Le Stade de soccer de Montréal

Arrondissement de Villeray – Saint-Michel – Parc-Extension. En bordure du secteur nord-ouest de l’ancienne carrière Miron, le long de l’avenue Papineau, se profile désormais un bâtiment hors du commun, c’est le moins que l’on puisse dire. Ce volume de 12 600 mètres carrés, étalés en partie sur deux étages, c’est celui qui loge le Stade de soccer de Montréal depuis le printemps 2015.

Le nouvel équipement sportif municipal comprend un grand terrain intérieur – divisible soit en deux ou trois plus petites surfaces de jeu, des gradins pouvant accueillir 750 spectateurs, une salle événementielle, des locaux administratifs et des aires de services. L’ensemble est complété à l’extérieur par un terrain pourvu d’un revêtement synthétique et des gradins pouvant accueillir 650 personnes.

Jouxtant le parc du Complexe environnemental Saint-Michel qui prendra forme au cours des années dans l’ancienne carrière transformée en dépotoir, cette réalisation porte l’empreinte de Saucier + Perrotte Architectes / HCMA, consortium dont le concept fut retenu au terme d’un concours d’architecture à la fin de 2011. Un concept audacieux ayant pour fil conducteur le tissage d’un lien entre le mont Royal, en référence à la fondation de Montréal, et l’ancienne carrière, là où a été puisée la pierre servant à construire la ville.

« L’idée était de faire de ce bâtiment un trait d’union entre [ces] deux entités symboliques, explique l’architecte Gilles Saucier. C’est pourquoi il épouse la forme d’une strate géologique, d’un objet gris en zinc [le revêtement métallique extérieur du bâtiment], qui décolle du sol pour venir tracer ce trait.

« Cette strate, poursuit-il, est évoquée par un toit en bois déposé sur une enveloppe de verre. Comme le programme indiquait qu’il fallait que ce soit autant un pavillon dans un parc qu’un lieu de soccer, cela nous a amenés à concevoir un bâtiment qui communique avec son environnement. »

Le concept élaboré par Saucier + Perrotte / HCMA avait ceci de particulier qu’il prévoyait dès le départ l’intégration de la phase 2, soit le terrain de soccer extérieur. « Ainsi, explique Gilles Saucier, on arrivait à tout faire d’un seul geste sans que des composantes aient à être ajoutées plus tard. C’est comme si la strate, ce toit, pouvait tout d’un coup se séparer en deux grands bras qui viennent s’asseoir au sol pour créer deux portes : l’une donnant sur la ville, l’autre sur le parc en embrassant le terrain de soccer. »

Soulignons que la section du bâtiment logeant les espaces publics et les aires de services est intégrée dans un talus boisé du côté de l’avenue Papineau. Bénéficiant d’une fenestration généreuse, elle y émerge des arbres comme une série de cristaux lumineux.

Complexité inédite

Le toit plat en bois massif qui surmonte aujourd’hui le stade de soccer s’articule autour de 13 poutres maîtresses d’une portée libre de 68 mètres et hautes de 4 mètres, rien de moins, qui reposent sur des poteaux tubulaires en acier de 15 mètres de haut au périmètre. Décalées de huit mètres les unes des autres, chacune étant disposée en diagonale par rapport aux axes principaux du bâtiment, elles sont complétées par 250 poutres secondaires.

Les poutres principales sont de type caisson, soulignons-le, et non pleines. Les parties supérieure et inférieure sont ainsi formées de lamellé-collé, tandis que leurs parois sont faites de lamellé-croisé, aussi connu sous l’acronyme CLT (Cross-Laminated Timber). Le recours à des panneaux de CLT pour la partie centrale permettait d’éviter le fluage puisque les pièces de bois d’épinette noire jointées et collées qui les composent ne sont pas disposées dans le même axe, mais plutôt croisées pour leur conférer une solidité et une stabilité supérieures.

La conception et la mise en place d’une telle toiture inédite relevaient alors ni plus ni moins de la haute voltige, comme bien des dimensions du projet d’ailleurs. David Croteau est bien placé pour en témoigner, lui qui est vice-président Ingénierie et opérations chez Nordic Structures, entreprise qui a vu à l’ingénierie de cette toiture sur la base d’un contrat clés en main incluant également la fabrication et l’exécution au chantier.

« Il fallait transposer l’idée en une structure de toit qui se tienne et cohérente dans son ensemble, indique-t-il, d’autant plus que le geste architectural voulait qu’elle soit aléatoire. Les premières esquisses, c’étaient des lignes qui partaient dans tous les sens. Et la complexité n’en était que plus relevée par la très grande portée libre et il y avait de grandes charges à supporter. 

Il note qu’il été possible de rejoindre le concept initial de l’architecte avec les poutres secondaires. « Comme les grandes poutres étaient décalées, cette inclinaison permettait déjà en partant d’avoir un effet non orthogonal dans la toiture, explique-t-il. Puis nous avons joué avec les poutres secondaires dans des directions plus aléatoires. »

Ces poutres secondaires forment deux réseaux : celles servant à contreventer le bas des poutres, et qui sont installées seront des angles différents ; celles servant à soutenir le platelage en lamellé-croisé.

La fabrication des poutres maîtresses n’était pas sans s’accompagner d’un coefficient de difficulté très élevé, elle aussi. Même qu’il a fallu produire chacune des poutres en trois sections à l’usine de Chantiers Chibougamau, puis les assembler une fois rendues au chantier. Pour ce faire, Nordic a eu recours à des joints de transport avec des plaques métalliques qui ont dû être fixées en diagonale dans le bas des poutres, selon un angle très précis, avec de longues vis spécialement conçues pour cet usage par un fournisseur allemand.

Le développement de ces joints de transport était loin d’être une mince tâche. « Les grandes poutres, qui pèsent 100 tonnes chacune, font 4 mètres de profondeur et 500 millimètres de largeur. Et ce n’était vraiment pas évident de développer les assemblages requis, précise David Croteau, parce qu’on parlait d’efforts en tension de l’ordre de 10 000 kilonewtons. En plus, il n’y avait aucune presse qui avait la capacité de les tester en Amérique du Nord, ce qui fait que nous avons dû nous tourner vers l’Allemagne pour effectuer les essais. »

L’installation des poutres ne fut pas non plus une sinécure, tant l’opération était délicate. Car non seulement s’agissait-il de lever des poutres monumentales à l’aide de grues en vue de les déposer sur les poteaux, mais aussi le levage ne pouvait-il s’effectuer que si la vélocité du vent n’excédait pas 20 kilomètres/heure. C’est dire.

Des défis en série

Là ne s’arrêtait toutefois pas la série de défis que posait le projet, à commencer par ceux liés au site d’implantation. « Il a fallu décontaminer les sols et il y a même des pneus qui en ont été ressortis, illustre Trevor Davies, chargé de projet pour Saucier + Perrotte / HCMA. Il y a aussi un système de captation des biogaz qui a dû être installé sous le bâtiment, en plus de la mise en place d’une infrastructure pour gérer le grand volume d’eaux de ruissellement du site et en provenance de la toiture. »

Des stratégies bien particulières auront aussi dû être intégrées au design pour en arriver à faire du nouvel équipement sportif montréalais un bâtiment éconergétique, comme en témoigne sa consommation d’énergie réduite de 54 % par rapport à la référence de la norme ASHRAE 90.1 – 2007.

Le chauffage de la grande aire de jeu, haute de 15 mètres, posait plus particulièrement un enjeu important. C’est ainsi que l’on a développé une solution s’appuyant sur le recours à des chaudières au gaz naturel à haute efficacité et à la récupération d’énergie. Et que l’on a opté pour chauffer cet espace en deux sections, soit au moyen de conduits d’air mis en place sous la dalle et d’un système de propulsion d’air par induction au plafond, histoire d’uniformiser la distribution de la chaleur.

Plutôt que de climatiser l’air de cette grande enceinte, on a choisi d’y maintenir le confort au moyen de trois systèmes de déshumidification dotés chacun d’un récupérateur de chaleur. Lorsque le grand terrain est subdivisé en trois espaces de jeu plus petits, chacun dispose d’un système qui lui est dédié.

Pour le reste du bâtiment, on fait appel à un système géothermique comportant 10 puits forés à une profondeur de 500 pieds, couplé à une thermopompe servant à la climatisation  (35 tonnes) et une autre au chauffage. « Nous avons mis le nombre de puits pour prendre une charge de climatisation de 35 tonnes. Si nous avions pris toute la charge du bâtiment en chauffage, il aurait fallu installer une centaine de puits, une équation qui ne tenait pas la route », indique Daniel Marchand, chargé du projet chez Bouthillette Parizeau.

Une attention toute particulière a aussi été portée à l’éclairage, différentes solutions étant préconisées pour en minimiser la consommation énergétique, de même que pour contrôler efficacement l’intensité de l’éclairage artificiel en fonction de l’apport de luminosité naturelle.

Des stratégies ont également été intégrées pour contrôler l’éblouissement dans la grande aire de jeu entourée de trois murs vitrés. « Il y a beaucoup de travail qui a été fait de ce côté. Il y a les porte-à-faux qui contribuent à contrer l’éblouissement, tout comme beaucoup d’efforts du côté du choix du vitrage », souligne Emmanuel Merlière, chargé de projet chez Synairgis, firme qui a vu à la consultation LEED – le projet brigue une certification de niveau Or – et qui a été chargée de la mise en service avancée.