Gymnase Broye (GYB) Payerne

Le Gymnase de la Broye à Payerne est un établissement d'enseignement secondaire qui propose différentes formations post-obligatoires dans sa zone de recrutement, de Moudon à Cudrefin. Le complexe de bâtiments se trouve au nord de Payerne et comprend des salles de classe, une aula, des laboratoires, des salles de conférence et une bibliothèque, avec une capacité d'environ 1000 élèves. Le GYB a ouvert ses portes en 2005 et, en raison de l'augmentation du nombre d'élèves au cours des années suivantes, une extension de 10'000 m² a été autorisée en 2019. Le bâtiment complémentaire comprend de nouvelles salles de classe polyvalentes et une salle de sport.

En 2022, Gruner Gebäudetechnik Bern a été sollicité pour des prestations de conseil en matière de climat de construction et des simulations thermiques et énergétiques de bâtiments.

Dans les salles de classe situées au sud et au sud-est du bâtiment, les températures de l'air ambiant étaient inconfortablement élevées pendant les mois d'été. Un problème déjà connu était la protection solaire en tissu existante, qui s'ouvrait déjà à des vitesses de vent relativement faibles et exposait les salles de classe au soleil. Cette situation a été aggravée par le fait que la région ou l'école se trouve dans une zone exposée au vent. Du point de vue de la technique du bâtiment, les salles ne disposent d'aucune source de froid active ou seulement d'un système de ventilation avec récupération de chaleur et chauffage de l'air.

Le bureau d'architectes Bögli Kramp a élaboré différentes variantes d'optimisation, comme le remplacement de la protection solaire en tissu par une classe de vent supérieure, des stores à lamelles, le remplacement des fenêtres et une sorte d'avant-toit au-dessus des fenêtres (ombrage fixe). Grâce à des simulations thermiques et énergétiques de l'existant, une étude a permis de vérifier le potentiel d'amélioration des variantes déjà existantes et de rechercher de nouvelles possibilités d'optimisation du climat intérieur.

A la fin du projet, neuf variantes et combinaisons de variantes différentes ont été simulées dans deux salles de classe. Le passage à un éclairage LED plus efficace, à un meilleur refroidissement nocturne et à une protection solaire plus résistante au vent a révélé un potentiel d'amélioration aussi élevé que possible à des coûts réduits.

Valeur ajoutée

• Analyse du climat intérieur dans différentes conditions.
• Étude de variantes et d'optimisation au moyen de simulations informatiques
• Mise en évidence du potentiel d'amélioration des mesures
• Résultats transparents et basés sur des données.

Prestations

• Simulation dynamique de bâtiments
  Les simulations dynamiques de bâtiments tiennent compte de facteurs déterminants tels que l'emplacement, l'ombrage, la physique du bâtiment, l'utilisation ainsi que les installations techniques du bâtiment et représentent un modèle numérique de la réalité.

• Profil d'utilisation des locaux, charges thermiques internes
  Savoir comment se composent les charges thermiques internes et les profils temporels est essentiel pour obtenir des résultats de simulation précis. Au GYB, la chaleur dégagée par l'éclairage est très élevée en raison des anciens luminaires halogènes et pourrait être considérablement réduite en les remplaçant par des LED.

• Analyse du vent en fonction du site
  Une attention particulière a été accordée à la régulation de la protection solaire. Pour que la protection solaire se comporte comme sur place, les données météorologiques de Payerne relatives aux rafales de vent ont été adaptées au site de l'école et utilisées comme valeur limite de régulation pour la protection solaire.

• Évaluation des résultats de la simulation
  Comme dans la norme SIA180, dans les pièces où les fenêtres peuvent être ouvertes et où les personnes adaptent leur habillement en fonction de la saison, la température ressentie ou la température de l'air ambiant ne devrait pas dépasser la courbe limite supérieure. Dans la variante optimisée, le climat intérieur a pu être massivement amélioré .

• Relation entre la température de l'air extérieur et celle de l'air intérieur
  Le graphique ci-dessus montre le rapport entre la température de l'air extérieur et la température de l'air ambiant. La droite de régression caractérise la relation entre les deux variables et permet une comparaison visuelle entre les variantes. Plus la droite est plate, plus la variante obtient de bons résultats sur le plan thermique.

• Une base de données transparente
  Une fiche d'information claire compare toutes les variantes entre elles et permet de déterminer la meilleure variante pour le projet. Dans ce cas, on mise sur un éclairage LED, une protection solaire plus résistante au vent et une révision de la ventilation mécanique.

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