664-1 POSITEC CAMPUS – ETUDE DE FAISABILITE

• Master plan

Le site Positec à Suzhou, pratiquement rectangulaire, est bordé au sud par une avenue principale, à l’ouest et au nord par des jardins publics, à l’est par des bâtiments industriels, et il fait face aux usines de Positec. Il couvre une surface d’environ 240 m de large (nord-sud) sur 450 m de long (est-ouest) dont environ 360 m x 120 m sont occupés par des bâtiments existants.

Don Gao, notre client, nous a mandatés en 2019 pour concevoir la « Positec Sun Machine » (01/664) aboutissant ce 2020-01-19 à un avant-projet pour un « village vertical » poreux de 12 000 m² développé sur 12 niveaux. Une étude volumétrique du potentiel de construction du site a conduit à localiser la construction dans son angle sud-ouest.

Profitant de la pandémie du Covid-19, arrêtant provisoirement les opérations, Don Gao a élargi sa vision et a demandé cette étude préliminaire (01/664-1) pour envisager également le développement d’un campus de recherche sur le terrain restant, tout en doublant la hauteur de la « Sun Machine ».

Potentiel du site et organisation de la construction du campus

Cette étude de faisabilité conclut à un « potentiel de construction polyvalent » respectueux de l’environnement et durable de 80 000 m² au-dessus d’un parc (niveau 6), 6 m au-dessus d’un parking de service et de livraison sur le niveau de terrain existant restant pour éviter les mouvements de terre et lui assurer une lumière et une ventilation naturelles.

Les constructions sont donc organisées sur un module de 1,35 m, en relation avec la géométrie du site et la trame du bâtiment existant, pour bénéficier de ses angles 1/5 et 1/6.

1. La position de la « Positec Sun Machine », bien que doublée en hauteur, est confirmée dans l’angle sud-ouest du site (26 000 m²).

2. Parallèlement aux bâtiments existants, deux rangées de respectivement 5 et 6 blocs de bâtiments de trois niveaux (campus inférieur) reposent sur des colonnes de 9 m de haut au-dessus du parc au niveau 0 m. Leurs étages se situent respectivement aux niveaux 15 m, 19,5 m et 24 m, avec un jardin en toiture au niveau 28,5 m (44 000 m², façades principales orientées au nord et au sud).

3. Dix constructions flottantes (campus supérieur), profitant des angles 1/5 et 1/6 offerts par le site et tous les bâtiments existants, se déploient avec leurs façades principales orientées à l’est et à l’ouest, décalées de 1,35 m tous les 8,1 m.
Leurs 3 étages, à 9 m au-dessus des jardins en toiture des blocs du campus inférieur, se situent aux niveaux 37,5 m, 42 m et 46,5 m et sont surmontés de jardins en toiture au niveau 45 m (éventuellement avec des ombrelles photovoltaïques au niveau 51 m, au-dessus des arbres de toiture) (36 000 m²).

Les noyaux de circulation verticale extérieurs, 6 au nord et 5 au sud, assurent un accès normal aux constructions inférieures et supérieures en relation avec le parc (niveau 6) et le niveau de service du sous-sol
(niveau + 0 m = niveau actuel du site).

Un nouvel accès unique (pour piétons, vélos, voitures, véhicules utilitaires et de sécurité) au sud de la tour permet l’accès au campus, indépendamment de l’accès principal actuel.

Le concept vise à une construction harmonieuse par phases, chacune d’entre elles bénéficiant de son parc où il fait bon vivre pendant la construction de la suivante.

Concepts de construction du campus

Géométrie

Les constructions sont caractérisées par :

1) Une profondeur de bâtisse de 12,15 – 13,5 m avec une hauteur entre niveaux de 4,5 m et une « épaisseur » de plancher de 0,9 – 1,2 m (pour la structure, les équipements et la physique du bâtiment). La portée structurelle pourrait être réduite à 6,075 – 6,75 m.

2) Des passerelles de 1,35 m de large, pour la circulation extérieure (avec des escaliers de secours supplémentaires, non illustrés) ainsi que pour le contrôle de la lumière du jour et de l’ensoleillement, la protection contre la pluie et l’absorption acoustique.

3) Le soin apporté à l’échelle humaine, en évitant les grands monolithes.

Énergie (€ = kWh) et composants du bâtiment

La construction doit être peu coûteuse afin de limiter l’énergie contenue.
Les coûts de fonctionnement doivent être limités afin de limiter l’énergie consommée quotidiennement.
La réduction de ces coûts réduit l’impact environnemental de la construction et de son utilisation.

L’objectif de limiter les coûts de construction amène à proposer :
– aucun mouvement de terres,
– un processus de construction propre, sans poussière, sans bruit et rapide,
– la préfabrication, la plus légère possible, de chaque élément de construction.

Ainsi, et à titre d’exemple :
– des fondations en pieux d’acier vissés,
– des colonnes, des poutres-fermes, des passerelles, des escaliers et une structure de circulation verticale en acier,
– des billes de bois massif formant les planchers structurels et les panneaux muraux,
– toutes les fenêtres ouvrantes, en bois avec des vitrages sous vide ultra-transparents,
– des planchers en bambou,
– tous les câblages et tuyauteries aériens et accessibles,
– des équipements sanitaires en acier inoxydable ou Corten,
– du mobilier recyclé (+ historique) et des textiles retissés.

L’objectif de limiter les coûts de fonctionnement amène à proposer :
– un éclairage naturel lorsqu’il est disponible, des LED (diodes électroluminescentes) RVBV (rouge-vert-bleu-violet) lorsque la lumière du jour est insuffisante (l’ajout de la LED violet fournissant un spectre de longueur d’onde égal à la lumière du jour),
– une ventilation naturelle lorsque T° ≥ 15 °C, ventilation mécanique avec récupération de chaleur lorsque T° ≤ 15 °C,
– la collecte et le stockage de l’eau de pluie,
– la récupération de l’énergie solaire avec stockage dans des batteries redox,
– le contrôle du vent.

Ainsi, et à titre d’exemple :
– des persiennes en aluminium réfléchissant perforées à 50 % (verticales sur les façades est et ouest, horizontales sur les façades nord et sud), placées à l’extérieur et contrôlées. Les passerelles assurent une protection contre la lumière du jour et le soleil à l’intérieur, réfléchissant la lumière du jour et les vues du ciel vers le parc, tout en protégeant des chutes ainsi que des intrusions,
– des flux d’air contrôlables, suffisants pour une ventilation traversante en été, mais suffisamment limités pour éviter les courants d’air froid en hiver dans le parc,
– des réservoirs d’eau de pluie au niveau des toits (situés au droit des noyaux de circulation verticale) ainsi qu’au niveau de service inférieur pour récupérer l’eau du parc, eau qui sera utilisée pour les toilettes ainsi que pour les plantations,
– des auvents photovoltaïques au-dessus des jardins des bâtiments supérieurs avec des batteries redox,
– une installation géothermique pour la climatisation temporaire en été et le chauffage en hiver,
– un revêtement en macadam pour les voiries et la zone de stationnement au niveau 0 (sans aucun contenu bitumineux).