L’avenir du net zéro

La refonte du toit et les modifications apportées aux matériaux de construction ont permis de réaliser d'importantes économies de carbone dans une nouvelle université d'Oxford.

Le New College de l'Université d'Oxford a été un pionnier au 14ème siècle et les travaux de construction actuels suivent cette première tendance. La vision du fondateur de l'université, Guillaume de Wykeham, a conduit au premier quadrilatère au monde en 1386 et ce modèle a depuis lors influencé la conception des établissements d'enseignement.

Le collège construit actuellement un campus de 75 millions de livres sterling avec une interprétation moderne du modèle classique, conçu par les ingénieurs en structure Price & Myers et David Kohn Architects. Les Gradel Quadrangles établiront de nouvelles normes en matière de réduction de l’impact carbone.

Le directeur du projet New College, Richard Bayfield, qualifie le projet Gradel Quadrangles de 5 639 m2 – du nom du principal donateur et gestionnaire d'investissement Chris Gradel – de « merveilleux bâtiments architecturaux aux courbes dans une ville aux lignes droites ».

Le passage à une structure en bois lamellé-collé pour le toit incurvé de forme libre a réduit la complexité et réduit le carbone

Le développement Gradel Quadrangles comprendra trois étages de logements étudiants, une nouvelle extension scolaire et une loge de concierge.

Il comprend également New Wareham House, qui abritera les institutions du collège telles que l'Oxford Institute of Charity – le premier centre de recherche au monde à se concentrer sur l'étude de la charité – et des bureaux.

Le permis de construire pour le projet a été accordé en juillet 2018 et la construction a commencé en mars 2020.

Sir Robert McAlpine est l'entrepreneur principal du projet et son groupe de conception est responsable de la conception des ouvrages temporaires. Toureen Group construit la sous-structure et la superstructure, Ridge & Partners est le chef de projet, Arcadis est le métreur et Purcell est l'architecte de livraison.

Le voir construit au ras du sol et les difficultés avec des pentes de 45° et plus nous ont fait prendre conscience de la complexité de ce [travail]

Alors que New College vise à atteindre zéro carbone net d’ici 2035, la durabilité était un facteur clé lors de la prise des décisions de conception et de construction.

Bayfield a travaillé avec Barbara Rossi, professeure agrégée de sciences de l'ingénierie à l'Université d'Oxford, et Barry Ryan, responsable du développement durable de Sir Robert McAlpine, pour trouver des moyens de réduire l'impact environnemental du processus de construction et de minimiser les besoins énergétiques des bâtiments une fois la construction terminée.

Ils ont évalué le carbone contenu dans les matériaux clés qui devaient être utilisés pour la sous-structure, la superstructure et la façade avant la sélection. On estime que les matériaux choisis représentent 732,6 tCO2e sur les 775,1 tCO2e économisées du projet.

La refonte des toits incurvés de forme libre et en pente du bâtiment principal en forme de quadrilatère – le logement étudiant de trois étages – et de la New Wareham House adjacente a considérablement réduit l'empreinte carbone du bâtiment. Des matériaux contenant beaucoup moins de carbone incorporé ont été utilisés à la place de la conception originale en béton projeté.

En 2020, dans le cadre d'un accord de services de préconstruction avec le client, Sir Robert McAlpine a livré une maquette du toit quadrangle principal pour explorer les techniques de construction, les travaux temporaires et l'esthétique globale.

Bayfield affirme que la construction de la maquette a suscité un scepticisme quant à la conception du toit en béton projeté.

« Le voir construit au ras du sol et les difficultés avec des pentes de 45° et plus nous ont fait prendre conscience de la complexité de ce [travail] », explique-t-il.

Les composants de la toiture en bois ont été fabriqués en usine, ce qui a permis de gagner du temps lors de la construction.

Dave Scott, directeur du projet de Sir Robert McAlpine, ajoute qu'on s'est rendu compte que la forme architecturale du toit et la finition de surface souhaitée n'allaient pas être obtenues.

Il a donc été décidé de repenser la toiture. Sir Robert McAlpine et Purcell, en collaboration avec Price & Myers, ont entrepris une étude de faisabilité utilisant la conception informatique et la modélisation paramétrique pour explorer six types de construction alternatifs et 15 revêtements différents. Outre des critères tels que le coût, le programme et l'esthétique, l'équipe a examiné des paramètres de durabilité tels que le carbone incorporé pour chaque option.