Un futur supertall en bois hybride à zéro carbone
Aperçu du cours Les bâtiments générant 40% des émissions mondiales de carbone, nous devons parvenir à un taux net de zéro d'ici 2050 pour atteindre l'objectif de l'Accord de Paris et limiter le réchauffement de la planète à 2°C. Le bois séquestre en moyenne 1,9 tonne d'émissions d'équivalent dioxyde de carbone par mètre cube (Sathre & O'Connor, 2010). Bien qu'un immeuble de grande hauteur en bois massif ne soit pas la solution la plus rentable, une structure hybride peut maximiser l'utilisation globale du bois par volume de la manière la plus rentable. Les systèmes de plancher des bâtiments contribuent à hauteur de 73% à l'impact environnemental de la structure d'un immeuble de grande hauteur (Lankhorst et al., 2019), ce qui en fait une excellente cible pour la réduction du carbone incorporé. Le système de plancher en bois hybride (HTFS) de DIALOG, en instance de brevet, tire parti des avantages du bois lamellé-croisé (CLT) combiné au béton précontraint pour atteindre une portée de 12 mètres sans poteaux. Le HTFS est proposé dans le cadre de notre tour en bois hybride, un prototype de 105 étages à usage mixte qui est évalué et testé par DIALOG et EllisDon. La structure du prototype se compose d'un plancher en bois hybride, combiné à un noyau en béton et à une structure externe en acier. La sécurité incendie est assurée dans les panneaux de plancher car le bois exposé se carbonise pour former une couche protectrice, tandis que le béton incombustible et la bande d'acier continuent à soutenir le panneau. Les panneaux CLT exposés offrent également un attrait biophilique, qui s'est avéré favoriser les fonctions cognitives ainsi que le bien-être physique et psychologique (Vidovich, 2020). DIALOG, EllisDon, FPInnovations et d'autres partenaires ont achevé la première phase d'essais à petite échelle sur plus de 40 panneaux. Il est prévu que les panneaux soient testés au feu à Ottawa avec RNCan cet automne et que les essais à grande échelle des panneaux de 12 mètres commencent à la fin de l'année 2022. Objectifs d'apprentissage Décrire comment les systèmes hybrides de bois de masse - tels que le système de plancher hybride en bois (HTFS) - réduisent le carbone incorporé et soutiennent les objectifs zéro carbone dans les développements de grande hauteur à usage mixte. Expliquer les caractéristiques structurelles, de sécurité incendie et de performance des planchers hybrides CLT-béton, y compris la façon dont la carbonisation, les bandes de béton et les éléments en acier contribuent à la capacité de longue portée et à la conformité au code. Évaluer le rôle de la recherche multidisciplinaire, du prototypage et des essais à grande échelle dans la validation des technologies du bois hybride pour les applications de grande hauteur, y compris leur impact sur la durabilité, la biophilie et la rentabilité. Vidéo du cours Biographie du conférencier Craig Applegath, BSc, BArch, MArchUD, PPOAA, AIBC, NSAA, AIA, FRAIC, LEED® APBD+C Associé fondateur et architecte de DIALOG Craig Applegath est le directeur fondateur du studio DIALOG de Toronto et un concepteur passionné qui croit au pouvoir de la forme construite pour améliorer de manière significative le bien-être des communautés et de l'environnement dans lequel elles s'inscrivent. Depuis qu'il a obtenu une maîtrise d'architecture en design urbain à la Graduate School of Design de l'Université de Harvard, Craig concentre son énergie sur la direction de projets de planification et de conception novateurs qui relèvent les défis complexes auxquels sont confrontées nos communautés, ainsi que sur la défense de la conception de bâtiments durables et de la régénération et de la symbiose urbaines. Le domaine d'activité de Craig comprend la planification et la conception de projets institutionnels, y compris l'enseignement postsecondaire, les établissements de soins de santé, ainsi que la conception d'installations novatrices à usage mixte. Craig est membre fondateur du conseil d'administration de Sustainable Buildings Canada, ancien président de l'Ontario Association of Architects et actuel modérateur de SymbioticCities.net. Craig a donné des conférences ou enseigné à Harvard, à l'université de Toronto, à l'université de Waterloo, ainsi qu'à de nombreuses conférences professionnelles et sectorielles dans le monde entier. En 2001, Craig a été nommé membre de l'Institut royal d'architecture du Canada pour sa contribution à la profession d'architecte. En 2017, il a reçu le prix du membre honoraire de l'AAPO pour sa contribution à la cause de l'architecture de paysage en Ontario. Neel Bavishi, PEng, CEM Building Performance Analysis, Associate DIALOG Neel est passionné par l'application de l'art et de la science de la simulation de la performance des bâtiments et de la conception axée sur les données afin de produire des résultats positifs pour l'environnement bâti. Il adopte des solutions holistiques qui minimisent l'impact environnemental des bâtiments tout en apportant une valeur ajoutée aux propriétaires, promoteurs, décideurs et concepteurs de bâtiments grâce à l'amélioration du bien-être et à la réduction du coût total de possession. Neel est convaincu qu'une approche intégrée et collaborative qui incorpore diverses perspectives est essentielle pour fournir des bâtiments à haute performance. Ingénieur mécanique de formation, Neel connaît bien la modélisation énergétique de l'ensemble du bâtiment, qu'il s'agisse de bâtiments neufs ou existants, ainsi que l'analyse des coûts du cycle de vie, l'optimisation de la conception et la visualisation des données. Son expérience comprend l'élaboration de modèles énergétiques pour les programmes de certification des bâtiments écologiques, les études de rénovation neutres en carbone et les stratégies d'énergie de quartier, ainsi que l'élaboration de politiques et de normes en matière d'énergie et d'émissions nettes zéro pour les organismes gouvernementaux municipaux, provinciaux et fédéraux. Ses projets couvrent diverses catégories d'actifs, notamment des installations de loisirs, des tours commerciales, des immeubles résidentiels à logements multiples, des hôpitaux, des centres de données et des installations de transport en commun. Il est ingénieur agréé dans la province de l'Ontario et est un gestionnaire de l'énergie certifié. Cameron Ritchie, PEng, PE, PhD, BSE Ingénieur en structures, associé DIALOG Cameron est associé au sein de l'équipe d'ingénierie en structures du studio de DIALOG à Toronto. Depuis qu'il a obtenu son doctorat à l'Université de Toronto, Cameron a agi en tant qu'ingénieur en conception de structures et gestionnaire de projet dans une variété de secteurs et de types de projets, y compris les soins de santé, les institutions, le gouvernement et le commerce de détail. Il a de l'expérience à tous les stades de la réalisation d'un projet, depuis les études de faisabilité jusqu'à l'administration et la gestion de la construction. Cameron est le chef de projet de DIALOG pour le programme de recherche sur les systèmes de planchers hybrides en bois (HTFS), travaillant en étroite collaboration avec les partenaires industriels EllisDon. Il est passionné par l'exploration du bois de masse dans la mesure du possible comme solution durable à nos besoins en matière de construction.
Musée d'art d'Aspen : Création d'une structure en bois innovante
Aperçu du cours Le Aspen Art Museum, conçu par l'architecte Shigeru Ban, comprend un toit en bois tridimensionnel à longue portée. La mission de Ban était de créer une charpente en bois avec des portées de plus de 50 pieds et des porte-à-faux de 14 pieds, dans une profondeur structurelle de 3 pieds. La charpente devait comporter deux plans de membrures diagonales se croisant et ondulant de haut en bas pour toucher les plans des membrures supérieures et inférieures, sans connecteurs visibles. Cette présentation d'étude de cas décrira la conception et la construction de la structure en bois, y compris les voies explorées mais non retenues pour la conception finale. Objectifs pédagogiques Expliquer les exigences particulières associées à la création d'une structure spatiale tridimensionnelle entièrement en bois. Reconnaître les avantages et les inconvénients de plusieurs stratégies d'assemblage en bois dans les structures à ossature spatiale. Connaître les capacités et les limites de fabrication qui ont influencé la conception de la structure du toit du Aspen Art Museum. Comprendre l'importance de l'engagement précoce des partenaires de fabrication et d'ingénierie dans le processus de conception de structures en bois innovantes. Vidéo du cours Biographie de l'orateur Gregory R. Kingsley, PhD, PE Président et PDG de KL&A Inc. Gregory Kingsley est le président-directeur général de KL&A Inc, Structural Engineers and Builders à Golden, Colorado, une entreprise de 65 personnes qui comprend des ingénieurs en structure, des dessinateurs d'acier et des directeurs de la construction. Il aime travailler avec des architectes concepteurs sur des structures innovantes, en particulier en bois et en acier.
