Des caissons nervurés CLT pour plus de liberté architecturale

La salle d’escalade Høyt Under Taket, en Norvège. Le cahier des charges était inédit : construire une salle d’escalade tout en bois sur des fondations en béton. À l’intérieur, il fallait un grand espace ouvert, à la fois en hauteur et en largeur. Et ce n’est pas tout… Les grimpeurs devaient avoir l’impression d’évoluer dans une grotte géante : un espace façonné de manière aléatoire par les forces de la nature plutôt que par des logiciels et des tracés en ligne droite.

Si Høyt Under Taket a pu répondre aux exigences du projet, c’est notamment grâce à l’état d’esprit ouvert et collaboratif de l’équipe de conception, passionnée par le bois massif et les solutions créatives. Bård Stangnes, architecte principal et chef de projet chez Snøhetta, était en charge de l’architecture, tandis que l’ingénierie structurelle était sous la responsabilité de Sondre Dolsvåg, ingénieur chez Degree of Freedom. Ce dernier a d’ailleurs déclaré qu’il était « fait pour ce projet », étant lui-même féru de grimpe !

La réalisation finale doit également son style aussi grandiose que fonctionnel aux planchers et toitures en caissons nervurés Sylva™ CLT (ci-après caissons nervurés Sylva CLT). Nos caissons nervurés Sylva CLT préfabriqués, qui arrivent sur le site prêts à être installés, offraient une solution logique aux longues portées et aux contraintes d’espace qui posaient problème dans deux parties du bâtiment. Le choix d’utiliser des cadres pour créer cet « effet grotte » dans le hall principal (voir les images ci-dessus) a eu un impact sur la conception du plafond et a limité les portées à six mètres dans la quasi-totalité du bâtiment. L’illustration ci-dessous offre un aperçu de la manière dont ces cadres CLT (bois lamellé-croisé) s’intègrent au bâtiment.  

Illustration: ©Degree of Freedom

Le seul plafond d’une portée supérieure à six mètres est situé tout au fond de la zone d’escalade, avec une portée de neuf mètres. On peut le voir à gauche dans l’illustration ci-dessus.

L’équipe de conception a dû travailler avec une seconde longue portée dans la mezzanine, au-dessus de l’accueil, qui mesurait 12,5 mètres. Les deux zones sont mises en évidence dans l’illustration ci-dessous. 

Illustration: ©Degree of Freedom

Pourquoi des caissons nervurés Sylva CLT ? 

Sondre Dolsvåg explique pourquoi les caissons nervurés Sylva CLT convenaient parfaitement à ces zones : « La principale caractéristique architecturale de ce bâtiment est la succession de cadres CLT qui délimitent l’espace, et dont la géométrie change à chaque ligne de trame pour donner aux utilisateurs l’impression de grimper à l’intérieur d’une grotte. Les cadres suivent un espacement de trame précis, chacun avec une géométrie unique et spécifique pour créer cette sensation. Même si cela avait été en notre pouvoir, nous n’aurions pas voulu y toucher. »

« Contrairement aux autres parties du plafond, nous avons utilisé des caissons nervurés Sylva CLT dans la toiture la plus haute, en raison de la distance entre les deux derniers cadres. La portée y est plus grande. »

« La mezzanine au-dessus de l’entrée présente également une grande portée. Elle s’étend sur 12,5 mètres du mur extérieur à l’axe central du bâtiment. »

Les limites des autres options

Même si le bois massif était imposé par le client comme matériau principal, diverses approches restaient possibles. L’équipe a brièvement étudié d’autres options pour les deux parties de la salle d’escalade dont il est question.

« Au début du projet, nous envisagions d’utiliser jusqu’à trois options différentes », poursuit Sondre Dolsvåg. « Mais ce n’était pas possible avec du “CLT pur”, même en le voulant vraiment. Je ne pense pas que nous pourrions produire un CLT assez épais pour couvrir cette portée. L’utilisation des matériaux serait si inefficace que cela n’aurait aucun sens. »

« Nous pouvions également opter pour un système CLT “traditionnel”, avec des poutres porteuses reliées de manière transversale par du CLT. De chaque côté des poutres, il aurait fallu soit des poteaux, soit un mur porteur. Ce n’est qu’une ou deux semaines après le début des discussions que nous avons proposé les caissons nervurés Sylva CLT. En réalité, c’était un choix évident pour ce projet. Nous n’avons donc pas attendu très longtemps avant de nous décider. »

Une question d’efficacité

Malgré leur vaste expérience avec le CLT, l’architecte et l’ingénieur du projet Høyt Under Taket utilisaient tous deux nos caissons nervurés Sylva CLT pour la première fois. Comme Sondre Dolsvåg, Bård Stangnes a été convaincu par la pertinence de cette solution face au défi à relever.

« La trame de six mètres au milieu du bâtiment était censée s’élargir à la fin pour offrir une voie d’escalade supplémentaire », explique l’architecte. « Le passage de la portée à neuf mètres a augmenté les exigences liées à la charge structurelle et à la déflexion, ce qui nécessitait une solution plus efficace. C’est là que sont intervenus les caissons nervurés Sylva CLT : ils nous ont permis de couvrir la distance sans ajouter de poutres. »

« D’une certaine manière, nous avons dû travailler avec deux trames, une structurelle et une pour les voies d’escalade. Nous avons placé notre structure de manière à en assurer la solidité, en veillant à ce qu’elle soit adaptée à la largeur nécessaire pour l’escalade. »

Un gain de place tout en élégance

Outre l’efficacité et la capacité de charge qu’ils offrent, les caissons nervurés Sylva CLT ont également apporté un atout particulièrement important pour une salle d’escalade. Tout espace vertical occupé par des éléments structurels (même jusqu’au plafond) est un espace perdu. C’est également pour cette raison que l’utilisation de poutres a été exclue dès le début du projet.

« À l’arrière du bâtiment, on peut voir que les murs d’escalade montent jusqu’aux caissons nervurés », explique Sondre Dolsvåg (voir l’illustration ci-dessous). « Nous avons compris qu’en ajoutant une très grande poutre pour soutenir les éléments de la toiture, nous empiéterions sur les zones d’escalade et de sécurité. Ces grosses poutres auraient occupé le dernier mètre et demi de grimpe, ce qui n’est pas le cas des nombreuses petites nervures des caissons nervurés Sylva CLT. » 

Illustration: ©Degree of Freedom

Même si l’espace sous la mezzanine n’était pas destiné à l’escalade, il semblait essentiel de gagner de la place dans cette zone relativement peu profonde.

« Nous aurions aussi pu placer des poutres entre les murs, puis inverser le sens de la portée des blocs. Cependant, ces poutres auraient peut-être mesuré 1 mètre au lieu des 50 cm des caissons nervurés. Nous aurions perdu beaucoup de place dans l’entrée. »

Pour l’équipe de conception, la zone de l’accueil permettait également d’optimiser davantage certains détails. Puisqu’elle se servait de caissons nervurés Sylva CLT, elle a songé à utiliser la structure nervurée pour renforcer l’efficacité de l’aération. L’espace entre les nervures pouvait mieux canaliser l’air dans la zone. Ainsi, le système d’aération n’a été installé que d’un côté de la pièce, sans l’encombrer et sans gâcher l’esthétique du bois apparent avec des tuyaux.

« C’est la meilleure idée que nous avons eue pour utiliser la structure dans un but autre que la simple portance », affirme Sondre Dolsvåg. « Je suis satisfait du résultat. »

Un process de travail fluide

Le processus créatif a été facilité par l’expérience préalable de l’équipe de conception. Bien qu’elle utilise les caissons nervurés Sylva CLT pour la première fois, elle n’avait pas besoin de passer des heures à se former à la sécurité incendie et aux aspects acoustiques ou thermiques. Elle connaissait déjà l’essentiel grâce au CLT. Les connexions entre les caissons nervurés Sylva CLT et les murs ont été réalisées conformément aux directives de Stora Enso, avec seulement quelques adaptations pour tenir compte des exigences spécifiques du bâtiment.

Avec le bois préfabriqué, la majeure partie du travail est toujours effectuée en amont, pendant la phase conception. Le projet Høyt Under Taket n’a pas fait exception, mais l’équipe a jugé la préparation de ces deux parties du bâtiment particulièrement efficace. Selon Sondre Dolsvåg, il était très facile de procéder à des itérations pour trouver le déploiement optimal des caissons nervurés Sylva CLT (nombre et taille des nervures, épaisseur du CLT, etc.).

« Il nous suffisait de suivre les bonnes étapes. Nous avions de nombreuses données d’entrée à notre disposition. Dans les phases préliminaires, nous avons utilisé des brochures de produits et le logiciel Calculatis de Stora Enso pour l’évaluation. Dans la conception détaillée, nous nous sommes appuyés sur un modèle d’éléments finis pour l’analyse et la vérification de la structure en bois. »

La salle d’escalade Høyt Under Taket, en Norvège

Photo : ©Eirik Evjen
Photo : ©Kai-Otto Melau
Photo : ©Christian Aarhus / Byggeindustrien
Photo : ©Christian Aarhus / Byggeindustrien
Photo : ©Snøhetta

L’aspect final : défi réussi

Les caissons nervurés Sylva CLT ont aidé les concepteurs de Høyt Under Taket à cocher un certain nombre de cases pratiques et essentielles : stabilité structurelle, utilisation de l’espace vertical, efficacité des matériaux et intégration de larges portées nécessaires aux voies d’escalade. Ces éléments ont à leur tour contribué à créer l’apparence générale, l’atmosphère et le climat intérieur recherchés par l’architecte principal du bâtiment.

« Quand on entre dans la salle d’Høyt Under Taket, on est impressionné. Le bois est omniprésent », explique Bård Stangnes. « L’endroit est très spacieux et lumineux. On ressent également la profondeur de la structure, qui s’étend de toute évidence plus loin que ce qu’on voit. »

« L’utilisation du bois présente un grand avantage pour la qualité de l’air intérieur, en particulier dans un centre sportif comme celui-ci. Tout le bâtiment respire, car il n’y a pas de plastique dans les murs. »

L’énorme succès de la salle d’escalade de Skien, ouverte en 2022 au bord de la rivière Skienselva, a donné à l’équipe de conception le goût du travail bien fait. Renforçant ce sentiment, le client a commandé une deuxième salle d’escalade similaire dans une autre ville norvégienne, Moss.

« L’idée était d’avoir un cadre modulaire que l’on pourrait adapter à différents sites », déclare Bård Stangnes. « Nous espérons que Moss soit le premier d’une longue série de projets similaires. »

« J’ai très envie d’utiliser davantage cette méthode pour des salles de sport. Elle offre beaucoup d’espace, et une pièce qui respire et semble plus ouverte, ce qui est particulièrement adapté aux activités physiques et de loisir. »

Inspiration et satisfaction

Sondre Dolsvåg a également été inspiré par le projet, qui laisse entrevoir plusieurs autres utilisations des caissons nervurés Sylva CLT.

« Le principal avantage de ce type de produits est la flexibilité qu’il permet d’obtenir dans l’espace situé en dessous. On évite ainsi des points d’appui, comme des poteaux, et on peut allonger les portées. Les bâtiments qui s’y prêtent le mieux sont les grandes salles. Il peut s’agir de salles de sport, d’usines ou de vastes zones de stockage. On pourrait même penser à un théâtre ou à une autre structure de ce genre, où des poteaux perturberaient l’espace. »

« De plus, ces produits peuvent convenir à d’autres types de bâtiments qui nécessiteront plus de flexibilité à l’avenir », ajoute Sondre Dolsvåg. « Parfois, on construit des bureaux cloisonnés d’une certaine façon, mais 10 ans plus tard, cet espace peut être réaménagé. Il y a alors besoin d’un autre agencement, et des poteaux réduiraient le champ des possibles. »

« Or, si l’on utilise un autre type de produit, par exemple des caissons nervurés Sylva CLT, il n’existe aucun poteau. On peut donc déplacer librement les parois intérieures, presque de n’importe quelle manière. »

Même si les caissons nervurés Sylva CLT ne sont pas toujours la solution parfaite, ils offrent des possibilités infinies pour créer de l’espace sous tous les plafonds. Un Norvégien pourra vous l’affirmer : cette liberté se retrouve dans le nom même de Høyt Under Taket.

Les sites d’escalade existants du client se situaient en extérieur, sous la bannière Høyt Og Lavt, qui se traduit par « haut et bas ». Le premier projet en intérieur, à Skien, a marqué le lancement d’une marque sœur, Høyt Under Taket, qui signifie « en hauteur sous un toit ».

« On a davantage l’impression d’être dans une grotte que dans une salle », conclut Bård Stangnes. « C’est aéré et spectaculaire. On se sent “en hauteur sous un toit”. »

 

Produits et services de Stora Enso

  • 350 m² de caissons nervurés Sylva CLT by Stora Enso
  • 415 m³ de murs, planchers et toitures Sylva CLT et de poutres et poteaux Sylva GLT
  • Accessoires de levage préinstallés

Impact carbone :

  • Caissons nervurés Sylva CLT :  production de 350 m² * 21,8 kg de CO₂e/m² = 7 630 kg de CO₂e
  • Murs, planchers et toitures Sylva CLT : production de 38 tonnes de CO2e
  • Émissions liées au transport par train et à la livraison du dernier kilomètre : 6 tonnes de CO2eCO2e = gaz à effet de serre
  • CO2e = gaz à effet de serre

Le calculateur carbone Stora Enso.