Concevoir une ville pour la science au fin fond du monde

La station McMurdo – un centre de recherche installée depuis 58 ans en Antarctique – est enfin rénovée.


Avec des salles de conférence, des salons et des bureaux ouverts aux murs de verre, les enduits pour la rénovation de la station McMurdo pourraient être confondus avec ceux d’un bureau à la fine pointe de la technologie. Les employés pourront prendre leurs pauses déjeuner dans une cafétéria communautaire, récupérer leur courrier au bureau de poste sur place, se dégourdir les jambes dans le gymnase et se faire coiffer au salon de coiffure.

Mais il y a un piège. Ils le feront dans un des endroits les plus reculés de l’Antarctique.

Créée en 1955, la station McMurdo est aujourd’hui un vaste centre de recherche scientifique de 160 acres composé de plus de 100 petits bâtiments. Les scientifiques y étudient certains des problèmes les plus vitaux auxquels le monde est confronté aujourd’hui, comme les changements climatiques, la diminution des calottes glaciaires polaires, la perte d’habitats arctiques et l’élévation du niveau de la mer.
Comme la plupart des centres de recherche de l’Antarctique, McMurdo était à l’origine considéré comme un établissement temporaire; les structures n’ont pas été construites ou planifiées dans une perspective de permanence. Comme elle n’avait pas de plan directeur pour sa croissance, la station s’est développée de façon organique au fil des décennies – elle compte aujourd’hui plus de 1 000 travailleurs d’été et 250 employés à l’année. Cela a entraîné des inefficacités: il faut beaucoup d’énergie pour chauffer, beaucoup de déneigement pour se déplacer entre les structures (et plus de personnel d’entretien) et beaucoup de déplacements entre les bâtiments par vent fort et à des températures inférieures à zéro. Par conséquent, les scientifiques ne collaborent probablement pas autant qu’ils le pourraient.

Ainsi, en 2012, les exploitants de McMurdo – la National Science Foundation et Leidos, l’entrepreneur de la défense – ont décidé que le site avait besoin d’une refonte pour améliorer sa production scientifique, sa qualité de vie et son efficacité. L’espoir était qu’un nouveau design permettrait à la NSF et à Leidos de dépenser plus d’argent pour la recherche que pour l’entretien et les opérations, et ils ont envisagé l’architecture comme solution.

« Tout est au service de la science là-bas « , explique Rick Petersen, directeur d’OZ Architecture, la firme de Denver qui a conçu le nouveau plan directeur de la station McMurdo, dont la construction débutera en 2019. La priorité absolue est de faire plus de science avec ce qu’il y a en bas. Si les gens sont en bonne santé, en sécurité et inspirés, ils feront un meilleur travail – et cela vaut non seulement pour les scientifiques, mais aussi pour le personnel de soutien. »
Le concept principal du plan directeur consiste à regrouper les plus de 100 structures minuscules de la station en six bâtiments plus grands. Dans l’ensemble, les bâtiments actuels de la centrale présentent un rapport surface/volume élevé, ce qui contribue aux pertes de chaleur. De plus, voyager entre les 100 bâtiments est un cauchemar logistique: les entrepôts de nourriture sont situés loin de la cafétéria, les employés doivent donc marcher à l’extérieur dans des vents violents et des températures glaciales (qui peuvent descendre jusqu’ à -18 degrés Fahrenheit), et le déneigement entre les bâtiments nécessite un entretien constant.

Pour construire les structures, OZ savait que la préfabrication serait essentielle puisque le transport des matériaux jusqu’ à McMurdo est difficile, tout comme l’emploi de la main-d’œuvre de la construction. Petersen et son équipe ont conçu des bâtiments modulaires utilisant des panneaux à isolation structurale (PIS) qui peuvent s’adapter aux conteneurs d’expédition et être assemblés rapidement sur place. Les SIPs sont composés de près de 30 cm de mousse, de bois et de membranes imperméables à l’humidité qui retiennent le froid et la chaleur à l’intérieur. OZ a spécifié ces SIP ultra-isolants, qui ont une valeur R de 72 (mesure de la résistance thermique), pour les murs, les toits et les planchers de la station, qui sont surélevés sur le site pour aider à réduire les pertes de chaleur. De l’extérieur, la nouvelle station a une silhouette angulaire, conçue pour empêcher les amoncellements de neige de s’accumuler, mais aussi pour donner à la station l’apparence d’un affleurement du paysage glacial et rocheux.

Pensez à cela comme une bouteille de thermos insensible soulevée sur le sol « , dit Petersen au sujet du design.

Bien que les SIP soient une technologie de construction qui existe depuis des décennies, la composition des panneaux qui vont à la station McMurdo diffère de celle de la plupart des structures préfabriquées. L’environnement de l’Antarctique est naturellement très sec et l’air intérieur de la station est naturellement plus humide. Il était important de garder l’humidité à l’intérieur – d’où la membrane spéciale – pour qu’elle ne s’accumule pas à l’extérieur des bâtiments et ne gèle pas dans la glace. OZ a également spécifié un « double mur » dans le SIP de sorte que si les gens clouaient quelque chose sur le mur – accrochant une image, par exemple – ils ne perceraient pas la membrane.
De plus, les SIP sont très grands; certains mesurent près de 12m de long. C’est parce que le joint entre les panneaux est l’endroit où se produit le transfert de chaleur, donc OZ a conçu le bâtiment pour avoir le moins de joints possible. Le facteur limitant pour ce détail architectural était le transport: les SIP doivent encore être montés sur un camion pour aller de l’usine au port d’expédition de Los Angeles, d’où provient tout ce qui est envoyé à la station McMurdo. Les règlements sur le transport ont influencé la conception de la station, qui est un peu sauvage « , explique M. Petersen.

L’intégration de la gare en six bâtiments modulaires lui confère une nouvelle efficacité structurelle, énergétique et logistique. Pourtant, pour Petersen, ce n’est que la moitié de l’histoire – les personnages qui soutiennent le rôle principal. L’efficacité architecturale du design est au service de l’efficacité intellectuelle.

Le fait que le nouveau design porte des marques de créativité dans les bureaux et l’enseignement supérieur n’est pas un hasard: OZ Architecture a voulu insuffler à la gare un sentiment de communauté et de collaboration, qui n’est pas aussi solide qu’il pourrait l’être dans le groupe actuel de 100 bâtiments. Les architectes et les scientifiques de la station McMurdo croient que cette approche mènera à une meilleure recherche. La station McMurdo est également un centre logistique pour la recherche dans des endroits plus éloignés du continent, et faciliter la communication entre toutes les personnes qui passent par le campus pourrait aider à jeter des ponts entre les idées.
Nous savons tous que les meilleures idées et les meilleures décisions sont prises lorsqu’il y a de multiples points de vue et qu’il y a de multiples points de vue; c’est favoriser la collaboration « , dit M. Petersen. Dans la station actuelle, les zones de travail et les décideurs sont souvent séparés. Nous avons toujours essayé de créer des environnements où les idées et les points de vue peuvent être rassemblés, que ce soit dans un espace de travail en commun à Denver ou dans un centre de recherche en Antarctique. »

OZ a essayé de rendre les espaces communs aussi spéciaux que possible. Aussi rude que soit l’environnement antarctique, c’est aussi ce qui attire de nombreux scientifiques à la station, et ses paysages sont impressionnants. Les bâtiments ont un faible rapport fenêtre/mur pour contribuer à l’efficacité thermique, de sorte que les architectes stratégiquement placé le verre (qui est à triple paroi) dans les zones communes afin que les gens pourraient avoir un lien communal le paysage.

Nous cherchons à nous engager avec l’environnement naturel, mais nous devons aussi être plus sensibles à l’environnement naturel « , dit M. Petersen. « C’est vraiment le reflet de cet endroit spécial, et on ne peut pas le confondre avec un immeuble dans la ville de Kansas ou ailleurs. »

 

 

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