Etude de cas II : Le Torrent Research Centre d’Ahmedabad par Abhikram.

2007



Le Torrent Research Centre (Gujarat, India) est un large complexe de laboratoires de recherche situé en périphérie d’Ahmedabad. Ce bâtiment met en œuvre pour la première fois à grande échelle une technique millénaire de climatisation passive : le refroidissement de courant d’air descendant par évaporation. Cette réalisation offre la preuve qu’il est possible d’atteindre un niveau de confort acceptable en milieu chaud et sec pour des locaux à usage tertiaire sans utiliser de climatiseurs et sans compromettre les coûts de construction.

Les sociétés en supposé développement, avec leur constante attention au sort des individus, ont fait de la climatisation mécanique une nécessité intrinsèque à toute construction moderne en milieu semi-aride. Par conséquent, la majorité des bâtiments construits dans de telles régions partent du principe que l’éclairage artificiel et les systèmes d’air conditionné, même pendant les heures de soleil, sont nécessaires pour répondre aux besoins de confort de l’Homme. Depuis de nombreuses années maintenant, nous tentons dans notre pratique architecturale de prouver qu’une telle présupposition est un mythe en plus d’être nuisible aux objectifs de conservation d’énergie inhérents à un pays en voie de développement comme l’Inde ».

Présentation :

Le Torrent Research Centre (TRC) de la société pharmaceutique Torrent, près d’Ahmedabad, a mis à nu ce mythe et par la même occasion montré qu’une meilleure démarche de conception peut donné lieu à des retours lus sains, tant financiers que pour la santé des occupants.
Le complexe conçu à l’origine pour 150 à 175 personnes et aujourd’hui utilisé par plus de 600 personnes continue ainsi à prouver de la pertinence des concepts qui ont présidés à sa création. Ce fait est par ailleurs confirmé par l’étude de post occupation menée par des universités d’Australie et de Nouvelles Zélande (voir document ci après).

Les architectes ont réussi à trouver un équilibre entre les différentes exigences du maître d’ouvrage et une démarche architecturale résolument durable et innovatrice : les principes de conception font largement appel aux matériaux naturels localement disponibles, minimisent l’utilisation de lumière artificielle et surtout introduisent une approche alternative de rafraîchissement de l’air par un système passif d’évaporation d’eau issue de la culture vernaculaire persane et de nos jours appelé « passive downdraft evaporative cooling system ». Le Torrent Institute est le résultat des efforts communs de l’agence Abhikram (Nimish Patel and Parul Zaveri) et des consultants anglais Brian Ford & Associates.

Dès le début de notre pratique architecturale, nous sommes conscients du paradoxe croissant entre les besoins énergétiques nécessaires au développement de l’Inde et leur disponibilité réduite sur notre territoire. Notre engagement professionnel tente de contribuer à cet enjeu en faisant en sorte de chacun de nos bâtiments soient conçus pour utiliser le minimum d’énergie nécessaire au confort des occupants pendants les heures d’ensoleillement. Dans ce projet, nous avons vus une opportunité d’utiliser un processus de décision scientifique pour améliorer l’efficacité du confort humain grâce à un système passif tout en restant maîtres des répercussions financières ».

Conception et Passive Downdraft Evaporative Cooling :

Brian Ford & Associates ont été invités pour travailler sur les blocs de laboratoires. Allen Short est venu à Ahmedabad en mai 1993 pour comprendre les conditions environnementales et élaborer une première proposition de climatisation du bâtiment, utilisant un principe de refroidissement souterrain comme approche initiale. Comme les températures mesurées sous terre ne se sont pas avérées suffisamment basses, cette hypothèse a été abandonnée au profit d’une solution de rafraîchissement de l’air par évaporation d’eau depuis le toit.

Ce procédé profite de la légère brise qui souffle sur Ahmedabad pour pousser l’air à l’intérieur du bâtiment. Durant la saison la plus critique de l’année (chaud et sec) cette brise est captée par des cheminées situées sur le toit et filtrée par un système de tuiles de céramiques verticales qui retiennent la poussière. A son entrée dans le conduit, l’air est vaporisé d’eau par des brumisateurs. L’air instantanément refroidi descend dans le bâtiment et est orienté dans les différents locaux de travail. Chaque local est doté d’une trappe d’appel d’air, située à l’opposé de l’arrivée d’air frais, et connectée aux cheminées d’extraction d’air situées en périphérie du bâtiment : l’air chaud est aspiré par ces cheminées ce qui créé un courant d’air constant à travers le bâtiment assurant le renouvellement d‘air frais tout au long de la journée.
Pendant la saison chaude et humide de la mousson, durant laquelle l’humidification de l’air par les brumisateurs serait inappropriée, des ventilateurs assurent l’apport régulier d’air dans les bureaux et laboratoires. Pendant la saison froide le contrôle de la ventilation est assuré par les utilisateurs eux-mêmes qui règlent l’ouverture des trappes en fonction de leurs besoins.

La résistance thermique globale du bâtiment à l’apport de chaleur par ensoleillement est assurée par le dessin de l’enveloppe : les ouvertures extérieures sont maintenues dans l’ombre par les casquettes horizontales mais aussi par le volume en débord des cheminées d’extraction d’air. Le bâtiment a une grande inertie thermique : l’ossature en béton armé est associée à un remplissage en briques creuses, la toiture terrasse est faite de blocs de ciment creux dotée d’une isolation rapportée. Les surfaces extérieures sont blanches et le toit est pavé de céramiques blanches.

Conséquences :

Les conséquences de cette expérience majeure ont été sous observation depuis les premiers jours d’occupation et le seront encore dans les années à venir.

• Pendant l’été les températures intérieures n’excèdent pas les 31 à 32°C alors que la température extérieure atteint les 44°C. Une différence d’environ 12°C.

• Les amplitudes de températures relevés dans le bâtiment ont rarement excédé les 3 à 4°C sur une période de plus de 24 heures consécutives lorsque que les températures extérieures subissaient des écarts de 14 à 17°C.

La viabilité économique est démontrée par les indications suivantes, résultats de la compilation des données issues des observations scientifiques.

• Le coût additionnel de construction du projet, incluant l’isolation etc... avoisine les 12 à 13% de surplus comparé à une construction standard du même type.

• La capacité des installations d’air conditionné sauvée est de 200 MTonnes.

• Le cumul du surplus de construction et du prix des installations d’air conditionné correspond à 5 000 000 roupies (90 000 euros) de plus qu’un bâtiment du même type.

• Les économies annuelles sur la consommation d’électricité (incluant les économies faites sur l’éclairage artificiel durant la journée) sont d’environ 6 000 000 roupies (110 000 euros).

• La période nécessaire de remboursement de l’investissement initial fait sur les dispositifs d’économie d’électricité est de moins d’un an.

• La période nécessaire de remboursement du coût de la construction de l’ensemble du complexe, calculée à partir des économies faites sur la consommation d’électricité et des économies en équipements de climatisation est d’environ 15 ans.

En 2004 2005, une enquête sur les conditions d’occupations a été menée auprès des usagers par les universités de technologie de Sydney, Australie & Victoria University de Wellington de New Zealand. Cette étude montre que le bâtiment initialement conçu pour 150 occupants remplit les objectifs de confort de travail standard même si le nombre d’occupant est aujourd’hui de 600 personnes (voir document attaché).

Conclusions :

• Il est possible d’assurer différemment les impératifs de confort humain sans avoir à dépendre d’une consommation excessive d’énergie, avec de basique et élémentaires systèmes architecturaux.

• Le processus de réponse aux besoins de confort humain dans un tel bâtiment a été basé sur le fait essentiel que le confort ne peut dépendre de chiffres abstraits mais de ce que ressent la peau humaine dans les conditions de température et d’humidité spécifiques et dans une durée précise.

• Le stratégie architecturale cherche dans un premier temps à minimiser l’impact de la chaleur extérieure sur le bâtiment à travers une série de mesures adéquates d’isolation de l’enveloppe, et dans un deuxième temps à mettre en œuvre un système efficace de refroidissement par évaporation.

« Le Torrent Institute donne d’excellents résultats d’impact environnemental. Les conclusions de l’étude d’occupation par les usagers montre que ce bâtiment construit il y a dix ans continue à satisfaire les exigences contemporaines d’usage d’une structure tertiaire qui cherche une efficacité énergétique. En attendant une plus large répercussion de ce type d’expérience à l’échelle de l’Inde où l’on connaît un croissant développement des « boites de verre » à la fois gourmande en énergie et inappropriée au climat, les performances du Torrent Institute supportent encore une fois l’idée fondamentale d’une approche sensible de la conception architecturale en accord avec son contexte climatique ».

***

Architects : Abhikram, Nimish Patel and Parul Zaveri

Consultants : Brian Ford , Brian Ford and Associates, London, UK CL Gupta, Solar Agni International, Pondicherry

Builders/Contrators : Laxmanbhai Constructions (India) Pvt Ltd., MB Brothers Ltd., Shetusha Engineers and Contractors Pvt. Ltd., Materials Corner, JK Builders.

Project Period : 1994-99

Size : built-up area of approximately 19700 m²

(Credits to Abhikram, 2007)



Documents joints



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