DIAMOND SCHMITT ARCHITECTS

Au KING Toronto, le BIM donne vie à un nouveau paysage urbain

UN NOUVEAU MONDE DE POSSIBILITÉS

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Images d'Hayes Davidson, avec l'aimable autorisation de Westbank, sauf mention contraire.

Réinventer la vie urbaine pour promouvoir la nature, la durabilité et la communauté

Diamond Schmitt Architects (DSA) utilise le BIM (modélisation des données du bâtiment) pour concrétiser la vision ambitieuse du KING Toronto, un projet de développement urbain polyvalent conçu pour favoriser le bien-être de la communauté. Drapé de jardins luxuriants, la conception en terrasses maximise la lumière, l'air et les vues. DSA contribue à réinventer la vie en ville. En donnant la priorité au développement durable dès le départ, ils optimisent les décisions de conception en vue de produire un résultat bénéfique pour la planète, pour les personnes et pour les entreprises.

Rendu de l'intérieur d'une résidence du KING Toronto illustrant les vues d'un balcon, d'un jardin et d'un paysage urbain

La forme ondulante du KING Toronto a été conçue pour accueillir la biodiversité, maximiser les vues et permettre à la lumière d'atteindre la rue voisine tout au long de l'année.

Une vision d'un environnement urbain plus vivant

Au cœur de King Street West, un quartier du centre-ville de Toronto où émerge rapidement une communauté créative dynamique, une équipe d'architectes et de promoteurs crée un nouveau modèle de vie urbaine. Le projet de construction du KING Toronto sort véritablement du cadre, avec sa tour principale : ses 16 étages émergent d'un ensemble de bâtiments historiques en briques rouges, avec des copropriétés empilées comme des pixels pour former un paysage de crêtes et de vallées.

Accueillant à la fois des magasins, des bureaux et plus de 400 résidences, le KING Toronto est paré de vignes grimpantes et de jardins débordant des terrasses, balcons et toits végétalisés. Les briques de verre apportent de la lumière à la façade du bâtiment. Au milieu, une place publique connecte la communauté et constitue le centre d'un réseau de trottoirs de quartier.

Une architecture qui favorise la communauté

  • Le rendu des appartements-terrasses du complexe KING Toronto montre les toits végétalisés et les jardins de l'immeuble avec une vue sur le front de mer

    La forme pixélisée du KING Toronto a été inspirée par Habitat 67, une communauté de modèles emblématique construite à partir d'unités préfabriquées en béton pour l'Exposition universelle de Montréal de 1967.

  • Le rendu du KING Toronto de nuit montre les formes inclinées des logements qui montent de la rue aux sommets, semblables à des montagnes

    Au lieu d'être placées perpendiculairement au bloc urbain, les unités pivotent à des angles de 45 degrés pour augmenter l'exposition à la lumière et le débit d'air.

  • Le rendu de la place publique du KING Toronto montre un jardin au centre et des façades en briques de verre couvertes de vigne qui s'élèvent au-dessus.

    Arbres, jardins et vignes grimpantes intègrent la nature à l'environnement urbain et une place publique fait office de centre de la communauté.

Concrétiser la vision

Pour concrétiser cette vision de la communauté urbaine, les promoteurs du KING Toronto, Westbank et Allied, ont fait appel aux architectes innovants de Bjarke Ingels Group (BIG) pour créer la solution de conception du projet. Depuis 2015, Diamond Schmitt Architects (DSA) est devenu l'architecte en chef du projet.

DSA est un chef de file de la conception durable, avec une expertise dans les zones urbaines denses. Son siège social se situe à quelques encâblures du site Web du KING Toronto. « Nous connaissons bien la ville et avons une relation privilégiée avec ce quartier », déclare Liviu Budur, architecte principal du projet chez DSA. La société a également été chargée de l'application de la norme environnementale Toronto Green Standard, qui définit les exigences de conception durable de Toronto pour les nouveaux projets de développement privés et de développement urbain.

Architecte exécutif, L. Budur déclare : « Notre mission était de nous assurer que la conception était conforme aux exigences du plan de site Web et du code. Notre équipe a traduit cela en un ensemble de documents devant servir de base de construction au maître d'œuvre. Nous avons aussi créé des documents que les autorités locales peuvent approuver à différents niveaux. »

Les travaux de DSA sur le KING Toronto devaient trouver un équilibre entre l'ambition de conception, les coûts de construction et les besoins du marché local. « De toute évidence, ce projet est atypique. La géométrie du bâtiment est assez différente, avec tous ces angles de rotation pixélisés », dit L. Budur. « Les approbations de planification sont généralement basées sur des exemples précédents et des plans directeurs. Mais c'est quelque chose qui n'existait vraiment nulle part ailleurs. Même les urbanistes ne savaient pas comment gérer ça. »

Rendu de la façade en bloc de verre du KING Toronto de nuit, montrant des unités résidentielles à angles de 45 degrés, couvertes de vignes et rayonnantes de lumière

La façade en bloc de verre est un élément de conception caractéristique qui améliore l'environnement urbain en y projetant de la lumière pendant la journée et en illuminant le ciel la nuit.

Explorer les options avec les technologies BIM

L'équipe de DSA a utilisé les technologies BIM (anglais) pour développer des solutions constructibles respectant le budget, en explorant différentes options de système pour chaque catégorie principale de la construction : structure, enveloppe, matériaux de bardage, systèmes mécaniques, électriques et informatiques, et éléments paysagers et biophiles.

Les modèles 3D ont servi d'environnement de données commun centralisé pour connecter les membres de l'équipe, permettant la collaboration et le contrôle des versions dans le nuage. « Revit est le logiciel phare du projet. Tout le reste est soit un plugiciel, soit un accessoire », explique Cameron Turvey, architecte associé chez DSA. « Ce projet consiste à transformer la pixellisation en documentation de construction tangible. Nous avons utilisé Revit pour dévoiler le projet, puis l'ajuster, en trouvant différentes façons de le représenter à l'aide de vues 3D, de vues aplanies et de vues de superposition. »

Rendu du KING Toronto montrant une vue au niveau de la rue des bâtiments historiques en briques rouges, avec des unités modulaires de nouvelles constructions qui s'élèvent en forme de montagnes au-dessus de ceux-ci

Les bâtiments restaurés en briques rouges sont intégrés à la structure du KING Toronto pour reconnaître et préserver l'histoire du quartier.

L'alliance de l'ancien et du nouveau

Un autre aspect délicat de la conception du KING Toronto est l'intégration de trois édifices historiques en briques, afin de préserver l'histoire architecturale de ce quartier au passé industriel. ERA Architects est l'architecte du patrimoine pour le projet, chargé d'élaborer un plan de conservation et d'obtenir l'approbation de l'unité de planification du patrimoine de la ville.

« Une fois le plan de conservation avancé, ERA nous a rejoints, explique C. Turvey. « La principale préoccupation était que la hauteur des fenêtres existantes des bâtiments archaïques soit arbitraire par rapport à l'intention de conception. Deux de ces bâtiments conservent leur dalle sur la surface et les niveaux des planchers sont entièrement indépendants du reste du bâtiment. » Les modèles Revit ont permis à l'équipe de capturer les niveaux de sol décalés des bâtiments historiques, de développer de nouveaux niveaux de sol et de connecter les principaux services tels que les arrivées de gaz, d'air et les ventilateurs d'aération.

L'innovation allie esthétique et durabilité

La durabilité a été une priorité dès le début du projet KING Toronto, en vue d'atteindre les normes LEED Ors et de respecter la norme Toronto Green. Mais la conception pixelisée entraîne un rapport surface/volume qui est approximativement le double d'une forme rectangulaire simple. « Nous avons rapidement réalisé que le projet nécessiterait une enveloppe d'efficacité très élevée pour atteindre les objectifs de durabilité », explique C. Turvey.

Une autre préoccupation était d'empêcher les eaux pluviales de se déverser sur les sites adjacents. « Nous avons dû introduire un très grand réservoir souterrain d'eau de pluie et trouver ensuite des moyens d'utiliser cette eau pour irriguer les toits végétalisés et les jardinières », explique-t-il.

Les modèles énergétiques qui fournissent de l'information en temps réel sur les effets des décisions de conception ont été essentiels pour résoudre les problèmes. Cette information a conduit à la composition finale de la façade du bâtiment. « Les panneaux de la façade sont constitués de trois composants principaux : translucide, transparent et opaque. Chacun d'eux a une efficacité thermique différente », indique C. Turvey. « Nous avons dû travailler avec l'outil de définition du modèle énergétique pour augmenter les proportions de chaque type. »

La conception et la fabrication de la façade unique en verre du KING Toronto ont nécessité des recherches approfondies et une réflexion innovante. Les blocs de verre sont normalement posés de la même façon que la maçonnerie de briques : empilés les uns sur les autres et joints avec du mortier. « On les trouve davantage en Californie du Sud et des dans les climats de ce genre », indique L. Budur. « En les utilisant à Toronto, nous avions pour défi de les faire fonctionner pendant nos hivers froids. Nous devions changer notre façon de voir la maçonnerie. »

La solution pour le KING Toronto fut de fusionner l'esthétique des blocs de verre avec la force et l'isolation d'un système de mur-rideau. Les blocs individuels sont assemblés en panneaux plus grands avec des joints en silicone pour plus de flexibilité. Ces panneaux sont installés dans un système de bardage à cadre en aluminium conçu pour supporter le poids et l'épaisseur des blocs de verre translucides, des fenêtres à triple vitrage et des blocs de verre opaques soutenus par des panneaux thermiques. « L'ensemble est préfabriqué pour faciliter l'assemblage en usine et le transport sur le chantier », explique C. Turvey.

Rendu de l'intérieur d'une résidence du KING Toronto illustrant les vues d'un balcon, d'un jardin et d'un paysage urbain

Vue intérieure d'une résidence du KING Toronto.

Toujours sur la bonne voie avec la collaboration à distance

La pandémie de COVID-19 s'est invitée au milieu du projet. En mars 2020, 315 employés de DSA ont basculé en télétravail à travers le continent. « Nous avions déjà introduit un environnement technologique hybride basé sur le nuage qui permettait aux employés de travailler où qu'ils soient pour améliorer l'équilibre entre leur vie professionnelle et leur vie privée », explique C. Turvey. « Lorsque toute l'équipe du projet a été décentralisée, nous sommes restés connectés avec un minimum de perturbations. »

BIM 360 (.fr) sert de plateforme pour l'équipe du KING Toronto afin de partager les modifications en direct avec les consultants en architecture, structure, mécanique et électricité. « Notre coordination entre les équipes est transparente, ce qui nous permet de nous mettre à jour en temps réel et d'en voir les conséquences », explique C. Turvey. Il a ainsi été possible d'accélérer les modifications apportées aux panneaux de façade, au cadre structurel et à la distribution des services sans avoir à échanger des modèles ou des annotations séparés.

Photo aérienne du chantier du KING Toronto montrant les travaux souterrains en cours et les façades des bâtiments patrimoniaux au niveau de la rue

Vue de la construction en cours sur le chantier du KING Toronto, avec les façades en briques patrimoniales sur le front de rue en attente de restauration et d'intégration au nouveau bâtiment. Image publiée avec l'aimable autorisation de Westbank.

Construction du KING Toronto en cours

La phase d'excavation du projet KING Toronto a commencé à la mi-2021 et la construction des niveaux souterrains est en cours depuis les premiers mois de 2022. Le projet a atteint la norme Toronto Green de niveau 1, grâce à l'enveloppe à haut rendement développée avec le modèle énergétique, et prépare l'obtention de la norme LEED Or. Le projet de construction du KING Toronto devrait s'achever au printemps 2025.

Au fur et à mesure de la construction, les modèles BIM créés avec Revit deviennent la source d'information centrale pour le projet. « Lorsque nous avons vu la conception initiale, nous savions qu'elle allait devenir un point de repère local, mais qu'il y aurait beaucoup de défis à relever. Nous n'aurions jamais pu anticiper les solutions innovantes développées au cours de ce projet », déclare L. Budur. Grâce au BIM, « nous avons trouvé le moyen de concrétiser les idées les plus ambitieuses. »

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