Bâtiment Mackintosh. Crédit: Getty Images Jeff J Mitchell
Le 23 mai 2014, le feu s’est rapidement propagé dans le bâtiment Mackintosh sacré de la Glasgow School of Art (GSA), achevé par l’architecte Charles Rennie Mackintosh en 1909.
Le feu a commencé dans le sous–sol de ce joyau de l’art nouveau écossais, et s’est rapidement déplacé vers le haut – à travers trois niveaux de studios – et vers l’extérieur, jusqu’à la bibliothèque du premier étage. Bien que l’incendie ait été maîtrisé relativement rapidement, des dommages importants ont été causés aux studios historiques et aux escaliers du bâtiment classé grade A, et la célèbre bibliothèque Mackintosh a été détruite.
Le rapport du Service écossais d’incendie et de secours indique que le feu a commencé près d’un projecteur chaud. Le rapport a également constaté que la conception du bâtiment avait contribué à la propagation du feu, car il y avait « un certain nombre de murs et de vides revêtus de bois, et des conduits de ventilation d’origine circulant à la fois verticalement et horizontalement dans tout le bâtiment ».
Trois ans après l’incendie, ces mêmes conduits de ventilation revêtus de bois constituent un élément clé de la stratégie de services en bâtiment du consultant en ingénierie Harley Haddow pour la rénovation de la propriété. L’équipe de conception de la restauration est dirigée par les architectes Page \ Park, qui ont travaillé en étroite collaboration avec des experts de la GSA en recherchant à la fois la documentation originale et ce que l’incendie a révélé sur la conception du bâtiment.
Scan des studios des professeurs regardant du nord au sud au bâtiment Mackintosh. Crédit: École de Simulation et de Visualisation (SSV), École d’art de Glasgow
‘ Un aspect clé du projet est la décision de la Glasgow School of Art de restaurer le bâtiment selon la conception originale de Mackintosh tout en offrant un environnement d’enseignement économe en énergie, technologiquement avancé et flexible aux étudiants d’aujourd’hui « , explique Mark Napier, directeur chez Harley Haddow. Napier s’est appuyé sur plus d’une décennie d’implication avec le bâtiment Mackintosh pour développer la conception.
La première expérience de « The Mack » de Harley Haddow remonte à 2006, lorsqu’elle a travaillé avec Page\Park Architects pour remodeler une partie du bâtiment afin de créer une galerie de meubles et un magasin, déplacer la réception, installer un magasin d’archives au sous-sol et installer un nouveau système de chauffage par radiateur canalisé. Des travaux ultérieurs en 2008 ont impliqué la suppression de certaines des mezzanines qui avaient été ajoutées aux studios au fil des ans. Les convecteurs de ventilateurs – installés dans les années 1980 – ont également été dépouillés pour ramener les studios à leur forme originale.
Au cours des années suivantes, l’implication continue de Harley Haddow avec la Glasgow School of Art a amené le consultant à faire des « petits morceaux ». Son prochain projet majeur a été l’installation d’un système d’extinction d’incendie. La GSA avait besoin d’une solution appropriée pour un bâtiment classé catégorie A, elle a donc opté pour un système d’extinction d’incendie à brouillard haute pression pour aider à protéger le bâtiment. Les travaux n’étaient pas terminés au moment de l’incendie.
En utilisant les dessins originaux de Mackintosh
Par la suite, Harley Haddow est retourné au bâtiment en tant que conseiller des pompiers mandatés par les assureurs de l’école pour enquêter sur l’incident. « Nous avons passé beaucoup de temps à les aider à comprendre comment fonctionnait la solution de chauffage à air chaud par conduits d’origine et comment ces conduits auraient pu contribuer à la propagation du feu dans le bâtiment », explique Napier.
Les dessins originaux de Mackintosh montraient que le mur central de la colonne vertébrale du bâtiment était perforé par des dizaines de conduits de fumée recouverts de briques s’élevant verticalement vers le haut depuis le sous-sol. Ils ont également représenté une autre série de conduits s’élevant des chambres et des studios et se terminant au niveau du toit. « Les dessins étaient assez précis, même si tout n’était pas sur les dessins, Harley Haddow a donc dû inspecter le bâtiment », explique Napier. « L’enquête comprenait même la chute de fils à plomb dans certains conduits pour confirmer leurs itinéraires.’
Le système de conduits était conçu par Mackintosh pour chauffer et ventiler l’école avec de l’air filtré et tempéré, ce qui éviterait d’encombrer l’intérieur avec de grands radiateurs inconvenants. L’élément fondamental du système est un puits d’air en brique, qui passe sous le sol sur toute la longueur du sous-sol. Il s’agit en fait d’un plénum aérien géant. Du haut de ce puits, des « centaines » de conduits de fumée en bois et en briques canalisent l’air verticalement à travers le bâtiment.
‘ Chaque pièce a au moins un conduit d’air se terminant à l’intérieur « , explique Napier. Harley Haddow a modélisé chaque conduit dans un modèle Revit 3D.
L’air frais tempéré est délivré dans les pièces par ces conduits. Le système a été conçu pour fournir 36m3.s-1 d’air extérieur, aspiré des puits de lumière de chaque côté de l’entrée principale et poussé dans le puits d’air du sous-sol par deux grands ventilateurs centrifuges entraînés par courroie (qui sont toujours en place). Lorsque l’École d’art a été construite, Glasgow aurait été une ville industrielle de suie, de sorte que le système utilisait du crin de cheval pour filtrer l’air extérieur. Si nécessaire, les filtres peuvent être pulvérisés avec de l’eau pour créer une solution d’humidification et de refroidissement rudimentaire. L’air purifié pouvait ensuite être réchauffé en passant au-dessus d’une série de serpentins de vapeur alimentés par la chaleur d’une chaudière à vapeur au charbon. Les archives montrent que le système d’air frais tempéré a été installé en deux phases par la firme de Glasgow de James Cormack & Sons pour les sommes de £ 1 454 et £ 716.
En avance sur son temps
En plus de l’alimentation en air canalisé du sous-sol, les chambres disposent de conduits en bois qui s’élèvent à travers le bâtiment pour évacuer l’air. Ces conduits d’évacuation d’air se terminent soit au niveau du toit, soit au niveau d’une section à persiennes encastrée dans la paroi arrière du bâtiment au-dessus du couloir central du rez-de-chaussée. Dans de nombreuses pièces, les conduits d’échappement sont équipés de deux grilles, l’une près du plafond et l’autre près du sol. « L’idée est qu’en hiver, un amortisseur sur la grille de haut niveau soit fermé pour forcer l’air chaud à pénétrer dans la pièce; en été, la grille supérieure est ouverte pour laisser l’air chaud s’échapper de la pièce », explique Napier.
Ce système innovant d’ingénierie environnementale était peut-être en avance sur son temps. « Il y avait beaucoup de lettres entre l’entrepreneur et la Glasgow School of Art sur le fait qu’il y avait trop de chaleur dans certaines pièces et trop peu dans d’autres, en particulier la bibliothèque », ajoute Napier. Il y a même une note de la consommation de charbon du système, qui était en moyenne de 13,5 tonnes par semaine pendant que le système était bloqué du 31 janvier au 5 mars 1910. La même note poursuit en disant: « Nous sommes déduits par l’entrepreneur qu’il s’agit d’une consommation de charbon très modérée.’
Bibliothèque du bâtiment Mackintosh avant l’incendie. Crédit: ©McAteer
Quelle que soit sa consommation de charbon, le système n’a pas pu fonctionner efficacement, il a donc été abandonné en 1920 et des radiateurs alimentés à la vapeur ont été installés à sa place. En 1986, ceux-ci ont également été supplantés par un système d’eau chaude basse pression (LPHW) de radiateurs en fonte et de convecteurs à ventilateur, et c’est cette configuration que le système de chauffage LPHW de Harley Haddow a été conçu pour remplacer en 2008. Maintenant, dans le cadre des travaux de restauration, ce schéma est également largement remplacé.
‘Le système de 2008 a été installé dans un bâtiment sous tension, de sorte que la GSA profite pleinement du projet de restauration pour dissimuler les voies de canalisation et retirer les panneaux radiants des grands studios. Comme la performance thermique du tissu du bâtiment a été améliorée, certains radiateurs sont maintenant plus petits « , explique Napier.
Retour du Mack
L’objectif initial de la restauration était de réparer l’enveloppe du bâtiment endommagée par le feu pour rendre le bâtiment étanche. Des travaux de restauration et de mise à niveau de l’intérieur du bâtiment sont en cours. Pour la GSA, la restauration est l’occasion de ramener le bâtiment à la conception originale de Mackintosh en supprimant les ajouts et modifications ultérieurs aux espaces. Dans le même temps, le bâtiment restauré doit fonctionner comme une installation pour les étudiants d’aujourd’hui.
« La philosophie de la Glasgow School of Art est de ramener le bâtiment à son design d’origine, mais de le faire fonctionner comme une école d’art moderne », explique Napier, « ce qui est un dossier intéressant pour l’équipe de conception car la GSA a besoin de puissance, de données et d’éclairage LED, tout en respectant l’original de Mackintosh.’
L’École d’art a été l’un des premiers bâtiments à disposer d’un système d’éclairage électrique. Aujourd’hui, plus de 100 ans plus tard, le bâtiment Mackintosh est équipé d’un système d’éclairage à la pointe de la technologie à base de LED, conçu par le cabinet de conseil KSLD. Il est destiné à offrir une flexibilité d’utilisation dans les espaces de studio, qui peuvent aller des beaux-arts aux laboratoires informatiques, et peuvent également être configurés comme espaces d’exposition.
Réutilisation des conduits en bois
La quête de la GSA pour être fidèle à la conception originale de Mackintosh consiste à ressusciter le système de ventilation à conduits en bois abandonné. Cette fois-ci, cependant, il ne sera utilisé que pour alimenter en air frais chauffé les studios, la bibliothèque, la salle Mackintosh et la salle de conférence – et, plutôt que de compter sur deux ventilateurs centrifuges géants, deux unités de traitement d’air (UHA) délivreront chacune 3m3.s-1 d’air. Les ventilateurs d’origine resteront en place, de sorte que le SHUA poussera de l’air sur eux et dans le conduit d’air du sous-sol.
‘Nous ne pousserons que 6m3.s-1 d’air frais dans le conduit d’air du sous-sol pour fournir de l’air de ventilation pour les occupants, pas 36m3.s-1 comme dans le schéma original « , explique Napier. Tous les conduits restants qui ne sont pas utilisés – ce que Napier décrit comme « beaucoup » – seront fermés.
Les studios des professeurs de l’aile ouest, au dernier étage de la Glasgow School Art. Crédit: Jeff J Mitchell / Getty Images
Comme avec le schéma original de Mackintosh, le système est plein d’air frais; contrairement à l’original, cependant, la solution de Harley Haddow comprendra la récupération de chaleur. La chaleur sera récupérée de l’air évacué en connectant les conduits d’extraction d’origine à un conduit de plénum existant, situé au-dessus du plafond du couloir du rez-de-chaussée. Ce conduit est ensuite acheminé vers le sous-sol, via l’ancienne cheminée de la chaudière à vapeur, d’où il passera par les unités de récupération de chaleur à roue thermique installées dans l’espace précédemment occupé par les serpentins de chauffage à vapeur.
Le système de Harley Haddow fournit juste assez d’air frais chauffé pour la ventilation et pour aider au chauffage des locaux. Le chauffage principal sera assuré par un chauffage par le sol ou un système de radiateur LPHW. En clin d’œil à l’original, par exemple, le foyer d’entrée aura un chauffage par le sol. Avec le système de ventilation à air chaud de Mackintosh, le foyer était situé directement au-dessus de l’espace du sous-sol contenant la chaudière à vapeur et les serpentins de chauffage.
« La philosophie était que le sol serait chauffé par le bas, par la chaleur dégagée par la chaudière et les serpentins chauds », explique Napier. Maintenant que la chaudière n’est plus en place, un nouveau système de chauffage par le sol réchauffera le sol à la place.
La stratégie de chauffage
Le chauffage au sol sera également installé dans la bibliothèque restaurée. Dans la conception originale du bâtiment, la bibliothèque était chauffée uniquement à l’aide du système d’air chaud. Cependant, des lettres de l’école à l’entrepreneur initial indiquent que cette solution n’a pas fonctionné comme prévu et que des radiateurs ont été installés pour améliorer le confort, puis le système d’air chaud a ensuite été abandonné.
Inutile de dire que les radiateurs ne seront pas une caractéristique de la bibliothèque restaurée. Au lieu de cela, un système de chauffage par le sol – installé sous un nouveau plancher – chauffera l’espace. Une chaleur supplémentaire sera fournie par un radiateur soufflant – un ventilateur monté sur un conduit, un serpentin de chauffage de l’eau chaude à basse température et un filtre à air – dissimulé dans le puits de service du sous-sol et canalisé jusqu’à la pièce à l’aide des conduits d’air et des grilles en brique de 1910 existants qui desservaient auparavant la bibliothèque. La source de chaleur du radiateur soufflant provient du système de chauffage du bâtiment.
Une solution similaire de chauffage par le sol et de radiateur soufflant dissimulé sera utilisée pour chauffer la pièce Mackintosh. Celle-ci est située sur le pignon est, juste en face de la bibliothèque à l’ouest, et est souvent appelée « Mack Room ». Il a été nommé sur les dessins de Mackintosh comme « Salle de design ».
La quête de l’originalité ne s’étend cependant pas à l’utilisation du charbon. Dans une solution beaucoup plus respectueuse de l’environnement, la chaleur du bâtiment Mackintosh provient désormais d’un bâtiment adjacent contenant des chaudières alimentées au gaz et à la biomasse.
Encore une fois, la forêt de conduits de bois de Mackintosh est un élément clé de la rénovation. « Les conduits de bois qui traversent le bâtiment sont maintenant utilisés comme voies pour de nouveaux câbles d’alimentation et de communication, ainsi que pour la tuyauterie d’un nouveau système d’extinction des feux de brouillard », explique Napier.
‘ Et, bien sûr, nous installerons les conduits avec des amortisseurs coupe-feu et des coupe-feu.’
Visualisation 3D : section par l’aile ouest (y compris la bibliothèque). Crédit: SSV, École d’art de Glasgow