L’EPF de Zurich et le Club Alpin Suisse
présentent la «cabane de l’avenir»


Eva-Martina Keller,
École polytechnique fédérale de Zurich
Collaboration spéciale

 

L’École polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) et le Club Alpin Suisse (CAS) ont élaboré ensemble le concept de la nouvelle cabane du Mont Rose. L’application de technologies d’avant-garde, que ce soit en matière de conception, de calcul ou de fabrication, permettra de réaliser une construction exceptionnellement innovatrice du point de vue architectural. Ce projet, qui sera mis en œuvre dans une zone exposée située à 2883 m d’altitude, au cœur d’un environnement intact offrant des paysages spectaculaires encadrés par les glaciers du Gorner, de Grenz et du Mont Rose, ouvre la voie à une nouvelle forme de construction alpine de haute altitude.

À l’été 2003, le professeur Meinrad K. Eberle, responsable du projet mis sur pied à l’occasion du 150e anniversaire de l’EPFZ, a demandé au professeur Andrea Deplazes, du département d’architecture de l’EPFZ, d’élaborer un scénario adéquat de planification et d’exécution du projet de construction de la nouvelle cabane du Mont Rose. Suite à cela, durant le semestre 2003/2004, le «Studio Monte Rosa» a été créé sous la direction du professeur Deplazes, dans le cadre de son cours «Architecture et construction». Durant 4 semestres, les étudiants ont élaboré différents avant-projets.

Le projet de cabane en forme de cristal de roche a été sélectionné pour faire l’objet d’une planification approfondie.
La collaboration interdisciplinaire avec des spécialistes de l’industrie et des experts du CAS représentait une partie essentielle de la formation, qui a permis aux étudiants de se rendre compte de la complexité d’un projet de cette envergure. Le «Studio Monte Rosa» constitue un excellent exemple de cours axé sur la pratique qui aborde le processus de planification dans son ensemble, de la conception à l’exécution.

Des contraintes logistiques importantes
Le site de construction de la cabane n’est desservi ni par le réseau routier, ni par le réseau électrique. Les transports nécessaires au chantier sont organisés selon un processus optimisé dont les premières étapes s’effectuent sur le rail et la route.

Pour la dernière partie qui implique de passer au-dessus du glacier, le transport est assuré par hélicoptère.
Lors de la construction de l’ancienne cabane du Mont Rose en 1895, ce sont des mulets qui transportaient les matériaux à travers le glacier. Une telle opération est aujourd’hui complètement inenvisageable, ne serait-ce que pour des questions de temps et donc de coûts. La possibilité de construire un funiculaire temporaire permettant d’accéder au chantier a été étudiée puis rejetée car trop onéreuse.

L’élément central de la logistique de transport est la structure préfabriquée en bois, qui, avec ses 200 t, représente la partie la plus volumineuse et la plus lourde du bâtiment. De nombreuses possibilités ont été étudiées et ont fait l’objet de calculs relatifs à la taille des éléments, au montage et aux coûts. Une conception modulaire (cellules préfabriquées) aurait certes permis de raccourcir le temps de montage, mais de grands hélicoptères, très coûteux et rarement disponibles, auraient dû être mobilisés. La solution choisie, à savoir assembler des éléments (murs et plafond) plus petits, et donc plus légers, permet de n’avoir recours qu’à des petits hélicoptères disponibles en permanence. Le choix de cette seconde variante a permis de construire la cabane en relativement peu de temps tout en respectant les contraintes budgétaires.

Construire entre les glaciers
La construction d’une cabane de montagne n’est pas une mince affaire, notamment parce qu’elle n’est possible que sur une période limitée, à savoir la saison estivale. La première étape, qui consistait dans ce cas à ancrer les fondations en acier inoxydable dans la roche – en partie dynamitée – fut réalisé à la fin de l’été 2008.

Grâce aux calculs informatiques rendus possibles par la technologie numérique, les murs et plafonds en bois, dont le poids et les dimensions sont parfaitement adaptés, peuvent être directement vissés sur place. L’isolant thermique directement intégré à la structure en bois est protégé par un revêtement métallique résistant au vent et à la pluie.

Un tel processus de construction implique des contraintes extrêmement importantes en termes de planification et d’exécution. Le transport des matériaux et des personnes participant au projet doit être planifié de manière très précise, avec une marge minime. Les ressources en électricité et en eau sont limitées et les conditions climatiques difficiles, même si elles font partie du quotidien du randonneur, exigent l’intervention d’un personnel de montage et de direction des travaux spécialisé.

La logistique exigeante fait gonfler les coûts. À titre d’exemple : en plaine, un mètre cube de béton coûte environ 275 $. Pour la nouvelle cabane du Mont Rose, les dépenses s’élèvent à 3350 $/m3.

La Nouvelle Cabane du Mont Rose est probablement l’une des constructions en bois les plus complexes que l’on trouve en Suisse actuellement. Son revêtement argenté reluisant en aluminium et ses panneaux photovoltaïques montés sur la façade sud lui permettent de produire son propre courant électrique. Le bâtiment, qui peut accueillir jusqu’à 120 randonneurs, devrait donc assurer au moins 90% de son alimentation en énergie.

Des collecteurs solaires sur le terrain captent la chaleur du soleil qui permet de réchauffer l’eau ainsi que l’air insufflé dans le système d’aération de la cabane pour la stabilisation de la température intérieure. En été, l’eau de fonte des glaciers est collectée et stockée dans un grand réservoir dans une caverne située 40 m plus haut.

«Le défi consistait à stocker l’eau pendant plus d’un an sans qu’elle gèle en hiver et la solution se trouve derrière la barrière du pergélisol dans les rochers», assure Mattias Sulzer, directeur général de Lauber IWISA, bureau associé au projet.

Un système de microfiltre à base de bactéries permet de recycler les eaux usées avant de la réinjecter dans le circuit alimentant la cuisine et les salles de bains. Ainsi, les hôtes bénéficient de toilettes à eau et de quatre douches à eau chaude. Les eaux grises sont réutilisées pour la chasse d’eau et le lavage.

Un tel degré d’autonomie énergétique exige une coordination parfaite entre les différents composants et une gestion de l’énergie sophistiquée. Un logiciel développé à l’EPFZ est programmé pour contrôler toutes les installations techniques de la nouvelle Cabane du Mont Rose. Les données pertinentes, dont celles du système de réservation, des accumulateurs d’énergie et de la station météorologique, sont transmises de la cabane à un ordinateur installé à l’EPFZ.

En se basant sur ces données, celui-ci calcule la gestion de l’énergie de façon à ce que le bâtiment atteigne un degré d’autonomie maximal. Suivant les résultats obtenus, l’ordinateur communique au bâtiment les actions nécessaires, par exemple la commande de mettre en marche la centrale à énergie totale équipée lorsque l’insolation ne suffit pas pour satisfaire le besoin en courant. Les installations de la cabane exécutent alors ces commandes automatiquement.

Un jalon important pour la durabilité dans la construction
Grâce à sa combinaison d’architecture exceptionnelle et de technologie évoluée, le projet ouvre un nouveau chapitre de la construction durable. Il servira d’exemple et de modèle à l’EPFZ pour démontrer l’alliance réussie d’une architecture de pointe avec la durabilité et une technologie des plus avancées. Pour le CAS, fort de 120 000 membres et donc une des associations sportives les plus importantes en Suisse, la construction de la nouvelle cabane constitue un jalon important dans son histoire des refuges longue de plus de 145 ans.


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