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Un monde de possibilités : un lieu permettant de renouer avec le Patrimoine canadien

Là où certains voient des obstacles, nous voyons un héritage à préserver.

 

De nombreux facteurs permettent de transformer un bon musée en un musée exceptionnel. De la gestion professionnelle à l’embauche d’employés conviviaux pour effectuer des installations, la liste est longue... Cependant, on parle rarement de l’ingénierie astucieuse des installations qui rend tout ce qui vient d’être nommé possible.

Lorsqu’on se promène dans le Musée canadien de la nature, l’histoire de chacun des 10 millions d’artefacts se dévoile devant nos yeux. Il est difficile de croire que le « château », qui est âgé de 110 ans et dont le sort a déjà été indéterminé, continue de proposer un environnement optimal qui redonne vie aux millénaires d’histoire du monde par le biais d’un récit permanent de survie, de diversité et de résilience.

Dan Carson, directeur principal des structures du bâtiment de WSP, considère le musée tant avec ses yeux de président d’honneur que d’ingénieur. En tant que membre clé de l’équipe qui a contribué à insuffler une nouvelle vie au musée, M. Carson révèle que l’Édifice commémoratif Victoria (ECV) l’a toujours intrigué. L’ECV fait partie des rares édifices fédéraux du patrimoine (du plus haut niveau) et est également un lieu historique national du Canada. Les visites régulières de Dan Carson au musée sur l’heure du dîner, rendues possibles par le fait que le musée est situé à seulement deux minutes de marche de son bureau, lui ont permis de contempler l’avenir des édifices patrimoniaux dans la capitale du Canada.

Construit entre 1905 et 1911, il fut le premier bâtiment spécialement construit pour accueillir un musée. La conception de l’Édifice commémoratif Victoria par l’architecte David Ewart symbolise les aspirations du Canada à exceller dans les domaines de l’éducation, des sciences et des arts.

 

Comment préserver un immeuble historique grâce aux connaissances en génie électrique, mécanique et civil

Au début des années 2000, lorsque M. Carson a appris que WSP avait été sélectionnée pour participer à d’importants travaux de rénovation de l’ECV, il était enchanté. Comptant 38 ans à titre d’ingénieur en structure et ayant occupé le poste de président d’honneur à maintes reprises, Dan Carson était réellement la personne la mieux outillée pour diriger ce projet.


Pendant la phase initiale de construction, le bâtiment a commencé à s’effondrer, ce qui a entraîné des fissures importantes dans sa façade. De plus, la tour a commencé à se pencher et elle a dû être démantelée avant la fin du projet. Crédit : Bibliothèque et Archives Canada.

Les problèmes structurels ont été très importants : depuis le début de sa construction en 1905, le musée s’était enfoncé d’environ un demi-mètre dans de l’argile à Leda sous-jacente, entraînant ainsi des dommages structurels importants et diffus, et exigeant une restauration complexe. L’instabilité des structures a mené au retrait de la tour d’entrée initiale en 1915, mais le projet de rénovation qui a eu lieu pratiquement 85 années par la suite a exigé le remplacement de cette tour. De plus, un renforcement parasismique a été nécessaire pour que le bâtiment respecte les nouvelles normes du Code national du bâtiment du Canada.

Composés d’une structure en maçonnerie de pierre solide reposant sur un dépôt d’argile marine limoneuse de 30 mètres de profondeur, les murs extérieurs de l’ECV s’étaient affaissés de plus de 500 mm, ce qui a entraîné d’importantes fissures au fil du temps. « À la suite d’une analyse détaillée, nous avons reconnu que cet affaissement progressif avait atteint un niveau contrôlable et que nous pouvions préserver, plutôt que remplacer, le bâtiment existant et, par la même occasion, une partie importante du Patrimoine canadien », indique M. Carson. Pour atteindre cet objectif, nos experts ont dû mettre en place un éventail de techniques novatrices. Un élément essentiel de ces techniques consistait à utiliser des matériaux légers pour réduire la masse du bâtiment afin d’alléger la charge globale exercée sur les fondements. Par exemple, de nouveaux planchers à niveau ont été construits à l’aide de dalles de compression légères. « Là où du nouveau béton était nécessaire, du béton léger de qualité structurelle a été utilisé tout au long du projet », précise-t-il.


Afin de sécuriser le bâtiment, un énorme exosquelette en acier a été attaché aux parois intérieures de la structure.

En plus d’avoir fourni des services d’ingénierie de structure, WSP a également joué un rôle dans la sécurité et dans les services d’examen des sites de conception et de construction liés au projet de réhabilitation de l’ECV. Les systèmes mécaniques et électriques ont dû être remplacés afin d’être conformes à la nouvelle vision et aux nouveaux objectifs du musée. Après tout, ils avaient atteint la fin de leur vie économique utile et une lanterne en verre devait être installée là où la tour initiale s’érigeait à l’origine. C’est à ce moment que Ben Hrubesz, concepteur électrotechnicien principal de WSP, Jim Mills, chef de la pratique du travail mécanique, et William Kuffner, directeur de l’ingénierie en protection incendie, ont mis leurs compétences au service du projet.


Nommée en l’honneur d’Elizabeth II, l’actuelle Reine du Canada, et son ancêtre, la Reine Victoria, la structure d’entrée emblématique dotée d’une lanterne appartenant à la Reine a été conçue de manière à respecter les trois critères suivants : être légère, accroître l’affluence des visiteurs dans le musée et agir à titre de signature visuelle du musée et de sa réhabilitation. La combinaison de la conception moderne de la lanterne et de la façade originale du bâtiment offre un contraste architectural intéressant et évoque les travaux de restauration qui ont été effectués.

La bonne humidification des espaces d’exposition, sans toutefois nuire à la maçonnerie et au revêtement de pierre du bâtiment, a été compliquée par la construction de l’enveloppe du bâtiment. « Cela a toutefois été résolu grâce à l’intervention d’une zone tampon dynamique enveloppée dans la nouvelle zone de protection structurale sismique », ajoute M. Mills. De façon générale, un exploit mécanique important était de modifier le projet : transformer un édifice patrimonial datant de 1905 en un milieu intérieur de pointe empêchant la formation de condensation causée par les hivers à Ottawa sur la lanterne en verre, tout en préservant les artefacts du musée dans un environnement optimal.

« En ce qui concerne les problèmes électriques, ceux-ci étaient liés à l’éclairage et à ses effets sur les artefacts, à la fiabilité du réseau électrique et à la détection des incendies », souligne M. Hrubesz. M. Hrubesz et son équipe ont étudié diverses options d’alimentation de secours, y compris la faisabilité d’une production combinée pour aider le musée à accroître son efficacité énergétique afin de fournir à la fois de l’énergie électrique et de la chaleur à partir d’une seule source. Afin d’assurer la viabilité environnementale des artefacts et la continuité des activités dans le musée en cas de perte de courant prolongée, une génératrice de secours d’urgence complète munie d’une option de production combinée éventuelle a été conçue. « Notre rapport a permis au musée de choisir ce qu’il préférait, soit l’option d’alimentation de secours à 100%. Après tout, notre travail est de servir au mieux les intérêts de nos clients et de les conseiller judicieusement. »

Le projet comprenait également la conception d’un nouveau système de sécurité entre sites indispensable : détection d’intrusion intégrée, contrôle des accès, contrôle à distance, et enfin systèmes de caméra CCTV dont M. Kuffner avait la charge. William avait notamment pour tâche de concevoir et développer les projets, superviser les travaux et mettre en service le système. Le principal établissement de conservation du musée, situé à Gatineau, a également été modernisé et interconnecté pour permettre la surveillance et le contrôle hors site de chacun des bâtiments depuis les deux sites. L’équipement existant a été supprimé ou déplacé pendant l’installation et l’intégration du nouveau matériel. Cela a permis de maintenir un périmètre de sécurité constant sur les différents sites lors de la phase de construction et de réduire le temps nécessaire pour passer aux nouveaux systèmes de contrôle lorsque les salles d’exposition seraient prêtes. Le système a été intégré dans le respect des exigences singulières de présentation, d’exposition, d’éclairage de sécurité et d’alarme incendie du musée afin de permettre un contrôle des accès à travers les salles d’expositions tout en continuant à offrir des sorties de secours en cas de situation d’urgence.

 

L’innovation, un atout majeur

Rétrospectivement, Dan Carson estime que « l’approche novatrice liée à la stabilisation des fondements et à la mise à jour des systèmes mécaniques et électriques a aidé l’ECV à générer des retombées importantes tant au niveau de sa valeur financière que culturelle. »

 
La réouverture officielle du musée était très attendue et elle a attiré des milliers de visiteurs. Crédit : Musée canadien de la nature.

Le projet a été présenté au public le 22 mai 2010 et tous les travaux ont été achevés le 20 mai 2011. Grâce à ses projets d’ingénierie de structure novateurs et sensibles, WSP a contribué à la réhabilitation de l'un des plus importants édifices patrimoniaux du Canada et à la revitalisation du Musée canadien de la nature. Après la réouverture du musée, son nombre de visiteurs a plus que doublé, passant de 200 000 à plus de 500 000.

L’ECV a reçu des prix de la part de nombreuses organisations, notamment une attestation d’excellence de l’Ordre des architectes de l’Ontario (Ontario Association of Architects) en 2011, le Prix de l’esthétique urbaine 2011 de l’Association des entrepreneurs généraux d’Ottawa (Ottawa General Contractors Association) et un prix de l’Organisation des ingénieurs-conseils de l’Ontario (Consulting Engineers of Ontario) en 2012.

« Nous n’aurions pas pu y arriver sans saisir l’histoire du château et sa valeur. Le musée aurait pu être déplacé, mais nous lui avons plutôt permis de demeurer là où il est pour qu’il continue à façonner son histoire », souligne M. Carson.

Pour obtenir de plus amples renseignements sur ce projet, veuillez communiquer avec Dan Carson, Jim Mills, Ben Hrubesz ou William Kuffner.