Photo: Steeltech Industries PTE Ltd
Le bâtiment sud de l’Université de technologie de Nanyang (NTU) entre dans le livre des records du bois, non seulement pour des raisons de taille, de développement durable, et d’effet bénéfique sur la santé, mais aussi car il prouve que la construction bois est possible dans des régions où il pleut souvent. Et à grande échelle !
En effet, Singapour est l’un des lieux les plus humides du monde. Si près de l’équateur, les pluies abondantes et le taux d’humidité élevé posent des défis majeurs chaque jour. Lors de la construction du bâtiment sud de la NTU, Singapour a enregistré son plus haut volume de précipitations en 40 ans ! Cette structure est donc, de toute évidence, un cas de test extrême en matière de gestion des infiltrations d’eau et de l’humidité.
Lorsque le bois reste humide sur une longue période, il peut moisir, se fissurer ou gonfler. Certes, à la différence de nombreux autres matériaux de construction, le bois peut supporter d’être gorgé d’eau, mais malgré cette forte résistance, il vaut mieux le conserver au sec. Dans l’idéal, la teneur en humidité doit rester entre 11 % et 15 % tout au long du transport, du stockage, de la construction et de l’utilisation d’un bâtiment.
Généralement, une météo pluvieuse ne pose pas de problème, car les constructeurs recouvrent le bâtiment d’une protection contre les intempéries lors de l’assemblage, garantissant ainsi un stockage sec. Mais dans le cas du bâtiment sud de la NTU, presque aussi grand que le château de Windsor, une tente de chantier n’aurait pas fait l’affaire.
C’est là qu’entre en jeu Sylva™ by Stora Enso, une solution aussi efficace qu’évolutive. Des ouvriers autrichiens ont emballé à plat l’équivalent de trois piscines olympiques de murs, planchers, toitures et escaliers Sylva CLT, pour un total de 29 expéditions. Si l’on mettait chaque conteneur bout à bout, ils s’étendraient sur 2,8 km de long ! Toutes les pièces ont été rangées dans le bon ordre de chargement et étiquetées pour le suivi. À l’arrivée, elles étaient prêtes à être assemblées sans rester exposées une seconde de trop à l’humidité.
Si cette organisation vous donne le tournis ou vous fait penser à un niveau particulièrement ardu de Tetris (nous avons tous nos sensibilités), sachez qu’avec Sylva, la simplicité était de mise. L’ensemble de la livraison s’est effectuée en seulement 639 jours, entre septembre 2019 et juin 2021, malgré la pandémie et l’obstruction du canal de Suez. (Le bateau Evergreen, ça vous dit quelque chose ?)
Le déroulé des opérations
Lors de la conception du bâtiment sud de la NTU, Stora Enso a travaillé en étroite collaboration avec l’équipe chargée du projet. Grâce à l’outil de modélisation numérique en 3D BIM (Building Information Modelling), tous les intervenants ont pu visualiser l’infrastructure et en séparer les différents composants. Les calculs du centre technique de Stora Enso ont permis aux machines de découper des morceaux de CLT de 16 m par 2.95 m avec une précision millimétrique, dans une volonté d’optimisation des matières premières (la rentabilité et le développement durable étant des priorités pour la plupart des maîtres d’ouvrage, et NTU en particulier).
L’outil de modélisation numérique en 3D BIM (Building Information Modelling) a permis à tous les intervenants de visualiser l’infrastructure globale du bâtiment et d’en séparer les différents composants.
La préfabrication, aussi appelée méthode DfMA (Design for Manufacturing and Assembly), a réduit le délai de construction. Le projet est passé de cette étape ☝🏽 à celle-ci 👇🏽 en un tiers du temps qu’il aurait fallu s’il avait été construit en béton et en acier.
Photo: Steeltech Industries PTE Ltd
Avant l’expédition, Stora Enso a protégé les éléments Sylva en prenant les précautions suivantes :
- La solution Axil 3000p+ BS a offert une protection contre les insectes et les termites.
- Une lasure hydrophobe pour bois de bout a protégé les côtés étroits contre l’infiltration d’eau, les taches, la dilatation et le retrait.
- Tous les ailerons verticaux (les poteaux Sylva CLT visibles à l’extérieur) ont été embellis par un revêtement en mélèze de chaque côté, et pré-enduits pour une meilleure protection contre les intempéries.
- Les planchers Sylva CLT ont été munis d’inserts en métal (RAMPA®) afin de faciliter le levage par grue. De même, les murs Sylva CLT ont été munis de plaques métalliques et de vis pour aider les grutiers à saisir rapidement et fermement les ancres métalliques installées et à les positionner, ce qui a aussi contribué à limiter l’exposition à l’humidité. De plus, ces dispositifs de levage ont permis de réduire le risque d’accident pour les ouvriers travaillant en hauteur : des calculs géométriques précis, effectués dans un environnement contrôlé, les ont placés de façon à garantir l’équilibre.
Avec Sylva, les accidents de travail peuvent presque tous être évités. Tandis que l’équipement lourd utilisé pour le découpage s’utilise au niveau du sol, les revêtements s’appliquent dans un environnement bien éclairé, sec et ventilé, dans les usines de Stora Enso. Face au grand nombre de chutes graves, voire mortelles, qui surviennent encore sur les chantiers, la sécurité est l’une des raisons principales pour lesquelles les maîtres d’ouvrage choisissent Sylva. Photo: Steeltech Industries PTE Ltd
Depuis ce projet, Stora Enso a investi 9 millions EUR dans une nouvelle ligne de revêtement qui applique un vernis hydrophobe dans sa scierie d’Ybbs, en Autriche. L’entreprise propose également une membrane protectrice, WetGuard® de Siga, pour le bois qui pourrait rester exposé à l’humidité longtemps sur le chantier. Ce produit consiste en un film autocollant qui garantit l’étanchéité du bois.
Quand la pluie s’en mêle
Bien que des gratte-ciel en bois existent depuis quelque temps, il existe encore peu de connaissances sur la manière de les construire “à l’horizontal”. Le bâtiment sud de la NTU représente un cas d’école pour mieux comprendre quelles techniques de conception et de construction améliorent la gestion de l’humidité à grande échelle.
Ce bâtiment a été divisé en neuf sections sur deux segments (niveaux 1 à 3, puis niveau 4 et toit dans 15 sections d’installation) afin de réduire l’exposition à l’humidité de ses 8 000 m² de plaques de sol.
Modèle : Université de technologie de Nanyang
Quelques mois ont suffi pour réaliser qu’à l’intérieur de chaque zone, le bois apparent était sujet à l’infiltration d’eau.
Chaque jour, les ouvriers épongeaient de grandes flaques d’eau, puis répétaient le processus après les averses de l’après-midi. Il a également fallu utiliser des aspirateurs haute capacité. Au total, les ouvriers ont évacué 3 300 mm d’eau de pluie.
En conséquence, l’équipe a rapidement modifié son plan d’attaque. Les niveaux 4, 5 et 6 ont été construits d’un seul coup afin de réduire le temps d’exposition à l’humidité, et de garantir aussi vite que possible l’étanchéité de plus de 50 balcons, terrasses, ponts et puits de lumière.
Résultat : un environnement éducatif ultramoderne, à la structure en bois durable et solide. L’atmosphère du bâtiment reflète le modèle d’apprentissage de l’université, fondé sur l’interaction : 25 salles équipées de systèmes intelligents accueillent des cours axés sur l’innovation technologique et la collaboration.
Photo: Steeltech Industries PTE Ltd
L’objectif d’un bâtiment à faibles émissions de carbone
« Chez Stora Enso, nous sommes très fiers d’aider Singapour à atteindre son objectif ambitieux de neutralité carbone d’ici 2050 », déclare Hope Chuah, ingénieure technico-commerciale chez Stora Enso. D’ici 2030, Singapour souhaite en effet réduire de 60 millions de tonnes le dioxyde de carbone (CO₂e) responsable de la crise climatique.
Étant donné que le secteur de la construction est responsable de près de 40 % de ces émissions, Singapour a choisi l’une des options les plus rapides pour atteindre cet objectif, en encourageant l’utilisation de matériaux de construction durables (sans compter que le bois capture et stocke naturellement le carbone). À eux seuls, les arbres utilisés pour fabriquer les produits Sylva by Stora Enso ont éliminé 5 845 tonnes de CO₂ de l’atmosphère, un volume qui restera stocké à l’abri tout au long du cycle de vie du bâtiment sud de la NTU.
De plus, ce bâtiment est entièrement composé de bois certifié PEFC : 7 673 m³ de produits Sylva by Stora Enso et 6 000 m³ de bois lamellé-collé (Glulam) WIEHAG. Le transport a émis 422 tonnes de gaz à effet de serre (le bois est très léger à transporter).
