Architecture Innovation

Les technologies dans le grand bain

Mots clés : Chauffage - froid - Établissements sportifs couverts - Innovations - Qualité de l'eau - eau potable

Les nouvelles piscines réinventent le chauffage et le traitement de l’eau.

Tous les centres aquatiques neufs ou fraîchement rénovés partagent la même obsession de l’énergie et de l’eau. « Ces équipements représentent un coût considérable pour les collectivités. Celles-ci s’intéressent donc de très près à ces questions. Les objectifs fixés sont parfois tellement ambitieux qu’ils sont difficiles à tenir », explique Matthieu Kirchhoffer, expert en traitement de l’eau chez Engie Cofely, chargé des piscines de l’Ile-de-France.

La chasse aux calories perdues. Les piscines sont ainsi devenues de formidables terrains d’essai pour les bureaux d’études. L’usage des pompes à chaleur se répand. Celles-ci puisent dans diverses sources : l’air extrait, le sol et, même, l’eau de mer. Encore embryonnaire, la récupération d’énergie émerge dans les douches. Dans le domaine du traitement de l’eau, de nouveaux procédés font leur apparition, tels que les billes de verre pour la filtration ou l’ozone pour la désinfection. « Il y a énormément d’innovations. Cependant, ces différentes technologies sont parfois incompatibles, remarque Matthieu Kirchhoffer. Il s’agit de rester vigilant pour assurer le rendement global du site. »

Vous devez être abonné au moniteur pour lire la suite de ce contenu
PAS ENCORE ABONNÉ
ENCADRE

Sète - Soleil et mer en grande pompe

Installé depuis 1994 sur les rives du canal des Quilles à Sète (Hérault), le centre balnéaire Raoul-Fonquerne tire désormais de son environnement l’énergie thermique nécessaire à son fonctionnement. Mises en service lors de l’été 2016, trois pompes à chaleur captent de l’eau de mer dans le canal à une profondeur comprise entre 5 m et 10 m. Les calories prélevées alimentent les trois bassins en même temps que l’institut universitaire de technologie voisin par le biais d’un réseau de chaleur. Ces machines couvrent environ 76 % des besoins du site.

Sur le parking, les ombrières sont recouvertes de 180 panneaux solaires hybrides de marque DualSun. Ces équipements se composent d’un échangeur thermique placé sous une couche de modules photovoltaïques. Leur production était initialement estimée à 81,3 MWh/an thermiques (soit 10 % des consommations du centre) et 61,4 MWh/an électriques. « Après huit mois de suivi, la production de chaleur dépasse de 8,2 % les prévisions. Celle d’électricité, quant à elle, est supérieure de 6,7 % », précise le constructeur. Le reste de la chaleur provient d’une chaudière à gaz. Le groupe Dalkia a réalisé ces installations dans le cadre d’un large contrat de performance énergétique signé avec la Ville de Sète à la fin 2014.

Une extension toutes toiles dehors. La piscine n’en a cependant pas fini avec les travaux. La communauté d’agglomération du bassin de Thau a révélé en mars dernier le projet de rénovation et d’extension du site. Ce marché de conception, réalisation et maintenance a été remporté par un groupement mené par Sogea Sud, une société de Vinci Construction France. L’opération, imaginée par l’agence Coste Architectures, comprendra notamment la construction d’un nouveau bassin extérieur de 50 x 25 m. Des toiles pourront le couvrir au besoin. « Cette installation accueillera toute l’année les matchs de l’équipe de water-polo. Elle sera bordée de gradins d’une capacité de 500 places, auxquels on pourra ajouter 700 places complémentaires », indique l’agence. Le chantier débutera en janvier 2018 et durera dix-huit mois.

Projet de rénovation et d’extension (lire aussi p. 76)

Maîtrise d’ouvrage : communauté d’agglomération du bassin de Thau. Groupement : Sogea Sud (mandataire), Coste Architectures, Dalkia, Oteis, Argetec, Cap Conseil, Etamine, Sigma Acoustique. Calendrier des travaux : 2017-2019. Surface ajoutée : 1 796 m2 . Budget de l’opération : 14,7 millions d’euros HT.

ENCADRE

Deux-Sèvres - Un filtrage 100 % naturel

Pour apporter une offre nouvelle et élaborer un projet autour du développement durable, la communauté d’agglomération du Bocage bressuirais a opté pour un bassin équipé d’un biofiltre. Dans le cadre de l’aménagement d’un parc de loisirs de 12 ha à Nueil-les-Aubiers (Deux-Sèvres), la collectivité a réalisé une aire de baignade naturelle de manière à favoriser l’intégration paysagère du projet aux abords de la rivière Scie, au milieu des prairies et des coteaux boisés.

L’établissement public, qui travaille sur le sujet depuis dix ans, s’est inspiré du modèle de Combloux (Haute-Savoie), la première piscine naturelle de France réalisée en 2002 par Green Concept, le maître d’œuvre également choisi pour Nueil-les-Aubiers.

Le bassin purifié en dix heures. Ici pas de chlore, mais des plantes et des graviers pour assurer une bonne qualité de l’eau. L’aire de baignade de 1 850 m2 est entièrement traitée par le bio-filtre, une pièce d’eau de 1 250 m2 . Les deux bassins sont indépendants et reliés par un système de canalisation hydraulique pour renouveler l’eau. L’aire de nage est constituée de parois en béton et le fond de forme n’a fait l’objet que d’un surfaçage en sable recouvert d’un feutre anti poinçonnement puis d’une membrane en polyéthylène renforcé. Aucune maçonnerie n’a été nécessaire pour le biofiltre ; en revanche, l’étanchéité a été posée sur le terrassement et le fond est identique à celui du bassin de baignade.

Ce sont des pierres volcaniques, pouzzolane et zéolithe, ainsi que des plantes halophytes, des roseaux essentiellement, qui filtrent l’eau. « La filtration biologique se déroule en deux étapes : l’eau du bassin de baignade est pompée pour être déversée dans le bassin de filtration. Les bactéries des graviers vont consommer la matière organique et la minéraliser ; dans un deuxième temps, les plantes vont se nourrir de ces minéraux. L’eau séparée de ses impuretés est de nouveau pompée pour être renvoyée dans le bassin de baignade », explique Patrick Bidegain, gérant fondateur de Green Concept, mandataire de l’équipe de maîtrise d’œuvre, qui compte 20 baignades naturelles à son actif en France et en Belgique. En dix heures, la totalité de l’eau du bassin est filtrée.

Pour tout entretien, le biofiltre ne nécessite qu’un faucardage des roseaux une fois par an durant leur repos végétatif. « On enlève ainsi la matière organique, c’est la dépollution du site », précise Patrick Bidegain. Le reste se fait tout seul : la plante repousse au printemps et se développe, grâce aux bactéries dont elle se nourrit. Chaque semaine, l’agence régionale de santé organise un contrôle de l’eau afin de vérifier les paramètres bactériologiques.

Seule limite au procédé : la température de l’eau ne doit pas dépasser 25 °C afin de ne pas déséquilibrer le système. Le bassin ne peut donc pas être chauffé et sa fréquentation ne doit pas aller au-delà de 706 personnes par jour.

Maîtrise d’ouvrage : communauté d’agglomération du Bocage bressuirais. Maîtrise d’œuvre : Green Concept (mandataire) ; R & C Architectes ; Geniplant ; Les Fontainiers de Paris ; Alpha Géomètre ; Yac Ingénierie ; Liaigre Economiste ; Arest Ingénierie.

Ouverture du site : le 1er juillet. Coût de l’opération : 3,8 millions d’euros, dont 3,2 millions d’euros de travaux.

ENCADRE

Paris - Une flotte de data centers chauffe la piscine

Maintenir la température de l’eau grâce à des data centers , c’est désormais possible. Le meilleur exemple : la piscine de la Butte-aux-Cailles, située dans le XIIIe arrondissement de Paris. Le principe est simple mais astucieux : dans un local technique de 40 m2 créé pour l’occasion, six cuves en inox ou chaudières numériques abritent des ordinateurs, chaque cuve pouvant héberger 20 à 80 serveurs informatiques. Ces derniers sont baignés dans une huile minérale électriquement isolante et transportant la chaleur diffusée. L’huile, qui peut monter jusqu’à 50 °C, récupère la chaleur fatale émise par les serveurs et la transfère jusqu’au bassin de la piscine à travers un jeu d’échangeurs thermiques et de pompes hydrauliques. Une fois l’eau rafraîchie après être passée par les bassins (pertes liées à l’évaporation de l’eau et à son renouvellement), elle retourne vers les serveurs pour se réchauffer à nouveau. La boucle est bouclée.

Economie circulaire. « L’installation, qui raccourcit au maximum la distance entre les serveurs et les bassins, est un exemple d’économie circulaire à partir des déchets de l’industrie numérique. Il s’agit d’un couplage intelligent entre l’eau de la piscine et les serveurs informatiques, utilisés en l’occurrence par TeamTo, un studio de films d’animation 3D », précise Christophe Perron, gérant de la start-up Stimergy, à l’origine du procédé.

L’équipement permettra de maintenir la température de l’eau (700 m3 ) à 28 °C toute l’année et de couvrir 20 % des besoins énergétiques du bassin. Au total, plusieurs milliers d’euros économisés pour une installation d’environ 100 000 euros. D’autres associations de ce type devraient suivre en France pour les besoins de data centers de collectivités, notamment. Histoire de se rafraîchir les neurones après avoir bien planché.

Maîtrise d’ouvrage : Ville de Paris. Entreprises : Stimergy (procédé) ; Dauphélec (électricité) ; Eiffage Energie (hydraulique). Coût : 100 000 euros. Durée des travaux : décembre 2016 à mai 2017.

ENCADRE

Doubs - Le bassin joue sur ses courbes pour gagner en efficacité

Le centre aquatique de Malbuisson, dans le Doubs, a été rénové et agrandi pour s’intégrer dans son paysage façonné par le superbe lac de Saint-Point, à 800 m d’altitude. Le nouvel Aqua2Lacs se fond ainsi désormais dans son environnement grâce à deux extensions en bois et verre venues s’accrocher au bâtiment initial des années 1970 selon une succession de courbes et de contre-courbes qui suivent la topographie naturelle.

Ces deux ajouts, qui abritent un espace bien-être et une halle de bassins couverte, annihilent ainsi l’effet monolithique que procurait la forme carrée de la construction d’origine. Le bassin extérieur, transformé en un bassin de loisirs couvert, se pare de son côté d’une toiture en légère pente donnant l’impression d’amorcer la déclivité plus forte du terrain à l’arrière.

Consommation énergétique réduite. Cette restructuration-extension a été conçue pour limiter la consommation énergétique. D’une part, grâce à l’apport maximal de lumière naturelle des baies vitrées de la halle orientée ouest et sud. D’autre part, v i a une double récupération de chaleur sur les eaux grises. Premier stade de ce dispositif sur les fluides, les calories sont récupérées sur les eaux de débits de fuite au moyen d’une bâche tampon en polyéthylène qui les achemine vers les pédiluves. De 29 °C – la température minimale d’usage fixée -, l’eau tombe à 16 °C en moyenne au niveau des pédiluves. Un double serpentin assure l’échange thermique.

Par ailleurs, les eaux des douches passent par le procédé ThermoCycle : leur chaleur est conduite dans un échangeur primaire pour être réinjectée dans le circuit d’eau chaude sanitaire de l’établissement, la partie froide repartant vers le réseau d’évacuation des eaux usées. « Le débit d’eau permettant les échanges thermiques atteint 7 m3 pour une journée de fréquentation moyenne de 500 baigneurs », souligne Alain Rieu, responsable technique d’Aqua2Lacs.

Les eaux usées sont filtrées non par du sable mais par la technique du « verre activé » – des billes de verre en deux granulométries (5 mm et 2 mm) correspondant à deux stades de séparation des particules indésirées -, avant leur évacuation vers le réseau public d’assainissement. Selon l’agence d’architecture Coste, ce dispositif réduit le temps et la fréquence des contre- lavages (rinçage des filtres), pour procurer une économie de 30 % de consommation d’eau. Une autre récupération de chaleur s’opère au niveau du déshumidificateur, qui fonctionne par aérocondensation.

La combinaison des trois sources de récupération aboutit à une économie de 15 % de la consommation de gaz après un an de fonctionnement en continu. Six mois de réglages avaient auparavant été nécessaires. Le résultat est en conformité avec l’objectif initial, observe l’exploitant Vert Marine.

Maîtrise d’ouvrage : Syndicat mixte des Deux Lacs. AMO : Samop Bourgogne-Franche-Comté. Conception-réalisation : Eiffage Construction (entreprise générale, mandataire) ; Coste Architectures (architecte) ; Auberger Favre Ingénierie (BET fluides). Contrôle technique et coordination SPS : Bureau Veritas. Coordination SSI : Briselance. Equipement (récupération de chaleur) : Menerga ; Forstner Speichertechnik. Calendrier des travaux : d’août 2014 à février 2016. Surface de plancher : 2 890 m2 . Coût de l’opération : 6,1 millions d’euros HT.

ENCADRE

Drôme - Plein de calories et régime drastique grâce à la géothermie

Longeant le Rhône, le complexe aquatique Linaë de Tain-l’Hermitage, dans la Drôme, combine des solutions techniques innovantes pour réduire ses consommations énergétiques. Pour chauffer l’équipement et l’eau des bassins, les concepteurs et le bureau d’études fluides Soja Ingénierie ont opté pour une pompe à chaleur eau-eau sur géothermie sur nappe, combinée à deux chaudières à gaz, dont une à condensation pour le secours ou l’appoint.

Gains financiers conséquents. « La pompe à chaleur couvre 70 % des besoins totaux de l’équipement estimés à 3 200 MWh annuels, précise Frédéric Bavard, directeur de Soja Ingénierie. La géothermie permet de faire des économies importantes en phase d’exploitation avec un retour sur investissement inférieur à trois ans. » Les économies avoisineront 40 000 euros par an par rapport à une solution tout gaz. « Nous avons également mis en place un système de déshumidification thermodynamique de l’air du hall des bassins », souligne-t-il.

L’énergie ainsi récupérée au niveau de la pompe à chaleur permet non seulement de maintenir la température de l’eau des bassins entre 27 °C et 32 °C selon leur destination, mais également de chauffer l’air ambiant. Pour compléter le tout, l’installation d’un système de récupération des calories sur les eaux d’évacuation des douches permet de préchauffer l’ensemble de l’eau chaude sanitaire.

Maîtrise d’ouvrage : communauté de communes du Pays de Tain-l’Hermitage. Maîtrise d’œuvre : Octant Architecture (architecte mandataire) ; Patrice Abeille et Bernard Cogne (architectes associés) ; Soja Ingénierie (BET fluides, thermique, HQE-SSI) ; Sebat (BET Structure). Surface : 3 796 m2 .

Coût des travaux : 10,8 millions d’euros HT. Livraison : 2016.

En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l'utilisation de cookies pour vous proposer des services et offres adaptés à vos centres d'intérêt. OK En savoir plus X