Le brief

L’écoresponsabilité était l’un des principes moteurs du projet, à l’image des objectifs ambitieux que s’est fixée l’université pour la conception et la construction de l’ensemble des infrastructures du nouveau campus. Le brief exigeait notamment de réduire au maximum le bilan énergétique et carbone du bâtiment sur toute sa durée de vie, de proposer un environnement agréable à ses occupants, d’assurer l’adaptabilité du bâti pour permettre l’évolution des usages et de garantir le respect des objectifs fixés en termes de performance énergétique.

Contraintes budgétaires, temporelles et administratives

Le budget alloué au projet était financé à parts égales par le gouvernement et par l’université. Le planning était contraint par les conditions de financement, qui stipulaient que le projet devait être achevé avant la fin de l’année 2020, ce qui impliquait que la demande de permis devait être faite avant le dépôt aux services de l’urbanisme du plan d’aménagement général de Cambridge Ouest.

Matériaux et construction

Le bâtiment adopte les principes du design circulaire, en privilégiant pour la structure primaire et les façades des éléments de haute qualité conçus pour être durables, démontables et réutilisables. Environ 80 % de l’acier utilisé pour la superstructure et une grande partie des éléments des façades sont en effet réemployables et répondent ainsi aux exigences du brief en matière de bilans énergie et carbone incorporés sur toute la durée de vie du bâtiment. Le constructeur a par ailleurs eu recours à des outils de BIM et de réalité virtuelle sur site pour coordonner l’ensemble des services et des capteurs ont été installés sur la superstructure afin d’évaluer sa performance en conditions réelles.

Contribution à la société

Le bâtiment contribue à la société sur plusieurs plans. À une échelle générale d’abord, le projet répond avant tout à une mission première : mettre au point des capteurs et les déployer dans les projets d’infrastructures au Royaume-Uni afin de maximiser leur plus-value tout au long de leur cycle de vie et de rendre nos villes plus résilientes face aux effets du changement climatique. À une échelle plus locale, le travail que nous avons engagé pour réduire les bilans énergie et carbone du bâtiment sur toute sa durée de vie nous a permis d’acquérir des connaissances et un savoir-faire précieux, qui pourront ensuite être mis en application sur tout le site de l’université pour l’aider dans sa transition vers un campus neutre en carbone. Le bâtiment constitue ainsi un modèle des propriétés techniques, spatiales et environnementales que les futurs bâtiments du nouveau campus d’ingénierie devront reproduire. Enfin, à une échelle humaine, les améliorations apportées à la ceinture boisée déjà existante, qui borde la limite est du terrain, et la place accessible au grand public, aménagée à l’ouest du bâtiment, offrent aux étudiants et équipes de l’université et aux habitants de Cambridge un espace public repensé et plus agréable. Pendant la phase de chantier, l’entrepreneur général a en outre contribué à la rénovation du terrain de jeu voisin et a régulièrement mené des concertations avec les habitants et les écoles du quartier.

Design inclusif

L’ambition première du bâtiment était d’offrir aux enseignants, aux étudiants et aux chercheurs qui l’utiliseraient au quotidien un environnement sûr et accessible. En concertation avec l’équipe accessibilité de l’université, des efforts considérables ont été fournis pour s’assurer que le bâtiment respecterait les principes de l’inclusivité. Chaque niveau est ainsi accessible par ascenseur et les bureaux, comptoirs et espaces de conférence ont été aménagés de façon à s’adapter facilement aux besoins de chaque utilisateur.

Si le bâtiment a été conçu avant le lancement par RIBA de son 2030 Climate Challenge, dont Grimshaw est signataire, il n’en répond pas moins aux mêmes enjeux. Guidée par un brief environnemental ambitieux pour l’ensemble des constructions du nouveau campus d’ingénierie, l’équipe a dû chercher à concilier la forme, les systèmes, la construction et l’exploitation du bâtiment afin de réduire au maximum les bilans énergie et carbone sur toute sa durée de vie tout en assurant à ses occupants un environnement confortable et sain, de favoriser une ventilation naturelle, d’éviter la surenchère de solutions durables et de respecter les principes du design circulaire.

L'équipe de conception a de plus eu la chance de collaborer avec des universitaires de la Faculté d’ingénierie, qui ont incité l’équipe à se pencher sur la question de l’écart entre performance attendue et performance réelle du bâtiment, l’un des points faibles de la réglementation et des modalités d’évaluation environnementale à l’heure actuelle. Ce travail a permis de mettre au point un outil baptisé « indicateur énergie coût » (ECM en anglais), dont l’objet était de minimiser le bilan énergétique sur toute la durée de vie du bâtiment, avec une approche de maîtrise des coûts. Mis en œuvre pendant la phase de conception, l’ECM a directement contribué au choix d’une pompe à chaleur au lieu d’une chaudière à gaz traditionnelle et de fenêtres double vitrage plutôt que triple vitrage. L’université a depuis intégré cet outil dans ses recommandations pour toutes les nouvelles constructions.

En anticipation du changement climatique à venir, une modélisation énergétique a été réalisée pendant la phase de conception afin de s’assurer que le projet serait résilient à la hausse des températures prévue par les scénarios climatiques et que la stratégie de ventilation naturelle serait en mesure de maintenir un confort optimal pour les occupants. Un dispositif de suivi post-chantier a par ailleurs été adopté pour faciliter la mise en service et la prise en main du bâtiment sur une période de deux ans après la livraison. Les données récoltées à partir des capteurs environnementaux posés sur la structure ont permis de déterminer si les objectifs de performance étaient atteints. En 2020, le projet a ainsi reçu une certification BREEAM Excellent. Les connaissances acquises par Grimshaw au cours de ce projet ont également largement contribué à l’engagement que nous avons pris que toutes nos constructions seraient conçues pour être neutres en carbone d’ici 2025.

Le bâtiment est implanté sur le site d’un ancien parking et comprend plusieurs points de végétalisation qui s’inscrivent dans le cadre de la stratégie d’aménagement paysager du plan directeur, qui vise à régénérer et à élargir la couverture végétale pour contribuer de manière positive à la biodiversité sur le site.

Un ensemble d’espaces verts, nouveaux et existants, ont donc été aménagés dans le cadre de cette réflexion paysagère. Une nouvelle cour a été créée dans le prolongement d’une pelouse existante devant l’entrée ouest du bâtiment et des arbres et une végétation endémiques ont été plantés pour favoriser la biodiversité et agrémenter le site. À l’est, la ceinture boisée a été conservée et retravaillée : la végétation basse envahissante a été éliminée pour favoriser une meilleur pousse des arbres et pour faire de la place à de nouvelles espèces endémiques. L’abattage des arbres en mauvais santé et le creusement d’un nouveau fossé en bordure de la ceinture offre par ailleurs un habitat naturel supplémentaire et améliore le cadre de vie de l’université. L’aménagement des fossés, au même titre que la toiture végétalisée avec réserve d’eau du bâtiment, s’inscrit dans la stratégie de drainage des eaux urbaines du plan directeur et vise à diriger les eaux de ruissellement vers le réseau local des égouts, réduisant ainsi les risques d’inondation en aval.

Le système de toiture végétalisée propose lui aussi de nouveaux habitats et favorise une plus grande biodiversité, avec la plantation d’espèces endémiques de sedum, dont quelques-unes qui se plaisent à l’ombre, pour assurer une couverture complète, même sous les panneaux photovoltaïques.The green roof system provides further opportunities for new habitat creation and an increase in biodiversity with native species of sedum planted, including shade-tolerant varieties included to ensure coverage below the integrated photovoltaic array.

Pendant la phase de chantier, une zone de protection a été établie autour de la ceinture boisée afin d’éviter d’endommager les systèmes racinaires des végétaux et de déranger la faune qui y vit. Ces multiples interventions et améliorations, auxquelles s’ajoutent l’élaboration d’un plan détaillé de gestion du bois commandé par l’université et l’ensemble des engagements pris dans le cadre de la conception du plan d’aménagement du site, assureront à long terme la conservation et l’expansion des habitats existants ainsi que l’accroissement de la biodiversité aux abords du bâtiment et au-delà.