Projets, Activation thermique
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Activation des éléments de construction via des dalles en béton : la technologie innovante de chauffage et de refroidissement

Avec le campus Liselotte Hansen-Schmidt, inauguré il y a quelque temps, la ville de Vienne a réussi un projet d’avenir. En matière de durabilité écologique et sociale, le bâtiment marque des points et place la barre très haut pour la construction d’écoles.

Activation des éléments de construction via des dalles en béton : la technologie innovante de chauffage et de refroidissement
Sebastian Spaun, directeur de l’Association de l’industrie autrichienne du ciment, à propos des avantages de l’activation des éléments de construction.
Sebastian Spaun, directeur de l’Association de l’industrie autrichienne du ciment, à propos des avantages de l’activation des éléments de construction.

Imaginez une chaude journée de fin d’été. De jeunes enfants courent dans le jardin – parc serait d’ailleurs plus approprié pour décrire le lieu, car les surfaces libres du campus Liselotte Hansen-Schmidt sont immenses. L’aménagement ouvert du site estompe davantage les frontières entre l’école et l’espace public, ce qui est d’ailleurs l’effet escompté. De fait, l’espace libre, conçu pour toutes les classes d’âge, peut être utilisé en grande partie par tous, donc aussi par les riverains ou les visiteurs de la Seestadt. « L’ouverture ciblée de certaines zones au grand public permet à la vie sociale de se dérouler à tout moment de la journée. La transition douce ainsi créée avec l’espace public fait du campus de formation un site vivant pour toutes les tranches d’âge », explique avec fierté l’architecte Christoph Karl lors d’un tour du campus scolaire qui vient d’ouvrir ses portes. Le site du dernier complexe scolaire construit au nord de la Seestadt Aspern, dans le quartier « Am Seebogen », est encore assez calme. Les plus âgés sont déjà assis dans leur classe – agréablement tempérée – et regardent probablement avec envie vers l’extérieur. Le campus a été conçu pour les enfants âgés de quatre à douze ans, juste à côté d’un centre de jeunesse très fréquenté selon les représentants du projet « Aspern die Seestadt Wiens ».

Malgré la chaleur de la journée, il fait agréablement frais dans le bâtiment, bien tempéré. C’est le mix énergétique qui a été mis en œuvre ici selon le concept de Harald Kuster qui rend cela possible : une enveloppe passive, des pompes à chaleur, plus de 70 sondes géothermiques, de l’énergie solaire et une ventilation avec un système de récupération de chaleur très efficace. Grâce à la géothermie associée à l’activation thermique des éléments de construction de la dalle intermédiaire, le bâtiment peut être chauffé et refroidi de manière économique et efficace. Le refroidissement et le chauffage se font via la dalle– et c’était en même temps le défi en termes de planification, comme l’avoue Christoph Karl le sourire aux lèvres : « Le problème c’était l’acoustique, c’est pourquoi nous avions besoin de dalles suspendues – un « no go » jusqu’à présent en rapport avec l’activation des composants. Mais nous y sommes parvenus. » L’architecte Karl s’avoue être un fan de l’activation des éléments de construction et avoir de l’expérience en la matière : « Nous connaissons déjà le système pour l’avoir utilisé dans plusieurs projets – c’est tout simplement le système le plus efficace sur le plan énergétique qui existe. »

Refroidir sans émissions de CO2

Sur la façade, des plantes aident à maintenir le climat ambiant agréable 24 heures sur 24. La chaleur est fournie par la pompe à chaleur, qui est alimentée par l’énergie solaire provenant du toit du bâtiment. Le sol sous le bâtiment sert de source d’énergie au chauffage en hiver. En été, le bâtiment peut être refroidi de manière très efficace, presque gratuitement et sans émissions de CO2, grâce au free-cooling. Pour ce faire, l’excédent de chaleur du bâtiment est simplement évacué dans la terre. Grâce à l’activation thermique de la lourde masse du bâtiment, l’ensemble du campus de formation devient un récupérateur de chaleur. Son enveloppe hautement isolée et étanche à l’air et sa masse de stockage élevée permettent au bâtiment de maintenir sa température constante, même si aucun apport renouvelable n’est possible pendant plusieurs jours (par exemple, photovoltaïque en hiver). Il peut ainsi être approvisionné de manière optimale en énergie renouvelable volatile. En raison de l’approvisionnement énergétique élevé sur place, les coûts énergétiques du bâtiment sont très faibles. Le campus de formation est donc largement autosuffisant sur le plan énergétique et mise exclusivement sur des sources d’énergie renouvelables. Ce qui frappe lorsque l’on visite l’école déjà pleinement opérationnelle, c’est l’odeur neutre qui règne malgré les températures extérieures chaudes, ici pas d’odeur d’école, cette odeur de renfermé qui nous est si familière. Tout est clair, accueillant– en bref agréable.

 

Source : Magazine Zement & Beton, Autriche
Source : Magazine Zement & Beton, Autriche
2sp Bilder: bauteilaktivierung schulen

Neutralité climatique d’ici 2040

Vienne s’est fixé pour objectif d’atteindre la neutralité climatique d’ici 2040. L’abandon des énergies fossiles au profit des énergies renouvelables est un élément central dans l’atteinte de cet objectif. Et les établissements d’enseignement ont un rôle important à jouer à cet égard. Dans le programme gouvernemental, il a été convenu de prendre en compte les défis de la crise climatique et de la chaleur estivale lors de nouvelles constructions et de rénovations ou d’assainissements. Le campus de formation Liselotte Hansen-Schmidt dans la Seestadt constitue un projet phare en ce sens. Le conseiller municipal en charge du climat pour la ville de Vienne, Jürgen Czernohorszky, se montre lui aussi enthousiaste face à ce campus « cool » : « Le campus de formation illustre de façon remarquable comment la protection du climat et l’adaptation au changement climatique peuvent aller de pair grâce à des concepts innovants. L’électricité propre et la chaleur et le froid propres non seulement contribuent à protéger la planète, mais assurent également un climat intérieur agréable. Des solutions énergétiques intelligentes, comme celles mises en œuvre ici à la Seestadt, montrent que nous disposons depuis longtemps des connaissances et des moyens nécessaires pour faire avancer la transition énergétique. »

Le campus se trouve à proximité immédiate du parc Elinor Ostrom à l’ouest et jouxte la Sonnenallee circulaire à l’est. Il est entièrement entouré d’espaces verts et de verdure verticale avec des plantes grimpantes sur la façade. Les terrasses circulaires, qui offrent un espace propice au recueillement, se distinguent aussi tout particulièrement. Fidèle au concept de campus, toutes les classes d’âge peuvent jouer ensemble ici : il y a une école enfantine, différentes classes relevant de l’école obligatoire et une école moyenne, une école secondaire ainsi que des institutions de pédagogie spécialisées. Jusqu’à 1100 enfants et adolescents peuvent être pris en charge tout au long de la journée. Juste à côté du campus, il y a un centre de jeunesse avec un café et une salle de spectacle, ainsi que de nombreux terrains de sport. Tout cela ressemble à une école de luxe. « Non, pas du tout », dit en riant Carl Thümecke de Vasko+Partner qui, en tant que conseiller et gestionnaire de PPP, a bien sûr aussi veillé strictement aux coûts. Le campus de formation a été construit en tant que projet de partenariat public-privé – l’interaction a fonctionné à merveille : « En tant que conseiller PPP, nous nous sommes concentrés sur l’harmonisation de la qualité et de la rentabilité du projet, un défi passionnant pour l’une des plus grandes zones de développement urbain d’Europe. Un tel projet n’est possible que grâce à une excellente collaboration avec tous les acteurs du projet », confirme Monika Anwander de Vasko+Partner.

Un ameublement flexible

Le bâtiment est divisé en trois parties et a été entièrement construit en béton. Au centre se trouvent l’entrée, les escaliers et les espaces communs, tandis que les deux autres parties du bâtiment abritent les classes et les salles d’études. Outre les espaces verts, tous les étages sont dotés de terrasses praticables. Des escaliers extérieurs mènent au jardin à chaque étage, où l’on retrouve d’ailleurs toujours deux classes d’école enfantine et quatre classes d’autres niveau réunies dans des zones éducatives distinctes. « La conception des zones éducatives est fidèle aux dernières connaissances en matière de pédagogie moderne. Plusieurs espaces éducatifs sont regroupés autour d’une surface multifonctionnelle commune, une sorte de « salon » pour les élèves et les enseignants. On peut s’y réunir pour réaliser des projets communs, y passer la pause ou chercher le calme dans l’une des niches de retrait », explique Ute Schaller directrice de l’urbanisme de la ville de Vienne. Chaque surface multifonctionnelle est entourée de balcons et de terrasses qui offrent de la place pour les cours en plein air. Grâce à un ameublement flexible, les locaux peuvent être rapidement modifiés et adaptés aux différentes méthodes d’enseignement.

Projet pilote « ville éponge »

Situé dans le quartier central « Am Seebogen », le campus de formation est facilement accessible et est entouré de parcs et de places urbaines. L’esplanade, bien marquée par un décrochement du bâtiment, s’oriente vers la principale route d’accès de la Seestadt, à savoir la Sonnenallee. Côté jardin aussi, le bâtiment « s’imbrique », grâce à un décalage des éléments de construction, dans un corridor d’espaces naturels traversant le quartier. C’est pourquoi un projet actuel de la ville de Vienne/la planification énergétique se penche sur des recommandations qui ont pour but d’aider à garantir une température ambiante agréable dans le bâtiment en été sans avoir recours à des climatiseurs gourmands en électricité qui, à leur tour, contribuent à réchauffer davantage l’air ambiant. Le projet devrait être achevé prochainement et comprend des recommandations en termes d’action dans les domaines de l’organisation, de la ventilation, de l’ombrage, de la végétalisation et du refroidissement actif. « La crise climatique nous met au défi d’adapter nos bâtiments à de nouvelles conditions. Les recommandations d’action de nos experts en planification énergétique ont pour but d’aider à développer des mesures pour refroidir les établissements d’enseignement », explique M. Czernohorszky, conseiller municipal en charge du climat.

Juste devant l’école, près de 10 000 mètres carrés de surface routière en pavés béton ont été construits. Le principe de la « ville éponge » est testé ici. Cela signifie que l’eau de pluie ne reste pas simplement sur place ou ne s’écoule pas de manière incontrôlée, mais qu’elle s’infiltre et apporte ainsi l’humidité nécessaire au sol, aux arbres et aux plantes. L’eau de pluie est stockée et retenue et reste plus longtemps à la disposition des arbres. Parallèlement, les inondations en cas de fortes pluies sont atténuées ou évitées. « Pour ce faire, une couche faite de gravier grossier ainsi que de matériaux plus fins qui retiennent l’eau sont placés sous les surfaces revêtues dans l’espace routier. Les arbres se présentent comme d’habitude dans des pieds d’arbres, mais sont en contact direct avec les couches de gravier et peuvent s’y enraciner », explique Ute Schaller lors de la visite sur place. L’eau de pluie peut s’écouler dans la couche de gravier grâce à un système de filtrage et les arbres peuvent ainsi en disposer en quantité suffisante et pendant une période plus longue.

Outre les concepts durables et innovants, une des particularités du projet (et les habitants de la Seestadt Aspern s’en réjouissent) est que la ville de Vienne s’est montrée prête à mettre les surfaces libres du campus de formation à la disposition du public 24 heures sur 24. Pour le directeur de l’urbanisme de la ville de Vienne, Bernhard Jarolim, cela va de soi : « L’apprentissage social est essentiel pour les jeunes générations – je me réjouis que nous puissions désormais le soutenir. » En plus de l’aire du campus, il est même possible de jouer sous le tracé du métro – dans des espaces libres accessibles à tous, et ce, gratuitement. Au nord de la Seestadt, un quartier qui fera certainement autant de bien aux habitants et aux usagers qu’au climat est donc en train de voir le jour.

Remarque : ce texte est tiré de la publication Zement & Beton (en allemand) et nous a été gracieusement mis à disposition.

Campus Liselotte Hansen-Schmidt
(pouvant accueillir 1100 enfants)

  • École enfantine
  • École obligatoire
  • École moyenne
  • Institutions de pédagogie spécialisée
  • Centre de jeunesse avec salle de spectacle
  • Surfaces libres : jardins, jardins en façade et vastes toits-terrasses
  • Espaces périphériques : places et espaces verts avec aires de jeux
  • Des espaces verts dans la surface libre à usage multiple sont également à la disposition des habitants à l’extérieur

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