ETH Départment Biosystèmes
Le Département Biosystèmes (D-BSSE) de l’EPF Zurich étudie les processus complexes dans les cellules et organismes. Une possible application à l’avenir est la reprogrammation de fonctions cellulaires pour influencer l’évolution de maladies. Mais les processus de production industriels et leur impact sur l’environnement pourraient aussi être modifiés avec les travaux de recherche du BSSE.
Le nouveau campus du département Biosystèmes de l’EPF Zurich se trouve à Bâle, près de l’université de Bâle et de son centre de biologie et de pharmacie, ainsi que des cliniques universitaires. Les chercheurs de l’EPF peuvent ainsi suivre les approches interdisciplinaires nécessaires pour leurs travaux en biologie systémique et synthétique. Jusqu’à 600 collaborateurs(trices) et 100 étudiant(e)s pourront occuper cet espace.
La technique du bâtiment doit répondre à des exigences complexes très variées. Pour la réalisation, on a donc recherché un partenaire capable de remplir les plus hautes exigences en termes de conduite de projets, de compétences du personnel et de qualité du travail. Klima SA a reçu en 2019 l’ordre de réaliser le chauffage et le froid, l’alimentation en vapeur et celle de l’aire, la ventilation, la climatisation et le sanitaire. L’expérience de l’équipe acquise dans des projets similaires a également joué un rôle dans l’attribution des travaux.
Technique du bâtiment pour le D-BSSE
La planification du projet a tenu compte des exigences de plusieurs normes en matière de construction durable et écologique: Minergie-ECO, «Bonne qualité de l’air intérieur», les objectifs de la voie SIA vers l’efficacité énergétique (SEE) et «Des bâtiments pour la Société à 2000 watts». Pour cette raison, l’alimentation en énergie du bâtiment se base de façon primaire sur la dissipation de chaleur des propres refroidisseurs en circuit fermé, fournissant 1 100 kW d’énergie de chaleur.
Chauffage et froid
Pour l’apport complémentaire en chaleur (880 kW) et en froid (1 300 kW), le D-BSSE est raccordé à l’alimentation de l’aire du biocentre situé à proximité. Ce n’est qu’en troisième lieu que l’énergie fournie par le réseau d’eau chaude IWB (Industrielle Werke Basel) est exploitée, avec 170 °C / 300 kW. Ce réseau est essentiellement utilisé pour le traitement de l’eau chaude avant de contribuer à la répartition du chauffage.
Selon l’utilisation, les locaux du D-BSSE sont alimentés de façon variable en chaleur: une climatisation de base est assurée par le chauffage au sol et les éléments thermoactifs. En particulier les bureaux sont munis de plafonds chauffants-rafraîchissants. En outre, le patio et la réception des marchandises au 2e niveau de sous-sol sont régulés par un rideau d’air de porte. Dans les laboratoires, des aérothermes établissent les températures ambiantes respectives avec une plus grande précision.
Deux machines frigorifiques (d’une puissance respective de 800 kW) exploitées avec le réfrigérant ammoniac, écologique, assurent l’alimentation primaire du bâtiment en froid. Par ailleurs, jusqu’à 1 300 kW de froid sont fournis par le biocentre. Cette énergie est surtout utilisée dans les laboratoires (1 010 kW), les refroidisseurs d’air des monoblocs (890 kW), le froid industriel (530 kW) et les salles de serveurs (210 kW). La chaleur dissipée des machines frigorifiques est en grande partie remise à la disposition du système de chauffage à travers des échangeurs thermiques à plaques ou passe par les refroidisseurs en circuit fermé sur le toit.
Ventilation
Le système de ventilation se compose de 41 monoblocs, dont la plupart se situent au 1er niveau de sous-sol. Dans la technique centrale sur le toit, ils occupent 90 % de la surface au sol. En vue de la récupération de chaleur, toutes les installations de ventilation sont raccordées à un système double flux, qui transmet la chaleur accumulée de l’air vicié aux installations d’air fourni. Le réseau de récupération de chaleur constitue à cet égard une unité hydraulique dans laquelle la chaleur de chaque unité d’air vicié peut être amenée à chaque unité d’air frais.
Sanitaire
Les installations sanitaires englobent l’alimentation en eau complète du bâtiment: WC sur tous les étages, cuisine gastronomique, kitchenettes et raccords dans les laboratoires. Ces derniers sont en plus alimentés en eau déminéralisée et en eau adoucie déminéralisée. Pour la sécurité des personnes dans le bâtiment, on a posé des conduites d’eau homologuées antifeu. On a installé les raccords pour les douches d’urgence dans les laboratoires afin que le personnel puisse immédiatement se laver en cas d’accident (par exemple avec des acides).
Vapeur pure pour les laboratoires
Pour stériliser les outils de travail dans les laboratoires, on utilise des autoclaves et machines à laver mis en place par le donneur d’ordre, ainsi que des installations (eau pour injection) avec de la vapeur pure. Issue de l’eau déminéralisée, la vapeur pure est en grande partie exempte de microorganismes et de minéraux qui empêcheraient une stérilisation correcte. La vapeur pure est générée par deux chaudières à vapeur électriques de 358 kW et avec 4,0 bars (au-dessus de la pression atmosphérique) au 2e niveau de sous-sol, d’où elle est amenée dans les laboratoires. Le condensat impur produit par les autoclaves et les installations WFI est transporté jusqu’au collecteur. La chaleur résiduelle est récupérée par le système de récupération.
Travaux de réalisation exigeants
L’exécution des travaux a exigé des efforts particuliers du personnel: par moments, de nombreux installateurs étaient simultanément actifs sur le chantier. Parfois, jusqu’à 30 personnes issues de tous les corps de métier. A cela s’ajoute le calendrier de réalisation. C’est ainsi, par exemple, que l’alimentation en air par le biocentre et l’IWB a été réalisée par étapes. L’installation des 15 monoblocs au sous-sol a également nécessité une attention particulière: on a d’abord installé sur le sol les conduites pour l’alimentation en chaleur de l’aire. Puis on a monté une structure en acier servant de faux-plancher pour les monoblocs, directement installés dessus.
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