2019

Un projet innovant à grande échelle sur une fondation énergétique complexe

Ce nouveau bâtiment au cœur de Monaco comprend deux tours résidentielles de 25 étages avec 348 appartements, 1’100 places de parking, une crèche de 50 berceaux et un nouveau site pour les 700 élèves de l’Ecole Internationale de Monaco. Pour ce projet, GEOEG a réalisé la conception schématique, les tests de performance thermique et la conception détaillée d’une fondation énergétique complexe soutenant une telle construction. La fondation comprend 165 pieux énergétiques et environ 5’800 m2 de barrettes énergétiques. Le système répondra à 100 % de la consommation d’énergie thermique du bâtiment considéré, en tant que partie d’un système plus large prenant en compte différentes technologies qui exploitent des sources d’énergie renouvelables.
Vue en plan de la fondation énergétique
Suite à la conception schématique d’un tel projet de fondation énergétique, GEOEG a réalisé en première mondiale des tests de performance thermique de barrettes énergétiques de 70 m de long – des éléments de support structurel pour les grands bâtiments. Ces tests ont permis de mesurer la puissance thermique extractible des géostructures énergétiques considérées et de caractériser les propriétés thermophysiques du sol. Des tests de performance thermique ont été spécifiquement réalisés sur des barrettes énergétiques équipées de différentes configurations de tubes afin de déterminer la solution optimale en termes de performance énergétique, de facilité d’installation et de compromis économique.
Sur la base d’une caractérisation expérimentale approfondie du sous-sol, la conception détaillée a été réalisée par de simulations thermo-hydrauliques tridimensionelles par éléments finis  en fonction du temps pour les groupes de barrettes et de pieux énergétiques. Ces analyses ont permis une quantification approfondie des interactions thermiques entre les échangeurs de chaleur géothermiques considérés, une évaluation de l’impact de ces interactions sur le rendement énergétique de la fondation, et une évaluation à long terme de la performance et de la rentabilité du système considéré. Les simulations ont pris en compte la configuration réelle des tubes intégrés dans les géostructures énergétiques modélisées, la circulation d’un fluide caloporteur dans ces tubes, les conditions thermiques de surface, le fonctionnement dynamique du bâtiment, et le fonctionnement ON/OFF du système de pompe à chaleur géothermique.
Exemple de résultats de simulation pour à la conception du système de géostructure énergétique considéré ©GEOEG

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