Aperçu du projet

Cet entrepôt frigorifique préfabriqué est situé dans la deuxième zone industrielle de Dammam, dans la province orientale d'Arabie saoudite. Le client est un distributeur pharmaceutique régional desservant les hôpitaux, les cliniques et les pharmacies de la province orientale et des régions limitrophes. L'installation doit maintenir une température de stockage comprise entre 2 et 8 degrés Celsius dans tout son volume, conformément aux exigences de la chaîne du froid de l'Autorité saoudienne des aliments et des médicaments pour les produits pharmaceutiques.

Le projet présentait trois défis d'ingénierie majeurs : atteindre les performances thermiques requises pour le stockage frigorifique continu de produits pharmaceutiques dans le climat extrême de l'Arabie saoudite, gérer l'humidité élevée de l'environnement côtier de Dammam qui crée un risque de condensation dans les structures de stockage frigorifique, et achever la construction dans les délais fixés par le client, soit 90 jours, afin de respecter les délais réglementaires d'autorisation.

Meituo Buildings a fourni l'ensemble du système de structure en acier isolé, y compris le portique principal, le revêtement de toiture et de murs en panneaux sandwich PU de 150 millimètres, le système de plancher isolé, les portes de la chambre froide et la documentation technique complète comprenant les calculs thermiques, les calculs structurels et la conception du pare-vapeur.

Spécifications du projet

L'entrepôt dispose d'une surface au sol totale de 2 400 mètres carrés, d'une largeur de 40 mètres et d'une longueur de 60 mètres. La hauteur sous gouttière est de 8 mètres. L'ensemble du bâtiment est maintenu dans une zone à température contrôlée unique, entre 2 et 8 degrés Celsius. Un sas de chargement séparé de 300 mètres carrés, à température ambiante, est situé à l'entrée afin d'empêcher les entrées d'air chaud lors des opérations de réception et d'expédition des marchandises.

La structure porteuse principale est composée de poteaux et de chevrons en acier soudés à profilés en H Q355B, dimensionnés pour supporter les charges structurelles, y compris le poids propre supplémentaire des panneaux sandwich en polyuréthane de 150 mm d'épaisseur, plus lourds que les systèmes de panneaux industriels standard. Tous les éléments de structure ont été galvanisés à chaud, un procédé choisi pour sa résistance maximale à la corrosion dans l'environnement côtier de Dammam et pour éliminer tout risque d'endommagement du revêtement lors de la pose des panneaux, ce qui aurait pu créer des points d'amorçage de corrosion à l'intérieur, difficilement accessible une fois le bardage en place.

Conception d'enveloppe thermique

La conception de l'enveloppe thermique est l'élément d'ingénierie déterminant de ce projet. Maintenir une température intérieure de 2 à 8 degrés Celsius à Dammam, où les températures extérieures estivales dépassent 45 degrés Celsius, exige une résistance thermique exceptionnellement élevée de l'ensemble de l'enveloppe du bâtiment, sans interstices, ponts thermiques ni défauts.

Couverture de toiture : panneaux sandwich en polyuréthane de 150 mm d’épaisseur, avec une face extérieure en PPGI de 0,5 mm revêtue de PVDF blanc et une face intérieure en PPGI de 0,4 mm revêtue de polyester blanc. La conductivité thermique du panneau (valeur lambda) est de 0,023 watt par mètre-kelvin, ce qui confère au panneau de 150 mm une résistance thermique (valeur R) d’environ 6,5 m²-kelvin par watt.

Revêtement mural : panneaux sandwich en polyuréthane de 150 mm sur les quatre murs, identiques à ceux de la toiture. Les panneaux muraux sont posés verticalement pour assurer une couverture continue du sol jusqu’à l’avant-toit, sans joints horizontaux susceptibles de créer des poches d’humidité ou des ponts thermiques.

Isolation du sol : des panneaux de polystyrène extrudé (XPS) de 100 mm d’épaisseur sont installés sous la dalle de béton armé. Le XPS assure l’isolation thermique du sol et empêche le gel du sous-sol sous la zone froide, ce qui, dans un entrepôt frigorifique fonctionnant à des températures négatives, provoquerait des déformations dues au gel et des dommages structurels à la dalle. Bien que cet entrepôt fonctionne à des températures supérieures à 0 °C (entre 2 et 8 °C), l’isolation du sol a été préconisée afin d’éviter que la dalle de béton ne constitue un pont thermique entre l’intérieur froid et le sous-sol chaud.

Système de barrière anti-vapeur

La condensation dans les entrepôts frigorifiques se produit lorsque de l'air chaud et humide entre en contact avec une surface dont la température est inférieure au point de rosée. À Dammam, sous le climat côtier humide, le point de rosée extérieur peut atteindre 28 °C en été. La température intérieure, comprise entre 2 et 8 °C, est bien inférieure à ce point de rosée ; par conséquent, toute infiltration d'air extérieur dans la zone froide provoque une condensation immédiate sur les surfaces froides.

Une barrière pare-vapeur continue en polyéthylène de 200 microns est installée sur la face extérieure chaude des panneaux sandwich en polyuréthane (PU) sur l'ensemble du périmètre de la toiture, des murs et du plancher. Tous les joints de la barrière pare-vapeur sont recouverts d'un recouvrement de 150 mm et étanchéifiés avec un ruban bitumineux auto-adhésif. Les joints entre les panneaux du système sandwich sont étanchéifiés par injection de mousse de polyuréthane et recouverts de baguettes de rupture en aluminium.

Toutes les traversées de l'enveloppe froide — y compris les conduits électriques, les entrées de tuyauterie de réfrigérant, les raccords de drainage et les fixations structurelles — sont scellées à l'aide de mousse à cellules fermées appropriée et de colliers étanches à la vapeur. L'étanchéité des traversées a fait l'objet d'une inspection à chaque étape de l'installation.

Portes de chambre froide

L'accès principal des produits à la zone froide se fait par deux portes coulissantes de 2 mètres sur 2,5 mètres, équipées de joints magnétiques, de mécanismes de fermeture automatique et de résistances chauffantes électriques intégrées aux cadres afin d'éviter la formation de givre sur les surfaces d'étanchéité. La configuration du sas de chargement permet de maintenir une porte ouverte pour la réception des marchandises tandis que l'autre reste fermée, limitant ainsi les déperditions d'air froid et les entrées d'air chaud pendant les opérations de chargement.

L'accès du personnel se fait par deux portes de chambre froide à charnières d'un mètre de large, dotées de mécanismes de déverrouillage d'urgence permettant la sortie de la zone froide quel que soit l'état de verrouillage de la porte.

Interface du système de réfrigération

Meituo Buildings a coordonné la conception structurelle et thermique avec l'ingénieur en systèmes frigorifiques du client afin de garantir l'adéquation des performances thermiques de l'enveloppe du bâtiment à la capacité frigorifique installée. Le calcul thermique a confirmé que le gain de chaleur maximal à travers l'enveloppe du bâtiment lors d'une journée d'été saoudienne de forte chaleur — avec une température extérieure de 48 °C et un rayonnement solaire de 950 watts par mètre carré — reste inférieur à la capacité du système frigorifique installé, tout en maintenant la température de stockage requise de 2 à 8 °C.

Les fixations structurelles des unités d'évaporateur suspendues au plafond ont été intégrées à la conception des pannes, avec des supports de panne supplémentaires aux emplacements des évaporateurs afin de répartir en toute sécurité les charges concentrées dans la structure du toit.

Documentation de conformité SFDA

L'Autorité saoudienne des aliments et des médicaments (SFDA) exige que les installations de stockage frigorifique de produits pharmaceutiques respectent des normes spécifiques en matière de contrôle et de surveillance de la température, de systèmes d'alarme et de documentation. Meituo Buildings a fourni les documents suivants à l'appui de la demande d'autorisation SFDA de son client : des calculs de performance thermique confirmant que l'enveloppe respecte la plage de température spécifiée, des fiches techniques et des certificats pour tous les matériaux d'isolation attestant de leur conformité aux normes alimentaires ou pharmaceutiques, des plans de conception du pare-vapeur présentant l'ensemble du système d'étanchéité de l'enveloppe, et des calculs de structure confirmant que le bâtiment est conforme aux exigences du Code du bâtiment saoudien.

Calendrier de construction

Le projet a été achevé en 84 jours, de la mobilisation du chantier à la préparation pour l'inspection de la SFDA. La construction des fondations et la pose des boulons d'ancrage ont pris 20 jours. Le montage de la charpente métallique a pris 10 jours. La pose des panneaux de toiture et de bardage, avec étanchéité à la vapeur, a pris 22 jours. L'isolation du plancher, le coulage et le durcissement de la dalle de béton ont pris 18 jours, en parallèle avec la pose des panneaux de bardage. La pose des portes, l'installation des équipements frigorifiques et le raccordement aux réseaux ont pris 14 jours.

Résultat du projet

L'installation a reçu l'agrément SFDA pour le stockage frigorifique et assure la distribution pharmaceutique sans interruption depuis sa mise en service. Les données de surveillance de la température des six premiers mois d'exploitation confirment que la température intérieure se maintient entre 2 et 8 degrés Celsius dans tout le volume de stockage, et ce, quotidiennement, même en période de forte chaleur estivale. Le système de réfrigération fonctionne à environ 70 % de sa capacité nominale lors des pics de charge estivaux.

Ce projet démontre la capacité de Meituo Buildings à concevoir et à fournir des structures en acier isolées pour des applications spécialisées à climat contrôlé en Arabie saoudite, y compris l'ingénierie thermique complète, la conception de pare-vapeur et le soutien en matière de documentation réglementaire.