Modules high-tech et ventilation low-tech

Les spécialistes de la construction bois de  l’entreprise totale Blumer Lehmann et Bauart Architectes réalisent de nouveaux bâtiments scolaires modulaires de type modulaire-W à Winterthour depuis l’été 2021. Ce nouveau système complète la famille des constructions modulaires élaborées au fil des années par Bauart avec un système taillé sur mesure pour les besoins de Winterthour. Tout comme les écoles modulaires réalisées par la même équipe l’année dernière à Brünnen près de Berne, les bâtiments de Winterthour sont équipés avec un système de chauffage et de ventilation efficient et low-tech.

Photos: Jan Thoma

La Ville de Winterthour grandit. 92 000 personnes y vivaient il y a vingt ans; elles sont aujourd’hui plus de 117 000. Parmi les nouveaux arrivants, on compte bon nombre de jeunes familles. Le nombre d’élèves des écoles élémentaires a évolué en conséquence. Rien qu’au cours des dernières années, on en compte bien 2000 nouveaux de plus – ce qui correspond à environ 80 salles de classe supplémentaires. Les besoins en salles d’enseignement par groupes et de suivi extra-scolaire ont également augmenté. Pour pouvoir offrir suffisamment de place, la Ville a misé d’une part sur la construction de nouvelles écoles et l’agrandissement des bâtiments existants, et d’autre part sur des constructions modulaires réalisables en peu de temps. Ces dernières sont utilisées avant tout pour répondre rapidement à des besoins urgents ou là ou ce besoin est transitoire. Entre 2012 et 2018, des bâtiments modulaires de la première génération ont ainsi vu le jour sur huit sites différents.

Trois nouveaux bâtiments modulaires jusqu’à fin 2022

Les premiers bâtiments modulaires de deuxième génération ont été réalisés à Winterthour à partir de l’été 2021. Le mandat a été attribué dans le cadre d’un concours de prestations globales remporté par le constructeur bois Blumer Lehmann de Gossau SG avec le projet de Bauart Architectes. La même équipe avait d’ailleurs également réalisé les bâtiments scolaires modulaire de type Züri-Modular à Zurich, ainsi que les pavillons scolaires construits en 2020 dans le quartier de Brünnen à Berne.

Ces derniers sont apparentés aux bâtiments modulaires de Winterthour, appelés Modular-W, notamment en ce qui concerne le concept des installations techniques. Le mandat comprend six bâtiments scolaires provisoires répartis dans la Ville de Winterthour. La première étape aura été la construction modulaire réalisée en seulement sept mois dans l’école de Langwiesen à Wüfflingen. Une deuxième existe depuis février dans l’école de la Wülflingerstrasse et d’ici à fin 2022, une troisième construction suivra dans l’école de Tägelmoos dans l’Est de la ville. Des études de faisabilité sont en cours pour deux futures constructions modulaires qui pourraient être réalisées dans le courant de 2023.

Tandis que les bâtiments modulaires de Brünnen ont été planifiés spécifiquement pour une utilisation d’une vingtaine d’années, le système Modular-W permet différentes options de configurations. Comme le rapport entre longueur et largeur des modules de Winterthour est de deux pour un, ces derniers peuvent être assemblés aussi bien dans la longueur que dans la largeur. Il est en outre possible de construire sur une hauteur de trois étages et les modules sont facilement démontables et transportables sur un autre site pour y être réassemblés. Une souplesse d’usage qui permet de répondre aisément aux exigences de divers sites. Cette originalité se manifeste déjà dans les deux premiers bâtiments modulaire réalisés, ainsi que pour le projet sur le troisième site prévu à Winterthour. Alors que les deux premiers Modular-W sont à deux étages, avec des salles de largeurs différentes de part et d’autre des corridors, le nouveau bâtiment planifié dans l’école Tägelmoos est symétrique, avec des salles de mêmes dimensions de part et d’autre des espaces de distribution. Il ne s’élèvera  d’abord que sur un étage, tout en pouvant être surélevé plus tard. L’esthétique extérieure des bâtiments modulaires de Winterthour ressemble à celle de ceux de Brünnen: à Winterthour toutefois, les lattes de bois filigranées aux reflets argentés, fixées verticalement, sont structurées verticalement par des pilastres. De grandes fenêtres carrées pourvues de deux ailes latérales de ventilation apportent beaucoup de lumière dans les salles attenantes. Des tons de couleurs fortes dominent l’intérieur des bâtiments à Winterthour, alors qu’à Brünnen, du bois apparent imprègne l’atmosphère des corridors et des zones de vie.

Ventilation sans conduits de Beat Kegel

Les installations techniques low-tech des pavillons scolaires de Brünnen qui ont fait leur preuves ont été reproduites ici. Elles offrent non seulement une consommation énergétique efficiente, mais produisent également un bon climat intérieur. Des éléments de convection très efficaces, logés dans les allèges, en font partie. Ils permettent de chauffer en hiver et de refroidir en été. Les apports de chaleur et d’air froid viennent d’une pompe à chaleur air-eau. L’électricité consommée provient de panneaux photovoltaïques installés sur la toiture.

L’apport d’air frais dans les salles se fait d’une part via les ailes de ventilation intégrées dans les façades, et d’autre part via une ventilation mécanique. Cette dernière a été conçue par le spécialiste en installations techniques Beat Kegel (voir interview), et fonctionne sans le moindre conduit, empruntant uniquement le corridor comme canal d’entrée et de sortie de l’air. Un appareil de ventilation avec échangeur de chaleur installé dans le local technique aspire l’air frais de l’extérieur et le propulse dans le tiers inférieur du volume du corridor. Une couche d’air plus frais s’accumule ainsi près du sol. Des ventilateurs composites le propulse de la zone de distribution vers les salles de classe. Il s’y réchauffe et s’élève avant d’être aspiré grâce à une légère dépressurisation créé dans les plafonds du corridor, d’où il parvient de nouveau dans la centrale de ventilation du local technique. L’air est également aspiré dans les WC avant d’être renvoyé à la centrale de ventilation. C’est là un concept de ventilation simple, qui pourvoit à l’apport d’air frais dans les salles fortement occupées et qui pourra encore être utilisé pour d’autres mises en oeuvre. L’immeuble d’habitation NeuRaum à Worth près de Lucerne en est un premier exemple.