Pensionnat du Saint-Nom-de-Marie/ École de musique Vincent-d’Indy

Ce projet a gagné le Prix d’excellence de la construction en béton 2024 dans la catégorie Bâtiments de moyenne hauteur.

L’agrandissement de l’école privée comprend un nouveau pavillon d’une superficie de 2800 m2 avec 4 étages en béton armé annexé au pavillon principal, conçu initialement par l’architecte Jean-Zéphyrin Resther. Ce bâtiment patrimonial a été construit entre 1903 et 1905 au pied du Mont-Royal sur d’anciens domaines agricoles de la municipalité d’Outremont.

Le projet comprend un atrium vitré avec 6 colonnes composites béton-acier exposées avec des bases coniques en acier moulé (toutes les autres colonnes sont en béton), un bloc laboratoire, des salles de classe, une passerelle multi-étage pour communiquer avec le pavillon principal, et un jardin sur le toit avec une zone de panneaux photovoltaïques.

Les fondations, murs de refends, et colonnes ont été conçus pour recevoir un 5e étage futur. Le site est localisé dans une servitude du tunnel de la ligne bleue du métro de la Société de transport de Montréal, nécessitant une coordination étroite pour limiter les charges des fondations sur la voûte du tunnel et un contrôle serré sur les vibrations liées à la construction.

Le volume supérieur du bloc de salles de classe se projette dramatiquement de 7m en porte-à-faux de la façade principale de l’atrium grâce à un mur-poutre de béton entre le 2e et le 4e étage caché dans le mur extérieur du bâtiment. Cette stratégie structurale en béton minutieusement coordonnée avec la firme Yelle Maillé et associés a permis de réaliser l’élément signature de la volumétrie architecturale.

L’enveloppe du bâtiment est principalement composée de panneaux de béton préfabriqués avec un revêtement de calcaire intégré dans les panneaux, une solution économique qui a diminué le temps d’installation au chantier et a augmenté le niveau de qualité de l’enveloppe en utilisant des matériaux nobles.

Utilisation du béton

PRINCIPAUX DÉFIS RELEVÉS GRÂCE AU BÉTON :

[-] La flexibilité du béton a permis une conception des unités de fondations de manière à limiter les charges sur l’emprise d’un tunnel de métro de la STM et de limiter les vibrations liées à la construction afin de ne pas nuire aux opérations du métro.

[-] L’utilisation du béton a permis la conception de colonnes de béton et de colonnes hybrides fines et élancées d’une grande valeur architecturale.

[-] La versatilité du béton a permis un dimensionnement des éléments de manière à tenir compte de l’ajout futur d’un cinquième étage.

[-] Le parti architectural a été de mettre en valeur le béton apparent dans les aires publiques du projet

SOLUTIONS ET INNOVATIONS DIGNES DE MENTION PERMISES PAR LE BÉTON :

[-] Le béton a permis la construction de planchers ayant un meilleur comportement en atténuation de vibrations, un contrôle des transmissions acoustiques, ainsi qu’une protection au feu ne nécessitant pas l’utilisation d’autres composantes.

[-] Le béton a permis l’utilisation d’un mur-poutre en porte-à-faux agissant en bielle-tirant afin de soutenir la dalle des niveaux 200 et 300 projetée au-delà de 7 mètres (voir vue en coupe des plans de structure soumise dans le dossier). Avec sa rigidité importante, le mur-poutre est capable de prendre support sur une colonne étroite au niveau de rez-de-chaussée et de transférer les charges des dalles en porte-à-faux (niveaux 200, 300, et 400) par efforts internes inclinés. Une structure de béton conventionnelle étant très efficace pour transférer le cisaillement des diaphragmes de béton aux murs de refend en béton, ceci a permis l’équilibre des efforts inclinés du mur-poutre.

[-] La capacité de charge des dalles de béton a permis l’utilisation en enveloppe de panneaux de béton préfabriqués avec un revêtement de calcaire intégré. Cette solution résulte en une façade harmonisée avec les pavillons patrimoniaux du campus historique du PSNM, avec des qualités qui répondent aux besoins du projet (pérennité de la pierre calcaire, fabrication dans des conditions d’usine contrôlées, tolérances serrées, enveloppe performante, facilité d’installation, réduction des coûts et du temps d’installation, annulation des linteaux structuraux de maçonnerie normalement requis pour un revêtement en pierre).

Utilisation de l’acier d’armature

À chaque étape, la conception structurale et le développement BIM ont été effectués dans le but d’optimiser les matériaux, avec une attention particulière sur l’efficacité d’utilisation de l’armature. Les méthodes de conception suivantes ont été rigoureusement appliquées au projet de l’agrandissement du PSNM afin de minimiser les coûts et les émissions CO2 :

[-] Utilisation de l’analyse par élément fini tel que SAFE et ETABS afin d’optimiser la conception des dalles et des murs de refend.

[-] Le calcul des colonnes, murs et fondations en béton armé en utilisant des chiffriers de calculs développés à l’interne qui ont été développés afin de fournir des composantes optimisées.

[-] L’utilisation du BIM pour la production de maquettes et de documents concis qui ont été partagés avec les fournisseurs afin de faciliter la fabrication et la pose en plus de minimiser des erreurs liées au transfert d’informations.

[-] Avec la qualité du roc très élevée, nous étions en mesure de diminuer l’encastrement de la fondation périphérique et l’abri au gel.