Depuis son achèvement en 2017, le bâtiment administratif de la ville “Rathaus im Stühlinger” à Fribourg a été mesuré et analysé en détail au cours des premières années d’exploitation. La bonne nouvelle est que les objectifs fixés lors de la phase de planification correspondent dans une large mesure aux données de consommation réelles. Le bâtiment et les systèmes du bâtiment sont très efficaces. Dans un bilan annuel, la consommation totale d’énergie pour la climatisation du bâtiment (chauffage, ventilation, éclairage, chauffage de l’eau chaude sanitaire) est presque entièrement satisfaite par l’énergie renouvelable produite sur place. Ainsi, l’objectif d’atteindre un bâtiment à consommation énergétique nette zéro a été atteint. Une réussite !
Le bâtiment “Rathaus im Stühlinger” à Fribourg, s’étend sur une surface utile de 22 000 m². Il comprend la première phase de construction du nouveau centre administratif de Fribourg. Sur la base des connaissances actuelles, il s’agit du plus grand bâtiment administratif zéro énergie d’Europe. Il génère autant d’énergie sur site au cours de l’année qu’il en consomme annuellement en énergie primaire. Le bilan énergétique primaire est basé sur l’ordonnance allemande sur les économies d’énergie (EnEV), qui était en vigueur au moment de la construction du bâtiment. L’ordonnance définit l’énergie nécessaire pour le chauffage, la ventilation, l’éclairage, le refroidissement et le chauffage de l’eau chaude sanitaire. Les besoins énergétiques en fonction de l’utilisation, par exemple pour les équipements de bureau, l’informatique et la cafétéria ne sont pas pris en compte dans le bilan. L’objectif de réaliser un concept énergétique tourné vers l’avenir avec des systèmes de construction innovants, mais allégés, offrant un niveau de confort élevé, a été atteint. Le bâtiment administratif est la première des trois phases de construction au cours desquelles la ville de Fribourg prévoit de déplacer les différents bureaux de la ville actuellement répartis dans la ville vers un emplacement central. À l’été 2017, 840 employés ont emménagé dans le nouveau bâtiment administratif. En novembre 2017, le centre de services aux citoyens a ouvert ses portes au public.
Du photovoltaïque sur le toit et en façade
Le défi pour atteindre un bilan énergétique primaire net nul pour les grands bâtiments à plusieurs étages est que la surface utile au sol, et donc la demande d’énergie, croît proportionnellement plus vite que la surface du toit disponible pour la production d’énergie. Ce problème a été résolu pour le bâtiment «Rathaus im Stühlinger» en utilisant presque toute l’enveloppe du bâtiment pour la production d’énergie chaque fois que cela est utile et possible. En plus du photovoltaïque sur le toit, la zone de la façade a également été utilisée pour produire de l’électricité avec le photovoltaïque. Ces systèmes sont complétés par des collecteurs photovoltaïques-thermiques et une chaudière à gaz. L’apport de chaleur est basé sur un concept basse température dans lequel des pompes à chaleur souterraines sont mises en Å“uvre. Le chauffage et le refroidissement sont assurés par des systèmes de surface sous forme d’activation du noyau en béton en combinaison avec voiles de plafond. Le refroidissement est réalisé presque entièrement avec de l’énergie environnementale via un puits d’eau souterraine. La chaleur à haute température, utilisée pour l’approvisionnement en eau chaude de la cantine et des sanitaires, est fournie par une chaudière à gaz solaire-thermique.
Un bâtiment de cette taille peut répondre aux exigences de neutralité climatique
Fraunhofer ISE a mené une campagne de monitoring intensive du bâtiment dans le cadre d’un projet de recherche, de la phase de planification et de mise en Å“uvre jusqu’aux premières années d’exploitation. Les résultats des données de surveillance sont positifs et montrent que la plupart des paramètres clés correspondent aux valeurs cibles établies lors de la phase de planification. Surtout pour les nouveaux bâtiments avec une technologie de système complexe, ce n’est pas nécessairement une évidence. Malgré les valeurs de consommation déjà faibles, les objectifs de consommation de chaleur n’ont pas été entièrement atteints. La part de la production de chaleur du système solaire thermique est également inférieure aux attentes initiales. Au total, la somme de l’énergie primaire produite et consommée sur site est quasiment équilibrée au cours de l’année. «Par exemple, en 2018 et 2019, le bâtiment a consommé environ cinq pour cent de plus d’énergie primaire qu’il n’en a généré sur place», explique le Dr Peter Engelmann, chef du groupe Building Systems Technology chez Fraunhofer ISE. «Malgré cette marge, le résultat final peut être considéré comme une belle réussite. Le nouveau bâtiment administratif de Fribourg, «Rathaus im Stühlinger», démontre de manière impressionnante qu’un bâtiment de cette taille peut répondre aux exigences de neutralité climatique. ” Le projet de recherche a été financé par le ministère fédéral allemand des Affaires économiques et de l’Énergie.
