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Pittsburgh, PA, USA

La Tour à la PNC Plaza

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« La tour de bureaux la plus écologique du monde », la Tour à la PNC Plaza met en vedette un revêtement double au système d’aération naturelle qui profite des températures saisonnières modérées au printemps et à l’automne, et qui la protègent contre elles pendant l’été et l’hiver.

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Le mur de la façade intérieure requiert une isolation continue comprenant des rupteurs de pont thermique entre le prolongement des dalles en béton soutenant le mur extérieur de la façade.

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Isokorbᴹᴰ Type CM pour les constructions en béton fournit à la fois des éléments de structure et de l’isolation pour minimiser le transfert de chaleur à travers des ponts thermiques qui pénètrent l’enveloppe du bâtiment.

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Un mille de rupteurs de pont thermique a été installé sur 30 étages le long de la jonction du mur rideau intérieur et du cœur de l’édifice.

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Installation de rupteurs de pont thermique

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Installation de rupteurs de pont thermique

LEED platine – Tour à la PNC Plaza certifiée, réduit l’utilisation d’énergie et l’empreinte de carbone au minimum grâce à des rupteurs de pont thermique à l’intérieur du mur rideau

La Tour de 33 étages de la PNC Plaza est certifiée platine et a été vantée comme la « tour de bureaux la plus écologique », elle se distingue comme le joyau de l’implication de PNC’s pour la durabilité. Elle a été conçue pour consommer environ la moitié de l’énergie des structures classiques de taille équivalente, grâce en grande partie à un système de ventilation qui profite des températures saisonnières quand elles sont avantageuses et de l’isolation quand elles ne le sont pas.

L’élément clé du système écoénergétique est une paroi à double façade qui consiste en un mur rideau intérieur et extérieur en verre. Pendant environ la moitié de l’année, au printemps et à l’automne, l’immeuble ventile un courant d’air frais par les conduits actionnés dans la façade extérieure, dans l’espace entre les murs rideaux, et à travers deux tuyaux verticaux et une cheminée solaire qui réchauffe et qui rafraîchit l’espace intérieur de façon passive.

En été et en hiver, l’immeuble revient à la façon conventionnelle et mécanique de réchauffer et de rafraîchir, ce qui exige une isolation continue du mur de la façade intérieure, incluant des barrières thermiques de raccords de dalles en béton soutenant le mur de la façade extérieure en utilisant des rupteurs de pont thermique.

Éviter un pont thermique aux dalles de balcon qui soutiennent la façade extérieure

« Autour du périmètre de l’immeuble, la dimension de la cavité varie entre les deux murs rideaux », dit Jamison Guest, RA et associé principal chez Heintges & Associates, expert-conseil de l’enveloppe du bâtiment et du mur rideau. « Entre les deux façades sur 30 étages, il y a un espace habitable avec une surface que l’on peut parcourir à pied soutenue par une structure de balcon en porte-à-faux –, mais qui peut former un pont thermique entre le balcon et les dalles intérieures », continue-t-il.

« La température de l’air dans l’espace peut être aussi froide qu’à l’extérieur ou considérablement plus chaude que la température maximum extérieure », dit-il. Ces températures extrêmes peuvent pénétrer le mur rideau intérieur à travers les dalles, diminuant le confort thermique des occupants et haussant le risque de condensation et de moisissure.

Comme mesure de prévention, l’équipe de conception de Gensler Architects, Buro Happold Structural Engineers and Heintges a installé des rupteurs de pont thermique entre chaque dalle de balcon et chaque dalle intérieure pour réduire au minimum le transfert ou la perte de chaleur à travers les pénétrations de ces enveloppes du bâtiment. Les concepteurs ont mentionné les rupteurs de pont thermique Isokorbᴹᴰ de Schöck Type CM pour les dalles en béton en porte-à-faux. Les rupteurs de pont thermique sont installés de façon linéaire le long de la jonction à l’intérieur du mur rideau et du cœur de l’immeuble – un mille d’entre eux sur 30 étages.

Comme une fermeture éclair sur une veste rembourrée

Benedict Tranel, directeur chez Gensler Architects et Project Architect à la Tour, mentionne que « La façade intérieure de l’immeuble est comme la couche d’isolation d’une veste alors que la façade extérieure en panneaux de verre est comme la couche de tissu extérieur GORE-TEXᴹᴰ. » Hao Ko, directeur de la conception chez Gensler Architects, ajoute « Sans barrières thermiques, ce serait comme porter une veste rembourrée, mais ne pas utiliser la fermeture éclair. »

Les rupteurs de pont thermique pour les constructions en béton, des modules qui ont en théorie 3 1/4 pi de long sur 8 po de haut et 3 po de large, fournissent les deux éléments de structure et de l’isolation pour réduire le transfert de chaleur à travers les ponts thermiques qui pénètrent l’enveloppe du bâtiment.

Les rupteurs de pont thermique contiennent des barres de tension supérieures, des barres coudées et des barres de compression inférieure pour un soutien structurel. Les barres de tension sont attachées aux barres de renfort en acier inoxydable des dalles intérieures et du balcon. L’isolation extrudée fournit le corps du module, mesuré pour maximiser la performance thermique de l’assemblage, avec une plaque coupe-feu en haut et en bas pour résister au feu pendant 2 heures. 

La technique de ventilation de la Tour en un coup d’œil

En autorisant la ventilation extérieure dans la Tour, la thermodynamique fonctionne à des niveaux optimaux. L’aération naturelle est entrée à travers le mur rideau à l’automne et au printemps, diminuant la charge sur le système de chauffage mécanique/système de climatisation en réduisant l’utilisation d’énergie et l’empreinte de carbone. Des fenêtres escamotables facilitent l’aération (situées dans la façade extérieure) et les tuyaux (situés dans la façade intérieure) pour permettre à l’air frais d’entrer dans l’immeuble – et une cheminée solaire.

La ventilation de l’immeuble peut être réglée par un système automatisé ou manuel. En une splendide journée d’été ou même durant l’hiver, l’équipe de maintenance peut remplacer le système mécanique pour permettre à l’air frais de circuler dans l’immeuble. « Aussi, si la pollution atmosphérique impose de fermer l’aération naturelle, elle peut se fermer en 30 secondes », dit Benedict Tranel chez Gensler.

Les mesures d’une conception solaire passive comprennent une cheminée solaire et des toiles solaires pour protéger les occupants des températures extrêmes. La cheminée solaire se compose de deux conduits allant de la base de la tour jusqu’au toit. Quand le soleil chauffe le toit, la cheminée réchauffe et crée un effet de vide naturel dans lequel l’air des étages de bureaux en dessous est attiré vers le haut et s’échappe à travers le toit.

Pendant l’été, des toiles solaires installées dans des murs de verre empêchent la quantité d’énergie solaire d’être transférée en énergie thermique, c’est-à-dire en chaleur, dans l’immeuble.

La Tour à la PNC Plaza a remporté des prix et a établi de nouvelles normes

La Tour a remporté le R&D Award for High-Performance Buildings, a reçu la certification LEED platine et a établi une nouvelle référence pour le rendement énergétique et la durabilité.

« À ma connaissance, personne n’a jamais réalisé aux États-Unis un projet comme la Tour à la PNC Plaza à Pittsburgh. Cet immeuble est un exemple incroyable d’architecture basée sur une durabilité authentique », dit Erleen Hatfield, P.E., AIA, LEED AP, associée au Buro Happold Engineers. « Le propriétaire, l’équipe de conception et les entrepreneurs travaillent ensemble avec diligence pour optimiser l’empreinte environnementale durable. »

Applications

Balcons

Architecte

Gensler

Ingénieur en structure

Buro Happold

 
Construction

PJ Dick

 
Consultant de l'enveloppe du bâtiment

Heintges & Associates

Construction terminée

2016