Travaux de construction d'un nouveau lycée à Douvaine

Le lot réalise l'installation complète du champ de sondes géothermiques du lycée, depuis les autorisations et l'atelier de forage jusqu'aux sondes, au coulis de scellement, aux capteurs de température, aux chambres collectrices, aux liaisons horizontales, au remplissage au glycol, aux essais et à l'équilibrage.

Dimensionnement et forages

Le dimensionnement de référence vise une puissance extraite du sol de 270 kW à raison de 45 W/ml, avec 38 forages de 150 m, soit 5 700 ml de forage total ; une sonde est déjà présente. Les forages sont réalisés selon la géologie rencontrée, par tubage à l'avancement, avec récupération des boues en bennes et possibilité d'utiliser marteau fond de trou, tri-lames, marteau excentré, rotary ou forage à la boue. Les tubages ont un diamètre compris entre 149 et 165 mm.

L'implantation prévoit normalement 10 m entre forages, 3 m des bâtiments et fondations et 5 m des limites de propriété. Un écartement réduit à 6 m au minimum peut être retenu sur avis du maître d'œuvre, avec adaptation du dimensionnement.

Sondes, scellement et liaisons

Chaque sonde est de type double U en PE100-RC SDR11, PN16, avec tubes de diamètre 32 mm et épaisseur 2,9 mm, identification par numéro de série, repérage aller/retour, marquage métrique, pied protégé par bouclier en Noryl et lestage de 12 ou 25 kg. La sonde doit avoir une durée de vie annoncée de 100 ans et bénéficier d'une garantie fabricant de 30 ans. Un test de pression est réalisé avant et après sa descente.

La cimentation est injectée immédiatement après la pose par la méthode du cinquième tube, de bas en haut. Le coulis présente une conductivité thermique de 2,35 W/mK, un étalement de 215 mm selon NF EN 12350-5, une densité d'environ 1,8 kg/dm³, une résistance à la pression supérieure à 10,0 N/mm² et une perméabilité kf inférieure à 10⁻⁹ m/s, conformément à NF X10-970. Deux échantillons d'un litre de coulis sont remis et conservés par le maître d'ouvrage ; les boues de forage ne peuvent pas servir au remplissage.

Les liaisons horizontales comprennent un aller-retour par forage en PE100-RC PN16 de diamètre 40 mm, posés en tranchée d'au moins 1 m de profondeur avec pente de 0 à 1 %, ainsi qu'un aller-retour de diamètre 50 mm entre la chambre collectrice et le local technique. Les raccordements utilisent des ensembles Y32/32/40 en PE100 SDR11-16 ou cuivre certifié DVGW. Le bordereau prévoit 1 900 ml de liaisons entre sondes et chambres et 600 ml de liaisons entre chambres et locaux techniques.

Chambres collectrices, remplissage et phases

Cinq chambres collectrices enterrées en PEBD prééquipées sont prévues. Elles comprennent collecteurs aller et retour, vannes principales, robinets à boisseau sphérique, vannes d'équilibrage AV 23 SETTER Inline DN20 avec plage de lecture de 10 à 40 l/min, vannes de remplissage 1 pouce, trappe et couvercle supportant un passage maximal de 200 kg, et attentes en PE100 de diamètre 40 mm et 50 mm.

Le circuit extérieur est rempli et purgé avec du monopropylène glycol de qualité alimentaire ou sanitaire, masse volumique de 1,053 kg/dm³ à 20 °C, dilué pour une protection à -15 °C et injecté par pompe de 1,2 à 4,4 m³/h, pression maximale 10 bars. Les travaux sont organisés en phases 1A, 1B et 2, avec installations de chantier propres à chaque phase, attentes pour la phase 2, réception et DOE en fin de chaque phase, ainsi qu'équilibrage des réseaux à chaque phase.

Essais, équilibrage et DOE

Chaque sonde fait l'objet d'un essai d'étanchéité à 4 bars pendant 30 minutes, avec chute maximale admissible de 0,6 bar. Le collecteur complet est testé à 4 bars pendant 2 h 30, avec chute maximale de 0,6 bar après 30 minutes puis de 0,2 bar supplémentaire après les deux heures suivantes.

L'équilibrage est obligatoire : les débits individuels sont relevés, la boucle la plus longue sert de référence et les autres boucles sont réglées pour rester entre 100 % et 120 % de ce débit. Les résultats sont consignés dans le rapport d'essais. L'entreprise fournit les plans de récolement, les fiches techniques et les DOE de phase, réalise les contrôles et essais nécessaires pendant la première année et accompagne l'exploitant dans la conduite de l'installation.