Financé par le Programme d’innovation en construction bois du ministère des Ressources naturelles et des Forêts
Situé dans la ville de Québec, le projet KOS est un complexe de 5 bâtiments multirésidentiels de 6 étages en ossature légère en bois, se distinguant notamment par un solarium en bois massif aménagé sur le toit de chacune des phases. La cinquième et dernière phase du projet compte 70 logements et repose sur un le même stationnement souterrain que les autres phases. La chape sèche (de type Fermacell) du KOS 5 se démarque des phases précédentes qui comportaient plutôt une chape de béton. Misant beaucoup sur la préfabrication, LOGISCO, en collaboration avec les ingénieurs en structure de L2C Experts-Conseils, a opté pour des murs porteurs en bois et des fermes de toit préfabriqués en usine. La cinquième phase se différencie également des précédentes du complexe par ses cages d’escalier en NLT (précédemment en acier léger) et sa performance acoustique améliorée, obtenue sans recourir au béton grâce à l’expertise de SIBE Acoustique. L’ensemble des phases du complexe, de plus de 350 unités au total, en fait l’un des plus importants ensembles de bâtiments résidentiels de six étages à ossature légère de bois au Québec.
En ce qui a trait aux émissions de GES liées à la fabrication des matériaux de structure du bâtiment réalisé, elles sont estimées à 657 395 kg éq. CO2, soit 97 kg éq. CO2/m2. Les fondations représentent 28,56% des émissions de GES totales de ce projet, et les planchers sont quant à eux responsables de la majorité avec 57,98%. Dans de plus petites répartitions, les murs intérieurs, responsables de 6,48%, sont suivis de près par les poutres et colonnes (3,57%), les toitures (1,93%) et les murs extérieurs (1,48%).
Figure 1 – Émissions de GES attribuables à la structure du bâtiment réalisé
Innovation proposée :
Le KOS 5 se distingue par son approche innovante de la construction résidentielle en ossature légère de bois, en plus de repousser les limites de la performance acoustique dans une approche bas carbone. L’innovation majeure du projet réside dans le développement d’un système plancher/plafond réduisant l’empreinte carbone tout en offrant un isolement acoustique largement supérieur à ce qu’offre une chape de béton. Cette solution, jamais commercialisée à ce jour, élimine complètement les produits cimentaires (béton/auto-nivelant) des planchers. Cette composition marque une avancée majeure pour la construction multirésidentielle en bois, en combinant durabilité, confort acoustique et efficacité constructive. L’équipe ne s’est pas limitée aux tests traditionnels de bruits d’impact, mais a aussi réalisé des tests de perceptions sonores basés sur une méthode japonaise encore jamais vue au Québec. La chape sèche (de type Fermacell), jumelée à d’autres améliorations dans la composition des planchers et plafonds, offre des performances acoustiques sous impact comparables à celles d’un système en béton structural. C’est dans ce même ordre d’idées que le solarium en bois massif a été réfléchi : une structure arrivant à contrôler la transmission de vibrations et de sons aux logements situés en dessous.
Au-delà de l’acoustique, il est important de noter l’expérimentation réalisée en collaboration avec FPInnovations d’un des murs porteurs intérieurs de la cinquième phase. En effet, entièrement construits en sapin baumier classé par contrainte mécanique MSR, deux murs jumeaux supportant des charges équivalentes ont été instrumentés afin de mesurer le comportement vertical.
Scénario de référence :
Dans le but d’évaluer le potentiel de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) entre la structure du bâtiment réalisé et un scénario de structure plus standard, un scénario de référence doit être développé. Un scénario de référence probable est celui pour lequel aucun ou peu d’obstacles sont identifiés face à son implantation.
Le scénario de référence retenu, qui présente une géométrie identique à celle du projet réalisé, est un scénario dont l’ensemble des composantes structurales est en béton-armé. Les émissions de GES liées à la fabrication de ce scénario sont estimées à 1 455 556 kg éq. CO2, soit 214 kg éq. CO2/m². Comme pour le bâtiment réalisé, les planchers représentent le pourcentage le plus grand, maintenant élevé à 56,99%, suivi par les fondations (18,79%), puis les toitures (12,06%). Les murs intérieurs sont responsables de 5,32% des émissions de GES totales, les murs extérieurs 1,98%, et les poutres et colonnes 4,87%.
Figure 2 – Émissions de GES attribuables à la structure du scénario de référence
Résultat GESTIMAT :
La différence entre les scénarios est attribuable principalement au type de structure utilisé, soit une structure en ossature légère en bois (Fermacell) pour le projet réalisé (scénario 1) comparativement à une structure majoritairement en béton-armé pour le scénario de référence (scénario 3). Le choix du projet innovant au lieu du scénario de référence, scénario considéré comme standard, a permis d’éviter 798 161 kg éq. CO2, soit 117 kg éq. CO2/m².
Dans un contexte optimal, l’utilisation de la composition Fermacell en remplacement des chapes de béton dans le projet en ossature légère en bois aurait permis de réduire l’ampleur des éléments structuraux. Toutefois, cette composition ayant été intégrée trop tard dans le processus, aucun ajustement n’a été apporté à la structure. Par conséquent, l’évaluation GES du projet ne reflète pas pleinement le potentiel de la composition Fermacell pour réduire la quantité de matériaux utilisés et, par le fait même, le carbone intrinsèque du projet.
Figure 3 – Comparaison des émissions de GES attribuables à la structure du projet réalisé (1) et du scénario de référence (3)
À propos du Programme d’innovation en construction bois (PICB)
Le Programme d’innovation en construction bois (PICB) du ministère des Ressources naturelles et des Forêts soutient financièrement les entreprises et les organismes qui intègrent le matériau bois de façon innovante à un projet de construction ou de rénovation majeure dans les secteurs non résidentiels et multifamiliaux.
Il a pour but d’accroître l’utilisation du bois dans la construction et, ainsi, de réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) des nouveaux bâtiments et des ouvrages de génie civil (comme les ponts).
Le programme appuie notamment les projets qui permettent de développer de nouvelles utilisations du bois ou qui nécessitent le déploiement d’efforts supplémentaires en raison du choix de ce matériau.
Le programme est financé dans le contexte du Plan pour une économie verte 2030. Il s’inscrit dans la Politique d’intégration du bois dans la construction et de son Plan de mise en œuvre 2021-2026.
Lien vers le Répertoire de projets de construction innovants en bois soutenus par le Programme d’innovation en construction bois et le Programme de vitrine technologique pour les bâtiments et les solutions innovantes en bois.
