Markgräfliches Palais, Karlsruhe, Allemagne
Après avoir été presque complètement détruit pendant la Seconde Guerre mondiale, l'ancien palais a été reconstruit dans les années 1960 dans le style architectural de l'époque, puis agrandi et partiellement rénové par la suite. La rénovation récente préserve la façade historique du Rondellplatz, y compris la cave voûtée et certains murs intérieurs. De nouvelles structures, réalisées selon une méthode hybride bois-béton comprennent les ailes latérales et de grandes parties de la section centrale, le cadre existant définissant les hauteurs des étages et la circulation. Le bâtiment comporte un sous-sol, un rez-de-chaussée, trois étages supérieurs et deux niveaux d’attique, organisés autour de la structure principale avec des ailes latérales. Le sous-sol accueille un parking souterrain, des espaces de stockage, des locaux techniques et des espaces auxiliaires. Le rez-de-chaussée des ailes latérales sert d’espace commercial, avec des restaurants et un bistrot. Les trois étages supérieurs de ces ailes sont destinés à un usage de bureaux. Le bâtiment principal, avec ses pièces à double hauteur, abrite divers espaces pour des réunions, des conférences et des événements, situées à la fois au rez-de-chaussée et aux niveaux supérieurs. Les niveaux d’attique contiennent des appartements en duplex avec de grands jardins d’hiver, servant de zones tampons entre l’intérieur et l’extérieur tout au long de l’année.
L’objectif principal du concept est d’offrir la meilleure qualité de vie possible avec des émissions de CO₂ minimes sur tout le cycle de vie. Pour cela, Transsolar a réalisé des analyses de cycle de vie en coûts globale pour l’exploitation du bâtiment, mené des études de rayonnement solaire et de lumière du jour, et élaboré le concept énergétique global en collaboration avec Transplan.
La production d’énergie renouvelable sur site est assurée par une pompe à chaleur géothermique qui alimente les systèmes de chauffage basse température. La connexion au réseau de chauffage urbain de Karlsruhe complète l’approvisionnement en chaleur.
Une grande partie des besoins en refroidissement est couverte par la géothermie grâce au refroidissement gratuit (free cooling). Pour les besoins en froid basse température, la pompe à chaleur géothermique peut-être est activée en mode froid. Une tour de refroidissement vient en appoint de la géothermie, le sol ayant une capacité thermique limitée.
La toiture en ardoise est pourvue de panneaux photovoltaïques discrètement intégrés qui assure un production d’électricité renouvelable, compensant ainsi les émissions de CO₂ et assurant un fonctionnement du bâtiment neutre pour le climat.
Les espaces de bureau du 1er au 3ème étage sont ventilés naturellement, par les fenêtres. Des convecteurs au sol le long de la façade relèvent la température de l’air entrant. Ce système intuitif, facilement opérable individuellement, minimise les courants d’air lorsque les fenêtres sont ouvertes.
Les systèmes décentralisés de ventilation pour le soufflage et l’extraction de l’air dans les zones commerciales du rez-de-chaussée sont la réponse aux différentes exigences d’utilisation. Les charges thermiques éventuelles sont neutralisées par des ventilo-convecteurs installés au plafond ou près de la façade. Ceux-ci peuvent participer également au chauffage des locaux.
Un système de ventilation mécanique double flux combiné à un chauffage/refroidissement radiant au plafond assure le conditionnement des espaces à forte occupation, comme les salles d’événements et les salles de réunion dans la section centrale.
Dans les appartements, l’air frais entre par des éléments de transfert d’air intégrés dans les fenêtres et est extrait de manière centralisée. Le chauffage par le sol garantit des températures intérieures confortables en hiver. Un système sophistiqué de protection solaire, combinant le système microshade et des volets coulissants assure le confort thermique estival. Lors des pics de chaleur, les appartements peuvent être refroidis par ventilo-convecteurs.
