Prsentation PowerPoint

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Exploitation de la chaleur terrestre par des
géostructures énergétiquesMéthodologie de
détermination des zones potentielles

• Objectifs
• Promouvoir lutilisation de géostructures
  énergétiques en Suisse romande en développant une
  méthodologie de détermination des zones
  potentielles
• Valider cette méthodologie en lappliquant sur
  différents sites dans le canton de Genève

Les géostructures énergétiques Les géostructures
sont des ouvrages, généralement en béton ou en
béton armé, en contact avec le sol servant de
fondation à une construction ou de soutènement.
On distingue trois grands types de géostructures
qui sont les pieux, les parois et les dalles.
Méthodologie La méthodologie de détermination
des zones potentielles pour la réalisation de
géostructures énergétiques est basée sur divers
critères

• Critères conditionnant la réalisation de
  géostructures

Aménagement du territoire
Genre de construction
Charge du bâtiment sur le sol
Déterminent par comparaison le type de fondation
à réaliser
Caractéristiques mécaniques du sol
Charge admissible par le sol

• Critères conditionnant léquipement des
  géostructures en échangeurs de chaleur

• Bâtiment fondé sur pieux énergétiques
• Pieux énergétiques
• Tubes permettant l'échange de chaleur
• Pompe à chaleur

Pieux préfabriqués centrifugés (Source GRAM SA)
Pour un bon fonctionnement des installations avec
échangeurs de chaleur, la conductibilité
thermique du sol devrait être de lordre de 1.8
W/mK ou supérieure. La présence deau
souterraine est donc très importante.
Toutes ces structures peuvent être munies d'un
dispositif permettant l'échange de chaleur entre
le sol et la géostructure. Dans ce cas, elles
sont appelées géostructures énergétiques
La vitesse découlement de leau souterraine
détermine si une recharge thermique du terrain
est nécessaire pour maintenir à long terme une
température constante dans le sol
Pieu moulé
Cage d'armature métallique

• Critères pouvant limiter la réalisation de
  géostructures énergétiques

Pour la protection des nappes souterraines,
lordonnance sur la protection des eaux contre
les liquides pouvant les polluer (OPEL) détermine
les endroits où il est autorisé de réaliser des
géostructures énergétiques
Tubes caloporteurs
Pieu moulé équipé avec échangeurs de chaleur
(Source Bilfinger Berger NEK Umwelttechnik
GmbH)
Pose dune cage darmature de paroi moulée avec
tubes caloporteurs (Source Nägelebau, A-Röthis)
Application de la méthodologie à deux sites dans
le canton de Genève De manière à valider la
méthodologie, les critères ont été appliqués à
deux sites parmi six sites étudés dans le canton
de Genève.

• Site de La Chapelle - Les Sciers
• Eau souterraine et conductibilité thermique de
  1.7 W/mK
• Ecoulement souterrain lent doù recharge
  thermique nécessaire
• Protection de la ressource en eau de la nappe du
  genevois doù pas de pieux reportant la charge en
  pointe
• Zone potentielle, mais avec restrictions

• Site de Frontenex - Gradelle
• Eau souterraine et conductibilité thermique de
  2.2 W/mK
• Ecoulement souterrain lent doù recharge
  thermique nécessaire
• Aucune limitation due à la protection de leau
  des nappes souterraines, car la nappe est
  temporaire et inexploitée
• Zone potentielle

Localisation des six sites étudiés dans le canton
de Genève
1
6
5
1 km
4
Périmètre d'aménagement coordonné (PAC)
Zone de développement futur
2
1 PAC de Sécheron 2 PAC de Bernex-Est 3 PAC
de La Chapelle - Les Sciers 4 PAC de la Gare des
Eaux-Vives 5 PAC de Frontenex - Gradelle 6 PAC
de Mon Idée - Communaux d'Ambilly
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Reproduit avec l'autorisation de l'office fédéral
de topographie BA 024619
Par Patric Joliquin Laboratoire de Géologie,
ENAC, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne,
1015 Lausanne, Suisse Septembre 2002 Réalisé dans
le cadre de la formation postgrade internationale
en géologie de l'ingénieur et de l'environnement,
au sein de l'entreprise GRAM SA à
Villeneuve-près-Lucens et du Laboratoire de
Géologie de l'Ecole Polytechnique Fédérale de
Lausanne. Suivi du travail assuré par M. Jules
Wilhelm, ingénieur-conseil et par M. Albert
Ghiraldi, administrateur délégué de l'entreprise
GRAM SA.