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. Sweco, en tant que concepteur de cet environnement de guérison, en collaboration avec l’agence d’architectes Réservoir A, met en avant quelques concepts clés. Lisez aussi nos articles de blog sur les solutions d’ingénierie et l’approche générale de conception de ce projet exceptionnel.

Les installations techniques du CH Les Viviers constituent le cœur battant, souvent invisible pour les utilisateurs, de l’hôpital. Dans un environnement de guérison, elles sont cruciales pour garantir des soins ininterrompus. Les ingénieurs techniques de VK font face à un défi supplémentaire en raison de l’évolution constante du secteur médical. Outre la fiabilité, la flexibilité et l’évolutivité sont donc des paramètres importants.

Le concept d’installation pour le CH Les Viviers reflète ces besoins, dans un mélange de techniques qui ont prouvé leur efficacité et leur fiabilité, et d’autre part, des techniques innovantes qui répondent aux évolutions futures. Bien entendu, nous n’oublions pas le cadre budgétaire imposé par le gouvernement subventionnaire. Nous appelons cela une approche sans fioritures ou “design to budget”.

Le CH Les Viviers a posé quelques défis, en partie en raison de l’ampleur du projet, en partie en raison de l’emplacement au sommet d’un terril avec un réseau de galeries minières en dessous.

Concept d’installation tenant compte de la transition énergétique

Pour le chauffage et la climatisation, nous avons examiné plusieurs options géothermiques :

1Le système géothermique “classique” fermé, basé sur le stockage d’énergie par sondes géothermiques
2La possibilité d’utiliser l’eau dans les galeries minières abandonnées sous le site comme source d’énergie
3L’utilisation d’une couche aquifère profonde (> 2 km) avec une température constante de 70°C comme source pour le chauffage et la climatisation par absorption

Un forage d’essai a révélé que, en raison des galeries minières inconnues sous le site, un champ BEO était une option risquée et donc non recommandée. En raison des facteurs inconnus dans ce réseau de galeries, l’utilisation de l’eau des galeries minières s’est également avérée irréalisable. Une couche aquifère profonde est, en termes de régime de température disponible et de durabilité, une option très appropriée. Mais le coût d’investissement élevé et une capacité trop grande pour l’hôpital seul élèvent cette option à un niveau supérieur. Cette option doit être envisagée à plus grande échelle, avec le gouvernement ou un partenaire privé. La couche aquifère pourrait alors constituer la base d’un réseau de chaleur, avec l’hôpital comme l’un des utilisateurs. Il y a donc encore une opportunité pour une question sociétale plus large.

Lors de la conception en 2014-2015, un scénario prenant en compte autant que possible la transition énergétique a été choisi, à un moment où le “full electric” n’était pas possible, avec un chauffage à basse température et une climatisation à haute température. Le chauffage est assuré par deux chaudières à gaz. Pour la production de vapeur, il y a aussi deux chaudières à gaz, qui servent de secours pour le chauffage via un échangeur de chaleur vapeur-eau. Trois refroidisseurs d’eau en combinaison avec des tours de refroidissement assurent la climatisation.

Des pompes à chaleur assurent un échange direct entre chauffage et climatisation en hiver et en intersaison, atteignant ainsi un optimum de consommation d’énergie. Lorsque les températures extérieures sont suffisamment basses, un drycooler peut être utilisé pour la freecooling. Deux cogénérateurs produisent simultanément chaleur et électricité.

Nous avons également optimisé l’isolation et l’étanchéité à l’air, dans les limites d’un projet de grande envergure.

Climatisation favorisant le TCO

Une répartition réfléchie des groupes de traitement d’air limite leur nombre et réduit ainsi le TCO. Les services critiques disposent évidemment de leur propre groupe d’air. Les services moins critiques sont desservis par des groupes de traitement d’air centraux avec des circuits principaux similaires, avec la redondance nécessaire intégrée. Les services non critiques utilisent des roues thermiques pour la récupération. Cela minimise le besoin d’humidification (vapeur) et, par conséquent, la consommation d’énergie.

Là où c’est possible, le refroidissement et le chauffage se font par des plafonds climatiques : notamment dans les chambres des patients, les bureaux, les salles de consultation, etc. Selon les exigences de confort, d’autres locaux sont climatisés via le traitement de l’air, des ventilo-convecteurs ou d’autres systèmes. Pour les salles d’opération, l’hôpital a opté pour une approche différenciée : cinq salles sont équipées d’un plénum unidirectionnel ISO5, les autres salles ayant un système de traitement d’air basé sur la dilution, garantissant une classe ISO7.

Climatisation favorisant le TCO

Une répartition réfléchie des groupes de traitement d’air limite leur nombre et réduit ainsi le TCO. Les services critiques disposent évidemment de leur propre groupe d’air. Les services moins critiques sont desservis par des groupes de traitement d’air centraux avec des circuits principaux similaires, avec la redondance nécessaire intégrée. Les services non critiques utilisent des roues thermiques pour la récupération. Cela minimise le besoin d’humidification (vapeur) et, par conséquent, la consommation d’énergie.

Là où c’est possible, le refroidissement et le chauffage se font par des plafonds climatiques : notamment dans les chambres des patients, les bureaux, les salles de consultation, etc. Selon les exigences de confort, d’autres locaux sont climatisés via le traitement de l’air, des ventilo-convecteurs ou d’autres systèmes. Pour les salles d’opération, l’hôpital a opté pour une approche différenciée : cinq salles sont équipées d’un plénum unidirectionnel ISO5, les autres salles ayant un système de traitement d’air basé sur la dilution, garantissant une classe ISO7.

Fiabilité pour l’eau et l’énergie

Électriquement, l’hôpital est directement alimenté depuis la station de transformation Elia à Gilly, par deux lignes d’alimentation séparées et parallèles. Cela garantit déjà une grande fiabilité au niveau du réseau.

Trois générateurs de secours de 1.500 kVA chacun garantissent la redondance électrique interne : à l’exception d’une partie du refroidissement, ils peuvent fournir une alimentation de secours à l’ensemble de l’hôpital. Chaque partie du bâtiment est renforcée par une cabine moyenne tension avec transformateurs redondants et panneaux généraux basse tension, ainsi qu’une alimentation sans interruption (UPS). Un système de contrôle performant et redondant gère et surveille toutes les installations électriques.

De plus, l’hôpital dispose également des installations de courant faible nécessaires et performantes telles qu’un système d’appel infirmier, un contrôle d’accès étendu, une surveillance par caméras, une infrastructure TIC, etc. Comme salle de serveurs centrale (local MER), l’hôpital a opté pour des containers préfabriqués sur le plateau logistique. Cela garantit une grande autonomie et flexibilité, permettant de faire face sans problème aux développements futurs des TIC.

L’eau est aussi importante que l’électricité dans un environnement de guérison. L’hôpital dispose donc de deux réservoirs de stockage de 100 m³ chacun. En cas de problème avec le réseau de distribution public, ceux-ci garantissent une autonomie d’environ 8 heures en cas de consommation de pointe. La production d’eau chaude sanitaire est décentralisée par bâtiment. Les toilettes sont rincées avec de l’eau de pluie récupérée, après purification et filtration nécessaires, via un système de chasse à valve.

Prêt pour l’avenir

Les hôpitaux font partie des types de bâtiments les plus complexes. Les projets de nouveaux hôpitaux peuvent durer jusqu’à une décennie, de l’avant-projet à la livraison. À la livraison, l’équipe de conception est censée fournir un bâtiment performant. Un bâtiment qui répond aux exigences de confort, d’énergie et d’efficacité lors de sa mise en service et dans les années qui suivent. Malgré l’absence de boule de cristal, l’équipe de conception doit être capable de se projeter dans l’avenir et concevoir le bâtiment de manière à ce qu’il puisse s’adapter aux conditions futures encore inconnues lors de la conception.

Avec un mélange d’applications éprouvées et de solutions innovantes, nos experts techniques ont conçu un concept d’installation préparé pour la transition énergétique et d’autres défis que l’avenir peut apporter.