Techniques sans fioritures pour des soins de qualité et ininterrompus au CH Les Viviers
À Charleroi, un tout nouvel hôpital ouvre ses portes. Le CH Les Viviers est le plus grand hôpital non universitaire du pays. En tant que concepteur de cet environnement de soins, Sweco, en collaboration avec Réservoir A, souhaite mettre en avant quelques concepts clés. Lisez également nos articles de blog sur la conception de l’environnement de soins et l’approche générale de conception de ce projet exceptionnel.
Les installations techniques du CH Les Viviers constituent le cœur battant de l’hôpital, souvent invisible pour les utilisateurs. Dans un environnement de soins, elles sont essentielles pour garantir une prise en charge ininterrompue. Les ingénieurs techniques de Sweco doivent également relever un défi supplémentaire en raison de l’évolution constante du secteur médical. Au-delà de la fiabilité, la flexibilité et l’évolutivité sont donc des paramètres essentiels.
Le concept d’installation du CH Les Viviers reflète ces besoins, avec un mélange de technologies éprouvées pour leur fiabilité et de solutions innovantes anticipant les évolutions futures. Bien entendu, nous prenons en compte le cadre budgétaire imposé par les autorités subsidiantes. Nous appelons cela une approche pragmatique ou “design to budget”.
Le CH Les Viviers a posé plusieurs défis, en partie en raison de la taille du projet, mais aussi de son implantation sur un terril, sous lequel se trouve un réseau de galeries minières.
Concept d’installation en vue de la transition énergétique
Pour le chauffage et le refroidissement, nous avons étudié différentes options géothermiques :
- Le système géothermique « classique » fermé, basé sur le stockage d’énergie en forage (BEO).
- La possibilité d’utiliser l’eau des galeries minières abandonnées sous le site comme source d’énergie.
- L’exploitation d’une nappe phréatique profonde (> 2 km) avec une température constante de 70 °C comme source de chauffage et de refroidissement par absorption.
Un forage d’essai a révélé que, en raison de la présence de galeries minières inconnues sous le site, un champ BEO représentait une option risquée et donc inadaptée. De même, l’utilisation de l’eau des galeries minières s’est avérée irréalisable en raison des incertitudes liées à ce réseau souterrain.
En revanche, une nappe phréatique profonde présente un intérêt majeur tant en termes de régime thermique disponible que de durabilité. Cependant, son coût d’investissement élevé et la puissance excédentaire par rapport aux seuls besoins de l’hôpital placent cette option à un niveau supérieur. Elle devrait être envisagée à une échelle plus large, en collaboration avec les autorités publiques ou un partenaire privé. Dans ce cas, la nappe phréatique pourrait servir de base à un réseau de chaleur, dont l’hôpital serait l’un des utilisateurs. Cela ouvre ainsi une opportunité pour une réflexion plus large à l’échelle sociétale.
Lors de la conception en 2014-2015, un scénario a été choisi pour intégrer au maximum la transition énergétique, à une époque où le « full electric » n’était pas encore envisageable. Le projet repose donc sur un système de chauffage à basse température et de refroidissement à haute température.
Le chauffage est assuré par deux chaudières à gaz. Pour la production de vapeur, deux chaudières à gaz supplémentaires sont utilisées, servant également de secours pour le chauffage via un échangeur de chaleur vapeur-eau. Le refroidissement est assuré par trois groupes frigorifiques à eau, combinés avec des tours de refroidissement.
Des pompes à chaleur permettent un échange direct entre le refroidissement et le chauffage pendant l’hiver et les saisons intermédiaires, optimisant ainsi la consommation énergétique. Lorsque les températures extérieures sont suffisamment basses, un drycooler active le freecooling. Deux unités de cogénération assurent une production simultanée de chaleur et d’électricité.
En complément, nous avons optimisé l’isolation et l’étanchéité à l’air dans les limites d’un projet de grande envergure.



La climatisation optimise le TCO
Une répartition intelligente des groupes de traitement d’air permet d’en limiter le nombre et ainsi de réduire le coût total de possession (TCO). Les services critiques disposent naturellement de leur propre groupe de traitement d’air. Les services moins critiques sont desservis par des groupes centraux avec des circuits principaux adaptés, intégrant la redondance nécessaire. Les services non critiques utilisent des roues thermiques pour la récupération de chaleur, réduisant ainsi le besoin d’humidification (à vapeur) et, par conséquent, la consommation d’énergie.
Lorsque cela est possible, le refroidissement et le chauffage sont assurés par des plafonds climatiques, notamment dans les chambres de patients, les bureaux et les salles de consultation. En fonction des exigences de confort, d’autres locaux sont climatisés via le traitement d’air, des ventilo-convecteurs ou d’autres systèmes.
Pour les blocs opératoires, l’hôpital a opté pour une approche différenciée : cinq salles sont équipées d’un plénum unidirectionnel ISO5, tandis que les autres salles utilisent un système de traitement d’air basé sur la dilution, garantissant une classification ISO7.
La climatisation optimise le TCO
Une répartition intelligente des groupes de traitement d’air permet d’en limiter le nombre et ainsi de réduire le coût total de possession (TCO). Les services critiques disposent naturellement de leur propre groupe de traitement d’air. Les services moins critiques sont desservis par des groupes centraux avec des circuits principaux adaptés, intégrant la redondance nécessaire. Les services non critiques utilisent des roues thermiques pour la récupération de chaleur, réduisant ainsi le besoin d’humidification (à vapeur) et, par conséquent, la consommation d’énergie.
Lorsque cela est possible, le refroidissement et le chauffage sont assurés par des plafonds climatiques, notamment dans les chambres de patients, les bureaux et les salles de consultation. En fonction des exigences de confort, d’autres locaux sont climatisés via le traitement d’air, des ventilo-convecteurs ou d’autres systèmes.
Pour les blocs opératoires, l’hôpital a opté pour une approche différenciée : cinq salles sont équipées d’un plénum unidirectionnel ISO5, tandis que les autres salles utilisent un système de traitement d’air basé sur la dilution, garantissant une classification ISO7.

Fiabilité avant tout pour l’eau et l’énergie
L’hôpital est directement alimenté en électricité depuis la station de transformation d’Elia à Gilly via deux feeders distincts et parallèles, garantissant une très haute fiabilité au niveau du réseau.
En interne, trois générateurs de secours de 1 500 kVA chacun assurent une redondance électrique. À l’exception d’une partie du refroidissement, ils peuvent alimenter l’ensemble de l’hôpital en cas de panne. Chaque section du bâtiment est dotée de sa propre cabine moyenne tension avec transformateurs redondants, de tableaux généraux basse tension et d’une alimentation sans interruption (UPS). Un système de gestion performant et redondant surveille et contrôle l’ensemble des installations électriques.
L’hôpital est également équipé de systèmes de courants faibles performants, tels qu’un système d’appel infirmier, un contrôle d’accès avancé, une vidéosurveillance et une infrastructure ICT optimisée. La salle serveur principale (MER) est installée dans des conteneurs préfabriqués sur le plateau logistique, offrant une grande autonomie et flexibilité pour intégrer les évolutions technologiques futures.
L’eau joue un rôle aussi essentiel que l’électricité dans un environnement de soins. L’hôpital dispose de deux réservoirs de stockage de 100 m³ chacun, assurant une autonomie d’environ 8 heures en cas de problème sur le réseau de distribution public. La production d’eau chaude sanitaire est décentralisée par bâtiment. Les toilettes sont alimentées en eau de pluie récupérée, purifiée et filtrée avant d’être utilisée via un système de chasse à pression.

Prêt pour l’avenir
Les hôpitaux comptent parmi les types de bâtiments les plus complexes. La réalisation d’un nouvel hôpital, de la phase d’avant-projet à la livraison, peut s’étendre sur près d’une décennie. À la réception, on attend de l’équipe de conception un bâtiment performant, répondant aux exigences de confort, d’efficacité énergétique et d’optimisation des ressources, non seulement lors de sa mise en service, mais aussi pour les décennies à venir.
Bien que l’anticipation parfaite soit impossible, l’équipe de conception doit prévoir un édifice capable de s’adapter à des circonstances encore inconnues au moment de sa conception.
Grâce à une combinaison de solutions éprouvées et d’innovations techniques, nos experts ont développé un concept d’installation préparé à la transition énergétique et aux défis futurs.
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