Faire progresser les sciences de la vie : Le nouveau département de biomédecine à l'Université de Bâle

Le nouveau bâtiment du Life Science Campus sur le site de Schällemätteli à Bâle offrira à quelque 70 groupes de recherche un nouveau lieu de travail moderne à proximité immédiate des hôpitaux universitaires. Le nouveau bâtiment de recherche offre environ 35 000^mètres carrés d'espace, répartis sur deux sous-sols et huit étages, pour environ 700 employés et 200 étudiants.

À l'exception du bâtiment principal, les locaux sont climatisés de manière standard avec des voiles de chauffage et de refroidissement. Des systèmes d'éléments de construction thermoactifs (TABS) sont utilisés dans les plafonds en béton. La faisabilité d'un mur-rideau ventilé par l'arrière a été analysée à l'aide de simulations thermoénergétiques couplées et de simulations de flux numériques. Pour des raisons thermiques et visuelles, le choix s'est finalement porté sur une façade unitaire, dont deux conceptions différentes et des variations de verre ont été étudiées en ce qui concerne le problème de l'air froid à l'aide de simulations de flux. En optimisant le positionnement de l'air d'alimentation de la ventilation mécanique, il a été possible d'assurer un climat intérieur confortable en hiver avec la valeur U prévue de la façade. La surchauffe en été a été contrée par des vitres électro-chromatiques (SageGlass). L'ajustement flexible de la valeur g élimine la nécessité d'une protection solaire mobile. La commutation progressive du verre a été testée et optimisée dans le cadre d'une simulation annuelle thermo-énergétique.

L'objectif de la simulation était de s'assurer que le niveau d'obscurité du verre n'est actif que quelques heures par an, tout en maintenant le confort et en veillant à ce qu'il n'y ait pas d'augmentation de la capacité de refroidissement prévue. Une fois que la demande de permis de construire a été déposée avec succès, un modèle global du bâtiment basé sur les zones a été créé sur la base de la planification de l'appel d'offres. L'accent a été mis sur l'utilisation avec 46 profils d'utilisation différents et le système TABS prévu. Les simulations thermiques et énergétiques ont permis de prévoir les conditions climatiques dans les salles pendant une année d'exploitation. Sur la base des simulations du climat intérieur, des mesures d'optimisation ont pu être déduites et ont fourni à l'équipe de planification spécialisée et au client une sécurité de planification et une base transparente pour la prise de décision.

Valeur ajoutée

• Analyse et optimisation du TABS (système d'éléments de construction thermoactifs) et du vitrage électrochrome
• Examen de différentes conceptions de façades en ce qui concerne la perte d'air froid et les courants d'air en hiver
• Calcul de la capacité de refroidissement dynamique, y compris l'optimisation
• Analyse du climat intérieur de toutes les pièces et zones d'utilisation concernées

Services

Étude solaire sur le verre électrochrome

• Les niveaux de commutation et la valeur g correspondante du vitrage ont été évalués en analysant le rayonnement global incident de chaque côté de la façade, en tenant compte de l'ombrage local.

Problème de chute d'air froid dans les pièces d'angle

• En raison de la hauteur de la façade vitrée d'angle, une simulation de flux a été réalisée pour les bureaux d'angle du bâtiment principal. Cela a permis d'identifier et de corriger les courants d'air causés par la ventilation.

Profils d'utilisation des pièces au centre de la simulation

• Au total, 46 profils d'utilisation différents ont été pris en compte dans le modèle de simulation. Une définition claire de la chaleur résiduelle des appareils et de l'éclairage, ainsi que du nombre de personnes, est essentielle pour une prévision correcte du climat de la pièce, ainsi que des indicateurs d'énergie et de performance.

Systèmes de composants thermoactifs (TABS)

• En collaboration avec le fabricant, le TABS a été intégré dans le modèle de simulation et étalonné. Les simulations ont permis d'analyser la performance du plafond sur le climat intérieur selon différents scénarios (débit massique, contrôle, température de départ).

Étude du climat intérieur

• En raison de la forte proportion de façades dans le bureau d'angle et de la surface limitée de TABS disponible dans le plafond, une température d'alimentation élevée est nécessaire en hiver. Cela entraîne une surchauffe et un climat intérieur inconfortable pendant la période de transition. La solution a consisté à augmenter la surface activée par le TABS et à réduire la température de départ.

Calcul de la capacité de refroidissement dynamique

• Les simulations thermoénergétiques peuvent être utilisées pour calculer dynamiquement les puissances de chauffage et de refroidissement pour différents scénarios et profils d'occupation. Les effets sur le climat ambiant et la température de l'air ambiant peuvent également être montrés si la puissance est insuffisante.

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