Projet de concours
Le concours pour le concept de reconstruction de la piscine Luzhniki a eu lieu au printemps 2014 sur ordre de Codest, et nous en avons parlé suffisamment en détail. Le bâtiment de 1956 devait être repensé, transformant la piscine extérieure en parc aquatique couvert, préservant autant que possible les façades - un bon exemple du style empire stalinien. Le concours s'est déroulé en deux étapes et les finalistes, finalisant leurs projets au second tour, ont dû développer toutes les sections du concept, y compris l'ingénierie et l'économie, avec beaucoup de détails: pas comme c'est généralement le cas dans les concepts architecturaux, mais plutôt figuratif que détaillé.
Ainsi, la partie ingénierie du concept du projet «Lost World» proposé par le consortium dirigé par le bureau d'architecture d'Asadov, développé par les spécialistes de la société Engex, mérite une réflexion à part. Rappelez-vous que l'essence du projet est la transformation du périmètre stalinien désuet en une ruine romantique, se cachant dans le monde naturel luxueux d'une oasis en cascade. Le point culminant spatial de ce jardin aquatique à plusieurs niveaux est un bloc de locaux qui couvre le complexe existant, déplacé vers le Grand Sports Arena et en porte-à-faux sur la terrasse d'été.
Cacher un nouveau volume à l'intérieur des anciens murs, le déplacer volontairement d'au moins un axe - n'est pas un nouveau sujet de reconstruction, mais cela donne toujours des résultats intéressants. Et lorsque la présence de l'ancien est fixée non pas par des murs, mais par une colonnade, les possibilités des architectes et des ingénieurs sont pratiquement illimitées. C'est arrivé cette fois aussi.
Concept de confort
Si nous parlons d'une solution d'ingénierie, alors la chose la plus importante ici était la création de l'environnement le plus confortable et le plus économe en énergie à l'intérieur du bâtiment. Pour cela, les spécialistes d'Engeх ont dû diviser tous les systèmes d'ingénierie internes en trois niveaux, en se concentrant sur la différence des fonctions des piscines: un parc aquatique au rez-de-chaussée, une piscine sportive au quatrième - dans le "bidon" recouvrant le bâtiment existant et une zone éco-spa - sur le toit. Conformément au mode de fonctionnement et aux caractéristiques des exigences techniques, chaque piscine doit être desservie par un système séparé situé au même niveau. C'est la condition la plus importante.
La modélisation énergétique d'un modèle tridimensionnel du bâtiment a permis d'évaluer les éléments individuels qui forment le microclimat et de voir la situation dans son ensemble - elle a d'abord été utilisée pour déterminer les paramètres thermiques de l'ensemble du volume, puis pour créer un algorithme et déterminer les paramètres de fonctionnement de ses systèmes et équipements d'ingénierie.
La modélisation énergétique d'un bâtiment n'est pas seulement une analyse des paramètres de systèmes individuels, c'est une détermination très précise de leur fonctionnement dans diverses conditions de température et climatiques à diverses charges fonctionnelles. Au stade de la conception, ce processus était bien sûr suffisamment généralisé: le calcul n'a été effectué que pour les mois extrêmes de base (à Moscou, c'est février, juillet) et pour les charges pendant les heures de travail et les heures non travaillées. Le niveau de rayonnement solaire à différentes périodes de l'année a été pris en compte, ainsi que la possibilité et la nécessité de réguler la température à l'intérieur du complexe jour et nuit. Pendant ce temps, malgré une certaine généralisation, l'objectif des concepteurs était un haut niveau d'objectivité dans les calculs, pour lequel deux indices internationaux reconnus de cote de confort thermique ont été utilisés. Le premier, PMV (Predicted Mean Vote), permet de prédire l'évaluation moyenne du confort de l'environnement par les visiteurs; l'indice se compose de sept unités, de moins trois à plus trois, et dans ce cas il devrait, selon les calculs, fluctuer à l'intérieur d'une unité autour du zéro «idéal», entre -0,5 et 0,5. Le deuxième indice, PPD (Predicted Percentage Insatisfied), évalue le pourcentage d'insatisfaction possible des clients du parc aquatique, les notes négatives, et, selon les auteurs, ne devrait pas dépasser 10%. Les calculs visent donc à créer un environnement prévisible et contrôlable, dont le confort se révèle loin d'être aléatoire.
Approche efficace
Il est tout à fait évident que dans la partie bureau du bâtiment et dans la zone de la piscine, les approches pour créer un environnement confortable sont fondamentalement différentes. Pour la partie commerciale du complexe, la principale caractéristique du microclimat interne est la température de l'air et les concepteurs se concentrent donc sur le flux de personnes, dont la présence dans la pièce augmente inévitablement la température à l'intérieur.
Le niveau d'humidité de l'air est une caractéristique critique pour les pièces destinées aux «procédures d'eau», ainsi que pour les piscines: le volume d'évaporation de la surface de l'eau en dépend. Paradoxalement, la combinaison de ces fonctions apparemment incompatibles avec un système d'alimentation fermé commun permet d'utiliser la chaleur de l'air chauffé des bureaux dans les locaux de la piscine.
Dans le même temps, nous avons dû tenir compte du fait que le principal consommateur de chaleur dans le bâtiment est le système de piscine lui-même et le chauffage de l'eau pour eux. Dans la structure d'un bâtiment à surface d'eau libre, qui existait depuis 1956, il était possible de parler simplement de dégagement de chaleur dans l'environnement. Les vestiaires étaient séparés de l'air extérieur uniquement par des rideaux thermiques dans les allées, et un environnement relativement confortable dans la zone de la piscine a été créé en raison de la température élevée de l'eau: plus 27-29 degrés, tandis que la température de l'eau de conception pour le nouveau complexe était de 26 degrés.
Dans un souci d'économie d'électricité et d'approvisionnement en eau, même l'eau de condensation propre formée pendant le refroidissement de l'air sera utilisée pour recharger la piscine, et la chaleur des «drains gris» - l'eau récupérée de la piscine - sera utilisée pour chauffer l'air et l'eau y pénètre. ***
En raison de l'humidité élevée de l'air, le principal problème des piscines est la formation de condensation sur les surfaces froides des vitraux et des vitrages extérieurs. Pour éviter cela, la surface du vitrail est soufflée avec de l'air chaud et sec provenant des diffuseurs d'air encastrés dans le sol - selon le principe du même «rideau d'air». Et le niveau de contrôle de l'air de ventilation est effectué à l'aide de capteurs d'humidité - cela vous permet de réguler le débit d'air et le fonctionnement des entraînements électriques uniquement en fonction du paramètre de base … c'est-à-dire tout à partir de la même humidité, pour laquelle, en En fait, tout le monde aspire à cette oasis bénie.
Afin d'augmenter le niveau de confort et de ne pas créer une menace de courants d'air dans les pièces principales de la piscine, ainsi que pour redistribuer et faire entrer l'air dans la zone où les personnes séjournent, un système de ventilation à déplacement est utilisé - diffuseurs d'air verticaux à travers quel air circule à faible vitesse. Tout - au nom de ne pas dépasser le pourcentage prévu de notes négatives - le même PPD! Les évaluations négatives, ainsi que les émotions négatives, n'ont pas leur place ici.
Architecture légère
Le concept architectural de l'atelier d'Asadov supposait une grande quantité d'éclairage naturel: à la fois du plafonnier et du côté - à travers les vitraux. Pour l'utiliser le plus efficacement possible, certains groupes de lampes, dont la plupart sont situés le long du périmètre du bâtiment, sont contrôlés en douceur par des capteurs de lumière et ne complètent que la lumière naturelle. Dans le même temps, des capteurs solaires sont intégrés dans les lucarnes sur le toit du bâtiment existant, collectant de l'énergie supplémentaire - en raison du rayonnement solaire. Cela se fait à l'aide d'une membrane-film ETFE transparente, résistante à la pénétration d'humidité et à la transmission de la lumière, avec des cellules photovoltaïques appliquées dessus, qui convertissent le rayonnement direct en rayonnement diffusé. Mais la nuit, le bâtiment n'a pas besoin de la même température que pendant la journée, et les auteurs ont proposé de réduire en douceur le niveau de chauffage en dehors des heures de travail. Pour les activités de nuit, ce mode de descente peut être annulé manuellement. Le matin - les jours ordinaires - la température dans les locaux est à nouveau portée à la température de travail, car le chauffage du complexe commence deux heures avant l'arrivée des premiers visiteurs.
Équilibre des intérêts
Malgré l'importance de l'objet et l'intérêt inconditionnel du concept, un certain nombre de solutions d'ingénierie ont néanmoins dû être abandonnées en raison de leur coût élevé et de leur inefficacité. Il s'est avéré trop cher, même si évident dans n'importe quelle piscine, le traitement des «déchets gris» pour leur réutilisation. Ainsi, l'ensemble du système d'ingénierie dans son ensemble a été le résultat d'une recherche d'un équilibre raisonnable entre le niveau de confort de l'environnement intérieur, l'utilisation optimale de l'énergie et l'efficacité financière du projet.
