A Trondheim, cette ville côtière à 500 km du cercle polaire dépassant tout juste les 180 000 habitants et pourtant capitale des Vikings norvégiens à l’époque, a été construit tout récemment le premier bâtiment passif hospitalier en Europe du nord. Il s’agit du Kunnskapssentere, un établissement mi-universitaire – mi-hospitalier, a l’objectif de fonctionner en tant que maillon liant NTNU – l’université technique et scientifique de Norvège (Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet), et le centre hospitalier universitaire de St Olav (St Olavs hospital). Ce bâtiment passif hospitalier et universitaire abrite notamment des unités de recherche dont la médicine moléculaire, des auditoriums, la bibliothèque universitaire centrale, les services hospitalier des maladies infectieuses et de traitement de la douleur. La bâtisse, d’une surface intérieure de 17 200 mètres carré, est entièrement classée Bâtiment Passif.
Le projet de construction a eu un profil novateur accentué depuis sa genèse et jusqu’à son accomplissement. Il a pris forme en étroite collaboration avec les futurs occupants, tout en intégrant l’utilisation et le développement continu d’outils BIM (Building Information Modeling) transversaux et multidisciplinaires. La modélisation en 3D du parvis St Olav au pied du bâtiment et une façade artistique font également partie des réalisations avant-gardistes dans le cadre du projet.
L’utilisation avancée des outils BIM a permis de pré-visualiser la conception de la construction de tout angle, d’expérimenter et identifier les meilleures solutions quant aux inclinations et hauteurs des parois et plafonds par rapport aux entrées de la lumière du jour, la visualisation et l’évaluation des options de configuration des intérieurs et bien d’autres démarches pour éviter au maximum de mauvaises surprises et s’assurer d’un résultat correspondant aux critères du Bâtiment Passif hospitalier.
Les économies d’énergie à l’hôpital – un véritable défi
Pour un bâtiment hospitalier, la labélisation Bâtiment Passif comporte des défis particulièrement difficiles et les économies d’énergie à l’hôpital en font partie. De par la nature des activités de soin, la ventilation, l’hygiène de l’air, l’hygrométrie, l’éclairage et la gestion thermique sont des priorités générant une consommation énergétique plus élevée que la moyenne. C’est pourquoi les limites de consommation énergétique de référence appliquées ne sont pas les mêmes pour les différentes parties du bâtiment Kunnskapssentere. En effet, la labélisation Bâtiment Passif tolère une consommation énergétique plus élevée pour les parties du bâtiment destinées aux activités de soin que pour les parties destinées aux activités universitaires. Cependant, d’importantes économies d’énergie à l’hôpital St Olaf ont bel et bien été réalisées.
Il est estimé que l’ambition de la labélisation Bâtiment Passif hospitalier a ajouté 15 millions couronnes norvégiennes (environ 2 millions d’euros) au coût total du projet de construction. En revanche, les économies d’énergie à l’hôpital se situent à un taux annuel de 1,9 millions kWh – ce qui laisse comprendre que le résultat vaut l’investissement, non seulement en vue de la faible empreinte de carbone mais également d’un point de vue financier.
Une ventilation et un apport d’air neuf contrôlés sont indispensables pour assurer une bonne qualité d’air dans un bâtiment passif hospitalier. Afin de réaliser ces conditions, un système de ventilation combiné à un système de récupération de chaleur depuis l’air usé des intérieurs représentent une solution simple et efficace. La centrale de traitement d’air pensée pour l’hôpital et pour réaliser un maximum d’économies d’énergie à l’hôpital en fera alors l’équipement le mieux adapté.
Certes, l’efficacité énergétique était une forte priorité lors de la construction du bâtiment passif hospitalier et universitaire Kunnskapssentere, mais pas que. Un certain nombre d’aspects fut appuyé, dont l’efficacité dans la gestion conjointe du projet ainsi que l’efficacité dans l’exécution du travail. En effet, ce projet majeur était le fruit d’un investissement groupé entre plusieurs acteurs financiers, hospitaliers et universitaires. Le processus de définition des objectifs communs et d’un cadre réglementaire à respecter pour toutes les parties prenantes étaient des nécessités qui ont demandé beaucoup de temps et de dialogue. Dans le cadre du projet, le principe de la production Lean a été déployé sur le travail opérationnel. Quant à la gestion, une véritable boîte à outils-documents a été montée mettant à disposition des matrices pour les éléments tels que le planning et les étapes de travail, le soutien méthodologique, le contrôle qualité.
Lors de la phase préparatoire du projet, un concept a été élaboré basé sur l’objectif d’optimisation énergétique. Les éléments constituant ce concept sont :
- Un corps de bâtiment qui se charge en énergie et qui stocke cette énergie, avec faible perte de charge, bonne étanchéité à l’air et une récupération maximale de l’apport passif en énergie solaire
- Des démarches passives et indirectes, telles que l’ajout d’isolation supplémentaire et le renforcement de l’étanchéité, pour éviter la surchauffe en été
- La climatisation réversible, ajustable sur mesure en fonction du besoin de la saison, de la semaine, du jour, du moment.
- Une récupération de chaleur optimale
- L’éclairage et autres équipements énergétiquement optimisés
- Un système de contrôle et de supervision moderne, pour un pilotage énergétiquement optimisé des installations techniques. Le système est équipé d’un dispositif de mesure d’énergie permettant le suivi des postes principaux du budget énergétique
- Des sources et un approvisionnement d’énergie efficaces et écologiques.
Les efforts réalisés pour diminuer la consommation d’énergie aussi bien dans la partie hospitalière que dans la partie universitaire du bâtiment, ont permis d’atteindre les niveaux requis pour le label Bâtiment Passif. La partie universitaire et la partie hospitalière de Kunnskapssentere sont toutes deux classées en Niveau énergétique A.
Kunnskapssentere s’est vu décerner le prix « Design & Health International Academy Awards » à Toronto dans la catégorie Meilleur projet international du domaine de la santé en dessous de 40 000 mètres carré.
Source : Kunnskapssenteret St Olavs Hospital, Trondheim
Présentation par John Arne Bjerknes, partner Narud Stokke Wiig AP AS