Partie spécifique AC - Partie B : Système de dégi… · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole - AC 2026

Mise en situation

Le Centre Hospitalier de Sens réalise une extension comprenant une hélistation en toiture-terrasse. Cette infrastructure spécialisée s'intègre au complexe hospitalier existant tout en constituant un ouvrage architectural et technique à part entière.

Contexte architectural

L'hélistation représente un équipement technique de grande hauteur implanté sur la couverture du bâtiment hospitalier. Sa conception doit concilier:

intégration paysagère dans l'environnement urbain de Sens;

fonctionnalité opérationnelle pour l'évacuation sanitaire d'urgence;

compatibilité avec l'architecture hospitalière existante.

Études à mener

Dans la partie A, le travail porte sur l'indépendance structurelle de la plateforme métallique.

Dans la partie B, l'étude concerne l'intégration d'un dispositif de dégivrage sur la zone d'atterrissage.

Données du projet

Surface utile: zone d'approche finale et de décollage de 20m de diamètre (315 m²)

Charges d'exploitation: 5 tonnes (hélicoptère Airbus H145)

Matériaux principaux: structure acier, plancher aluminium

Contraintes réglementaires: normes aéronautiques, accessibilité, sécurité incendie

Cette réalisation illustre la conception d'un ouvrage technique spécialisé intégrant les exigences architecturales, structurelles et réglementaires propres aux équipements hospitaliers de haute technicité.

Partie B: En quoi la mise en place d'un système de dégivrage de la piste permet la sécurité des usagers ?

La mise en place d'un réseau d'eau chaude dans la plateforme aluminium est étudiée. Sa surface totale est de $315\text{ m}^2$. Celle-ci est pré-équipée en usine et assemblée sur site. Son principe et son fonctionnement est identique au plancher chauffant d'un bâtiment. Le réseau d'eau chaude est alimenté par une sous-station secondaire.

Afin de garantir la sécurité en période hivernale, la température de surface doit être maintenue à $3^\circ\text{C}$. Les deux paramètres physiques à prendre en compte sont la température et l'hygrométrie.

L'étude se concentre sur le réseau d'eau chaude qui doit dégivrer la plateforme de l'hélistation.

Question B.1

Proposer une solution technique alternative à la mise en place de ce réseau d'eau assurant le dégivrage de l'hélistation.

Question B.2

Se référer au document technique DTS4 (diagramme SysML):

W/m²

W

kW

Puissance thermique: $P = qm \times Cp \times \Delta T$

$P = 95\text{ kW}$, puissance thermique globale

$qm$: débit massique en $\text{kg}\cdot\text{s}^{-1}$

$Cp$: chaleur spécifique ($4\,185\text{ J}\cdot\text{kg}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}$)

$\Delta T$: différence de température (ici le régime d'eau est $60^\circ\text{C} / 40^\circ\text{C}$)

Question B.3

Débit massique: $qm = qv \times \rho$

$qv$: débit volumique [$\text{m}^3\cdot\text{s}^{-1}$]

$\rho$: masse volumique (pour l'eau $1\,000\text{ kg}\cdot\text{m}^{-3}$)

Question B.4

Question B.5

Afin de dimensionner une pompe de circulation d'un fluide, deux paramètres sont indispensables: le débit volumique [$\text{m}^3\cdot\text{h}^{-1}$] et la hauteur manométrique totale (hmt) [$\text{m}$]. Cette hauteur manométrique est définie en fonction des pertes de charge dans le circuit.

Tracer, sur le DRS1 ci-dessous, le point d'intersection entre la hauteur manométrique totale $hmt$ et le débit volumique $qv$:

Question B.6

Proposer une solution technique afin de réduire les déperditions thermiques en sous face de la plateforme de l'hélistation.

Question B.7

Indiquer en quoi la mise en place d'un système de dégivrage de la piste permet la sécurité des usagers.