«Même les toilettes ne sont pas standard»
«The Place where Innovation starts» (Là où l’innovation commence), tel est le slogan d’Empa. Et celui-ci ne sera pas seulement respecté plus tard sur le campus de recherche qu’Implenia est en train d’agrandir, mais dès sa construction. «L’innovation est la norme pour ce projet», déclare Benjamin Häusler, le directeur général du projet. Il poursuit: «Je peux aujourd’hui vous présenter diverses solutions spéciales et tout a l’air si simple. Mais le chemin pour y parvenir a été exigeant pour nous. Une expertise propre, des connaissances spécialisées externes concernant la dynamique des bâtiments venant même de Bochum en Allemagne (cf. encadré), et de nombreuses réunions de planification jusque tard dans la nuit, penchés sur des cartons de pizza.» Quels sont les ouvrages qui sont si compliqués?
«L’innovation est la norme pour ce projet.»
Benjamin Häusler, directeur général du projet
Dans la première étape d’ici la fin 2023, sortiront de terre sous notre égide, sur le campus commun de l’Empa et de l’Institut de recherche aquatique du Domaine des Écoles polytechniques fédérales (Eawag) à Dübendorf, un laboratoire à la pointe de la technologie, un bâtiment multifonction et un parking. Les départements Buildings, génie civil, notre architecte, la technique des bâtiments du centre de compétences et la construction en bois sont impliqués. En outre, nous nous occupons d’ici la mi-2024 de l’aménagement de l’environnement de l’ensemble de la zone. Du concours à la gestion des installations, la modélisation des données du bâtiment (BIM) entre en action, ainsi que des méthodes et outils LEAN. Les bâtiments à construire ont tout pour plaire en matière d’ingénierie structurelle. Voici un aperçu des défis les plus passionnants.
Laboratoire
À partir de 2024, les chercheurs de l’Empa travailleront à de nouveaux matériaux dans des bâtiments comptant près de 30 laboratoires et 30 bureaux sur une superficie de 8.900 mètres carrés. Ils utiliseront pour cela des équipements hautement sensibles tels que des appareils de thermogravimétrie permettant de mesurer des masses de moins d’un microgramme. Vu que même les vibrations minimes peuvent fausser de telles mesures, nous construisons le bâtiment avec une construction en béton ultralourde et rigide pouvant à peine osciller. Un exemple: pour la statique, une plaque de base normale nécessite une épaisseur d’environ 20 à 30 centimètres, là où celle du laboratoire est trois à quatre fois plus épaisse avec 80 centimètres. Les plafonds d’une épaisseur de 60 centimètres, chape incluse, ne permettent aucune oscillation même due aux pas. Et aussi bien la plaque de base que les plafonds peuvent rivaliser sans problème avec n’importe quelle structure de protection. L’ensemble de la construction pèse également son poids. 48 pilotis – c’est là que notre génie civil intervient – la supportent jusqu’à 18 mètres de profondeur. Autres défis de la construction: afin que l’oxygène, l’air comprimé, l’eau, les gaz, etc. soient directement disponibles aux paillasses, Implenia installe des plafonds suspendus sophistiqués sollicitant particulièrement nos techniciens en bâtiment. Et l’Eawag a même quelque chose à gagner lorsque les chercheurs et les visiteurs vont aux toilettes: «Nous installons des toilettes et des urinoirs spéciaux qui séparent l’urine et la redirigent vers le bâtiment de recherche NEST, où elle sera traitée dans le WaterHub de l’Eawag pour en faire de l’engrais agréé par l’Office fédéral de l’agriculture même pour les plantes comestibles. Même les toilettes ne sont donc pas standard dans ce projet», dit en riant Benjamin, natif autrichien de 38 ans.
Parking
Le parking de 260 places sera en construction hybride bois-béton. C’est-à-dire que nous combinerons dans la construction les avantages de la ressource renouvelable qu’est le bois avec des modes de construction éprouvés. Nous accumulons actuellement de l’expérience dans ce domaine, notamment pour la réalisation de la plus haute tour en bois de Suisse, la tour «Pi» de Zoug. «Mais nous ne pouvons pas ici appliquer à 100% ces connaissances pour l’Empa. Les parkings sont des bâtiments ouverts et exposés aux intempéries; ce sont des lamelles en bois qui servent chez nous de façade. Nous avons également dû trouver des solutions d’étanchéité complètement différentes de celles d’un bâtiment résidentiel fermé tel que Pi, car de l’huile peut fuir dans les parkings. Même les raccords entre la structure primaire en béton et la structure secondaire en bois nous ont mis à rude épreuve. La difficulté réside dans le détail!» déclare Benjamin, ingénieur civil diplômé. Pour le développement d’une installation photovoltaïque d’un nouveau type sur la façade du parking, l’Empa et Implenia coopèrent actuellement également avec Arno Schlüter, professeur d’architecture et de systèmes de construction à l’ETH, une sommité dans son domaine.
Champ de sondes géothermiques
Sur le chantier, aucun bout de terre et aucune ressource ne restent inexploités. Une autre nouveauté est présente à moitié sous le parking et à moitié en dehors de celui-ci: depuis octobre, des forages y ont lieu jusqu’à une profondeur de 100 mètres. 144 sondes géothermiques doivent à l’avenir emmagasiner la chaleur perdue du bâtiment sur le campus pour pouvoir la réutiliser en hiver pour se chauffer. Selon Benjamin Häusler: «Pour la première fois en Suisse, nous construisons un champ de sondes géothermiques expérimentales d’un nouveau genre, qui ne fonctionnent pas avec des températures basses conventionnelles, mais à titre d’essai avec des températures élevées.»
Aménagement de l’environnement
L’ensemble du campus de recherche doit en outre être vert et sans voitures, une ceinture verte reliera les instituts de l’Empa et de l’Eawag. Un endroit attrayant pour flâner offrant à l’avenir un cadre de vie de qualité. Mais même ici il y a un plus en matière d’innovation selon Benjamin Häusler: «Avec le client, nous étudions actuellement des possibilités quant à la manière dont des robots pourraient dessiner de nouveaux ornements sur les surfaces et les places.» Toutes ces innovations nécessitent de l’intelligence. Selon Benjamin: «Surtout au début du projet, nous avons souvent planché pendant des heures à des solutions. Les futurs visiteurs du campus n’en verront certes rien au premier abord. Mais un coup d’œil approfondi vaut le coup à Dübendorf.»
Seulement chez Implenia
Malgré tous les défis – ou plutôt en raison de ceux-ci –, Benjamin est convaincu et fier: «Implenia est un employeur absolument attrayant. Y a-t-il un autre endroit où l’on puisse, dans la même entreprise et dès le début, collaborer avec autant d’experts dans différents domaines et s’attaquer ensemble à des projets aussi innovants et complexes?»
Expertise en provenance de Rhénanie
Les laboratoires aux appareils hautement sensibles pour la recherche ne tolèrent pas la moindre vibration. Le campus de recherche de l’Empa jouxte cependant au nord des voies de chemin de fer et au sud l’Ueberlandstrasse fortement fréquentée, sur laquelle doit en plus circuler un jour une ligne de tramway. Le savoir-faire local pour les mesures d’oscillation sur le chantier ne suffisait pas selon Benjamin. À l’été 2018, on a donc spontanément fait appel à des spécialistes du bureau d’ingénieur en dynamique des structures Heiland und Mistler, venu de Bochum jusqu’à Dübendorf pour mesurer les oscillations à la surface et à quatre mètres de profondeur. Les résultats ont été pris en compte dans la planification et le laboratoire doit aujourd’hui être construit au centre du bâtiment, suffisamment loin de la route et des rails. Dans tous les laboratoires situés au-dessus du sol, le bâtiment remplira les critères de vibration de la norme (VC)-C (12.5 mm/s (500 min/s) entre 1 et 80 Hz), les surfaces en sous-sol rempliront même les exigences VC-E encore plus strictes (3.1 mm/s (125 min/s) entre 1 et 80 Hz), condition sine qua non à l’installation des appareils les plus sensibles tels que des microscopes électroniques.