Technique de façades / rétrospective de séminaire
Réseaux thermiques de refroidissement : écologiques et efficaces
Alors que les besoins en chaleur diminuent avec le changement climatique, le refroidissement des bâtiments gagne en importance dans les villes densément bâties. « Réseaux thermiques et refroidissement » était l’un des thèmes principaux du 22 e séminaire IGE de l’Institut für Gebäudetechnik und Energie de la Haute école de Lucerne.
Avec le changement climatique, les centres-villes très denses sont particulièrement touchés par des canicules toujours plus intenses. Les réseaux thermiques acheminant de l’eau froide via des systèmes de tuyauterie pour refroidir des bureaux, des hôpitaux ou des centres de données sont une alternative efficace et respectueuse de l’environnement aux climatiseurs décentralisés. Leur « source de froid » est généralement un lac ou une rivière. En hiver, ces réseaux peuvent être utilisés pour le chauffage à distance.
Andreas Hurni, directeur de Réseaux Thermiques Suisse, a démontré l’importance des réseaux thermiques pour la transition énergétique. En termes d’approvisionnement en froid, il recommande de « mettre le paquet » pour répondre à l’augmentation des besoins d’ici 2050, ainsi que d’exploiter les synergies avec le développement du chauffage à distance pour plus de rentabilité et d’efficacité énergétique.
Alimentation en froid à Zoug, Zurich et Vienne
Les réseaux thermiques pour l’approvisionnement en chaleur et en froid sont déjà une réalité ou sont en cours de réalisation dans de nombreuses villes. Trois intervenants ont ainsi donné un aperçu de projets à Zoug, Zurich et Vienne. Déjà en service, Circulago approvisionne une grande partie de la ville de Zoug en énergie thermique et frigorifique respectueuse de l’environnement. Adrian Steiner, WWZ Energie AG, a présenté les principaux enseignements de cinq années d’exploitation. Il a souligné que la planification du froid était plus compliquée que celle de la chaleur, car si l’émission de chaleur et les degrés-jours de chauffage présentaient une très bonne corrélation, ce n’était pas le cas de l’émission de froid et des degrés-jours de refroidissement.
Burkhard Hölzl, Wien Energie GmbH, a lui aussi puisé dans sa longue expérience. Vienne compte l’un des plus grands réseaux de froid à distance d’Europe et il est en constante expansion. Ce réseau interconnecté entourant la vieille ville utilise l’eau du Danube. M. Hölzl a expliqué que le froid à distance convenait aussi aux bâtiments classés monuments historiques, un point important pour les nombreux bâtiments viennois de ce type. En cours de planification et de construction, CoolCity Zurich couvrira les besoins en chaleur et en froid de nombreux immeubles de bureaux et de services avec de l’énergie renouvelable issue du lac de Zurich dès 2032. Pascal Leumann, ewz Energielösungen, a présenté ce projet de plus de 300 millions de francs de la plus grande ville de Suisse. Sept tunnels sont prévus, dont un microtunnel déjà construit.
Planifier avec le microclimat
Veronika Sutter, du service des constructions de la ville de Zurich, a expliqué que les 12 000 m 2 du Koch Park contribuaient à réduire la chaleur dans la ville grâce à de grands arbres, une gestion intelligente des eaux pluviales avec des réservoirs d’infiltration, des désimperméabilisations de grande surface, des sols clairs et une petite forêt. Markus Koschenz (Haute école de Lucerne) a présenté QKM, un complément au logiciel BIM Revit pour la simulation climatique de quartiers. Celui-ci permet de quantifier l’effet de l’urbanisme sur le microclimat avec des paramètres tels que le rayonnement, l’ombre, le régime des eaux, etc. Le calcul est plus rapide qu’avec les outils conventionnels. M. Koschenz a aussi attiré l’attention sur le CAS Climat urbain de la Haute école de Lucerne.
Projets de recherche de la Haute école de Lucerne
Michael Bayer (Haute école de Lucerne) mène des recherches sur les accumulateurs d’énergie thermiques saisonniers. Il a évoqué les avantages des accumulateurs de chaleur en cascade pour les réseaux de chaleur et de froid : températures flexibles, capacité de stockage adaptable et flexibilité en cas de variation des profils de charge. Timotheus Zehnder (Haute école de Lucerne) a montré comment utiliser plus efficacement le bois de chauffage grâce au refroidissement et à la condensation des gaz de fumée dans les chauffages au bois. L’idéal ? Une solution avec pompe à chaleur à absorption.
Besoin de températures plus élevées pour les femmes
Docteur Dieter Kissling (ifa, Institut de médecine du travail) a parlé des effets de la chaleur sur le corps humain et de la température ambiante idéale. Une température dite agréable dans les bureaux dépend du sexe : selon une formule des années 1960, la plupart des locaux sont refroidis pour répondre aux besoins des hommes (21-22 degrés), mais les femmes ont plutôt froid à ces températures en raison de leur physiologie. Elles gagnent en productivité à des températures plus élevées (26-27 degrés). Sur le plan économique et au vu de la proportion croissante de femmes dans les bureaux, des locaux moins refroidis seraient peut-être plus judicieux.
Ces divers thèmes le montrent : le changement climatique, l’intensification des canicules et les défis qui en découlent préoccupent de nombreux domaines. Des solutions sont en cours d’élaboration, mais il reste encore beaucoup à faire. ■