Flexibilité, qualité et rapidité dans la construction de laboratoires grâce à la construction modulaire

Vue extérieure du nouveau bâtiment du laboratoire à l'Institut Max-Planck à Brême (Cadolto Modulbau GmbH)

Vue extérieure du nouveau bâtiment du laboratoire avec le passage en verre en tant que liaison avec l'existant de l'Institut Max-Planck à Brême (Cadolto Modulbau GmbH)

Postes de travail du nouveau bâtiment du laboratoire à l'Institut Max-Planck à Brême (Cadolto Modulbau GmbH)

Centre technique du nouveau bâtiment du laboratoire de l'Institut Max-Planck (Cadolto Modulbau GmbH)

Vue frontale du bâtiment de rotation du laboratoire à l'Université de Bonn (Bergstermann + Dutczak Architectes)

Vue en coupe du bâtiment de rotation du laboratoire à l'Université de Bonn (Bergstermann + Dutczak Architectes)

L'Institut Max-Planck à Brême a agrandi son bâtiment existant par un nouveau bâtiment de laboratoire en construction modulaire. Cadolto a rapidement réalisé un nouveau pavillon de laboratoire correspondant aux besoins de l'institut, d'une superficie totale de 1 400 m². Composé de 29 modules équipés d'une technologie de laboratoire ultramoderne, le nouveau bâtiment sert d'extension au bâtiment existant de l'Institut Max-Planck. Après sa mise en service, il soutient les microbiologistes, biologistes moléculaires et biochimistes dans l'avancement des sciences et la recherche sur les micro-organismes marins.

Le nouveau laboratoire répond au niveau de sécurité biologique (biosafety level) 2 et est équipé d'une cellule climatique, qui assure une fonction de chauffage ainsi que de refroidissement. Ainsi, la température ambiante peut être adaptée rapidement aux différentes activités de recherche. Les locaux du laboratoire ont également été équipés de surfaces de travail résistantes à l'eau de mer et à de nombreux solvants. La connexion aux gaz techniques de laboratoire et aux médias d'approvisionnement a été réalisée via l'infrastructure existante à l'Institut Max-Planck.

Outre les laboratoires, le nouveau bâtiment abrite également des bureaux ainsi que des espaces communs. Les plafonds acoustiques, non seulement esthétiques, permettent grâce à leur fonction d'absorption du son de créer une atmosphère de travail calme. De plus, le bâtiment a été relié à l'institut par une passerelle en verre, un Skywalk, assurant une liaison avec le bâtiment principal.

La rapidité comme facteur clé de succès dans la construction de bâtiments de laboratoire

Un objectif important lors des travaux de recherche en laboratoire est notamment le démarrage rapide du nouveau projet de recherche. Cependant, cela nécessite souvent de nouveaux locaux ou une rénovation complexe de l'existant.

Déjà lors de l'appel d'offres pour un projet de recherche, il est essentiel pour l'institut de fidéliser les professeurs et spécialistes concernés. Cela est notamment possible par la création de postes de travail de haute qualité en peu de temps. Pour ces raisons, la rapidité de construction est un critère de décision important lors de la réalisation de projets de construction dans le domaine des laboratoires. Cadolto répond à ces défis en permettant la planification et la construction d'un nouveau bâtiment de laboratoire en quelques mois, avec une qualité optimale.

Les modules pour le nouveau laboratoire de l'Institut Max-Planck ont été produits dans des halles de fabrication, à l'abri des intempéries, avec un degré élevé de préfabrication, puis transportés en quelques jours par camion sur le site de construction pour être installés. Grâce à la courte durée des travaux sur site, le bruit de chantier et les émissions associées ont pu être maintenus à un niveau faible, permettant ainsi de poursuivre presque sans interruption l'activité dans les zones environnantes de l'institut.

Particulièrement pendant la pandémie de COVID-19, la rapidité dans l'infrastructure médicale a été exigée : grâce à la construction modulaire, le nouveau laboratoire pour l'Institut Max-Planck a pu être érigé en peu de temps. Il offre des possibilités de substitution supplémentaires pendant la pandémie et contribue ainsi à la protection des employés de l'institut.

Bâtiment de rotation pour laboratoire à l'Université de Bonn : grande flexibilité grâce à la construction modulaire

Le défi actuel dans la construction de laboratoires : les cycles de vie des utilisations en laboratoire se raccourcissent constamment, et les exigences en matière de flexibilité des bâtiments augmentent. De plus, les locaux doivent s'adapter aussi bien aux conditions simples qu'aux configurations complexes. Les concepts de laboratoire doivent non seulement être fonctionnels, mais aussi garantir un niveau élevé de sécurité et une atmosphère de travail agréable.

La construction modulaire de Cadolto offre des solutions variées et pérennes à ces défis : la conception des modules de laboratoire repose sur une structure de support, ce qui facilite le déplacement et le retrait des murs, permettant ainsi une grande flexibilité dans la répartition des espaces.

De plus, la construction modulaire, tout comme la construction conventionnelle, respecte toutes les normes de qualité et de sécurité pour les laboratoires, et présente l'avantage que certaines zones ou bâtiments peuvent être démontés, réaménagés ou déplacés vers un autre site.

La réalisation du complexe de laboratoires sous forme d’un bâtiment rotatif à l’Université de Bonn illustre l’incroyable flexibilité de la construction modulaire : en été 2020, Cadolto a reçu la commande de planifier et réaliser le projet.

Au cours des années à venir, plusieurs bâtiments de l’université de Bonn feront l’objet de travaux de rénovation importants. Ces mesures de rénovation couvriront plusieurs cycles d’utilisation. Afin de garantir la continuité des activités, un bâtiment rotatif d’environ 15 100 m² de surface brute de plancher sera construit sur le campus. La construction modulaire servira à l’avenir aux différents instituts comme bâtiment de substitution lors des rénovations, et sera équipé de laboratoires, de salles de réunion, de bureaux et d’espaces de travail pour plusieurs centaines de membres de l’université.

Les rénovations des bâtiments environnants seront effectuées par étapes, ce qui nécessite la prise en compte de plusieurs cycles d’utilisation avec des exigences différentes pour chaque faculté. Les zones de laboratoire y jouent un rôle particulier : elles seront conçues pour être modulables et multifonctionnelles selon les disciplines.

Pour que les différentes zones de l’université de Bonn puissent continuer à fonctionner aussi bien que possible pendant les travaux de rénovation, la planification des modules de laboratoire pour le bâtiment rotatif tiendra compte des exigences et des conditions existantes. Les modules seront conçus et fabriqués de façon à permettre, lors des différents cycles d’utilisation, une alimentation immédiate en médias sans nécessiter de modifications majeures.

L’approvisionnement du nouveau bâtiment de laboratoire sera autonome. La fourniture en gaz technique se fera via des réservoirs de gaz séparés. Pour l’installation électrique, une station de tension moyenne sera construite, qui alimentera également d’autres instituts à l’avenir. Les niveaux de sécurité des laboratoires varieront au cours des cycles d’utilisation. Par exemple, la transformation d’un laboratoire chimique en un laboratoire de radionucléides, où des substances radioactives sont manipulées. La mise en conformité avec les niveaux de sécurité requis sera effectuée sur place.

Les laboratoires seront équipés avec des installations de pointe selon les normes techniques les plus récentes, offrant ainsi un environnement de travail agréable et de haute qualité pour chaque cycle d’utilisation. De plus, le nouveau bâtiment accueillera des appareils RMN et des microscopes à électrodes raster au sous-sol. Le travail en laboratoire avec ces appareils exige une faible vibration. En raison de l’autoroute environnante, une attention particulière sera portée à la réduction des vibrations externes lors de la conception du bâtiment. Tant la partie construite selon une méthode conventionnelle que les modules seront conçus pour être isolés de leur environnement afin que les vibrations extérieures ne pénètrent pas à l’intérieur.

En ce qui concerne l’aspect extérieur, une grande importance sera accordée à une apparence moderne. Le bâtiment rotatif sera doté d’une façade attrayante en panneaux métalliques avec un revêtement clair. Des bandes lumineuses seront installées autour des fenêtres des espaces de travail, reflétant la lumière du soleil vers le plafond. Cela créera un éclairage naturel dans les locaux.

Répondre aux exigences spécifiques d’un laboratoire : les concepts de laboratoire Cadolto et le module modèle

Grâce à la conception modulaire, Cadolto peut rapidement proposer des plans types concrets. En tant que base constructive pour des plans plus avancés, des structures de bâtiment standardisées sont proposées, mais elles peuvent être modifiées dans toutes les directions. La largeur des grilles des modules de laboratoire de 3 600 mm repose sur les configurations d’équipement courantes ainsi que sur les recommandations de la BG RCI et de la norme DIN EN 14056. Les concepts de laboratoire peuvent bien entendu être étendus et multipliés à volonté. Ils sont empilables jusqu’à cinq étages, avec un noyau renforcé, voire plus haut, et peuvent également être réalisés avec un étage technique.

La personnalisation de la façade dans le cadre des concepts de laboratoire permet également de réaliser des souhaits individuels. Par le procédé d’anodisation, la façade en aluminium peut être colorée selon les préférences du client, permettant de concevoir des bâtiments de laboratoire en harmonie avec leur environnement.

Pour rendre le concept de laboratoire tangible lors de visites d’usine, Cadolto a créé dans son parc d’expositions un module modèle de laboratoire, combinant toutes les exigences d’un laboratoire moderne : haute qualité, technologie de pointe, espaces parfaitement adaptés, évolutifs dans le futur. En résumé, le module modèle est conçu pour répondre aux futurs environnements de laboratoire et à la digitalisation du travail en laboratoire. Équipé d’une multitude d’écrans, il permet de contrôler et de surveiller les activités directement depuis le poste de travail, et une zone de réunion intégrée facilite la communication. Le laboratoire modèle, composé de deux modules, a une superficie brute d’environ 100 m².