Nouveaux logements sociaux à haut rendement énergétique /span>
Par Deborah Byrne
Le YWCA de la famille Putman est un projet résidentiel de type « Maison passive » comportant 50 unités de logement social multifamilial qui offre des services de soutien dans plusieurs domaines, dont notamment des options de logements locatifs allant jusqu’à trois chambres à coucher pour des familles monoparentales menées par des femmes.
Photo: gracieuseté de Kearns Mancini Architects Inc., prise par Tom Ridout, Industryous Photography
Le bâtiment est composé d’un podium d’un étage avec sous-sol dédié aux services communautaires au-dessus duquel s’élèvent cinq étages d’unités résidentielles. Le concept comporte également plusieurs espaces aménagés extérieurs qui varient en termes de fonction et d’intimité.
Son design très élégant réintroduit le YWCA dans le quartier artistique de Crown Point, remplaçant l’ancien « YWCA Hamilton Swimming Pool » qui jadis occupait le même lieu. L’objectif architectural du projet comportait plusieurs volets : l’intégration visuelle dans le milieu environnant, être représentatif des origines de Hamilton comme « ville de l’acier », faire appel à des fabricants locaux lorsque possible et incorporer des pièces patrimoniales provenant du bâtiment original.
En tant que bâtiment non combustible, le projet se devait d’être en béton – le bois n’était pas une option viable à cause des coûts et de la planification. Nous avons présenté au YWCA le concept de Maison passive (MP) dès la phase préliminaire du design sachant qu’il offrirait une protection accrue des investissements à long terme tout en maximisant la qualité de vie intérieure des occupants. La Maison passive, avec ses critères d’isolation et d’étanchéité plus strictes, procure un environnement plus sain et confortable. Il résiste mieux aux intempéries et est plus adapté aux pandémies.
Photo: Simon Tingle, Craft Architecture Photography
Nous avions déjà par le passé développé un concept de Maison passive faisant appel à des murs de béton préfabriqué. Coreslab Structures, un fournisseur de béton préfabriqué local, poussa ce concept d’avantage pour qu’il puisse satisfaire à l’ensemble des exigences de la Maison passive. Résultat, le projet s’est transformé en un bâtiment fait entièrement de composantes de béton préfabriqué.
Sachant que la norme scientifique de la Maison passive repose principalement sur le principe de l’enveloppe, le client et les entrepreneurs qui n’étaient pas familiers avec cette technologie étaient réconfortés d’apprendre qu’un simple panneau de mur fabriqué en usine était intrinsèquement capable de répondre à la majorité des exigences de la MP.
En tant que concepteurs sensibles à l’importance de l’empreinte carbone des matériaux de construction, l’utilisation de composantes de béton préfabriqué présentait un net avantage par rapport à la construction conventionnelle de béton coulé sur place qui, dans son ensemble, requiert plus de temps, de logistique et de corps de métier.
Principes de la Maison passive
Échappement de l’air vicié au niveau du toit
Ventilateur récupérateur d’énergie (VRE) avec échangeur d’air
Fenêtre à haute performance
Gains de chaleur solaire grâce à la fenestration
Système de circulation d’air vertical (entrée et retour)
Bouche d’entrée d’air frais au niveau du toit
Entrée d’air frais et extraction dans chaque unité
Point de jonction exempt de pont thermique
Enveloppe de bâtiment isolée continue étanche à l’air
Trouver une solution
Nous avons trouvé que le système de béton préfabriqué n’était pas toujours aussi flexible que le béton conventionnel et qu’il rendait parfois un peu plus complexe la coordination des services mécaniques. Toutefois, l’inclusion de Coreslab Structures au sein de notre équipe de design dès le début du projet nous a permis de solutionner bien des entraves dont, par exemple, n’ayant plus besoin de dépendre pendant la construction d’une coûteuse grue à tour.
Photo: Simon Tingle, Craft Architecture Photography
La nécessité de sceller l’ensemble des joints séparant les panneaux et les étages entre eux, et de protéger les ancrages à l’aide d’un ruban spécial, a ralenti l’érection de la structure. Elle a aussi rendu irréalisable les attentes du client qui voulait avoir une finition intérieure industrielle en béton.
Pour les projets à venir, il serait probablement avantageux que la pose des rubans de protection/systèmes de chevauchement puisse être faite en usine afin d’accélérer le processus d’érection, et ce tout en répondant aux exigences d’enveloppe de la MP. Toutefois, cette nouvelle approche pourrait ne pas fonctionner entièrement puisque l’intégrité des systèmes de protection pourrait être compromise lors du transport ou de la mise en place des panneaux au chantier.
L’isolation des plus grosses poutres de béton préfabriqué posa également un certain défi. Pour prévenir des températures de surface inférieures à 17 degrés C qui pourraient causer de l’inconfort, de la condensation et la formation de moisissure, la norme de la Maison passive requiert que les poutres soient entièrement isolées. De nouveau, Coreslab Structures nous a aidés à trouver la solution d’isolation optimale qui allait assurer le maintien de la température de surface des poutres à la valeur désirée.
Le projet redéfinit comment les personnes perçoivent les conceptions à haut rendement énergétique surtout dans le contexte des logements sociaux. En se conformant à la norme internationale de la Maison passive, le nouveau bâtiment reflète les valeurs fondamentales du YWCA, celles de pouvoir offrir aux femmes des logements qui sont à la fois confortables, sains, sécuritaires et durables.
Deborah Byrne COO est directrice de Passive House Design chez Kearns Mancini Architects Inc.
Une construction complète de béton préfabriqué atteint les critères de Maison passive
Par Joshua A. Fede
Coreslab Structures livra une solution composée entièrement de béton préfabriqué dans la réalisation du projet YWCA, laquelle comportait l’isolation, les pare-air et pare-vapeur, ainsi que tous les éléments structuraux, le tout incorporé dans un seul système mural (excluant les portes et fenêtres). Cette approche permit de supprimer la majorité des contraintes liées à la construction d’une enveloppe isolée et étanche de qualité supérieure qui est conforme aux exigences définies par la Maison passive.
Une construction faite entièrement avec des composantes de béton préfabriqué offre de nombreux avantages : un montage rapide sur le site de construction, une fabrication des éléments dans une usine aux conditions contrôlées qui assurent une exécution optimale, une réduction du nombre des corps de métier requis sur le site, et un échéancier de construction accéléré qui permet au propriétaire de réaliser des économies. Le bâtiment comprend plus de 330 composantes de béton préfabriqué : panneaux de mur, poutres, colonnes et plus de 4,032 mètres carrés (43,400 pieds carrés) de dalles alvéolées de béton préfabriqué.
Photo: Coreslab Structures
Toute la conception du bâtiment a été fondée sur les exigences de la Maison passive, allant des matériaux utilisés, l’orientation du bâtiment et des espaces intérieurs jusqu’à l’optimisation des systèmes mécaniques et la réduction maximale des ponts thermiques. On s’est penché également sur la dimension des fenêtres faisant face au nord et au sud respectivement pour minimiser les pertes de chaleur et maximiser le chauffage passif, sur l’optimisation du rapport superficie/ volume du bâtiment, sur l’utilisant de fenêtres haute performance à vitrage triple, et sur l’isolation continue de toute la structure de béton préfabriqué pour s’assurer que le bâtiment une fois terminé performerait selon les attentes.
Tout au long des phases de conception et de construction, la performance énergétique du bâtiment a été examinée au moyen des logiciels Passive House BIM et Passive House Planning Package (PHPP) par le bureau Kearns Mancini Architects, puis vérifiée pour par la firme Peel Passive House Consulting, pour s’assurer que le bâtiment obtiendrait la certification de Maison passive. Cette certification procure des économies d’énergie thermique de plus de 90% et une réduction de presque 40% des gaz à effet de serre.
Les finitions extérieures incorporées dans le béton préfabriqué comprennent un fini à apparence de brique au premier niveau qui s’apparente à celui des bâtiments du quartier, un fini lisse de couleur blanc cassé comportant quelques éléments texturés sur les façades est et sud, et un fini texturé de couleur ardoise foncée ressemblant à du velours côtelé sur les façades nord et ouest qui procure un contraste audacieux. Quelques petites pièces provenant de l’ancienne structure, comme l’enseigne originale YWCA remontant à l’année 1924, ont également été incorporées au niveau principal du bâtiment.
Photo: Coreslab Structures
ÉLÉMENTS DE BÉTON PRÉFABRIQUÉ
3,457 mètres carrés (37,216 pieds carrés) de panneaux de béton préfabriqué (243 pièces)
18 poutres de béton préfabriqué
16 colonnes de béton préfabriqué
400 mètres carrés (4,310 pieds carrés) de dalles pleines de béton préfabriqué (59 pièces)
4,037 mètres carrés (43,457 pieds carrés) de dalles alvéolées de béton préfabriqué de 200, 250 et de 300 millimètres d’épaisseur (8 pouces, 10 pouces et 12 pouces)
26 unités d’escalier de béton préfabriqué
Joshua A. Fede, MBA, LEED AP BD+ est directeur du développement des affaires chez Coreslab Structures.
