Normes et guides en matière d’adaptation pour les infrastructures et les bâtiments nordiques dans le pergélisol

Entre 2016 et 2021, l’Association canadienne de normalisation (Groupe CSA) a élaboré et publié une nouvelle série de quatre normes et guides en matière d’adaptation pour les infrastructures et les bâtiments nordiques dans le pergélisol. 1) Guide technique : Infrastructure dans le pergélisol : lignes directrices pour l’adaptation au changement climatique (CSA PLUS 4011:19); 2) Guide technique : considérations relatives à la conception et à la construction des fondations dans les régions de pergélisol (CSA PLUS 4011.1:19); 3) Fondations à thermosiphon de bâtiments construits dans des régions pergélisolées (CSA S500:21); et 4) Modérer les effets de la dégradation du pergélisol sur les fondations de bâtiments existants (CSA S501:21).

Le financement pour l’élaboration de la norme provient du Conseil canadien des normes (CCN), dans le cadre de l’Initiative de normalisation des infrastructures du Nord (ININ), avec la contribution du Comité consultatif du Nord.

L’objectif de ces documents consiste à fournir aux intervenants des renseignements sur les impacts potentiels des changements climatiques sur les infrastructures dans les régions à pergélisol du Canada. Il est reconnu que les conséquences des changements climatiques pourraient être plus importantes sur les terrains à pergélisol que sur les terrains des régions tempérées. Les personnes qui participent à l’élaboration, à la conception, à l’acquisition, à la construction et à l’exploitation d’infrastructures dans les régions à pergélisol pourraient bénéficier des connaissances actuelles sur les impacts potentiels des changements climatiques sur ces activités.

La présente étude de cas porte sur la norme CSA S501:21. Cette norme a été élaborée en collaboration avec des représentants des gouvernements territoriaux, du gouvernement fédéral, d’universités, du secteur privé et d’organismes gouvernementaux des communautés nordiques.

La présente norme a été préparée par le groupe de travail sur la dégradation du pergélisol, sous la direction du Comité technique sur les infrastructures bâties du Nord et du Comité directeur stratégique sur les normes de construction et d’infrastructures civiles. La norme a été officiellement approuvée par le Comité technique. Cette norme a été élaborée conformément aux exigences du Conseil canadien des normes relatives aux Normes nationales du Canada. Elle a été publiée en tant que Norme nationale du Canada par Groupe CSA.

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Comprendre et évaluer les impacts

Le réchauffement et (ou) le dégel du pergélisol dus aux changements climatiques ont été constatés partout dans le Nord. Les données canadiennes les plus complètes sur les températures du sol dans le pergélisol proviennent de la vallée du fleuve Mackenzie et des côtes de l’Arctique occidental. Des augmentations d’environ 3 °C dans les 10 m supérieurs du sol ont été enregistrées depuis 1970 près de la côte ouest de l’Arctique, et des changements absolus ont été mesurés jusqu’à des profondeurs de plus de 50 m. Par endroits, le réchauffement du sol a encore augmenté en raison d’autres conséquences attribuables aux changements climatiques, comme la croissance de la végétation et une couverture de neige plus épaisse.

La dégradation du pergélisol peut avoir de nombreuses causes. Par contre, le réchauffement accru dans l’Arctique est à l’origine de menaces importantes pour les communautés nordiques. Lorsqu’il y a dégradation, les bâtiments et structures qui ont des fondations sur ou dans le pergélisol peuvent subir des dommages ou des dégâts importants.

Déterminer les actions

Cette norme est ordonnée selon la progression des étapes à suivre pour modérer les effets de la dégradation du pergélisol des structures existantes :

  1. mesures préventives et proactives de maintien du pergélisol sous les structures et bâtiments existants et à côté de ces structures et bâtiments, y compris la surveillance pour vérifier leur efficacité;
  2. évaluation des structures touchées par le changement des conditions du pergélisol. Cela comprend, notamment, les étapes suivantes :
    1. distinction entre les symptômes de dégâts importants aux bâtiments ou structures causés par la dégradation du pergélisol de ceux liés aux mouvements saisonniers du gel au sol;
    2. étude des conditions du site et des structures;
    3. mise en place d’un programme de surveillance; et
    4. production d’un rapport d’évaluation final qui expose d’autres mesures d’atténuation pour la structure, des recommandations de mise en œuvre des mesures d’atténuation adéquates; et l’élaboration d’un plan de mise en œuvre.
  3. atténuation de la dégradation du pergélisol et de ses effets sur les structures existantes, s’il y a lieu, y compris la surveillance pour vérifier la performance.

Les stratégies possibles pour modérer les effets de la dégradation du pergélisol sur les structures ou les bâtiments existants dépendent de conditions propres au site. Cette norme exige donc que l’utilisateur fasse preuve de souplesse.

Mise en oeuvre

Cette norme couvre les stratégies suivantes pour maintenir le pergélisol ou atténuer la dégradation du pergélisol liée aux bâtiments ou aux structures existants :

Techniques agissant sur le site :

  • drainage et nivellement sur le site;
  • gestion du recouvrement de la neige; et
  • protection solaire ou changement d’albédo.

Techniques agissant sur les fondations :

  • ventilation;
  • isolation au sol;
  • ajustement et nivellement des fondations; et
  • réfrigération mécanique et thermosiphons.

Application

Cette norme s’adresse :

  1. aux propriétaires et exploitants de bâtiments ou de structures qui peuvent être touchés par la dégradation du pergélisol;
  2. aux propriétaires et exploitants d’autres infrastructures communautaires (p. ex., le réseau d’évacuation d’eau) pour lesquelles il est important de maintenir le pergélisol ou de remédier à sa dégradation;
  3. aux entrepreneurs en construction qui mettent en œuvre des interventions techniques;
  4. aux professionnels de la conception et examinateurs (ingénieurs-conseils, architectes et personnel des services techniques territoriaux ou régionaux) qui conçoivent, évaluent, approuvent et supervisent la mise en œuvre des interventions techniques;
  5. aux éducateurs, à des fins de transfert de connaissances; et
  6. aux organismes de réglementation, p. ex., les inspecteurs en bâtiment.

Résultats et suivi des progrès

La norme offre des conseils sur la surveillance et l’évaluation de la performance à long terme des fondations dans le contexte des changements climatiques.

Les données du programme de surveillance dirigée devraient être utilisées comme base de comparaison avec les données de surveillance de la performance afin d’évaluer à quel point les mesures d’atténuation mises en œuvre ont été efficaces.

La surveillance de la performance suivra généralement la méthodologie définie dans le plan d’entretien de la fondation; cependant, le plan devrait être mis à jour pour inclure les considérations supplémentaires spécifiques au site qui pourraient avoir été introduites par les activités d’atténuation pour la fondation. Cela pourrait comprendre ce qui suit :

  1. effectuer des inspections visuelles de routine;
  2. consigner et évaluer les points de contrôle des fissures;
  3. effectuer des relevés de l’élévation des planchers et des éléments de fondation;
  4. assurer une surveillance thermique du sous-sol, des espaces d’air ouverts et des planchers;
  5. effectuer des vérifications de l’étanchéité des systèmes d’approvisionnement en eau et d’évacuation des eaux usées;
  6. surveiller les eaux de surface et les eaux souterraines; et
  7. assurer une surveillance opérationnelle des thermosiphons ou d’autres techniques de refroidissement, s’ils sont présents.

Les données de surveillance de la performance doivent être évaluées par un professionnel qualifié sur une base régulière.

Ressources

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Ressources supplémentaires :