Optimiser l’utilisation de synergies

La Swiss Life Arena à Zurich-Altstetten doit non seulement devenir un lieu de pèlerinage pour les fans de hockey à partir de l’automne 2022, mais aussi un modèle en matière d’efficacité énergétique. Un système de technique du bâtiment bien pensé exploite les synergies entre la production de froid et de chaleur.

Il aura fallu attendre 13 ans après la décision de construire leur propre stade pour que les ZSC Lions puissent jouer leur premier match «dans leur nouveau chez eux» L’Arena n’accueillera pas seulement des matchs de hockey sur glace. Avec son infrastructure ultramoderne, elle servira d’arène sportive et événementielle multifonction, où se dérouleront également des manifestations culturelles et des événements de toutes sortes.

Les objectifs de la société à 2000 watts en vue

Le nouveau stade de 170 mètres de long à Zurich-Altstetten est tout aussi spectaculaire à l’extérieur. Le regard est attiré par la façade en béton unique en son genre, qui ressemble à un rideau drapé et qui est fabriquée directement sur place par le maître d’œuvre. Ce chef-d’œuvre d’artisanat apporte également un avantage écologique: de longs trajets de matériaux sont évités et la valeur ajoutée reste au sein du pays.

Toutefois, la durabilité ne se limite pas à la façade. Le concept énergétique de la Swiss Life Arena (en allemand), avec ses 31 500 m² de surface utile, a également été élaboré sur la base des objectifs de la société à 2000 watts. La solution énergétique intégrée allie écologie et rentabilité, en exploitant intelligemment les synergies entre la production de froid et les rejets thermiques qui en résultent.

Les patinoires, ces pièces maîtresses

Les deux patinoires, la principale et celle d’entraînement, sont tout à la fois le cœur de l’Arena et le cœur du concept énergétique. La centrale énergétique, dont nous avons repris le gros œuvre en avril 2021 en vue d’une extension ultérieure, gère l’ensemble de la production de froid et de chaleur. C’est ici que sont produits le froid pour la glace et le froid pour la déshumidification de l’air ambiant dans le stade. De l’ammoniac respectueux de l’environnement est utilisé comme fluide frigorigène pour la patinoire principale, ce qui permet d’obtenir une surface de glace de très haute qualité. Un mélange eau-glycol circule dans les structures de la patinoire d’entraînement.

Le froid est également nécessaire à la déshumidification des espaces ainsi qu’à leur climatisation. L’humidité est toujours un problème dans les patinoires, car lors d’un match, le stade se remplit en peu de temps de spectateurs et spectatrices qui dégagent beaucoup de chaleur. Le froid permet de refroidir l’air humide jusqu’au point de rosée; l’humidité est collectée et éliminée, puis l’air sec est à nouveau chauffé. Ce processus, contrôlé par des capteurs, se fait en fonction des besoins. Les espaces adjacents tels que le restaurant, les salles de conférence ou les espaces physio sont climatisés par un système d’activation thermique des composants. Un système de tuyaux encastrés dans les murs et les plafonds active la masse du bâtiment et peut ainsi tempérer les espaces en douceur et sans créer de courant d’air.

La centrale énergétique produit un froid écologique pour le stade et les bâtiments de bureaux environnants. Ce «hub de froid» pour des tiers est une solution extrêmement judicieuse compte tenu de la demande croissante en climatisation liée aux températures estivales en augmentation constante depuis des années.

De précieuses synergies

La production de froid génère forcément de la chaleur: un effet secondaire bienvenu. Nous nous servons des rejets thermiques issus de la production de glace pour chauffer l’Arena. Une pompe à chaleur prépare l’eau chaude. Un réseau basse température fournit la chaleur au système de chauffage au sol. Le réseau haute température fournit l’eau chaude sanitaire et l’eau pour la préparation de la glace.

Le raccordement de l’Arena au réseau d’anergie du réseau de froid d’Altstetten permet une gestion de l’énergie sans perte. Si un excès de chaleur est généré par la production de froid, il est injecté dans le réseau d’anergie, ce qui augmente légèrement la température. Cette solution bien pensée permet d’éviter aux rejets thermiques d’être simplement évacués par le toit sans être exploités. Via le réseau d’anergie, la chaleur est transférée vers les centrales de chauffage locales des réseaux énergétiques d’Altstetten, où elle est portée au niveau de température requis à l’aide de pompes à chaleur. Une fois le projet achevé en 2035, quelque 30 000 foyers des quartiers d’Altstetten et de Höngg seront approvisionnés en chaleur de cette manière.

Le bâtiment et la technologie au service de l’efficacité énergétique

La liaison des réseaux d’anergie et de froid urbain crée de nombreuses synergies dans la fourniture de chaleur et de froid écologiques au stade et dans ses environs.

L’électricité utilisée à la Swiss Life Arena est à 100% neutre en CO₂. Elle provient de sources renouvelables telles que le vent ou l’eau. Un système photovoltaïque de 400 kWc est également installé sur le toit. L’électricité produite ici est consommée directement dans l’Arena. Tous les quarts d’heure, la production d’électricité est enregistrée par des compteurs et répartie entre les deux consommateurs, que sont le stade ZSC (fonctionnement du stade) et ewz (fonctionnement de la centrale énergétique), au prorata de la demande du moment.

L’alimentation de la ZSC Arena et de la centrale énergétique d’ewz s’effectue en moyenne tension à partir du réseau de distribution d’ewz. Notre département Services du réseau a conclu un contrat de contracting avec ZSC Immobilien SA qui couvre la construction, l’exploitation et le financement de l’installation de prélèvement de haute tension pour l’Arena. Le poste de transformation est bouclé sur un anneau moyenne tension de la sous-station d’ewz, alimente l’installation moyenne tension en aval de la centrale énergétique et comprend la mesure de l’énergie, la transformation sur les installations basse tension côté client ainsi que la connexion au centre de contrôle d’ewz. Tout changement d’état ou dysfonctionnement peut ainsi être enregistré 24h/24 et 7j/7. En cas d’urgence, le service de piquet d’ewz intervient.

Cependant, la technologie complexe des bâtiments de la Swiss Life Arena n’est pas le seul facteur permettant un niveau élevé d’efficacité énergétique. Les architectes ont conçu la structure du bâtiment de manière à ce qu’elle consomme le moins de ressources possible, tant lors de sa construction que dans son fonctionnement. Avec le système sophistiqué de gestion technique du bâtiment, la Swiss Life Arena atteint ainsi le standard Minergie pour les patinoires. Un système intégré d’automatisation du bâtiment, qui assure un contrôle des installations en fonction des besoins et garantit une exploitation efficace, y contribue également de manière importante.

Pour nous, l’un des principaux défis réside dans la coordination et l’adaptation optimale des différents composants de la technique du bâtiment ainsi que l’intégration de l’Arena dans le réseau énergétique d’Altstetten. Nous allons assurer le fonctionnement optimal des installations techniques du bâtiment pour les 30 prochaines années. Un système de télésurveillance permet également d’intervenir dans le système depuis l’extérieur.