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The Wave - gymnase de l’Université NTU, Singapour | République du Singapour

Concept

Projet
la plus grande structure d'arche
d’Asie avec 72 m d’envergure faite
de lamellé-collé, de contreplaqué BBS et de panneaux de bois massif
Lieu
Singapour, République de Singapour
Année de construction 2016
Maître d’ouvrage
Université de technologie de Nanyang
Architecte
Toyo Ito & Associates
Entreprise de construction 

Struts Building Technology
Concepteur
T.Y. Lin International Group
Conseillers techniques en équilibre statique

Ermanno Acler - Holzpak Engineering

Les architectes Toyo Ito & Associates ont été mandatés par l’Université de technologie de Nanyang pour la construction d’un nouveau gymnase qui deviendrait ainsi le plus grand édifice en bois lamellé-collé et contreplaqué d’Asie, revêtu de panneaux de bois massif à 3 couches. La tendance vers constructions en bois vient à peine de commencer en Asie. L’architecture écologique revêt alors une importance de plus grandissante, en particulier pour les immeubles publics.


Données concernant le gymnase

Il s’agit d’une salle non climatisée avec une aire de jeux de 9 800 m². Le refroidissement fonctionne grâce à un design exceptionnel du gymnase et un ingénieux système de ventilation qui s’en tire sans la batterie de refroidissement classique. Ce système permet d’épargner de grands coûts de refroidissement générés par l’utilisation du gymnase. Les gradins ont des sièges pour 1 000 passionnés de sport. La surface au sol offre de l’espace pour 1 terrain de football, 3 de terrains de basketball ou aussi 13 de badminton ; elle offre ainsi pour chaque étudiant la bonne place.





Du bois et du savoir-faire d’Autriche

Le Groupe Binderholz a fabriqué les composants à partir du bois autrichien et les a livrés avec le savoir-faire nécessaire au Singapour, en coopération avec son partenaire Holzpak Pte Ltd. Vu que les composants avaient déjà la coupe parfaite, le toit a pu être finalisé en un temps record. Avec seulement 14 ouvriers en trois semaines. Si d’autres matériaux avaient été utilisés, il aurait fallu compter avec une main d'œuvre de 30 travailleurs pour un délai de deux à trois mois.

Données techniques

Le gymnase de la NTU a été conçu à l’aide d’une structure d'arche 3 points. Pour une envergure aussi énorme, il importe de sélectionner un système qui permette un léger déplacement de la surface et des articulations latérales, sans pour autant accabler davantage les composants de bois. Le toit de 72 m est composé de sept arches en bois. Elles sont soutenues par des cadres d’acier en A placés verticalement, lesquels ont été construits pour réduire le déplacement latéral des articulations latérales. Outre cela, il s’est avéré nécessaire de réduire le déplacement latéral des surfaces des cadres en acier afin de limiter au minimum la flexion du toit.

Vue 3D de l'agrandissement de la structure d'arche 3 points

 

 

Vue 3D de l'agrandissement de l’intersection avec joints en acier

 

Concept statique

Pour des raisons de logistique, chacune des deux moitiés d’arche a été désassemblée en trois pièces différentes ayant été maintenues au préalable par une liaison temporaire. Cette liaison résulte de la combinaison de vis à filetage total et de plaques d’acier personnalisées. De cette façon, il a été possible d’atteindre une grande rigidité et de rétablir la procédure structurelle des moitiés d’arche. La toiture voûtée a été stabilisée par une couche rigide de panneaux de bois à stratification croisée. Les éléments de contreplaqué binderholz BBS présentent une épaisseur de 60 mm et ont été cintrés sur le contreplaqué afin de garantir une adaptation parfaite à la courbure du toit.

En raison de cette bonne solution, il a été possible d’aboutir à un rapport de rigidité uniforme de l’ensemble du toit et d’accélérer en même temps le processus de construction de la structure de toit. Concernant le rapport épaisseur/poids, le bois peut supporter un poids plus élevé que ne peuvent le faire le béton ou l’acier. De ce fait, il n’est aucun besoin de colonnes ou de poutres à l’intérieur pour soutenir les sept arches en bois pesant en tout 440 tonnes.

Les avantages du bois dans des constructions de grand volume

Au-delà des avantages de construction, on compte aussi bien d’autres : Le bois a une grande résistance au feu. Au lieu de brûler, il carbonise simplement à une vitesse de 0,75 mm par minute. Le bois a ainsi un tampon supplémentaire de 50 mm, ce qui permet toute une heure d’évacuation. La couche carbonisée sert en plus d’isolateur, protégeant ainsi le noyau interne contre la chaleur. Ceci est en outre soutenu par un sprinkler pour éteindre les composants individuels dans des zones à risque. En outre, le bois résiste à l’humidité et aux attaques des termites, aucun système de maintien spécial n’étant nécessaire. Ceci est garanti par les contrôles annuels. L’environnement pas en reste, car le bois provient exclusivement d’une sylviculture durable, c.-à-d. que pour chaque arbre abattu, un nouveau est planté en guise de remplacement.

Photos: © Holzpack, binderholz

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