Construction de travail entre durabilité et fonctionnalité

Vue extérieure du centre de recherche à Vienne. (Crédit photo : © Lorenz Consult)

Regard dans le laboratoire du centre de recherche à Vienne. (Crédit photo : © Lorenz Consult)

Regard dans le laboratoire du centre de recherche à Vienne. (Crédit photo : © Lorenz Consult)

En plus des normes techniques et hygiéniques, d'autres aspects sont de plus en plus au centre des préoccupations dans les bâtiments de laboratoires modernes : responsabilité écologique, performance fonctionnelle et efficacité économique – sur l'ensemble du cycle de vie d'un bâtiment. La manière de concilier ces exigences en pratique est illustrée par le « Laboratoire du Futur », un site de recherche et développement réalisé à Vienne.

Durabilité comme principe directeur – dès le départ

La durabilité dans la construction de laboratoires commence dès la phase de planification en définissant des objectifs clairs en matière de durabilité. Les analyses du cycle de vie (ACV) et les calculs des coûts du cycle de vie (CCV) évaluent les décisions sur toute la durée d’utilisation et identifient les matériaux et systèmes techniques durables, énergiquement efficaces et économiquement judicieux – sans compromis sur la sécurité, l’hygiène ou la performance.

De plus, les certifications de durabilité offrent dès le départ un cadre d’évaluation fiable pour les critères écologiques, économiques et sociaux. Elles apportent transparence, comparabilité et servent à la garantie de qualité tout au long du cycle de vie. Ainsi, le « Laboratoire du Futur » a été évalué selon la certification TQB (Total Quality Building) de l’ÖGNI (Société autrichienne pour l’immobilier durable) – un système d’évaluation de durabilité et de qualité autrichien qui considère de manière holistique l’énergie, la santé, le confort, l’efficacité des ressources et les coûts du cycle de vie. Ce système fait partie des systèmes d’évaluation globale des bâtiments établis en Europe et est considéré comme l’équivalent autrichien de la certification DGNB allemande.

Mise en œuvre ciblée de l’efficacité énergétique et de la réduction du CO₂

Intégrés dès le départ et coordonnés, les métiers spécialisés en HVAC (chauffage, ventilation, climatisation et plomberie), la physique du bâtiment et l’architecture contribuent de manière décisive à la mise en œuvre d’une structure de bâtiment durable et fonctionnelle. Des calculs précis d’efficacité énergétique, d’isolation, de renouvellement d’air et de propriétés thermiques harmonisent de manière optimale les matériaux et solutions techniques.

Les sources d’énergie renouvelable complètent un concept économe en énergie : dans le « Laboratoire du Futur » à Vienne, la géothermie et une installation photovoltaïque intégrée sur toute la surface du toit couvrent une partie des besoins en énergie. En été, l’installation PV soutient les systèmes de ventilation ainsi que les pompes de transfert et de distribution. Le concept du bâtiment intègre également des espaces verts et des jardins.

Exigences particulières pour l’aménagement intérieur

Dans la salle de laboratoire elle-même, les systèmes complexes d’air neuf, d’évacuation et de filtration doivent non seulement respecter des exigences strictes en matière de sécurité et d’hygiène, mais aussi fonctionner de manière économe en énergie et fiable tout au long de leur durée d’utilisation.

Dans le projet viennois, la conception de la ventilation a été basée sur la norme DIN 1946-7 (installations de ventilation dans les laboratoires) avec un débit d’air extérieur de 25 m³/h par m² de surface utile. Lorsque la ventilation ne peut pas couvrir entièrement la charge de refroidissement, des unités de refroidissement par ventilation (Fancoils) prennent le relais.

Choix des matériaux entre fonctionnalité et écologie

Le choix des matériaux se situe à l’intersection des exigences légales, des normes, des standards internationaux et des exigences spécifiques au projet. Les meubles et surfaces doivent résister aux solvants et produits chimiques, sans compromettre la compatibilité écologique ou la santé des utilisateurs.

Ce processus de sélection suit généralement plusieurs étapes. D’abord, sont choisis des matériaux conformes aux exigences strictes pour les laboratoires et la réglementation hygiénique. Ensuite, une vérification écologique est effectuée, notamment pour détecter d’éventuels substances nocives. Si nécessaire, des alternatives équivalentes sont utilisées. L’objectif est que tous les matériaux employés soient non seulement résistants aux produits chimiques et solvants, mais aussi écologiquement compatibles et sans danger pour la santé – et, dans la mesure du possible, globalement durables.

Dans le projet « Laboratoire du Futur », la certification TQB a systématiquement accompagné le choix des matériaux. Les matériaux ne répondant pas aux critères de durabilité ont été exclus. Les preuves nécessaires pour des revêtements de sol à faibles émissions, des colles et des enduits bitumineux étaient disponibles. Même lors de la phase d’exécution, le choix des matériaux est resté cohérent : lorsque la peinture murale initialement prévue n’était plus suffisamment disponible, le produit a été changé. Le produit de remplacement devait respecter les exigences écologiques, hygiéniques, de facilité de nettoyage et de résistance des matériaux. Avant son utilisation, il a également été approuvé séparément par le maître d’ouvrage.

Flexibilité pour une utilisation à long terme du bâtiment

Une caractéristique essentielle des bâtiments de laboratoire durables est leur capacité à s’adapter à des exigences d’utilisation changeantes. Le concept de salle modulable crée cette flexibilité – et a également été appliqué dans la nouvelle construction du laboratoire viennois : toutes les étapes du processus suivent une classification uniforme, et les salles peuvent être équipées de manière flexible avec des appareils et installations selon les besoins de recherche. Le concept modulaire du bâtiment permet également des extensions futures et des adaptations aux exigences changeantes des équipes de recherche et développement – et, grâce à sa grande flexibilité, soutient une utilisation durable et économe en ressources du bâtiment tout au long de son cycle de vie.

La planification numérique comme moteur de durabilité

Les méthodes de planification numériques sont des moteurs essentiels des projets de construction durables. Tous les domaines spécialisés – architecture, technique du bâtiment, électrotechnique, planification de laboratoires, statique et physique du bâtiment – sont liés à un modèle numérique cohérent. Cela permet d’analyser et d’optimiser précocement les quantités de matériaux, les consommations d’énergie et les dépendances techniques. Les erreurs de planification et les collisions peuvent être réduites avant qu’elles ne génèrent des coûts ou des retards sur le chantier.

Durabilité dans un contexte économique

La construction de laboratoires durables se trouve souvent confrontée à des budgets limités et à des délais serrés. D’où l’importance des études de variantes, de processus décisionnels transparents et de la collaboration étroite entre maîtres d’ouvrage, planificateurs, utilisateurs et fabricants. Dans le projet de Seestadt Aspern, cela s’est concrétisé : sous un calendrier serré de moins de cinq ans et avec des exigences strictes en matière pharmaceutique, la coordination entre tous les métiers a nécessité une précision extrême – ainsi que la volonté de toutes les parties de trouver ensemble des compromis viables.

Assurance qualité jusqu’à l’exploitation

Des contrôles réguliers pendant la phase de construction ainsi qu’une mise en service structurée garantissent que tous les systèmes fonctionnent efficacement et comme prévu. Cependant, la durabilité ne s’arrête pas à la livraison : une surveillance continue assure l’efficacité énergétique et le confort des utilisateurs même en exploitation.

Conclusion

La construction de laboratoires durables exige des compétences spécialisées, de la coopération, de la flexibilité et la volonté de dépasser les standards. Malgré des contraintes économiques strictes, il existe presque toujours une solution viable lorsque toutes les parties travaillent ensemble à la recherche de la meilleure option. Le Laboratoire du Futur montre que les exigences pharmaceutiques et les objectifs de durabilité ne s’excluent pas mutuellement. Ils se complètent lorsque l’approche de planification est intégrée dès le départ.

Aperçu des données du projet :

Lieu : Vienne
Utilisation : site de recherche et développement, environ 250 postes de travail
Surface brute : environ 26 000 m²
Coût de construction : plusieurs centaines de millions
Durée de conception et de construction : environ 5 ans (à partir d’octobre 2021, livraison prévue pour mai 2026)
Domaines de recherche : neurosciences, oncologie, gastro-entérologie, maladies rares
Conception de la ventilation : spécifique au projet selon DIN 1946-7 (25 m³/h par m²); pas de classification ISO/GMP
Besoin total en énergie : 264,78 kWh/m²/an (en pleine charge)
Installation PV : 216 kWp
Géothermie : 510 kW de puissance d’extraction (jusqu’à 2 300 kW en fonction du mode de fonctionnement via des pompes à chaleur)
Certification : TQB (ÖGNI) avec 850 points sur 1000

Remarque : Les chiffres énergétiques doivent être considérés comme des valeurs indicatives en raison des schémas systémiques complexes et des profils d’utilisation variables.