À son inauguration, en mars 2019, la Mjøstårnet devint le bâtiment en bois le plus haut du monde. Rapide à intégrer dans les constructions, léger et ultra performant en matière d’environnement, le Kerto® LVL (lamibois) de Metsä Wood joue un rôle important dans le renforcement des planchers.

Pour Arthur Buchardt, investisseur privé norvégien, la Mjøstårnet est un rêve devenu réalité. Il voulait construire le bâtiment en bois le plus haut du monde à Brumunddal en Norvège, sur les rives du plus grand lac du pays, le Mjösa. La tour héberge un hôtel, des logements privatifs et des espaces de bureaux pour ceux à la recherche de quelque chose de différent. Et quelle tour ! Non seulement elle atteint, avec ses 18 étages, les 85,4 mètres de haut, mais elle est fabriquée d’une manière toute particulière.

La Mjøstårnet, symbole de la tendance respectueuse de l'environnement dans la construction, est la preuve que des bâtiments de grandes tailles peuvent aussi être construits en collaboration avec les fournisseurs locaux et en utilisant les ressources et les produits en bois locaux et durable. À côté du CLT et du lamellé-collé venus de Norvège, le bâtiment intègre des produits en Kerto® LVLfabriqués en Finlande.

Un design traditionnel mis à grande échelle

L’approche conceptuelle adoptée pour la Mjøstårnet est fermement enracinée dans la tradition norvégienne d’utilisation du bois dans l’architecture pour résister à l’épreuve du temps.

Øystein Elgsaas , architecte et partenaire chez Voll Arkitekter qui a conçu la Mjøstårnet : « Nous voulons inspirer les autres à construire de la même façon ».

Il a vu dans la conception d’un bâtiment en bois de cette taille un challenge très positif. La structure porteuse est similaire à celle d’un bâtiment conventionnel, mais les dimensions des éléments sont bien plus grandes que d’habitude : Les poteaux de bois mesurent 60 × 60 centimètres en moyenne, les plus grands, utilisés dans les coins, faisant presque 60 × 150

La silhouette étroite mais large de la Mjøstårnet est idéale pour les chambres d’hôtel.

« Nous cherchions à concevoir un plan général étroit, fournissant à la fois de la place pour différents types d’espaces tout en assurant que les poteaux ne dominent pas trop à l’intérieur, et nous avons réussi. » Le bâtiment a gagné le prix « Meilleure architecture mixte » lors de l’édition 2018 des New York Design Awards.

« Squelette » et « peau » (c’est-à-dire structure et façade) de la Mjøstårnet sont en bois. La structure porteuse est composée de poteaux, de poutres et de composants diagonaux en lamellé-collé, parfaitement adaptés aux gratte-ciel, les larges sections transversales satisfaisant les exigences de sécurité relatives aux incendies. Lesdix premiers étages, hébergeant les bureaux et l’hôtel, sont en éléments préfabriqués en bois, dont la rigidité est assurée par les panneaux Kerto® LVL Q-panel de Metsä Wood. Le Kerto® LVL combiné au lamellé-collé.

Les dalles des étages supérieurs sont en béton. Ceci est dû au fait que l’amplitude de l’oscillation d’un bâtiment en bois ou en béton augmente au fur et à mesure que l’on monte. Le poids du béton ralentit l’oscillation et la rend moins perceptible. Les cages des ascenseurs et des escaliers sont en CLT.

Dans l’usine de Moelven Limtre, les panneaux Kerto® LVL Q-panel furent facilement intégrés aux éléments préfabriqués en bois. Certains d’entre eux avaient été prédécoupés et poncés dans l’une des usines de notre collaborateur.

Le Kerto® LVL est un matériau léger et très droit garantissant une production sans délais. C'est un produit de très bonne qualité.

Rune Abrahamsen, PDG de Moelven Limtre

Rune Abrahamsen, PDG de Moelven Limtre : « Le Kerto® LVL est un matériau léger et très droit garantissant une production sans délais. C'est un produit de très bonne qualité ». Construit en bois à lamination croisée, le Kerto® LVL offre ainsi un excellentrapport poids-résistance.

Sa légèreté a de même été un avantage pendant la phase d’assemblage. Comme tous les éléments étaient préfabriqués et légers à manipuler, la structure a rapidement grandi, de presque un étage par semaine.

Cadre avec fermes, poteaux et poutres

La structure porteuse principale est constituée de grandes fermes en lamellé-collé le long des façades, avec poteaux et poutres à l’intérieur du bâtiment. Les fermes, en gérant les forces globales verticales et horizontales, donnent au bâtiment la rigidité requise. Vous pouvez en voir la structure de l’intérieur du bâtiment.

Le CLT, utilisé pour la portance secondaire des cages d’escalier et d'ascenseur, n'est pas structurellement connecté au lamellé-collé. Les panneaux Kerto® LVL Q-panel de Metsä Wood intégrés dans les éléments de plancher contribuent aussi à la portance secondaire en transférant les forces des vents à la structure.

« En tant que fabricant de lamellé-collé, nous nous efforçons d’utiliser le plus possible nos propres matériaux. Cependant, le Kerto® LVL est un matériau de première qualité pour les dalles supérieures et les poutres finales, » ajoute Rune Abrahamsen.

Stabilité avec les composants diagonaux

Pour assurer la stabilité de la Mjøstårnet, le contreventement a été réalisé avec de gigantesques composants diagonaux transversaux placés le long de la façade.

« Les fermes fournissent une rigidité horizontale suffisante pour prendre en charge des puissantes forces des vents. Le cœur en CLT, moins rigide que les fermes, ne participe pas à la stabilisation latérale. »

Le plancher, une plaque rigide unique

Des milliers de vis, clous et plaques en acier ont servi à créer les connexions bois-bois et acier-bois destinées à transférer les charges.

Les vis en acier à double-pas ont servi à connecter les poutrelles aux poutres finales et ses dernières aux éléments du plancher. Il a alors fallu une combinaison de clous et vis pour connecter les éléments du plancher à la poutre porteuse en lamellé-collé. Les éléments du plancher sont connectés les uns aux autres avec des plaques cloutées.

« Les connexions ont été conçues pour que, réunis, les éléments du plancher préfabriqués agissent comme plaque rigide unique , » continue Rune Abrahamsen.

Des éléments de plancher conçus pour résister au feu

La Mjøstårnet a été construite dans le respect des réglementations de sécurité incendie les plus strictes. Un système de sprinklers sillonne le bâtiment. Le bois massif non traité crée sa propre surface ignifugée : au contact du feu, sa couche externe se carbonise, protégeant ainsi son cœur contre les dommages. En résumé, les structures en bois massif de grandes dimensions sont un très bon choix car elles gardent leur capacité portante en cas d'incendie.

De plus, chaque étage a été construit comme un compartiment individuel. Les éléments du plancher, Kerto® LVL et lamellé-collé inclus, offrent une résistance au feu de 90 minutes. Ils ont été améliorés par l'ajout de supports empêchant le feu d'atteindre les zones creuses.

Une coopération de long terme

Metsä Wood et Moelven coopèrent depuis des années. Rune Abrahamsen apprécie la qualité de la matière première mais aussi sa certification FSC.

Déjà à la recherche de nouveaux projets de gratte-ciel, il ajoute : « Kerto® LVL nous a aidé à rendre la Mjøstårnet la plus durable possible ». Avec l’augmentation de la concentration démographique urbaine, la demande pour plus de constructions durables s'accroit et le bois aura un rôle de plus en plus important à jouer.