Durant les 12 mois de chantier, le BET Adret et l’AMO HQE Accent Environnement ont suivi, étape par étape, la méthodologie du « Cahier de conception environnementale ». Opération suivie depuis sa mise en service en 2008, par une phase d’ajustement des équipements au vu de certaines dérives constatées.
1 PROGRAMME Réguler les flux thermiques
Lancé en 2005, l’appel à candidature pour les nouveaux bureaux de la Régie municipale de l’eau et l’assainissement, initialement séparés en 2 unités, visait à l’intégration environnementale du projet dans le site, la maîtrise des consommations d’énergie et d’eau et au confort thermique, visuel, acoustique et olfactif, d’après le niveau d’exigence maximale des 14 cibles HQE.
Ainsi, les objectifs prioritaires ont été d’ajuster les procédés constructifs et les systèmes techniques au projet lauréat de l’architecte Nicolas Radisson, afin de minimiser les besoins en chauffage « actif » jusqu’à atteindre un coefficient U bât à -25 % la valeur RT 2000.
L’immeuble parallélépipédique (10 m x 43 m) de 995 m² (SHON) est situé en limite d’alignement d’une parcelle longitudinale de 1 600 m², près du centre-ville littoral méditerranéen.
Afin de pallier l’exposition est/ouest des façades, un bardage vertical ajouré en tasseaux de mélèze PEFC lasuré (50 x 50 mm) à brise-soleil mobiles et fixes enveloppe deux niveaux de bureaux/accueil public à distribution centrale sur sous-sol technique d’ateliers et parkings. L’inertie thermique des « parois respirantes » est valorisée par l’étanchéité à l’air des menuiseries et des doubles-vitrages argon et renforcée par des planchers béton (niveau -1 et pignons nord et sud) ainsi que par la mise en œuvre d’un substrat végétalisé (ép. 30 cm) en toiture qui pallie les ponts thermiques. Outre le confort thermique obtenu par le système de chauffage/climatisation à Pac réversible qui émet par ventilo-convecteurs, plancher chauffant et aérothermes en ateliers, un soin particulier a été apporté au système de ventilation VMC double-flux à récupération de chaleur.
En rafraichissement d’été, un système de freecooling (surventilation nocturne) fonctionne sur différentiel de températures (intérieur/extérieur) d’après entrées d’air à chaque niveau et tourelles d’extraction en toiture.
De plus, 16 m2 de panneaux photovoltaïques en toiture produisent 2 340 kW d’énergie, soit 40 % des besoins électriques liés au chauffage.
Enfin, l’étude s’est appliquée à la gestion des eaux pluviales (EP), traitées et récupérées dans un bassin de rétention enterré et couvert de 25 m³. In fine, le coût d’investissement de 1 795 KE HT (valeur 2006) s’avère largement compensé par le coût d’utilisation énergétique.
2 ÉTAT DES LIEUX Des techniques innovantes
Dès réception, l’AMO HQE Accent Environnement a mis en parallèle simulations thermiques dynamiques (Pléiades-Comfie) réalisées par le BET Adret et consommations réelles au moyen d’outils de validation quantitative et qualitative, informatiques (logiciel DIAL), graphiques et manuels afin de pallier les difficultés de mise en œuvre fragmentée.
Ainsi, les mesures ont validé les options constructives et le choix des équipements, notamment le système de ventilation. Le suivi des dépenses énergétiques par relevés de consommations et des ratios en kWh/m² a été facilité par le raccordement des compteurs et sondes au système de gestion technique du bâtiment (GTB).
Sur la période de « bon fonctionnement » (18 mois), l’évaluation (EVA) s’est faite jusqu’en phase d’ajustement dite « AOR » 1. Ainsi, l’AMO HQE a identifié les sources d’apports internes de chaleur et proposé des solutions afin de les maitriser (T° été inférieur à 28 °C). L’analyse a validé l’intérêt des systèmes et la conception thermique de l’enveloppe. A savoir :
•murs extérieurs « béton » (ép. 20 cm) bardage bois (U = 0, 28 W/m². K),
•murs « respirants » à structure bois (ép. 28 cm) doublés de plaque de plâtre (ép. 13 mm), film pare-vapeur, fibre de bois (ép.120 mm) = 0,039 W/m.° C), panneau 3 plis mélèze (ép. 17 mm), caisson « agépan » (160 mm), tasseau BM 50/50 (U = 0,23 W/m². K),
•l’isolation toiture par substrat végétalisé (ép. = 30 cm), polyuréthanne (ép. 10 cm) (U = 0,22 W/m². K) et intérieure (ateliers) par contre-cloison type Placocem laine de chanvre (R thermique = 3,15 m2. K/W) (ép. 32 cm) (U = 0,3 W/m2. K),
•plancher béton (ép. 20 cm) sous-face dalle type Rockfeu (ép. 140 mm) (R min = 3,5 m². K/W), laine minérale (ép. 50 mm), faux-plafond type Fibratura (U = 0,26 W/m2. K),
•les menuiseries mélèze certifiées PEFC lasurées CTB-P se combinent à la présence de double-vitrage argon (Ug = 1,1 à 1,2 W/m², U w = 1,7 W/m². K) et des brise-soleil orientables à lames verticales fixes. Ce qui attribue à la Régie un coefficient de performance U bât2 de 0,72. Le système de chauffage/refroidissement est produit par Pac air/eau réversible et distribué par ventilo-convecteurs 2 tubes, plancher chauffant ou aérothermes (ateliers) et l’ECS par 2 ballons électriques à limiteurs de débit. Le système de ventilation s’effectue par VMC double-flux à récupération chaleur par échangeur à plaques (débit = 600 m³/h).
Pour le rafraîchissement d’été, la surventilation nocturne en toiture-terrasse/jardin à entrées d’air naturel est asservie au fonctionnement des tourelles à 2 extracteurs 75 W (P = 140 kWh) couplés à des capteurs de températures (T° int, T° ext). En éclairage, l’étude a retenu les appareils à downlights (lampes fluocompactes) à détecteurs de présence et luminosité.
Enfin, l’analyse des consommations d’eau a validé le système de récupération d’eau en terrasse-toiture végétale qui limite l’engorgement des réseaux existants vers le bassin de rétention.
3 BILAN Confort d’été assuré/chauffage surévalué
Le bilan de consommation globale de la 1re année de fonctionnement via les factures EDF 103 769 kWh (284,05 kWhEP/m². an) dépasse les prévisions (189,66 kWEP/m². an), à l’exception de la production photovoltaïque = 2 139,4 kWh/an. D’après la répartition : Pac et auxiliaires (43,19 %), ventilation (12,25 %), éclairage (11,14 %), an, la différence chiffrée entre ? GTC et factures EDF est essentiellement liée à l’onduleur informatique (33,16 %) et la sensibilité des capteurs. Et les choix d’enveloppe et systèmes techniques et l’économie attendue en ventilation nocturne (1 540 kWh) ajoutés à la prise en compte des coûts de fonctionnement attribuent un coefficient C = Cref – 20 % la valeur RT 2 000.
Ainsi, l’étude a permis d’alerter le gestionnaire sur les défauts de fonctionnement du plancher chauffant réversible lors de la première saison de chauffe et le dysfonctionnement des ventilo-convecteurs. Positionnés en mode été, ils faisaient augmenter de 60 % les consommations liées à la Pac. Le suivi des consommations a permis de revoir à la baisse la puissance souscrite en tarif jaune EDF (de 84 kVA à 43,54 kVA). Après deux saisons de chauffes et de réglages, les consommations ont baissé de 118 kWEP/m² à 79 kWEP/m² !
Après avoir recensé un listing de problèmes non résolus entretien/maintenance et testé l’usage (bardage, usure sol béton, manœuvre brise-soleil), l’AMO a prescrit un Guide des utilisateurs : position Pac, programmation chauffe/rafraîchissement, T° réseau, mode de comptage GTB, etc. Ainsi, le confort est avéré sur les 4 thèmes :
•thermique : le vitrage à contrôle solaire associé à la gestion des volets bois souvent fermés l’été réduit la température intérieure maximale d’environ 4 °C (inférieur à 28 °C), la température des bureaux baisse seulement de 1 °C la nuit avec arrêt de la Pac,
•acoustique des bureaux (Tr inférieur à 0,4 sec), (Tr inférieur à 1,4 sec),
•visuel : l’autonomie en éclairage naturel des bureaux (81 à 89 %),
•environnement : la gestion « chantier vert » a assuré la traçabilité des déchets de déconstruction de l’existant, notamment le stock terre végétale réutilisé. Enfin, les capacités d’infiltrations des EP en toiture végétalisée ont réservé 10 m3 du bassin de rétention à l’arrosage...Aujourd’hui, l’expérience de la Régie incite Etat-Ademe-Région à appliquer à ses projets l’accompagnement du suivi AMO-HQE.
