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Modernisation du magasin de prêt-à-porter Loden-Frey à Munich

La rénovation du système de chauffage, ventilation et climatisation du magasin de prêt-à-porter Loden-Frey à Munich fut une tâche particulièrement ardue : les travaux ne devaient en effet en aucun cas interrompre ou entraver les activités commerciales en cours ni gêner la clientèle du magasin. La réalisation du projet était rendue d’autant plus difficile en raison du dégagement restreint au-dessus des plafonds suspendus et de l’espace disponible limité pour le nouveau local technique.

Modernisation du magasin de prêt-à-porter Loden-Frey à Munich
Techniquement parlant, un projet impliquant un système de refroidissement d’une capacité nouvellement installée de 840 kW, composé de 60 refroidisseurs de recirculation d’air dans les plafonds, d’un refroidisseur sec air-eau et d’un système de refroidissement libre, n’a rien d’exceptionnel en soi. Cependant, quand des contraintes d’espace doivent être prises en compte et qu’elles impliquent des exigences inhabituellement sévères, le projet prend alors une tournure impressionnante.

Le magasin de prêt-à-porter Loden-Frey à Munich se compose d’un complexe de trois bâtiments semi-indépendants en termes de services techniques mais qui procurent un espace utile au sol sans discontinuité au-dessus de plusieurs étages. Les surfaces de vente, réparties sur cinq niveaux, occupent une superficie totale de 7400 m2. A l’origine, chacun des bâtiments avait une affectation particulière. L’un était dévolu à la vente, l’autre aux bureaux et le troisième au service commercial et administratif. Cet agencement impliquait tout naturellement différentes hauteurs d’étages et de plafonds ainsi que diverses configurations de service technique et d’entretien.

Espace réduit pour un local technique
La surface de vente exigeait une climatisation à large spectre susceptible de fournir les quatre options de traitement de l’air. La commercialisation du prêt-à-porter impose plusieurs contraintes au système de climatisation : la pièce doit être maintenue en permanence à une température de 22°C avec un taux d’humidité relative de 45% tout au long de l’année.
En outre, les nouvelles unités d’air conditionné devaient assurer le refroidissement d’une partie des systèmes de ventilation existants. Le projet réclamait l’installation d’un système de refroidissement libre pour gérer les phases transitoires et la saison hivernale. Le contexte exigeait un refroidisseur d’eau refroidi par eau, avec un ensemble approprié de refroidisseurs secs / échangeurs thermiques.
Qui plus est, Loden-Frey ne pouvait pas libérer davantage de superficie du magasin pour constituer le local technique du nouveau bâtiment envisagé dans le plan du projet. Selon Franz Mihali, directeur technique de Loden-Frey, « cela aurait été bien trop onéreux. En raison de sa situation privilégiée dans le quartier historique, chaque centimètre carré compte. La transformation d’une partie du magasin en local technique se serait traduite par un coût estimé de 100 000 euros extrapolé sur 20 ans, compte tenu des barèmes locatifs applicables dans le secteur ».
La seule option possible était un espace d’une superficie de 30 m2, situé sous une rampe présentant une déclivité d’environ 20 degrés et par conséquent trop basse à l’origine. Une partie du plancher dut être abaissée pour garantir une hauteur suffisante aux refroidisseurs. En raison de la présence de fondations sous plancher, la surface concernée fut abaissée en trois étapes, allant d’environ 60 à 90 centimètres.

Se fondant sur leur expérience des projets antérieurs et après consultation avec Loden-Frey, les planificateurs d’IBF Ingenieurgesellschaft et les employés de Stingl chargés d’assurer l’ensemble des travaux de rénovation ont choisi CIAT Kälte et Klimatechnik pour ce projet commun. Ils désiraient avoir un interlocuteur unique et avaient besoin d’un fabricant susceptible de livrer une gamme étendue de composants normalisés et néanmoins polyvalents. Le fabricant voulait également une représentation régionale avec des interlocuteurs qualifiés. Le fabricant français CIAT possède un réseau étendu de succursales dans toute l’Allemagne, dont une située près de Munich.

Solution rapide
L’espace réduit au-dessus des plafonds suspendus imposait l’installation d’unités de faible hauteur et exigeait en outre des unités de refroidissement au plafond dotées de différentes capacités et de sorties d’air réglables. Des cassettes de faux-plafond à faible bruit de la gamme Melody (type WA 63) à connexion LON furent installées à dessein. Grâce à leur autonomie de fonctionnement, ces unités d’air conditionné purent fonctionner pendant six mois sans être intégrées dans le système de gestion du bâtiment.

Organisation : un vrai tour de force
Il était impératif que toutes les transformations dans les zones du magasin fussent réalisées dans la plus grande discrétion. Il était également important de ne pas causer la moindre gêne à la clientèle de Loden-Frey par le bruit ou la poussière, ni leur donner l’impression de se trouver sur un chantier de réhabilitation. Les zones à rénover du bâtiment furent divisées en petites unités à l’aide d’une grille des travaux. Tour à tour, chaque unité fut isolée des surfaces de vente au moyen de cloisons cloutées rapidement repositionnables. Les travaux bruyants devaient obligatoirement être réalisés en travail posté de nuit ou le weekend. Les opérations peu sonores pouvaient être exécutées au cours de la journée. Quand l’emplacement des travaux changeait de cellule, tout devait être remis en parfait état pour 10 h du matin, surfaces de ventes comprises.
Des ventilo-convecteurs UTA conçus pour une installation dans l’espace mort entre les plafonds bruts et les plafonds suspendus furent mis à profit chaque fois qu’il fut possible. Ils peuvent gérer des volumes d’air de 200 à 1600 m3/h et possèdent une capacité de refroidissement pouvant atteindre 11 kW. Aux endroits où l’espace au-dessus des plafonds suspendus manquait de profondeur pour accueillir des unités UTA, des cassettes de plafond Melody furent utilisées. Leur capacité en air s’échelonne de 290 à 1390 cm3/h, pour une puissance de refroidissement de 1530 à 10 800 watts.

Equipement extrêmement compact
La capacité de refroidissement totale installée du magasin de prêt-à-porter atteint désormais pratiquement 2 mégawatts, dont 840 kW de capacité nouvelle. Pour cela, trois refroidisseurs d’eau eau-eau Dynaciat furent installés dans le nouveau local technique du bâtiment. Deux d’entre eux offrent une capacité de 330 kW, tandis que le troisième dispose de 180 kW. Ces trois refroidisseurs sont équipés chacun d’un compresseur scroll (à spirales) et peuvent être déclenchés et coupés alternativement pour permettre au système de gérer les variations de charge.

Un refroidissement libre fut également installé. Cet élément fut intégré au système de refroidissement pour garantir un fonctionnement variable continu et fournir la capacité nécessaire à la climatisation des pièces en phases transitoires, par température extérieure inférieure à 15°C. L’écart thermique est suffisamment important pour assurer le maintien à 22-23°C de la température dans les surfaces de vente. Le préalable essentiel à l’intégration du refroidissement libre, c’était la présence du refroidisseur d’eau refroidi par eau. Un échangeur thermique supplémentaire à plaques est actionné via le circuit de refroidissement du refroidisseur et du refroidisseur sec. L’échangeur thermique à plaques, intégré au circuit du système TLR, offre une capacité de 165 kW.

Refroidisseur sec dans la cour

L’installation d’un refroidisseur sec air-eau, puissance d’entrée de 1000 kW, dont 840 kW de capacité de refroidissement et 160 kW de chaleur dissipée, ne fut pas une mince affaire. Un refroidisseur sec d’une capacité d’environ 1500 kW aurait été toutefois nécessaire en conditions extrêmes, comme par exemple en période estivale avec des températures de l’ordre de 35 °C et une humidité relative de 50%. Mais comme la place manquait pour un refroidisseur sec de cette taille, la capacité supplémentaire requise pour gérer de telles conditions climatiques fut confiée à une unité de refroidissement adiabatique.

Le seul endroit possible où installer ce refroidisseur, c’était la cour. Une fois en place et remonté, le refroidisseur en V comportait au total quatorze ventilateurs en position horizontale. Fonctionnant par aspiration, ils produisent un débit d’air de 146 000 m3/h. Pour limiter les nuisances sonores à proximité immédiate de la cour, les ventilateurs ne fonctionnement qu’à 80% de leur capacité nominale. A cette vitesse réduite, le niveau de pression acoustique du refroidisseur sec ne dépasse pas 48 dB (A) maxi.

La qualité de l’air dans la cour constituait la principale préoccupation quant au refroidissement adiabatique. La cour est en partie utilisée par le personnel du magasin et les bâtiments attenants ont des fenêtres donnant sur la cour. Pour cette raison, il importait avant tout, dans la conception de l’installation, d’assurer la pulvérisation de l’eau sous une forme brumisée de façon à garantir l’évaporation complète de la moindre gouttelette. Le système est alimenté par une pompe qui fait monter à 80 bar la pression de l’eau dans le circuit d’alimentation du refroidissement adiabatique. Des buses extrêmement fines vaporisent l’eau sur de petites surfaces d’impact positionnées devant ces diffuseurs. Les buses sont éloignées du côté aspiration du refroidisseur. L’eau se dépose sur les ailettes du ventilateur uniquement par vent favorable, et même dans ces conditions, aucun dépôt ne se forme sur les échangeurs thermiques. L’eau utilisée chez Loden-Frey est entièrement déminéralisée en raison même de sa qualité locale. L’eau destinée à l’unité de refroidissement adiabatique est en plus filtrée et tous les micro-organismes qu’elle pourrait encore recéler sont détruits par l’exposition aux UV.

L’unité de refroidissement adiabatique possède une capacité nominale d’environ 400 kW. Elle est conçue pour refroidir l’air en contact avec l’échangeur thermique d’approximativement 7° Kelvin à une température extérieure de 35°C. Cela résulte du fait que l’eau extrait de l’air en amont du refroidisseur sec la chaleur nécessaire à son évaporation. Grâce à sa conception et à sa construction intelligentes, l’unité utilisée pour le projet Loden-Frey n’est pas loin d’atteindre la température de point de rosée et de saturer l’air à près de 100% d’humidité relative. Le système est configuré pour prévenir toute condensation d’eau et éviter la formation d’eau stagnante. Tous les composants de l’unité de refroidissement par évaporation ont été fournis par le fabricant du refroidisseur sec en accessoires standards.

Détermination complexe de la charge thermique

« Un autre point en rapport avec la climatisation auquel nous attachons beaucoup d’importance, c’est l’obligation d’offrir à notre clientèle un niveau élevé de confort thermique, explique Franz Mihali, directeur des services techniques du magasin de prêt-à-porter. Cela, en raison du fait que les ventes de vêtements se font toujours en avance d’une saison : les collections d’automne se vendent en été et les collections d’hiver, en automne. C’est pourquoi nous avons besoin toute l’année d’une température constante de 22°C dans les surfaces de vente ». L’éclairage constitue une préoccupation majeure dans la présentation haut de gamme de la marchandise du magasin Loden-Frey. En conséquence, c’est près d’un mégawatt d’électricité qui est consommé par les systèmes d’éclairage chez Loden-Frey. Cet apport de chaleur supplémentaire exige une capacité de refroidissement constante pendant presque toute l’année.

Etroite coopération indispensable
Johann Schranner, technico-commercial, résume ainsi la situation : « Ce projet de rénovation complexe avec ses nombreuses inconnues montre à l’évidence que la priorité absolue doit être donnée en amont à une étroite coopération. Pour nous, en tant que fabricant, ce projet est le parfait exemple que les conditions rigoureuses spécifiques à l’objet, de quelque nature que ce soit, doivent être remplies grâce à des produits standardisés de fabrication industrielle ».
Il considère aussi comme une obligation d’assurer une assistance client soutenue. Il serait inopportun de faire porter au client le fardeau de la responsabilité de technologies sophistiquées. C’est pourquoi le service client doit constituer une priorité absolue. « Dans le cas de Loden-Frey, notre personnel d’entretien prend effectivement le système de climatisation en charge. Nos techniciens ont accès sans restriction aux documents internes de l’entreprise et savent où chercher pour résoudre des problèmes. Leur expertise est également indispensable pour la résolution des problèmes à distance, par téléphone. Cette démarche dispense éviter nos clients de frais inutiles, car la plupart des problèmes signalés n’ont généralement aucun rapport avec le système de refroidissement ».

Données clés du projet de rénovation

Superficie des bâtiments : 7400 m2
Période des travaux : octobre 2007 à mi-2011
Planification : IBF Ingenieurgesellschaft mbH, Munich
Installation : Stingl GmbH, Munich
Spécificités du projet de rénovation : air conditionné: température constante dans les pièces de 22 °C avec taux d’humidité relative de 45%.

Eléments constitutifs de la climatisation

- 3 refroidisseurs d’eau Dynaciat d’une capacité totale de 840 kW.
-60 unités de refroidissement à recirculation au plafond : ventilo-convecteurs type cassettes Melody d’une capacité de 200 à 1600 cm3/h ; ventilo-convecteurs gainables d’une capacité de 290 à 1530 cm3/h.
- 1 échangeur thermique, type CIAT PWA 1811, d’une capacité nominale de 165 kW, pour le refroidissement libre.
- Refroidisseur sec Vextra, unité d’extraction en V à 14 ventilateurs horizontaux, capacité de débit d’air de 146 000 cm3/h, d’une capacité de refroidissement de 1000 kW.

A propos de Loden-Frey
Le magasin de prêt-à-porter Loden-Frey est situé au 7 de la Maffeistraße à Munich. L’histoire de l’entreprise remonte à 1842, époque où le drapier Johann Georg Frey inventa un tissu hydrofuge : le Loden. Bien entendu, les articles traditionnels réalisés dans ce tissu constituent toujours une part importante des articles du magasin, mais les descendants de l’inventeur du Loden ont réussi à enrichir le portefeuille produits du spécialiste de renom. Magasin de prêt-à-porter réputé s’adressant à une clientèle exigeante, Loden-Frey propose aujourd’hui une collection exclusive de vêtements haut de gamme issus de plus grands stylistes et ateliers de confection du monde.

Légendes photos :
DSC0468a : Loden-Frey est l’une des principales adresses de prêt-à-porter haut de gamme à Munich.
DSC0477a : L’espace est réduit dans le local technique du nouveau bâtiment. Il a fallu installer toute la tuyauterie avant même les refroidisseurs d’eau.
DSC1249a : Plan détaillé du projet en main, de gauche à droite : Martin Fesl, IBF Ingenieurgesellschaft ; Franz Mihali, Loden-Frey Building Services Manager ; Helmut Kühner, technicien de maintenance CIAT; Johann Schranner, technico-commercial CIAT; Tobias Erl, responsable projet Stingl.
DSC0530a : L’unité de refroidissement adiabatique, installée en amont du refroidisseur sec Vextra, visible ici en fonctionnement.
DSC1382a : L’énorme flux calorifique produit pour le solarium saute aux yeux.
DSC1404a : Les discrètes cassettes de plafond Melody sont pourvues de sorties d’air réglables.

Toutes photos d’origine CIAT Kälte- und Klimatechnik GmbH.

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