Plus grand centre de recherche industrielle automobile en Europe, le National Automotive Innovation Center est le résultat d’un partenariat unique entre l’industrie automobile britannique –Jaguar Land Rover et Tata Motors– et le monde universitaire –Warwick Manufacturing Group (WMG), la branche de recherche de l’université. Pour unifier les nombreuses activités différentes, l’architecte Cullinan Studio les a logées dans bâtiment de quatre étages avec des murs en bois et un toit en sommier à voiles, l’un des plus grands toits en bois du monde.

Un toit innovant en bois

Dès les premières esquisses de conception, il est devenu clair que les qualités d’un toit résille en bois étaient exactement ce qui était nécessaire pour représenter les valeurs et les objectifs du client. En tant qu’élément répétitif exposé planant sur l’ensemble du bâtiment, il permettait d’unifier les nombreuses activités hébergées en dessous, agissant comme un symbole de collaboration technique. Il suggérait également la transition de l’industrie vers un avenir à faible émission de carbone. De plus, le ton et la texture d’un matériau naturel aussi chaleureux rehaussent son cadre industriel et il est prouvé qu’il contribue au bien-être.

L’ingénieur en structure Arup a opté pour un plafond à caissons unidirectionnel fait à partir de poutres en bois lamellé-collé. Les poutres en bois lamellé-collé primaires et secondaires se croisent à travers le module de 15 x 15 mètres pour créer une sous-grille diagonale de caissons d’environ 2,5 x 2,5 mètres. Le caisson est légèrement incliné pour créer une chute nominale pour le toit et effilé dans chaque travée, la profondeur augmentant là où les moments de flexion sont les plus importants. Les connexions individuelles entre les éléments en bois lamellé-collé ont été étudiées par l’ingénieur en structure spécialisé et le sous-traitant B&K Structures. Les connexions ont été fixées par le haut de manière à être discrètes.

Les caissons en bois lamellé-collé sont soutenus par des poutres RHS placées entre elles à 15 mètres d’entraxe et, lorsqu’une plus grande portée sans poteau était requise, Arup a conçu une ferme en acier qui a prolongé la zone sans poteau à 30 mètres. Le cadre RHS repose sur des colonnes circulaires en acier.

La structure du toit en bois en lamellé-collé est recouverte d’un tablier en CLT hautement isolé, avec de grandes structures de lanterneau de 7,5 x 7,5 mètres construites en CLT. Certains caissons contiennent des panneaux de plafond acoustiques encastrés dans les parties supérieures. Les panneaux sont en contreplaqué perforé avec éclairage intégré et détecteurs de fumée.

Des mégapanneaux en bois comme enveloppe

Les murs extérieurs ont été construits avec un système innovant de bois préfabriqué et isolé et de mégapanneaux en CLT. Le système a été développé par Cullinan Studio et Arup Façades en tant qu’alternative préassemblée à faible teneur en carbone. Le système est autoportant et ne nécessite aucune charpente métallique secondaire. Les mégapanneaux peuvent également être préfabriqués dans de très grandes dimensions, idéales pour les grands bâtiments, rapides à monter, efficaces et flexibles.

La taille d’un mégapanneau est de 10 mètres de haut et 1,4 mètre de large. Ils ont une épaisseur de 358 mm avec une feuille extérieure de 80 mm de CLT renfermant un cadre en bois rempli d’isolant Rockwool et une feuille intérieure de panneaux à copeaux orientés (OSB). La face extérieure en CLT est recouverte d’une membrane pare-pluie ignifuge et imperméable qui a été rodée et jointe après l’installation. La face intérieure en OSB est doublée d’une couche de contrôle de la vapeur. Les mégapanneaux ont été préfabriqués en Autriche par Rubner Holzbau et installés par B&K Structures.

Un délicat pare-pluie composé de panneaux maillés en aluminium argenté incurvé est fixé aux mégapanneaux avec des poteaux en aluminium en saillie. Les panneaux incurvés sont fixés alternativement dans des formes convexes et concaves pour créer un profil d’onde sinusoïdale le long de la façade.

Durabilité

À lui seul, le toit en lamellé-collé et en CLT séquestre 612 tonnes de carbone, soit une réduction des émissions de GES de 22 %, passant d’environ 160 kgCO₂/m² à 125 kgCO₂/m².

Pour obtenir la meilleure combinaison de réduction annuelle d’énergie et de carbone, le bâtiment est relié au système de chauffage urbain de l’Université et le toit est équipé de panneaux photovoltaïques.