Pavillon Stephen Leacock

L’O S S A TURE HYBRIDE E N B É TO N

JACKSSON DEPOLI

Jacksson Depoli C. de Oliveira

Pavillon Stephen Leacock :

L’ossature hybride en béton

Essai final soumis à Monsieur Réjean Legault Dans le cadre du cours Architecture et construction modernes (DES7101)

Université du Québec à Montréal 20 décembre 2018 2

L ’ ossature hybride en béton

Contenu 5 INTRODUCTION 9 11

1. PAVILLON STEPHEN LEACOCK 1.1 Description architecturale

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1.2 Materiaux

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1.3 Concepteurs

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1.4 Contexte physique 2. CONTEXTE HISTORIQUE 3. ANALYSE DE L'OSSATURE

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3.1 Façades

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3.2 Système hybride d'ossature

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3.3 Les panneaux en béton préfabrique

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3.4 Industrialisation du béton

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3.5 Précédent

25 CONCLUSION 27 Bibliographie



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INTRODUCTION INTRODUCTION

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Introduction Le pavillon Stephen Leacock (photo 1) est le reflet du contexte historique et social d’après guerre, où l’université a dû s’adapter à la reformulation du système éducatif au Québec en s’agrandissant et en se modernisant. Le bâtiment est situé dans le site historique et naturel du Mont-Royal, territoire patrimonial établi par le gouvernement du Québec en 2009. Il marque notamment le paysage du campus de McGill, tout en respectant les bâtiments historiques qui l’entourent. Les agrégats utilisés dans le béton, à la fois coulés sur place et préfabriqué, ont été tirés du site même où le bâtiment est construit. Les architectes concepteurs du bâtiment forment une société comprenant Sise, d’Affleck, de Desbarats, de Dimakopolus et de Lebensold, qui réalisent un des exemples les plus réussis de l’architecture moderne dans le pays.

Le pavillon présente un rythme et une pureté visuelle bien exprimés à l’extérieur, n’utilisant que les éléments de base les plus concrets, des matériaux minimalistes et des détails très simples. Le système structural hybride reliant le système structural en béton coulé sur place et les panneaux porteurs préfabriqués est une particularité structurelle jamais rencontrée dans les autres bâtiments du co-partenariat, ni dans les bâtiments contemporains construits au Québec. Le système d’ossature hybride en béton armé englobe la construction traditionnelle, où le béton est coulé sur place, et la construction industrielle, qui consiste à fabriquer des pièces dans un atelier ou une usine pour les assembler sur place.

Photo 8 – Architectes associes Arcop. Hazen Sise, Jean-Charles-Édouard Michaud, Ray Affleck, Guy Desbarats, Dimitri Dimakopolus, Fred Lebensold. s.n, Montréal, n.d. © Architecture 49.

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Photo 2 – Pavillon Stephen Leacock, Plan Rez de chaussée et mezzanine. McGill archives..

Photo 3 – Pavillon Stephen Leacock, rez-de-chaussée-mezzanine, 1965 par Han S.A. s.n., Montréal, n.d. McGill archives.

Photo 4 – Pavillon Stephen Leacock, auditorium, 1965 par Han S.A. s.n., Montréal, n.d. McGill archives.

Photo 5 – Pavillon Stephen Leacock, Plan de la tour. McGill archives.

Photo 6 – Pavillon Stephen Leacock, conférences, 1965 par Han S.A. s.n., Montréal, n.d. McGill archives.

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Pavillon Stephen Leacock Le bâtiment se compose d’espaces communautaires au rez-de-chaussée et à la mezzanine, générant une intégration entre étudiants et enseignants. Les étages de la tour sont conçus pour permettre la flexibilité du programme et des nécessités Le pavillon Leacock agit comme un point de rencontre pour un café, pour des conférences ou pour la routine des cours. Ce complexe est très bien connu de la communauté architecturale montréalaise puisque régulièrement, depuis plusieurs années, de nombreux étudiants et professionnels se retrouvent dans son grand auditorium à l’occasion de conférences sur l’architecture. Dans le passé, le bâtiment créait un fort sentiment d’appropriation chez la plupart des usagers, mais le manque d’entretien a créé une certaine distance.

1.1 Description architecturale Le pavillon Stephen Leacock est constitué de deux volumes distincts, le premier consistant en un pavillon de base de forme atypique et le second en forme d’une tour. Au total, le bâtiment se compose de dix étages plus un étage technique. Trois étages parmi les autres, comme le rez-de-chaussée, la mezzanine et le premier étage (photo 2), permettent l’accès au pavillon. Les deux niveaux de la base, du rez-de-chaussée et de la mezzanine sont composés d’un amphithéâtre de 200 places et d’un grand auditorium de 650 places (photo 4), ainsi que de zones d’utilisation courante, dont le hall d’entrée, de larges couloirs, des salles de bains, des galeries, des salles de cours, un café et des salles d’appui technique (photo 3). C’est au rez-de-chaussée que le pavillon Leacock se connecte à l’ancien bâtiment des Arts et Sciences.

Le volume de la tour a un plan rectangulaire. Le rectangle pur est modifié par des formes trapézoïdales, créées par les fenêtres en baie, sur les façades nord et sud (photo 5). Dans l’espace intérieur de la tour, nous trouvons les salles de cours, des salles de bain, des salles de conférence (photo 6), des salles informatiques et les salles réservées aux professeurs (photo 7). Le dernier étage est destiné à la partie technique, formé par les équipements mécaniques de ventilation, de climatisation, des machines d’ascenseurs, entre autres. La caractéristique visuelle externe du dernier étage diffère des autres parce qu’il se présente comme une toiture en fausse mansarde.

1.2 Materiaux Le matériau choisi pour ses façades était le béton, ce qui lui permettrait de faire le lien avec la couleur des bâtiments historiques en pierre. Pour cela, les agrégats (pierres) du béton ont été retirés du site de Mont-Royal, afin que sa couleur et sa qualité soient liées au lieu de son origine. Le toit suivait une forme caractéristique des bâtiments historiques, ainsi que le matériau utilisé, le cuivre. Les matériaux les plus utilisé ont été: le béton, la brique, le bois et l’acier, en raison de leur longévité et de leur résistance1.

1 « Immeuble Stephen Leacock Université McGill », Architecture Batiment Construction (ABC), Compagnie d’éditions Southam ltée, Volume 21, Numéro 239, mars 1966, P. 27,28.

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1.3 Concepteurs Le bâtiment a été conçu par l’entreprise Affleck, Desbarats, Dimakopoulos, Lebensold,

Sise architectes (photo 8), concepteurs de plusieurs travaux poussés sur l’expressivité du béton, tant dans sa forme et sa structure que sa texture. Gagnants de nombreux prix pour des projets de renommée nationale et internationale, la firme a reçu la médaille Massey cinq fois. En 1970, la firme devient Arcop et en 2014, à la suite d’une fusion de plusieurs agences canadiennes, elle devient Architecture 492. Le chargé de projet du pavillon a été l’architecte Raymond Tait Affleck (1922-1989) (photo 9). Canadien de Colombie-Britannique, il a étudié à l’université McGill à Montréal (1947) et à Zurich, Suisse. Il s’ajoute au co-partenariat en 1955.

Les bâtiments les plus importants qu’il a conçus avec l’équipe sont : la Place Bonaventure, la Maison Alcan, le Centre d’arts et de la culture à St Johns, TerreNeuve, et le Centre Life Sciences à l’Université Dalhousie à Halifax3.

1.4 Contexte physique Le terrain du pavillon Stephen Leacock a une forme atypique, conséquence de l’espace généré parles voies Avenue Dr Penfield et Rue Mc Tavish, ainsi que des bâtiments qui l’entourent, tels que: le bâtiment historique du département des arts et des sciences de l’architecte John Ostell (1839-1843), le musée Redpath (1882) de l’architecte Sir Andrew Taylor, et le bâtiment d’études islamiques (1882), ancien Collège presbytérien de l’architecte John J. Browne (photo 10). Le terrain du pavillon est plus élevé que celui des bâtiments historiques qui l’entourent, faisant apparaître sa volumétrie tout en permettant au bâtiment de s’ouvrir au centre du campus et au centre commercial de Montréal. Le pavillon Stephen Leacock est l’extension du bâtiment historique du département des arts et des sciences. Le nouveau bâtiment était physiquement connecté à l’ancien4.

Le bâtiment est desservi par une allée principale, une allée secondaire et deux allées auxiliaires. L’allée principale traverse l’édifice de l’est à l’ouest, elle est formée par un chemin parallèle à la façade de l’ancien édifice des arts. L’allée principale est desservie par deux allées auxiliaires configurées du nord au sud. Le premier chemin auxiliaire est situé à l’est de l’allée principale, il part des portes de Roddick, accès principal du campus. Le deuxième chemin auxiliaire est située à l’ouest de l’allée principale, formée par la rue Mc Tavish. L’allée secondaire n’est pas desservie par les allées auxiliaires, néanmoins elle est très importante parce qu’elle relie le pavillon Leacock à la bibliothèque centrale McLennan. Cette allée est située du nord au sud.

2 3 The canadian encyclopedia. En ligne https://www.thecanadianencyclopedia.ca/en/article/raymondtait-affleck (consultée 26 octobre 2018).

4 « The Stephen Leacock Building», Official Opening, McGill University, October, 1965, P.2.

Photo 10 – Contexte physique campus McGill. Source : Google maps 12

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Contexte historique L’histoire du pavillon remonte l’après-guerre événement qui a stimulé les industries et l’économie mondiale. Cette croissance des industries a généré le besoin d’un personnel plus qualifié, faisant de l’enseignement une pièce maîtresse de cette évolution. Cet événement historique s’est déroulé partout dans le monde, mais au Québec, il a déclenché une reformulation de son système éducatif. À l’Université McGill (photo 11), le département des sciences sociales et des arts regroupait le groupe d’étudiants dont la croissance était la plus rapide. Le pavillon Stephen Leacock, objet de cet article, est le reflet de ce moment historique social, où l’université a dû s’adapter en s’agrandissant et en se modernisant5. L’augmentation du nombre d’étudiants entrant à l’université dans les années cinquante et soixante a exigé non seulement la reconstruction physique de l’université, mais également des changements considérables dans ses structures administratives et académiques. Le principal département de croissance est la faculté des arts et des sciences, où le nombre d’étudiants a plus que doublé de 1950 à 1970. Selon l’auteur Melvin Charney, dans l’article, « Les possibilités de la construction en béton préfabriqué dans la conception nouvelle des écoles », cet avancement du système éducatif a fait naître la nécessité d’accélérer le système constructif des pavillons d’éducation6. C’est en réponse à cette prémisse que l’Université McGill a développé le premier programme d’expansion du campus (photo 12). Dans l’ensemble, on trouve le bâtiment d’extension de l’école des arts7. En 1965, alors que la Cité de Montréal était en train de devenir la Ville de Montréal, le pavillon Stephen Leacock est inauguré au sud-est du parc du Mont-Royal dans la rue Sherbrooke Ouest. Le bâtiment abrite l’école des arts au campus du centre-ville de l’université McGill.

L’objectif principal de la création de ce bâtiment est d’augmenter la superficie de l’ancien édifice de la faculté des arts et des sciences. Ce bâtiment, construit de 1839 à 1846, fut le premier édifice institutionnel sur le campus de McGill.

Il a été conçu par l’architecte britannique John Ostell, qui a considérablement influencé l’architecture de Raymond Affleck dans le nouveau bâtiment des arts et des sciences8.

5 Frost, Stanley B, « McGill University: For the advancement of learning 1895-1971», vol. 2, McGill-Queen’s University Press, 1984. P. 376.

6 Charney, M. Melvin, « Les possibilités de la construction en béton préfabriqué dans la conception nouvelle des écoles », Architecture Batiment Construction (ABC), Compagnie d’édition Southam ltée, Volume 22, Numéro 251, mars 1967, P.43.

7 « The Stephen Leacock Building», Official Opening, McGill University, October, 1965, P.2.

8 Frost, Stanley B, « McGill University: For the advancement of learning 1895-1971», vol. 2, McGill-Queen’s University Press, 1984. P. 362.

Photo 11 – Bâtiment historique faculté des Arts, vue de la rue McTavish, © McGill Archives, 1860s Photo 12 – Croissance du Campus en 1975.

Stanley Brice Frost, McGill University for the advancement of learning vol II 18951971. P. 434

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Photos 13 – © Photos du début du chantier du Pavillon Stephen Leacock, PU-039231, 1964 – Montréal. McGill Archives.

Photo 14 – Coupe schemathique Pavillon Stephen Leacock, Scope of Work.

Planche Scheme of Pre-cast Bearing Wall. 61-66, S-112-A, 1964. 326 – 1021 D Montréal McGill Archives.

Photo 15 – Axonométrique du noyau en béton coulé sur place.

Photos 17 – Pavillon Stephen Leacock, l’Université McGill, Montréal, 1964.

Assemblage de dalles et panneaux préfabriqués. PCI Design manual commitee , P.40,41 20

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Analyse de l'ossature L’ossature de la tour du bâtiment Leacock est nettement perçue de l’extérieur. Les niveaux du rez-de-chaussée et de la mezzanine sont soulignés par un recul de la fermeture vitrée et aussi signalés par un péristyle sur les façades est et ouest.

Les piliers du péristyle sont hexagonaux et symétriques, mais de côtés inégaux.

3.1 Façades Les façades nord et sud sont marquées par les lignes verticales qui structurent les trois traves. Ces lignes verticales se présentent sous la forme de piliers rectangulaires, au centre. Les piliers de la base du bâtiment finissent par avoir une continuité avec les façades de la tour.

Les façades est et ouest de la tour sont constituées de panneaux porteurs préfabriqués en béton armé. Les lignes structurelles sont mises en évidence par ces panneaux, car les joints des panneaux sont dans l’intervalle entre piliers, configurant une caractéristique entre piliers non porteuse. En plan, la forme caractéristique des baies vitrées marque les axes structurels nord-sud : ce volume visible de la façade met en évidence l’existence de piliers dans son noyau, constituant trois traves. Les axes structurels est-ouest sont marqués par le milieu du panneau. Au centre du bâtiment, les piliers coulés sur place ne suivent pas la rigidité des axes est-ouest, ce qui montre que le programme de nécessités avait configuré ces piliers. Cela, pour Affleck, était un point plus important qu’une logique cartésienne.

3.2 Système hybride d’ossature Le système structurel présente une particularité par rapport à ses contemporains.

Le bâtiment est constitué d’une structure hybride en béton armé. Les composants qui le rendent hybride sont l’utilisation du béton coulé sur place et les panneaux porteurs et non porteurs préfabriqués (photo 13).

Le béton coulé sur place est formé par la base du pavillon, où se trouvent les piliers du péristyle et leurs dalles. Le béton coulé sur place se trouve dans le noyau du bâtiment (photo 14) : cette masse en béton agit comme un élément rigide pour ancrer les pièces préfabriquées. Les pièces préfabriquées sont utilisées dans le volume de la tour. Ces panneaux servent de structure et de remplissage sur les façades est-ouest, et dans les façades nord-sud ils servent seulement de remplissage. Les dalles nervurées préfabriquées servent également de plancher et d’élément pour accrocher les panneaux pendant le processus de construction (photo 15).

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Dans le processus d’assemblage, le noyau coulé sur place a un rôle important parce qu’il élimine les joints rigides dans les composants préfabriqués, assurant la stabilité latérale de la structure. L’assemblage s’est déroulé comme suit : on a soulevé le panneau porteur de la façade et on y inséré au-dessus la dalle préfabriquée, en accrochant sur le panneau porteur et sur le noyau coulé sur place9 (photo 16).

3.3 Les panneaux en béton préfabriques Le pavillon Leacock est constitué de sept sortes de panneaux préfabriqués (photos 17), plus les panneaux destinés aux fenêtres en baie. Les panneaux les plus utilisés (photo 18) se différencient par leur caractéristique, un porteur et les autres non porteurs (photos 19). Les panneaux porteurs se trouvent dans les façades estouest, ils se présentent comme remplissage, structure et deux fenêtres. L’espace pour les fenêtres se présente sous forme de bas relief (photos 20 e 21 e 22).

Ces pièces auraient pu être construites dans les industries pendant cette période et ensuite implémentées dans le chantier. Melvin Charney souligne que le système de mur porteur développé par l’entreprise Schokbeton a déjà été testé et implémenté en Angleterre dans des bâtiments de typologie d’enseignement. Le système de façades préfabriquées en béton est destiné à remplacer les matériaux conventionnels dans le contexte de l’artisanat. Ces panneaux ont donc pour but de simplifier le chantier, d’intégrer le remplissage aux fenêtres et de réduire ainsi considérablement l’entretien10.

3.4 Industrialisation Schokbeton est située à Saint-Eustache. Elle a été inaugurée en 1962 et est rapidement devenue une image fondamentale de l’art de la construction. Son affiliation aux associations CPCI, PCI, CSA, ACI et CWB en a assuré la qualité au moyen de produits certifiés. Parmi les services fournis par la société, citons: une étude des étapes de planification et de production; la coordination, du dessin à la réalisation; la surveillance attentive de chaque étape de la production en usine; la livraison d’un produit sur mesure de qualité exclusive; l’installation complète des éléments. Leur réputation repose sur des réalisations telles que la Place Bonaventure, la Tour de la Bourse, le métro de Montréal, Habitat 67 ainsi que le pavillon Stephen Leacock. Le béton est particulièrement apprécié pour la construction de nouveaux pavillons sur les campus universitaires, entre autres pour celui de McGill. La société a effectué des travaux aux universités de Laval, de Montréal et de Concordia.

Selon l’entreprise, les joints ont une importance primordiale dans l’ensemble: les « panneaux ne valent que ce que valent leurs joints », a dit M. Kai Holbek le président de la compagnie (1965). Il faut faire attention aux taux de compression, à l’isolement et à la durabilité des matériaux employés sur les joints. Le président a 9 « PCI Design manual commitee », Prestressed concrete institute, Chicago Ilinois, 1973. P. 41.

10 Charney, M. Melvin, « Les possibilités de la construction en béton préfabriqué dans la conception nouvelle des écoles », Architecture Batiment Construction (ABC), Compagnie d’éditions Southam ltée, Volume 22, Numéro 251, mars 1967, P.47,48.

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parlé de la flexibilité technique des façades en béton, celles qui peuvent recevoir les conduits d’électricité, de plomberies et l’isolant thermique. Il a souligné la tendance croissante à faire du panneau préfabriqué un élément porteur11.

4. Précédent Le précédent le plus plausible de la technologie utilisée par le co-partenariat à l’Université McGill était le bâtiment de l’Administration de la police à Philadelphie (photo 22), conçu par les architectes Cubellis et CBQC en 1961. C’était un des premiers grands bâtiments à utiliser des panneaux porteurs préfabriqués.

Contrairement au pavillon Leacock, ce bâtiment comportait des panneaux uniques en hauteur fermant ses trois étages. Cette structure était le modèle initial pour le système hybride en béton. Le système de béton préfabriqué fonctionnait en posttension, nécessitant des techniques relativement nouvelles mises en œuvre avec succès par les architectes et l’ingénieur en structure August Komendant12.

11 « Shokbeton : La préfabrication dans les gros édifices », Batiment, Québec, Volume 40, Numéro 7, juillet 1965. P.32.

12 Charney, M. Melvin, « Les possibilités de la construction en béton préfabriqué dans la conception nouvelle des écoles », Architecture Batiment Construction (ABC), Compagnie d’éditions Southam ltée, Volume 22, Numéro 251, mars 1967, P.45.

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CONCLUSION CONCLUSION

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Conclusion Quand on analyse tous les éléments caractéristiques du bâtiment, il nous vient une question : pourquoi Raymond Affleck a-t-il opté pour ce système non traditionnel? Une hypothèse, qui me semble pertinente, a été avancée par Melvin Charney: dans les années 1960, la vitesse de construction était une nécessité pour répondre à la demande du marché.

Une autre hypothèse serait qu’Affleck aurait utilisé le pavillon Leacock comme chantier de test, où il aurait créé un modèle de construction pouvant être utilisé dans ses futurs projets.

Après le pavillon Leacock, n’a assisté à aucun autre projet du co-partenariat avec ce système, on peut donc en conclure que ce système a dû apporter de nombreux problèmes, qu’ils soient techniques et/ou budgétaires. Après plus d’un demi-siècle d’existence, le pavillon persiste sans changements majeurs à l’intérieur et à l’extérieur. Cependant, le bâtiment est marqué par les épreuves du temps et le manque d’entretien. Ces marques sont plus présentes dans les revêtements et dans la structure coulée sur place.

Les panneaux de béton sont encore en bon état, mais ils se détérioreront un jour.

Contrairement aux panneaux non porteurs, les panneaux du pavillon Leacock ne peuvent pas être enlevés, leur entretien doit être effectué sur place. Si le bâtiment Stephen est considéré comme un patrimoine historique, qu’en est-il de sa longévité, comment se passera une possible restauration de ses façades? Aussi, il reste à savoir : dans quelle mesure est-il intéressant de travailler avec une façade constituée par des panneaux porteurs?

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Bibliographie Bibliographie spécialisée « PCI Design manual commitee », Prestressed concrete institute, Chicago Ilinois, 1973, 190 pages, ill. « Immeuble Stephen Leacock Université McGill », Architecture Batiment Construction (ABC), Compagnie d’éditions Southam ltée, Volume 21, Numéro 239, mars 1966, pages 27-32, ill.

Charney, M. Melvin, « Les possibilités de la construction en béton préfabriqué dans la conception nouvelle des écoles », Architecture Batiment Construction (ABC), Compagnie d’éditions Southam ltée, Volume 22, Numéro 251, mars 1967, pages 4349, ill. « The Stephen Leacock Building », Official Opening, McGill University, octobre 1965, 8 pages, ill.

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Dossier 1 — chemise 153 — refdesk.archives@mcgill.ca Plans étages 6 plans ; Plan rez-de-chaussée 1 plan ; Plan 2e étage 1 plan ; Plan soussol 1 plan Dossier 2 — chemise 327-1021D Plan électrique ; Plan illumination Dossier 3 — chemise 326-1021D Structure dalle rez-de-chaussée ; Plan détails mur-rideau ; Plan montage murrideau ; Plan de la dalle et escalier ; Plan détail passerine est Gard-corps en béton ; Plan détail jonctions ; Plan coffrage dalle détail ; Islamiques institutes intérieures Dossier 4 — chemise 324-1021D — intérieur Plan new art building — platforms; Plan portes; Petit auditorium; Détail Gard-corps en bois; Couverture et puits des lumières; Panel mur-rideau; Panel égal; Plan toit et détails extérieur; Intérieur élévation; Circulation verticale Dossier 5 — PU039231 — 1031E — BX415 Photos du chantier, excavation Dossier 6 — chemise RG3 — Cont 16 - 2184A Official opening article McGill, 7 octobre 1965; Brief 1969 problems with building; Changement de salles; Changement salle bay-window Dossier 7 — chemise pro14413 — 1001D — BX40 Photos diverses Dossier 8 — chemise RG3 — Cont 264 - 5083B Photos diverses

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Faculté des arts

École de design

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DESS en architecture moderne et patrimoine