1- Du bois pour édifices en hauteur

Dans l’est de l’Amérique du Nord, il n’existe que 2 immeubles contemporains de 6 étages construits avec une charpente de bois et ils ont pignon sur rue à Québec: l’édifice Fondaction CSN, érigé en 2010 sur le boulevard Charest et, à quelques rues de là, l’immeuble en copropriété District 03 –bientôt achevé.

Robert Beauregard

Ce sont les premiers dans l’est du continent, mais sûrement pas les derniers, selon Robert Beauregard¹, doyen de la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique.

Car le Québec possède désormais une expertise dans le bois d’ingénierie, le principal matériau grâce auquel on peut ériger de tels immeubles. M. Beauregard en sait quelque chose: comme plusieurs chercheurs de sa Faculté, il a travaillé à la mise au point de ce bois particulier.

L’épinette qui remplace l’acier
Pour remplacer l’acier et le béton dans les immeubles en hauteur, on fait appel à d’immenses poutres et colonnes en lamellé-collé et à de gigantesques panneaux structuraux en lamellé-croisé.

Dans les deux cas, les pièces sont faites de petites lamelles d’épinette noire collées perpendiculairement ou croisées l’une sur l’autre. Il en résulte des pièces massives pouvant atteindre une force et des dimensions impressionnantes, dotées d’une meilleure résistance au feu que les structures d’acier, lesquelles ploient sous l’effet de la chaleur.

C’est en bonne partie grâce aux recherches menées au Département des sciences du bois et de la forêt que ces grandes poutres et colonnes existent, mais aussi qu’on pourra de plus en plus s’en servir dans les constructions hautes.

«Depuis une quinzaine d’années, relate Robert Beauregard, nous avons travaillé sur ces technologies, en trio avec FPInnovations² (l’institut de recherche canadien sur les produits du bois) et Chantiers Chibougamau – Nordic Bois d’ingénierie³ (l’entreprise qui fabrique ces pièces).» Plusieurs diplômés du Département ont d’ailleurs joint les rangs de cette entreprise après leurs études.

Les recherches ont porté aussi bien sur les techniques d’aboutage, de collage et d’usinage que sur les arbres eux-mêmes, notamment ces petites épinettes noires qui poussent dans des conditions extrêmes au nord de la forêt boréale. Bien que difficile à usiner, le bois de ces petits arbres acquiert une densité et des propriétés mécaniques permettant son utilisation dans les parties critiques d’une construction.

En route vers 10 étages
D’autres travaux du Département ont par ailleurs permis de faire évoluer les normes de la construction pour tenir compte de ces nouvelles technologies et repousser les limites des codes. L’Université a ainsi contribué à la situation qui prévaut depuis peu au Québec: contrairement à celui de la plupart des provinces, le gouvernement québécois permet l’érection de bâtiments en bois de plus de 4 étages. Il l’encourage même, dans sa nouvelle Charte du bois.

Les grandes structures en bois d’ingénierie de moins de 4 étages –comme le stade TELUS-Université Laval et le pavillon Gene-H.-Kruger sur le campus de l’Université– sont de plus en plus présentes dans nos paysages urbains.

L’armature de bois du stade TELUS-Université Laval
Photo Stéphane Groleau

Il faut maintenant s’attendre à voir s’ériger toujours plus d’immeubles résidentiels et commerciaux de 5, 6 et même 10 étages ou plus. Le projet de la Ville de Québec pour son écoquartier de la Pointe-aux-Lièvres comporte justement un édifice à condos en bois de 10 étages, annonçait-on le 12 novembre dernier.

La tendance est forte et c’est tant mieux, souligne Robert Beauregard, car l’utilisation du bois en construction laisse une empreinte environnementale beaucoup moins profonde que l’acier ou le béton. 

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Parmi ceux qui alimentent la réflexion sur ce concept tout en développant ses composantes, figurent les chercheurs de l’Institut Technologies de l’information et Société (ITIS). La directrice de cet organisme de l’Université, Marie-Andrée Doran¹, démystifie la chose pour nous.

Qu’est-ce qu’une ville intelligente?
Il existe plusieurs définitions, mais toutes s’accordent sur un point: l’utilisation des technologies de l’information comme système nerveux de la ville. Il peut s’agir par exemple de fibre optique, de systèmes de capteurs ou d’instrumentation géospatiale. Le déploiement de ces technologies permet l’amélioration de systèmes, comme l’aqueduc, le transport ou la gestion des déchets. La ville intelligente vise une intégration optimale des outils numériques pour garantir le bien-être des citoyens, un développement économique et durable, ainsi qu’une gouvernance intégrée.

Pourquoi est-ce important?
Son importance est d’abord liée à l’accroissement de la population urbaine, une tendance lourde: certains prédisent que, en 2050, 80% de la population de la planète vivra dans des villes. Mais ce n’est pas tout…

Quelles sont les limites de la ville intelligente?
À moins de bâtir une ville neuve, il faut composer avec les infrastructures existantes et tenter de les améliorer. Je crois que des spécialistes comme les chercheurs de l’ITIS doivent accompagner les dirigeants et les citoyens pour les amener, dans un premier temps, à comprendre ce qu’est une ville intelligente et à voir de quelle façon ils peuvent y contribuer. Chaque ville a ses problématiques et son contexte. Quand on amorce une réflexion sur une ville intelligente, il faut poser un diagnostic, c’est-à-dire regarder les forces et les faiblesses des infrastructures. On n’improvise pas une ville intelligente.

Comment les citoyens peuvent-ils faire leur part?
Beaucoup de projets peuvent venir des membres de la communauté et c’est aux décideurs de les appuyer. Dans une ville intelligente, les élus écoutent leurs citoyens et cherchent à répondre à leurs besoins. Ils doivent faire preuve d’intégrité, d’ouverture et de transparence. On voit qu’il y a des villes qui ont plus de travail à faire que d’autres! 

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Des experts en architecture et en design urbain de l’Université l’affirment: il faut adapter les habitations aux réalités que sont les changements climatiques, la hausse des coûts d’énergie, le vieillissement de la population et l’étalement urbain.

Plus chaud en hiver
Plus que jamais, les architectes urbains cherchent à adapter notre environnement aux aléas de la météo. Les technologies nous ont donné des logements bien isolés, chauds en hiver et frais en été. Mais à l’extérieur? Est-il possible de rendre la ville plus confortable autant en juillet qu’en janvier?

André Potvin

Oui, en aménageant stratégiquement nos maisons et nos espaces publics, pense André Potvin¹, professeur à l’École d’architecture.

«En bas de 10°C, fait-il remarquer, les Québécois s’enferment dans leurs résidences et leurs autos 90% du temps. Si on avait plus d’espaces urbains adaptés, on pourrait étirer la belle saison de 4 mois.» Adaptés? Oui, pour atténuer les poches microclimatiques désagréables. Ces endroits soumis au froid, au vent et au manque de soleil affichent parfois jusqu’à 13°C  de moins que les zones environnantes.

À Québec, c’est le cas des couloirs de vent que sont les boulevards Laurier et René-Lévesque.

La solution que préconise André Potvin: prévoir les nouvelles constructions et adapter les aménagements de façon à optimiser l’exposition au soleil et à protéger les piétons du vent. Par exemple, on peut ajuster l’orientation et la hauteur des bâtiments, planter des haies coupe-vent, installer des abribus chauffés…

Le passé peut être inspirant à cet égard. «Côté architecture, le modèle d’îlot urbain du couvent des Ursulines ou du Petit Séminaire de Québec est intéressant, note-t-il. Les immeubles encerclent une cour intérieure, ainsi protégée du vent et de la pollution des rues.»

Et pourquoi ne pas faire comme en Suède, où des habitations de faible densité sont entourées d’une concentration d’édifices publics qui servent de brise-vent?

Frais en été
Et attention au béton! Il accumule le froid ambiant… et la chaleur. Une forte concentration de bâtiments foncés et bétonnés, sans végétation environnante, peut vite devenir une fournaise, l’été. Tout comme les grands stationnements d’asphalte des commerces.

Ces îlots de chaleur, tel le Quartier DIX30 à Brossard, font augmenter la température ambiante d’une dizaine de degrés. Les Québécois, si avides de sortir dès la fonte des neiges, observe encore André Potvin, réintègrent leurs demeures climatisées lors des journées très chaudes, plus fréquentes en cette ère de changements climatiques.

Carole Després

«Il faut miser sur la verdure, planter des allées d’arbres dans les grands stationnements, utiliser les toits plats noirs pour l’agriculture urbaine», signale Carole Després², professeure à l’École d’architecture.

Et il faut privilégier l’utilisation de matériaux variés moins foncés, principalement le bois, insensible aux sautes d’humeurs du thermomètre.

«Une ville plus confortable favorise le déplacement à pied ou en autobus, contribuant ainsi à diminuer l’émission de gaz à effet de serre», rappelle André Potvin. D’une pierre deux coups! 

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Et pour cause! Les statistiques le montrent clairement: la proportion d’automobiles comme moyen de transport principal ne cesse d’augmenter un peu partout sur la planète. Écolo lorsqu’il s’agit de recycler le moindre trognon de pomme ou d’opter pour le verso des feuilles introduites dans l’imprimante, le citoyen nord-américain choisit encore de s’établir en banlieue pour le bon air, loin de la ville trop dense. En banlieue, exactement là où attendre l’autobus par un matin hivernal venteux tient de la gageure, tandis que l’utilisation d’une automobile coule de source.

Marie-Hélène Vandersmissen

«On n’avance pas beaucoup en matière de transport collectif en Amérique du Nord, à l’exception de grandes villes comme Boston ou Toronto, soupire Marie-Hélène Vandersmissen¹, professeure au Département de géographie. Il faut agir dès maintenant pour lutter contre les changements climatiques à venir, mais on manque de têtes fortes ici pour se saisir du dossier et augmenter les budgets réservés aux transports en commun.»

Selon cette géographe, spécialisée dans les transports, la tendance à l’utilisation accrue de l’auto fait partie des prédictions de l’OCDE pour 2030. L’organisme prévoit que les voitures parcourront encore plus de distance et seront plus nombreuses d’ici 15 ans, au détriment de la marche et du vélo.

Conscients de la suprématie de l’automobile, certains urbanistes, architectes et géographes réfléchissent à d’autres façons d’assurer la circulation dans les villes. 

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