Béton recyclé, Construction d’infrastructures
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L'UIOM d'Emmenspitz est composée à 60% de béton recyclé

L'usine de traitement des ordures ménagères d'Emmenspitz à Zuchwil (SO), qui sera achevée au premier trimestre 2025, a reçu le "best architects 26 award" dans la catégorie des bâtiments d'infrastructure. Le projet de l'installation a été conçu par le bureau d'architectes et d'ingénieurs Penzel Valier de Zurich, qui a remporté le mandat d'étude pour le remplacement de l'UIOM en 2017.

L'UIOM d'Emmenspitz est composée à 60% de béton recyclé

A propos du projet :

La conception de l'UIOM se distingue par une forme générale calme et puissante, divisée en un socle massif en béton et une structure métallique légère recouverte d'environ 3'000 modules photovoltaïques. Environ 53'000 mètres cubes de béton, dont 60 pour cent de béton recyclé et 6'600 tonnes d'armatures ont été utilisés dans l'UIOM d'Emmenspitz. Pour 90 pour cent du ciment utilisé, il s'agit de CEM II/B avec une empreinte carbone optimisée. Les plans de coffrage et d'échelonnement des structures en béton ont été établis en étroite collaboration entre Penzel Valier et AFRY pendant l'élaboration du projet. Une particularité est la structuration des façades avec des inserts en pierre calcaire du Jura : les plaques de pierre naturelle aux tons chauds ont été placées directement dans le coffrage pendant le processus de bétonnage.

Johannes Süssbier est ingénieur diplômé en architecture, chef de projet et membre de la direction élargie de Penzel Valier. Il a étudié à l'université de Stuttgart et a approfondi ses connaissances dans le domaine de la construction numérique à la FHNW. (Photo : Penzel Valier)
Johannes Süssbier est ingénieur diplômé en architecture, chef de projet et membre de la direction élargie de Penzel Valier. Il a étudié à l'université de Stuttgart et a approfondi ses connaissances dans le domaine de la construction numérique à la FHNW. (Photo : Penzel Valier)

Nous avons pu interroger Johannes Süssbier sur ce projet hors du commun.

L'UIOM d'Emmenspitz ressemble à un bateau de croisière avec une coque robuste et un pont supérieur filigrane : quelle est l'idée conceptuelle qui se cache derrière cette structure claire ?
Le nouveau bâtiment de l'usine de traitement des ordures ménagères se dresse comme une grande forme à forte valeur d'identification dans le paysage allongé de l'Aar au pied du Jura. En tant que sculpture en béton aux formes plastiques, le corps du bâtiment intègre les différentes fonctions de l'installation de traitement et les réunit en un volume monolithique d'environ 50 mètres de haut. La division de la centrale électrique proprement dite en un socle et une machine posée dessus illustre les rapports fonctionnels et clarifie en même temps les proportions de la benne à ordures. Les lignes de combustion construites sur le socle massif sont entourées d'une enveloppe métallique légère, comme une carrosserie dans la construction automobile. La transition entre le béton et la façade légère est différenciée par une bande de verre transparente qui permet de voir les fours d'incinération.

45'000 mètres carrés de béton apparent caractérisent l'installation : comment avez-vous réussi à donner à une si grande surface ce relâchement visible ?
Pour donner aux grandes surfaces de béton un aspect chaleureux et spécifique au lieu, la façade est structurée par des inserts de pierre naturelle, caractéristique de la région. La structuration est assurée par des plaques insérées dans des bandes horizontales. Elles s'étendent à la hauteur des niveaux d'étage et font le tour du bâtiment à une distance de 5,40 mètres. Les bandes donnent ainsi une échelle à l'installation et représentent à l'extérieur la structure interne du grand volume. De plus, la façade en béton apparent est rythmée par un coffrage régulier à grande échelle avec des baguettes trapézoïdales insérées et des trous d'attache en creux qui ordonnent et relient en même temps la grande forme plastique. Tous les éléments de la façade, tels que les fenêtres, les portes, les portails et les grilles de protection contre les intempéries, sont placés sur la façade en béton, ce qui permet d'alléger les grandes surfaces de la façade.

Le béton est considéré comme un matériau de construction à forte empreinte carbone : comment avez-vous réussi à réduire cette empreinte ?
La grande façade photovoltaïque sur tous les côtés de la halle de traitement, avec ses quelque 5 400 mètres carrés, est un emblème du tournant énergétique. La nouvelle installation apporte en outre une contribution importante sur la voie d'une société durable. Les déchets ne sont pas simplement brûlés, mais valorisés : il est possible d'alimenter 42'000 ménages en électricité et 12'000 en chaleur. Toutefois, cela ne se nourrit que de l'incinération des déchets, l'installation photovoltaïque n'est pas encore prise en compte ici. Ces chiffres se basent sur une quantité de déchets de 220'000 tonnes, mais il est désormais permis d'en produire 265'000 tonnes. Les matériaux recyclables sont récupérés et réintroduits dans le circuit. Le nouveau bâtiment de Kenova doit refléter ces approches durables. Dans le même temps, le bâtiment à caractère infrastructurel, en tant que construction en béton visible, doit offrir et rayonner la robustesse. Le béton a donc été utilisé partout où il était nécessaire pour des raisons techniques et statiques ou pour assurer l'aptitude à l'emploi, la durabilité ou la protection contre l'incendie.

Afin de réduire au mieux l'empreinte carbone, il a été évalué avec précision dans le cadre de la planification que du béton recyclé serait utilisé chaque fois que cela était techniquement possible. Grâce à une planification prévoyante, près de 60% du volume total de béton a pu être réalisé en béton recyclé. En outre, lors du choix du béton primaire utilisé pour les éléments de construction soumis à de fortes contraintes statiques, ainsi que pour la façade, il a été veillé à ce que celui-ci présente une empreinte carbone aussi faible que possible.

Pour la construction de l'UIOM d'Emmenspitz, 53 000 mètres cubes de béton ont été utilisés : Comment réussir la réalisation d'un tel cubage ?
Le grand cubage en béton de la Kenova a nécessité une planification particulièrement approfondie dès la phase de projet. Le schéma de coffrage de la façade de type 4.1.4 a été planifié par Penzel Valier dès le projet de construction, en collaboration avec les ingénieurs civils d'Afry, et les interfaces ont été harmonisées avec le planning des étapes. La planification et la définition anticipées du schéma de coffrage et des étapes de bétonnage ont permis, lors de l'appel d'offres et de la planification de l'exécution, de livrer les plans et les modèles sur le chantier de manière efficace et ciblée, et de respecter les délais de préparation du travail du maître d'œuvre. L'utilisation de modèles BIM a permis une coordination précoce avec la technique des procédés et du bâtiment, par exemple dans le cadre de la planification des évidements basée sur des modèles, et a soutenu de manière ciblée la vaste planification du gros œuvre.

Quelle a été l'influence de la BIM sur le déroulement des travaux ?
L'application de la méthode BIM et la planification basée sur des modèles qui en découle ont constitué une grande valeur ajoutée pour tous les planificateurs impliqués dans le projet. L'échange régulier et hebdomadaire de tous les modèles spécialisés, de l'avant-projet jusqu'à l'exécution, a permis à tous les planificateurs de réaliser une planification continue et a simplifié la coordination vaste et complexe des différents corps de métier. L'utilisation des modèles par le maître d'ouvrage, la direction des travaux, les entrepreneurs et les planificateurs a permis d'organiser efficacement le déroulement des travaux en tenant compte de toutes les interdépendances.

Comment est née l'idée d'aménager un espace d'observation au sommet de la cheminée de 80 mètres de haut et qui peut y accéder ?
Penzel Valier a accordé une grande importance au guidage des visiteurs dès la conception du projet dans le cadre du mandat d'étude. Selon le principe d'une "promenade architecturale", l'idée d'un circuit qui mène à pied à travers le site et ses environs a vu le jour. Le long de cet itinéraire, les attractions architecturales sont mises en scène et les fonctions centrales de l'usine de traitement des déchets sont perceptibles : de la livraison des déchets à la production d'énergie et à l'architecture, en passant par les cycles de matières et de processus. Selon notre proposition, la montée vers le point de vue "Bellevue" au sommet de la cheminée constitue la conclusion éclatante de la visite. Depuis la plateforme vitrée, on peut apprécier la hauteur de l'installation et son intégration particulière dans le paysage au confluent de l'Aar et de l'Emme, la proximité immédiate de la ville baroque de Soleure, l'encadrement spatial et paysager par les versants sud du Jura et la vue sur les Alpes bernoises. La centrale électrique, en tant que sculpture à grande échelle, s'inscrit comme un point de repère et devient elle-même un lieu marquant dans la structure du paysage, que l'on peut découvrir et escalader.

Faits et chiffres sur l'UIOM d'Emmenspitz

Lieu :
Nouveau bâtiment

Catégorie de construction (SIA 102) :
Installations énergétiques

Type de tâche :
Nouvelle construction

Type de procédure :
Concours

Forme de passation de marché :
Procédure sélective

Coûts de construction en CHF (SIA 416) :
506000000

Surface de plancher en m2 (SIA 416) :
44000

Planification :
2017 -> 2024

Mise en service :
2025

En savoir plus sur le béton:

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