La tour Quay Quarter de 3XN à Sydney transforme et agrandit un gratte-ciel démodé des années 1970

La Quay Quarter Tower (QQT) de 50 étages surplombant le célèbre port de Sydney est clairement contemporaine. Avec sa géométrie tordue, ses blocs en porte-à-faux qui semblent atteindre l'eau et sa façade quadrillée jazzy, l'immeuble de bureaux de 676 pieds de haut se distingue comme un ajout résolument récent à l'horizon en évolution rapide de la ville.

Quay Quarter Tower s'élève à partir d'un site privilégié du quartier central des affaires du port (ci-dessus et en haut de la page). Photo © Adam Mork, cliquez pour agrandir.

Cependant, malgré cette aura de nouveauté, QQT n'est pas nouveau, ou pas tout à fait. Le gratte-ciel est le produit de l'adaptation et de l'agrandissement d'une tour de 46 étages achevée sur le site principal du quartier central des affaires (CBD) en 1976 et qui n'est plus considérée comme attrayante pour les locataires, en raison de ses plaques de plancher trop petites. La récente transformation de 600 millions de dollars, conçue par la société danoise 3XN, conserve presque toute la structure de la tour existante, réutilisant 95 % de son noyau et 65 % de ses poutres, colonnes et dalles. Le programme, développé en partenariat avec l'architecte de référence BVN, fait plus que doubler la surface utile, à 1,1 million de pieds carrés. Mais, plus particulièrement, du moins du point de vue climatique, la stratégie de surcyclage a permis d'économiser 12 000 tonnes métriques de carbone incarné, des émissions de gaz à effet de serre égales à celles produites, selon les architectes, par 8 800 vols entre Sydney et Copenhague.

Pour AMP Capital, client de 3XN et propriétaire et locataire principal de QQT, conserver autant que possible l'ancienne structure était une exigence, une exigence décrite dans son dossier de concours de conception de 2014. Cependant, l'intérêt d'AMP pour la réutilisation des bâtiments n'a pas été motivé par les avantages environnementaux potentiels, mais plutôt par des considérations économiques. L'approche a permis de réduire de neuf à 12 mois le calendrier de construction et d'économiser environ 100 millions de dollars, estime Fred Holt, un partenaire de 3XN basé à Sydney. "L'économie circulaire est une question d'économie", dit-il. Bien entendu, les restrictions de planification limitant la hauteur d'une nouvelle tour n'étaient pas négligeables si celle existante avait été démolie.

Photo © Adam Mork

Le bâtiment maintenant agrandi s'élève à partir d'un nouveau podium à usage mixte revêtu de grès de Sydney, le matériau de nombreux bâtiments historiques voisins. La plate-forme établit un plan de sol plat sur le site escarpé car elle s'incline fortement de l'entrée principale sur Bridge Street vers le nord, vers le port. Le podium abrite un hall à plusieurs niveaux spatialement dynamique, semblable à un loft, et propose des options de restauration et de vente au détail, destinées non seulement aux locataires de QQT, mais également aux blocs environnants du CBD. Et sur le toit du podium, un parc accessible au public est abrité sous une treille de l'artiste islando-danois Olafur Eliasson.

Le site de la tour monte du port (1) à l'entrée principale sur Bridge Street (3), permettant un hall à plusieurs niveaux (2). Photos © Adam Mork

À partir de cette base, les niveaux de bureaux de QQT sont empilés en cinq blocs, chacun se tordant pour tirer pleinement parti de l'enveloppe maximale autorisée tout en profitant au maximum des vues sur les fermes du pont du port, les "voiles" de l'opéra de Jørn Utzon et le ferries venant et partant de Circular Quay. La création de la géométrie de la tour, avec des plaques de sol qui mesurent maintenant environ 22 000 pieds carrés (au lieu de 13 000 pieds carrés), impliquait de sacrifier la partie la plus au nord de la structure carrée en plan "tube-in-tube" de l'ancien bâtiment, ainsi appelée en raison de ses colonnes de périmètre étroitement espacées et le placement de son noyau. Le processus de refonte comprenait la greffe sur de nouvelles plaques de plancher, puis l'enfermement du volume élargi dans un nouveau mur-rideau en verre, qui est à son tour enveloppé dans un brise-soleil en aluminium. Son motif de grille s'échelonne dans des directions alternées pour distinguer chaque pile d'étages de la suivante.

Mais la grille est plus qu'esthétique. "Sa conception est informée - ce n'est pas seulement la forme", ironise Holt. Selon l'orientation solaire de la façade, la profondeur et le profil des lames du brise-soleil varient pour réduire le gain de chaleur de plus de 30 %, réduisant ainsi les besoins de refroidissement mécanique et réduisant ainsi le carbone opérationnel. De plus, le brise-soleil dispense du besoin de stores, qui bloqueraient - pendant au moins une partie de la journée - les vues les plus importantes.

Dans les blocs empilés de QQT, l'espace de bureau est organisé comme une série de "quartiers" verticaux, chacun axé sur son propre espace social à plusieurs étages au bord nord du bâtiment et une terrasse sur le toit à la base de chaque pile. Les atriums, que les locataires et les visiteurs voient dès qu'ils descendent des ascenseurs, servent, selon Holt, à démocratiser l'accès aux panoramas époustouflants de la tour. Ils conduisent également la lumière du jour profondément dans l'empreinte de la tour et permettent des espaces de travail aérés et informels qui plaisent clairement aux locataires : à la fin de l'année dernière, la tour, achevée en avril, était déjà louée à 95 % - des performances impressionnantes dans ce travail. -ère de n'importe où.

La disposition des blocs de planchers qui se tordent et en porte-à-faux crée l'opportunité de terrasses (4 & 5). Photos © Adam Mork

QQT est considéré comme le plus grand et le plus haut projet de transformation de bâtiments au monde. Et, comme on pouvait s'y attendre, la réutilisation adaptative à une telle échelle s'accompagne d'une multitude de complexités d'ingénierie et de construction. Le principal défi était le tassement différentiel entre la nouvelle construction, qui se compose de colonnes en tube d'acier et de poutres en acier remplies de béton, et l'ancien bâtiment, avec sa charpente en béton. "Habituellement, nous n'avions qu'à connecter une tour au sol, mais ici, nous devions également nous connecter à une structure existante", explique Tom Benn, associé principal du consultant en structure BG&E. L'inquiétude était que le rétrécissement de la nouvelle construction tirerait le noyau existant et ses colonnes adjacentes vers le bas, affectant toutes les facettes de la construction, y compris les ascenseurs et les façades. La solution consistait à laisser un espace temporaire entre l'ancienne et la nouvelle partie du bâtiment, en liant les deux ensemble de façon permanente seulement après que la nouvelle construction se soit sensiblement installée.

La tour originale des années 1970 (6) avait des colonnes périmétriques étroitement espacées, obstruant la vue, contrairement aux villages verticaux de QQT, avec leurs superbes vues sur le port (7). Photos © Adam Mork

Les concepteurs et les entrepreneurs ont non seulement dû tenir compte du tassement vertical, mais ils ont également dû tenir compte du mouvement latéral, pour la structure achevée et agrandie, et pour les nouvelles et anciennes parties pendant la construction. La prévision de cette performance, cependant, a été compliquée par la séquence de construction non conventionnelle qui impliquait une démolition descendante se produisant simultanément avec une nouvelle construction à la base. Tout au long du processus, les ingénieurs ont suivi les mouvements du bâtiment avec une variété d'instruments de basse et de haute technologie, y compris des fils à plomb, des jauges de contrainte, des capteurs d'inclinaison et des accéléromètres. Cette « surveillance de l'état de la structure » ​​a permis de vérifier l'exactitude des premières simulations structurelles des ingénieurs et de l'étalonnage constant du jumeau numérique de QQT, et a fourni une compréhension approfondie des besoins de rénovation de l'ancien bâtiment. Outre quelque 1 600 échantillons de carottes prélevés dans la tour des années 1970, le modèle 3D dynamique a aidé les ingénieurs à identifier les endroits où un renforcement était nécessaire, en ajoutant des éléments tels que des gaines en acier pour augmenter la capacité de compression et des stratifiés en fibre de carbone pour renforcer la tension.

Photo © Adam Mork

L'une des caractéristiques les plus ingénieuses de QQT est ses «planchers flexibles» - des planchers au-dessus et au-dessous des oreillettes qui ont été configurés pour être supprimés, si les locataires souhaitent étendre leur quartier vertical. Les connexions sont principalement boulonnées plutôt que soudées, et les éléments du kit de pièces de type IKEA sont dimensionnés de manière à pouvoir être retirés du bâtiment dans le monte-charge sans avoir besoin d'ascenseurs temporaires ou d'échafaudages externes. Les niveaux actuellement dépourvus de tels planchers de remplissage ont des connexions prêtes qui permettraient leur insertion si les locataires le souhaitaient. C'est un témoignage de la qualité des espaces de travail que 3XN a créés qu'aucun locataire n'a jusqu'à présent choisi de remplir son atrium, donnant la priorité à la lumière du jour, aux vues et à l'espace social par rapport aux pieds carrés plus occupables.

Le fait que la tour agrandie ait été conçue dans l'optique d'une transformation ultérieure devrait contribuer à la maintenir viable à l'avenir. QQT propose un modèle pour les nombreux immeubles de bureaux démodés du milieu et de la fin du XXe siècle dans les villes du monde entier, démontrant qu'ils peuvent être réinventés plutôt que démolis. Le projet montre que les tours commerciales vieillissantes peuvent être redéfinies pour créer des espaces de travail de classe mondiale, sans l'énorme impact environnemental des nouvelles constructions.

Fred Holt, partenaire de 3XN, est l'un des conférenciers invités à la prochaine édition de Boston de Record on the Road le 20 juin.

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Architecte: 3XN — Kim Herforth Nielsen, fondatrice et directrice créative ; Fred Holt, associé responsable, 3XN Australie ; Jeanette Hansen, Audun Opdal, associés ; Alyssa Murasaki Saltzgaber, chef de projet

Architecte d'enregistrement :BVN

Consultants : BG&E et ADG (structure) ; Arup (m/e/p, feu, façades) ; ASPECT Studios (paysage); Design Research Studio (intérieurs du hall et de la halle); Studio Olafur Eliasson/Studio Other Spaces (œuvres d'art publiques)

Entrepreneur général :Multiplex

Client:AMP Capital

Taille:1,1 million de pieds carrés

Coût:600 millions de dollars

Date d'achèvement:avril 2022

Pierre du podium :Pierre Demah

Vitrage du podium :G.James

Façades :Projets Sharvain

Mur caractéristique du hall :Terrazzo Marbre Australien

Caractéristique Escaliers :Icon Metal, Projets Top Knot

Planchers surélevés :Planchers d'accès ASP

Balustrades vitrées :Ingénierie YAP

Transport vertical :Schindler

Amortisseur de masse accordé :Visotech

Joann Gonchar, FAIA, LEED AP, est rédactrice en chef adjointe chez Architectural Record. Elle a rejoint RECORD en 2006, après avoir travaillé pendant huit ans pour sa publication sœur, Engineering News-Record. Avant de débuter sa carrière de journaliste, Joann a travaillé pour plusieurs cabinets d'architecture et a passé trois ans à Kobe, au Japon, avec le cabinet Team Zoo, Atelier Iruka. Elle a obtenu une maîtrise en architecture de l'Université de Pennsylvanie et un baccalauréat ès arts de l'Université Brown. Elle est autorisée à pratiquer l'architecture dans l'État de New York.