Université de Yale (USA); Kroon Hall : laboratoire de la construction durable
Lorsque la prestigieuse Université de Yale consulte Hopkins Architects pour réfléchir à la conception de Kroon Hall, le nouveau bâtiment de leur Faculté d’études environnementales, Michael Taylor, le responsable du projet et Sir Michael Hopkins ont demandé si ils pouvaient consulter les plans de l’Université dans leurs archives.
Au départ ils avaient surtout envie de voir les dessins du célèbre architecte moderniste Louis Kahn dont le musée de Yale fut une de ses premières œuvres marquantes. Mais au cours de leur visite ils ont fait une découverte beaucoup plus déterminante pour leur conception du futur bâtiment.
« Nous avons découvert que l’Université était propriétaire de forêts dans l’Etat de New England » explique Taylor. « Dès lors nous est venue l’idée que nous pouvions concevoir une structure mixte en bois et maçonnerie avec un habillage bois qui proviendrait de leurs propres ressources ». Au final grâce à une intégration très importante de bois dans tout le bâtiment mais également une conception astucieuse qui tient compte des variations de climat importantes dans le Connecticut, le résultat final donne un bâtiment passif de très basse consommation. Cela rejoint l’objectif du maître d’ouvrage qui voulait réaliser un bâtiment exemplaire qui aille au-delà du niveau Platine du référentiel LEED (équivalent du HQE) pour atteindre véritablement la neutralité carbone. Hopkins a réussi à construire ici une des éco construction les plus remarquables qui existe aujourd’hui aux Etats-Unis en utilisant des recettes qui fonctionnent déjà sur le vieux continent mais en les adaptant aux variations climatiques importantes du Connecticut où des hivers froids et rigoureux succèdent aux étés chaudes et humides. L’approche de Hopkins consiste à jouer sur l’orientation, l’inertie thermique et une enveloppe thermique très performante pour réduire la consommation d’énergie au minimum. Il y a beaucoup d’ouvertures notamment sur la façade sud qui vise à capter le maximum d’énergie solaire en hiver mais avec un système d’occultation estival pour se protéger du soleil. Les murs et planchers en béton de plus de 30cm d’épaisseur apportent l’inertie thermique nécessaire. A cela vient s’ajouter à l’extérieur un parement de grès local. Pour utiliser le minimum d’énergie les fenêtres s’ouvrent seulement au printemps et à l’automne (un système d’ouverture automatique passe du rouge au vert pour le signaler). En dehors de ces saisons le bâtiment utilise la ventilation par déplacement avec un système de récupération de chaleur. Le chauffage et la climatisation sont générés par des puits géothermiques qui descendent à près de 500 m de profondeur. Et des panneaux photovoltaïques sur le toit apportent une autre source d’énergie renouvelable. L’architecte décrit ce bâtiment comme « une interprétation moderniste quelque part entre une nef de cathédrale et une grange du Connecticut ». Le parti architectural du bâtiment est d’une grande simplicité avec un seul grand volume en forme de voûte. Le bâtiment est implanté sur un axe est-ouest avec sa façade nord accroché dans la pente sur deux niveaux avec très peu d’ouvertures. En revanche la façade sud est beaucoup plus ouverte sur le jardin avec trois niveaux pour permettre également un accès pour les véhicules de service. Son implantation utilise le site de façon astucieuse pour créer deux nouvelles cours extérieures de part et d’autre du bâtiment sur l’ancienne friche qui subsistait ici avant. Ce qui est frappant dans ce bâtiment c’est que tout a été conçu dans une optique de construction durable mais sans que cette volonté soit manifeste. Par exemple son assise en béton n’utilise que 50% de béton que l’on a mélangé avec un matériau de récupération : les scories d’incinérateur. Un système de récupération des eaux pluviales a également été intégré dans la toiture. Les eaux pluviales passent par un bassin de décantation situé dans la cour extérieure avec des plantes aquatiques qui fixent tous les agents contaminants. L’eau est ensuite stockée dans des citernes de stockage pour alimenter les chasses d’eau des sanitaires. L’économie en eau générée par ce système est estimée à 1 890 000 litres par an. En circulant à l’intérieur du bâtiment on est surpris de découvrir que les principales salles communes se trouvent au dernier étage alors que des bureaux assez banales se trouvent en dessous. La conception du bâtiment fait que les volumes les plus imposants se trouvent au dernier étage avec notamment le centre environnemental, les salles de classes et des lieux de rencontres dont la cantine. L’escalier central attire les usagers vers cet immense loft et son habillage chaleureux en chêne rouge d’Amérique qui contraste avec l’aspect plus froid des étages inférieurs en béton. Le chêne rouge provient de Yale Tourney, une des sept forêts dont l’Université a hérité au 20e siècle. C’est une forêt de 3 123 hectares qui est certifiée FSC et qui comprend majoritairement des feuillus avec quelques parcelles de pins. Hopkins a prescrit du chêne rouge d’Amérique dans l’ensemble du bâtiment sauf pour les poutres en lamellé collé qui sont fabriqués en sapin de Douglas ainsi que les stores extérieurs. « Le chêne rouge a plus de caractère que le chêne blanc US et offre plus de variations de teinte et de chaleur » estime Taylor. Les sciages ont été soigneusement sélectionnés pour éviter des variations de teintes trop marquées et ensuite passés en séchoir. Le chêne rouge est utilisé à la fois pour habiller les cloisons qui séparent les différentes pièces du dernier étage mais également au plafond. Des panneaux acoustiques, constitués d’abord d’une couche d’isolant phonique, d’une base en panneau MDF fabriqué sans formaldéhyde et d’un habillage en placage naturel de chêne rouge ont été utilisés sur toute la longueur du plafond voûté. Le dessus de chaque marche de l’escalier centrale est également en chêne rouge ce qui contraste avec les contremarches en béton. En implantant ce grand escalier au centre du bâtiment l’architecte ne favorise pas l’usage de l’ascenseur. Ce dernier fonctionne avec un système hydraulique qui joue sur un système de contrepoids pour consommer le moins d’énergie possible. Lorsque ce nouveau bâtiment a été inauguré en Avril 2009, Richard C Levin, le président de l’université de Yale l’a salué comme plus durable du campus. Il a également exprimé le vœu que les moyens utilisés pour réduire la consommation d’énergie fasse des émules et inspirent d’autres avancées dans la construction durable » Architectes concepteur: Hopkins Architects
Architectes délégués: Centerbrook Architects & Planners
Maître d’ouvrage: Yale University
Ingénieur structure: Arup
Conception durable: Atelier Ten
Architecte paysagiste: Olin Partnership
Génie civil: Nitsch Engineering
Géothermicien: Haley 7 Aldrich
Ingéniérie enveloppe du bâtiment: Simpson Gumpertz & Heger
Thermicien: Waltham
Manutention des matériaux: SEA Consultants
Consultant conformité: PR Sherman
Consultant cahier des charges: Kalin Associates
Consultant ascenseur: VDA
Economiste du bâtiment: Faithful & Gould
Entreprise générale: Turner Construction Co
Crédit photos: Morley von Sternberg
Surface du bâtiment: 6212 m² Pour voir plus de vues et de renseignements sur ce projet et son déroulement vous pouvez également consulter :
- le site de Kroon Hall à Yale University sur