La Maison du développement durable - Le choix du béton pour la structure

Le choix du béton pour la structure de la MDD

Le béton ne s’est pas imposé d’emblée comme matériau de premier choix pour réaliser le système structural de la Maison du développement durable (MDD) à Montréal. Il aura fallu des études comparatives plus poussées de l’équipe de conception avec modélisation des performances environnementales du bois, du béton et de l’acier pour choisir le type de structure du bâtiment.

À priori, la grande consommation d’énergie et les émissions importantes de CO₂ liées à la fabrication du béton pesaient beaucoup dans la balance. Lors d’une récente visite du chantier de la MDD, le chargé de projet, Normand Roy, a rappelé que l’industrie du béton produit à elle seule 5 % des émissions de carbone à l’échelle de la planète. Il a toutefois souligné que le béton offre des avantages qui surpassent ses désavantages.

Le chargé de projet de la MDD a mentionné, entre autres, la grande résistance du béton qui permet de maximiser les portées en nécessitant moins d’éléments de structure de soutien ; sa bonne capacité d’emmagasinage d’énergie en créant une masse thermique ; sa disponibilité localement (matériaux et main-d’œuvre), qui réduit ses impacts de transport ; et sa durabilité, qui peut s’étendre sur quelques centaines d’années tout en ne requérant que peu d’entretien.

Compte tenu de ces gains environnementaux, l’équipe de conception de la MDD a choisi le béton tout en privilégiant l’adoption de mesures d’atténuation qui réduisent  l’empreinte écologique du bâtiment liée à l’utilisation du béton. La première mesure a consisté à remplacer au moins 20 % du ciment Portland par des ajouts cimentaires provenant de déchets postindustriels comme les cendres volantes et les fumées de silice. Cette mesure aura permis d’éviter la production de 173 tonnes de CO₂.

Une autre mesure d’atténuation a pris la forme d’un projet expérimental avec la collaboration du département de génie civil de l’Université de Sherbrooke sur des dalles de béton dont 20 % du ciment Portland a été remplacé par de la poudre de verre (l’équivalent de 280 bouteilles de vin). Comme l’a expliqué l’ingénieur en structure Normand Leboeuf, de la firme Pasquin St-Jean et associés, cette expérimentation de la poudre de verre comme ajout cimentaire n’a pas été faite sur des éléments structuraux du bâtiment, mais seulement sur une portion d’une dalle intérieure au-dessus du réservoir des eaux de récupération et dans une dalle extérieure.

Bien que ce type de béton performe bien par rapport au ciment conventionnel, son utilisation nécessite une période de mûrissement plus longue (56 jours au lieu de 28) et son comportement n’est pas encore totalement connu lorsqu’il est soumis au cycle de gel et dégel et aux produits de déglaçage. D’où l’utilité d’une recherche plus poussée sur le produit, a-t-il justifié.

Une autre stratégie payante a consisté à polir la dalle de béton du plancher au rez-de-chaussée, et dans le corridor du deuxième étage, sur laquelle sera appliqué un scellant durcisseur au lithium qui cristallise les pores du béton et le durcit. Ce procédé évitera l’installation de revêtement de sol supplémentaire et assurera à moindre coût une durée de vie au béton comparable aux meilleurs finis architecturaux comme la pierre et le terrazzo. De plus, cette dalle a l’avantage de ne nécessiter aucun détergent ou produit chimique pour son nettoyage, mais que de l’eau, évitant ainsi de contribuer à l’eutrophisation des cours d’eau.

Une dernière mesure retenue par l’équipe de conception concerne le revêtement extérieur de la MDD, qui sera constitué de briques de la Nouvelle-Écosse et de panneaux de fibrociment autrichiens. Outre le fait que ces matériaux répondaient mieux aux exigences architecturales du projet, selon l’architecte Joanne Parent, de la firme Menkès Shooner Dagenais LeTourneux, ce choix a tenu compte des impacts environnementaux évalués dans le cadre d’une étude de différentes approches commandée à l’Institut Athena.