VEG-i-TEC : l’innovation dans la recherche et l’architecture

10 Sep. 2021

VEG-i-TEC est un centre de recherche qui étudie et améliore la transformation des légumes et des pommes de terre. Sur le campus de l'Université de Gand à Courtrai, une nouvelle usine pilote a récemment été mise en place à cet effet et archipelago a conçu le bâtiment. Un projet innovant qui témoigne de l'ambition commune entre le client et l'architecte dans le domaine des processus circulaires et de la consommation d'énergie durable. À l'occasion de l'ouverture officielle le 10 septembre 2021, nous nous remémorons une collaboration fructueuse avec Els Van Damme (Université de Gand, directrice Bâtiments et Facility Management), Elisabeth Cnockaert (Université de Gand, chef de projet Bâtiments et Facility Management), le professeur Imca Sampers (Université de Gand, chef de projet VEG-i-TEC) et Marijn Verlinden (archipelago, partenaire exécutif - architecte).

Une approche contextuelle

MV : En tant qu’architectes, nous défendons une approche contextuelle. Une approche que nous appliquons à grande et petite échelle, et que nous résumons souvent par la formule suivante : (programmation x expérience x durabilité) / économie. Nous voulons les trois premiers facteurs les plus optimalisés possibles et les coûts le plus bas possible. Cela signifie également qu’un projet repose avant tout sur l’utilisateur final et une utilisation raisonnée des ressources disponibles (énergie naturelle, matériaux, bâtiments environnants, etc.). De cette manière, nous essayons de relier chaque projet à une perspective plus large ; des développements qui peuvent être externes à l’environnement immédiat ou au programme, mais qui ont néanmoins une influence directe. Cette approche contextuelle est la base de tous nos projets et certainement de VEG-i-TEC.

Cette approche contextuelle s’inscrit-elle dans la vision d’Université de Gand ?

EVD : Il existe un certain nombre de liens avec notre politique de construction. Nous nous concentrons sur les bâtiments à haute performance, compacts et inspirants. En plus de la performance fonctionnelle, nous nous intéressons également à la performance durable. Nous intégrons également ces thèmes dans le développement du plan directeur spatial « Université de Gand Verbeeldt 2050 ». La première étape consiste à rédiger une vision de notre parc immobilier et de son évolution d’ici à 2050, sur la base de la vision des tâches essentielles de l’université et de ses objectifs de durabilité.

Il existe trois maximes qui définissent l’essence d’une université.

1) Il s’agit d’un environnement propice à la création et au partage de connaissances. À cette fin, nous offrons un espace physique et mental.

2) Une université existe pour le public et est créée avec le public.

3) Une université est un lieu ouvert : elle est connectée à la ville et collabore avec tous ses partenaires. Nous pouvons déjà en voir certains aspects dans le projet VEG-i-TEC. Il s’agit d’un projet très durable dans lequel, en outre, il existe une coopération étroite avec l’industrie locale de transformation des légumes.

IS : Du point de vue du programme des sciences bio-industrielles, il est important de tenir compte de l’industrie environnante. Notre coopération avec, entre autres, les entreprises ouest-flamandes du secteur de la transformation des légumes est essentielle. Le centre de recherche doit rester proche des personnes qui utiliseront éventuellement les installations.

ML : Selon le plan directeur Campus Kortrijk, une connexion relie le campus universitaire et la ville, via le parc Magdalena et le pré de Courtrai. Quelle est la réponse de VEG-i-TEC à ce problème ?

MV : Si vous regardez la connexion entre le centre de Courtrai, le campus et les zones situées à l’arrière, vous pouvez voir que cette zone constitue une étape importante pour ce développement. Cette première impulsion donnée par VEG-i-TEC va dans ce sens. De plus, le site de VEG-i-TEC se situe à un carrefour entre la voie ferrée, qui sépare en partie la ville du campus, et un passage pour cyclistes et piétons qui relie la ville au campus.

IS : Cette partie du campus devient un parc technologique où fabricants de machines et futurs utilisateurs partagent le même site. Les trois formations présentes ici, à savoir l’automatisation des machines et de la production, la technologie des bioprocédés circulaires et le design industriel, sont donc liées à différentes facettes de l’enseignement, de la recherche et des services.

EC : Sur VEG-i-TEC se trouvait autrefois l’industrie du bois. Tout le site formait une dalle de béton supportant de grands hangars. Nous l’avons rendu plus vert et ne proposons désormais des matériaux minéraux que là où c’est vraiment nécessaire. Il y a un oued pour recueillir l’excès d’eau de pluie, nous allons maintenir la végétation existante autant que possible le long de la voie ferrée, et même l’aspect vert du parking a été maintenu le plus possible. Nous avons également recyclé au maximum le béton sur le site en le pulvérisant d’abord et en l’utilisant ensuite pour la sous-fondation de l’aménagement paysager. De cette façon, nous évitons trop de déchets et de transports.

ML : La durabilité est également synonyme d’adaptabilité. Comment ce bâtiment s’adaptera-t-il aux nouveaux types de recherche à l’avenir ?

MV : Il y a deux parties dans le bâtiment : le hall de l’eau, où l’on fait des recherches sur le rôle de l’eau dans la transformation, et celui avec les différentes lignes de production. Dans ce dernier hall, l’activité est divisée en trois lignes : frais, traitement et congélation. Elles doivent fonctionner de manière flexible et indépendante les unes des autres afin de pouvoir mener à bien différents types de recherche, et ce en toute confidentialité. Dans le plan, nous prévoyons qu’une quatrième ligne pourrait s’ajouter si l’occasion se présente. L’ouverture dans le mur du côté de la voie ferrée, où se trouve maintenant une fenêtre, offre cette possibilité d’étendre le programme.

EVD : La robustesse d’une structure de base est une chose à laquelle nous accordons toujours beaucoup d’attention. Nos bâtiments s’inscrivent dans une durée à 30, voire 50 ans. Même si nous le voulions, nous n’avons tout simplement pas les ressources nécessaires pour continuer à construire de nouveaux bâtiments. L’adaptabilité des bâtiments s’avère donc primordiale. La nécessité d’une structure flexible fait sens car la recherche évolue également de plus en plus rapidement. Nous recherchons les bonnes dimensions pour adapter un bâtiment, l’agrandir et accueillir un programme en constante évolution. Lorsque l’on construit un campus et que l’on décide de rénover certains bâtiments, examiner cet aspect est indispensable.

Un système de pilotage polyvalent

ML : Afin de mieux comprendre les recherches spécifiques de VEG-i-TEC, il serait bon de mieux connaître le programme des sciences bio-industrielles. Que faites-vous exactement ?

IS : Nous faisons des recherches sur les légumes depuis des années. On pourrait penser qu’il n’est pas difficile de produire un légume. Et en fait, c’est le cas. Nous utilisons souvent des applications technologiques très simples. Mais nous voulons conserver notre avance et, comme dans l’industrie de la viande et du lait, être technologiquement plus à la pointe que nos concurrents des pays voisins.

Alors que nous disposions auparavant de plus de temps pour un projet de recherche particulier, nous devons désormais le mener à bien à vitesse grand V. En outre, les recherches importantes menées à l’université sont rapidement reprises à l’étranger, alors que nous préférons les mettre en œuvre directement dans les entreprises locales. Le chaînon manquant entre le laboratoire et la mise en œuvre est maintenant compensé par l’installation pilote VEG-i-TEC. Ce type d’upscaling est très important. Nous l’avons fait dans le passé pour la recherche sur les fermentations avec de grands bioréacteurs. Un besoin identique existe pour l’industrie de la transformation des légumes.

Nous disposons déjà de groupes de recherche en Belgique avec des installations pilotes mais pas encore pour les secteurs spécifiques pour lesquels nous travaillons. C’était donc un véritable défi pour nous de réfléchir au type de bâtiment nécessaire pour une telle installation pilote. Je suis spécialisée dans la transformation des aliments et la microbiologie, mais tout à coup, vous devez aussi penser à l’électronique, par exemple. Cette expérience a été très instructive pour nous. Entre-temps, nous avons acquis de nombreuses connaissances à ce sujet, et nous avons également appris à les intégrer dans notre communication avec le secteur. Nous avons même introduit cet aspect dans la formation avec le nouveau sujet « Conception hygiénique ».

ML : L’innovation dans la recherche ici va de pair avec l’innovation dans l’architecture. Dans quelle mesure les techniques (chauffage, refroidissement, ventilation, etc.) du bâtiment VEG-i-TEC diffèrent-elles d’un projet standard ?

MV : C’est une situation très spécifique de toute façon. Les techniques de construction standard ne sont pas si complexes. Dans ce cas, il faut des températures extrêmement élevées ou basses pour la cuisson à la vapeur ou la congélation. Le tout est ensuite congelé sur un tapis roulant pour garantir une qualité instantanée. Cela nécessite une technologie totalement différente avec des exigences distinctes en termes de surface, de sécurité, etc. De plus, les processus qui sont testés dans l’usine pilote sont relativement courts si on les considère sur une année. Comment en tenir compte dans l’analyse coûts-avantages ? C’est un exercice difficile que de trouver le bon équilibre et nous l’avons étudié pendant longtemps. Il est donc également intéressant pour nous de discuter avec Imca de ce qu’ils ont appris à ce sujet et de l’influence à venir sur les recherches futures.

IS : Je suppose que les architectes ont souvent maudit les réponses reçues de notre part. Car aujourd’hui, nous pouvons avoir besoin d’une consommation moyenne, mais pour un autre projet de recherche, la consommation peut soudainement être bien inférieure ou supérieure. Le plus grand défi a été de garder le bâtiment aussi flexible que possible afin que nous puissions adapter la recherche presque quotidiennement. Dans l’industrie alimentaire, on installe une ligne qui doit durer 20 ou 30 ans. Si vous changez ensuite quelque chose, on remarque soudain qu’il y a trop peu d’énergie, que le confort ou la ventilation sont insuffisants, etc. Dans nos recherches, vous le remarquez immédiatement car nous apportons constamment des changements. Nous ne pouvons donc transmettre que des informations basées sur les recherches actuelles, et celles-ci peuvent changer très rapidement. Même en cours de projet, cela diffère. La flexibilité était donc notre plus grande exigence et notre plus grand défi.

MV : Lorsque nous concevons un bâtiment, nous nous efforçons toujours de trouver un juste équilibre entre tous les impératifs pratiques. Tout comme un besoin à la fois de froid et de chaleur. Pour les techniques, tenir compte des deux était impossible car nous ne savons pas avec certitude quand le froid ou la chaleur seront nécessaires. Parfois, il s’agit uniquement du froid, parfois de chaleur. C’est là toute la complexité de ce projet pilote. Si nous pouvons partir d’une installation dans laquelle chaque partie est opérationnelle en permanence, nous pouvons réfléchir de manière créative, par exemple, à la façon de récupérer la chaleur. Ce fut un défi majeur dans ce projet.

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Une coopération instructive

ML : En plus du défi technique, il y avait également le défi de travailler en étroite collaboration avec l’industrie privée. Comment avez-vous vécu cette coopération ?

IS : Il est important de coopérer avec l’industrie car nous améliorons l’anticipation des besoins en termes d’installations techniques. Nous donnons un feedback régulier aux organes consultatifs de l’industrie qui nous fournissent des informations pertinentes issues de la pratique et nous notifient à temps les éventuels problèmes à venir.

ML : Quels ont été les apprentissages de l’architecte en travaillant avec l’industrie de transformation de légumes ?

MV : Les discussions avec Imca et les personnes du secteur ont été très enrichissantes. Surtout pour constater qu’un petit détail peut avoir une grande influence sur l’ensemble. Le secteur dispose de connaissances considérables et il a parfois fallu se résoudre à ne pas tout concevoir à partir de sa vision et de son expertise. La vision de l’université est clairement plus large et plus flexible en fonction de la recherche. Mais il est intéressant de voir le déplacement constant des paramètres afin d’optimiser la qualité du projet.

ML : Et vice versa. Que retirent le programme Bio-Industrial Sciences et l’Université de Gand de la coopération avec l’architecte ?

IS : Le nouveau cours « Conception hygiénique » en est un bon exemple. Dans cette matière, nous abordons des questions conceptuelles telles que la manière de concevoir un bâtiment de manière hygiénique. Dans le passé, nous ne nous préoccupions que des machines, mais elles sont forcément présentes dans un bâtiment. Nous pensions que cela coulait de source. Pourtant, cela ne semble pas si évident. Aujourd’hui encore, les industriels nous posent des questions lorsqu’ils veulent installer de nouveaux locaux. Ils sont au fait des exigences minimales, mais nous demandent ce qu’ils peuvent améliorer pour l’avenir : l’emplacement des machines ou encore l’accessibilité, la nécessité ou non d’un sas, du type de ventilation nécessaire, de la proximité d’un arbre par rapport au bâtiment, etc.

Vous pouvez aller très loin dans la conception hygiénique, mais cela implique un budget important. Ce projet nous a permis de mieux comprendre le fonctionnement de ce ratio. Donner la priorité à certaines interventions est alors plus facile.

MV : L’utilisation de la couleur était également un aspect intéressant. Que se passe-t-il si une partie du bâtiment se trouve entre la ligne de production ? Quelle est la couleur qui ressort le plus des épinards verts ?

ML : Le bâtiment fait donc partie de la recherche. D’autres projets de construction de l’Université de Gand pourraient-ils également être utilisés comme projets de recherche (appliquée) ? Peut-être aussi intéressant pour les étudiants en architecture ?

Ce projet nous a permis de mieux comprendre le fonctionnement de ce ratio. Il est plus facile de donner la priorité à certaines interventions.

MV : Je suis vraiment intéressé par ce qui ressortira des deux projets de recherche Phd en cours.

IS : La recherche porte, entre autres, sur la qualité de l’air, et de nombreuses entreprises se sont déjà engagées. Apparemment, c’est un sujet brûlant.

EC : Pour les thèses, on nous demande s’il y a des questions spécifiques qui peuvent être étudiées par les étudiants. Pour l’instant, cela concerne principalement la construction circulaire. Qu’est-ce qui est possible dans le cadre du patrimoine actuel ? Quels bâtiments seront rénovés dans les années à venir ? Et quelles techniques ou installations techniques seront mises en œuvre ? Cette interaction existe déjà avec le cours d’architecture. Et si les professeurs sont au courant d’un projet de construction, ils visitent parfois le site avec les étudiants.

ML : Pour conclure, une dernière déclaration sur la coopération VEG-i-TEC ?

CE : La coopération a été très positive. Il y a eu une bonne interaction et pour toutes nos questions, ils ont toujours cherché une solution adaptée aux conditions préalables de l’Université de Gand. Nous avons également beaucoup appris de vous, notamment sur la BREEAM et la construction durable en général. C’est un aspect sur lequel nous travaillons nous-mêmes de plus en plus depuis plusieurs années. La confiance était mutuelle.

MV : Une confiance mutuelle est en effet très importante. Elle conduit à un travail agréable des deux côtés. Au final, l’objectif est le même : construire un bâtiment de qualité qui réponde à tous les besoins des utilisateurs.

EVD : Le résultat est magnifique. Le projet a été réalisé dans les délais et le budget impartis, tout en respectant les nombreuses conditions spécifiques de l’Université de Gand. Comme toujours, certains problèmes se sont avérés plus complexes ou plus coûteux, mais comme l’équipe a bien travaillé ensemble, des solutions ont été trouvées instantanément.

MV : Pour cela une communication ouverte est indispensable. Vous pouvez vous appeler tout de suite et chercher une solution ensemble. C’est la base d’une bonne coopération.

IS : Nous avons déjà reçu de nombreux commentaires positifs !

News – Ouverture du centre de recherche VEG-i-TEC conçu par archipelago

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