir en personne la structure au 99, route Principale Est, La Pêche.
Le projet de l’Hôtel de Ville a annoncé jusqu’à maintenant la confirmation de subventions totalisant 5,42 M$ du Gouvernement du Québec, dont 1 M$ pour le Programme d’innovation en construction bois (PICB) et 4,42 M$ dans le cadre du Programme d’amélioration et de construction d’infrastructures municipales (PRACIM). D’autres demandes sont en cours et seront envoyées tout au long du projet !
Consultez les détails dans la section dans Grands projets pour voir l’évolution du projet de l’Hôtel de Ville en cliquant ici.
Nous tenons à souligner l’appui financier de la Fédération canadienne des municipalités (FCM) en collaboration avec le gouvernement du Canada pour la réalisation d’une étude de faisabilité pour la construction d’un hôtel de ville.
Cette initiative est rendue possible grâce à l’appui financier du gouvernement du Québec, dans le cadre du Programme d’innovation en construction bois découlant du Plan pour une économie verte 2023 (PEV).
La Municipalité reconnait également la généreuse contribution du Gouvernement du Québec dans le cadre du Programme d’amélioration et de construction d’infrastructures municipales (PRACIM), qui est issu du Plan québécois des infrastructures (PQI) 2023-2033.
