Revoir le Yellowstone Canyon Village - une construction modulaire révolutionnaire - dix ans plus tard
Le plus ancien parc national du monde avait besoin d'un grand renouveau en matière d'hébergement à la fin des années 2000.
Avant 2014, les 3,5 millions de visiteurs annuels de Yellowstone qui souhaitaient passer une nuit dans les hauteurs de Canyon Village n'avaient d'autre choix que de séjourner dans une cabane de type motel désuète. Ces 200 cabines, soit 410 chambres au total, ont été construites en 1957 pour faire face à l'augmentation du nombre de visiteurs (environ 1,7 million par an à l'époque) dans le cadre du plan "Mission 66".
Environ 57 ans plus tard, Xanterra Travel Collection®, le principal concessionnaire du parc de Yellowstone, a été chargé de résoudre le problème de la revitalisation de l'hébergement dans cette région éloignée, élevée et sujette à des conditions climatiques extrêmes. En fait, ils se sont lancés dans l'un des plus grands projets de construction d'hébergement pour le Service des parcs nationaux - et ils l'ont fait en un temps record grâce à la construction modulaire.
En collaboration avec Guerdon, LLC, une entreprise de conception et de fabrication modulaire basée à Boise, dans l'Idaho, Xanterra a remplacé les 410 chambres de Canyon Village dans cinq lodges à plusieurs étages en seulement deux ans. Grâce à la conception modulaire, Guerdon a pu marier la beauté rustique et naturelle de Yellowstone avec les exigences de résilience et de durabilité nécessaires à l'entretien de cette propriété unique en son genre.
Vue aérienne du Yellowstone Canyon Lodge, fabriqué par Guerdon.
Des gains de durabilité en raison des besoins d'élévation
Mike Keller, vice-président/directeur général de Xanterra, avait constaté la nécessité croissante d'améliorer l'offre d'hébergement à Canyon Village au cours de sa longue carrière à Yellowstone.
"La mission 66 était prévue pour cinq ans, mais elle a duré près de 70 ans", a-t-il déclaré. "La nécessité de construire des services modernes, conviviaux et utiles pour les visiteurs s'est donc imposée depuis longtemps au Canyon Village. Canyon se trouve à l'altitude la plus élevée de Yellowstone et a tendance à connaître les chutes de neige les plus importantes du parc.
Canyon Village, situé à un peu moins de 8 000 pieds au-dessus du niveau de la mer, présentait initialement des bâtiments qui ressemblaient à de véritables wagons couverts, à des cabanes mobiles à toit plat qui n'avaient pas leur place", a déclaré M. Keller.
Ainsi, lorsque Xanterra a imaginé les pavillons de remplacement, une grande partie de la conception a été axée sur la mise en œuvre de la résilience et de la durabilité dans ces structures. Chaque bâtiment a été créé avec des systèmes MEP et des façades extérieures uniques :
- Minimisez l'impact de la charge et de l'accumulation de neige avec des toits à forte pente.
- Maintenir l'intégrité structurelle face aux fluctuations de température dues à des conditions météorologiques extrêmes et à l'activité sismique.
- Enlever les menaces de gel de l'eau à l'aide de tuyaux inclinés afin d'évacuer l'excès d'eau des conduites principales et des conduites de sécurité avant la fermeture hivernale.
- Répondre aux exigences de la certification LEED.
- Faciliter les processus annuels de vidange hivernale pour le personnel du parc.
Passer de la "planche à dessin" à la mise en œuvre pratique
En tant que membre du département de développement commercial de Guerdon, le directeur du design et du développement de produits Mitch Hovaldt a été confronté à des défis créatifs pour répondre à toutes les exigences de Xanterra pour les lodges de Canyon Village. Les obstacles étaient aussi nombreux que le niveau d'élévation de Canyon, comme se le rappelle Mitch Hovaldt en 2013.
J'ai reçu un appel de quelqu'un qui m'a dit : "Écoutez, nous avons ce projet, nous sommes confrontés à un problème de temps. Il se situe à Yellowstone. Que pouvons-nous faire pour que le produit soit mis sur le marché ? Pendant un an, il a revu le plan d'implantation des cinq bâtiments pour le service d'ingénierie de Guerdon, créant la masse initiale, les plans et les processus avant de travailler en tandem avec l'équipe de conception de l'usine.
Chad Hart, responsable de la conception chez Guerdon, alors concepteur modulaire senior, a été intégré au projet en 2014. Il s'est concentré sur les détails de la production en usine pour s'assurer que la fabrication puisse répondre aux attentes architecturales, structurelles et MEP données par Xanterra.
Chaque module mesurait environ 3,5 mètres de large, avec une longueur typique de 4,5 mètres, ce qui correspondait tout à fait aux capacités de fabrication de Guerdon. Ensemble, les équipes de Hart et Keller ont étudié les plans, insérant les types de matériaux, les tailles des modules et même de petits détails comme le carrelage.
"Nous sommes allés dans chaque type de pièce et avons dessiné chaque pièce de boiserie dont ils avaient besoin", a déclaré M. Hart. "Chaque prise de courant, chaque luminaire, tout le carrelage que nous avions conçu dans notre modèle Revit, tout était prévu pour que nous puissions aider notre groupe de production à construire plus efficacement."
Outre les finitions intérieures, la conception des toits a poussé Guerdon à repenser les pratiques de fabrication pour répondre aux exigences environnementales de Yellowstone.
Toits à forte pente et défis de fabrication pour le drainage hivernal
Selon M. Hovaldt, les types d'unités du niveau supérieur ont nécessité une réflexion complexe et des solutions créatives. La conception initiale comportait un "toit en forme de cape", avec des angles aigus que l'on ne trouve généralement pas dans les conceptions de cubes modulaires, ce qui a mis l'équipe de conception de Guerdon au défi de s'assurer que tout s'alignait correctement.
En outre, Xanterra "achetait des ensembles de fermes qui allaient se superposer aux modules que nous livrions, nous devions donc avoir un ensemble de conception très coordonné avec cet étage supérieur", a déclaré M. Hovaldt "Nous avions des lucarnes qui dépassaient de cet étage, et il y avait également des lucarnes dans les suites".
"Nous avons passé beaucoup de temps à développer les unités du niveau supérieur pour nous assurer que tous les assemblages de murs et de plafonds étaient corrects", a-t-il déclaré. "Bien que notre usine dispose de processus établis pour la construction des murs et des plafonds, nous avons ajouté un composant supplémentaire pour accueillir le mur en angle nécessaire au système de toiture. Cela a rendu les opérations de notre usine un peu plus complexes, mais c'était nécessaire pour réaliser le projet."
M. Hovaldt et son équipe ont également installé un pare-vapeur qui a permis de renforcer l'intégrité de la structure face à des conditions climatiques extrêmes telles que de fortes charges de neige.
"Nous devions également poser un film de polyéthylène derrière les cloisons sèches pour assurer la fonction de pare-vapeur, conformément aux spécifications. Cela sortait un peu du cadre dans lequel nous étions à l'aise à l'époque, mais nous avons réussi à faire fonctionner tout cela".
En plus du travail de fabrication, la tuyauterie inclinée et les éléments de chaleur radiante ont obligé Hart et son équipe à concevoir des plafonds et des couloirs avec un espacement suffisant pour aider Canyon Village dans ses efforts annuels d'hivernage.
Des canalisations subtilement inclinées et des vannes stratégiquement placées qui, ensemble, utilisent la gravité pour évacuer l'eau pendant l'hivernage annuel, ont été des fonctions cruciales de la conception, a déclaré Dylan Hoffman, directeur du développement durable de Xanterra.
"Moins nous consacrons de temps à l'hivernage individuel de chacun de ces bâtiments, plus nous pouvons nous concentrer sur d'autres aspects cruciaux de la préparation de ces installations à un hiver long et froid", a-t-il déclaré. "Il s'agissait d'un objectif majeur pour nous et cela a bien fonctionné.
Malgré toutes ces anomalies de conception, le principal défi auquel tout le monde était confronté était le suivant : comment ces modules pouvaient-ils être transportés et installés rapidement à l'aide d'une grue ? Quelle est la rapidité de transport et d'installation de ces modules par grue ?
Le transport de modules hors saison a permis d'éviter la pression du trafic
Les contraintes de construction inhabituelles imposées à Canyon Village s'expliquent en partie par une simple variable : le temps. Les mois les plus actifs de l'année à Yellowstone sont l'été, c'est-à-dire de mai à octobre. Canyon Village est niché à environ une heure au nord-est d'Old Faithful et n'est accessible que par deux routes principales. Après le mois d'octobre, les deux routes principales sont fermées pour l'hiver.
M. Guerdon et l'équipe du décor modulaire ont dû faire face à de nombreux défis liés aux conditions météorologiques, aux visiteurs du parc et à l'éloignement du site.
Avec une période de construction aussi courte, il était plus logique pour Xanterra d'opter pour la construction modulaire. L'affluence des visiteurs à Yellowstone a également nécessité une programmation des transports un peu particulière, car le trafic en provenance de l'entrée ouest de Yellowstone déterminait les heures auxquelles les camions pouvaient décharger les modules.
En juillet 2014, Guerdon a commencé à expédier les premiers modules à Yellowstone, en deux étapes : de Boise à l'entrée de West Yellowstone, puis de West Yellowstone à Canyon Village.
Cependant, les transporteurs arrivaient souvent après les heures d'ouverture du parc et pendant les saisons intermédiaires, a expliqué M. Hoffman. Le transport modulaire était destiné à ces saisons intermédiaires, avant l'ouverture et la fermeture du parc. Avant l'ouverture du parc pour la saison principale, les chasse-neige venaient du 25 mars au 5 avril environ pour déblayer la neige. À l'automne, les routes sont entretenues du 1er novembre jusqu'à Thanksgiving, après la fermeture du parc. Pendant ces deux périodes, les camions pouvaient venir décharger les modules sans avoir à gérer la circulation des visiteurs.
Il a fallu un peu de jonglerie administrative et logistique pour que la double étape ait lieu, car les camions plats géants ont fait la queue pour entrer par l'entrée ouest et se sont finalement installés à l'intérieur du parc.
"Il s'agissait vraiment d'essayer de minimiser l'impact à la fois sur les employés et sur les déplacements dans le parc en général", a déclaré M. Hoffman.
Mike Keller s'est également fait l'écho des difficultés logistiques, notant que "lorsque nous étions ouverts au début et à la fin de ces semaines, ils organisaient des excursions, mais tard dans la nuit, tôt le matin, lorsque la circulation était minimale ou inexistante sur la route. Il y avait des véhicules de signalisation, des voitures pilotes, tout ce à quoi on peut s'attendre sur des routes de montagne étroites", a-t-il déclaré.
Creusement de tunnels de neige, grues déplaçant les modules sur le site
Le système de toiture a également poussé Guerdon à ses limites créatives, l'installation de tous les modules sur le site avec ces plafonds à angles aigus constituant un aspect inhabituel du travail sur le site. Il y avait aussi le problème des conditions météorologiques imminentes qui entravaient l'installation.
L'équipe de conception de Guerdon avait l'expérience des conditions de froid extrême, mais la fermeture soudaine et la chute de la construction ont renforcé la valeur des modules étanches et le bâtiment a été entièrement séché avant l'arrivée de la neige, selon Mitch. À l'automne 2014, trois bâtiments avaient été expédiés et installés par grue, et tous étaient complètement secs avant toute chute de neige.
Les installations internes et les travaux de construction se sont poursuivis tout au long de l'hiver.
À un moment donné, "des tunnels ont été creusés dans la neige pour pénétrer dans les bâtiments parce que la neige était si épaisse" pour les équipes travaillant à l'intérieur du bâtiment gruté, a déclaré M. Hovaldt.
Au printemps 2015, la construction s'est poursuivie et les deux derniers bâtiments ont été expédiés et installés à l'aide d'une grue.
Trouver la bonne garniture en pin et plus encore pour la certification LEED
Une autre pièce importante du puzzle de la production était liée à la certification LEED. Le contrat de Xanterra avec le National Park Service stipulait l'utilisation de matériaux recyclables spécifiques et des exigences en matière d'approvisionnement local. Selon M. Hoffman, Xanterra visait également la certification LEED Silver pour le projet Canyon Village. Par exemple, le choix d'une construction modulaire a permis d'obtenir la certification LEED en détournant environ 85 % des déchets de construction.
"La version 2009 de la norme LEED que nous utilisions à l'époque prévoyait des crédits pour les matériaux régionaux", explique-t-il. "Pour tout ce qui provient d'un rayon de 500 miles, vous pouviez obtenir des crédits pour cela ou pour l'utilisation de bois certifié. Ainsi, si vous utilisez du bois certifié FSC ou SFI tout au long du processus, vous pouvez obtenir des points en fonction du pourcentage utilisé. Il en va de même pour les matériaux contenant des matières recyclées".
Guerdon a travaillé avec des fournisseurs pour obtenir des matériaux tels que du bois de pin bleu pour les finitions, des comptoirs en verre recyclé, des peintures à faible teneur en COV et des moquettes fabriquées à partir de matériaux recyclés. La difficulté, selon Hovaldt, a été de trouver ces matériaux dans le rayon d'action du site du projet.
Le travail effectué pour obtenir la certification LEED se retrouve dans les détails quotidiens des modules, tels que l'éclairage LED, les pommes de douche à faible débit, les chasses d'eau au gallon par minute, les interrupteurs intelligents, les fenêtres à haute performance, et bien plus encore. Toutes ces petites choses ont aidé Canyon Village à gérer ses ressources plus efficacement, a déclaré Dylan.
La planification préalable a porté ses fruits, puisque quatre des bâtiments de Canyon Village ont obtenu la certification LEED Gold, et le cinquième la certification LEED Silver.
Les statistiques à l'origine du succès de Canyon Village
Après l'ouverture des lodges en 2016, le nombre de visiteurs annuels à Yellowstone est passé de 3,5 à environ 4,5 millions, et les chiffres continuent d'augmenter. La construction des lodges de Canyon Village reste à ce jour le plus grand projet de construction durable de l'histoire du Service des parcs nationaux.
"C'est l'un des premiers projets modulaires à être mis en œuvre dans une forêt nationale dans tout le pays", a déclaré M. Hart. "C'est un projet d'envergure.
Les cinq bâtiments continuent de fonctionner admirablement, avec peu ou pas d'effets météorologiques ou de réparations nécessaires pour ajuster les opérations quotidiennes.
"Ces bâtiments sont durables. Ils ont duré, ils ont bien résisté aux intempéries", a déclaré M. Keller. "Ils ont résisté aux éléments et aux défis liés à la saisonnalité du parc. Ce projet a été très bien construit, et il continue de le démontrer et d'en bénéficier.
Le projet Canyon Village figure également parmi les cinq meilleurs projets de Chad Hart et Mitch Horvaldt chez Guerdon. Mike Keller et Dylan Hoffman, de Xanterra, se souviennent également avec émotion de la construction de Canyon Village, qu'ils considèrent comme l'un de leurs trois meilleurs projets.
À propos de l'auteur : Karen P. Rivera est une rédactrice et une éditrice indépendante passionnée par la narration. Ancienne journaliste aux Nations unies, elle a acquis de l'expérience dans la couverture de l'actualité internationale, du capital-risque, des technologies émergentes dans le domaine de la santé et de l'industrie des jeux vidéo.
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