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Rafraîchir les 55 000 spectateurs de l’arène du SportsHub : Singapour en rêvait, Bouygues l’a fait
Le dôme d’acier est dressé, la toiture mobile sur ses rails, dans deux mois, le Sportshub de Singapour pourra accueillir dans son arène de 55 000 places (toutes rafraîchies), les All Blacks, Usain Bolt ou encore l’équipe nationale indienne de cricket - © © Ulrich Leyrens

Rafraîchir les 55 000 spectateurs de l’arène du SportsHub : Singapour en rêvait, Bouygues l’a fait

John Sapporo à Singapour |  le 28/04/2014  |  EntreprisesSportInternationalTechniqueERP

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Regroupée autour de Dragages Singapour (filiale de Bouygues Construction), l’équipe de maîtrise d’œuvre du Sportshub de Singapour, dont la construction touche à sa fin, a mis en place un système permettant de rafraîchir 55.000 spectateurs, le temps d'une partie de criquet de dix heures. Explications.

Le cahier des charges de l’appel d’offres pour la conception, la construction et l’exploitation du Sportshub, 300 000 m² d’infrastructures sportives dont la construction se termine, exigeait que le public du stade de 55 000 places puisse être rafraichi. L’équipe lauréate, consortium porté par Dragages Singapour (filiale de Bouygues construction) a donc dû proposer une solution pour assurer le confort thermique des spectateurs assis dans un dôme dont la partie centrale, qui s’ouvre, pourrait recouvrir l’opéra de Sydney. Et ce dans un pays où la température moyenne se situe entre 28 et 30°C et où le taux d'humidité oscille autour de 80%. Dans le partenariat public-privé qui les lie à Sport Singapour - établissement public émanant du ministère en charge du Sport et maître d’ouvrage du projet - les entreprises du consortium se sont s’engagées à garantir, non pas une température moyenne dans le stade, mais, sous chaque fauteuil, un débit continu de 10l/s d'un air à 23°c.

" La température de soufflage a été déterminée par celle du point de rosée à Singapour. Souffler à une température inférieure eût généré de la condensation dans les plenums et des pertes dites latentes importantes - surconsommation d’énergie. Et afin d’assurer un confort optimal, température et vitesse de soufflage ont été établies par simulation thermodynamique et testées sur une maquette», explique Sandra Chabrier-Breil Martin, Directrice de projet au sein de BYME, filiale de Bouygues Bâtiment International chargée, au côté de de la PME française Delta Dore, de mettre en œuvre le système de rafraichissement.

Sièges rafraichissants
Sièges rafraichissants - © © Ulrich Leyrens

Mais comment assurer la production du froid nécessaire à ce courant d’air qui sera envoyé vers les fentes laissées sous chaque rangée de gradins ?

Les tuyauteries d’eau glacée représentent la distance d'un marathon

« Compte tenu de l’étendue du site, les productions d’eau glacée ont été réparties à partir de 4 locaux techniques, ce qui permet de limiter les déperditions frigorifiques du réseau de distribution. Chaque centrale de production d’eau glacée a des circuits de distribution indépendants : un pour le bowl cooling – envoi d’air frais sous les sièges, un pour le fonctionnement du stade, et un pour le ou les building(s) adjacents", explique Sandra Chabrier-Breil Martin. Le site dispose donc d'un "energy center" comprenant neuf tours de refroidissement et quatre sous-stations implantées autour du stade, équipées au total de 23 groupes de production de froid, d’une puissance de 1MW, dont le COP monte pour certains  jusqu’à 7, exigence imposée par la certification GreenMark - équivalent singapourien de l’américaine Leed ou de notre HQE.

L’équipe de maitrise d’œuvre a également dû penser le système de rafraîchissement de l’arène en prenant en compte les différentes configurations du stade. Les circuits de ventilation évoluent en fonction du positionnement des gradins qui, selon l’évènement, laisse apparaitre l’anneau de la piste d’athlétisme ou le cercle de gazon du terrain de cricket.

Des « Ice balls » pour stocker les frigories

Mais l’innovation ne se situe pas là. Si les supporters pourront donner de la voix sans monter en température, c’est grâce à une sphère en plastique, de la taille d’un ballon de handball, développée par la PME française Cryogel.

Ce type de boules baptisées « ice balls » a déjà été utilisé, sur des projets de complexes hôteliers menés par Bouygues à Cuba, mais jamais à une telle échelle.
Ce type de boules baptisées « ice balls » a déjà été utilisé, sur des projets de complexes hôteliers menés par Bouygues à Cuba, mais jamais à une telle échelle. - © © Ulrich Leyrens

Plus d'un million de ces boules remplies d’un liquide, dont la composition est tenue secrète, seront déposées dans huit cuves de béton isolées thermiquement (deux par sous-stations). La nuit précédant une rencontre sportive, un mélange d’eau et de glycol (25%), descendu à une température de -6°C par les groupes froids, sera pulvérisé sur ses cuves. Et, en descendant par gravité, l’eau glycolée gèlera le liquide contenu dans les boules. Ainsi, lors de l’évènement, les frigories stockées dans les centaines de milliers d’ « ice balls » pourront être déchargées dans le circuit d’eau glacée.

Les 4000 m² de panneaux  photovoltaïques installés sur le dôme de l’arène produiront, chaque année, l’équivalent de la quantité d’électricité nécessaire à la congélation des centaines de milliers de boules. « Bien que ce système de stockage thermique implique une consommation électrique légèrement supérieure à celle de groupes froids en fonctionnement normal, il reste globalement plus  « green » car il permet de réduire  le nombre de tours de refroidissement et de groupes froids, consommateurs de gaz réfrigérant et gourmands en eau», explique Sandra Chabrier-Breil Martin.

Aussi, d'un point de vue comptable, les boules étant chargées en frigories la nuit quand l'électricité est nettement moins chère, la combinaison de groupes froids et d’ice balls se révèle plus compétitive.

Vous achetez un billet, les groupes froids sont informés

Afin d’optimiser l’utilisation du rafraîchissement et de ne fournir de l’air frais qu’aux places occupées, les 55 000 sièges sont divisés en 116 zones. Le service de réservation est en lien direct avec le système produisant l’air frais. Et, en fonction du nombre de réservations et de la durée de l'évènement, les tours de refroidissements, les groupes froids et le mécanisme de stockage de calories adaptent leur fonctionnement, de manière à ne livrer que les frigories nécessaires au confort du public présent.

Comme l’exige la certification GreenMark, lors des rencontres sportives diurnes, la carapace amovible en ETFE – matière plastique translucide - sera déployée afin de filtrer le rayonnement solaire direct sur les spectateurs et d’éviter de charger en calories le béton des gradins. Ainsi, une fois le dôme fermé, en ajoutant aux frigories stockées dans les centaines de milliers de  boules le froid que sont capables de produire les 19 groupes froids répartis autour du stade, il sera possible de maintenir au frais les 55 000 spectateurs, le temps d'un match de cricket de 10 heures.

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