Comment fabriquer une dalle réfrigérante de patinoire,

de qualité et durable. Conférenciers:

Claude Dumas, ing., Ville de Montréal

Costas Labos, ing., Ville de Montréal

Nawaz Joosub, ing., Ville de Montréal

SGPI, Service de la Gestion

et de la Pacification Immobilière

FORUM RÉFRIGÉRATION

5 DÉCEMBRE 2017

Organisé conjointement par l’ASHRAE et la CETAF Lieu: Club de Golf Métropolitain d’Anjou

9555 Boulevard de Golf, Anjou, Qc, H1J 2Y2

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PARC DES PATINOIRES DE LA VILLE DE MONTRÉAL

• 49 glaces : 41 intérieur 8 extérieur • Age de la plus vielle dalle: 56 ans (1961) avec échangeur de chaleur PE

• Espérance de vie d’une dalle: – Si H/X en acier = 54 ans. Le défi est la corrosion de l’échangeur de chaleur: P-Marquette et St-Charles – Si H/X en PE = 48 ans et plus.

Car l’horloge continue à compter pour 16 glaces construites de 1969 à 1979

• 5 dalles remplacées pour cause de gel dans le sol: – R-Gilbert 2, C-Jetté, Outremont, R-Bourque B, Fleury

• 1 dalle olympique – Aréna Maurice-Richard

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DALLES RÉFRIGÉRÉES, DIMENSIONS ET ALLURES

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ÉCHANTILLONS À SOUMETTRE POUR APPROBATION

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INFRASTRUCTURE DANS LE SOL SUCCESSION DES COUCHES ET LE BON ORDRE DE MISE EN PLACE.

(Dessous)

Excavation du sol

Sys de drainage du sol

Sys de drainage de la dalle et des deux caniveaux

Géotextile

Sable 1e couche

Sys de chauffage du sol 7.5kW (Saumure ou Air)

Sys de thermocouples (optionnel)

Sable 2e couche

Membrane hydrofuge 1e polyéthylène

Sys isolant rigide 2x2”=4”

Membrane hydrofuge 2e polyéthylène

Chape de béton 2”

Chaises pour la réfrigération et chaise pour l’acier d’armature du béton

Formes pour le béton

Ferraillage, l’acier d’armature du béton

Tuyauterie de PE et les manchons

Ancrage pour les bandes

Treillis

Formes pour le promontoire sous les bandes

Béton et sa mise en place

(Dessus)

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SECTION DALLE RÉFRIGÉRÉE SOUS BANDE AVEC CHAUFFAGE DANS LE SOL

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SECTION DALLE RÉFRIGÉRÉE SOUS BANDE AVEC PROMONTOIRE ET AVEC ACIER D’ARMATURE

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SECTION DE DALLE RÉFRIGÉRÉE SOUS BANDE SANS PROMONTOIRE ET AVEC ACIER D’ARMATURE

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SECTION DE DALLE RÉFRIGÉRÉE SUR CHAPE DE BÉTON ET SUR DALLE STRUCTURALE

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SECTION DE DALLE STRUCTURALE RÉFRIGÉRÉE

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Isolant rigide sur le sol

SECTION CHAISES, TREILLIS, BARRES D’ARMATURE

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MÉTHODE DE DISTRIBUTION D’UNE COUCHE DE SABLE

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THERMOCOUPLE (SONDE DE TEMP. DANS LE SOL)

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SCHÉMA D’ANCRAGE POUR BANDE DE PATINOIRE

DOUILLES POUR POTEAUX DE BUTS

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SCHÉMA SYSTÈME DE DRAINAGE D’UNE DALLE DE PATINOIRE (1).

SCHÉMA SYSTÈME DE DRAINAGE D’UNE DALLE DE PATINOIRE (2).

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ISOLANT RIGIDE

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CALORIFUGE

• Sur le tuyau de PVC ou de PE utiliser Neoprène ¾” avec peinture de surface

• Sur tuyau d’acier utiliser isocyanurate 2” chemisage PVC

CANIVEAU DU COLLECTEUR DE SAUMURE ET CANIVEAU DES U

• Abriter les collecteurs

• Abriter les raccords sur les collecteurs et sur les U

• Un passage pour cacher et protéger la tuyauterie de saumure

• Un système de drainage du plancher du caniveau

• Rendre accessibles les raccords pour l’entretien

• Grilles de ventilation pour contrer la moisissure et favoriser le séchage

• Calorifuge pour contrôler la formation de glace qui finit par soulever les couvercles

• Contenir et drainer la saumure en cas de fuite sur un raccord pour ne pas contaminer la glace

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SCHÉMA DU CANIVEAU DU COLLECTEUR DE SAUMURE

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UNE INSTALLATION DE TUBULURE PE, EXTÉRIEUR

(C) 2017 Ville de Montréal, SGPI

Les U sont enfouis dans la dalle de béton. Fil de fer qui retient le U. Treillis. Tuyau périphérique.

La tubulure est bien alignée. Le collecteur est enfouis au 1/3 de la dalle de béton.

UNE INSTALLATION DE TUBULURE PE, INTÉRIEUR

(C) 2017 Ville de Montréal, SGPI

Caniveau collecteur de saumure: Réfrigération. Chauffage sous dalle. Structure. Les U du système 4 passes.

Caniveau des U. Fil de fer qui retient les U

Un accident sur un tuyau PE lors de l’installation.

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CANIVEAU DES U CANIVEAU DU COLLECTEUR DE SAUMURE

LES ALLÉAS D’UNE INSTALLATION EXTÉRIEURE EN TUBULURE DE PE (1)

(C) 2017 Ville de Montréal, SGPI

Ligne de corde verte, localisant la face intérieure de la bande.

LES ALLÉAS D’UNE INSTALLATION EXTÉRIEURE EN TUBULURE DE PE (2)

(C) 2017 Ville de Montréal, SGPI

Un Type d’ancrage pour les bandes. Pour quelle

raison la glace gèle lentement long de la bande?

Recherche d’une coulisse de glycol 2 jours après avoir coulé la dalle. Neige sur le béton.

SCHÉMA DU CANIVEAU DES U

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SYSTÈME DE CHAUFFAGE DANS LE SOL NÉCESSAIRE POUR FONCTIONNER PLUS DE 8 MOIS/AN

Saumure Peu dispendieux

Très stable

Non toxique pour l’environnement

Corrosif si en contact avec l’air

Viscosité favorable

Compatible avec PVC, PE, acier noir

Incompatible avec Cu

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Air Fiable Peu dispendieux Gosse empreinte au sol Système de ventilation en H

Glycol Dispendieux Peut se dégrader Viscosité défavorable Toxique pour l’environnement

UTILISATION DU GLYCOL COMME CALOPORTEUR

5 patinoires ext, program fondation CH Une 6e en construction

SCHÉMA DU SYSTÈME DE CHAUFFAGE DU SOL - SAUMURE

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SCHÉMA SYSTÈME DE PRODUCTION DE CHALEUR «NH3/ SAUMURE» DANS LE SOL DE LA DALLE

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SCHÉMA DU SYSTÈME DE CHAUFFAGE DU SOL – AIR ALIMENTATION

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SCHÉMA DU SYSTÈME DE CHAUFFAGE DU SOL – AIR RETOUR

TUYAU DE CHAUFFAGE ENROBÉ DE GÉOTEXTILE

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SCHÉMA DU SYSTÈME DE CHAUFFAGE/VENTILATION CONFIGURÉ EN H

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SPÉCIFICATION DU BÉTON POUR DALLE ET CHAPE

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PRÉCAUTIONS POUR LA COULÉE DU BÉTON ET LA FABRICATION DE LA DALLE.

• La patinoire est le but premier d’un aréna

• Les chaises, l’armature, le treillis, les ancrages, bien attaché

• Le béton doit être coulé en continue

• Le béton doit provenir de 2 usines simultanément

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• La coulée débute au milieu de la dalle et progresse ↔ • Début du processus à 7h le matin • L’échangeur de chaleur dans la dalle construit en tubulure acier carbone ou en PE • Pour une dalle à l’extérieur l’usage de tubulure PE est problématique • La température ambiante doit être tempérée • La tubulure doit être sous pression et surveillé

TÂCHES PAR MÉTIER

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TÂCHES PAR MÉTIER (CONT…)

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FINI DE SURFACE DE LA DALLE RÉFRIGÉRÉE

• Avant de débuter la coulée de béton, le treillis doit être bien attaché sur les chaises

• Pour établir si une dalle est oui ou non recevable, la norme ASTM E1155-96 doit être utilisée pour en faire le test

• La norme CSA A23.1-09 est le document requis pour établir la classification des finis de surface pour les dalles et planchers

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EXTRAIT DE LA NORME ASTM E1155-96

EXTRAIT DE LA NORME ASTM E1155 (cont…)

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EXTRAIT DE LA NORME CSA A23.1-09

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NOMBRE DE LIGNES DE TEST

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SCHÉMA D’UN SYSTÈME À 2 PASSES, TUYAU PÉRIPHÉRIQUE,

RETOUR RENVERSÉ, ARRANGEMENT DES

ÉVAPORATEURS EN PARALLELE

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SCHÉMA D’UN SYSTÈME À 2 PASSES, TUYAUX

PÉRIPHÉRIQUE, RETOUR DIRECT, ARRANGEMENT DES

ÉVAPORATEURS EN PARALLÈLE

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RP dans la dalle.

Béton frais. Les chaises sur la chape de béton.

DALLE RÉFRIGÉRÉE EN CONSTRUCTION

Trottoiren contre-plaqué

SCHÉMA SYSTÈME D’ÉCHANGEUR 4 PASSES, ALIMENTÉ PAR SON CENTRE

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CONFIGURATION DU COLLECTEUR DE SAUMURE, SUPPORTS STRUCTURAUX ET GESTION DU STRESS INDUIT PAR L'EXPANSION THERMIQUE.

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SCHÉMA D’ANCRAGE

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SCHÉMA GUIDE

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SCHÉMA POUTRE EN C

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SCHÉMA POUTRE EN H

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RACCORDS À INSERTION

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SCHÉMA D’ASSEMBLAGE DES COMPOSANTES SUR COLLECTEUR (SAUMURE)

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SCHÉMA PURGEUR D’AIR ET DRAIN DE VIDANGE

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LA RESPONSABILITÉ DE L'ENTREPRENEUR, POINTS À SURVEILLER

• 1- Organiser une réunion de tous les intervenants qui ont un rôle à jouer lors de la coulée de la chape de béton. La réunion doit se tenir dans un délai d'au plus 5 jours précédent le jour "J". L'entrepreneur présente son plan de réalisation, il assigne et discute le rôle de chaque acteur.

• 2- Organiser une réunion de tous les intervenants qui ont un rôle à jouer lors de la coulée de la dalle de béton. La réunion doit se tenir dans un délai d'au plus 5 jours précédent le jour "J". L'entrepreneur présente son plan de réalisation, il assigne et discute le rôle de chaque acteur.

(C) 2017 Ville de Montréal, SGPI

CONDITION DE MISE EN SERVICE

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ABAISSEMENT DE LA TEMPÉRATURE, NOUVELLE DALLE

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RESPONSABILITÉ DE L'INGÉNIEUR CONCEPTEUR. (1)

C’est l’ingénieur qui doit faire les choix

• Civil

– L’installation du système de chauffage

– 2 couches de calorifuge

– Membrane pour imperméabiliser la fondation

– Le coffrage

• Architecture

– Dimension H de l’ancrage

– Les dimensions de la dalle: Long x large x R=?

– Trottoir en bois

– Plaques d’acier qui recouvre le caniveau des U

– Les cornières au périmètre des caniveaux

– Les pentes du plancher dans les 2 caniveaux

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RESPONSABILITÉ DE L'INGÉNIEUR CONCEPTEUR.(2)

Bande patinoire – Les ancrages

– Reproduire une section de dalle sur plan à l’échelle, illustrant tubulure, ancrages, promontoire, acier d’armature, treillis, attaches, chaises, bolsterbar

– Système de bande, choisir Acier ou Aluminium

– Porte de surfaceuse, battant ou guillotine

Structure – Coordonner les métiers

– Mélange de béton

– Reproduire Tableau 5

– Profondeur d’excavation

– Application du géotextile

– Épaisseur sable

– Épaisseur calorifuge 4”

– Géotextile

– Position et espacement des boulons d’ancrage

– Tableau 4 et figure 7 (dimension des chaises)

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RESPONSABILITÉ DE L'INGÉNIEUR CONCEPTEUR.(3)

Structure suite – Reproduire une section de dalle sur plan à l’échelle, illustrant tubulure, ancrages,

promontoire, acier d’armature, treillis, attaches, chaises, bolsterbar

– Vibrateur pour béton

– Valider rapport de l’entrepreneur sur l’état de la coulée de béton, chape et la dalle

– Valider l’alignement des chaises, axes x, y, z

– Valider conformité des chaises

– Durcisseur de surface = non

– Pigment de surface = non

– Poutres supports du collecteur

– Point d’attache

– Chaise en plastique

– Panneaux de bois Trottoir

Calorifuge – T3 ou T6

Plomberie – Les RP

– Suspension pour tuyaux enfouis dans le sol

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RESPONSABILITÉ DE L'INGÉNIEUR CONCEPTEUR.(4)

Réfrigération – Système de réfrigération

– Le type de caloporteur, CaCl2

– Système poutres, support du collecteur de saumure

– Nombre de circuits dans l’échangeur de chaleur dans la dalle

– Valider conformité des chaises

– Espacement entre 2 rangs de chaises

– Calculer nombre de circuits 4p et les placer sur le plan à l’échelle

– Reproduire une section de dalle sur plan à l’échelle, illustrant tubulure, ancrages, promontoire, acier d’armature, treillis, attaches, chaises, bolsterbar

Télégestion – 3 systèmes de sonde dans le sol (option)

– Sonde température dalle

Électricité – Lumières de but

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ARPENTAGE DE LA DALLE, ÉLÉVATIONS, LIGNES DE CONTOURS, SURFACES

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QUESTIONS?

• Référence:

• http://claude-dumas-nh3.ca/

– Publications techniques

• No 26 – Prescriptions normalisée, Dalle réfrigérante de patinoire, 1-66

– Prescriptions spéciales, Dalle réfrigérante de patinoire, 67-75

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SGPI, Service de la Gestion

et de la Pacification Immobilière

Comment_fab_dalle_réf_patinoire_final_20171205.pptx