1 - MODALITE DES ESSAIS. - Ministère du Développement durable
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prÉb4t<br />
PROGRAMME DE RECHERCHE<br />
ET D’EXPERIMENTATION<br />
SUR L’ENERGIE DANS LE BÂTIMENT<br />
Vingt-huit bâtiments exemplaires<br />
à basse consommation<br />
Jean-Marie AlessAndrini - centre scientifique et technique <strong>du</strong> bâtiment<br />
MAi 2009<br />
ministère de l’écologie,<br />
de l’énergie,<br />
<strong>du</strong> développement <strong>du</strong>rable<br />
et de l’aménagement<br />
<strong>du</strong> territoire<br />
ministère <strong>du</strong> logement<br />
ministère de l’économie,<br />
des finances et de l’emploi<br />
ministère de l’enseignement<br />
supérieur et de la recherche
DÉPARTEMENT ÉNERGIE SANTÉ ENVIRONNEMENT<br />
Division Energie – Pôle Performance Energétique des bâtiments<br />
ESE/DE/PEB-08. 156N<br />
OCTOBRE 08<br />
Note de synthèse <strong>du</strong> descriptif de bâtiments<br />
basse consommation<br />
Jean-Marie Alessandrini<br />
Ces dernières années les préoccupations environnementales ont incité de nombreux maîtres<br />
d’ouvrage à réaliser des bâtiments qui visent une très faible consommation énergétique.<br />
Une fois en fonctionnement ces bâtiments atteignent-ils les performances atten<strong>du</strong>es ?<br />
Quelles sont les clés de la réussite ? A l’inverse quels sont les points d’achoppement ? D’une<br />
façon générale quels sont les enseignements à retenir ?<br />
Pour apporter des éléments de réponse à ces questions nous avons réalisé un recensement<br />
d’opérations qui couvre le territoire métropolitain. 28 opérations, dans le résidentiel neuf et<br />
rénové ainsi que dans le secteur tertiaire, ont été sélectionnées sur la base des<br />
consommations d’énergie précisées dans la littérature ou déclarées par les maîtres<br />
d’ouvrage et leur représentant. Chacune a alors été visitée puis a fait l’objet d’une fiche<br />
descriptive avec un éclairage technique orienté sur la conception énergétique. Elles sont<br />
réparties sur le territoire métropolitain avec une forte présence en région Rhône-Alpes, pour<br />
laquelle on recense 13 opérations. Parmi les opérations retenues on relève une forte<br />
présence, dans le tertiaire, de maîtres d’ouvrage publics (7/11) et, dans le résidentiel<br />
existant, de bailleurs sociaux ou publics (5/6).<br />
Nos principaux résultats sont présentés de façon à distinguer ce qui est remarquable de ce<br />
qui est à surveiller et d’identifier les voies de recherche.<br />
LES POINTS REMARQUABLES<br />
Influence des messages et des actions institutionnels : Dès lors que notre recensement<br />
s’est appuyé en partie sur les réseaux institutionnels (USH, programmes européens,<br />
recensement de CETE, base HQE, label, etc.), ce constat doit être nuancé. Néanmoins, il<br />
ressort que les postes de consommation concernés par la réglementation thermique font<br />
l’objet d’une recherche d’économie d’énergie systématique dans les projets. Pour le<br />
chauffage, le refroidissement, la ventilation, l’eau chaude sanitaire, l’éclairage et les<br />
auxiliaires de pro<strong>du</strong>ction, distribution et émission associés, les solutions mises en œuvre<br />
visent, d’une part, à limiter les besoins d’énergie, d’autre part, à ré<strong>du</strong>ire la consommation<br />
en recourant à des systèmes énergétiques économes.<br />
Le résultat le plus spectaculaire est obtenu sur la consommation pour le chauffage qui<br />
approche le niveau d’un bâtiment BBC : Dans les logements visités, la consommation<br />
d’énergie pour le confort thermique est de l’ordre de grandeur atten<strong>du</strong> pour les logements
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ESE/DE/PEB-08. 156N<br />
BBC. Pour le chauffage, la consommation oscille de 8 à 60 kWhep/m² shon/an avec une<br />
moyenne à 35 kWhep/m² shon/an.<br />
Les solutions techniques qui con<strong>du</strong>isent aux meilleures performances sur la consommation<br />
globale sont listées ci-dessous.<br />
- Pour ré<strong>du</strong>ire la consommation d’énergie associée au chauffage les solutions les plus<br />
économes s’appuient sur une conception qui va chercher à :<br />
• limiter les déperditions à l’aide d’une enveloppe étanche, fortement isolée et<br />
protégée par des espaces tampons des vents dominants, (entrée, garages) ou<br />
par des haies végétales. Les enveloppes les moins déperditives sont isolées<br />
avec des matériaux, naturels ou in<strong>du</strong>striels, installés à l’extérieur ou sur<br />
ossature bois. Elles disposent d’épaisseurs d’isolants importantes sur toutes les<br />
surfaces, façades, pignons, plancher et toit. Les enveloppes les plus étanches<br />
sont obtenues par l’assemblage de composants d’enveloppe in<strong>du</strong>strialisés : les<br />
défauts, généralement situés aux points sensibles, sont corrigés après contrôle<br />
sur site.<br />
• bénéficier des apports solaires en adaptant la taille des fenêtres à l’orientation,<br />
petite au nord, grande au sud qui ouvrent parfois sur des espaces solarisés <strong>du</strong><br />
type loggias fermées, vérandas ou serres. Certaines solutions proposent des<br />
parois « actives » qui associent l’isolation et la récupération des apports<br />
solaires. L’air chauffé par le rayonnement solaire est capté dans un espace<br />
solarisé, créé par des doubles fenêtres, puis soufflé dans la structure isolée par<br />
l’extérieur.<br />
• Favoriser le recours aux énergies renouvelables et à un système énergétique à<br />
haut rendement. Les systèmes les plus courants sont la chaudière gaz à<br />
condensation et la pompe à chaleur. Le chauffage bois vient souvent en appoint<br />
d’un système électrique. Sur certaines opérations un plancher chauffant<br />
alimenté en eau chauffée à l’aide de capteurs solaires est installé en zone jour.<br />
De façon anecdotique un plancher rayonnant électrique est installé. L’isolation<br />
de l’enveloppe est alors très importante (20 cm de laine minérale entre ossature<br />
bois). Ce système est également présent dans des bâtiments d’enseignement à<br />
occupation très intermittente avec peu de besoins en chauffage dans le sud de<br />
la France.<br />
• Adapter au mieux l’installation aux sollicitations thermiques. Une rénovation de<br />
l’enveloppe sera complétée par la séparation des circuits de chauffage de façon<br />
à distinguer les zones en fonction de leur besoins en chauffage suivant leur<br />
orientation ou leur usage. Dans deux opérations le système énergétique est<br />
différent, avec un plancher solaire direct dans la zone jour et un système gaz<br />
classique dans la zone nuit.<br />
- Pour ré<strong>du</strong>ire la consommation d’énergie liée au renouvellement d’air pour l’hygiène, les<br />
solutions mises en œuvre visent à adapter les débits aux besoins (ventilation<br />
hygroréglable, arrêt en inoccupation dans le tertiaire) et à récupérer la chaleur, interne<br />
à l’aide d’un double flux, ou sur le sol avec un puits canadien. Dans quelques opérations,<br />
des alternatives très ambitieuses de ventilation naturelle (cheminée d’extraction,<br />
ouvrants spécifiques <strong>du</strong> type volet) ont été mises en place pour supprimer la<br />
consommation des ventilateurs.<br />
- Pour ré<strong>du</strong>ire la consommation d’énergie liée à la pro<strong>du</strong>ction d’eau chaude sanitaire le<br />
recours au solaire thermique se généralise dans le résidentiel.<br />
- Pour ré<strong>du</strong>ire la consommation d’énergie pour l’éclairage des locaux, en particulier dans<br />
le secteur de l’enseignement et des bureaux, une recherche quasi systématique de<br />
l’éclairement naturel intérieur a été recherchée. Dans le tertiaire, la présence de second<br />
jour, de sheds ou de puits de lumière est fréquente. Par ailleurs, l’accent a été mis sur la<br />
disposition des fenêtres et le choix des protections solaires en fonction des orientations.
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Le recours à des automatismes et à des lampes économes s’est également généralisé.<br />
Les puissances pour l’éclairage dans les bureaux se sont abaissées, dans le meilleur des<br />
cas, à 6 W/m². Le niveau de 500 lux, recommandé par les normes, est limité au poste<br />
de travail par combinaison d’un éclairage de fond et de lampes d’appoint.<br />
- La grande majorité des bâtiments visités ont été conçus de façon à s’affranchir de la<br />
climatisation. La présence de protections solaires est quasi systématique. Celles-ci ont<br />
l’objet d’une sélection soignée, suivant l’orientation, et ne sont installées qu’en<br />
complément d’un important travail de conception. Dans les zones très exposées au sud,<br />
la mise en œuvre de doubles murs avec une lame d’air ventilée permet de ré<strong>du</strong>ire les<br />
apports solaires. Par ailleurs, on cherche à conserver l’inertie <strong>du</strong> bâtiment en conservant<br />
des dalles bétons, qui sont parfois coulées sur une structure bois. Le puits canadien s’est<br />
largement répan<strong>du</strong> et permet de bénéficier de l’inertie <strong>du</strong> sol en vue de rafraîchir l’air<br />
neuf. Une minorité d’immeubles de bureaux utilisent un système de climatisation. Ceux<br />
d’entre-eux qui consomment le moins ont recours à une pompe à chaleur réversible sur<br />
nappe phréatique.<br />
Ces solutions sortent <strong>du</strong> commun et leur mise en œuvre nécessite une étroite collaboration<br />
entre les différents acteurs. La réalisation de ces projets est le résultat d’une volonté forte<br />
et d’un accompagnement technique. Dans chaque opération la maîtrise de l’énergie a été au<br />
cœur <strong>du</strong> projet dès sa phase de conception. La maîtrise d’ouvrage s’est faite assister dans<br />
ses choix par un bureau d’étude ou un « spécialiste » énergie (AMO HQE ou énergie). Les<br />
acteurs ont veillé à garder un équilibre ou un haut et même niveau de qualité dans tout le<br />
processus de construction et de fonctionnement <strong>du</strong> bâtiment (conception, réalisation,<br />
réception, exploitation) depuis la conception jusqu’au suivi des consommations avec des<br />
ajustements de l’installation suite à des écarts de fonctionnement constatés.<br />
Les meilleures performances ont été obtenues après un travail technologique qui associe<br />
une démarche in<strong>du</strong>strielle et la spécificité artisanale. La conception fait appel à la<br />
modélisation numérique pour anticiper les performances et optimiser les solutions retenues.<br />
Certains projets, de part la mise en place de techniques et process innovants, sont<br />
considéré comme des prototypes. Ils sont alors l’objet d’expérimentations et d’un suivi<br />
attentif. Par exemple, dans un des projets, 7 sondes ont été installées pour suivre le<br />
système de ventilation. La première année sert de test. De la même façon que la<br />
conception, qui combine approche numérique et expérimentale, la réalisation s’appuie sur<br />
l’in<strong>du</strong>strialisation et l’adaptation lors de la mise en œuvre sur chantier des éléments de<br />
l’enveloppe et <strong>du</strong> système énergétique. Par exemple, l’in<strong>du</strong>strialisation de certains<br />
composants de l’enveloppe permet d’améliorer l’étanchéité à l’air <strong>du</strong> bâtiment et permet de<br />
préserver l’isolant lors de la pose. Le savoir faire des acteurs de la construction, permet une<br />
plus grande efficacité de la phase chantier en adaptant les solutions généralistes à chaque<br />
situation (calfeutrement des coffres de volet roulant, des passages de gaine, pose des<br />
fenêtres et calepinage des briques). Les tests à la réception sont un moyen de capitalisation<br />
<strong>du</strong> savoir une fois les défauts identifiés et corrigés.<br />
Il ressort un souci <strong>du</strong> détail qui devient un gage de qualité élevée de la conception et de la<br />
réalisation. Tous les composants <strong>du</strong> bâti et <strong>du</strong> système sont traités avec un niveau de<br />
qualité homogène lors de la phase conception et de la phase réalisation.<br />
LES POINTS À SURVEILLER<br />
La difficulté d’opérer un recensement exhaustif : le suivi des consommations n’est pas<br />
systématique et il est délicat d’avoir un retour sur les consommations effectives. Notre<br />
sélection a dû parfois être réalisée sur la base de calculs ou d’estimations. Les maîtres<br />
d’ouvrage <strong>du</strong> secteur diffus, <strong>du</strong> type auto constructeur ou réseaux alternatifs, sont difficiles<br />
à toucher dans la mesure où ils ne font pas partie des réseaux institutionnels et ne font pas<br />
de publicité. Les consommations les plus facilement accessibles sont généralement la<br />
consommation globale ou la consommation par fluide (électricité, gaz, eau, bois). Ces<br />
informations ne nous ont pas permis de réaliser notre sélection par rapport aux critères<br />
réglementaires ou des labels. Il est ainsi difficile de se rendre compte si le seuil de 50<br />
kWhep/m² shon/an pour les usages réglementés est atteind dans le résidentiel.
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La consommation énergétique liée à l’activité et au nombre d’occupants devient majoritaire.<br />
Par exemple, dans le tertiaire la bureautique peut représenter plus de 50% de la<br />
consommation globale. Dans le résidentiel, les consommations d’eau chaude sanitaire sont<br />
peu connues, très hétérogènes et dépassent majoritairement 40 kWhep/m²/an. Celles-ci<br />
nous éloignent <strong>du</strong> seuil de 50 kWhep/m² shon/an exigé dans le label BBC pour les usages<br />
réglementés. En fait seuls les grands logements, supérieurs à 200 m² ou les logements<br />
dans lesquels les habitants limitent drastiquement leur consommation parviennent à un<br />
niveau proche des références BBC. Les efforts pour ré<strong>du</strong>ire la consommation portent surtout<br />
sur la pro<strong>du</strong>ction avec le recours au solaire thermique et moins sur les besoins. Il ressort<br />
qu’une consommation unitaire par m² représente mal les besoins d’eau chaude sanitaire<br />
associés au nombre d’occupant.<br />
A partir de quel seuil une opération est-elle jugée performante dans l’existant suivant qu’il<br />
s’agit d’une réhabilitation totale ou d’une rénovation par postes ? Les résultats <strong>du</strong><br />
recensement et la performance des bâtiments existants peuvent sembler limités. D’une part<br />
l’objectif de 10 opérations à visiter et à décrire n’a pas été atteint, d’autre part, la<br />
consommation d’énergie effective, lorsqu’elle est connue, est élevée. Ceci tient des critères<br />
retenus pour la sélection : la très haute performance énergétique, qui suppose d’agir sur la<br />
totalité <strong>du</strong> bâtiment <strong>du</strong> plan masse au suivi de l’installation via l’enveloppe et le système.<br />
Dès lors la frontière entre le neuf et ce type de rénovation de l’existant, qui suppose de ne<br />
conserver que la structure, est ténue. Parmi les opérations retenues un certain nombre de<br />
projets ont cherché à améliorer l’enveloppe mais n’ont que partiellement rénové le système<br />
de chauffage sans toucher aux autres postes (ECS, éclairage, auxiliaires, etc.). Il<br />
conviendrait de mieux définir ce que l’on appelle « rénovation » et d’inclure une dimension<br />
temporelle à l’indicateur de performance (A quel moment de la rénovation globale sommesnous<br />
?). Ces résultats en demi-teinte et ce constat conforte la nécessité d’agir sur la<br />
globalité des postes de consommations et sur la totalité <strong>du</strong> bâtiment si on veut atteindre la<br />
performance énergétique recherchée dans des délais très courts.<br />
Si les consommations d’énergie pour le chauffage ont été fortement diminuées, dans bien<br />
des cas le confort thermique est jugé insuffisant en hiver par les occupants. Dans la plupart<br />
des opérations pour ré<strong>du</strong>ire les besoins de chauffage, l’action a porté aussi sur la régulation<br />
avec une température de consigne à 19°C en occupation, voire 18°C dans certaines<br />
maisons indivi<strong>du</strong>elles. En conséquence, si l’occupant peut changer la consigne il le fait,<br />
sinon il s’équipe, en particulier dans le tertiaire, avec des appareils électriques d’appoint.<br />
L’augmentation de la consommation d’énergie doit être vue ici comme un moindre mal car<br />
on s’expose à des risques électriques et/ou sanitaires suivant l’appareil d’appoint retenu. Ce<br />
constat est corroboré par les normes de confort pour lesquelles, à 19 °C avec une activité<br />
légère, y compris avec des vêtements d’hiver, le pourcentage d’insatisfaits des conditions<br />
thermiques est de l’ordre de 20%. Pour le confort d’été le retour d’expérience est insuffisant<br />
en particulier dans le tertiaire, l’été précédent n’ayant pas été chaud.<br />
La recherche d’économie financière ne correspond pas toujours avec la logique de<br />
fonctionnement des systèmes et ne con<strong>du</strong>it pas forcément à l’optimum énergétique. A<br />
l’inverse il peut pousser à des fonctionnements en décalage par rapport à la logique de<br />
fonctionnement de certains appareils. C’est particulièrement vrai avec le chauffage<br />
électrique par plancher direct qui dispose d’une inertie de 2 à 4 heures. Il est utilisé comme<br />
un plancher à accumulation avec un fonctionnement de nuit pour bénéficier d’une énergie<br />
bon marché et arrêté le jour avec des relances occasionnelles. Son inertie est trop faible<br />
pour pouvoir fonctionner selon ce principe, il n’est pas sûr que l’optimum énergétique et<br />
économique soit atteint.<br />
Sur les opérations visitées l’énergie électrique pro<strong>du</strong>ite par panneaux photovoltaïques est<br />
systématiquement reven<strong>du</strong>e sur le réseau. Elle ne contribue pas à la diminution des<br />
consommations énergétiques <strong>du</strong> bâtiment sur lequel elle est pro<strong>du</strong>ite. Une approche limitée<br />
à l’échelle <strong>du</strong> bâtiment permet-elle d’apprécier le gain énergétique de ce système ?
5/6<br />
ESE/DE/PEB-08. 156N<br />
LES RECHERCHES<br />
Un recensement exhaustif est-il possible et comment le réaliser : On a vu la difficulté à<br />
réaliser un recensement et à obtenir les informations nécessaires. Comment réaliser un<br />
recensement, le maintenir et toucher le diffus ? On relève également des difficultés pour<br />
connaître les consommations avec un niveau de précision pertinent qui reste à déterminer<br />
en fonction de ce que l’on souhaite en faire. Ce manque de retour rend difficile la<br />
connaissance de la consommation effective et ne permet pas de juger de la performance<br />
des solutions mises en œuvre. Des approches, qui restent à développer, associant le calcul<br />
et la mesure permettraient de quantifier à moindre coût l’apport des technologies mises en<br />
œuvre.<br />
L’indicateur fait la performance mais permet-il de ré<strong>du</strong>ire effectivement les consommations<br />
et en conséquence répond-il aux objectifs nationaux ? Le recensement a con<strong>du</strong>it pour des<br />
usages identiques à des consommations énergétiques nettement différentes y compris<br />
après correction climatique. L’élément d’explication le plus probant vient des<br />
consommations liées à l’activité et d’une façon générale de celles qui dépendent de<br />
l’occupant. L’indicateur retenu exprimé en kWhep/m²/an, ne permet pas de rendre compte<br />
de cet aspect et ne permet pas de comparer objectivement les bâtiments entre eux. Dès<br />
lors, l’effet de levier d’une opération exemplaire est alors limité. En effet, comment<br />
comparer la consommation unitaire d’un bâtiment occupé environ 2500 heures par an avec<br />
30m² par personne à celle d’un bâtiment <strong>du</strong> même usage avec une personne pour 20 m² et<br />
dont une partie des locaux est utilisée 8760 heures ? La valeur obtenue par l’indicateur<br />
n’est pas systématiquement synonyme de performance. En corollaire, comment s’assurer<br />
que les mesures prises, en vue d’atteindre l’objectif de 50 kWhep/m²/an, permettent de<br />
ré<strong>du</strong>ire la consommation énergétique globale des bâtiments si les caractéristiques<br />
intrinsèques à l’occupant ne sont pas intégrées ?<br />
Mieux connaître les besoins pour agir et ré<strong>du</strong>ire les consommations associées à l’activité des<br />
occupants et l’eau chaude sanitaire. Dans les bâtiments visités, il ressort que la<br />
consommation liée à, d’une part, l’activité devient prédominante, d’autre part, l’eau chaude<br />
sanitaire n’a pu être ré<strong>du</strong>ite au niveau recherché. Les actions entreprises n’ont pas portées,<br />
ou de façon marginale, sur les besoins. Il s’agirait de mieux les cerner pour envisager de les<br />
ré<strong>du</strong>ire. On pourrait alors envisager de récupérer la chaleur dissipée par l’énergie<br />
consommée pour assurer d’autres besoins. Par exemple, l’énergie nécessaire pour ces<br />
activités est dissipée sous forme de chaleur dans l’ambiance. Dans quelles mesures<br />
contribue-t-elle au confort thermique des occupants et donc au chauffage effectif <strong>du</strong><br />
bâtiment ? Pour répondre à cette question une approche spatiale et temporelle <strong>du</strong> confort<br />
thermique est nécessaire. La mise en place de cette démarche nécessite de caractériser sur<br />
un plan qualitatif, quantitatif, spatiale et temporelle les besoins d’énergie globaux <strong>du</strong><br />
bâtiment.<br />
Dans l’existant il s’agirait, d’une part, de capitaliser la connaissance <strong>du</strong> bâtiment et de son<br />
fonctionnement, d’autre part, d’anticiper les futures évolutions. On a vu que la<br />
consommation énergétique liée à l’activité devient prédominante. Or, le fait de bien la<br />
connaître permet d’envisager des pistes pour ré<strong>du</strong>ire sa consommation. De même, un<br />
système énergétique bien adapté au bâtiment et à son occupation permet de ré<strong>du</strong>ire les<br />
consommations. Les bâtiments existants offrent une opportunité intéressante dans la<br />
mesure où leur fonctionnement peut être connu. La mise à disposition de diagnostics pour<br />
mieux cerner l’occupation permettrait d’établir des scénarios d’occupation en vue de<br />
développer des stratégies de gestion à l’aide d’outils informatiques. De plus, dans le<br />
résidentiel la fréquence des interventions est de l’ordre de deux ans pour les travaux<br />
d’entretien et de 5 à 8 ans pour les grosses interventions. Deux voies sont alors possibles :<br />
• Faire en sorte que les rénovations soient complètes. Il s’agirait de comprendre<br />
pourquoi les rénovations qui cherchent ouvertement la performance énergétique<br />
n’ont touché qu’une partie des postes et quels sont les facteurs qui ont limité<br />
l’intervention ?
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ESE/DE/PEB-08. 156N<br />
• Apporter une réponse technique d’amélioration de l’existant qui anticipe les<br />
évolutions à venir sur le bâtiment de façon à ce qu’elles n’entraînent pas de<br />
dégradation.<br />
Une compréhension des phénomènes insuffisantes : A l’occasion des discussions avec les<br />
acteurs et à la lecture des solutions retenues, il s’avère que certains phénomènes<br />
nécessiteraient d’être vulgarisés. On retiendra, en particulier, le principe de l’inertie et les<br />
matériaux qui permettent d’en bénéficier. Le bois ne dispose pas de la masse nécessaire et<br />
procure une barrière thermique trop importante pour permettre d’accumuler la chaleur<br />
interne. De même, un plancher chauffant dans une dalle mince apporte un déphasage de<br />
quelques heures insuffisant pour garantir le confort sur la journée sans une relance. La<br />
consommation des auxiliaires de circulation, en particulier pour l’eau chaude sanitaire<br />
pro<strong>du</strong>ite par énergie solaire, doit être l’objet d’un travail de quantification en fonction des<br />
besoins et de leur fréquence.<br />
Trouver les solutions énergétiques optimales. Un certain nombre de solutions mises en<br />
œuvre met en jeu des phénomènes complexes et nécessiterait des études plus fines, en<br />
particulier, l’installation en série d’un puits canadien et d’un double flux avec récupération<br />
de chaleur sur l’air extrait. Le puits canadien récupère la chaleur <strong>du</strong> sol mais également<br />
potentiellement celle venant <strong>du</strong> bâtiment. Il fait alors double emploi avec le double flux. De<br />
plus l’air en sortie <strong>du</strong> puits est plus élevé et déprécie l’efficacité de l’échangeur. De même,<br />
la présence d’un gradateur et d’un détecteur de présence dans une circulation qui n’a pas<br />
besoin d’un éclairage important peut paraître disproportionnée. On relèvera également la<br />
difficulté à avoir des masques végétaux ou des toitures végétalisées. Néanmoins l’optimum<br />
énergétique ne peut être atteint au détriment de l’esthétique, <strong>du</strong> confort et des contraintes<br />
qui pèsent sur le bâti.<br />
Ce retour surtout basé sur un éclairage énergétique des bâtiments nécessiterait d’être<br />
complété par une approche transverse. En particulier, le caractère repro<strong>du</strong>ctible des<br />
opérations nous a amenés à ne pas sélectionner, lorsqu’on avait le choix, les opérations qui<br />
s’écartaient trop (en taille et situation) des bâtiments types.<br />
• Aussi, observe-t-on une certaine monotonie des formes des bâtiments retenus. Ce<br />
qui soulève la question de la compatibilité entre la performance énergétique et<br />
l’esthétique ? De façon plus concrète que penser de la présence des panneaux<br />
solaires ou des masques proches, ne nuisent-ils pas à l’harmonie extérieure <strong>du</strong><br />
bâtiment ?<br />
• L’approche des coûts nous laisse sur notre faim elle montre néanmoins des coûts qui<br />
restent dans le niveau actuel.<br />
• Approche sécurité : Il s’agit de s’assurer de la cohérence des réglementations entre<br />
elles. Par ailleurs, nous attirons l’attention sur les risques associés à la mise en place<br />
de systèmes de chauffage d’appoint mal adaptés au bâtiment.<br />
• Approche hygiène : La généralisation des espaces tampons et des puits canadiens<br />
par lesquels l’air transite soulève la question de la qualité de l’air. Sur la même<br />
thématique, l’absence de ventilation dans certains logements dans le diffus avec des<br />
cheminées à foyer ouvert expose les occupants à des risques sanitaires.<br />
• Dans le tertiaire une approche globale <strong>du</strong> confort serait pertinente en particulier sur<br />
les questions de conforts thermique, acoustique et éclairage qui dépendent de la<br />
nature des revêtements intérieurs.
Description de bâtiments<br />
exemplaires à basse consommation<br />
réalisés en France FICHE-BBC<br />
Rapport Final
DÉPARTEMENT ÉNERGIE SANTÉ ENVIRONNEMENT<br />
Division Energie – Pôle Performance Energétique des bâtiments<br />
Description de bâtiments exemplaires à<br />
basse consommation réalisés en France<br />
FICHE-BBC<br />
Rapport Final<br />
Jean-Marie Alessandrini<br />
La repro<strong>du</strong>ction de ce rapport n'est autorisée que sous sa<br />
forme intégrale, sauf clauses spécifiques explicitées dans<br />
la convention liant le CSTB et le donneur d'ordre.<br />
Toute repro<strong>du</strong>ction, même partielle, devra mentionner le<br />
CSTB et le ou les auteurs.<br />
Il comporte pages<br />
JMA / CJ<br />
Client : PREBAT<br />
Responsable : FIDELI Jean-Paul<br />
Décision n° : M07.14 SU0003643<br />
NOVEMBRE 2008<br />
ESE/DE/PEB-2008.185R<br />
DIFFUSION CONFIDENTIELLE POUR LES FICHES<br />
DIFFUSION LIBRE POUR LA SYNTHÈSE
2/<br />
Rapport d'étude n° ESE/DE/PEB - 2008.185R<br />
SOMMAIRE<br />
1. OBJET..................................................................................................................3<br />
2. LISTE <strong>DES</strong> OPÉRATIONS......................................................................................5
3/<br />
Rapport d'étude n° ESE/DE/PEB - 2008.185R<br />
1.OBJET<br />
Ces dernières années les préoccupations environnementales ont incité de nombreux maîtres<br />
d’ouvrage à réaliser des bâtiments qui visent une très faible consommation énergétique.<br />
Une fois en fonctionnement ces bâtiments atteignent-ils les performances atten<strong>du</strong>es ?<br />
Quelles sont les clés de la réussite ? A l’inverse quels sont les points d’achoppement ? D’une<br />
façon générale quels sont les enseignements à retenir ?<br />
Pour apporter des éléments de réponse à ces questions nous avons réalisé un recensement<br />
d’opérations qui couvre le territoire métropolitain. Nous avons alors sélectionné 28<br />
opérations qui ont fait l’objet d’une visite et d’une fiche descriptive. De l’analyse de ces<br />
fiches, nous avons bâti une synthèse qui présente les enseignements principaux.<br />
Le présent rapport se compose :<br />
- D’une synthèse à diffusion libre<br />
- De vingt huit fiches à caractère confidentiel.<br />
Le choix des opérations<br />
Les 28 opérations retenues ont été sélectionnées parmi une liste d’une cinquantaine<br />
d’opérations recensées au cours <strong>du</strong> quatrième trimestre 2007 et une partie <strong>du</strong> premier<br />
trimestre 2008. Les opérations retenues devaient répondre aux conditions suivantes :<br />
- Etre en fonctionnement et si possible disposer d’informations sur les<br />
consommations énergétiques effectives.<br />
- Etre le plus performant possible au plan énergétique.<br />
D’un point de vue général il fallait qu’elles soient réparties sur tout le territoire métropolitain<br />
et équitablement réparties en fonction de l’usage et de l’âge. Dès lors, nous disposons de la<br />
description de :<br />
Les acteurs<br />
- 6 opérations de rénovation dans le secteur résidentiel<br />
- 11 opérations neuves dans le secteur résidentiel<br />
- 11 opérations dans le secteur tertiaire<br />
Le recensement a été réalisé en s’appuyant sur les travaux <strong>du</strong> CSTB, des CETE de Lyon,<br />
Nord Picardie, de l’Ouest, de l’Est, <strong>du</strong> Sud-ouest, Méditerranée et de M. Jean-Eric MESMAIN<br />
de l’agence Rhône Alpes énergie. Au CSTB ont particulièrement alimenté cette base<br />
messieurs Rodolphe DERCOURT, Daniel QUENARD, Kevyn JOHANNES et Claude FRANCOIS.<br />
Chaque opération sélectionnée a fait l’objet d’une visite sur site et d’une fiche descriptive.<br />
Dans le détail les intervenants sont :
4/<br />
Rapport d'étude n° ESE/DE/PEB - 2008.185R<br />
Opération (département)<br />
Les Airelles construction (60)<br />
L’Hélianthème (59)<br />
La ferme <strong>du</strong> Mont saint Jean (59)<br />
Rénovations « basse énergie » au sein <strong>du</strong><br />
quartier Franklin de Mulhouse (67)<br />
Résidence d'Hellieule (88)<br />
Maisons bioclimatiques Alyos & Energie +<br />
(67 et 68)<br />
Maison Detot-Kavoukdjian (04)<br />
Groupe scolaire Ludovic Massé (66)<br />
Maison à Saturargues (34)<br />
Réhabilitation <strong>du</strong> bâtiment D de la cité<br />
universitaire Vert-Bois (34)<br />
Lycée Jean-Jaurès (34)<br />
La Salvatierra (35)<br />
Hôtel de l’agglomération Rennes (35)<br />
Solaris (35)<br />
Maison à Béruges (86)<br />
Lycée Sampaix (42)<br />
Le Totem (38)<br />
Ineed (26)<br />
AGC (26)<br />
Groupe Scolaire « Les Capucines » (21)<br />
Pôle administratif de la Mairie aux<br />
Mureaux (78)<br />
Bâtiment EMGP 270 (93)<br />
La Source à Chabeuil (26)<br />
Champ <strong>du</strong> soleil (01)<br />
Groupe Henri Wallon (38)<br />
Le grand Tissage (38)<br />
Groupe Surieux (38)<br />
La Noue (93)<br />
Type de bâtiment<br />
Résidentiel neuf<br />
Résidentiel neuf<br />
Tertiaire<br />
Résidentiel rénové<br />
Résidentiel neuf<br />
Résidentiel neuf<br />
Résidentiel neuf<br />
Tertiaire<br />
Résidentiel neuf<br />
Résidentiel rénové<br />
Tertiaire<br />
Résidentiel neuf<br />
Tertiaire<br />
Résidentiel neuf<br />
Résidentiel neuf<br />
Tertiaire<br />
Tertiaire<br />
Tertiaire<br />
Tertiaire<br />
Tertiaire<br />
Tertiaire<br />
Tertiaire<br />
Résidentiel rénové<br />
Résidentiel neuf<br />
Résidentiel rénové<br />
Résidentiel neuf<br />
Résidentiel rénové<br />
Résidentiel rénové<br />
Intervenant et<br />
organisme<br />
Olivier Lemaître<br />
CETE Nord-Picardie<br />
Louis Bourru<br />
CETE de L’Est<br />
Dominique Poncet<br />
CETE Méditerranée<br />
Xavier Rouvière<br />
CETE de l’Ouest<br />
Rémi Toledo<br />
CETE de l’Ouest<br />
Fabrice Richiéri<br />
CETE <strong>du</strong> Sud-ouest<br />
Alexandra Lebert<br />
CSTB<br />
Anne-Luce Zahm et<br />
Jean-Marie Alessandrini<br />
CSTB<br />
Pierre Bougnol<br />
Tribu énergie<br />
Jean-Alain Meunier<br />
HTC
5/<br />
Rapport d'étude n° ESE/DE/PEB - 2008.185R<br />
2.LISTE <strong>DES</strong> OPÉRATIONS<br />
Les Airelles construction<br />
L’Hélianthème<br />
La ferme <strong>du</strong> Mont saint Jean<br />
Rénovations « basse énergie » au sein <strong>du</strong> quartier Franklin de Mulhouse<br />
Résidence d'Hellieule<br />
Maisons bioclimatiques Alyos & Energie+<br />
Maison Detot-Kavoukdjian<br />
Groupe scolaire Ludovic Massé<br />
Maison à Saturargues<br />
Réhabilitation <strong>du</strong> bâtiment D de la cité universitaire Vert-Bois<br />
Lycée Jean-Jaurès<br />
La Salvatierra<br />
Hôtel de l’agglomération Rennes<br />
Solaris<br />
Maison à Béruges<br />
Lycée Sampaix<br />
Le Totem<br />
Ineed<br />
AGC<br />
Groupe Scolaire « Les Capucines »<br />
Pôle administratif de la Mairie aux Mureaux<br />
Bâtiment EMGP 270<br />
La Source à Chabeuil<br />
Champ <strong>du</strong> soleil<br />
Groupe Henri Wallon<br />
Le grand Tissage<br />
Groupe Surieux<br />
La Noue
Siège Social de la SDH, Echirolles (38)<br />
Maître d’ouvrage : SDH ; Maîtrise d’œuvre : Arcane (Architecte) ; Inddigo (AMO HQE®) ;<br />
Etamine (BET HQE®) ; Katene (BET Fluides)<br />
Date de livraison Janvier 2007, emménagement en mars 2007<br />
Zone géographique Echirolles, Isère (38) < 300 m, zone urbaine, H1c, DJU trentenaire 2835<br />
Usage<br />
Construction d'un immeuble de bureaux pour accueillir le nouveau siège social de la<br />
Société Dauphinoise pour l’Habitat (SDH), organisme de logement social.<br />
Taille<br />
R+3 sur deux niveaux de parking, 5 000 m² sdo, 5 207 m2 shon<br />
Accueil, administration, bureaux, salles de réunion & 68 places de parkings enterrés.<br />
Occupation<br />
Locaux occupés par environ 160 personnes.<br />
Consommations<br />
énergétiques<br />
Besoins de chauffage: objectif programme et estimation en conception 42 kWh ef / m²<br />
SHON.an<br />
Coût de la construction Coût travaux : 6,5M€HT (hors foncier, honoraires…), soit 1250 €/m²shon<br />
Des bureaux spacieux et des systèmes techniques performants pour un confort des usagers optimal.<br />
Une construction au service de<br />
l’adaptabilité des locaux et de la rapidité<br />
d’exécution : la trame régulière de la<br />
structure en aiguilles (béton coulé dans des<br />
poteaux en acier), qui supporte une<br />
isolation par l’extérieur, permet un<br />
découpage en bureaux (2 ou 3 motifs selon<br />
la taille souhaitée) modifiable au gré des<br />
besoins.<br />
Des bureaux au confort indivi<strong>du</strong>alisé :<br />
éclairage naturel travaillé (casquettes,<br />
brises soleil), protections solaires<br />
différenciées selon l’orientation thermostat<br />
indivi<strong>du</strong>els.<br />
A l’écoute des usagers : Une enquête de<br />
satisfaction pour faire le bilan au bout d’un<br />
an a été menée ; elle a permis de sonder le<br />
ressentis des usagers et d’apporter des<br />
mesures correctrices sur les points<br />
d’insatisfaction.<br />
Une logique de « service ren<strong>du</strong> » : Très attentifs à l’attente des usagers, les systèmes se sont montrés<br />
plus énergivores que prévu cette première année de fonctionnement. Des mesures correctives ont été<br />
mises en place, les réglages sont en cours et les usagers réinterrogent leurs habitudes.<br />
Contact : Alain Migaud : Responsable <strong>du</strong> service achats. SDH a.migaud@sdh.fr
L’enveloppe : le bâtiment est isolé par<br />
l’extérieur (isolant traditionnel, 12 cm) et les<br />
menuiseries oscillo-battantes (double vitrage<br />
argon) sont bien au nu extérieur. Seulement,<br />
l’inertie voulue par les architectes et apportée<br />
par des dalles en béton armé est affaiblie par le<br />
choix de conserver des revêtements de sol<br />
traditionnels (moquettes ou de linoléum)?<br />
Les protections<br />
solaires : Elles sont<br />
différenciées selon<br />
l’orientation de la<br />
façade : casquettes<br />
fixes ajournées au<br />
Sud, brises soleil<br />
orientables à l’Ouest<br />
et à l’Est, stores<br />
intérieurs occultant en<br />
complément au Nord<br />
et au Sud,...<br />
Les systèmes de chauffage et de ventilation :<br />
Les pompes à chaleur sur nappe phréatique<br />
alimentent, non seulement, les plafonds<br />
rayonnants chauffants/ rafraîchissants des<br />
bureaux, mais également les centrales de<br />
traitement d’air qui assurent le refroidissement<br />
et le chauffage des salles de réunions. Le<br />
chauffage urbain vient compléter le système en<br />
saison froide (par radiateurs et plafonds<br />
rayonnants) et la VMC est à double flux avec<br />
récupération de chaleur. La ventilation de<br />
l’atrium central est asservie aux conditions<br />
climatiques intérieures et extérieures<br />
(températures, vent, pluie…). Une<br />
climatisation a été installée pour les salles<br />
hébergeant les serveurs. Pour chacun des<br />
bureaux, une température de consigne est<br />
assignée et les usagers peuvent modifier celleci<br />
à l’aide d’un thermostat indivi<strong>du</strong>el avec une<br />
marge de +/- 2°C.<br />
L’éclairage : L’éclairage naturel (ont été<br />
étudiés avec précision : la hauteur des fenêtres<br />
et des allèges, la nature des ouvrants, l’effet<br />
des protections solaires) a été enrichi avec un<br />
second jour grâce à des patios. L’éclairage<br />
artificiel est commandé dans les locaux à usage<br />
intermittent par des détecteurs de présence, qui<br />
sont couplés à des détecteurs de luminosité<br />
pour l’ensemble des circulations.<br />
Consommation d’électricité : estimées à 90<br />
kWh ep /m² SHON .an à (hors consommation <strong>du</strong><br />
système informatique, des ascenseurs et des<br />
portes automatiques), les résultats ont été très<br />
décevants :263 kWh ep /m²utile.an! Cette très<br />
forte dérive peut en partie s’expliquer par<br />
l’absence de sas d’entrée et à des travaux<br />
achevés en janvier. Une mission de suivi<br />
devrait être engagée afin d’aider à la mise en<br />
place d’actions correctives.<br />
Consommation de chauffage : Les besoins de<br />
chauffage étaient estimés à 42 kWhef/m² SHON .<br />
Cette première année de fonctionnement aura<br />
relevé quelques pistes d’améliorations<br />
possibles : réglages des températures de<br />
consigne plus fins et re-homogénéisation des<br />
ambiances, formation et support par les BE<br />
fluides et l’installateur <strong>du</strong> nouveau<br />
gestionnaire <strong>du</strong> système de GTC , mise en<br />
place d’une mission de suivi pour une gestion<br />
efficace <strong>du</strong> bâtiment.<br />
Ressenti des usagers :<br />
Une enquête de satisfaction après un an<br />
d’utilisation <strong>du</strong> bâtiment, a été diffusée auprès<br />
des usagers afin de connaître leur ressenti en<br />
termes de confort et leur avis sur les différents<br />
choix d’éco-construction qui avaient été fait.<br />
54% des usagers se sont plaint de problème de<br />
froid dans les locaux (le redémarrage <strong>du</strong><br />
chauffage le matin a donc été modifié et<br />
anticipé) et de surchauffes en hiver dans les<br />
bureaux situés au sud (où la régulation ne tient<br />
pas suffisamment compte des apports solaires).<br />
Toutefois, le confort (thermique mais<br />
également visuel et acoustique) des espaces a<br />
été jugée généralement très bon ou bon excepté<br />
pour le confort thermique <strong>du</strong> hall d’entrée où<br />
des mesures correctrices ont depuis été mises<br />
en œuvre.<br />
Les consommations : résultats mitigés en fin<br />
de première année :
Lycée professionnel Carnot- Site SAMPAIX, Roanne (42)<br />
Maître d’ouvrage : Conseil Régional Rhône Alpes, S.E.D.L, CETE Lyon ;<br />
Maîtrise d’œuvre : Tekhnê (Architecte) ; TRIBU (BET HQE)<br />
Date de livraison 1ere tranche : janvier 2007 ; 2 e tranche : courant 2008<br />
Début <strong>du</strong> projet (concours) : 1999<br />
Zone géographique Roanne, Loire (42), altitude : 280 m, zone urbaine, DJU trentenaire 2794<br />
Usage<br />
Restructuration lourde d’un lycée technique préparant 400 élèves aux métiers de<br />
l’automobile et des transports. Des travaux variés : Bâtiments réhabilités (650m²),<br />
déconstruits (3000m²) ou bâtiments neufs (7631 m²). Pour une typologie diversifiée :<br />
Bâtiments d’enseignement, grands ateliers et logements (305 m²).<br />
Taille R+1 pour les bâtiments d’enseignement, R pour les ateliers : SHON 9815m² ; SU 9282 m²<br />
Occupation<br />
400 élèves additionnés <strong>du</strong> corps enseignant et <strong>du</strong> personnel administratif.<br />
Consommation Les simulations thermiques en APD prévoyaient une consommation 59 kWh ep /m² SHON /an.<br />
énergétique<br />
Il n’y a pas encore de retour sur les consommations de la première année de fonctionnement.<br />
Coût de la construction 12, 6 M€ hors honoraires. 1521 € HT/m2 SU - 1221€ HT/m2 SHON<br />
Des locaux d’enseignement lumineux privilégiant confort thermique et maîtrise de l’énergie.<br />
Utilisation de l’inertie et enveloppes variées :<br />
Isolation par l’extérieur (isolant traditionnel, 15 cm)<br />
sur structure lourde en béton armé de 18 cm avec<br />
bardage bois, isolation répartie (16 cm), ossature<br />
bois, inertie des dalles en béton armé , dalle de<br />
couverture en impluvium isolée par l’extérieur …le<br />
projet a permis la mise en œuvre de techniques<br />
diverses.<br />
résultats de perméabilité à l’air <strong>du</strong> bâtiment semblent<br />
un peu décevants.<br />
Des systèmes passifs et actifs pour une maîtrise<br />
des consommations de chauffage et de<br />
ventilation : Une typologie variée, des usages et des<br />
occupations très différents ont con<strong>du</strong>it à une<br />
combinaison de systèmes performants : puits<br />
canadien, VMC double flux avec récupération de<br />
chaleur, chaudières au gaz à haut rendement,<br />
radiants au gaz, capteurs solaires thermiques …<br />
Une esthétique et une phase de conception très<br />
travaillés.<br />
Les consommations de la 1ere année ne sont pas<br />
encore connues. Des réglages vont sûrement devoir<br />
être affinés. Les retours des usagers sur les locaux<br />
déjà en fonctionnement sont très positifs et seuls les<br />
Contact : teckhne@teckhne-architectes.com
Les enveloppes : Une isolation par l’extérieur (15 cm de<br />
laine de verre) a été choisie pour les bâtiments<br />
d’enseignement avec un bardage bois pour les bâtiments<br />
existants. Le traitement des ponts thermique a été soigné<br />
et continu (avec un suivi de chantier attentif et une<br />
remise en cause <strong>du</strong> savoir-faire traditionnel). Ces locaux,<br />
à forte occupation, profitent de l’inertie des dalles en<br />
béton armé grâce au choix de faux-plafonds ouverts<br />
s’arrêtant à distance les parois verticales. Ce travail sur<br />
l’inertie (l’ensemble des calculs a été fait pièce par<br />
pièce) a été accompagné d’un travail sur l’acoustique<br />
(ayant par exemple pour objectif de compenser les pertes<br />
de surfaces absorbantes au plafond). Les baies sont<br />
toutes en menuiseries bois avec vitrage peu émissif<br />
(Uw= 1,9W/m²/K). Les ateliers sont à ossature bois<br />
avec de lourdes dalles en béton. Quant aux logements,<br />
une isolation répartie (brique de terre cuite alvéolées de<br />
37, 5 cm) a été choisie et la réalisation soignée (joints<br />
minces, découpes précises). Le choix de menuiseries en<br />
bois non traité (mélèze en extérieur, eucalyptus en<br />
intérieur) a desservi la perméabilité à l’air <strong>du</strong> bâtiment.<br />
Systèmes passifs et actifs de chauffage et de<br />
ventilation : Les ateliers sont rafraichis à l’aide d’un<br />
puits canadien. Un système de sur-ventilation nocturne a<br />
été mis en œuvre dans les locaux d'enseignement ainsi<br />
qu’une VMC double flux avec récupération de chaleur<br />
sur l’air extrait. Le chauffage est au gaz : deux<br />
chaudières haut rendement répondent aux besoins des<br />
locaux d’enseignement. Des radiants au gaz, plus<br />
adaptés, ont été installés pour les ateliers. Enfin les<br />
logements seront équipés de chaudières avec mo<strong>du</strong>le<br />
hydraulique et capteurs solaires pour la pro<strong>du</strong>ction d'eau<br />
chaude sanitaire et de planchers solaires directs.<br />
Eclairage naturel et éclairage artificiel: Un objectif de<br />
facteur de lumière <strong>du</strong> jour de 2.5% et une volonté<br />
d’éviter les apports solaires dans les classes ont in<strong>du</strong>it<br />
plusieurs choix techniques dont la réalisation de grandes<br />
surfaces vitrées (31% de la Surface Utile Globale dont<br />
35% orientation NNO), complétées -selon les locauxpar<br />
un 2ème jour sur patio ou l'installation de skydômes<br />
zénithaux en fond de classe. Les masques ont été limités<br />
par une hauteur de bâtiment bornée à R+1 et des<br />
distances minimales entre les bâtiments de 15m.<br />
L’orientation des locaux ainsi que leur hauteur et la<br />
couleur de leurs parois ont soigneusement été choisies et<br />
les baies sont équipées de protections solaires motorisées<br />
et différenciées selon l’orientation (lames verticales ou<br />
horizontales, stores en toile ou a lamelles). Les sources<br />
zénithales sont également équipées de tôles de protection<br />
perforée. Quant aux grands ateliers, l’éclairage naturel<br />
est permis grâce à une toiture en sheds orientés nord et<br />
des vitrages latéraux sous toiture. Enfin un éclairage<br />
artificiel très performant complète le confort visuel des<br />
usagers (2 circuits indépendants par classe, sources<br />
lumineuses de type fluorescent 16mm haut rendement 90<br />
lm/W; extinction par programmation et dérogation). Les<br />
mesures effectuées sur les bâtiments finis corroborent les<br />
estimations et les usagers s’avouent très satisfaits de<br />
l’éclairage des locaux.<br />
Une Gestion Technique Centralisée gérant<br />
l’intermittence <strong>du</strong> chauffage et de la ventilation :<br />
Le système de ventilation est prévu pour permettre une<br />
gestion différenciée en fonction de l’usage des zones et<br />
avec des débits fonction des conditions saisonnières (sur<br />
ventilation de nuit en saison chaude soient 10 vol/h), des<br />
conditions ambiantes (sonde d'ambiance et mesure de la<br />
T° extérieure), de l’occupation des locaux<br />
(programmation journalière, hebdomadaire et des<br />
vacances scolaires avec détecteurs de présence). La GTC<br />
assure également la baisse des protections solaires en fin<br />
d’après-midi l’été ainsi que l’extinction de l’éclairage. Il<br />
s’avère qu’après cette première année d’utilisation,<br />
quelques réglages sont encore nécessaires notamment<br />
sur la régulation <strong>du</strong> chauffage et sur les débits d’air<br />
extraits (jugés insuffisants dans certaines pièces).<br />
La maîtrise des usages : plusieurs réunions avec les<br />
usagers des bâtiments (personnel enseignant mais aussi<br />
élèves) se sont déroulées dans le but d’expliquer les<br />
choix techniques et architecturaux <strong>du</strong> projet et de<br />
rappeler le fonctionnement des bâtiments.<br />
Le choix des matériaux avait différents<br />
objectifs : l’optimisation de l’utilisation des ressources<br />
naturelles (dalles terre cuite apparentes, béton brut de<br />
décoffrage, bois non traité et labellisé PEFC ou FSC), la<br />
limitation des émissions de polluants (linoléum) et la<br />
pérennité des composant sujets à de fortes et fréquentes<br />
sollicitations. Les usagers se sont dits surpris par ces<br />
matériaux bruts et cette esthétique originale d’aspect<br />
« non fini » <strong>du</strong> bâtiment.<br />
Gestion de la biodiversité et des eaux pluviales:<br />
Les aménagements paysagers extérieurs de type "jardin",<br />
"prairie" et "zone humide" (nécessitant une gestion<br />
différenciées des espaces), le choix de plantations<br />
variées (nécessitant peu d’entretien et peu d’arrosage), la<br />
conservation des arbres existants ainsi que des toitures<br />
végétalisées (à la végétation encore timide) favorisent<br />
une large biodiversité. Concernant les eaux de pluie : en<br />
raison d’un faible débit de fuite imposé (la présence<br />
d’une ancienne carrière d’argile, transformée en<br />
décharge, oblige à limiter les pollutions par lixiviation),<br />
les eaux pluviales (toitures, espaces verts, voiries) sont<br />
collectées vers un dispositif de retenue situé au pied de<br />
<strong>du</strong>nes paysagères planté de plantes filtrantes. Le volume<br />
total des bassins est d'environ 600 m 3 . Par ailleurs, en<br />
vue de l’arrosage des espaces verts, deux cuves de 50 et<br />
90 m 3 servent également à la récupération d’eau de pluie.
Bâtiment de l’INEED à ALIXAN dans la Drome (26),<br />
Maîtrise d’ouvrage : La Chambre de Commerce et de l’In<strong>du</strong>strie de la Drôme, Architecte : D.<strong>DES</strong>SUS<br />
Date de livraison Juillet 2006<br />
Zone géographique Sur le site de la gare TGV de Valence (26) en zone plutôt rurale. DJU 2007 : 1940<br />
Usage<br />
bâtiment tertiaire à usage de bureaux (880m² SU), d’enseignement (370m² SU) et<br />
conférences exposition et réunions (690 m² SU) et un atelier bois (280 m² SU).<br />
Taille<br />
Trois niveaux, SHON de 3600m² soit 24 % de plus que la surface utile (2892 m²), ou<br />
+ 38% sans l’atelier bois,<br />
occupation<br />
110 personnes dont 40 stagiaires<br />
Consommation<br />
énergétique<br />
Tout usage la consommation mesurée lors de la première année de<br />
fonctionnement est de 65 kWhep/m² SHON /an. (atelier bois exclu)<br />
Coût de la construction 1100 € HT /m²shon coût des travaux HT (3 960 k€) hors foncier, hors mobilier,<br />
honoraires inclus.<br />
Des solutions pour assurer la qualité d’usage, le confort et les économies d’énergie<br />
Une enveloppe compacte, peu vitrée (15% de<br />
la surface utile) avec une isolation soignée<br />
(brique de 50 cm) pour limiter les déperditions.<br />
Une structure bois avec des dalles bétons pour<br />
un meilleur confort estival.<br />
Un système de récupération de la chaleur<br />
interne et <strong>du</strong> sol (puits climatique) sur l’air<br />
neuf pour assurer hygiène et économie<br />
d’énergie. Chauffage central au gaz régulé à<br />
19°C.<br />
La maîtrise des usages : des occupants<br />
fortement impliqués un éclairage basse<br />
consommation avec des lampes d’appoints<br />
pour limiter la puissance et conserver le confort<br />
visuel, équipement de bureautique portable.<br />
Figure 1. Plancher collaborant de type bois-béton<br />
Une consommation énergétique faible, des occupants impliqués, un confort thermique au plus juste<br />
La limitation des consommations de chauffage et d’électricité spécifique a été facilitée par une <strong>du</strong>rée et une<br />
densité d’occupation plutôt faibles ainsi qu’un hiver chaud.<br />
Le premier hiver des problèmes d’étanchéité à l’air (dû aux joints des fenêtres) ont entraîné des températures<br />
intérieures de 17- 18 occasionnant la pause momentanée et localement d’un appoint avec chauffage électrique.<br />
Le problème a été corrigé et sur le second hiver et la consigne est passée à 20°. Les ouvrants motorisés et<br />
programmés pour la ventilation nocturne ainsi que le maintient de la ventilation sur le puits la nuit<br />
garantissent le rafraîchissement. Cependant, l’absence de protections solaires extérieures, d’une part, la<br />
présence de faux plafonds et de moquettes à l’étage, d’autre part, peuvent compromettre le confort d’été.
Contact : Madame Der khatchadourian à l’Ineed<br />
Des briques de 50 cm, une structure bois et dalle béton, une végétalisation capricieuse<br />
Le bâtiment a un coefficient de transfert thermique global (Ubat) de 0.52 W/m²/K. L’originalité vient de<br />
l’épaisseur de 50 cm des murs composés de briques Monomur. Le concepteur doit alors veiller à harmoniser la<br />
position des ouvrants et la taille des briques de façon à limiter les découpes. Celles-ci créent des singularités<br />
difficiles à traiter si on veut limiter les défauts d’étanchéité. Les autres parois présentent une isolation<br />
conséquente mais plus classique (10 cm polystyrène expansé au sol, 18 cm de poluyréthane en toiture, vitrage<br />
VIR avec argon). L’enveloppe bénéficie de photopiles en casquette, en revanche la toiture et les protections<br />
solaires végétalisées n’ont pas poussé.<br />
L’originalité de la structure bois recouverte d’une dalle béton, présente l’avantage d’augmenter l’inertie. Elle est<br />
limitée par la pose de revêtement de sol à effet thermique (sol PVC ou linoléum), pour éviter les bruits de choc.<br />
Un puits climatique pour éviter l’inconfort, une installation classique optimisée<br />
Un puits climatique et un récupérateur de chaleur, permettent de réchauffer l’air neuf hygiénique en hiver et le<br />
rafraîchir en été. Mais, les débits, de l’ordre de 0.5 vol/h, sont insuffisants pour assurer un rafraîchissement<br />
passif (compter 5 à 10 Vol/h). Ce système semble sur équipé avec un doute sur l’optimum énergétique.<br />
L’installation de chauffage est classique (chaudière gaz à condensation) mais soigneusement régulée :<br />
- Dans les bureaux l’émission assurée par des radiateurs avec des robinets thermostatiques assurent 19°,<br />
- Dans les salles de réunion, le chauffage, assuré par un système à air, est limité à la période d’occupation.<br />
Des équipements économes pour l’usage et le confort visuel<br />
Tous les équipements techniques <strong>du</strong> bâtiment sont choisis pour leur efficacité énergétique.<br />
Il y a une recherche systématique pour ré<strong>du</strong>ire les consommations pour l’usage, en particulier :<br />
L’éclairage avec des équipements performants, et adaptés aux besoins locaux en distinguant éclairage de<br />
fond et éclairage d’appoint pour le plan de travail. La puissance installée moyenne est de 6 W/m².<br />
La bureautique avec 50 % des bureaux équipés avec des stations d’accueil pour portables qui permettent de<br />
passer de 120 à 30W par machine, et permet de s’affranchir d’un on<strong>du</strong>leur.<br />
Des consommations avec des performances fortement liées à l’usage<br />
La consommation associée au chauffage s’élève à 20,7 kWh ep /m² shon. /an. Les DJU sur la saison 2006-2007<br />
s’élève à 1689, soit 23% de moins que sur la période 05-06 proche des DJU trentenaires (2200). Cette valeur est<br />
à mettre en perspective des consommations moyennes en chauffage des bureaux (80 kWh ep /m² shon. /an1) ou des<br />
établissements d’enseignement (60 kWh ep /m² shon1 ).<br />
La consommation d’énergie relevée pour l’électricité s’élève à 45 kWh ep /m² shon , à rapprocher des<br />
consommations moyennes des bureaux et des bâtiments d’enseignement respectivement de 230 et 30<br />
kWh ep /m² shon<br />
2<br />
.<br />
Une T° de 19 °C est-elle suffisante pour une activité de bureau ?<br />
Le confort est subjectif. Cependant, une température ambiante de 19°C con<strong>du</strong>it à un taux d’insatisfaction de 15<br />
à 20% 3 pour une vitesse d’air quasi nulle, une activité de bureau et avec un pull. Une approche <strong>du</strong> confort<br />
thermique plus fine intégrant d’autres aspects (T° au poste de travail, écart de température entre la tête et les<br />
extrémités, …) permettrait d’identifier plus surement l’origine de l’inconfort constaté.<br />
Consommation et confort à confirmer pour une occupation et des saisons plus proches de la normale<br />
La performance énergétique semble avoir été au cœur <strong>du</strong> projet sans négliger les autres aspects (hygiène,<br />
confort, acoustique, usage). Il en est sortie des solutions classiques avec quelques originalités (épaisseur des<br />
briques, le plancher bois/béton). L’optimisation finale a demandé des ajustements en fonctionnement (piège à<br />
son, store) et une attention particulière (rappelle des comportementaux). Il ressort deux questions prégnantes :<br />
Le puits climatique et la surventilation nocturne compenseront-ils le manque d’inertie et l’absence de stores<br />
pour assurer le confort d’été?<br />
Comment va évoluer la consommation d’énergie lors d’hivers plus froids avec une occupation plus dense ?<br />
1<br />
Chiffres clé de l’ADEME 2006, Consommation moyenne de chauffage pour les établissements d’enseignement et de bureaux<br />
corrigée par le rapport des DJU et ramenée à la SHON en retenant les valeurs <strong>du</strong> projet.<br />
2<br />
Chiffre clé de L’ADEME 2006, consommation moyenne autre usage pour les établissements d’enseignement et de bureaux<br />
ramenée à la SHON en retenant les valeurs <strong>du</strong> projet (facteur 1.38 de la SHON à la surface utile hors atelier bois)<br />
3<br />
La norme EN 7730 quantifie, à partir d’une approche probabiliste, le nombre de personnes insatisfaites d’une ambiance thermique.
Maison Detot-Kavoukdjian à Forcalquier dans les Alpes de Haute-Provence (04)<br />
Maître d'ouvrage : Famille Detot-Kavoukdjian<br />
Maître d'œuvre : R+4 Architectes (Bernard Brot)<br />
Date de livraison Juin 2001<br />
Zone géographique<br />
Taille<br />
Occupation<br />
Consommation<br />
énergétique<br />
Coût de la construction<br />
Zone pavillonnaire à la lisière <strong>du</strong> village de Forcalquier.<br />
Altitude moyenne de 550 m (climat pré-alpin).<br />
DJU trentenaire : 2423<br />
Maison sur deux niveaux sur terrain exposé Sud-Est<br />
Surface : SHON : 222 m² ; surface habitable : 207 m²<br />
Famille de cinq personnes<br />
La consommation d'énergie est de 85,9 kWh EP /m²/an en moyenne <strong>du</strong>rant les<br />
années 2001 à 2007.<br />
215 000 € HT (hors VRD et panneaux photovoltaïques) soit 970 € HT/m² SHON<br />
L'expression d'une volonté d'utiliser des matériaux naturels et des énergies renouvelables<br />
Une maison a conception bioclimatique : la maison Detot-Kavoukdjian a<br />
été conçue en 1999 avec pour ligne directrice une consommation d'énergie<br />
faible, un éclairage naturel optimisé avec notamment un grande surface vitrée<br />
au Sud et l'utilisation de matériaux de construction sains et naturels de<br />
préférence de provenance locale (bois, laine de mouton). Les investissements<br />
supplémentaires pour assurer la qualité environnementale (estimés à 4,8%)<br />
ont été pleinement assumés dans la perspective d'une consommation moindre<br />
d'énergie et de CO 2 .<br />
A l'origine, une volonté d'utilisation des énergies renouvelables : le choix<br />
<strong>du</strong> chauffage s'est porté sur le solaire dès les débuts de conception de la<br />
maison. Au rez-de-chaussée, le chauffage est assuré par un plancher solaire<br />
direct à eau alimenté par 15 m² de capteurs solaires thermique disposés<br />
verticalement sur la façade Sud. Les propriétaires se refusant à utiliser<br />
l'électricité pour le chauffage le complément au plancher solaire est fourni par<br />
un poêle. A l'étage, le chauffage est assuré par un chauffage central au gaz.<br />
Des panneaux photovoltaïques ont été mis en place en deux fois sur un petit bâtiment annexe. 40 m² ont<br />
été installés à l'époque de construction de la maison, 17 m² ont été rajoutés en juin 2007.
Enveloppe et structure <strong>du</strong> bâtiment<br />
Le bâtiment fait la part belle aux matériaux naturels. Le détail de la structure et de l'enveloppe <strong>du</strong> bâtiment en<br />
atteste :<br />
• Ossature bois en sapin <strong>du</strong> Nord, contreventement en OSB de 13 mm et Fibralith de 35 mm sous toute la<br />
surface d’en<strong>du</strong>it (support)<br />
• Bardage en mélèze, charpente traditionnelle en sapin <strong>du</strong> Nord, plancher de l'étage en bois sapin <strong>du</strong> Nord.<br />
• Doublage en laine de mouton (traitement MITIM ) 80 en mur et 200 mm sous toiture + plaques de gypse et<br />
cellulose Fermacell simple et/ ou double peau selon l'isolement phonique demandé (salle bain/chambre ou<br />
cuisine/cellier)<br />
• Couverture en tuiles de terre cuite; terrasse en mélèze d’origine locale ;<br />
• Menuiseries bois (fenêtres double vitrage, volet coulissants)<br />
• Plancher bas béton de 19 cm isolée par 5 cm de polystyrène incompressible et posée sur hérisson de<br />
cailloux lavés<br />
Performance énergétique<br />
La performance visée lors de la conception de la maison en 1999 était une consommation de 80 kWh EP /m²/an<br />
pour le chauffage et la pro<strong>du</strong>ction d'ECS. Cet objectif a été très largement atteint comme en attestent les<br />
moyennes des consommations de 2001 à 2007.<br />
Ces consommations sont les suivantes :<br />
• Consommation moyenne sur sept an : 85,9 kWh EP /m²/an tous usages confon<strong>du</strong>s<br />
• Détail des consommations moyennes par usage et nature de l'énergie consommée :<br />
- Chauffage : 27,6 kWh EP /m²/an<br />
Solaire : plancher solaire direct (PSD) sur capteurs solaires disposés verticalement au Sud assurant ainsi<br />
un bon rendement.<br />
Bois : poêle à double combustion consommant 1,5 stères de bois/an (1810 kWh/an) en appoint <strong>du</strong> PSD<br />
Gaz : chauffage central consommant environ 340Kg de gaz propane (4324 kWh/an)<br />
- Pro<strong>du</strong>ction d'eau chaude sanitaire : 1198 kWh/an soit 13,9 kWh EP /m²/an<br />
Solaire (capteurs solaires) et électricité<br />
- Pas de ventilation mécanique<br />
- Électricité autres usages y compris éclairage : 3822 kWh/an soit 44,4 kWh EP /m²/an<br />
La consommation d'éclairage est limitée par l'éclairage naturel abondant et l'utilisation d'équipements<br />
basse consommation<br />
57 m² de panneaux photovoltaïques ont été mis en place sur un petit bâtiment de plain pied sur le terrain de la<br />
maison, 40 m² datant de l'époque de construction de la maison et les 17 autres m² de juin 2007. L'électricité<br />
pro<strong>du</strong>ite est entièrement reven<strong>du</strong>e à EDF. Elle n'entre donc pas en compte dans le bilan énergétique de la<br />
maison mais l'opération présente un intérêt financier. Plus de 9000 kWh/an sont pro<strong>du</strong>its soit un peu moins de<br />
la moitié de la consommation énergétique tous usages confon<strong>du</strong>s. Les 1765 € de recettes générés couvrent<br />
entièrement les dépenses énergétiques de la maison (1247 € de charges).<br />
Confort thermique et ventilation<br />
Confort thermique<br />
La maison présente de petites surfaces vitrés sur toutes les façades à<br />
l'exception de la façade orientée au Sud-Sud-Est largement vitrée de par<br />
la présence d'une Véranda.<br />
La façade exposée au Nord a également une avancée où se situe l'entrée.<br />
Elle constitue un espace tampon qui permet de se protéger <strong>du</strong> Mistral.<br />
Un mur en pierre délimite la véranda <strong>du</strong> séjour. Par son inertie il permet de<br />
bénéficier d'un déphasage de température avec l'extérieur ce qui est<br />
appréciable compte tenu <strong>du</strong> climat local présentant des écarts de<br />
température important entre le jour et la nuit.<br />
On aurait pu craindre un problème de surchauffe au rez-de-chaussée en mi-saison, les apports solaires de la<br />
véranda venant s'ajouter au chauffage <strong>du</strong> plancher solaire. Mais les protections solaires semi-transparentes<br />
de la véranda suffisent à assurer un confort d'été satisfaisant.<br />
Ventilation<br />
Il n'y a pas de système de ventilation mécanique. Le renouvellement hygiénique de l'air est donc soumis aux<br />
aléas d'éventuelles infiltrations <strong>du</strong>es aux défauts d'étanchéité. Il y a donc un doute sur la gestion équilibrée<br />
entre la ventilation naturelle et celle des échanges thermiques entre l'intérieur et l'extérieur <strong>du</strong> bâtiment. Seul<br />
l'étude des habitudes de ventilation et de la perméabilité <strong>du</strong> bâtiment permettrait de le lever.<br />
Contact<br />
R+4 Architectes, Bernard Brot. Tél : 04.92.75.70.72
Champ <strong>du</strong> soleil – Chemin de Pernette MEZERIAT<br />
(01) DYNACITE (OPAC de l’Ain)<br />
Contact : Jacques LAFFONT (responsable Gestion des contrats de maintenance). Tél : 04 74 45 89 82<br />
Rédacteur de la fiche : Jean-Alain MEUNIER (consultant d’Habitat & territoires conseil)<br />
Tél. : 01 40 75 78 81 – Mèl : ja.meunier@habitat-territoires.com<br />
Date de livraison Opération livrée en avril 2006 – Date de visite <strong>du</strong> site & photographies : 6 août 2008<br />
Zone géographique Région Rhône-Alpes - Zone climatique H1c - DJU (2007-2008) :2685 – Altitude 240 m<br />
Usages Habitat résidentiel à vocation sociale en zone rurale. 9 pavillons isolés ou jumelés<br />
SHAB : 2 T3 (69 m² & 73 m²), 5 T4 (2x78 m² & 3x80m²) et 2 T5 (94m²).<br />
Taille<br />
Performances visées<br />
Consommations<br />
énergétiques moyennes<br />
calculée sur 8 pavillons<br />
Coût des travaux<br />
(valeur 2005)<br />
SHON 8 pavillons : 743 m²<br />
Démarche HQE : Ubât = 0,52 W/m².K – Consommations chauffage = 28 Wh/m².DJU<br />
DJU trentenaires de MEZERIAT : 2685.<br />
Consommations chauffage+ECS+gaz cuisine (saison 2007-2008 – 2685 dju) : 141 kWhep/m²shon/an<br />
Consommations électricité (saison 2007-2008 corrigé sur 365 jours) : 130 kWhep/m²shon/an<br />
Ensemble des travaux : 1 427 750 € (1 966 € HT/m²shab - 1 718 € HT/m²shon)<br />
Prix moyen d’un pavillon : 158 639 €<br />
Les points forts de l’opération :<br />
• Conception bioclimatique :<br />
Orientation favorable des pavillons : façades avec grandes baies<br />
vitrées placées au Sud,<br />
Absence d’ouverture au nord ou ouvertures de taille ré<strong>du</strong>ite,<br />
Espaces tampon coté Nord : garage fermé et sas d’entrée,<br />
Ouverture taille moyenne en Est/Ouest,<br />
Forte inertie thermique (murs, dalles),<br />
Important débord de toiture favorisant le confort d’été,<br />
• Panneaux solaires thermiques intégrés<br />
en toiture,<br />
• Capteurs photovoltaïques intégrés en toiture,<br />
• Fermetures extérieures avec ouvrants en bois et aluminium, double<br />
vitrage à faible émissivité, volet en bois sans ajourage,<br />
• Lumière zénithale par velux pour ré<strong>du</strong>ire les consommations liées à<br />
l’éclairage,<br />
• Ventilation hygroréglable B,<br />
• Chaudière indivi<strong>du</strong>elle mixte à condensation au gaz naturel,<br />
• Planchers chauffants à basse température.<br />
Le point de vue de l’organisme :<br />
Ce programme a été réalisé en visant la meilleure<br />
qualité environnementale possible compte tenu des<br />
contraintes financières <strong>du</strong> logement social et des<br />
limites inhérentes aux pro<strong>du</strong>its disponibles sur le<br />
marché, à l’inventivité des concepteurs et à la<br />
capacité des entreprises chargées de réaliser les<br />
travaux.<br />
La gestion de l’énergie a été particulièrement<br />
soignée avec des performances inférieures de 30%
à la réglementation. Le recours aux énergies renouvelables à été porté à son optimum avec 2 m² de<br />
panneaux solaires par pavillons et 20 m² de capteurs photovoltaïques.
Détail des travaux réalisés et performances énergétiques :<br />
• Murs en façade Nord :<br />
o Mur à ossature bois et parement bois non traité, isolé par laine de<br />
chanvre 150 cm (λ=0,041 W/m.K)<br />
• Murs en façade Est, Sud et Ouest :<br />
o Murs en briques monomur de 37,5 cm,<br />
• Toitures :<br />
o Isolation en laine de chanvre 200 mm<br />
o Façade sud : capteurs photovoltaïques et panneaux solaires<br />
thermiques intégrés en toiture, éclairage zénithal par Velux à fermeture<br />
automatique en cas de pluie.<br />
• Planchers bas :<br />
o Isolation périphérique par 60 mm de<br />
polystyrène extrudé<br />
• Fermetures extérieures :<br />
o Ouvrants en bois et aluminium,<br />
o Double vitrage 4-16-4 à faible émissivité,<br />
o Volet en bois sans ajourage<br />
[U J/N=1,8 W/m².K].<br />
• Pro<strong>du</strong>ction et distribution de chaleur :<br />
o Chaudière indivi<strong>du</strong>elle mixte à<br />
condensation au gaz naturel,<br />
o Planchers chauffants à basse température<br />
en rez-de-chaussée (séjour et cuisine),<br />
o Radiateurs équipés de vannes<br />
thermostatiques.<br />
o VMC hygroréglable B sous avis technique,<br />
• Pro<strong>du</strong>ction d’eau chaude sanitaire :<br />
o Préchauffage de l’eau par 2 m² de<br />
panneaux solaires thermiques par pavillon<br />
avec appoint par chaudière mixte (taux de<br />
couverture solaire : 50 à 60% estimés),<br />
• Pro<strong>du</strong>ction d’électricité photovoltaïque :<br />
o Électricité pro<strong>du</strong>ite par 20 m² de capteurs solaires par pavillon.<br />
• Ré<strong>du</strong>ction des besoins en éclairage et en ECS :<br />
o Éclairage naturel par Velux en séjour,<br />
o Distribution de lampes fluocompactes aux locataires entrants (intégrées au bail),<br />
o<br />
Limitation des longueurs de canalisations entre pro<strong>du</strong>ction et point de puisage.<br />
Appréciation générale :<br />
Les consommations moyennes des 8 pavillons - hors pavillon inoccupé -, mesurées sur la deuxième année<br />
ayant suivi la livraison pour 2685 DJU, sont de :<br />
141 kWh ep/m² shon pour le chauffage,<br />
l’eau chaude et le gaz de cuisine,<br />
130 kWh ep/m² shon pour l’électricité.<br />
Mais les variations entre pavillons<br />
sont très importantes puisqu’elles<br />
varient de :<br />
117 à 182 kWh ep/m² shon pour le<br />
chauffage, l’eau chaude et le gaz<br />
cuisine,<br />
75 à 272 kWh ep/m² shon pour<br />
l’électricité.<br />
Dans l’ensemble, les consommations<br />
ont, fortement baissés par rapport à la<br />
première année (-15% sur le
chauffage, l’eau chaude et le gaz cuisine et -9% sur l’électricité) sous l’effet de la forte augmentation des<br />
tarifs de gaz naturel et aussi grâce à une prise de conscience de quelques locataires de leurs<br />
surconsommations d’eau chaude sanitaire.<br />
Il reste encore quelques marges de progrès pour quelques-uns d’entre eux. Les consommations électriques<br />
– pénalisées par la conversion en énergie primaire - sont particulièrement élevées chez certains locataires<br />
en raison d’équipements vétustes, surabondants et d’activités spécifiques fortement consommatrices<br />
(repassage, bricolage).
Locaux AGC Concept Architectes (26)<br />
Maître d’ouvrage et Architecte : AGC Concept Architectes (bureaux de l’agence).<br />
Date de livraison Septembre 2006.<br />
Zone géographique<br />
Valence. ZAC Rovaltain (ancienne friche in<strong>du</strong>strielle en cours de développement), peu<br />
d’obstacles naturels, site très venté.Dju 2190<br />
Usages<br />
Bureaux d’architectes.<br />
Taille<br />
400m² surface utile (Su), Shon=410m². Bâtiment de plain pied.<br />
Occupation<br />
Capacité de 20 personnes. Actuellement, 14 personnes. Horaires normaux de bureau.<br />
Consommations<br />
énergétiques<br />
Prévision initiale : 27 kWhep /m²Su.an, chauffage + refroidissement + éclairage+auxiliaires<br />
1 ère année représentative : 40kWhep/m²Su.an chauffage seul.<br />
Coût de la construction 1200€HT/m²Su.an (hors honoraires, hors foncier)<br />
<br />
<br />
<br />
Un bureau sans climatisation grâce à un puits provençal.<br />
Une enveloppe avec un bon niveau d’isolation : 24cm de laine minérale dans les<br />
murs, 16cm + 10cm de laine minérale dans les plafonds, vitrages (menuiserie alu et<br />
vitrage 4/16argon/4 peu émissif) et un traitement efficace des ponts thermiques<br />
malgré une structure à ossature métallique. Le point faible se situe au niveau de la<br />
dalle de plancher bas sur vide-sanitaire sans traitement <strong>du</strong> pont thermique de liaison<br />
sans isolation. Protection solaire complète des baies sauf en façade sud-ouest.<br />
Traitement solaire façade Nord-<br />
Ouest avec joues (lames<br />
verticales et volets roulants)<br />
L’inertie est moyenne grâce à une dalle de plancher bas en béton.<br />
Un système de chauffage standard de type chaudière gaz basse température reliée à<br />
des cassettes encastrables 4 tubes (en prévision d’un éventuel futur rafraîchissement par échange direct avec la<br />
nappe). Une ventilation simple flux (par extraction dans les sanitaires) conçue pour diminuer les sources<br />
d’inconfort d’été et s’affranchir de la climatisation grâce à un puits provençal pouvant fonctionner en<br />
surventilation.<br />
Une maîtrise des usages simplifiée : la régulation <strong>du</strong> système de chauffage permet un ré<strong>du</strong>it de nuit à 17°C et le<br />
déclenchement des ventilateurs <strong>du</strong> puits canadien pour la sur-ventilation est manuel. Le bâtiment est prévu pour<br />
être évolutif et servir de station expérimentale.<br />
Un confort d’été apprécié, un confort hiver perfectible, un écart entre occupations finales et estimations<br />
initiales.<br />
L’objectif de 27kWhep/m²Su.an tous postes sauf la bureautique surestimait les performances <strong>du</strong> bâtiment en<br />
occupation réelle. La première année représentative de chauffage (saison 2007-2008) le confirme avec<br />
40kWhep/m²Su pour le chauffage seul. Cet écart est attribué à une différence entre les hypothèses de prestations et de<br />
scénarios d’occupation utilisés dans l’étude préliminaire, et la réalité : chaudière condensation, pont thermique de<br />
plancher bas négligé, entrées d’air parasites <strong>du</strong>es au comportement des occupants, pas de chauffage dans le SAS,<br />
température de consigne hiver à 19°C au lieu des 23-24°C en réalité. L’occupation réelle <strong>du</strong> bâtiment par les<br />
occupants rend donc difficile la prévision des consommations. En été, l’ambiance thermique semble bien appréciée<br />
notamment grâce aux protections solaires et au puits provençal. L’air entrant dans le bâtiment donne une véritable<br />
sensation de fraîcheur qu’il conviendra de quantifier par des mesures a postériori. Des mesures relatives aux<br />
consommations d’auxiliaires manquent également pour pouvoir comparer l’efficacité énergétique de ce système par<br />
rapport à des systèmes classiques de climatisation.<br />
Contact : Gérard Chaussignand, architecte et gérant de la société AGC Concept.<br />
et
Une isolation renforcée mais avec un point faible.<br />
Les systèmes constructifs de type ossature métallique sont habituellement<br />
très générateurs de ponts thermiques structurels. Pourtant les choix<br />
adoptés dans le cadre de ce projet (isolation autour des coffres de volets<br />
Espace tampon<br />
Espace tampon<br />
roulants, isolation continue au niveau de la liaison plancher haut/mur)<br />
montrent qu’un traitement des points sensibles de l’enveloppe peut être<br />
adopté. La perméabilité à l’air <strong>du</strong> bâti est par ailleurs inconnue. Les murs<br />
Vide sanitaire<br />
sont composés de deux couches d’isolation : 9cm de laine de roche<br />
Coupe transversale <strong>du</strong> bâtiment<br />
(LDR) à l’extérieur et 15cm côté intérieur, de part et d’autre d’un bac<br />
acier (Uparoi=0,22W/m².K). La toiture offre des conditions optimales<br />
de<br />
protection au rayonnement solaire grâce à une végétalisation en surface et au couplage de l’isolation de la toiture<br />
(16cm de LDR) avec une seconde couche d’isolation au niveau <strong>du</strong> faux-plafond (10cm de LDR), créant ainsi un<br />
espace tampon entre les locaux et l’extérieur (Uglobal=0.14W/m².K). Un point faible subsiste au niveau de la dalle de<br />
plancher bas. L’isolation entre le vide-sanitaire et les locaux chauffés est inexistante car le maître d’ouvrage souhaitait<br />
conserver l’inertie très importante apportée par le système double-dalle béton, afin de l’exploiter pour le confort en<br />
été. Si ce système fonctionne effectivement très bien en période estivale, les déperditions en hiver sont très<br />
importantes et créent un phénomène de paroi froide, source d’inconfort et d’augmentation des températures de<br />
consigne. De plus, le pont thermique de plancher bas n’a pas encore été traité et participe fortement aux déperditions<br />
globales de l’enveloppe car le bâtiment est de plain-pied.<br />
Approche bioclimatique.<br />
Le site est fortement balayé par des vents froids en hiver. La réponse à cette contrainte est la mise en<br />
place d’une rangée d’arbres au Nord-Est, derrière le parking. Cette solution n’est pas opérationnelle<br />
pour l’instant car les arbres sont encore jeunes. L’impact de ce dispositif pourra être mieux évalué d’ici<br />
4 à 5 ans. Par ailleurs, la diffusion de l’éclairage naturel est bien répartie. La présence d’un atrium<br />
central en forme shed permet de diffuser la lumière jusqu’au centre <strong>du</strong> bâtiment. Les luminaires sont<br />
donc peu utilisés. Enfin, la maîtrise des apports solaires est globale et assurée par une combinaison de<br />
Atrium central<br />
plusieurs systèmes de protection : casquette en surplomb <strong>du</strong> bâtiment, lames horizontales, joues munies<br />
de lames verticales et volets roulants. Toutefois, les systèmes de brise-soleil en façade Sud-Ouest ont été écartés pour<br />
conserver l’équilibre architectural. Un complément de protection est à l’étude pour remédier à l’utilisation récurrente<br />
des volets roulants sur cette façade.<br />
Le puits provençal.<br />
Un des atouts majeurs de ce bâtiment à usage de bureaux est l’intégration d’un puits provençal qui lui<br />
permet de se passer de climatisation. Deux nappes de con<strong>du</strong>its comprenant 11 tubes au total, d’un<br />
diamètre de 20cm et d’une longueur de 20m ont été enterrées entre 3 et 4m de profondeur. Cette<br />
précaution permet de s’affranchir <strong>du</strong> réchauffement de la terre en surface et d’obtenir ainsi<br />
des températures d’air plus fraîches. Après avoir traversé le puits provençal, l’air passe<br />
dans le vide sanitaire puis est insufflé dans les locaux par des entrées d’air au sol. Les<br />
débits hygiéniques en conditions normales (environ 400m3/h) basculent vers des débits de<br />
surventilation (800-1000m3/h) en été avec la mise en route d’un caisson de ventilation<br />
Mise en œuvre <strong>du</strong> puits<br />
provençal<br />
Ouverture des sheds<br />
en été<br />
placé dans le vide sanitaire qui met en surpression le bâtiment. Le sur-débit d’air est ensuite évacué à<br />
travers le shed de l’atrium qui s’ouvre automatiquement.<br />
Qualité des ambiances.<br />
Si le confort thermique en été est une réussite, la qualité de l’ambiance en hiver peut être améliorée en raison <strong>du</strong><br />
manque d’isolation au niveau de la dalle de plancher bas. Les températures de consigne en hiver sont plus proches de<br />
23-24°C que de 19°C comme prévu dans l’étude thermique initiale. La question de l’hygiène se pose également en<br />
faisant transiter l’air dans un vide-sanitaire étanche avant de le distribuer dans le bâtiment. En effet, on ne peut<br />
nettoyer le vide-sanitaire.<br />
Un bâtiment très performant et encore perfectible : évolutions à venir.<br />
Le maître d’ouvrage voulait un bâtiment qui soit évolutif, voire expérimental, pour capitaliser les retours<br />
d’expériences et développer sa compétence en matière de construction énergétiquement économe. Certains choix<br />
énergétiques initiaux tels que la présence d’un ventilo-convecteur dans le SAS d’entrée, la mise en œuvre d’une<br />
chaudière basse température, le traitement <strong>du</strong> pont thermique de plancher bas et la protection solaire sur la façade<br />
Sud-Ouest sont la priorité des voies d’amélioration <strong>du</strong> maître d’ouvrage. L’instrumentation <strong>du</strong> puits provençal<br />
fournira également des données essentielles à la compréhension des performances atteintes par ce type de système.<br />
Le principe de fonctionnement qui consiste à faire transiter l’air qui vient <strong>du</strong> puits provençal par le vide sanitaire<br />
con<strong>du</strong>it à réchauffer l’air et à déprécier la capacité de rafraîchir <strong>du</strong> puits. Par ailleurs en surventilation nocturne<br />
l’écart entre la température extérieure et la température <strong>du</strong> sol peuvent être très proches, hors canicule, ce qui<br />
annule l’échange thermique.
Groupe Scolaire « Les Capucines » à Baigneux-les-Juifs, Côte-d’Or (21)<br />
Maître d’ouvrage : SIVOM de Baigneux-les-Juifs,<br />
Maîtrise d’œuvre : François BRANDON (Architecte), Conception bioclimatique : Jean BOUILLOT (Architecte).<br />
Date de livraison Mise en service, septembre 1993.<br />
Zone géographique Département 21, zone rurale. Dju trentenaire 2867.<br />
Usages<br />
Etablissement d’enseignement comprenant trois classes primaires et une classe maternelle. + une<br />
extension plus récente intégrant un service de restauration (cuisine sur place).<br />
Taille<br />
505 m² surface utile (554m² SHON), de plain-pied.<br />
Occupation 1480 heures par an (environ 100 élèves).<br />
Prévisions des besoins de chauffage par simulation dynamique (Pleiade Comfie) :<br />
Consommations<br />
énergétiques<br />
Bch=50kWhep/m²Su.an soit une consommation de 90kWhep/m²Su.an en considérant un<br />
rendement global d’installation à 56% (valeur DPE : chaudière+distribution+émission+régulation).<br />
Mesures effectuées sur une saison de chauffe : 15litresfuel/m²Su.an soit 160kWhepPCS/m²Su.an<br />
Coût de la<br />
construction<br />
<br />
<br />
<br />
388830 €HT (soit 764€HT/m²Su) hors publications, hors mobilier, hors parking.<br />
962€HT/m²Su tout compris.<br />
Un investissement dans la conception bioclimatique pour un jeu de prestations très basique.<br />
Une conception architecturale bioclimatique qui intègre le<br />
bâtiment dans son environnement en tirant profit au<br />
maximum des apports solaires (chaleur, lumière) en saison<br />
froide tout en le protégeant de ces rayons en période chaude.<br />
Les locaux à occupation intermittente disposés au Nord-Est<br />
font effet tampon avec l’extérieur. Les étagères de lumières et<br />
l’atrium central distribuent la lumière naturelle dans tout le<br />
bâtiment. Enfin, des haies vives ont été disposées sur le<br />
terrain environnant afin de diminuer l’impact <strong>du</strong> vent.<br />
L’intégration <strong>du</strong> bâtiment se fait dans la course des rayons<br />
<strong>du</strong> soleil tout au long de l’année<br />
Une enveloppe simple et fonctionnelle avec 8cm d’isolant en doublage intérieur des murs, des<br />
fenêtres et une verrière en double-vitrage alu 4/12/4 et une dalle en béton de 15cm conférant une<br />
inertie moyenne au bâtiment.<br />
Des systèmes basiques pour le chauffage et la ventilation. Une chaudière fioul standard avec des<br />
radiateurs haute température sans robinets thermostatiques assure les besoins en chauffage. La<br />
ventilation VMC simple flux (air extrait dans l’Atrium et les sanitaires) est complétée par<br />
l’ouverture des fenêtres en cas de saturation de l’air dans les classes.<br />
Un bâtiment ressenti comme agréable et des consommations à la hauteur des attentes.<br />
Le projet a clairement rempli son objectif : offrir un espace lumineux et fonctionnel et diminuer les<br />
charges de chauffage. Une enquête réalisée après un an d’exploitation auprès des quatre<br />
enseignantes montre que, mise à part quelques imperfections en particulier dans l’usage de l’atrium<br />
central, les salles de cours sont claires, agréables et acoustiquement bien isolées. Les consommations<br />
mesurées ont montré une diminution importante des charges par rapport au bâtiment précédent avec<br />
15 litres de fioul/m²Su.an contre 50 litres auparavant. Les objectifs clés <strong>du</strong> projet sont donc atteints.<br />
Contact : Jean Bouillot (Architecte conception bioclimatique)
Façade Nord<br />
Les axes majeurs de la conception bioclimatique.<br />
L’approche bioclimatique intégrée dans le cadre de ce projet en particulier a<br />
suivi deux axes majeurs : se protéger <strong>du</strong> vent et <strong>du</strong> froid et bénéficier au<br />
maximum de l’énergie en provenance <strong>du</strong> soleil. La commune de Baigneuxles-Juifs<br />
qui se situe à une altitude de 404m est soumise à des hivers<br />
rigoureux. Le bâtiment a donc été tout d’abords implanté dans son<br />
environnement dans l’objectif de limiter l’inconfort causé par le vent : haies<br />
vives, alignement des arbres. L’opacité <strong>du</strong> bâtiment et l’implantation des<br />
locaux à usage intermittent au Nord-Est limite les besoins et les déperditions à ce niveau. De plus, la<br />
faible pente de la toiture tient compte de la possibilité de créer un matelas de neige isolant pendant<br />
l’hiver. De l’autre côté, la façade Sud-Ouest est traitée de façon à maximiser<br />
l’ensoleillement : grandes surfaces vitrées pour récupérer les apports solaires, des<br />
brise-soleils pour éviter les surchauffes en été, des étagères de lumière dans les<br />
salles de classe et un atrium distribuant la lumière au centre <strong>du</strong> bâtiment.<br />
Prestations générales : double-vitrage PVC 4/10/4, murs isolés par l’intérieur<br />
avec 8cm de laine de verre, 20cm dans les rampants. Traitement des ponts<br />
thermiques de refend avec un retour d’isolant.<br />
Des petites imperfections pour l’atrium.<br />
Le dimensionnement des brisesoleils<br />
a été optimisé à l’aide de<br />
maquettes à l’échelle<br />
Cet espace est au cœur <strong>du</strong> projet. C’est un local intermédiaire entre l’intérieur et<br />
l’extérieur, le Nord et le Sud qui participe fortement au ressenti global <strong>du</strong> lieu. La<br />
lumière captée par la verrière se diffuse ici pour éclairer ensuite les différents locaux<br />
par l’intérieur. Le gain énergétique sur les besoins de chauffage (apports récupérés<br />
moins déperditions) de cette verrière a été estimé à 4kWhep/m²Su.an. Pour protéger<br />
cette zone des surchauffes estivales, des stores intérieurs motorisés ont été prévus ainsi<br />
que des châssis ouvrant. Ces précautions restent pourtant insuffisantes et les usagers se<br />
L’atrium<br />
plaignent d’une ambiance trop chaude en été entrainant de plus des odeurs d’eau<br />
croupie en provenance des sanitaires intégrés à cet espace. Des protections rapportées à<br />
l’extérieur auraient sans doute été plus judicieuse. Le système motorisé par l’intérieur présente par<br />
ailleurs une certaine fragilité dans son usage.<br />
Ecart de résultats entre étude thermique et consommations mesurées.<br />
Des simulations thermiques dynamiques (logiciel Pléiade Comfie) ont été réalisées en support de la<br />
conception par le centre d’énergétique de l’Ecole de Mines de Paris (avec M. Bruno Peuportier) pour<br />
estimer les consommations. Les résultats prévisionnels affichaient des consommations de l’ordre de 50<br />
kWhep/m²Su.an avec une contribution des apports solaires s’élevant à 34%. Si le modèle numérique<br />
semble bien représenter les consommations sur une période courte d’hiver, le résultat annuel ne<br />
correspond pas aux mesures effectuées. La consommation totale s’élève à 150kWhep/m²Su.an soit des<br />
besoins estimés (si rendement global 56%) à 84kWhep/m²Su.an. L’écart des résultats semble lié<br />
d’abords à des relevés de consommations réalisés lors de la 1 ère année de chauffe (peu représentative<br />
en général), mais aussi à la difficulté de représenter le comportement des occupants à travers les<br />
scénarios de façon précise (ouverture/fermeture de volets, ouverture des fenêtres, réglage des<br />
radiateurs,…) ainsi qu’à l’écart entre les conditions climatiques prises dans le calcul et les conditions<br />
réelles. Dans ce type de bâtiment bioclimatique, les conditions d’usages amplifient d’autant plus ces<br />
variations. Par exemple, des apports solaires maximisés dans le cadre d’une conception bioclimatique<br />
supposent dans le calcul théorique une économie sur le chauffage. Pourtant, l’ouverture/fermeture des<br />
volets dépend de la volonté des occupants et ce qui peut créer des écarts importants selon l’occupation.<br />
Qualité des ambiances.<br />
Les températures appliquées aux différents locaux sont : 22°C dans les classes, 23°C dans la salle de<br />
repos, 21°C dans les locaux situés au Nord et 18°C dans la salle d’exercice. Les témoignages citent un<br />
très bon confort dans les classes. En revanche, dans l’atrium et la salle d’exercice, la sensation de froid<br />
est omniprésente.<br />
Une extension pas vraiment dans l’esprit <strong>du</strong> projet.<br />
Depuis 2003, une extension <strong>du</strong> bâtiment a été aménagée en faisant appel à une équipe<br />
de maitrise d’œuvre différente. Le parti architectural n’a pas été conservé car<br />
l’orientation <strong>du</strong> bâti va à l’encontre de ce qui avait été construit initialement (pas de
ise-soleil au Sud, des ouvertures au Nord…) Cette situation souligne le problème de cohérence d’un<br />
projet dans le temps lorsque ses atouts majeurs n’ont pas été profondément intégrés.
Pôle administratif de la Mairie aux Mureaux, Yvelines (78)<br />
Maître d’ouvrage : Ville des Mureaux,<br />
Architectes : Jean-Luc Hesters et Marie-Sylvie Barlatier,<br />
Date de livraison Mai 2005<br />
Zone géographique Département 78, zone urbaine. Dju trentenaire 2636<br />
Usages<br />
Bureaux administratifs pour la Mairie, salles d’archives et vestiaires.<br />
Taille<br />
4437m² SHON. R+2.<br />
Occupation<br />
300 personnes. Horaires classiques de bureaux.<br />
Consommations<br />
énergétiques<br />
Coût de la construction<br />
<br />
<br />
<br />
Environ 105 kWh énergie finale/m²SHON.an tous postes confon<strong>du</strong>s dont bureautique à<br />
hauteur de 58kWhef/m².an (moyenne sur 3 années d’exploitation).<br />
Soit 270 kWhep/m²SHON.an tous usages dont 150 kWep/m²/an pour la bureautique.<br />
1473€HT/m² SHON hors honoraires, hors fonciers.<br />
Des solutions techniques variées et cohérentes.<br />
Une enveloppe travaillée dans une approche alliant innovation (rupteurs de ponts<br />
thermiques) et techniques classiques (isolation par l’intérieur avec 8 cm de polystyrène<br />
expansé). La disposition des ouvrants et leur taille optimisent les apports lumineux. Ils<br />
sont associés à des volets extérieurs persiennés qui, par leur effet diffusant, garantissent<br />
un éclairage naturel suffisant tout en limitant les apports solaires pour éviter les<br />
surchauffes estivales. L’inertie <strong>du</strong> bâtiment est moyenne grâce à un plancher lourd sans<br />
revêtement.<br />
Un système chauffage très performant et une ventilation simple flux. La présence<br />
d’une nappe phréatique à 15m de profondeur est exploitée pour optimiser les<br />
performances de la pompe à chaleur en hiver et faire <strong>du</strong> free-cooling en été. La<br />
fourniture d’ECS des vestiaires est assurée par un système électro-solaire.<br />
La régulation <strong>du</strong> chauffage, de la climatisation et de l’éclairage est assurée par une GTC.<br />
Un bâtiment performant, lumineux et confortable malgré quelques défauts de réglage.<br />
Ce bâtiment s’est inscrit en tant que précurseur dans une démarche HQE bâtiments tertiaires. L’effort<br />
appliqué à la diminution des consommations d’énergie a donc été associée à une approche plus<br />
globale de qualité des ambiances et de diminution des nuisances environnementales. Il en résulte un<br />
bon ressenti de l’ambiance lumineuse et <strong>du</strong> confort en été, en partie grâce aux volets extérieurs de<br />
type persiennes capable de capter suffisamment d’éclairage naturel tout en filtrant les apports <strong>du</strong><br />
rayonnement solaire direct. Une critique cependant de la part les occupants vient de la régulation <strong>du</strong><br />
chauffage (17-18°C dans certains bureaux Nord et Ouest) par temps froid, obligeant à surchauffer le<br />
bâtiment. Mais ce problème d’équilibrage devrait être résolu en fin de saison 2008.<br />
Contact : Grégory Lahoud (responsable cellule énergie, direction services techniques des Mureaux)<br />
Eclairage naturel des<br />
coursives
Un bâti maîtrisant pertes thermiques et récupération d’eaux pluviales.<br />
Sans atteindre un niveau d’isolation avancé, l’enveloppe est continue sur son ensemble grâce à une<br />
isolation thermique par l’intérieur (8cm polystyrène expansé) complétée par des rupteurs de pont<br />
thermique (Schöck) au niveau des planchers intermédiaires et des planchers. Les fenêtres sont<br />
équipées de vitrages 4/14/4 à couche faiblement émissive montés sur des menuiseries métalliques à<br />
rupture de pont thermique. Le double vitrage au niveau des allèges n’est que <strong>du</strong> 4/10/4 pour des<br />
raisons inconnues. La partie visible de toiture depuis l’intérieur <strong>du</strong> bâtiment est végétalisée avec 15 cm<br />
de substrat, l’autre partie récupère les eaux pluviales pour alimenter les WC <strong>du</strong> bâtiment. Pas de test<br />
d’étanchéité <strong>du</strong> bâti réalisé in situ.<br />
Conception lumineuse et équipements économes.<br />
Le travail réalisé sur l’ambiance lumineuse est soignée. On remarque par exemple dans les coursives<br />
(Cf. photo page précédente) des lucarnes vitrées, qui ont été installées en position haute et basse et qui<br />
permettent d’éclairer aussi bien au près qu’au fond <strong>du</strong> local. Les apports d’éclairages artificiels sont<br />
donc inutiles en journée. De même, lorsque dans les bureaux les volets coulissants extérieurs<br />
(persiennes en aluminium) sont fermés, l’éclairage naturel se diffuse suffisamment pour éviter un<br />
allumage des tubes 16mm et ce notamment grâce de larges surfaces<br />
vitrées. Ce travail sur la conception est complété par une régulation par<br />
détection de présence avec contrôle d’éclairage naturel par cellule<br />
photoélectrique dans les coursives. Les escaliers restent ainsi éteints<br />
pendant la journée et ne s’allument que lorsque cela est nécessaire. La<br />
régulation des bureaux se fait par interrupteur sans horloge car des<br />
équipes de nettoyage travaillent la nuit. On regrettera en revanche que<br />
les éclairages proches de la façade vitrée dans le hall d’entrée restent<br />
allumés en plein jour.<br />
Les éclairages sont allumés en plein jour à<br />
proximité de la façade vitrée<br />
ECS solaire dans des bureaux ?<br />
8m² panneaux solaires sous vide pour des bureaux peut surprendre mais il s’agit d’alimenter des<br />
douches pour les employés chargés de l’entretien de la ville. Ce choix montre l’effort appliqué pour<br />
ré<strong>du</strong>ire les consommations sur tous les postes <strong>du</strong> bâtiment. Les problèmes de fuites survenus à<br />
l’origine sur l’installation semblent aujourd’hui résolus.<br />
Une PAC eau-eau en hiver, <strong>du</strong> free-cooling en été.<br />
Dans le cadre de la démarche HQE, les ressources locales (nappe phréatique) ont été mises à<br />
contribution par la Mairie des Mureaux. Les performances en terme de consommations semblent à la<br />
hauteur des attentes avec un COP chaud (fourniture chaud/consommations électriques + forage) à 4.3<br />
(saison 2006-2007) notamment grâce aux efforts entrepris sur la régulation des intermittences (arrêt<br />
des équipements nuit et week-end) sans gêne pour les usagers grâce à un plancher inertiel. Le COP<br />
froid s’élève à plus de 10 si on considère uniquement les consommations de la pompe de captage à<br />
vitesse variable (free-cooling direct sur plancher). Les ambiances sont programmées pour délivrer<br />
20°C dans les locaux en hiver et fournir un simple rafraîchissement en été. Des problèmes<br />
d’équilibrage des planchers survenus à l’origine et <strong>du</strong>s à la complexité de l’installation devraient<br />
aujourd’hui être résolus suite à une intervention de rééquilibrage.<br />
La régulation par GTC : réussites et faiblesses.<br />
La GTC <strong>du</strong> bâtiment permet de fournir des bilans de consommation très précis (poste par poste :<br />
éclairage, ventilation, ECS, pompe de distribution, pompe de forage, PAC et autres usages) et de gérer<br />
l’intermittence de la PAC (coupure le soir après 18h et week-end). Toutefois, aucun mo<strong>du</strong>le d’alarme<br />
n’a été pour l’instant intégré en cas de dérive des consommations ou de panne. Les possibilités réelles<br />
de la GTC sont, selon Grégory Lahoud, à l’état « d’une mine non exploitée » en raison d’un manque<br />
de temps disponible en interne pour s’y consacrer.<br />
Sensibilisation des usagers.<br />
La sensibilisation des usagers <strong>du</strong> bâtiment n’a pas été très approfondie sur la question énergétique.<br />
Une présentation générale <strong>du</strong> bâtiment est prévu pour tout nouvel arrivant mais sans insister sur la<br />
façon d’utiliser les dispositifs de régulation <strong>du</strong> confort (volets persiennes, éclairage) ni sur les<br />
qualités énergétiques et environnementales intrinsèques <strong>du</strong> bâtiment. Un fascicule d’utilisation est<br />
actuellement à l’étude pour pallier à ce manque.
Bâtiment EMGP 270 à AUBERVILLIERS en Seine Saint-Denis (93)<br />
Maître d’ouvrage : ICADE,<br />
Architectes : Olivier BRENAC et Xavier GONZALEZ<br />
Date de livraison 2006.<br />
Zone géographique Département 93, zone urbaine. Dju trentenaire 2636<br />
Usages<br />
Immeuble de bureaux (commerces et centre de formation au rez-de-chaussée).<br />
Taille<br />
9000 m² surface utile, R+7, plan masse en forme triangulaire.<br />
Occupation<br />
300 à 400 personnes par jour. Occupation classique pour des bureaux sauf au 1 er étage<br />
occupé 24h/24h par une plateforme journalistique.<br />
Objectif visé : 120 kWh énergie finale/m²SU.an (tout électrique), soit 310 kWh énergie<br />
Consommations<br />
énergétiques<br />
primaire/m²SU.an tout usage (y compris la bureautique).<br />
Bilan global mesuré en 2007 : 130 kWh énergie finale/m²SU.an, soit 335 kWh énergie<br />
primaire /m²SU.an. (même base Degré Jour Unifié DJU)<br />
Coût de la construction 13 000 000 € HT (soit environ 1450 € HT/m²SU) hors foncier, hors mobilier.<br />
<br />
<br />
<br />
Un équilibre entre performance de l’enveloppe et des systèmes haut de gamme.<br />
Une enveloppe compacte à volumétrie en forme de prisme. Les parois<br />
verticales sont sur-isolées avec <strong>du</strong> triple vitrage et une isolation en<br />
polyuréthanne de 9cm rapportée à l’extérieur d’une structure traditionnelle en<br />
béton, ce qui lui confère une très forte inertie.<br />
Un système de récupération de chaleur sur l’air extrait et deux pompes à<br />
chaleur réversibles alimentant des poutres froides qui assurent le chauffage et<br />
le refroidissement <strong>du</strong> bâtiment.<br />
La maîtrise des usages est assurée par une GTB qui commande centralement<br />
l’éclairage (avec dérogations locales par commandes manuelles) et le<br />
fonctionnement en chaud ou froid après mesure de la température extérieure à<br />
10h <strong>du</strong> matin.<br />
Décroché des fenêtres en façade<br />
aléatoire.<br />
Un bâtiment très confortable et économe mais encore en « rodage ».<br />
Avec un écart inférieur à 10%, les consommations énergétiques réellement mesurées en 2007 sont très<br />
proches de l’objectif visé (niveau très performant HQE 2000). Le comportement <strong>du</strong> bâtiment semble<br />
pouvoir s’inscrire dans la <strong>du</strong>rée grâce à des choix techniques connus et éprouvés mais à condition<br />
d’entretenir régulièrement ces systèmes (double flux, PAC). Les usagers ont globalement un très<br />
agréable ressenti des ambiances thermiques, acoustiques et lumineuses. Par ailleurs, les choix<br />
architecturaux semblent satisfaire une grande majorité des occupants.<br />
Contact : Alain Guisnel (Directeur de l’exploitation)
Une structure béton, des éléments isolants préfabriqués et des fenêtres en décroché de façade.<br />
L’enveloppe <strong>du</strong> bâtiment se démarque par son architecture et ses choix<br />
techniques. Les fenêtres sont en triple vitrage avec store vénitien motorisé intégré<br />
entre le double vitrage extérieur et le simple vitrage intérieur. Leur particularité<br />
se situe dans le mode d’intégration en façade avec des décrochés variables et<br />
aléatoires. La structure métallique qui maintient le triple vitrage intègre de<br />
l’isolant. Il serait intéressant de disposer d’éléments de comparaison sur les ponts<br />
thermiques engendrés par un tel complexe par rapport à une fenêtre classique, de<br />
même qu’une mesure de son impact sur l’étanchéité. Les usagers sont critiques<br />
sur les stores vénitiens qui ont été choisis à l’économie et qui devront être tous<br />
changés. Cette modification pose problème car l’accès aux stores est très délicat<br />
(le vitrage intérieur n’est pas démontable).<br />
Des éléments préfabriqués incluant 9cm de polyuréthanne (R=3.6m².K/W) recouverts d’un parement<br />
brique et rapportés à l’extérieur assurent l’isolation de la façade. L’isolation par l’extérieur confère à<br />
ce bâtiment une inertie moyenne, notamment en raison de la présence de faux-plafonds et de<br />
revêtements de sol qui isole l’air ambiant de la structure inertielle.<br />
La toiture terrasse comporte une isolation en polyuréthanne de 13cm mais pas de retour d’isolant au<br />
niveau de l’acrotère ce qui est dommage vu l’ambition <strong>du</strong> projet en terme de traitement de<br />
l’enveloppe. 100m² de toiture végétalisée a été créé sur le socle au-dessus <strong>du</strong> R+1. Le plancher bas sur<br />
parking est isolé en sous-face, pas de traitement particulier <strong>du</strong> pont thermique à ce niveau.<br />
Un système PAC classique optimisé par des poutres froides pour économiser sur les auxiliaires.<br />
Les systèmes standards choisis : 2 PAC réversibles et une ventilation double-flux avec récupérateur de<br />
chaleur sur l’air extrait sont équipés de poutres froides pour assurer la qualité d’ambiance intérieure.<br />
Ce choix permet de supprimer les consommations électriques en provenance d’auxiliaires terminaux.<br />
Globalement ces systèmes fonctionnent correctement même si quelques difficultés ont été rencontrées.<br />
Par exemple, l’utilisation de 2 PAC est un élément bloquant lorsque l’aile Nord doit être réchauffée<br />
l’été pendant que les deux autres ailes sud-est et sud-ouest doivent être refroidies. La distribution des<br />
puissances disponibles fait qu’il est parfois nécessaire de mettre en marche les résistances électriques<br />
terminales au Nord en été. De plus, une seule mesure de la température extérieure à 10h peut<br />
engendrer une logique de fonctionnement des PAC allant à l’encontre des besoins de l’après midi. Une<br />
mesure toutes les 2 heures est donc envisagée. Les températures d’ambiances intérieures se situent aux<br />
environ de 23°C l’hiver et 24°C l’été.<br />
Une régulation des éclairages orientée vers l’économie.<br />
Des tubes fluorescents avec ballasts électroniques sont encastrés dans l’alignement des trames de<br />
poutres froides. Les luminaires sont commandés par détection de présence, mesure d’éclairage naturel<br />
et gradateur, avec une commande indépendante des rampes en façades et en fonds de locaux. Des<br />
corrections de réglages concernant la gestion optimale de l’éclairage doivent être apportées car pour<br />
l’instant, les rampes de façade restent allumées malgré des apports d’éclairage naturel importants en<br />
journée.<br />
Une conception cohérente malgré quelques imperfections.<br />
Coupe d’une fenêtre de façade.<br />
Le bâtiment initialement prévu pour être « banal » a été conçu en grande partie avant la décision<br />
d’obtenir la certification Certivéa (NF bâtiments tertiaires démarche HQE). Il en ressort quelques<br />
problèmes de conception et en conséquence la gestion est en « rodage » pour les corriger. Ce<br />
bâtiment combine malgré tout de nombreux éléments pertinents dans sa conception : une très forte<br />
inertie, une sur-isolation et des protections solaires acceptables, et dans ses choix techniques :<br />
double-flux avec récupérateur, poutres froides, éclairage avec gradation d’intensité lumineuse.
La Source à Chabeuil (26)<br />
Maître d’ouvrage : Mme et M. Molle,<br />
Architecte : sans, rénovation avec artisans locaux.<br />
Date de livraison Rénovation d’une ferme. Habitable depuis 2005.<br />
Zone géographique Zone rurale (champs). Département de la Drôme (26). DJU trentenaire 2190.<br />
Usages<br />
Habitation (RDC et R+1) et gîtes d’hébergement (R+1 et combles aménagés).<br />
Taille<br />
500m² de SHON (350m ² de surface habitable Sh). R+1 et combles aménagés.<br />
Occupation<br />
3 résidents permanents + hébergement dans les gîtes avec capacité maximale de 25<br />
personnes (en période estivale principalement)<br />
Hors première saison de chauffe (non représentative), consommations de Chauffage + ECS :<br />
Consommations<br />
- 10kWhep/m²SHON (soit 14,3kWhep/m²Sh) mesuré saison 2006-2007<br />
énergétiques<br />
- et 36kWhep/m²SHON (soit 50kWhep/m²Sh) mesuré saison 2007-2008<br />
Coût de la rénovation 350000€HT environ soit 700€HT/m²SHON (tous travaux de rénovation dont thermique).<br />
<br />
<br />
<br />
Un usage domestique de plafonds rayonnant connectés à une installation solaire.<br />
Une enveloppe de type ancienne bâtisse drômoise rénovée entièrement de l’intérieur. Des<br />
isolants ont été mis en oeuvre dans les murs (5cm), les combles (20cm), et les fenêtres ont été<br />
remplacées par <strong>du</strong> double-vitrage 4/10/4 peu émissif. L’inertie <strong>du</strong> bâtiment est moyenne au RDC<br />
grâce à une dalle de plancher bas lourde, et légère dans les autres niveaux.<br />
Un système chauffage solaire (23m² de capteurs) fonctionnant à basse<br />
température grâce à des plafonds rayonnants (RDC et combles). Des<br />
radiateurs sont installés dans les chambres au R+1 ainsi qu’au RDC. Ce<br />
système solaire combiné (SSC) est relié à une chaudière d’appoint fioul<br />
standard. La ventilation est hygro-réglable avec un nouveau ventilateur à<br />
faible consommation (AL<strong>DES</strong> Micro-Watt).<br />
Une installation munie de trois départs (un par niveau) permettant d’adapter<br />
la fourniture de chauffage en fonction de l’occupation <strong>du</strong> bâtiment.<br />
Toutefois, la régulation <strong>du</strong> système SSC est complexe et ne permet pas<br />
aujourd’hui d’optimiser l’usage de l’appoint.<br />
Des ambiances agréables, des consommations difficiles à interpréter.<br />
Trois départs pour la<br />
distribution de chauffage : 1 -<br />
plafond <strong>du</strong> RDC,<br />
2 - radiateurs RDC et R+1, 3 -<br />
plafond des combles.<br />
Le bâtiment affiche un niveau de performance correspondant au moins à une étiquette A <strong>du</strong> DPE<br />
(Diagnostique de Performance Energétique) sur deux années consécutives. Des résultats qu’il faut<br />
toutefois interpréter en fonction des conditions météorologiques et surtout de l’occupation non<br />
conventionnelle de ce bâtiment de type logement et gîtes (voir page suivante). Le confort thermique<br />
est optimal et homogène grâce au plafond rayonnant et à la segmentation des zones chauffées.<br />
« Jamais froid, jamais chaud, nulle part ! », d’après l’occupant. Pour éviter d’éventuelles surchauffes<br />
estivales, des nappes de capillaires identiques à celle intégrées au plafond <strong>du</strong> RDC (Cf. photo page<br />
suivante) ont été installées sous un plan d’eau pour effectuer un captage de fraîcheur et la restituer<br />
dans le plafond des combles. Faute de nécessité, ce dispositif n’a pas encore été éprouvé.<br />
Contact : M. Nicolas Molle, propriétaire de l’édifice et gérant <strong>du</strong> BET Etamine.
Un niveau d’isolation moyen mais fonctionnel.<br />
Les baies existantes ont été remplacées par <strong>du</strong> double vitrage bois de type 4/10/4 peu émissif. Une<br />
combinaison isolante composée de 5cm de laine de bois, d’un doublage en brique et d’un en<strong>du</strong>it<br />
« terre et paille », complète côté intérieur le mur en pierre existant (U global estimé de la paroi =<br />
0,6W/m².K). L’isolation des combles aménagés est assurée par 20cm de laine de bois.<br />
Ces niveaux d’isolation sont moyens, loin de ce que l’on peut observer par exemple pour<br />
des logements BBC. Toutefois, le bâtiment est fonctionnel puisque le plancher séparant le<br />
R+1 des combles est isolé avec 10cm de ouate de cellulose. Cette disposition combinée à<br />
une régulation par niveau pour le chauffage, permet d’isoler thermiquement le dernier<br />
niveau <strong>du</strong> bâtiment (généralement inoccupé en hiver) créant ainsi un espace tampon entre<br />
volume chauffé et extérieur. De plus, l’utilisation d’en<strong>du</strong>it de type terre et paille<br />
combinée à l’isolation (même faible) des murs diminue le phénomène de paroi froide ce<br />
qui participe au bon ressenti des ambiances thermique.<br />
23m² de capteurs solaires<br />
Système solaire combiné (SSC) : points forts et faiblesses.<br />
Il s’agit d’un système permettant de participer à la fourniture d’eau chaude basse<br />
température pour le chauffage ainsi qu’aux besoins en ECS. L’installation est<br />
importante avec 23m² de capteurs orientés Sud et disposés au sol dans le jardin.<br />
Un ballon d’une capacité de 2200 litres sert à stocker les apports solaires en<br />
provenance des capteurs et de les restituer directement sur le plafond<br />
rayonnant ou en instantané pour l’ECS (avec bouclage). L’appoint est apporté par une<br />
chaudière standard fioul déjà en place avant rénovation. Si la taille de l’installation<br />
s’adapte parfaitement à l’occupation <strong>du</strong> bâtiment (faible en hiver, importante en été) et<br />
permet d’arrêter complètement la chaudière à partir <strong>du</strong> mois de Mai, les pertes sur la<br />
boucle primaire <strong>du</strong>es à un mauvais choix de matériaux isolant (non résistant aux fortes<br />
températures) ainsi qu’un programmateur de régulation avec une ergonomie complexe est<br />
à regretter. Globalement l’installation joue son rôle et fonctionne en parfaite autonomie en<br />
période estivale.<br />
Nappes de capillaires intégrés au<br />
plafond.<br />
La ouate de cellulose est<br />
visible à travers une<br />
vitre dans la chambre.<br />
Dégradation de l’isolant car<br />
inadapté aux températures<br />
<strong>du</strong> circuit solaire.<br />
Un système d’émission peu courant en logement : le plafond rayonnant.<br />
Un système de nappes de capillaires a été intégré dans le plâtre au niveau <strong>du</strong><br />
plafond au RDC et dans les combles. Ce dispositif permet de diffuser à basse<br />
température et de façon homogène les besoins de chauffage. Les radiateurs<br />
d’appoint sont généralement arrêtés (car superflus) au RDC et en régime ré<strong>du</strong>it<br />
au R+1 car les pertes au dos de l’émetteur sont récupérées au 1 er étage. Ce<br />
plafond est réversible et doit permettre de rafraîchir les combles si nécessaire<br />
grâce à un système de captage au sol sous une éten<strong>du</strong>e d’eau.<br />
Interprétation des consommations.<br />
Avec 14,3kWhep/m²Su (saison 2006-2007) et 50kWhep/m²Su (saison 2007-2008) la performance <strong>du</strong><br />
bâtiment est exemplaire. L’écart entre les deux saisons peut s’expliquer par des occupations<br />
différentes (occupation/inoccupation des gîtes) et des saisons météorologiques distinctes. Il faut<br />
cependant analyser ces résultats avec précaution car l’occupation <strong>du</strong> bâtiment est effectivement<br />
inégale en fonction de l’année. Par exemple, les combles ne sont pas chauffés en hiver. On ne peut<br />
donc pas comparer ces valeurs aux scénarios conventionnels établis dans le cadre de la réglementation<br />
thermique RT existant et <strong>du</strong> DPE.<br />
Un projet à vocation écologique.<br />
L’énergie n’est qu’un aspect <strong>du</strong> projet <strong>du</strong> maître d’ouvrage qui souhaitait avant tout un projet<br />
écologique. Cela se tra<strong>du</strong>it par la mise en œuvre de pro<strong>du</strong>its dits écologiques tels que : la laine de<br />
bois, la ouate de cellulose, des en<strong>du</strong>its en terre et paille, mais aussi par l’utilisation de systèmes de<br />
gestion de l’eau : économiseurs d’eau, récupération des eaux pluviales pour arrosage et sanitaires,<br />
filtre à roseau avant épandage. Une éolienne de pompage a également été installée sur le terrain pour<br />
la réalimentation des cuves de stockage.
Rénovations « basse énergie » au sein <strong>du</strong> quartier Franklin de Mulhouse<br />
Maîtres d’ouvrage privés. Aménageur: SERM. Assistance technique: ALME& Enertech<br />
Date de livraison Novembre 2007<br />
Zone géographique<br />
Quartier Franklin, centre ville ancien de Mulhouse (67), 300 m d'altitude, DJU<br />
trentenaire 2969<br />
Usage 7 Immeubles collectifs rénovés en 2007-2008<br />
Taille Le bâtiment objet de la fiche est au 31 rue des Vosges: 2 étages + combles, 2 F2 (50<br />
m²) et 1 <strong>du</strong>plex F5 (100 m²), Surface habitable de 183 m²<br />
Occupation<br />
Consommations<br />
énergétiques<br />
Coût de la<br />
construction<br />
3 immeubles à 2 façades mitoyennes sont déjà loués à des particuliers<br />
Simulées avec le logiciel Pléïade-Comfie avant et après rénovation:<br />
_Consommation de départ en chauffage (gaz): 417 kWhep/m².an<br />
_Consommation prévue en chauffage gaz : 50 kWhep/m².an<br />
Coût total rénovation : entre 1 200 et 1 400 Euros TTC / m² surface habitable<br />
Coût des travaux « énergie » : 200 à 300 Euros TTC / m² surface habitable<br />
Une isolation maximale alliée à des équipements performants pour transformer l'existant<br />
Une enveloppe rénovée très performante grâce à une isolation<br />
allant de 15 cm (murs extérieurs et plancher bas) à 30 cm de laine<br />
minérale (combles). Des fenêtres en triple-vitrage peu émissif avec<br />
gaz argon et menuiseries bois ont pris la place <strong>du</strong> simple vitrage<br />
antérieur.<br />
15 cm d'isolation intérieure<br />
échangeur à plaques de la VMC<br />
(source photos : ALME)<br />
Des équipements énergétiques audacieux dans l'existant: une<br />
ventilation double-flux avec échangeur à plaques a pu être installée,<br />
ainsi qu'une chaudière gaz collective à condensation. Le tout complété<br />
par 7 m² de capteurs solaires thermiques couvrant 90% des besoins en<br />
eau chaude sanitaire.<br />
Un processus de rénovation urbaine novateur: Les immeubles<br />
acquis par la SERM (aménageur) sont reven<strong>du</strong>s aux investisseurs privés<br />
avec le permis de construire et un programme de travaux comportant un<br />
volet « basse énergie » obligatoire, défini par le bureau d'étude Enertech<br />
et les architectes de la SERM.<br />
Une rénovation audacieuse qui doit faire ses preuves pour le confort d'été<br />
Les équipements énergétiques installés vont dans le sens d'une performance thermique optimisée. L'objectif<br />
de basse consommation en chauffage semble pouvoir être atteint aux vues des solutions d'isolation mises en<br />
oeuvre et de la simulation thermique dynamique réalisée. L'usage d'une VMC double flux avec échangeur de<br />
chaleur permet de concilier qualité de l'air intérieur, confort thermique et économies d'énergie. Reste à<br />
confirmer que les baisses de consommations d'hiver ne se fassent pas au détriment <strong>du</strong> confort d'été.<br />
Contact : Agence Locale de l'Energie de Mulhouse, ALME.
D' une enveloppe nue à une enveloppe « sur-isolée »:<br />
Elément AVANT APRES<br />
Vitrage et<br />
fenêtre<br />
Murs<br />
extérieurs<br />
Combles<br />
Planchers<br />
bas<br />
Rampants<br />
Menuiseries bois<br />
Simple vitrage<br />
Uw=4,3W/m²°K<br />
Calcaire seul<br />
R= 0,3 m²°K/W<br />
Lattis bois+chaux<br />
R= 0,06 m²°K/W<br />
Bois+air+placo<br />
R= 0,3 m²°K/W<br />
Lattis bois+chaux<br />
R= 0,06 m²°K/W<br />
Menuiseries extérieures bois, triple<br />
vitrage peu émissif avec gaz argon,<br />
Uw =1,1 W/m²°K<br />
Calcaire + 15 cm de laine minérale +<br />
placo, R= 4,3 m²°K/W<br />
Bois + 30 cm de laine minérale<br />
R= 7,5 m²°K/W<br />
Bois + 15 cm de laine minérale<br />
R= 4,3 m²°K/W<br />
Bois + 15 cm de laine minérale<br />
R= 4,3 m²°K/W<br />
Le triple vitrage<br />
Isolation par l'extérieur<br />
L'isolation était obligatoirement intérieure pour la façade sur rue, car les bâtiments sont situés en<br />
zone patrimoniale protégée. En revanche, l'isolation par l'extérieur a pu être mise en place côté jardin dans le<br />
cas <strong>du</strong> 31 rue des Vosges. La proportion d'ouvertures existantes a été conservée, environ 1/6 de la surface<br />
habitable.<br />
Un dispositif de suivi des consommations et d'accompagnement des habitants<br />
Un suivi des consommations par comptage séparé a été intégré sur le dispositif collectif (un compteur pour<br />
l'ECS solaire, un pour l'appoint à l'ECS, et un pour le circuit de chauffage). Le projet peut ainsi faire l’objet<br />
d’un suivi in-situ par l’ALME et le bureau d'étude thermique Enertech :<br />
Une sonde de température par pièce (pour évaluer la part <strong>du</strong> comportement dans les consommations<br />
observées), dont les données sont envoyées quotidiennement par modem au bureau d'étude. Une inspection<br />
par caméra infra-rouge couplée à un test d'étanchéité à l'air ont été effectués: les principales fuites sont<br />
localisées au niveau des passages de gaines et des prises de courant, ce qui indique que les baguettes de<br />
recouvrement en bois prévues pour les encadrements sont efficaces. Les compteurs indivi<strong>du</strong>els sont relevés<br />
chaque mois par logement. Une fiche illustrant les bonnes pratiques à adopter pour consommer le moins<br />
possible dans un logement basse consommation a été distribuée (selon le cas de chaque bâtiment).<br />
Une rénovation basse consommation qui réclame de construire et habiter autrement<br />
Grâce à l'utilisation ingénieuse des con<strong>du</strong>its de cheminée existants, une VMC collective double flux a pu être<br />
installée. La pose d'un tel système dans l'existant a pu révéler que la coordination entre fabricants, bureau<br />
d'étude et poseurs n'était pas encore optimisée (interrogations sur les caractéristiques techniques effectives <strong>du</strong><br />
dispositif, son réglage...). C'est en avançant sur de tels projets que les équipes se formeront. Des difficultés<br />
ont de même été relevées lors de la phase chantier pour obtenir une pose des isolants correcte et fidèle aux<br />
préconisations <strong>du</strong> bureau d'étude (oubli <strong>du</strong> pare vapeur...). En ce qui concerne les occupants, la gestion des<br />
thermostats par pièce n'est pas encore tout à fait maîtrisée, <strong>du</strong> fait des réactions différentes <strong>du</strong> bâtiment<br />
rénové très isolé par rapport à un bâtiment standard (montée très rapide en température).<br />
Interrogations sur le comportement à long terme des parois anciennes nouvellement isolées<br />
La problématique de la spécificité <strong>du</strong> bâti ancien n'a pas été abordée lors <strong>du</strong> choix de l'isolation mise en<br />
œuvre :<br />
-L'isolation par l'intérieur prive l'occupant de toute l'inertie qu'aurait pu apporter l'épaisseur importante<br />
de pierre calcaire des murs de départ: le confort d'été sera à surveiller, même si des protections<br />
extérieures existent.<br />
-La réalisation d'un en<strong>du</strong>it étanche en ciment (au lieu de chaux) sur les façades risque de perturber<br />
l’équilibre hygrométrique <strong>du</strong> mur ancien initial (en empêchant l’évaporation de l’eau en façade) et<br />
d'in<strong>du</strong>ire par là des désordres à plus ou moins long terme. Le système de ventilation installé devrait<br />
néanmoins permettre d'éviter les désordres en face intérieure <strong>du</strong> mur.
Résidence d'Hellieule à Saint-Dié-des-Vosges (88)<br />
Maîtrise d’ouvrage: Le Toit Vosgien (SHLM). Architectes: F. Lausecker, ASP Architecture.<br />
Date de livraison Mai 2000<br />
Zone géographique Département des Vosges (88), 350 m, zone urbaine. DJU trentenaire 2936<br />
Usage<br />
Immeuble collectif neuf de 20 logements<br />
Taille<br />
2 étages + les combles, 20 logements <strong>du</strong> F2 au F5, surface habitable totale de<br />
1640 m² (et 2285 m² de surface hors oeuvre nette)<br />
Consommation<br />
énergétique<br />
Consommation tous usages mesurée en 2001 : 145 kWhep/m²shon/an (dont<br />
88 kWhep/m²shon/an de chauffage+ ECS) _ Label Qualitel HPE 4 étoiles<br />
Coût de la<br />
construction<br />
740 € HT / m² shon, dont 105 € HT/m² pour les planchers, 104 € HT/m² pour les<br />
façades<br />
Un couplage innovant entre enveloppe bois et chauffage thermosphère<br />
Source: Le Toit Vosgien<br />
Une enveloppe extérieure légère mais isolante<br />
composée de murs en ossature bois intégrant 15 cm de<br />
laine minérale et 4cm de contre isolation intérieure. Le<br />
plancher bois-béton recouvert d’un revêtement très fin<br />
(5mm) apporte quant à lui une part de l'inertie nécessaire<br />
au confort d'été.<br />
Un système de chauffage central électrique proposé<br />
par EDF, de type Thermosphere, associant des<br />
accumulateurs dynamiques pour les pièces de vie et des<br />
émetteurs directs de chaleur pour les pièces de sommeil,<br />
le tout couplé à une VMC hygroréglable.<br />
Le confort thermique et acoustique : Le système<br />
bois-béton des planchers permet d'allier confort<br />
acoustique (constaté par des mesures sur site) et confort<br />
thermique (inertie apportée par la chape), 2 points<br />
primordiaux en logements collectifs.<br />
La simplicité et le confort <strong>du</strong> bois au service de performances thermiques vérifiées sur site<br />
La performance atteinte pour le chauffage tient à la fois à une mise en oeuvre soignée des éléments<br />
<strong>du</strong> bâtiment (facilitée par la préfabrication) et à une utilisation judicieuse des couples bois-isolant<br />
et bois-béton. Le confort est au rendez-vous, tant <strong>du</strong> point de vue thermique qu'acoustique, avec un<br />
système de chauffage apprécié par les occupants.<br />
Contact : SAHLM Le Toit Vosgien
Une utilisation novatrice <strong>du</strong> système bois-béton dans la construction collective<br />
La structure est un système de poteaux-poutres en bois lamellé-collé allié à des murs en<br />
ossature légère, une première en 2000 pour un logement collectif. Les planchers entre logements<br />
sont composés d’une ossature principale en bois sur laquelle sont implantés des connecteurs<br />
métalliques circulaires qui, une fois la dalle de compression coulée, établissent un lien entre bois et<br />
béton (procédé sylvabat). Cette technique a permis de ré<strong>du</strong>ire les épaisseurs de planchers (20 cm) et<br />
de démontrer ainsi la faisabilité de construction<br />
d'immeubles collectifs en bois.<br />
Les ouvertures sont quant à elles en menuiseries<br />
bois et double-vitrage.<br />
La solution proposée pour l'isolation peut<br />
paraître classique aujourd'hui ( 14 cm + 4 cm de<br />
laine minérale) mais représentait, à l'achèvement de<br />
la construction, une performance encore rare dans<br />
l'habitat HLM.<br />
L'alliance nouvelle <strong>du</strong> bois et <strong>du</strong> chauffage électrique par accumulation<br />
Un système de chauffage adapté au procédé constructif a été proposé par EDF (système<br />
thermosphère). Il consiste à installer des accumulateurs dynamiques pour les pièces de vie et des<br />
panneaux rayonnants pour les chambres. Les accumulateurs emmagasinent la chaleur pro<strong>du</strong>ite en<br />
heures creuses par des résistances électriques dans un coeur en briques réfractaires, puis la restituent<br />
progressivement par rayonnement pendant la journée (régulation sans sonde extérieure). Le<br />
couplage bois/thermosphère étant novateur au moment de la construction, EDF a mis en place un<br />
suivi des consommations de chaque logement pendant 3 ans par le biais d'une plate-forme de<br />
télésurveillance, révélant des résultats très satisfaisants. L'équipement des logements est, au final,<br />
"tout électrique" (chauffage, eau chaude, cuisine).<br />
Appropriation <strong>du</strong> système de chauffage par les habitants<br />
Si au départ le système de chauffage choisi in<strong>du</strong>isait des craintes de la part des occupants,<br />
ceux-ci ont pu être rapidement mis en confiance par le suivi des consommations effectué par EDF et<br />
par les ajustements réalisés sur site sur le dispositif de régulation. Ce dernier manque d'ergonomie<br />
pour les occupants, mais ceux-ci ont très bien assimilé le concept de point chaud rayonnant central<br />
dont l'utilisation doit être maximisée en heures creuses. Pour preuve, ils favorisent en journée la<br />
transmission de chaleur <strong>du</strong> séjour vers les autres pièces en utilisant avec profit les portes<br />
coulissantes caractéristiques de ces logements. Le résultat étant que 80% des consommations de<br />
chauffage sont effectuées en heure creuses. Les logements sont aussi confortables en été grâce à<br />
l'utilisation de stores extérieurs à lamelles.<br />
Quelques données chiffrées sur les consommations d'énergie et la perméabilité à l'air<br />
D'après le suivi effectué en 2001-2002, en prenant la moyenne sur 3 logements, on obtient la<br />
répartition suivante pour les consommations d'énergie (par m² de SHON):<br />
Chauffage : 48 kWhep/m².an Autres usages: 57 kWhep/m².an<br />
ECS : 40 kWhep/m².an Total tous usages: 145 kWhep/m².an<br />
Chauffage+ECS: 88 kWhep/m².an<br />
Un test de perméabilité à l'air a été effectué par le CETE de Lyon, donnant une valeur de<br />
renouvellement d'air de 0,7 volume/heure. Valeur moyenne par rapport aux données nationales mais<br />
performante comparée aux autres bâtiments à ossature bois (1,5 vol/h en moyenne).
PROGRAMME SOLARIS A RENNES DANS L'ILLE ET VILAINE (35)<br />
Maîtrise d’ouvrage: Espacil Résidences; Architecte: Manuelle Gautrand<br />
Date de livraison Décembre 2006<br />
Zone<br />
géographique<br />
Situé au Nord Est de Rennes dans un quartier résidentiel, transports en commun à<br />
proximité Zone climatique H2a, DJU 2413<br />
Usage 3 bâtiments de logements collectifs (104 logements <strong>du</strong> T2 au T5)<br />
Taille 6 niveaux; SHON: 9000 m²; surface habitable: 7450 m²<br />
Occupation Les logements sont occupés en permanence<br />
Consommation (non communiquée) kWhep/m²shon/an<br />
énergétique<br />
Coût de la<br />
1050 € TTC/m² SHON (prix 2003) soit environ 900 euros HT/m²shon<br />
construction<br />
Isolation par l'intérieur<br />
Une enveloppe en voile de béton banché<br />
isolé par l'intérieur avec doublage en<br />
polystyrène expansé et en mousse de<br />
polyuréthane sous toiture, la nature des<br />
menuiseries est mixte bois/aluminium avec<br />
des vitrages peu émissifs.<br />
Un système de chauffage collectif par pompe<br />
à chaleur installée en toiture qui alimente les<br />
planchers chauffants de chaque appartement<br />
et participe au préchauffage de l'ECS.<br />
Soins lors de la mise en œuvre : L'isolation<br />
par l'intérieur a nécessité un traitement<br />
particulier des ponts thermiques avec des<br />
rupteurs et une dalle flottante. L’étanchéité à<br />
l’air <strong>du</strong> bâtiment a été vérifiée.<br />
Un oriel en porte agrafé à une paroi sud<br />
Une implantation judicieuse et une forme « simple »<br />
Les 3 bâtiments longilignes, légèrement galbés sont de taille sensiblement égales. Les orientations et<br />
dispositions similaires des trois bâtiments et de chaque appartement assurent un comportement thermique<br />
homogène en fonction des étages et des emplacements. En hiver, les loggias et les oriels, orientés au sud<br />
avec des simples vitrages, contribuent au réchauffement des logements. En été, leurs parois vitrées sont<br />
repliées pour permettre l’aération afin d'éviter des températures excessives.<br />
Contact: F. Mahieu, Espacil<br />
Structure, isolation, oriels et loggias au sud<br />
CETE OUEST octobre 2008
La structure générale des bâtiments est réalisée en béton banché (épaisseur 18cm) et planchers<br />
intermédiaires avec dalle en béton armé. Le plancher sur sous-sol (épaisseur 20 cm) est isolé par laine de<br />
roche projetée en sous face (R= 2,27m²K/W) et avec chape désolidarisée et isolée par polystyrène<br />
(R=1,15m²K/W). Par un choix architectural sur l'aspect des parements extérieurs, les bâtiments sont isolés<br />
par l'intérieur avec un doublage en polystyrène expansé (100 cm + 13 cm) de résistance thermique R=3,15<br />
m²K/W. La toiture est isolée à l'aide de polyuréthane (épaisseur 8cm, R= 3,2m²K/W). La perméabilité à l'air<br />
au niveau des liaisons murs / dalles intermédiaires a été traitée par la mise en oeuvre de rupteurs de ponts<br />
thermiques de type SHOCK. Des essais à la fausse porte (par logement et par cage) révèlent des résultats<br />
satisfaisants (1 m3/h.m² < 1,2 m3/h.m² démarche HQE).<br />
Les 104 logements sont traversants et implantés suivant un axe nord / sud. Les pièces de vie (séjours et<br />
cuisines) sont orientées au sud. Les parois vitrées y sont nombreuses. Les chambres sont au nord. Les<br />
parois vitrées y sont limitées. La chaleur captée au sud circule jusqu'aux pièces orientées au nord. Chaque<br />
appartement est ainsi équipé soit d'un oriel soit d'une loggia. Les oriels sont des cubes (2,50m*2,50m) vitrés<br />
en simple vitrage greffés sur les façades sud. Ils sont clos l'hiver et emmagasinent les apports solaires.<br />
L'été, les vitres sont escamotables, les oriels deviennent des terrasses. Les loggias sont quant à elles des<br />
cubes encastrés dans les salons. Les vitrages sont également escamotables. Suivant les apports solaires,<br />
ces espaces sont isolés ou non <strong>du</strong> reste des logements par des baies vitrées type menuiseries mixtes<br />
bois/aluminium aux vitrages peu émissifs. Ces menuiseries équipent les 3 bâtiments.<br />
Systèmes énergétiques pour le chauffage collectif, la ventilation et l'eau chaude sanitaire<br />
Une pompe à chaleur air/eau (COP intégré moyen = 2,98) installée sur la toiture de chaque bâtiment<br />
alimente le réseau de chauffage collectif. Des planchers chauffants sont installés dans chaque appartement.<br />
Le réseau primaire de chauffage est régulé en fonction de la température extérieure. Chaque logement est<br />
alimenté à partir d'un mo<strong>du</strong>le d'indivi<strong>du</strong>alisation équipé d'un circulateur et d'une vanne 3 voies de régulation.<br />
La régulation de température de chaque logement dépend des conditions extérieures et ambiantes de<br />
température avec une programmation de l'intermittence par horloge. Un thermostat centralisé est disposé en<br />
partie centrale <strong>du</strong> logement. Afin de limiter les surchauffes, des thermostats sont disposés dans les pièces<br />
au sud pour assurer une régulation des boucles indivi<strong>du</strong>elles correspondantes.<br />
La pompe à chaleur est dimensionnée pour couvrir les besoins de chauffage jusqu'à -6°C. Un appoint<br />
électrique permet d'assurer le complément en dessous de cette température ou en cas de panne de la PAC.<br />
Elle permet également le préchauffage de l'eau chaude sanitaire des logements à la température de 48°C.<br />
La PAC possède deux lois d'eau:<br />
− une loi d'eau à température constante pour la pro<strong>du</strong>ction d'eau chaude sanitaire.<br />
− une loi d'eau à température variable en fonction des conditions extérieures pour le chauffage.<br />
Le fonctionnement est indépendant et alterné.<br />
La ventilation mise en place est hygroréglable catégorie B.<br />
Qualité d'usage et fonctionnement<br />
Après une mise en service délicate lors de la première année de chauffe, pour satisfaire l'ensemble des<br />
occupants, l'objectif initial d'avoir des températures intérieures identiques entre les différents appartements<br />
n'a pas pu être respecté. Le réglage de chaque mo<strong>du</strong>le d'indivi<strong>du</strong>alisation a donc été programmé en fonction<br />
des exigences de températures ambiantes de chacun des occupants.<br />
Les oriels et les loggias offrent aux occupants un espace de vie supplémentaire en inter-saison et en hiver<br />
lorsque les apports solaires sont suffisants. L'été, cet espace s'ouvre et se transforme en terrasse.<br />
Les pièces de vie sont proportionnellement grandes par rapport aux surfaces générales. L'éclairage naturel<br />
est favorisé par les importantes surfaces vitrées.<br />
Consommations<br />
Les consommations de chauffage et d'électricité ne sont pas communiquées à ce jour.<br />
Commentaires<br />
Les oriels et les loggias semblent jouer leur rôle et contribuer au confort thermique d'été et d'hiver.<br />
Cependant, l'absence de compteur énergétique indivi<strong>du</strong>el installé à la sortie de chaque mo<strong>du</strong>le de gestion<br />
indivi<strong>du</strong>el ne permet pas de connaître les consommations de chaque appartement. Il est donc difficile de<br />
sensibiliser les occupants sur leur façon de consommer. Selon le maître d'ouvrage, les consommations<br />
globales pour la 2 ème année de chauffe restent acceptables et conformes aux consommations prévues. Les<br />
objectifs de coûts de constructions ré<strong>du</strong>its afin de proposer des pro<strong>du</strong>its destinés à l'accession à la propriété<br />
ont été respectés. Le bâtiment répond à une démarche HQE et a reçu le prix Vivrelec 2004.<br />
CETE OUEST octobre 2008
Maison en bois cordé à Béruges (86)<br />
Propriétaire et autoconcepteur Jean-Marie Bernier avec l’aide de l’association Spirale-Alain Richard<br />
Date de livraison Novembre 1998 (gros œuvre : 9 mois de chantier, finitions après emménagement)<br />
Zone géographique située à 13km à l’Ouest de Poitiers (86), DJU trentenaires 2579<br />
Usage<br />
Maison indivi<strong>du</strong>elle passive (habitation principale) type bioclimatique<br />
Taille<br />
Sur deux niveaux, 115 m² de surface habitable + 32 m² de garage<br />
occupation<br />
4 occupants<br />
Consommation<br />
énergétique<br />
87 kWhep/m² SHab .an dont 60 kWhep/m² SHab .an, soit 6 à 7 stères de bois pour le poêle<br />
bouilleur en appoint de 15 m² de capteurs solaires (ECS+chauffage au sol/radiateur à<br />
l’étage) et 1210 kWh/an d’électricité pour les autres usages (pro<strong>du</strong>ction d’électricité<br />
par 12m² de PV qui couvre tous les besoins),<br />
Coût de la construction 803 € ttc/m² Shab soit un coût de 92 308 € pour la construction<br />
Des solutions pour assurer la qualité d’usage, le confort et les économies d’énergie<br />
Enveloppe en bois cordé (40cm d’épaisseur de<br />
bûches de châtaignier local sec d’au moins 3<br />
ans), isolée avec des copeaux de bois, et<br />
assemblées avec mélange de sable, chaux<br />
naturelle, ciment et sciure de bois. Les<br />
ouvertures sont petites sauf au Sud avec deux<br />
larges baies vitrées aluminium sans rupture de<br />
pont thermique et double vitrage. Structure<br />
porteuse type poteau poutre en sapin douglas.<br />
Dalle béton sur vide sanitaire isolée en sous face<br />
par 10cm de polystyrène. Isolation en plafond<br />
de 20cm de laine de mouton brute (pro<strong>du</strong>ction<br />
locale) + film plastique en sous face (protection<br />
contre d’éventuelles odeurs).<br />
Pro<strong>du</strong>ction de chaleur : Panneau solaire<br />
(15m²) pour le chauffage et l’ECS, complété par<br />
un poêle bouilleur. Un ballon stockeur de 1000<br />
litres réchauffe 170 litres d’eau sanitaire et<br />
alimente le plancher basse température <strong>du</strong> RDC.<br />
Ambiance régulée par un thermostat<br />
électronique sur une vanne 3 voies. En été, un<br />
débord de toiture de 1m forme une protection<br />
solaire, complétée par une pergola avec cannisse<br />
bambou permettant d’occulter les baies vitrées.<br />
Maîtrise des usages : éclairage et<br />
électroménager basse consommation (classe A).<br />
Consommation électrique couverte par 12 m² de<br />
photovoltaïque. Faible consommation d’eau<br />
(40m 3 par an pour 4 personnes), salle de douche.<br />
Récupération des eaux de pluies (36 m 3 sous le<br />
garage) avec projet d’utilisation pour les WC et<br />
pour l’arrosage <strong>du</strong> jardin.<br />
L’absence de ventilation est supposée<br />
compensée par la présence de bouches d’entrée<br />
d’air dans les menuiseries et les nombreux<br />
défauts d’étanchéité. Par ailleurs, les murs en<br />
bois contribuent à réguler l’humidité intérieure.<br />
Néanmoins, l’absence d’approche quantitative<br />
ne permet pas de se situer par rapport aux<br />
exigences des règles d’hygiènes et soumet le<br />
bon fonctionnement de l’ensemble aux<br />
conditions physiques internes et externes.<br />
Une consommation énergétique faible et maîtrisée, et des occupants très impliqués<br />
L’implication des occupants, militants écologistes et non-violent, a dés le départ permis de faire un choix d’une<br />
construction originale, économique et surtout écologique, en utilisant le bois cordé. Agissant avec l’aide de<br />
différents partenaires et associations impliquées dans les constructions bioclimatiques, Jean-Marie Bernier a<br />
voulu tirer parti au maximum des ressources énergiques gratuites pour vivre et se chauffer. Néanmoins,<br />
l’absence de ventilation ne permet pas de s’assurer des conditions d’hygiène suffisantes en toutes conditions.
Par ailleurs, une enveloppe étanche et des débits optimisés peuvent apporter <strong>du</strong> confort et une consommation<br />
maîtrisée.<br />
Contact : Jean-Marie Bernier<br />
Utilisation maximale des ressources naturelles gratuites<br />
Plus que l’efficacité énergétique de cette maison qui ne consomme que 87 kWhep/m².an, c’est le concept<br />
bioclimatique qui apparaît ici. L’installation de 15 m² de capteurs solaires intégrés à la toiture (inclinée à 45°,<br />
soit la latitude <strong>du</strong> lieu pour un rendement maximal) s’est révélée délicate en raison de la forte pente nécessaire.<br />
L’apparition des nouvelles installations au fil des années montre que son propriétaire apprivoise<br />
progressivement cette maison. En effet, après avoir installer 12m² de panneaux photovoltaïques il y a deux ans<br />
sur la toiture de son garage (inclinée à 30° plein Sud), Mr Bernier souhaite pousser d’avantage encore le<br />
concept bioclimatique de sa demeure. Ses projets vont de l’épuration naturelle des eaux usées par un bassin de<br />
macrophytes à l’utilisation <strong>du</strong> réservoir d’eau de pluie de 36 m 3 pour la chasse d’eau des WC et l’arrosage de<br />
son potager.<br />
Un confort d’été assuré par des protections solaires et une bonne inertie thermique<br />
Le puits canadien construit à l’origine, n’a jamais été utilisé car il fut mal dimensionné et s’est révélé inefficace<br />
pour rafraîchir la maison. Toutefois selon le propriétaire, la température n’excède pas 26°C au plus fort de l’été,<br />
grâce à des protections solaires et une inertie thermique suffisante. Celle-ci provient essentiellement de la dalle<br />
béton <strong>du</strong> planché bas sur laquelle est posée un carrelage de terre cuite, et des cloisons intérieures en briques de<br />
terre crue. Pour se protéger des apports solaires en période estivale, Mr Bernier joue à la fois sur une occultation<br />
des baies vitrées par un tapis de cannisse déroulé sur sa pergola, ainsi que sur le rôle de la casquette de toiture<br />
qui favorise plutôt les apports gratuits en hiver.<br />
Des équipements économes pour l’usage et le confort visuel<br />
L’électroménager de la maison a été choisi pour selon l’étiquette énergie de chaque pro<strong>du</strong>it, avec minimum la<br />
classe A. La maison est dotée de lampe basse consommation, type fluocompact. Elle ne possède pas d’appareil<br />
consommateur de type écran plat. Après avoir constaté que sa consommation électrique était constante d’année<br />
en année (environ 1200 kWh/an), et désirant être autonome par conviction personnelle, J-M Bernier a fait posé<br />
12 m² de panneaux photovoltaïques. Son contrat prévoit un rachat par EDF de l’excédant lié à sa pro<strong>du</strong>ction<br />
d’électricité. Il est intéressant de noter que la maison possède peu d’appareil de forte puissance type four ou<br />
grille pain électrique. La cuisine possède une cuisinière à gaz avec four fonctionnant avec <strong>du</strong> propane, mais ne<br />
présente pas de hotte aspirante.<br />
Le souhait <strong>du</strong> propriétaire d’une enveloppe qui « respire »<br />
Dés le départ, le propriétaire n’était visiblement pas convaincu de la nécessité d’installer un système de<br />
ventilation mécanique (ou naturelle par tirage). L’utilisation d’un en<strong>du</strong>it poreux comme la chaux, combiné aux<br />
propriétés <strong>du</strong> matériau bois vis-à-vis de l’humidité permettent au mur « de respirer ». L’impossibilité de trouver<br />
un bois très sec de plus de 5 ans comme le recommande l’association Spirale (celui utilisé était sec de 3 ans),<br />
fait que des fissures sont apparues peu à peu dans l’enveloppe. Ces infiltrations contribuent au renouvellement<br />
de l’air intérieur et confère à la maison une légère odeur de bois appréciée par son propriétaire. Les phénomènes<br />
d’absorption et de sorption de l’humidité, la structure bois qui limite les ponts thermiques et les infiltrations<br />
d’air par les défauts d’étanchéité, semblent suffisants pour éviter les pathologies liées à l’humidité dans le<br />
bâtiment. Néanmoins, la forte odeur de bois peut révéler également un taux de renouvellement d’air insuffisant<br />
en regard des règles d’hygiènes.<br />
Une faible consommation de chauffage et d’eau fortement liées à l’usage<br />
Le propriétaire, Jean-Marie Bernier n’a pas construit sa maison sur le seul objectif d’économiser l’énergie. Les<br />
propriétés de l’enveloppe (bois cordé) et la nature de l’isolant (copeaux de bois) ne confèrent pas à cette maison<br />
une isolation thermique comparable à certaines maisons passives. Les faibles niveaux de consommation de<br />
chauffage constatés répondent d’une utilisation maximale des gains solaires gratuits (baies vitrées orientée au<br />
sud), <strong>du</strong> chauffage par panneau solaire, et d’un usage très modéré en chauffage et en eau chaude sanitaire. En<br />
effet, l’occupant a fait poser un limiteur de débit pour ré<strong>du</strong>ire ses consommations en sortie des robinets (un<br />
verre d’eau est rempli en 3-4 secondes), a fait ajouter des toilettes sèches en extérieur, et utilise une douche pour<br />
se laver. Du coup, la consommation totale d’eau pour une famille de 4 personnes atteint au maximum 40 m 3 par<br />
an, ce qui est très faible. Enfin, la consigne de température en hiver est fixée à 18°C, ce qui est bas mais<br />
suffisant pour les occupants quel que soit l’endroit où ils se trouvent.
La ferme <strong>du</strong> Mont Saint Jean à Halluin (59)<br />
Maître d'ouvrage : Commune d'Halluin, Architecte : Yannick Champain<br />
La ferme <strong>du</strong> Mont est un établissement<br />
municipal (classé Haute Qualité<br />
Environnementale) qui fonctionne avec<br />
plusieurs volets : des animations<br />
d'é<strong>du</strong>cation à la ruralité pour les<br />
groupes (parc animalier, verger,<br />
potager, four à pain...), une salle<br />
d’exposition, une salle de réception,<br />
une bibliothèque thématique et des<br />
équipements modernes pour accueillir<br />
des séminaires. La fréquentation est très<br />
bonne. Un estaminet flamand avec des<br />
jeux anciens fonctionne également sur<br />
le site.<br />
La recherche de la qualité<br />
environnementale dans<br />
l'objectif d'une moindre<br />
consommation énergétique<br />
Source : CETE Nord-Picardie<br />
Plancher solaire direct<br />
Source : CETE Nord-Picardie<br />
Date de livraison Juillet 2004<br />
Zone géographique Halluin (59), zone climatique H1a, DJU trentenaires 2849<br />
Occupation Equipement de loisir et culturel dédié à la découverte de la ruralité et à<br />
l’é<strong>du</strong>cation à l’environnement<br />
Taille<br />
1300 m² de shon en plain pied principalement<br />
Occupation Locaux communaux et restaurant privé<br />
Consommations 55 kWhep/m² SHON /an consommation estimée, consommation constatée en 2007<br />
énergétiques<br />
Coût de la<br />
construction<br />
Forte inertie thermique avec une épaisseur des<br />
murs de briques pleines de 34 cm<br />
Ventilation double flux avec échangeur<br />
: 100 kWhep/m² SHON /an sans fonctionnement <strong>du</strong> chauffage solaire<br />
1358 euros HT/m² SHON hors foncier<br />
Commentaires<br />
La performance énergétique n'a pas été à son optimum dans les deux premières années <strong>du</strong> fait des<br />
difficultés de fonctionnement <strong>du</strong> plancher solaire direct. Seule la pro<strong>du</strong>ction sanitaire d'eau chaude<br />
solaire a fonctionné dès la première année. Une réalisation perfectible et une appropriation des réglages<br />
des systèmes <strong>du</strong> plancher solaire en sont les deux causes principales.
Enveloppe<br />
Deux typologies de construction existent sur le site de la ferme ; la réhabilitation de l'ancienne<br />
ferme et la construction neuve d'un hall d'accueil et d'une salle de réception de 200 places avec cuisine.<br />
Les murs de la ferme sont constitués de briques pleines de 34 cm d'épaisseur, non isolés pour<br />
les murs donnant sur la cour intérieure (U= 2,1 W/m².K). Les murs périphériques en relation avec<br />
l'extérieur sont habillés avec des panneaux à base de bois (triply) de 3 cm, de 12 cm de laine de lin<br />
et de 1,5 cm de plâtre (U= 0,5 W/m².K). Les toitures sous rampant sont isolées avec 20 cm de laine<br />
de lin (U=0,35 W/m².K). Le plancher chauffant sur terre plein est constitué de 4 cm d'isolant, d'une<br />
dalle béton de 10 cm et d'un mortier de pose de 4 cm (coefficient de déperdition linéique : 1,15<br />
W/m.K). Les ouvertures vitrées sont constituées de fenêtre en bois avec double vitrage 4/12/4 faiblement<br />
émissif et gaz argon (Uw= 1,6 W/m².K). Les portes courantes sont en bois avec ouvertures<br />
vitrées (U=3,5 W/m².K).<br />
La construction neuve <strong>du</strong> hall d'accueil et de la salle de réception s'appuie sur une structure en bois<br />
lamellé collé. Elle est remplie par une brique monomur de terre cuite de 37,5 cm. Des briques de<br />
récupération d'une ancienne usine textile halluinoise ont été utilisées en parement pour la façade<br />
nord. Les autres façades se composent d'un bardage en mélèze non traité, d'un pare pluie, d'une isolation<br />
par fibre de bois et d'un contreventement en panneau de bois OSB.<br />
Système énergétique pour le chauffage, l'eau<br />
chaude sanitaire et la ventilation :<br />
Chaudière gaz 225 kW à faible émission de<br />
Nox à pré mélange, bruleur mo<strong>du</strong>lant.<br />
Panneaux solaires pour le chauffage et l'eau<br />
chaude sanitaire (70 m² pour couvrir 40% des<br />
besoins énergétiques)<br />
Plancher solaire direct intégré basse<br />
température. Les tuyaux, dans lesquels circulent<br />
l’eau, sont dans des dalles de faible épaisseur<br />
pour limiter les effets de l’inertie.<br />
Ventilation double flux avec échangeur<br />
Estaminet chauffé par une centrale de<br />
Source : CETE Nord-Picardie traitement d'air avec récupérateur de chaleur<br />
Confort :<br />
La ventilation peut être programmée pour augmenter les débits la nuit, et refroidir ainsi le bâtiment<br />
par le procédé <strong>du</strong> night cooling pour assurer le confort d'été.<br />
Les avancées de toitures permettent de jouer le rôle de brise-soleil.<br />
Besoins et pro<strong>du</strong>ctions d'énergie:<br />
Besoins de chauffage : 51 754 kWh/an<br />
Besoins de chauffage et d'eau chaude sanitaire : 71 290 kWh/an<br />
Pro<strong>du</strong>ction EnR : 44 700 kWh/an<br />
● ContactMme Marie Deceuninck<br />
Directrice de la ferme <strong>du</strong> Mont ; Tél. : 03 20 24 80 77<br />
● SCOP Architecture Patrimoine Santé<br />
Yannick Champain ; Tél. : 03 23 96 47 11<br />
● BE Technique<br />
● Hexa Ingénierie Douai ; Tél : 03 27 97 42 88
Les maisons passives « Les Airelles Construction » à<br />
Formerie (60)<br />
Maître d'ouvrage : Mr Levebvre, Architecte : Bruno Ridelle<br />
Source : Les Airelles Constructions<br />
Date de livraison Terminées au premier semestre 2007, non ven<strong>du</strong>es<br />
Zone géographique Oise H1a, DJU trentenaire 2860<br />
usage<br />
Logement neuf<br />
Taille<br />
Shon 132 m² sur deux niveaux<br />
Occupation Non habité mais en vente<br />
Consommations<br />
énergétiques<br />
Pas de retour pour l'instant, consommation totale d’énergie projet
Enveloppe : une structure mixte bois-béton avec une forte étanchéité<br />
Le système d'ossature plate-forme développé par le Comité National <strong>du</strong> Développement <strong>du</strong> Bois a<br />
été utilisé. Il s'agit en fait d'un système à colombage complété par un isolant performant. Pour palier<br />
le manque d'inertie de la structure bois, les refends et la dalle intermédiaire sont construits en<br />
maçonnerie et le sol est fait de béton. Les 22 cm d'ouate de cellulose, placée entre les montants<br />
d'ossature en bois massif, assurent l'isolation thermique intérieure de la maison. L'isolation<br />
intérieure est complétée par une isolation par l'extérieure en polystyrène de 15 cm. L'isolation sous<br />
toiture est réalisée par 40 cm d'ouate de cellulose. Pour respecter les exigences d’étanchéité<br />
imposées par le label Passivhaus, l’ensemble de la maison est soigneusement enveloppé d’un frein<br />
vapeur. De plus, les traversées de mur pour les câbles sont bien isolées pour assurer l’étanchéité.<br />
Ruban adhésif participant à l'étanchéité à l'air<br />
(Source : Les Airelles Construction)<br />
Le plancher est constitué d’une dalle flottante qui<br />
repose sur 20 cm de polystyrène, lui-même posé sur<br />
une chape de béton. A noter que l'isolation par<br />
l'extérieur descend sous la dalle de béton.<br />
Les menuiseries sont en bois avec capotage extérieur en<br />
aluminium. Elles sont équipées de triple vitrage. Les<br />
fenêtres sont posées au centre de l'épaisseur des murs<br />
pour pouvoir les isoler. Des stores électriques à<br />
lamelles orientables ont été posés à l'extérieur offrant<br />
ainsi l'avantage de pouvoir gérer de façon optimal les<br />
apports solaires. Le coffre <strong>du</strong> volet roulant est intégré<br />
dans un bâti habillé de 22 cm d'isolant. La porte<br />
d'entrée et la porte de service (entre l'habitation et le<br />
garage) sont à isolation renforcée.<br />
Système énergétique pour le chauffage, l'ECS 1 et la ventilation :<br />
Chaque maison est équipée d'un appareil compact multi-fonction intégrant un ballon d'eau chaude,<br />
une pompe à chaleur, un appoint électrique et une VMC 2 double flux. Du fait de la très bonne<br />
isolation de la maison, les apports solaires et internes constituent les principales sources<br />
énergétiques. Le complément est apporté par la faible puissance délivrée par l'appareil compact.<br />
L'eau chaude sanitaire est préchauffée par des capteurs solaires thermiques. L'air entrant, nécessaire<br />
au renouvellement hygiénique, est préchauffé l'hiver à l'aide d'un puits canadien.<br />
Un chauffage d'appoint électrique a été installé dans la salle de bain pour pouvoir bénéficier d'un<br />
confort optimum dans cette pièce.<br />
Qualité d'usage et fonctionnement :<br />
Les balcons assurent une fonction de masque solaire, contribuant ainsi au confort d'été. Les<br />
masques proches de la maison ont également été pris en compte lors de la conception. Il s'est avéré<br />
que le bâtiment de ferme situé à l'Est engendre une ombre. Par conséquent, il a été décidé de ne pas<br />
créer d'ouverture sur la façade Est pour ne pas avoir de déperditions. De même, les fenêtres situées<br />
au Nord sont de taille plus ré<strong>du</strong>ite pour limiter les déperditions. Les garages sont désolidarisés de la<br />
structure des maisons pour éviter les ponts thermiques.<br />
L'appareil compact de chauffage, d'ECS et de ventilation vient d'Allemagne. Il n'est pas disponible<br />
en France. Il faut, dans le cas d'une diffusion grand public, offrir un service après vente qui n'existe<br />
pas encore. Seul un artisan à Formerie sait réaliser l'entretien de l'appareil compact pour l'instant.<br />
Contact : Mr Lefebvre, Les Airelles Construction, tél. : 02 32 89 04 54, www.lesairelles.fr<br />
En Act Architecture : Bruno Ridel<br />
Bureau d'études thermiques : Solares<br />
1 Eau Chaude Sanitaire<br />
2 Ventilation Mécanique Contrôlée
La résidence l'Hélianthème de Zuydcoote (59)<br />
Maître d'ouvrage : SA Habitat 62/59, Architecte : Bernard Laffaille<br />
Source : CETE Nord-Picardie<br />
Date de livraison Novembre 2005<br />
Zone géographique Nord H1a, DJU trentenaire 2612<br />
Usage<br />
Logements sociaux et commerces<br />
Taille<br />
Shon : 1340 m² logements, 350 m² commerces<br />
Occupation<br />
14 logements et 2 commerces<br />
Consommations<br />
d’énergie<br />
Consommation estimée de chauffage et d’eau chaude sanitaire projet :<br />
72 kWhep/m² shon /an pour les logements, label Très haute performance<br />
Energétique<br />
Coût de la construction 965 euros HT/ m² shon pour les logements<br />
La construction de 14 logements sociaux et petits commerces, première expérience pour la SA<br />
Habitat 62/59 de l'atteinte de la très haute performance énergétique, s'inscrit dans la politique des<br />
« Espaces Publics Centraux », menée par la Communauté Urbaine de Dunkerque en collaboration<br />
avec la ville de Zuydcoote. Cette opération a pour objectif de requalifier et renforcer la centralité de<br />
la ville de Zuydcoote.<br />
Porteur de l'intérêt de maîtriser les charges pour le locataire, Habitat 62/59 s'est entouré en 2004 <strong>du</strong><br />
cabinet d'architecture Arietur, Bernard Laffaille, d'un bureau d'études HQE, Atelier d'Architecture<br />
Ecologique et d'un bureau d'études thermiques, Solener.<br />
Un projet équilibré visant entre autres la très haute performance énergétique<br />
Une orientation favorisant les apports solaires passifs en hiver complétée par des principes<br />
constructifs limitant les surchauffes des périodes chaudes par l'utilisation de la brique monomur.<br />
Une bonne isolation de l'enveloppe réalisée par l'utilisation de la brique monomur à isolation<br />
répartie, une ossature bois avec 155 mm de laine de bois et 300 mm de laine de roche en plafond.<br />
Installation de systèmes de pro<strong>du</strong>ction d'énergie renouvelable pour l'eau chaude sanitaire et la<br />
pro<strong>du</strong>ction d'électricité<br />
Commentaire, témoignage<br />
Une enquête auprès des locataires a mis en avant une satisfaction concernant le confort thermique<br />
et acoustique. De surcroît, les économies d'énergie ont un impact direct sur leur facture, notamment<br />
pour le chauffage. D'une manière générale, les locataires font preuves d'une grande satisfaction,<br />
avec comme seule inquiétude, le vieillissement des clins de bois. La qualité environnementale<br />
apparaît alors comme une véritable plus-value.
Enveloppe :<br />
Les murs sont réalisés, en partie basse, en brique<br />
monomur (30 cm d'épaisseur, U=0,39 W/m².K)<br />
permettant d'assurer une bonne inertie thermique.<br />
La partie haute est réalisée en ossature bois<br />
limitant les ponts thermiques. L'isolation<br />
intérieure pour les murs en relation avec<br />
l'extérieur est d'une épaisseur de 155 mm de laine<br />
de bois compressée à forte densité (140 à 150<br />
kg/m 3 ). La dalle isolante ROCKSOL offre un R =<br />
3,5 m².K/W. L'isolation des plafonds <strong>du</strong> dernier<br />
niveau est composée d'une laine de roche d'une<br />
épaisseur de 300 mm.<br />
Source : Cd2e<br />
Les vitrages sont faiblement émissif avec remplissage argon (U g =1,1 W/m².K). Des volets roulants<br />
sont mis en place sur l'ensemble des baies. Le confort d’été est favorisé par, d’une part, la<br />
ventilation traversante possible grâce à la double exposition des logements, d’autre part, la<br />
limitation des apports solaires <strong>du</strong> fait de casquettes au sud-est et au sud ouest, et de l’isolation<br />
renforcée des parois opaques. Les apports de chaleurs sont ré<strong>du</strong>its ce qui limite les inconvénients<br />
liés à l’inertie faible sur le confort d’été.<br />
Insertion urbaine, qualité d'usage et<br />
aspects sanitaires<br />
CETE Nord-Picardie<br />
Le projet vise à requalifier le centre ville.<br />
La construction bois, bien qu'inhabituelle<br />
dans la région, se fond très bien dans<br />
l'environnement grâce à la proximité de<br />
la forêt.<br />
Le choix des matériaux s'est fait selon les<br />
critères suivants : la santé, le côté<br />
renouvelable des matières premières et la<br />
<strong>du</strong>rabilité des matériaux.<br />
Le bois est labellisé Programme for the<br />
Endorsement of Forest Certification.EFC.<br />
Source :<br />
Système énergétique pour le chauffage, l'eau chaude sanitaire et la ventilation :<br />
Chaudière collective gaz à condensation<br />
Ventilation mécanique de type hygro B<br />
Solaire thermique : 30 m²<br />
Panneaux photovoltaïques : 50 m² dont la pro<strong>du</strong>ction est reven<strong>du</strong>e à EDF<br />
Contact : Monsieur Clarys, Habitat 62/59, Tél. :03 20 00 81 00
HÔTEL D'AGGLOMÉRATION DE RENNES METROPOLE DANS L'ILLE ET VILAINE (35)<br />
Maîtrise d’ouvrage: Rennes Métropole; Architectes: P.Berger et J.Anziutti<br />
Date de livraison Juillet 2007<br />
Zone<br />
Situé à 2 stations de métro de la gare de Rennes en milieu urbain.<br />
géographique Zone climatique H2a, DJU trentenaire 2413<br />
Usage<br />
Bâtiment tertiaire à usage principalement de bureaux (<strong>du</strong> R+2 au R+6), avec un pôle de<br />
documentation, un espace d'exposition et la salle <strong>du</strong> conseil communautaire (RDC et 1 er<br />
niveau).<br />
Taille<br />
8 niveaux dont 2 sous-sols de 9000m² (stationnement et locaux techniques); SHON:<br />
19343 m²; surface utile: 12091 m² dont 7672 m² de bureaux<br />
Occupation Capacité de 550 personnes pour la partie bureaux (taux d'occupation actuel à 80%); 300<br />
places pour la salle <strong>du</strong> conseil (visiteurs+espace presse)<br />
Consommation 90,1 kWhep/m²shon/an (d'après les calculs RT2000)<br />
énergétique<br />
Coût de la 2791 € TTC/m² shon soit 54 Millions d'Euros TTC(travaux+maîtrise d'oeuvre)<br />
construction<br />
Isolation par l'extérieur et recherche de l'inertie thermique<br />
Une enveloppe isolée par l'extérieur (20cm de<br />
laine de verre pour les façades et mousse<br />
polyuréthane en toiture); un double vitrage<br />
associé à des menuiseries aluminium à rupture de<br />
ponts thermiques ainsi que des protections<br />
solaires extérieures.<br />
Un système chauffage associant un plancher<br />
chauffant et des centrales de traitement d’air<br />
(double flux avec échangeur) relié au réseau de<br />
chauffage urbain. Le bâtiment est partiellement<br />
climatisé.<br />
Un système de Gestion Technique Centralisé<br />
qui permet notamment de gérer les commandes<br />
d'éclairage, le report des consommations des<br />
différents postes. Les températures de consignes<br />
sont différentes suivant les usages (19°C pour les<br />
bureaux et 12°C pour les circulations)<br />
pose <strong>du</strong> plancher chauffant<br />
Une régulation thermique complexe<br />
Le confort thermique hivernal présente des hétérogénéités liées à la forme <strong>du</strong> bâtiment (100m de long sur<br />
12m de large selon un axe Nord/Sud, pour les 2 ailes contenant les bureaux). Malgré l’existence de 2 à 3<br />
piquages par niveau et par aile le réglage reste à affiner pour éviter les surchauffes au sud et sous chauffes<br />
au nord. Le confort d’été a été pris en compte par la recherche d'une forte inertie thermique <strong>du</strong> bâtiment<br />
(pas de faux plafond, revêtement en marbre au sol <strong>du</strong> RDC) et l'installation <strong>du</strong> plancher rafraîchissant et la<br />
surventilation nocturne. L'efficacité reste à confirmer à l’occasion d’un été chaud.<br />
Contact: P. Garel de Rennes Métropole<br />
CETE OUEST septembre 2008
Une structure béton, des façades largement vitrées, une recherche de l'inertie thermique<br />
L'ossature <strong>du</strong> bâtiment en béton, les dalles d'une forte épaisseur<br />
(32cm) et l’absence de revêtement de sol à effet thermique et/ou de<br />
faux plafond apportent une inertie lourde. L’inertie est augmentée<br />
par la présence d’allèges en béton (épaisseur 40cm) faites de deux<br />
parois séparées par un vide d'air ventilé par l'air intérieur des locaux.<br />
L'isolation par l'extérieur permet de limiter les ponts thermiques.<br />
Les façades largement vitrées (double vitrage 4/20/4 air) permettent<br />
de bénéficier des apports solaires ainsi que d'un bon éclairage<br />
naturel dans les bureaux. Les menuiseries en aluminium à rupture de<br />
ponts thermiques sont disposées au nu extérieur<br />
Des poteaux en bois (chêne) font office de brise soleil sur les<br />
façades. De plus, les baies sont équipées de stores extérieurs à<br />
lames orientables commandés depuis chaque bureau. Néanmoins, il<br />
n’y a pas de traitement des ponts thermiques <strong>du</strong>s à l’acrotère en<br />
plancher haut et à la liaison en plancher bas.<br />
Systèmes<br />
Une sous-station alimentée par le réseau de chauffage urbain (cogénération gaz/fioul) assure l’essentiel des<br />
besoins en chauffage <strong>du</strong> bâtiment par l’intermédiaire d’un plancher chauffant basse température. Un<br />
complément est fourni par l’intermédiaire des centrales de traitement d'air dans les bureaux. Les centrales<br />
de traitement d’air sont également alimentées par des batteries chaudes reliées à la sous station de<br />
chauffage. La salle <strong>du</strong> conseil est chauffée et climatisée uniquement par le réseau aéraulique..<br />
La climatisation, assurée par des batteries froides reliées au groupe froid, se limite à la salle <strong>du</strong> conseil, aux<br />
salles de réunions <strong>du</strong> rez-de-chaussée et <strong>du</strong> 1er étage, ainsi que quelques installations techniques. Les<br />
canalisations <strong>du</strong> plancher chauffant réservent la possibilité de faire circuler de l'eau froide pour rafraîchir le<br />
bâtiment en cas de forte chaleur grâce à un groupe de froid. L'éclairage artificiel est majoritairement réalisé<br />
de façon classique avec des tubes fluorescents (2 tubes 36Wpar bureau).<br />
Qualité d'usage et fonctionnement<br />
Le Système de Gestion Technique Centralisée gère et optimise le fonctionnement des équipements<br />
thermiques, des commandes générales de l’éclairage et permet un suivi des consommations par poste.<br />
Dans les bureaux, la consigne de température, à l'origine fixée à 19°C en période de chauffe a dû être<br />
relevée à 21°C pour un meilleur confort des utilisateurs. Elle est de 12°C pour les circulations et le hall<br />
d’accueil (avec un chauffage par plafond rayonnant électrique au niveau <strong>du</strong> poste d'accueil).<br />
En hiver la ventilation est arrêtée en dehors des heures d'ouverture. En été, le bâtiment peut être rafraîchit<br />
par surventilation nocturne (via le système de ventilation).<br />
L'éclairage des bureaux est géré par commande séparée et peut être coupé dans tout le bâtiment via la<br />
GTC en dehors des périodes d'ouverture. D'autre part la superficie des baies favorise largement l'éclairage<br />
naturel. La motorisation des stores située à l'extérieur, limite les ponts thermiques mais risque de générer<br />
des coûts de maintenance importants. En effet, l'intervention peut nécessiter le démontage des allèges et<br />
une intervention par nacelle.<br />
La salle <strong>du</strong> conseil située en position centrale <strong>du</strong> rez-de-chaussée possède un puits de lumière zénithal.<br />
L'inertie <strong>du</strong> couple plancher chauffant basse température/dalle béton in<strong>du</strong>it une latence lors des sollicitations<br />
liées aux variations météorologiques brusques (variation de 10°C sur 24h), ce qui peut générer une<br />
insatisfaction des utilisateurs, le complément, apporté par les CTA, limite ce désagrément.<br />
Consommations<br />
La consommation de chauffage s'élève à 35,7 kWhep/m² SHON /an et la consommation électrique à 53,4<br />
kWhep/m² SHON /an selon le calcul réglementaire.<br />
Les valeurs de la consommation réelle (postérieur à la période de mise en place) <strong>du</strong> bâtiment ne sont pas<br />
encore disponibles.<br />
Commentaires<br />
Les bureaux (de 13 à18 m² <strong>du</strong> R+2 au R+6) semblent apporter un environnement agréable <strong>du</strong> point de vue<br />
thermique et de la luminosité naturelle.<br />
Les deux premiers niveaux (partie publique et élus) offrent un environnement plus froid et moins lumineux,<br />
lié au choix des matériaux (ambiance minérale) et couleurs (sombres).<br />
Les retours sur les consommations seront instructifs à la vue de la forte superficie de baies de ce bâtiment.<br />
CETE OUEST septembre 2008
Maisons bioclimatiques Alyos & Energie + à Ensisheim et Kingersheim (Alsace)<br />
Conception et réalisation : . Alyos & Energie+ SARL<br />
Date de livraison 1999 à 2001<br />
Zone géographique Ensisheim (68) et Kingersheim (67) . Zone climat H1b, 300 m d'altitude DJU<br />
trentenaire 2969<br />
Usage<br />
10 maisons indivi<strong>du</strong>elles à Ensisheim et 1 à Kingersheim, logements sur 2 niveaux<br />
Taille<br />
Surface habitable de 105 m² (Ensisheim) et 138 m² (Kingersheim)<br />
Consommation<br />
énergétique<br />
Consommation tous usages mesurée en 2001 : 160 kWhep/m² SHON /an (dont 75<br />
kWhep/m² SHON /an de chauffage+ ECS)<br />
Coût de la construction 1 040 € HT/ m²<br />
Une forte utilisation des apports passifs alliée à une isolation thermique très importante<br />
Une enveloppe préfabriquée isolée par l'extérieur (40cm de<br />
polystyrène expansé) permettant une mise en oeuvre<br />
in<strong>du</strong>strielle. Limitation des ponts thermiques aux abouts de<br />
dalles et de refends, et à la jonction toiture façade. Une forte<br />
inertie et des occultations extérieures à lamelles métalliques<br />
permettent d'assurer le confort d'été.<br />
Mise en place des murs préfabriqués<br />
Capteurs géothermiques horizontaux<br />
Sources photos: Alyos & Energie+<br />
Utilisation de l'énergie solaire par pro<strong>du</strong>ction passive d'air<br />
chaud dans une double fenêtre placée en façade sud.<br />
Circulation de cet air par réseau de tubes dans le plancher<br />
haut, les murs de façade et le plancher bas.<br />
Utilisation de l'énergie <strong>du</strong> sol: capteurs géothermiques (à<br />
1,20m de profondeur) couplés sur une pompe à chaleur (eau<br />
glycolée/eau) pour l'eau chaude sanitaire et l'eau basse T°<br />
pour le complément de chauffage par le sol. Puits canadien<br />
couplé à une VMC double flux avec échangeur de chaleur.<br />
(tubes à 1,90m de profondeur), l'air neuf entre ainsi à 15°C.<br />
Une faible consommation d'énergie grâce aux apports gratuits <strong>du</strong> sol et <strong>du</strong> soleil<br />
Les performances énergétiques de ces maisons bioclimatiques ont été validées par des mesures sur<br />
site, révélant des consommations de chauffage faibles. Les murs préfabriqués représentent une<br />
solution intéressante pour intégrer une isolation performante et limiter, grâce à une mise en oeuvre<br />
soignée, les ponts thermiques. Il reste à vérifier que le système vitré de récupération de chaleur<br />
solaire ne pose pas de problème de confort en été.<br />
Contact :ALYOS & Energie+ Aire de la Thur - Route de Guebwiller – 68840 PULVERSHEIM<br />
Récupérer les apports gratuits et les conserver à l'intérieur <strong>du</strong> logement en hiver
Le principe général est de coupler une très forte inertie à des apports gratuits (sol et soleil), tout en<br />
conservant une grande facilité de mise en oeuvre (murs préfabriqués). La récupération thermique des<br />
apports solaires en utilisant l'air comme fluide pour les véhiculer est très efficace en hiver puisque la<br />
consommation de chauffage obtenue est faible, alors que la consigne de T° atteint souvent les 22°C là<br />
où elle a été mesurée. Le confort d'été est favorisé par la structure lourde des murs (isolés par<br />
l'extérieur) et par l'air frais <strong>du</strong> puits canadien, avec complément possible de la PAC pour le<br />
rafraîchissement (peu utilisé).<br />
Un niveau d'isolation remarquable<br />
A tous les niveaux de l'enveloppe, on retrouve une très forte<br />
isolation par l'extérieur qui permet de conserver les apports gratuits<br />
tout en éliminant les ponts thermiques:<br />
o Le sous-sol est en réalisation traditionnelle de béton plein mais<br />
bénéficie d'une isolation extérieure rapportée sur ses murs.<br />
o Le plancher sur cave est isolé en sous-face par des blocs de<br />
o<br />
coffrage en polystyrène expansé de 35 cm.<br />
Les murs extérieurs préfabriqués sont isolés par 40 cm de<br />
polystyrène expansé.<br />
o La toiture est en éléments composite polystyrène-plâtre de 40<br />
cm posés sur des pannes de bois traditionnelles.<br />
La mise en oeuvre soignée de tous ces éléments in<strong>du</strong>it que les<br />
performances basse énergie prévues sont bien au rendez-vous.<br />
Isolation des murs par l'extérieur<br />
Source: Alyos & Energie+<br />
Une multiplication de systèmes performants sur un même bâtiment<br />
Il est fréquent aujourd'hui de rencontrer dans un bâtiment l'un des<br />
équipements installés ici (géothermie, PAC...). En revanche, les mettre<br />
en oeuvre simultanément dans un bâtiment de 2000 était novateur:<br />
o Des capteurs géothermiques raccordés à une pompe à chaleur eau<br />
glycolée/eau de 800W pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire<br />
(ballon d'eau de 200 litres).<br />
o Un puits canadien couplé à une VMC double-flux qui permettent<br />
une double récupération de chaleur et une bonne qualité de l'air.<br />
Les tuyaux <strong>du</strong> puits canadien<br />
Source: Alyos & Energie+<br />
o<br />
Une double-fenêtre pour capter les radiations solaires, raccordée à<br />
un réseau de tubes placés dans les planchers haut, bas et les murs<br />
extérieurs pour faire circuler l'air chaud (cf les creux ronds dans la<br />
coupe <strong>du</strong> mur ci-dessus).<br />
Quelques données chiffrées sur les consommations d'énergie<br />
Un suivi des consommations a été effectué en 2000 sur les 10 maisons de Ensisheim, donnant les<br />
valeurs moyennes suivantes par m² de SHON:<br />
Chauffage : 20 kWhep/m².an<br />
ECS : 55 kWhep/m².an<br />
Chauffage+ECS: 75 kWhep/m².an<br />
Total tous usages: 160 kWhep/m².an<br />
Autres usages: 85 kWhep/m².an<br />
Même pour des logements de taille identique, il existe une dispersion importante des consommations<br />
avec un facteur 2 entre le logement le plus économe et le plus consommateur. Pour la maison de<br />
Kingersheim, le total tous usages pour 2007-2008 donne: 105 kWh/m² SHON .an<br />
Un pas de plus à faire sur les usages<br />
La consommation d'énergie pour l'ECS est assez élevée alors que l'eau chaude utilisée provient pour<br />
partie de la chaleur <strong>du</strong> sol. Le dimensionnement des capteurs n'est peut-être pas suffisant pour couvrir<br />
le chauffage+ECS. Les performances remarquables proposées par le bâtiment trouvent aussi leurs<br />
limites dans les comportements des personnes qui y vivent au quotidien: lorsque leur consommation<br />
est connue, les autres usages représentent entre 35 et 60% de la consommation globale <strong>du</strong> logement!<br />
Le fait que les occultations des doubles-fenêtre ne soient pas situées à l'extérieur pourrait occasionner
des surchauffes estivales, mais la présence <strong>du</strong> puits canadien permet de maintenir en été une situation<br />
confortable sans avoir besoin de climatiser. Le seul inconvénient dans cette pièce sud est ainsi de ne<br />
pas pouvoir bénéficier de lumière naturelle pendant l'été.
Grand Tissage à Bourgoin-Jallieu<br />
OPAC38<br />
Contact : Benoît JEHL (Animateur Environnement). Tél. : 04 76 20 50 74<br />
Rédacteur de la fiche : Jean-Alain MEUNIER (consultant d’Habitat & territoires conseil)<br />
Tél. : 01 40 75 78 81 – Mèl : ja.meunier@habitat-territoires.com<br />
Date de livraison Livraison en Novembre 2003 – Date de visite <strong>du</strong> site & photographies : 30/07/2008<br />
Zone géographique Région Rhône-Alpes – zone H1C Entre Lyon (69) et Grenoble (38), DJU 2007 : 2025<br />
Usages<br />
Taille<br />
Occupation<br />
Habitat résidentiel à vocation sociale et centre d’hébergement de club de rugby.<br />
3 509 m² de surface habitable dont 2 737 m² en logements (R+4) et 772 m² en foyer<br />
40 logements familiaux (8 T2 – 21 T3 – 8 T4 – 3 T5), 20 studios de 25 m² et une loge<br />
Ratios de consommations<br />
énergétiques (*)<br />
des logements uniquement<br />
Consommations chauffage et ECS [mesurées 2007] :<br />
Consommations d’électricité des usages communs :<br />
81 kWhep/m²shon/an<br />
17.5 kWhep/m²shon/an<br />
Coût des travaux (2003) Ensemble des travaux : 4 506 250 € HT, soit : 1 134 € HT/m²shon<br />
Les points forts de l’opération :<br />
Isolation répartie des murs de façade et pignons, des toitures-terrasses et des planchers bas,<br />
<br />
Inertie thermique avec planchers et refends en béton de forte épaisseur,<br />
Orientation <strong>du</strong> bâtiment de logements sociaux sud/sud-est, vérandas sur une partie des logements,<br />
Pro<strong>du</strong>ction eau chaude solaire et d’électricité photovoltaïque,<br />
<br />
Prise en compte de l’exploitation et <strong>du</strong> comportement des locataires (comité de gestion quadri-partite).<br />
Le point de vue de l’organisme :<br />
Cette opération de construction neuve de 40 logements locatifs sociaux et d’un centre d’hébergement de<br />
21 chambres a été réalisée dans le cadre de la politique de l’organisme en faveur <strong>du</strong> développement<br />
<strong>du</strong>rable et de son Agenda 21. L’objectif était de pro<strong>du</strong>ire un habitat de bonne qualité environnementale, tout<br />
en maîtrisant le couple «loyer+charges». La démarche HQE est principalement orientée vers la performance<br />
énergétique pour les usages thermiques, la maîtrise des consommations d’électricité et la valorisation des<br />
énergies renouvelables (solaire thermique et photovoltaïque). Le label HPE a été demandé et obtenu. Les<br />
performances thermiques obtenues sont ainsi entre 25 et 30% inférieures aux objectifs réglementaires. En<br />
référence à une opération similaire standard, le surcoût lié à la démarche HQE est estimé à 16% <strong>du</strong> montant<br />
des travaux. Pour faire face aux résultats décevant de la première année d’exploitation, un comité de<br />
gestion a été constitué par le personnel de l’organisme, le bureau d’études thermique, l’exploitant de<br />
chauffage et l’amicale des locataires, pour un travail périodique sur l’exploitation qui a con<strong>du</strong>it à la<br />
réalisation d’un guide d’utilisation pour les locataires.<br />
Des actions correctrices ont permis de ré<strong>du</strong>ire la consommation globale (40% plus faible que celle d’un<br />
immeuble classique de même surface).<br />
Les charges de chauffage et d’eau chaude sont plus élevées que prévues, <strong>du</strong> fait de niveaux de<br />
consommation beaucoup plus hautes que prévues (les charges sont néanmoins plus faibles de 17% par<br />
rapport à un immeuble classique). Les consommations d’électricité sont plus élevées que prévues, à cause<br />
notamment <strong>du</strong> fonctionnement permanent la nuit de l’éclairage extérieur (sécurité) et des performances des<br />
caissons de ventilation mécanique inférieures aux valeurs annoncées par le constructeur. Le maintien de<br />
l’efficacité énergétique passe obligatoirement par un suivi permanent <strong>du</strong> comportement des locataires et <strong>du</strong>
on fonctionnement des installations, incluant un accompagnement des entreprises de maintenance, des<br />
exploitants et des gestionnaires.<br />
(*) La SHON n’étant pas connue est estimée supérieure de 20% à la surface habitable.
Détail des travaux réalisés et performances énergétiques :<br />
• Isolation en façade et pignons : brique monomur de 37,5 cm<br />
• Isolation des toitures-terrasses : mousse de polyuréthane de 9 cm<br />
• Isolation des planchers bas : 12 cm de polystyrène expansé.<br />
• fenêtres : Menuiseries bois à double vitrage 4/12/4 peu émissif.<br />
Vérandas : sur les logements situés en façade sud-est.<br />
• Eau chaude solaire : Pro<strong>du</strong>ction solaire avec 60 m² de capteurs à<br />
45° orientés plein sud et stockage solaire de 3 000 litres.<br />
Pro<strong>du</strong>ction d’électricité photovoltaïque : 20 m² de capteurs en<br />
toiture inclinés à 45° (2,28 kWc).<br />
Ventilation : VMC hygroréglable « B » et caissons de VMC équipés<br />
de moteur à variation électronique de vitesse.<br />
Chauffage collectif avec chaudière à gaz à condensation (250 kW).<br />
Circulateurs de chauffage et de bouclage d’eau chaude à variation<br />
électronique de vitesse. Radiateurs à basse température équipés de<br />
robinets thermostatiques.<br />
• Exploitation chauffage et comportement des locataires :<br />
Dispositifs de suivi des consommations d’eau et d’énergie et comité<br />
de suivi associant bailleur, amicales de locataires, exploitant de<br />
chauffage et concepteur thermique. Guide d’usage pour les locataires.<br />
• Mesures de ré<strong>du</strong>ction des consommations électriques privatives et collectives : Équipement des<br />
logements de lampes fluocompactes renouvelées au changement de locataire. Éclairage intérieur des<br />
parties communes avec lampes fluocompactes et détecteurs de présence. Éclairage extérieur par<br />
luminaires avec lampes à vapeur de sodium pilotés par horloge et détecteur crépusculaire.<br />
Appréciation générale : La résidence est de bonne qualité en général, spécialement sur le plan thermique.<br />
Elle offre une amélioration significative <strong>du</strong> confort aux locataires. Le renforcement de l’isolation <strong>du</strong> bâti,<br />
l’installation d’équipements performants ont ainsi permis de diminuer les consommations d’énergie et de<br />
maîtriser les dépenses liées aux charges de chauffage et d’eau chaude sanitaire.<br />
Mais des problèmes<br />
concernant la qualité de<br />
la mise en œuvre ont été<br />
mis en évidence au<br />
niveau des menuiseries<br />
(infiltrations) et de la<br />
pose de l’isolation. Il ne<br />
s’agit pas de difficultés<br />
techniques<br />
spécifiquement liées aux<br />
solutions environnementales<br />
choisies, mais<br />
plutôt à un manque de<br />
professionnalisme des<br />
entreprises en charge de<br />
la mise en œuvre.<br />
Un an après la<br />
réception, une<br />
consommation de<br />
chauffage plus<br />
importante que prévue a<br />
été décelée. Une<br />
analyse par le concepteur a mis en évidence un mauvais réglage de la «courbe de chauffe», des défauts<br />
d’équilibrage hydraulique, une mauvaise gestion de la VMC et des comportements inadaptés des locataires.<br />
Les problèmes techniques liés au bâti ont été résolus à l’issue de la première année et les problèmes de
gestion de l’exploitation et d’adaptation <strong>du</strong> comportement des locataires sont résolus comme le montre le<br />
graphique ci-contre.<br />
La pro<strong>du</strong>ction solaire thermique est proche de la valeur prévue. L’économie de l’ordre de 30% sur une<br />
installation collective traditionnelle. Mais les consommations d’eau chaude restent plus élevées de 15%<br />
qu’en immeuble standard (34,5 contre 30 m 3 /logement en médiane nationale). La pro<strong>du</strong>ction photovoltaïque<br />
est supérieure de plus de 20% à la valeur prévue.
Groupe Henri Wallon – Saint Martin d’Hères OPAC 38<br />
Contact : Benoît JEHL (Animateur Environnement). Tél. : 04 76 20 50 74<br />
Rédacteur de la fiche : Jean-Alain MEUNIER (consultant d’Habitat & territoires conseil) Tél. : 01 40 75 78 81 – Mèl : ja.meunier@habitatterritoires.com<br />
Date de réhabilitation De 2004 à 2006 - construit années 1960 – Date de visite <strong>du</strong> site & photos : 30 juillet 2008<br />
Zone géographique<br />
Usages<br />
Taille<br />
Occupation<br />
Consommations énergétiques<br />
[selon arrêté 24 mai 2006]<br />
Coût des travaux<br />
(valeur 2004)<br />
Région Rhône-Alpes – Près de GRENOBLE (38) – DJU trentenaires : 2 835 (Zone H1c)<br />
Habitat résidentiel à vocation sociale<br />
27 611 m²habitable dont 3 025 m² nouvellement raccordés au réseau de chaleur urbain<br />
354 logements (1 tour R+10 de 41 logements, 5 barres R+4 à R+8 de 272 logements et 3 blocs<br />
R+2 et R+3 de 41 logements)<br />
Consommations chauffage et ECS (2003 – 2543 DJU) :<br />
198 kWhep/m²shon/an<br />
Consommations chauffage et ECS (2007 – 2495 DJU) : 109 kWhep/m²shon/an [-45%]<br />
Ensemble des travaux : 6 997 k€ HT, soit : 253 € HT/m²shab<br />
Fermetures balcons (270 vérandas) : 2 200 k€ HT, soit : 80 € HT/m²shab<br />
Isolation murs et toitures, menuiseries : 3 637 k€ HT, soit : 132 € HT/m²shab<br />
Eau chaude solaire : 276 k€ HT, soit : 10 € HT/m²shab<br />
Création sous-station : 173 k€ HT, soit : 6 € HT/m²shab<br />
Travaux divers : 14 k€ HT, soit : ~1 € HT/m²shab<br />
Total amélioration énergétique : 6 300 k€ HT, soit : 228 € HT/m²shab<br />
Les points forts de l’opération :<br />
Conception bioclimatique avec création de vérandas à la place des balcons situés au<br />
Sud et à l’Est.<br />
Mise en place de capteurs solaires pour le préchauffage de l’eau chaude contribuant<br />
également au chauffage.<br />
Isolation extérieure des façades et des pignons par 8 cm de polystyrène expansé et<br />
isolation renforcée des toitures-terrasses.<br />
Remplacement des menuiseries avec double vitrage et PVC sauf sur les baies<br />
équipées de vérandas où la menuiserie existante en simple vitrage a été conservée.<br />
Raccordement au réseau de chaleur urbain des immeubles à chauffage électrique<br />
mixte.<br />
Amélioration de la ventilation naturelle existante en hygroréglable.<br />
Le point de vue de l’organisme :<br />
Cette opération s’est inscrite dans le projet SUNRISE financé par un programme<br />
de recherche européen <strong>du</strong> 5° PCRDT. Le principal objectif était de ré<strong>du</strong>ire les<br />
charges de chauffage <strong>du</strong> groupe doté d’une installation de chauffage vétuste et<br />
déséquilibrée et d’un bâti médiocre.<br />
Le recours au chauffage solaire passif (vérandas) et actif (eau chaude solaire)<br />
s’est imposé comme solution complémentaire à une isolation renforcée des<br />
parois extérieures et à l’amélioration de la ventilation naturelle. Cette opération a<br />
permis de tester pour la première fois en France un procédé original d’ouverture<br />
des vitres <strong>du</strong> balcon (voir détail ci-contre à droite). Sur les trois bâtiments les
plus récents dotés de toitures en pente, des lumi<strong>du</strong>cs (tubes réfléchissants) ont été testés sur les derniers niveaux pour permettre la<br />
suppression de l’éclairage artificiel utilisé en journée (détail ci-contre à gauche).<br />
Détail des travaux réalisés et conséquences en matière d’efficacité énergétique :<br />
• Isolation par l’extérieur des façades :<br />
Isolation par l’extérieur en façade avec 8 cm de polystyrène expansé (R~2 m².K /W).<br />
• Isolation par l’extérieur des pignons :<br />
Isolation extérieure des pignons par 8 cm de laine de verre avec protection par bardage en<br />
tuile de terre cuite.<br />
• Traitement des ponts thermiques :<br />
Limitation des ponts thermiques par l’isolation des acrotères et <strong>du</strong> dessous des dalles de rezde-chaussée.<br />
• Isolation des toitures :<br />
Isolation des toitures-terrasses par 8 cm de polystyrène extrudé sous étanchéité.<br />
• Fermetures des balcons :<br />
Fermetures des balcons situés au Sud et au Sud-est par<br />
la mise en place de 270 vérandas créant un espace<br />
tampon et assurant le préchauffage de l’air neuf. Utilisation <strong>du</strong> procédé finlandais Lumon. Le<br />
soubassement fixe de 1m de haut est en vitrage feuilleté opalisé. La partie transparente est<br />
en verre feuilleté de 10 mm d’épaisseur. Les vitrages ne sont pas jointif pour laisser entrer l’air<br />
neuf. Dans plusieurs logements des sondes de températures ont permis de mesurer la<br />
température moyenne en hiver de la véranda. Elle est de 6°C vitrage fermé.<br />
• Remplacement des fermetures extérieures :<br />
Lorsqu’elles ne sont pas derrière une<br />
véranda, les fenêtres existantes ont été remplacées par des fenêtres en PVC<br />
équipées de double vitrage. Les autres n’ont pas été remplacées.<br />
• Pro<strong>du</strong>ction d’eau chaude solaire combinée :<br />
450 m² de capteurs solaires thermiques ont été installés pour la pro<strong>du</strong>ction<br />
d’eau chaude sanitaire, ainsi que pour le préchauffage <strong>du</strong> chauffage des<br />
logements. La ressource en énergie solaire non utilisée par la pro<strong>du</strong>ction<br />
d’eau chaude devient exploitable <strong>du</strong> fait de la ré<strong>du</strong>ction importante des<br />
déperditions liée à l’isolation renforcée. Les nouvelles conditions permettent,<br />
en effet, d’abaisser sensiblement la courbe de chauffe et rendent possible le<br />
préchauffage des retours <strong>du</strong> réseau secondaire, dont la température s’étage entre 25° et 35°. Le système de régulation a été<br />
adapté pour optimiser ce mode de fonctionnement.<br />
• Amélioration de la ventilation :<br />
La ventilation naturelle a été améliorée par la mise en place de bouches d’entrée d’air hygroréglables.<br />
• Création de sous-stations :<br />
Raccordement au réseau de chaleur urbain des deux bâtiments équipés de chauffage électrique mixte avec planchers chauffants.<br />
L’énergie thermique provenant <strong>du</strong> réseau de chaleur est pro<strong>du</strong>ite en partie par des énergies renouvelables (26% or<strong>du</strong>res<br />
ménagères et déchets agricoles et 7% bois de chauffage). Les échangeurs mis en place ont une puissance de 2 MW.<br />
• Travaux divers :<br />
Installation de 6 lumi<strong>du</strong>cs de 330 mm de<br />
diamètre et de 3 m de longueur permettant<br />
d’amener la lumière <strong>du</strong> jour dans les 6 escaliers<br />
des trois bâtiments « SAMAIN ». Automatisation<br />
des stores des logements orientés Ouest des<br />
bâtiments « SAMAIN » alimentés par des<br />
cellules photovoltaïques pour traiter le confort<br />
d’été.<br />
Appréciation générale :
Pour un investissement de 16 K€ HT par logement (valeur 2004), couvrant la totalité des champs d’intervention possible sur le bâti et<br />
en recourant à l’énergie renouvelable sur la pro<strong>du</strong>ction d’eau chaude, il a été possible de ré<strong>du</strong>ire de 45% les consommations de<br />
chauffage et d’eau chaude.<br />
D’autres gains sont probables sur la con<strong>du</strong>ite de l’installation secondaire (régulation plus performante, optimisation des réglages) et sur<br />
l’assistance à une meilleure attitude de la part des locataires sur l’utilisation des vérandas et de la ventilation, comme de la ré<strong>du</strong>ction<br />
des températures intérieures (guide pour les locataires, conseils personnalisés).
Groupe Surieux ECHIROLLES OPAC 38<br />
Contact : Benoît JEHL (Animateur Environnement). Tél. : 04 76 20 50 74<br />
Rédacteur de la fiche : Jean-Alain MEUNIER (consultant d’Habitat & territoires conseil)<br />
Tél. : 01 40 75 78 81 – Mèl : ja.meunier@habitat-territoires.com<br />
Fin de la réhabilitation Juillet 1999 - construit en 1966 – Date de visite <strong>du</strong> site & photographies : 30 juillet 2008<br />
Zone géographique Près de GRENOBLE (38), zone climatique H1c, DJU trentenaires : 2835<br />
Usages<br />
Taille<br />
Occupation<br />
Habitat résidentiel à vocation sociale<br />
39 082 m² shab et 46 898 de m² shon (shon inconnue estimée à 120% de la shab)<br />
505 logements (4 bâtiments de R+5 à R+10)<br />
Consommations énergétiques<br />
[selon arrêté <strong>du</strong> 24 mai 2006]<br />
Consommations chauffage et ECS (2007 – 2408 DJU) :<br />
122 kWh ep /m²shon/an<br />
Ensemble des travaux : 1 530 k€ HT, soit : 41 € HT/m²shab<br />
Coût des travaux<br />
(valeur 1999)<br />
Honoraires : 273 k€ HT, soit : 7 € HT/m²shab<br />
Pro<strong>du</strong>ction d’eau chaude solaire : 631 k€ HT, soit : 17 € HT/m²shab<br />
Pro<strong>du</strong>ction photovoltaïque : 82 k€ HT, soit : 2 € HT/m²shab<br />
Autres travaux thermiques : 543 k€ HT, soit : 14 € HT/m²shab<br />
Les points forts de l’opération :<br />
Mise en place de capteurs solaires pour le préchauffage de l’eau chaude.<br />
<br />
Installation d’une pro<strong>du</strong>ction électricité photovoltaïque.<br />
Isolation thermique des pignons.<br />
Isolation thermique en sous-face de planchers.<br />
Remplacement des menuiseries avec double vitrage et PVC.<br />
<br />
Fermeture des loggias.<br />
Le point de vue de l’organisme :<br />
Cette opération s’est inscrite dans le cadre d’une opération de<br />
Développement Social des Quartiers (DSQ). Le programme<br />
européen THERMIE a permit de centrer l’opération sur la<br />
récupération de l’énergie solaire sous ses deux formes thermique<br />
pour la pro<strong>du</strong>ction d’eau chaude et photovoltaïque pour la pro<strong>du</strong>ction d’électricité. L’électricité pro<strong>du</strong>ite a été<br />
utilisée, dans un premier temps, pour les usages communs d’électricité faute d’accord sur la convention de<br />
rachat d’électricité, puis reven<strong>du</strong> à la régie d’électricité de Grenoble après la finalisation de contrats de rachat<br />
plus favorables. Parallèlement, une opération d’amélioration et de rénovation traditionnelle a été entreprise :<br />
isolation thermique des pignons, reprise des menuiseries et fermeture des loggias.
Détail des travaux réalisés et conséquences en matière d’efficacité énergétique :<br />
• Pro<strong>du</strong>ction d’eau chaude solaire :<br />
Installation de 4 champs de panneaux solaires thermiques de 705 m² inclinés de<br />
43° et orientés plein sud. Ils assurent le réchauffage de l’eau chaude sanitaire et<br />
participent à la compensation des pertes de bouclage. Le stockage est assuré par<br />
cinq ballons dont le volume total est de 42 m 3 . Ils sont situés en sous-station en<br />
sous-sol des immeubles. L’appoint est effectué par un échangeur alimenté par le<br />
réseau de chaleur urbain. L’installation est suivie par un système de télégestion.<br />
• Pro<strong>du</strong>ction d’électricité photovoltaïque :<br />
Installation de 3 champs de capteurs photovoltaïques d’une surface totale de 95<br />
m². Ils sont installés verticalement sur un pignon orienté plein sud. La puissance crête maxi est de 9,9 kWc.<br />
L’énergie électrique est convertie en 220 V alternatif par six on<strong>du</strong>leurs. Les premières années, l’énergie<br />
pro<strong>du</strong>ite a servi à alimenter en électricité les parties communes de l’immeuble attenant. Le contrat de<br />
revente d’électricité a pu être finalisé et, depuis deux ans, l’électricité est maintenant réinjectée sur le réseau<br />
de distribution publique.<br />
L’installation est suivie par un système de télégestion.<br />
Les performances ont été mesurées la première année d’exploitation. La pro<strong>du</strong>ction totale s’est élevée à :<br />
5 990 kWh pour une irradiation totale de 925 kWh/m².<br />
• Remplacement des fenêtres existantes : Elles ont été remplacées par des fenêtres en PVC équipées de<br />
double vitrage. Les loggias situées au sud ont été fermées.<br />
• Travaux d’isolation thermique : Isolation des pignons, des sous faces de planchers bas selon les exigences<br />
de l’époque.<br />
Appréciation générale :<br />
Le système de pro<strong>du</strong>ction<br />
thermique solaire permet d’assurer<br />
le préchauffage de l’eau chaude<br />
sanitaire.<br />
Le taux de couverture solaire de<br />
43% annoncé ne représente que :<br />
26 kWh/m 3 , sur des besoins<br />
théoriques de : 59 kWh/m 3 . Sur les<br />
deux dernières années, la<br />
pro<strong>du</strong>ction solaire thermique<br />
mesurée a été de 354 MWh (2006)<br />
et de 364 MWh (2007). Si l’on se<br />
réfère à un ratio couramment utilisé<br />
pour un réseau de chaleur de 90<br />
kWh thermique pour réchauffer un<br />
m3 d’eau, le taux de couverture doit être ramené à : 28% pour intégrer les pertes de la boucle d’eau chaude.Les<br />
autres travaux d’amélioration de l’efficacité énergétique sont trop ponctuels et réalisés sans objectif affirmé de<br />
renforcement des performances énergétiques. Les travaux ont été réalisés selon les standards d’une époque où<br />
le baril de pétrole était de l’ordre 10 à 20 $ (2001). La valeur de : 122 kWh ep /m² shon obtenue en 2007 pour le
chauffage et l’eau chaude se situe dans les standards de performances de logements des années 1960<br />
réhabilités thermiquement.<br />
Les résultats sont donc relative-ment modestes (122 kWh ep /m² shon contre une valeur médiane <strong>du</strong> parc social de<br />
140 kWh ep /m ² shon). Mais les investissements ne sont que de 1,5 k€ 1999 par logement, contre une estimation de 15<br />
à 20 k€ 2008 /logement pour réaliser une réhabilitation thermique complète.
1 à 6, square Jean-Pierre TIMBAUD - 93000 MONTREUIL<br />
Office Public de l’Habitat MONTREUILLOIS<br />
Date réhabilitation 2001 – Immeuble livré en 1969 – Date de visite <strong>du</strong> site & photographies : 16 mai 2008<br />
Zone géographique Nord-est de Paris – Opération en ZUS à Montreuil – Quartier La Noue DJU trentenaires : 2636.<br />
Usages Habitat résidentiel à vocation sociale. Immeuble RJ+RC+4. Les niveaux rez-de-jardin et rezde-chaussée<br />
sont occupés par des activités commerciales ou socioculturelles. Les 4 niveaux<br />
supérieurs sont occupés par des locataires de l’OPH.<br />
Taille Six entrées d’immeubles sur six niveaux dont quatre utilisés en logements.<br />
Occupation 52 logements locatifs de 4500 m² de surface habitable (SHON estimée : 5 400 m²).<br />
2 niveaux occupés par des activités annexes (SHON = 2 200 m²)<br />
Consommations<br />
énergétiques (*)<br />
Consommations chauffage (2003 – DJU : 2308) : 83 kWhep/m²shon/an [-37% sur 2000 pour<br />
2255 DJU] (Selon arrêté <strong>du</strong> 6 mai 2006)<br />
Coût de la Ensemble des travaux :<br />
77,5 € HT/m² SHAB<br />
réhabilitation Dont : Isolation par l’extérieur : 45 € HT/m² SHAB<br />
Fermetures extérieures : 20 € HT/m² SHAB<br />
Fermetures balcons (partiel) : 8 € HT/m² SHAB [98 €/logements traités]<br />
VMC hygro-réglables (partiel) : 0,5 € HT/m² SHAB [6 €/logements traités]<br />
Création sous-station : 4 € HT/m² SHAB<br />
(*) L’immeuble traité appartient à un ensemble raccordé à une même sous-station avant travaux : la contribution de l’immeuble avant travaux<br />
est estimée à 33% des consommations de chauffage. Les consommations sont fortement influencées par l’occupation aléatoire des activités<br />
annexes.<br />
Les points forts de la réhabilitation :<br />
Une isolation par l’extérieur en<br />
bardage avec laine de verre<br />
de 10 cm (façades et<br />
pignons).<br />
Le remplacement des<br />
fermetures extérieures par des<br />
fermetures en PVC avec<br />
double vitrage faiblement<br />
émissif et lame d’Argon.<br />
La fermeture des balcons sur une travée (partiel :<br />
4 logements concernés).<br />
La mise en place d’une ventilation hygro-réglable en<br />
remplacement de la VMC traditionnelle (partiel).<br />
La création d’une sous-station propre à l’immeuble<br />
traité pour permettre l’adaptation aux nouveaux besoins de l’immeuble.<br />
Le point de vue de l’organisme :<br />
La réhabilitation con<strong>du</strong>ite dans le cadre <strong>du</strong> projet européen «Regen Link» a permis d’aller au-delà des<br />
pratiques habituelles de la réhabilitation en logement social et d’obtenir ainsi des résultats dans l’ensemble<br />
conformes aux attentes de l’organisme. Notamment, il a été possible de ré<strong>du</strong>ire les charges locatives grâce<br />
à une ré<strong>du</strong>ction<br />
de 30% <strong>du</strong> poste de fourniture de chauffage [poste R1] et de contribuer ainsi à la ré<strong>du</strong>ction des émissions<br />
de CO² (76 tonnes de CO² économisés chaque année). Le confort des locataires a été sensiblement<br />
amélioré avec la ré<strong>du</strong>ction des effets de paroi froide, et, pour certains d’entre eux, grâce à l’adjonction d’une<br />
surface de vie supplémentaire avec la fermeture des balcons qui sont utilisés, en mi-saison, pour<br />
agrémenter leur environnement (pots de fleur, ver<strong>du</strong>re). Pour l’organisme, le changement a été positif avec<br />
l’amélioration de l’image de l’organisme auprès de ses partenaires, avec les autres actions menées sur le<br />
thème <strong>du</strong> Développement <strong>du</strong>rable. Compte-tenu d’une capacité d’investissement limité certains traitements<br />
n’ont pu être réalisés sur l’ensemble de l’immeuble (vérandas) ou ont été reportés (toiture et planchers bas).<br />
La complexité technique <strong>du</strong> réseau de distribution de l’eau chaude sanitaire n’a pas permis de réaliser<br />
d’intervention efficace sur ce poste.<br />
Détail des travaux réalisés et conséquences en matière d’efficacité énergétique - avis d’expert :<br />
• Isolation par l’extérieur :<br />
Description : L’isolation des pignons et des façades est réalisée par l’extérieur avec 10 cm de laine de<br />
verre et la protection de l’isolant est assurée par un bardage à base de matériaux recyclés.
Avis : Compte tenu de l’existence d’éléments de façade présentant une saillie importante et,<br />
probablement d’une volonté architecturale, la protection par bardage est fortement éloignée de la façade<br />
initiale générant ainsi des surcoûts élevés <strong>du</strong> système d’accrochage de l’isolant à la façade et,<br />
entraînant une forte augmentation des épaisseurs de tableau des fenêtres dont les conséquences sont<br />
décrites ci-dessous.<br />
• Remplacement des fermetures extérieures :<br />
Description : Les fenêtres existantes ont été remplacées par des fenêtres en PVC équipées de doubles<br />
vitrages avec revêtement à faible émissivité ré<strong>du</strong>isant les émissions de chaleur par rayonnement et<br />
disposant d’une lame d’Argon afin de ré<strong>du</strong>ire les déperditions par con<strong>du</strong>ction de la lame de gaz entre les<br />
deux vitres.<br />
Avis : Cette disposition innovante à l’époque des travaux est devenue aujourd’hui la norme en<br />
réhabilitation.<br />
• Fermetures des balcons :<br />
Description : Une colonne de 4 balcons de 2 m² situés en saillie et constitués d’une simple dalle en<br />
béton et d’un garde-corps métallique ont été habillés sur les trois faces d’une protection vitrée amovible :<br />
fenêtres vitrées battantes sur les petits cotés et fenêtre vitrée coulissante avec une partie battante sur le<br />
grand côté. La structure de support de l’ensemble est métallique et permet de recouvrir l’extrémité de<br />
dalle des balcons.<br />
Avis : Les gains de ce dispositif sont de natures diverses :<br />
o Captage de l’énergie solaire reçue sur une surface de 5 m² par logement utilisée pour<br />
réchauffer l’air neuf entrant (bouche d’entrée d’air de 30 m3/h), à la condition que les ouvrants<br />
<strong>du</strong> balcon ne soient pas ouverts : un cas constaté lors de la visite, mais en fin de période de<br />
chauffage). Partie non négligeable de l’énergie solaire per<strong>du</strong>e par le masque généré par la tour<br />
R+16 situé au sud-est de la colonne de balcons traités.<br />
o Espace tampon permettant de limiter les déperditions de la porte-fenêtre <strong>du</strong> séjour, et des<br />
parois opaques insérée entre espace fermé et séjour sous réserve d’un comportement adapté<br />
<strong>du</strong> locataire.<br />
o Traitement partiel <strong>du</strong> pont thermique important généré par le balcon en saillie se comportant en<br />
radiateur de 4 m² de surface d’échange.<br />
Mais, la contribution de ce dispositif qui ne concerne que 5% des surfaces chauffés et l’impact - même<br />
s’il est significatif -, ne peut se déterminer sur les consommations globales mesurées.<br />
De plus, les gains à attendre en situation favorable doivent être minorés – ici - :<br />
o d’une part, par la présence d’une tour R+16, située au sud-est de la façade sud générant une<br />
ombre portée (voir photos de façade en page 1) sur le quart de la façade sud pendant environ<br />
4h (temps de balayage de l’ombre sur l’ensemble de la façade),<br />
o d’autre part, par l’épaisseur très importante des tableaux de fenêtres (~ 50 cm) limitant<br />
fortement l’apport lié à l’ensoleillement lorsque le soleil est haut (mi-saison) et lorsqu’il présente<br />
un angle élevé par rapport à la perpendiculaire à la façade sud, donc en début et fin de journée.<br />
• Ventilation hygro-réglable :<br />
Description : Remplacement des bouches d’extraction par des bouches hygro-réglables, mais<br />
uniquement sur une seule colonne de 4 logements.<br />
Avis : La contribution de ce dispositif qui ne concerne que 5% des volumes chauffés est non mesurable.<br />
• Création d’une sous-station :<br />
Description : Un piquage sur le secondaire <strong>du</strong> chauffage urbain a été réalisé pour indivi<strong>du</strong>aliser la<br />
con<strong>du</strong>ite <strong>du</strong> chauffage. Une vanne 3 voies permet de réguler indépendamment le chauffage en fonction<br />
de la température extérieure. Le réseau de l’immeuble traité est équipé d’un sous-compteur d’énergie<br />
thermique utilisé pour la répartition des charges de chauffage.<br />
Avis : Compte tenu de la ré<strong>du</strong>ction sensible des déperditions, cet équipement permettant de baisser la<br />
courbe de chauffe parait indispensable à l’obtention des performances atten<strong>du</strong>es. Le constat fait la<br />
première année d’une température élevée (23°C) dans les logements démontre que ce dispositif n’est<br />
pas suffisant et devrait être complété systématiquement par un calcul de l’équilibrage hydraulique et une<br />
modification systématique de l’équilibrage des vannes de réglage des radiateurs afin d’adapter leur<br />
émission aux nouvelles déperditions.<br />
• Exploitation <strong>du</strong> chauffage :<br />
Description : L’immeuble est alimenté par le réseau de chaleur de Bagnolet- Montreuil alimenté par un<br />
mix fuel-charbon. Le primaire <strong>du</strong> réseau de chauffage urbain est exploité par la société ELYO pour le<br />
compte de la SCBM. Le secondaire est géré par la régie de chauffage de l’Oph (service interne en<br />
charge de l’exploitation).<br />
Avis : L’augmentation des tarifs de l’énergie justifie l’augmentation <strong>du</strong> personnel d’exploitation –<br />
notamment sur le réseau secondaire - afin de mieux maîtriser les niveaux des températures intérieures.
Le gain potentiel est supérieur à 20% pour ramener la température moyenne de 23°C à 20°C à<br />
comparer au 25% obtenus sur les consommations de chauffage avec un investissement de 185 .000 €.<br />
Avis général : Le manque de financement a con<strong>du</strong>it à reporter certains travaux ou à les limiter a quelques<br />
logements. Cet état de fait ne permet malheureusement pas de tirer tous les enseignements de cette opération.<br />
Contact : Alain BESCOU (responsable technique de l’OPH Montreuillois). Tél : 01 49 20 36 03<br />
Rédacteur de la fiche : Jean-Alain MEUNIER (consultant senior d’Habitat & territoires conseil)<br />
Tél. : 01 40 75 78 81 – Mèl : ja.meunier@habitat-territoires.com
Lycée Jean Jaurès à Saint-Clément de Rivière dans l'Aude (34)<br />
Maîtrise d'ouvrage : Conseil Régional <strong>du</strong> Languedoc-Roussillon<br />
Maître d'œuvre : Agence Pierre Tourre<br />
Bâtiment d'enseignement<br />
D (principe architectural de<br />
« boîte » également<br />
adopté pour les bâtiments<br />
A, B et C)<br />
Plan <strong>du</strong> site (hors logements<br />
situés plus au Nord<br />
Date de livraison Septembre 2003 (2006 pour les bâtiments hors programmes E et F)<br />
Zone géographique<br />
Usage<br />
Taille<br />
Occupation<br />
Zone d'activité au nord <strong>du</strong> village de Saint-Clément de Rivière.<br />
Terrain de 5 hectares au sommet d'une colline de garrigue et de pin avec vue<br />
sur le Pic Saint Loup.<br />
DJU trentenaire : 1774<br />
Le site comporte des bâtiments d'enseignement (bâtiments A à F), de<br />
restauration, un internat, un bâtiment de sport, un bâtiment de services de<br />
maintenance et des logements de fonction.<br />
Les bâtiments A, B, C, et D, l'internat et les logements de fonction sont à deux<br />
niveaux. Tous les autres bâtiments sont de plain pied.<br />
Surfaces : SHON de 15000 m² et SU de 11418 m².<br />
Le lycée accueille près de 1400 élèves, proche de sa capacité maximale<br />
d'accueil. 10% d'entre eux sont logés sur place en internat.<br />
Consommation énergétique En 2007 tous usages confon<strong>du</strong>s : 2072 MWh EP /an soit 138 kWh EP /m² SHON /an<br />
Coût de la construction<br />
21.740.000 € HT soit 1450 € HT/m² Shon<br />
Des solutions pour la ventilation, l'éclairage naturel et la maîtrise des déperditions thermiques<br />
<br />
<br />
Un système de ventilation naturelle original s'inspirant <strong>du</strong> « puits<br />
provençal » : la ventilation des bâtiments d'enseignement B, C, D, E et F<br />
est naturelle. L'air circule au travers d'un double plancher en béton puis<br />
est évacué par des tourelles avec registres motorisés asservis à la<br />
température et au vent.<br />
Une exploitation optimisée de l'éclairage naturel : l'orientation nordsud<br />
des bâtiments d'enseignement, l'importance des surfaces vitrées,<br />
l'utilisation d'étagères à lumière, les « casquettes » au rez-de-chaussée,<br />
l'éclairage en second jour des classes par des édicules vitrés sont autant<br />
d'éléments qui contribuent à une diffusion homogène de l'éclairage naturel<br />
et au confort toutes saisons.<br />
Des enveloppes bâties contribuant à la maîtrise des déperditions<br />
thermiques : les bâtiments occupés en permanence (logements de fonction<br />
et internat) sont isolés par l'extérieur au bénéfice d'une bonne inertie thermique et de ponts thermiques ré<strong>du</strong>its.<br />
Les bâtiments d'enseignement sont isolés par l'intérieur mais l'isolation n'est pas interrompue par les<br />
cloisonnements. Les fenêtres sont en aluminium à rupture de pont thermique.<br />
Description <strong>du</strong> système de ventilation
Le système de ventilation naturelle <strong>du</strong> lycée Jean Jaurès a été mis en place<br />
dans les salles de classes des bâtiments B, C, D, E et F. Ailleurs ce système<br />
ne pouvait être mis en place notamment en raison des fonctions abritées<br />
(cuisine, salles de sciences, locaux fumeurs, ...).<br />
L'air neuf est intro<strong>du</strong>it en sous-face des préaux (en sous-face des vides<br />
sanitaires dans le cas des bâtiments E et F) et circule dans un double<br />
plancher (béton et bac acier collaborant) avant de déboucher dans les classes<br />
au travers de grilles au sol disposées le long des fenêtres. Puis il est aspiré<br />
dans les circulations via des caissons acoustiques et extrait par des tourelles<br />
à hélices de type Edmonds uniquement activées par le vent.<br />
Le débit d'air est régulé par des registres asservis au système de Gestion<br />
Technique <strong>du</strong> Bâtiment (GTB) en fonction de la vitesse <strong>du</strong> vent uniquement.<br />
Les élèves considèrent les salles comme étant particulièrement fraîches en<br />
hiver, notamment celles exposées au Nord. Ce problème dû au<br />
dysfonctionnement des registres qui ne répondaient pas à la GTB aurait été<br />
résolu.<br />
En période chaude, les simulations affichent un écart de température par rapport à l'extérieur compris entre 3 et<br />
6°C. Le rafraîchissement est perçu comme étant efficace.<br />
Enveloppe des bâtiments<br />
A l'exception de la salle de restauration qui dispose d'une structure<br />
métallique, les autres bâtiments ont une structure en béton armé. Les<br />
logements de fonction et l'internat comportent une isolation extérieure.<br />
En revanche les bâtiments d'enseignement sont moins bien traités. L'isolation<br />
est intérieure (type « Pregyroche » 9+1). Leurs toitures sont isolées par 12<br />
cm de polystyrène et les planchers disposent une isolation périphérique de<br />
6cm d'épaisseur sur 1,2m. Les menuiseries aluminium sont disposées au nu<br />
intérieur. Mais surtout les débords en béton des bâtiments A, B, C et D<br />
constituent d'importants ponts thermiques, augmentent les déperditions et les<br />
consommations énergétiques pour le chauffage.<br />
U murs 0,39<br />
U toit 0,27<br />
U menuiseries extérieures 2,4<br />
K moyen (RT 88) 0,49<br />
U bât réf (RT2000) externat -11%<br />
U bât réf (RT2000) internat -14%<br />
Éclairage naturel<br />
Un des objectifs visé par le maître d'ouvrage a été d'obtenir un facteur de lumière <strong>du</strong> jour de 1,8%, plus que<br />
suffisant en climat méditerranéen. L'obtention de cette performance ne s'est pas faite au détriment <strong>du</strong> fond des<br />
salles qui bénéficie d'un éclairement naturel satisfaisant ne nécessitant pas d'éclairage artificiel d'appoint.<br />
L'homogénéité de l'éclairement a été obtenue par l'utilisation d'étagères à lumière disposées sur les façades<br />
exposées au Sud et par des édicules vitrés sur les deux faces éclairant les circulations et indirectement les<br />
salles de classes à l'étage.<br />
Toutefois l'installation de rideaux laisse penser qu'il y a des risques d'éblouissement en saison froide.<br />
Consommation d'énergie<br />
Les consommations d'énergie (en kWh EP /m² SHON /an) relevées sur factures en 2007 et réparties par nature<br />
d'énergie sont de 79 pour le gaz et 59 pour l'électricité soit un total de 138 kWh EP /m² SHON /an.<br />
La consommation de gaz comprend le chauffage et la pro<strong>du</strong>ction d'ECS mais aussi l'alimentation des<br />
équipements de cuisine de la restauration. En réalité, les mesures effectuées en 2005 révèlent une<br />
consommation de chauffage de 39 kWh EP /m² SHON /an et celle pour la pro<strong>du</strong>ction d'ECS de 21 kWh EP /m² SHON /an .<br />
La consommation de chauffage paraît particulièrement remarquable, y compris par rapport aux réalisations<br />
récentes. Toutefois la prudence est de mise dans l'interprétation des chiffres parce qu'il existe une fluctuation<br />
assez importante entre la consommation de gaz entre 2005 (79 kWh EP /m² SHON /an) et 2007 (60 kWh EP /m² SHON /an).<br />
La pro<strong>du</strong>ction d'ECS solaire en appoint dans les logements et l'usage généralisé de lampes basse<br />
consommation asservies à la GTB et à des détecteurs de présence contribuent à ré<strong>du</strong>ire la consommation<br />
d'énergie.<br />
Contact<br />
Gestionnaire <strong>du</strong> lycée, M. Tallangrand<br />
Tél : 04.67.63.61.50
Groupe scolaire Ludovic Massé à Perpignan dans les Pyrénées-Orientales (66)<br />
Maître d'ouvrage : Ville de Perpignan<br />
Maître d'œuvre : Jaume Freixa et Philippe Pous<br />
Date de livraison Été 1996<br />
Zone géographique<br />
Usage<br />
Taille<br />
Occupation<br />
Quartier périurbain de la porte d'Espagne au sud de Perpignan.<br />
L'opération a été réalisée sur une terrain de 1,2 Ha dans un souci de<br />
valorisation <strong>du</strong> site (zone mi-rurale mi-urbaine avec vue sur le Canigou).<br />
DJU trentenaire : 1571<br />
Enseignement primaire et maternelle<br />
Groupe scolaire constitué d'une école maternelle de 4 classes et d'une école<br />
primaire de 8 classes. La quasi totalité de l'établissement est de plain pied.<br />
Surfaces : SHON de 2580 m² et SU de 2342 m² (1820 m² de classes)<br />
Capacité d'accueil de 300 élèves.<br />
Consommation énergétique La consommation d'énergie est exclusivement électrique<br />
Exprimée en kWh EP /m² SHON /an :<br />
En 2005 : 158,80 ; En 2006 : 139,45 ; En 2007 : 102,68<br />
Coût de la construction<br />
10,3 MF HT (hors VRD et espaces verts) soit 610 € HT/m² SHON<br />
Des solutions pour l'éclairage naturel et le confort thermique<br />
<br />
<br />
Une utilisation optimale de l'éclairage naturel : Tous les<br />
espaces sans exception bénéficient de l'éclairage naturel en<br />
particulier grâce à l'utilisation de puits de lumière ou de sheds<br />
(éclairage en second jour des locaux d'enseignement).<br />
Les locaux d'enseignement sont orientés Nord-Sud et Est ce<br />
qui est favorable aux apports de lumière naturelle.<br />
Un confort thermique soigné : L'enveloppe constituée de<br />
doubles murs et d’un cloisonnement en béton plein bénéficie<br />
d’une inertie lourde. Le plancher rayonnant électrique permet<br />
une température d'ambiance homogène et le préchauffage de<br />
l'air neuf évite les courants d'air froid. La combinaison des deux<br />
améliore le confort thermique.
Une enveloppe à forte inertie thermique<br />
L'enveloppe de l'établissement repose sur le principe <strong>du</strong> double mur. Elle est constituée de l'intérieur vers<br />
l'extérieur d'un mur porteur en béton, d'une isolation, d'un lame d'air et d'un parement de brique autoporteur.<br />
L'utilisation d'une enveloppe à forte inertie thermique est associée à l'utilisation de cloisons et murs de refends<br />
lourds dans une approche globale de régulation thermique. En particulier, la limitation des apports solaires<br />
associée à l’inertie lourde, assurée par les murs et les planchers en béton, permettent d’écrêter les pics de<br />
chaleur et de garantir un bon confort thermique en été.<br />
Une utilisation optimale de l'éclairage naturel<br />
Le Groupe scolaire Ludovic Massé est particulièrement<br />
remarquable par son exploitation de l'éclairage naturel. Des<br />
puits de lumière sont utilisés aussi bien dans certains locaux<br />
de la maternelle que dans des locaux aveugles habituellement<br />
éclairés artificiellement. Ici les sanitaires sont éclairés par des<br />
puits de lumière qui bien que de dimensions limitées (un<br />
carreau de faux-plafond 60x60) semblent suffisants par temps<br />
ensoleillé.<br />
Les locaux d'enseignement bénéficient d'un double apport en<br />
lumière naturelle, par les façades et second jour par des sheds recouvrant les<br />
circulations ce qui est de nature à améliorer l'homogénéité de l'éclairage.<br />
Toutefois des rideaux ont été mis en place après réception dans les salles<br />
d'enseignement exposées au Nord, probablement pour éviter un<br />
éblouissement possible.<br />
Afin de limiter le recours à l’éclairage artificiel celui-ci est asservi au système<br />
de gestion technique centralisée.<br />
Des stores brise-soleil relevables et à lames orientables permettent de gérer les apports de lumière naturelle<br />
et les apports solaires.<br />
Un choix de chauffage d'appoint par le sol<br />
Le chauffage est assuré par deux systèmes complémentaires reliés à une GTC : l’air neuf pour l’hygiène est<br />
pris en façade et préchauffé par des ventilo-convecteurs (batterie électrique) et un plancher rayonnant<br />
électrique. Ce dernier est constitué d'un isolant incompressible, d'un câblage électrique et d'une chape<br />
d'enrobage de 6 cm d'épaisseur.<br />
Le plancher rayonnant électrique est mis en marche aux heures creuses le matin avant l'occupation des<br />
locaux et ponctuellement l'après-midi si le besoin se fait sentir. Ce fonctionnement est, a priori, contestable sur<br />
le plan de l'efficacité énergétique. D'une part, la faible épaisseur de la chape d'enrobage laisse penser que sa<br />
capacité d'accumulation de chaleur est insuffisante. D'autre part, il faut gérer la contrainte <strong>du</strong> décalage entre<br />
les heures creuses et la période optimale de restitution de chaleur lorsque les locaux sont occupés.<br />
La maîtrise d'œuvre précise cependant que « ce n'est pas tant l'inertie de l'émetteur qui fait effet de<br />
déphasage mais l'inertie lourde d'un bâtiment à ossature béton ».<br />
En tenant pour acquis le respect des températures de consigne (régulation par GTC), il faudrait vérifier si le<br />
chauffage direct ne serait pas plus efficace sur le plan énergétique que le fonctionnement actuel<br />
vraisemblablement dicté par des préoccupations tarifaires.<br />
Consommation d'énergie<br />
L'énergie consommée est exclusivement électrique. L'électricité est principalement consommée par les<br />
ventilo-convecteurs (puissance installée : 62 kW), le plancher chauffant (puissance installée : 150 kW), la<br />
pro<strong>du</strong>ction d'ECS, les équipements de restauration (chaîne froide), l'éclairage et les autres usages<br />
(bureautique, ...). La consommation moyenne sur les trois dernières années est de 133,54 kWh EP /m² SHON /an<br />
constitue une performance remarquable pour un bâtiment avec chauffage par effet Joule.<br />
Précisons que cette performance est atteinte malgré la présence d'un mur de plusieurs mètres de long à<br />
ossature métallique et remplissage par pavés de verre, justifié d'un point de vue architectural, mais présentant<br />
d'importants ponts thermiques.<br />
Reste qu'il serait intéressant de connaître le gain énergétique et économique que pourrait apporter l'utilisation<br />
<strong>du</strong> plancher rayonnant électrique en chauffage direct.<br />
Contact<br />
Mairie de Perpignan<br />
Jean-Philippe Loubet, responsable <strong>du</strong> service Mission d'économie d'énergie<br />
Tél : 04.68.66.31.98
Bâtiment Salvatierra à Rennes dans l'Ille et Vilaine (35),<br />
Maîtrise d’ouvrage : Coop de Construction ; Architecte : M Barrier<br />
Date de livraison Octobre 2001<br />
Zone géographique<br />
Situé au Nord Ouest de Rennes, dans la zone d'aménagement concerté<br />
Beauregard Zone climatique H2a, DJU trentenaire 2413<br />
Usage<br />
Résidentiel neuf composé de 43 logements à caractère social<br />
Taille 6 niveaux: garage au sous sol, logements R+5; SHAB: 3100 m², shon : 3869<br />
m².<br />
Occupation<br />
Les logements sont occupés en permanence.<br />
Consommation<br />
énergétique<br />
184 kWhep/m²shon/an. Selon les mesures effectuées par l'INSA de<br />
Rennes (120 kWhep/m²shon/an prévus par le programme CEPHEUS)<br />
Coût de la construction<br />
1020€ HT par m² Shab (travaux et honoraires) soit 835 euros HT/m²shon<br />
<br />
<br />
<br />
Forte isolation, inertie et étanchéité à l'air de l'enveloppe <strong>du</strong> bâtiment<br />
Une enveloppe isolée par l'extérieur (mur de<br />
bauge 50cm d'épaisseur au Sud sinon<br />
isolation par 20 cm de laine de chanvre). La<br />
pièce de vie principale de chaque appartement<br />
est orientée au Sud.<br />
Le système chauffage aéraulique est<br />
réalisé par une VMC double flux avec<br />
échangeur relié à une batterie à eau chaude<br />
alimentée par le réseau de chauffage urbain.<br />
Des chauffages d'appoint électriques<br />
complètent ce système.<br />
La maîtrise des usages et mise en œuvre:<br />
une attention particulière a été apportée à<br />
l'étanchéité à l'air <strong>du</strong> bâtiment. Une<br />
coopérative d'achat de matériel de classe<br />
énergétique performante a été crée afin de<br />
limiter les consommations des ménages.<br />
détail bauge devant refend<br />
Une consommation dépassant les objectifs en hiver mais un bon confort d'été<br />
Jugée globalement satisfaisant, le confort thermique <strong>du</strong> bâtiment présente néanmoins des hétérogénéités.<br />
En hiver, la température de soufflage de la ventilation limitée à 18°C entraîne l'utilisation d'appoints<br />
électriques, dégradant la consommation en énergie primaire <strong>du</strong> bâtiment.<br />
En été, la présence de protections solaires extérieures, l'inertie des matériaux choisis et leur épaisseur (50<br />
cm de bauge au Sud sur les quatre premiers niveaux) autorise un bon confort (27°C mesurés dans les<br />
appartements des quatre premiers niveaux au plus fort de la canicule de 2003). L’épaisseur de 50 cm<br />
permet de déphaser les pics de chaleurs sur plusieurs jours jusqu’à 12 jours.<br />
Contact : M Croc Coop de construction<br />
Enveloppe<br />
Bâtiment en R+5 implanté selon un axe Est Ouest présentant de larges ouvertures sur les pièces de vie<br />
principales toutes orientées au Sud.<br />
CETE OUEST septembre 2008 1/2
La structure générale <strong>du</strong> bâtiment est réalisée en béton banché (voiles de 20 cm d’épaisseur entre<br />
logements et voile de 18 cm à l’intérieur des logements) et planchers intermédiaires avec dalle en béton<br />
armé.<br />
L'isolation et l'inertie des quatre premiers niveaux de la façade Sud sont assurés par une constitution des<br />
murs en bauge (blocs manufacturés constitués d'argile et de paille, de 50 centimètres d'épaisseur 70 cm de<br />
haut et 60 à 100 cm de long pour un poids de l'ordre de 600 kg; U=0,75W/m²K). Les autres façades à<br />
ossature bois intègrent un isolant composé de 20 cm de laine de chanvre, matériau également utilisé pour<br />
l'isolation de la toiture et <strong>du</strong> plancher bas sur sous sol (selon la même épaisseur).<br />
A part les 4 premiers niveaux de la façade Sud, les faces extérieures des murs sont protégées par des<br />
bardages bois ou composite bois ciment. Les parements intérieurs sont faits de placoplan (cloison de 5 cm<br />
constituée de deux plaques de plâtre et d’une structure alvéolaire de carton).<br />
Afin d’éviter les pertes par infiltration, l’accent est mis sur une étanchéité à l'air élevée de l’enveloppe<br />
garantie par une démarche associant des mesures en cours de chantier et en fin de chantier, avec une<br />
détection des fuites et leur correction (reprise de joints mastic…)<br />
Les baies sont équipées de menuiseries bois et de double vitrage peu émissif à lame d’argon.<br />
Système énergétique pour le chauffage, la ventilation d’hygiène et l'eau chaude sanitaire<br />
Les pertes de chaleur <strong>du</strong>es au système de ventilation sont limitées grâce à la récupération de chaleur sur<br />
l’air extrait via un échangeur d'un rendement de 80%. Le chauffage est assuré par brassage d’air. L'air est<br />
réchauffé en un point par le réseau de chaleur urbain, basé sur l'incinération des déchets.<br />
La recherche d’une inertie forte et la conception bioclimatique (forte inertie des murs en bauge au Sud et<br />
protections solaires créés par les balcons des quatre premiers niveaux de cette même façade) <strong>du</strong> bâtiment<br />
doivent permettre de s’affranchir de la climatisation.<br />
L’eau chaude sanitaire est assurée en priorité par des capteurs solaires placés sur la partie sud de la toiture.<br />
Cette installation a été dimensionnée pour fournir environ 50 % des besoins d’eau chaude sanitaire (ECS).<br />
Elle se compose de 80 m2 de capteurs, complétés par l'appoint de la sous-station reliée au réseau de<br />
chaleur urbain.<br />
Qualité d’usage et de fonctionnement<br />
Les logements vont <strong>du</strong> F2 au F6 <strong>du</strong>plex (au 4 et 5 ème étages) pour des superficies allant de 46 à 117 m².<br />
Il ressort que le comportement thermique <strong>du</strong> bâtiment en hiver est hétérogène d'un appartement à un autre,<br />
voire d'une pièce à l'autre au sein d'un même appartement. Ceci est lié à l'orientation de l'appartement voire<br />
à son taux d'étanchéité à l'air et/ou le système de chauffage à air (les <strong>du</strong>plex sont ainsi défavorisés avec des<br />
inerties différentes entre les niveaux et une moins bonne étanchéité). L'ambiance thermique nécessite ainsi<br />
un complément réalisé par des chauffages d'appoint électriques.<br />
Un effort particulier a été fait pour maîtriser la consommation d’électricité liée à l'équipement des foyers,<br />
notamment en créant une coopérative d'achat de matériel de classe énergétique performante.<br />
D'autre part, selon une majorité d'occupants les gaines de chauffage véhiculent et pro<strong>du</strong>isent des nuisances<br />
sonores.<br />
La consommation<br />
Sur la période octobre 2002 - octobre 2003, la consommation d’énergie relevée pour le chauffage s’élève à<br />
41,2 kWh ep /m² shon (consommation et pertes réseau), ce qui, bien qu'étant supérieur aux objectifs <strong>du</strong><br />
programme CEPHEUS (15kWh/m²/an), demeure inférieur aux consommations standards pour des<br />
bâtiments de logements collectifs.<br />
Les DJU sur la saison sept 2002- juin 2003 s’élèvent à 2047 pour 2413 DJU trentenaires.<br />
Pour la même période, la consommation d’énergie relevée pour l’électricité est de 109 kWh ep /m²shon. Celleci<br />
se répartit de manière équivalente entre les parties communes et les logements.<br />
Commentaires<br />
L'isolation par l'extérieur permet de ré<strong>du</strong>ire les ponts thermiques et, associée à une bonne étanchéité à l'air<br />
<strong>du</strong> bâtiment, limite les déperditions énergétiques.<br />
La forme <strong>du</strong> bâtiment permet d'optimiser les apports solaires. Néanmoins elle in<strong>du</strong>it des longueurs de<br />
réseaux de distribution hydrauliques et aérauliques qui, associées à un calorifugeage insuffisant engendrent<br />
des pertes thermiques conséquentes.<br />
La consommation électrique élevée dans les parties communes s'explique par le fonctionnement des<br />
ventilateurs <strong>du</strong> système de chauffage aéraulique par VMC double flux. (20 kWh/m²/an)<br />
Concernant les habitants, l’utilisation d’appareils ménagers économiques a été favorisée par création d’un<br />
groupement d’achat. De plus, les ménages ont été sensibilisés aux économies d'énergies grâce à des<br />
campagnes de communications.<br />
CETE OUEST septembre 2008 2/2
Maison à Saturargues dans l'Hérault (34)<br />
Maître d'ouvrage : Famille Martin-Savary<br />
Maître d'œuvre : Xavier Belhomme<br />
le<br />
Date de livraison Septembre 1995<br />
Zone géographique<br />
Usage<br />
Taille<br />
Occupation<br />
Consommation énergétique<br />
Coût de la construction<br />
Zone pavillonnaire de Saturargues à 20 km au Sud-Ouest de Nîmes<br />
DJU trentenaire : 1774<br />
Résidentiel neuf<br />
Bâtiment sur deux niveaux<br />
SHON : 148 m² ; Surface habitable : 125 m²<br />
Famille de quatre personnes<br />
Consommation moyenne sur cinq ans estimée à 67,6 kWh EP /m²/an<br />
99 092 € TTC (hors VRD et espaces verts) soit 545 € HT/m² SHON<br />
Description générale de la maison<br />
A l'exception <strong>du</strong> garage isolé par l'intérieur et qui fait également<br />
office de bureau, la maison est isolée par l'extérieur. Les murs<br />
sont constitués de l'intérieur vers l'extérieur d'une en<strong>du</strong>it plâtre,<br />
d'aggloméré creux de 20 cm avec isolation extérieure<br />
polystyrène de 60mm et en<strong>du</strong>it hydraulique monocouche.<br />
Globalement les ouvrants sont bien dimensionnés et permettent<br />
une gestion équilibrée des apports solaires ou de lumière<br />
naturelle en toutes saisons. En particulier, la façade Nord<br />
comporte des fenêtres de taille plus ré<strong>du</strong>ites (par exemple 80cm<br />
de hauteur au lieu de 1,10 m) dans un soucis de moindre<br />
déperditions.<br />
La maison associe un puits climatique et une serre orientée sud<br />
pour assurer partiellement un chauffage et un refroidissement<br />
passif. Le fonctionnement type consiste en été, à souffler<br />
directement l’air <strong>du</strong> puits canadien dans le logement tandis que<br />
la serre est largement ventilée. En hiver, l’air passe <strong>du</strong> puits<br />
canadien vers la serre avant d’être soufflé dans le logement (cf<br />
illustrations ci-contre extraites <strong>du</strong> rapport « Qualité<br />
environnementale des bâtiment en Languedoc-Roussillon »<br />
réalisé par l'Agence Méditerranéenne de l'Environnement.)<br />
La maison dispose également de capteurs solaires (4 m²) et de<br />
panneaux solaires (15 m²), tous disposés en toiture. Ces<br />
derniers ont été raccordés en 2008 alors que les capteurs<br />
existent depuis l'origine et alimentent un chauffe eau à appoint<br />
électrique, fait remarquable pour l'époque.<br />
Vue sur l'angle Sud-<br />
Ouest<br />
(terrasse exposée<br />
Ouest)
Système de chauffage<br />
Le chauffage est assuré par une cheminée centrale à récupérateur d'air chaud au rez-de-chaussée avec<br />
appoint par des convecteurs électriques et l'air préchauffé par le « puits canadien ». La cheminée diffuse sa<br />
chaleur au rez-de-chaussée et à l'étage. L'air préchauffé par le « puits canadien » est soufflé dans la serre<br />
puis dans les chambres à l'étage par une ventilation mécanique située en combles per<strong>du</strong>s. Les débits de<br />
soufflage sont de l'ordre de 28 m 3 /h en régime moyen soit rapporté au volume des chambres un peu plus de 1<br />
volume/h. La ventilation est régulée en fonction de la température relevée par 7sept sondes réparties dans lee façon<br />
puits, la serre, sur la façade Nord et les locaux de vie). Elle peut et également être gérée manuellement. si le besoin s'en<br />
Renouvellement hygiénique de l'air<br />
Le renouvellement hygiénique de l'air est censé être assuré par le système de ventilation <strong>du</strong> puits canadien.<br />
Mais celui-ci ne comporte pas d'extraction à l'exception de la hotte de la cuisine. Le système fonctionne donc<br />
en surpression et l'évacuation d'air vicié se fait uniquement par les défauts d'étanchéité. Il est donc à craindre<br />
que le renouvellement d'air ne soit pas suffisant.<br />
La question <strong>du</strong> renouvellement hygiénique de l'air paraît moins critique en été <strong>du</strong> fait de l'ouverture des<br />
fenêtres, de la porte fenêtre donnant sur la terrasse et <strong>du</strong> lanterneau faisant office de tirage thermique dans la<br />
serre.<br />
En l'absence d'éléments de mesure précis, en particulier sur l'étanchéité de l'enveloppe, il n'est pas possible<br />
de se prononcer de façon catégorique sur le respect des exigences des règles d'hygiène.<br />
Gestion thermique d'hiver<br />
En hiver le fonctionnement <strong>du</strong> dispositif de puits canadien suscite quelques interrogations sur son bénéfice<br />
tant sur le plan <strong>du</strong> confort thermique que celui de l'efficacité énergétique en raison de ce qui suit :<br />
- il y a des pertes calorifiques dans la serre en raison d'infiltrations, notamment par une grille d'aération<br />
donnant directement sur l'extérieur et par l'ouverture de la porte de la serre pour l'entretien des plantes ;<br />
- le système consomme de l'énergie en faisant appel à une ventilation mécanique ;<br />
- la serre ne dispose que d'une simple vitrage alors qu'un double vitrage aurait minimisé les déperditions ;<br />
- le tube PVC <strong>du</strong> puits canadien est enterré à 1m alors qu'il devrait être enterré à au moins 1,5m mais il a fallu<br />
composer avec une sous-sol en roche très <strong>du</strong>re ;<br />
- une maison voisine forme un masque sur la serre ce qui ré<strong>du</strong>it les apports solaires.<br />
Gestion thermique d'été<br />
En été le puits canadien est une vraie source de confort car l'air ne transite pas par la serre et toute forme<br />
d'infiltration est évitée. Le gain estimé est de 2 à 5 °C.<br />
La chaleur accumulée dans la serre est évacuée via une ouverture qui fait office de tirage thermique mais ses<br />
dimensions paraissent ré<strong>du</strong>ites (55cmx78cm) pour être réellement efficace.<br />
On remarque que deux chambres ont des fenêtres donnant sur la serre mais également sur l'extérieur ce qui<br />
permet de les aérer sans récupérer la chaleur de la serre.<br />
Consommation d'énergie<br />
Le soufflage de l'air préchauffé, les convecteurs, l'eau chaude sanitaire font appel à l'électricité mais de<br />
manière partielle pour l'eau chaude sanitaire pro<strong>du</strong>ite aussi grâce à un système solaire en toiture dit « à<br />
éléments séparés », comprenant un ballon électro-solaire de 300 litres et des capteurs Clipsol de type « Héliotoiture<br />
» installés au Sud (4 m²). La consommation électrique moyenne relevée au cours des cinq dernières<br />
années est 1665 kWh/an. Rapporté à la surface hors œuvre nette on obtient : 29 kWh EP /m²/an.<br />
Les capteurs solaires couvrent en totalité les besoins en ECS en moyenne six mois de l'année (d'avril à mai).<br />
La consommation de chauffage comprend également le chauffage au bois, à savoir 4 stères par an. La<br />
consommation a été estimée à 5720 kWh/an 1 soit 38,65 kWh EP /m²/an.<br />
La consommation totale est donc estimée en moyenne sur les cinq dernières années à 67,65 kWh EP /m²/an ce<br />
qui constitue une bonne performance pour l'époque et même aujourd'hui.<br />
Il faut toutefois relativiser ce chiffre. D'abord parce que le comptage des stères est aléatoire suivant la coupe<br />
<strong>du</strong> bois. Ensuite parce que les 5720 kWh de consommation de bois (1430 kWh par stère) se situent dans la<br />
fourchette basse des chiffres affichés dans la certification NF bois chauffage 2 . Dans le cas le plus défavorable<br />
(bois à faible puissance calorifique intérieur) la consommation totale serait de 83 kWh EP /m²/an. En outre il faut<br />
prendre en considération le fait que le confort apparaît un peu juste pour des occupants plus sensibles que les<br />
hôtes ce qui pourrait signifier que le chauffage est peu sollicité.<br />
Contact<br />
M. Savary, Tél : 04.67.86.02.90<br />
1 Source : rapport « Qualité environnementale des bâtiment en Languedoc-Roussillon » réalisé par l'Agence Méditerranéenne de l'Environnement<br />
2 L'étiquette de certification NF bois de chauffage affiche suivant les essences de bois et leur taux d'humidité des chiffres variant de 1250 à 2000<br />
kWh/stère ce qui dans le cas présent représente 33,78 kWh EP/m²/an à 54 kWh EP/m²/an.<br />
http://www.ctba.fr/document_pro<strong>du</strong>it/REFERENTIEL%20NF%20BOIS%20DE%20CHAUFFAGE.pdf
Réhabilitation <strong>du</strong> bâtiment D de la cité universitaire Vert-Bois<br />
à Montpellier dans l'Hérault (34)<br />
Maître d'ouvrage : CROUS de Montpellier, Maître d'œuvre : Archivolt Architecture<br />
Date de livraison 2003<br />
Zone géographique<br />
Usage<br />
Le bâtiment D fait partie d'un bloc de 6 bâtiments<br />
résidentiels identiques construits à la fin des années<br />
60. Cet ensemble est situé à proximité d'un site boisé<br />
classé.<br />
DJU trentenaire : 1774<br />
Logements étudiants<br />
Taille Bâtiment sur quatre niveaux, SHON : 2300 m²<br />
Occupation<br />
Consommation énergétique<br />
Coût de la construction<br />
Occupation toute l'année.<br />
104 studios de 15 m², 8 T2 de 20 m² et 8 T2 de 25 m²<br />
Absence de comptage par bâtiment à ce jour.<br />
1 681 490 € HT y compris installation solaire<br />
thermique (panneaux, ballons) : 39 214 € HT<br />
et installation solaire photovoltaïque : 28 295 € HT.<br />
Coût au m² : 730 € HT/m² SHON<br />
Le bâtiment D de la cité universitaire de Vert-Bois<br />
comme point de départ d'une politique de développement <strong>du</strong>rable<br />
La cité universitaire Vert-Bois a vu le jour à la fin des années soixante. Compte tenu de la vétusté des<br />
bâtiments et l'évolution des besoins en matière de logements, le CROUS de Montpellier a entamé une vaste<br />
campagne de rénovation accompagnée par une politique de développement <strong>du</strong>rable. La restructuration <strong>du</strong><br />
bâtiment D de la cité universitaire Vert-Bois réalisée en 2003 a été le point de départ de mise en oeuvre de<br />
cette politique.<br />
Les travaux ont porté sur la transformation de 166 chambres de 10 m² en 120 appartements de plus grande<br />
taille (104 studios de 15 m², 8 T2 de 20 m² et 8 T2 de 25m²) avec pour objectif l'amélioration <strong>du</strong> confort<br />
thermique, de la gestion de l'eau et de l'énergie.<br />
Il a été décidé d'avoir recours à l'énergie solaire par la mise en place de capteurs solaires pro<strong>du</strong>isant pour<br />
partie l'eau chaude et par la mise de panneaux photovoltaïques dont l'électricité est consommée sur place.
Amélioration de la performance énergétique et <strong>du</strong> confort thermique des usagers<br />
Il n'existe pas de comptage de consommation<br />
d'énergie par bâtiment mais uniquement pour<br />
l'ensemble <strong>du</strong> site. Mais sachant qu'à l'époque sur les<br />
sept bâtiments <strong>du</strong> site six étaient identiques au<br />
bâtiment D, en répartissant la consommation relevée<br />
en 2000 au prorata <strong>du</strong> nombre de bâtiment on obtient<br />
une estimation approchante des consommations <strong>du</strong><br />
bâtiment D. Il s'avère que les consommations étaient<br />
particulièrement élevées, notamment en chauffage.<br />
Consommation <strong>du</strong> bâtiment D avant travaux<br />
Usages Énergie consommée Consommation en<br />
kWh EP/m²/an<br />
Chauffage Gaz 214<br />
Eau chaude Gaz 83<br />
Autres usages dont<br />
éclairage<br />
Électricité 83<br />
Total 380<br />
La surconsommation d'énergie liée au chauffage s'expliquait principalement par l'absence totale d'isolation <strong>du</strong><br />
bâtiment et les équipements de chauffage vétustes (chaudières, réseau).<br />
Il faut garder à l'esprit que s'il y a économies d'énergie, elles sont en partie imputables au nombre d'occupants<br />
probablement en diminution en raison <strong>du</strong> passage de 166 chambres à 120 appartements.<br />
Amélioration de l'isolation <strong>du</strong> bâtiment<br />
Afin de remédier au problème d'isolation <strong>du</strong> bâtiment les murs ont été isolés par l'extérieur (10 cm de laine de<br />
roche). Cette disposition permet d'améliorer les performances énergétiques et le confort thermique<br />
(suppression de l'effet de paroi froide, meilleure inertie thermique pour le confort d'été). Un autre avantage<br />
significatif dans la perspective d'agrandissement des logements est l'absence de perte de surface intérieure<br />
par rapport à une isolation intérieure. La toiture et la sous-face <strong>du</strong> plancher sur vide sanitaire ont aussi été<br />
isolés (15 cm en toiture). Toutefois il n'y a pas de retour d'isolation <strong>du</strong> les acrotères.<br />
Des menuiseries PVC à double vitrage peu émissif ont remplacé les menuiseries existantes à simple vitrage.<br />
Elles sont toutefois posées au nu intérieur.<br />
Amélioration <strong>du</strong> système de chauffage et de ventilation<br />
Le chauffage se fait par radiateurs.<br />
Une des deux chaudières a été remplacée par une chaudière haute performance, l'autre ayant été conservée<br />
pour un appoint ponctuel. La régulation <strong>du</strong> chauffage se faisait auparavant sur la totalité <strong>du</strong> bâtiment,<br />
indépendamment de l'exposition des façades. Il existe désormais une régulation par façade qui se matérialise<br />
par deux réseaux de chauffage, l'un desservant la façade nord et l'autre la façade sud afin de tenir compte des<br />
apports solaires différents.<br />
La ventilation naturelle a été remplacée par une ventilation simple flux hygroréglable.<br />
Utilisation des énergies renouvelables :<br />
Eau chaude solaire :<br />
La consommation liée à la pro<strong>du</strong>ction d'eau chaude<br />
sanitaire a été diminuée principalement grâce au<br />
remplacement de la chaudière et la mise en place<br />
d'une installation solaire thermique. 42 m² de capteurs<br />
solaires sont disposés en toiture doivent en théorie<br />
pro<strong>du</strong>ire près des deux tiers des besoins annuels en<br />
énergie pour l'eau chaude sanitaire (47,7 MWh/an de<br />
besoins estimés par logiciel de simulation; 29,7<br />
MWh/an d'apports solaires).<br />
Capteurs thermiques et stockage solaire<br />
Photovoltaïque :<br />
La consommation électrique a pu être diminuée par la généralisation des équipements basse consommation<br />
(luminaires, réfrigérateurs) et l'utilisation de 31 m² de panneaux solaires disposés verticalement sur la façade<br />
Sud. En effet le courant pro<strong>du</strong>it (3,5 MWh/an) est consommé sur place via un on<strong>du</strong>leur et doit, en théorie,<br />
couvrir 20% des besoins d'électricité pour l'éclairage.<br />
Gestion de l'éclairage<br />
Si globalement le confort visuel est perçu comme satisfaisant par les<br />
occupants, la gestion de l'éclairage naturel est néanmoins perfectible. Les<br />
volets roulants opaques ne permettent pas de mo<strong>du</strong>ler les apports de<br />
lumière naturelle et la végétation grimpante qui devait participer au confort<br />
d'été peine à remplir cette fonction faute d'une croissance satisfaisante.<br />
Contact<br />
Responsable patrimoine de la cité universitaire Vert-Bois, M. Valageas<br />
Tél : 04.67.41.50.17
Ces dernières années, les préoccupations environnementales ont incité de nombreux maîtres d’ouvrage à réaliser des bâtiments qui visent une très faible consommation<br />
énergétique. Une fois en fonctionnement ces bâtiments atteignent-ils les performances atten<strong>du</strong>es ? Quelles sont les clés de la réussite ? A l’inverse quels sont les points<br />
d’achoppement ? D’une façon générale, quels sont les enseignements à retenir ?<br />
Ces questions sont traitées dans cette étude menée par le Centre Scientifique et Technique <strong>du</strong> Bâtiment (CSTB). Dans cette optique, 28 opérations tertiaires, d’habitat<br />
collectif et indivi<strong>du</strong>el ont été analysées sur l’ensemble <strong>du</strong> territoire métropolitain.<br />
www.prebat.net