Gestion optimisée des fluides pour un centre de recherche

La reconstruction de l'UFR de médecine et de pharmacie de Reims a été décidée par le conseil régional de Champagne-Ardenne, maître d'ouvrage de l'opération, après une étude de faisabilité qui a montré la difficulté de rénover les bâtiments existants. De type poteaux-poutres en béton armé avec une façade légère, leur déconstruction fera l'objet d'une opération à part entière pour laisser place à des parkings et des espaces verts. « Comme il n'y a pas eu d'opération à tiroir, expliquent les architectes Eric de Cormis et Frédéric Métrich du cabinet RTR, l'UFR a pu continuer à fonctionner normalement pendant la phase de travaux. »

Le projet comprend un centre de recherche sur les biomolécules (8 000 m2), une bibliothèque universitaire (3 000 m2) et l'UFR de médecine et de pharmacie (16 000 m2).

Ossature de type poteaux-poutres en béton armé

Les bâtiments comprennent sept niveaux, dont un réservé aux équipements techniques, et sont en partie enterrés en raison d'un dénivelé de 9 m avec la rue. Eric de Cormis et Frédérich Métrich insistent sur « la disposition des nouveaux bâtiments qui établit un lien étroit avec l'hôpital, situé à proximité immédiate. Ainsi, les déplacements des médecins sont facilités ».

Cela se traduit, par exemple, par une rue intérieure couverte qui dessert les locaux d'enseignement et les amphithéâtres, répartis sur quatre niveaux. Les architectes ont retenu une large verrière équipée d'un double vitrage feuilleté et uniquement de la plaque de plâtre pour les façades intérieures. Une surtoiture recouvre cette aile de l'établissement.

« La structure de l'édifice, qui repose sur des fondations superficielles, est classique avec une ossature de type poteaux-poutres en béton armé, associée à des prédalles ou des dalles pleines », remarque Didier Adam directeur de l'entreprise Thouraud, chargée du gros oeuvre. Les escaliers et les pignons sont en béton gris coulé en place. « Comme les pignons restent apparents, précise Didier Adam, nous avons utilisé des peaux en bois pour les coffrages et procédé à un calepinage pour aligner les joints. Le temps de vibrage comme l'étanchéité en pied de banche ont fait l'objet d'un soin particulier. »

Une pompe à vapeur d'eau

Seul l'amphithéâtre a nécessité des portées de 10 m avec l'emploi de dalles alvéolées et la réalisation de voiles de grande hauteur, coulés en place. Une partie des façades est composée de panneaux préfabriqués en béton coloré par des agrégats noirs. Une lasure appliquée superficiellement homogénéise le fond.

« La phase la plus délicate du projet a porté sur les équipements techniques que nécessite un tel bâtiment, notamment la production d'énergie et la distribution des fluides pour les activités de recherche », indique Bernard Rousseau du BET Atecba. « Nous n'avons pas retenu une installation de cogénération, compte tenu de consommations ponctuelles d'électricité.

Après une étude comparative, nous avons choisi une chaufferie équipée de trois générateurs fonctionnant au gaz naturel et totalisant une puissance de 3 MW. Le temps de retour de l'investissement est faible puisqu'il est inférieur à cinq ans » (voir encadré).

La première chaudière, d'une puissance de 1 MW, est une pompe à vapeur d'eau fournie par le fabricant français Seccacier. Elle est dotée d'un récupérateur à condenseur en acier inoxydable et d'un échangeur massique en tissu poreux, assurant le transfert de l'enthalpie des fumées vers l'air comburant. Le rendement annuel de la chaudière atteint 107 % sur PCI (pouvoir calorifique inférieur). Elle est complétée par deux chaudières Viessmann « Turbomat » d'une puissance unitaire de 1 MW. Les brûleurs à air soufflé sont modulants.

La chaufferie alimente sept sous-stations réparties dans les bâtiments. Le chauffage est assuré dans la bibliothèque, l'atrium et le hall par des panneaux rayonnants en plafond, parcourus par de l'eau chaude.

En revanche, dans les locaux d'administration, les laboratoires et les salles, le chauffage est assuré de façon plus classique par des radiateurs en acier.

Traitement d'air à débit variable

Des besoins de traitement d'air relativement importants mais aléatoires sont générés par les sorbonnes (au nombre de 107) et des hottes placées dans les laboratoires. Afin de diminuer les volumes d'air traités, les sorbonnes sont équipées de systèmes à débit variable pilotés par des variateurs de fréquence. Cette disposition permet de travailler, en moyenne, à seulement 30 % du débit nominal qui atteint 160 000 m3/h.

Toujours par souci d'économie, la distribution de froid pour les chambres de conservation (une trentaine) n'est pas réalisée en détente directe mais par un circuit parcouru par de l'eau glycolée produite par deux groupes frigorifiques à condensation par air : le premier, d'une puissance de 240 kW fonctionne en mode positif (+ 5 °C à + 10 °C) et le second, de 195 kW fonctionne en mode négatif (- 6 °C à + 2 °C). Un dispositif à batteries récupère une partie de l'énergie.

Enfin, un système de gestion technique, exploité sous Windows et relié aux contrôleurs par un bus, gère les équipements techniques du bâtiment dédiés au chauffage, la ventilation, l'éclairage.

Le montant du projet, d'une surface de 27 300 m2 (SHON) s'élève à 219 millions de francs TTC, dont 145 millions de francs de travaux. Le lot gros oeuvre s'élève à 46 millions de francs et celui concernant les fluides et les équipements de laboratoire à 53 millions.

t FICHE TECHNIQUE

Maître d'ouvrage : conseil régional de Champagne-Ardenne.

Maître d'oeuvre : cabinet d'architecture RTR (Eric de Cormis, Frédéric Métrich, Gérard Ragot), Jean-Claude Chardon, associés au BET Acteba.

BET : SEEBI. OPC : OTH.

VRD-terrassement : groupement Screg-Jean Lefebvre.

Gros oeuvre : Thouraud (Tarmac).

Charpente : Sollier Soudure.

Couverture-bardage : Métalliers champenois.

Menuiserie extérieure : Paralu.

Façade : Rinaldi Structal.

Chauffage-climatisation-plomberie : Coprecs.

Electricité : SEEI-Spie.

Equipements de laboratoire : Siab.

Bureau de contrôle et coordination santé sécurité : Afitest.

SPS : Aficoor.

PHOTOS :

UNE RUE INTERIEURE couverte dessert les locaux d'enseignement et les amphithéâtres, répartis sur quatre niveaux. Une large verrière équipée d'un double vitrage feuilleté apporte un éclairage zénithal. Les façades intérieures sont réalisées à partir de plaques de plâtre.

LA STRUCTURE DE L'EDIFICE, qui repose sur des fondations superficielles, est classique avec une ossature de type poteaux-poutres en béton armé, associée à des prédalles ou des dalles pleines. Seuls les amphithéâtres ont nécessité l'emploi de dalles alvéolées.

UNE PARTIE DES FACADES est composée de panneaux préfabriqués en béton coloré par des agrégats noirs. Une lasure appliquée superficiellement homogénéise le fond.

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