Le Pavillon Pellerin-Marmen de l’UQTR : un laboratoire de durabilité

Un pavillon comme objet d'étude au service de l'innovation durable, ouvert sur la communauté. Voilà qui résume on ne peut plus clairement la future vocation du Pavillon Pellerin-Marmen de l'UQTR, consacré à la recherche et à l'innovation sur les technologies vertes et durables. À terme, soit à l'horizon de l'automne 2026, c'est dans cet environnement dynamique couvrant 4 200 mètres carrés, répartis sur quatre étages et un sous-sol, que se côtoieront chercheurs, étudiants, partenaires et membres de la communauté afin de répondre aux enjeux environnementaux de manière responsable. 

Il sera occupé par des espaces de bureaux, autant pour le personnel du Pavillon que pour les étudiants de deuxième et troisième cycles et les chercheurs. S’y trouveront quinze laboratoires répartis sur deux étages, un grand auditorium pour accueillir des événements, des serres sur le toit et un espace de travail pour tout ce qui a trait à la préparation des plants et au suivi de la gestion du climat des serres. De plus, la Fondation de l'UQTR y déménagera pour occuper des bureaux au premier étage. 

Une enveloppe de 54 millions de dollars — dont une subvention provenant du ministère de l’Économie, de l’Innovation et de l’Énergie (MEIE) s’élevant à près de 46 millions, et une contribution de la Fondation de l’UQTR de 8 millions — est accordée pour ce bâtiment qui sera érigé en plein cœur du centre-ville de Trois-Rivières. Ce qui est loin d’être fortuit. 

« Il ne faut pas se le cacher, l’UQTR est en besoin d’espace, explique Sophie Rochefort, directrice du Pavillon Pellerin-Marmen sur les technologies vertes et durables. Il y a eu une croissance assez importante au cours des dernières années en termes de volume de recherche et d’embauche de personnel, d’où l’idée du Pavillon. Et de l’implanter au centre-ville relève de cette volonté de revitaliser le centre-ville de Trois-Rivières ; de créer un pôle, une zone d’innovation universitaire. En d’autres mots, de renforcer autant que faire se peut cette vision de zone universitaire qui est vraiment connectée à son milieu. » 

Viser l’exemplarité 

L’objectif premier, s’il en est, était de construire un bâtiment écoénergétique exemplaire comportant plusieurs technologies pouvant être instrumentalisées pour permettre aux chercheurs de faire de la recherche sur ces différentes technologies. Et c’est sans compter l’objectif d’atteindre la certification Bâtiment à carbone zéro (BCZ) du Conseil du bâtiment durable du Canada (CBDCa). 

« Ce qui a mené à effectuer beaucoup de travail sur l’enveloppe du bâtiment, tout en évitant l’emploi de combustibles », indique Martin Roy, LEED Fellow, président et directeur de projet chez Martin Roy et Associés (MRA).  

Il faut savoir que ce pavillon, que d’aucuns considèrent comme une plaque tournante de la recherche, se subdivise en quatre axes de recherche et d’innovation pour répondre aux défis que posent l’environnement, l’énergie renouvelable, la production agroalimentaire et le développement durable. 

« À ce titre, tient à préciser Geneviève Marsan, architecte, associée principale et directrice de projets chez NFOE, les trois quarts des espaces seront réservés à la recherche et l’autre quart aux étudiants chercheurs et post-doctoraux qui réaliseront leur recherche au pavillon. » 

Parmi les sujets de recherche étudiés dans le pavillon, certains porteront sur la réduction des gaz à effet de serre par la construction de bâtiments performants et neutres en termes de carbone, la gestion des énergies dans les édifices, l’agriculture intérieure durable, l’hydrogène, les batteries, la biologie végétale et les interactions avec les bassins versants. 

La totale des stratégies durables et écoénergétiques 

Comme tient à le rappeler Geneviève Marsan, nous sommes en présence d’un bâtiment qui lui-même est un instrument de recherche, dont les différentes stratégies en énergie renouvelable seront étudiées de manière vivante et en temps réel par les équipes de recherche. Ce qui explique qu’une panoplie de stratégies durables et écoénergétiques s’y déploient en si grand nombre, couplée à une attention particulière portée à la volumétrie, à l’orientation du bâtiment, de même qu’au positionnement des fonctions. 

« Tout est optimisé pour répondre aux besoins du bâtiment, fait remarquer l’associée principale chez NFOE. Par exemple, nous avons tourné la façade de manière que les panneaux photovoltaïques soient orientés plein sud. Puis, nous avons installé stratégiquement la salle mécanique au quatrième étage, du côté nord, pour ne pas faire d’ombrage aux serres. » 

Afin de minimiser la consommation énergétique, une attention particulière a aussi été portée au positionnement des fonctions, notamment en plaçant les laboratoires du côté de la ruelle afin d’éviter que le soleil n’y entre, ce qui obligerait à utiliser plus d’énergie pour climatiser le laboratoire. 

Ce concept fait également la part belle à l’utilisation du bois. « Notamment avec ses espaces publics qui forment un parcours architectural traversé par des gradins et par son jeu d’espaces emboîtés en bois qui semblent sculptés dans la masse et qui sont exprimés en façade », ajoute Geneviève Marsan. 

Même s’il fut décidé que le projet ne briguerait aucune certification LEED, il s’en inspire à profusion, en intégrant le nec plus ultra en matière de mesures durables. 

« À commencer par la plus haute performance d’enveloppe possible, tient à rappeler Martin Roy. En termes d’électromécanique, tout le bâtiment sera chauffé, mais aussi climatisé par des planchers radiants, ce qui est assez nouveau comme approche. Cela sert aussi d’accumulation thermique avec la mise en place d’une stratégie de contrôles prédictifs avec la température, qui d’ailleurs fera partie des recherches que mèneront les différents chercheurs. Pour ce qui est de la production de chaleur, celle-ci s’effectuera par géothermie, par aérothermie et par des chaudières à accumulation, ce qui représente, en fait, toutes les technologies que l’on retrouve dans les bâtiments et qui sont intégrées dans ce seul et même pavillon, et qui serviront à faire de la recherche. » 

« Il y aura aussi de la récupération de chaleur sur la ventilation, c’est-à-dire une ventilation qui se fait par déplacement, qui utilise donc moins d’énergie et procure une meilleure qualité d’air, poursuit-il dans le même élan. Les serres sur le toit, quant à elles, permettent une meilleure isolation thermique du toit. Il y a même une station météo qui permet de prendre des données sur le climat. Bref, la totale, quoi ! » 

En outre, ce projet se démarque par ses solutions innovantes plurielles, avec, au premier chef, le mur photovoltaïque et thermique. « Une première possiblement pour le Québec et aussi pour le Canada », avance Martin Roy. Et c’est sans passer sous silence toutes les stratégies d’accumulation thermique, les planchers chauds et froids, et tout le reste. De même pour l’instrumentalisation de ces diverses technologies qui serviront à mesurer leurs impacts sur le bâtiment. Ça aussi, c’est tout nouveau ! 

Faire plus avec moins 

De l’aveu de l’architecte, rationaliser la superficie du bâtiment pendant la conception aura été l’un des défis majeurs qui auront suscité la créativité des équipes pour faire plus avec moins, et ce, en tenant compte de la réalité de l’UQTR, qui avait un échéancier extrêmement serré ainsi qu’un budget limité. 

« Il a fallu couper dans le bâtiment pour respecter le budget de l’UQTR tout en faisant la conception en même temps que l’on travaillait très étroitement avec tous les chercheurs afin de comprendre exactement les besoins pour chaque local en termes d’équipements et de configuration optimale. Résultat : tous les locaux ont été optimisés. Il n’y a aucune perte d’espace, et tout cela, afin d’obtenir la plus petite empreinte possible. » 

Constat semblable du côté de Martin Roy : « L’un des plus grands défis, comme c’est le cas pour la plupart des projets maintenant, ce sont les coûts de construction. Et l’autre grand défi aura été d’intégrer toutes ces multiples technologies dans le but d’en faire de la recherche, car non seulement l’instrumentalisation des technologies est différente, mais il faut aussi permettre d’avoir un mode “recherche” et un mode “opération normale” sur les systèmes. Cela posait tout un défi de pouvoir intégrer les systèmes de contrôle qui régulent le bâtiment pour le rendre confortable et qui assurent ses besoins énergétiques, et d’intégrer dans ces mêmes contrôles l’instrumentation pour faire de la recherche ! » 

L’ingénieur souligne l’importance des discussions entre les professionnels et le client afin d’arrimer les objectifs de tout un chacun : « Comme les objectifs de l’UQTR étaient de construire un bâtiment qui allait servir aux chercheurs, mais qui respectait le budget, et que les objectifs des chercheurs étaient d’avoir le plus grand nombre de technologies possible, et tous les systèmes d’instrumentation qui venaient avec pour pouvoir faire de la recherche, nous nous sommes retrouvés un peu pris entre deux objectifs qui ne se rejoignaient pas nécessairement. Malgré tout, grâce à la communication, aux discussions et aux propositions faites aux deux parties, nous sommes arrivés, tous ensemble, à des résultats convaincants. »