NOUVEAUTÉS de la restauration

Répliques faites d’un alliage de nickel et d’aciers inoxydables, conçues pour l’avenir
Par Carrol McCormick

Revue Nickel, décembre 2007 -- On utilise de plus en plus les alliages de nickel et les aciers inoxydables pour refaire la couverture de bâtiments historiques ou de renom. Dans bien des cas, ces matériaux aident à préserver l’apparence initiale tout en procurant des avantages supplémentaires, tels que l’ouvrabilité, la résistance à la corrosion, la résistance à l’arrachement sous l’action du vent, la résistance à la perforation et une faible contamination par le métal des eaux d’écoulement. Trois exemples illustrent ces avantages : la Bibliothèque du Parlement et la Basilique-cathédrale Notre-Dame, toutes deux situées à Ottawa (Ontario, Canada), ainsi que la Saint Raphael’s Cathedral, à Madison (Wisconsin,
États-Unis).

La Bibliothèque du Parlement

Il s’agit du seul bâtiment ayant fait partie du Parlement canadien original qui ait subsisté à l’incendie de 1916. La Bibliothèque du Parlement est un superbe exemple de style gothique victorien (néogothique). Achevée en 1876, après 17 années de construction, elle a subi une première restauration après qu’un incendie ait endommagé son dôme, en 1952.

Une deuxième restauration, beaucoup plus élaborée, s’est terminée en 2006, après quatre années de travaux. L’ardoise qui recouvrait le toit à l’époque de la construction avait depuis longtemps été remplacée par du cuivre. Parmi les autres matériaux d’origine, se trouvaient notamment du fer galvanisé de 0,48 et de 0,70 millimètre (mm), datant des années 1850, et des feuilles de cuivre plombé de 567 grammes (g) – pesant 6,1 kilogrammes (kg) par mètre carré (m2) – qui avaient été installées en 1953, dans le but de protéger le bâtiment contre les incendies.

Lors de rénovations récentes, on avait utilisé du cuivre pour recouvrir les 3 250 m2 de toiture et du plomb en feuilles pour revêtir la lanterne.

« Nous avons choisi un alliage de cuivre et de nickel (N04400), que nous utilisons assez souvent », affirme M. Spencer Higgins, architecte spécialisé en conservation-restauration. Conjointement avec les architectes de deux firmes, Ogilvie and Hogg et Desnoyers Mercure et Associés, M. Higgins a choisi l’alliage N04400 (le Monel® dont la teneur en nickel est de 66 %) en feuilles de 0,46 mm d’épaisseur, en raison de son ouvrabilité et de son aptitude au laminage. On a dû le former pour obtenir des courbes complexes.
« Il est facile de travailler le Monel », fait remarquer M. Higgins.

Environ 1 390 m2 d’alliage N04400 au fini mat ont été utilisés pour remplacer le fer galvanisé et le cuivre plombé. La couleur grisâtre de l’alliage ressemble à celle des matériaux d’origine et crée un contraste efficace avec la couverture de cuivre. Le potentiel de l’alliage sur le plan galvanique se rapproche aussi de celui du cuivre. La durée de vie utile de la couverture est de 50 ans, mais
M. Higgins souligne que dans le cas de l’alliage N04400, elle se rapproche plutôt de 400 ans.

La société Heather & Little Limited (Markham, Ontario, Canada), qui se spécialise dans la restauration de métal en feuilles, a installé les pièces d’alliage N04400 au moyen de doubles agrafures plates formées à la plieuse, de joints brasés, de même que d’agrafes et de clous également faits de l’alliage N04400. Dans l’ensemble, les éléments de structure qui ont été revêtus de l’alliage N04400 sont les murs de la lanterne, les arcs-boutants supérieurs et les pinacles, les couvre-joints des contreforts, les bordures et les corniches du toit principal, ainsi que l’extérieur de la fenêtre de la lanterne.

On a également utilisé 110 m2 d’acier inoxydable S31600, en feuilles de 1,2 mm d’épaisseur pour fabriquer des gouttières intégrées au toit.

La Basilique-cathédrale Notre-Dame

Lorsque les 44 années de construction de la Basilique-cathédrale Notre-Dame ont pris fin en 1885, le monument de style néogothique et néoclassique avait été promu au rang de cathédrale, puis de basilique. Il s’agit de la plus vieille église encore en activité à Ottawa, qui abrite l’archevêché catholique de la ville.

Les deux clochers de 55 mètres (m) de hauteur avaient été couverts de fer blanc dans les années 1840. Au cours des ans, ce revêtement avait été réparé à l’aide de fer galvanisé et recouvert plusieurs fois de peinture argent. Dans le cadre des travaux de rénovation qui ont débuté en 1999, le placage original a été enlevé et remplacé par 2 800 m2 de feuilles d’alliage S30400, qui est également connu sous le nom de Ezeform-35. Le métal en feuilles ouvrées, d’une épaisseur de 0,46 mm, possède un éclat peu métallique et une couleur argentée semblable à la couleur initiale. Il est spécialement conçu pour les couvertures et ne laissera jamais de taches de rouilles sur la maçonnerie avec laquelle il se marie bien.

« L’alliage S30400 s’est avéré économique pour diverses raisons, affirme M. Edward Cuhaci de la firme Edward J. Cuhaci and Associates Architects Inc. Le traitement auquel le matériau a été soumis de même que sa faible épaisseur le rendent souple et facile à découper avec une cisaille de ferblantier, ce qui était important compte tenu des détails compliqués des clochers. Les feuilles d’alliage sont aussi plus résistantes que des feuilles de fer galvanisé, d’aluminium ou de cuivre de la même épaisseur. »

Parmi les autres avantages, citons notamment les suivants : résistance chimique aux polluants atmosphériques y compris aux pluies acides; résistance à la fissuration sous l’effet de contraintes thermiques; résistance à l’effet abrasif de la neige et de la glace; faible taux de contamination par le métal des eaux d’écoulement; résistance aux chocs résultant des chutes de glace. De plus, étant donné que les aciers inoxydables ne requièrent aucun revêtement protecteur, leur utilisation implique qu’aucun composé organique volatil provenant de peintures ne sera libéré dans l’environnement.

Comme l’acier inoxydable possède une résistance à la traction et une ductilité considérables, on peut l’utiliser en feuilles de faible épaisseur (ce qui le rend encore plus économique). Il faut noter aussi qu’il résiste à l’effet alcalinisant et corrosif du mortier ou de la maçonnerie, en plus d’être compatible avec l’aluminium et d’autres métaux utilisés en construction.

Le coefficient de dilatation thermique de l’acier inoxydable est comparable à celui du cuivre. Il est facile à former et à souder, que ce soit à l’usine ou sur le chantier.

M. Cuhaci ajoute : « L’acier inoxydable ne requiert aucune maintenance et sa durabilité est inégalée. Installé sur un toit, il sert d’agent ignifuge et conserve sa ténacité à des températures élevées; d’ailleurs, son point de fusion est élevé. »

Saint Raphael's Cathedral

L’ignifugation est un facteur clé du remplacement de matériaux de couverture.

En décembre 2004, la firme Heather & Little Limited a terminé la construction d’une nouvelle flèche pour le clocher de la Saint Raphael’s Cathedral, située à Madison (Wisconsin, États-Unis). La première pierre de cette église avait été posée en 1854. L’église était prête à ouvrir ses portes en 1862; le clocher et sa flèche d’origine de 35 m de hauteur avaient été ajoutés en 1885. En mars 2004, la cathédrale a subi des dommages à la suite d’un incendie criminel.

La couverture d’origine de bardeaux de bois, avait été ultérieurement recouverte de bardeaux bitumés; ces derniers ont été remplacés par des feuilles de cuivre sur la nouvelle flèche. La firme Heather & Little Limited a aussi remplacé les pièces décoratives d’époque qui étaient faites de fer galvanisé, par des pièces d’acier inoxydable S30400.

« Nous essayerons toujours d’utiliser d’abord les matériaux d’origine lors de travaux de rénovation et de restauration. Néanmoins, les restrictions en matière de poids, l’indice de propagation des flammes et les techniques propres au domaine des toitures sont trois moteurs de changement considérables », explique M.Kelly Thompson, architecte principal de la firme Facility Engineering Inc. de Madison et projeteur chef de ce projet.

La firme Heather & Little Limited a utilisé environ 650 m2 d’acier inoxydable S30400 en feuilles d’une épaisseur de 0,46 mm et au fini « 2B », qui constitue un complément durable et harmonieux du fer, pour recouvrir les parties entourant la flèche reconstruite, les cadrans des horloges, la corniche, le faîteau et le toit.

Pour témoigner de la résistance de l’alliage S30400 à la propagation des flammes, Mme Thompson ajoute : « La flèche est restée intacte pendant l’incendie. Les métaux d’architecture n’ont subi que des dommages limités, soit quelques roussissements et des dommages causés par l’eau. »

Carroll McCormick est un rédacteur indépendant établi à Montréal.

ILLUSTRATIONS : Heather & Little Limited

<< Article précédent   --   Article suivant >>