ÉVÉNEMENTS
Install Magazine 965 – novembre 2019

Coup d’oeil dans les coulisses d’un bâtiment modèle

Ce n’est pas un hasard si le symposium sur les pompes à chaleur s’est tenu dans le bâtiment Herman Teirlinck à la zone du canal à Bruxelles. Ce centre administratif du gouvernement flamand de 48.000 m² est le plus grand bureau passif de Belgique. Il a décroché le plus haut score de quatre étoiles en matière de durabilité d’après le ‘Manuel d’évaluation d’immeubles de bureaux’ du gouvernement flamand. Ce concept technico-énergétique est une réalisation de Boydens Engineering.

Casser la structure en bloc

La durabilité commence par un concept adapté. Le bureau d’architectes Neutelings-Riedijk ne voulait pas construire un bloc massif et a opté pour une structure articulée avec des incisions et une tour. Ce concept offrait la possibilité d’intégrer des jardins intérieurs. Cette approche offre de nombreux avantages. Tout d’abord, les postes de travail sont proches des fenêtres et de la lumière naturelle. L’agencement est spécifique : au lieu d’avoir une surface étendue, les étages de bureaux sont agencés en angles et ont une vue par les fenêtres.

Une rue intérieure traverse le bâtiment au rez-de-chaussée, et relie les atria aux jardins intérieurs. Cet axe central est dans le prolongement de la rue intérieure de l’Entrepôt royal situé en face du bâtiment Herman Teirlinck sur le site Tour & Taxis. Cela donne un caractère ouvert au bâtiment. Ces espaces ne sont pas climatisés. Un système de volets dans le plafond des atria permet d’évacuer la chaleur via un tirage naturel.

Le concept Geotabs pour un climat intérieur durable

La charge basique est couverte par un système Geotabs : l’activation du noyau de béton est combinée à une pompe à chaleur avec stockage du chaud/froid dans un aquifère dans le sol. Dans le cas présent, il s’agit de quatre paires de sources et d’un débit de 12 m³/h. Cette solution est aussi utilisée pour le rafraîchissement passif en été. Les pompes à chaleur sont trois unités Waterkotte de 175 kW chacune. L’installation est complétée par trois chaudières au gaz Ygnis de 300 kW chacune. Ces dernières sont d’abord utilisées pour produire de l’eau chaude sanitaire. Le bâtiment possède un restaurant d’entreprise et une grande cuisine dont la demande en eau chaude est importante. Cette installation dessert aussi les douches. Les chaudières peuvent faire office de back up pour le chauffage ou l’absorption de pics. Si la température de consigne ne peut pas être fournie par les pompes à chaleur, les chaudières augmentent alors la température de départ de 2-3°C.

L’activation du noyau de béton fournit le confort basique. Les températures de départ sont proches de la température ambiante souhaitée. L’effet autorégulant du système est ainsi utilisé au maximum. Le réglage local a lieu selon la température de retour. Si la différence de température entre le retour et le point de consigne est trop importante, la commande locale de la vanne est ajustée.

La ventilation pour un réglage précis

L’activation du noyau de béton réagit lentement aux charges internes fluctuantes. Bien que l’effet autorégulant absorbe une grande partie des fluctuations, le réglage précis de la température est effectué par le système de ventilation à débit variable. Un réglage dense est ici possible. L’ensemble du plafond est divisé en une grille de carrés de 7 x 7 m. Chaque cellule dans la grille est équipée d’un déflecteur acoustique. Une nécessité pour le confort acoustique : les plafonds suspendus fermés sont exclus afin de ne pas gêner l’échange thermique avec la masse du bâtiment dans le cadre de l’activation du noyau de béton. Chaque réflecteur est équipé d’un éclairage led, et d’une batterie de capteurs pour la détection de présence et la commande de la lumière du jour. La qualité de l’air intérieur, la température et l’humidité relative sont mesurées dans chaque espace à l’aide de capteurs distincts posés aux murs. Le système de gestion des bâtiments regroupe les cellules en zones de réglage. Le bâtiment peut donc être piloté par espace. La ventilation a lieu par le plancher surélevé qui héberge les conduits de service.

Un rafraîchissement adiabatique pour l’air de ventilation

Un système d’activation du noyau de béton avec stockage de chaud/froid fonctionne mieux à long terme, lorsque les besoins en chaleur/froid sont équilibrés. Dans le cas du bâtiment Herman Teirlinck, la demande de rafraîchissement est supérieure à la demande de chauffage, ce qui n’est pas exceptionnel pour des bureaux modernes bien isolés. Pour pallier la différence de manière écologique, des centrales de traitement d’air de Menerga avec rafraîchissement adiabatique indirect sont utilisées.

Les centrales sont équipées d’un échangeur thermique à plaques en plastique. Avant que l’air évacué ne pénètre dans l’échangeur thermique, il est refroidi de manière adiabatique par pulvérisation d’eau. Cela augmente l’effet de l’échangeur thermique parce que la différence de température entre l’air frais et l’air évacué est plus importante. Lors d’un air extérieur à 32°C, on obtient une température de 21°C après l’échangeur thermique.

Etant donné que seul l’air évacué est humidifié, il n’y a pas de contact direct entre l’air évacué et l’air frais, et donc pas de risque sanitaire pour l’air insufflé. Suite à cela, l’eau de pluie purifiée peut être utilisée. Aucune eau potable n’est donc gaspillée pour le refroidissement. Tout ceci rend cette technologie particulièrement écologique pour le réglage de la température : il n’y a pas de rafraîchissement actif et l’eau peut être réutilisée. De plus, le potentiel de la géothermie peut être utilisé de manière optimale, sans compromettre l’équilibre thermique du sol.

Par Alex Baumans