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Bureau passif, sept ans de performance

Hubert d 'Erceville

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POINT DE VUE

Philippe Mucchielli 
Directeur du Cnidep (Chambre de métiers et de l'artisanat de Meurthe-et-Moselle)  

« Un cas pratique qui a une très forte fonction pédagogique »
« Exemplaire, expérimental et novateur, ce bâtiment suscite beaucoup d'intérêt de la part des architectes ou des jeunes entrepreneurs du bâtiment qui cherchent des projets innovants. Les élèves des lycées professionnels viennent aussi le visiter pour comprendre en pratique ce qu'ils étudient en théorie. Pour tous, c'est un cas d'école, un cas pratique qui a une importante fonction pédagogique. C'est une réussite dont nous sommes très fiers. Depuis sept ans, il fonctionne sans soucis. En revanche, et comme pour tout bâtiment passif, les occupants doivent impérativement être informés de son mode de fonctionnement et respecter quelques règles indispensables. Il s'agit principalement de maintenir l'étanchéité du bâti, comme de ne pas laisser le sas d'entrée ouvert trop longtemps, fermer les fenêtres, faire attention à toutes les fuites d'air, etc. Le froid a un fort pouvoir de propagation: il s'infiltre plus vite en hiver que la chaleur en été. »

ÉQUIPEMENTS SPÉCIFIQUES

 A

 B

 C

La façade sud est dotée de trois panneaux solaires thermiques Sonnenkraft SK500 verticaux de 2,5 m² chacun (A). Cette production de calories, associée à une pompe à chaleur de 11 kW reliée à deux puits géothermiques de 85 mètres de profondeur suffisent à couvrir tous les besoins en chauffage du bâtiment (B). L'eau chaude est stockée dans un ballon accumulateur stratifié Ökocell de Fröling (C) .

La production électrique est assurée par 40 m² de cellules photovoltaïques Soprasolar orientées au sud et intégrées au système d’étanchéité bitumineuse couvrant la toiture.

 D

 E

La ventilation provient d'un appareil Systemair à double flux avec récupération de chaleur par échangeur à roue. L'air circule dans les caissons installés au plafond. L'air chaud est soufflé et aspiré dans chaque pièce via des bouches situées en hauteur des murs (D , E).

Face à l’ouest, le sas d’entrée est un point faible. En hiver, le bâti se refroidit vite si les deux portes restent ouvertes trop longtemps. C’est particulièrement notable lorsque des groupes entrent dans le bâtiment.

Bureau passif, sept ans de performance

ALe bâtiment passif a reçu le prix Lorraine Qualité environnement en 2009 pour ses innovations de conception.

© Cnidep

Conçu selon les principes d'analyse du cycle de vie (ACV), ce bâtiment tertiaire fait figure de pionnier. Après sept ans d'utilisation, il répond toujours aux objectifs qui lui sont assignés.

1. Programme - Couvrir les 14 cibles HQE, et plus encore

Ce n'est pas parce qu'une construction n'a ni label ni certificat qu'elle n'est pas performante. La preuve : pensé dès 2003, édifié en 2008-2009 à Laxou (54) par le Centre national d'innovation pour le développement durable et l'environnement dans les petites entreprises (Cnidep), ce bâtiment tertiaire passif est l'un des premiers à avoir mis en œuvre les critères d'analyse du cycle de vie (ACV). Sur un seul niveau de 366 m² (Shon), il accueille sept bureaux de 12 à 17 m² (47 postes de travail), un espace d'exposition, une grande salle de réunions, un hall d'entrée et des espaces techniques. Même s'il respecte les quatorze cibles du référentiel haute qualité environnementale (HQE), il n'en possède pas le certificat. Cela pour des raisons économiques. « Nous avons choisi de nous en passer préférant investir dans la qualité des équipements et des matériaux la dizaine de milliers d 'euros nécessaires pour être certifié », justifie Philippe Mucchielli, directeur du Cnidep. 

Paradoxe : le projet est tellement innovant qu'il a reçu, en 2009, le prix Lorraine Qualité environnement attribué par la présidente nationale de l'association HQE. Ressentis visuel, physique ou olfactif font partie des critères Le Cnidep a donc établi ses propres règles à partir du référentiel HQE pour réaliser un bâtiment performant en termes de confort, de qualité de l'air, avec des matériaux biosourcés et une faible dépense énergétique (géothermie, chauffe-eau solaire et panneaux photovoltaïques). Confort visuel, luminosité, ressenti physique et perception olfactive font aussi partie de la démarche. Ce que ne prennent pas forcément en compte les labels ou certificats classiques de type BBC (bâtiment basse consommation) ou Bepos (bâtiment à énergie positive), qui, la plupart du temps, se focalisent sur un élément de confort ou d'usage, principalement l'énergie. L'isolation, l'inertie thermique et la ventilation sont aussi particulièrement soignées. Un soin qui représente un réel surcoût, évalué à près de 20 % par rapport à une construction classique. Mais alors, un tel investissement est-il rentable ? 

 A

 B

 C

 D

Six mois ont été nécessaires pour obtenir toutes les autorisations techniques pour ce bâtiment original.Tous les lots ont été attribués sur des critères de performance : une structure bois (A) et murs extérieurs en briques alvéolaires. L'isolation thermique des murs et cloisons est assurée par des plaques de 30 cm de ouate de cellulose (B) , celle des plafonds par injection de ouate dans le vide d'air depuis la toiture (C) . Les finitions mettent en œuvre des peintures naturelles, du linoléum sans solvants, et un mobilier sans colle ni vernis (D).

2. État des lieux - Autosuffisant grâce à sa structure passive

Sept ans après son édification, ce bâtiment est autosuffisant, sans pour autant être à énergie positive. « Nous avons évité ce biais, car la production d'énergie, généralement électrique avec du photovoltaïque, est soumise à trop d 'aléas, comme le raccordement à EDF et la volatilité du tarif de rachat », annonce Philippe Mucchielli. Toute la structure est passive. La dalle béton empierrée qui supporte l'ensemble est revêtue d'une membrane isolée par 12 cm de liège.

Côté enveloppe, les murs extérieurs sont en structure bois parfaitement stable qui repose sur la dalle. Son parement extérieur est rempli de briques alvéolaires en terre cuite pour assurer l'inertie thermique. L'isolation phonique est en chanvre doublé d'un isolant thermique en ouate de cellulose. Les planchers hauts reposent sur une charpente bois également isolée par de la ouate de cellulose. Enfin, les peintures sont naturelles et le mobilier sans colles ni vernis. Ventilation double flux et free cooling. Tous les ouvrants sont en triple vitrage. Le wifi passant mal, il a été décidé de mettre en place un réseau en fibre optique innervant tous les bureaux pour assurer un accès à l'internet filaire haut débit via une prise RJ45. Le chauffage est assuré par un système de ventilation double flux. La température intérieure est constante à 21,5 °C en hiver.

L'eau chaude de l'échangeur de la VMC est produite par 7,5 m² de panneaux solaires installés en façade sud et une pompe à chaleur géothermique reliée à un doublet de forage à 85 m de profondeur. Elle est stockée, sans résistance interne, mais avec 8 cm d'isolant. Les 40 m² de panneaux photovoltaïques en toiture sont suffisants le jour pour couvrir les besoins en éclairage et alimenter les équipements électriques (appareils, ordinateurs, ventilation, etc. ). Il arrive même que les surplus produits en pointe soient revendus à EDF. L'éclairage, assuré par des ampoules Led et des néons T5, est relié à un détecteur de présence dans les endroits de passage. En été, la climatisation est assurée par un système de « free cooling » (utilisant la différence de température entre l'air extérieur et l'air intérieur) via la géothermie avec une sur-ventilation nocturne. Il suffit d'accroître la ventilation pour réguler. En six ans, la température estivale n'a jamais dépassé 27 °C. 

3. Bilan - Économique, écologique et sain

Avec le temps, trois facteurs participent généralement à la dégradation de la qualité d'un bâtiment : l'usage, le vieillissement des matériaux, la qualité de mise en œuvre. Voilà pourquoi le Cnidep s'assure qu'il reste performant en analysant son exploitation. En 2015, il a réalisé un audit complet. Le résultat des mesures opérées sur la qualité de l'air intérieur, les champs électriques et électromagnétiques, l'étanchéité à l'air et le cycle de vie des matériaux montre une grande constance. « Après sept ans, le bilan est économique, écologique et sain », assure Philippe Mucchielli. D'abord, avec une consommation énergétique réduite, dont le coût moyen est de 42 €/mois pour la totalité des frais de chauffage, d'éclairage et de ventilation. Ce dernier poste étant le plus important.

Ensuite, avec une qualité de l'air parfaite, le nombre d'arrêt maladie des occupants a fortement réduit. Reprises et inconvénients En revanche, les tests d'étanchéité ont montré une augmentation de la ventilation de l'ordre de 8 %. Cela vient d'abord de la porte d'entrée dont les joints ont travaillé. Ce n'est pas un problème de structure : le triple vitrage alourdit l'ouvrant qui, en se refermant avec le groom, écrase trop fortement le joint. Ce dernier a été remplacé et l'opération devra être renouvelée tous les quatre ou cinq ans pour assurer une étanchéité optimale. Un autre joint défectueux sur une fenêtre des cuisines a aussi dû être changé. Lors de la construction, la lasure passée en débord avait débordé et collé le joint au support, l'empêchant de fonctionner normalement. Enfin, aucune trace d'usure prématurée sur les matériaux mis en œuvre n'a été décelée. Il n'y a pas d'infiltrations, d'humidité ni de dégradations, mais il est nécessaire de changer très périodiquement les filtres de la VMC double flux.

Plusieurs inconvénients sont toutefois notés. Le chauffage du bâti n'étant pas radiant, les occupants ont parfois l'impression de froid lors des journées hivernales non ensoleillées. Il s'agit d'un ressenti, car la température intérieure ne descend jamais en dessous de 20 °C et il n'y a aucune paroi froide, y compris celle des triples vitrages. À noter, que les femmes ressentent davantage cette sensation de froid. Enfin, la nuit, les rares coupures de courant provoquées par EDF nécessitent de réenclencher la régulation. Si cela se produit en fin de semaine, par exemple, il faut une demi-journée pour retrouver une température satisfaisante. Globalement, le bilan reste donc très positif : les économies réalisées confirment un retour sur investissement en huit ans. « D'ici à un an, nous passerons en positif », se félicite Philippe Mucchielli. 

Fiche technique du chantier

Chantier Bâtiment durable de bureaux et salles de réunions/expositions, à Laxou [54]

Maître d'ouvrage Chambre des métiers et de l'artisanat de Meurthe-et-Moselle et Centre national d'innovation pour le développement durable et l'environnement dans les petites entreprises

Architecte/maître d'oeuvre AUP lorraine. Vitalis [assistance]

Surface 366 m² [shon]

BET Tecc [économiste], Omniteeh [structure et VRD], Energico [thermique]

Construction Début en mars 2008. Livraison en septembre 2009

Label Bâtiment HQE non labellisé

Budget 786 000 €

N°358

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