TERTIAIRE Un bâtiment tertiaire en voie de « passivation »

1 PROGRAMME

La preuve par l’exemple

Ne laissant pas passer la double occasion de devenir propriétaire de ses locaux et d’accorder la parole aux actes, le bureau d’études Alto Ingénierie a entrepris en 2009 la construction d’un siège « zéro énergie ».

« Notre objectif était de nous doter d’un bâtiment conforme à nos préconisations, confirme son président, Jean-Pierre Mouillot, avec un coût simi-­laire à celui d’une construction lambda. Présentsà Champs-sur-Marne (77) depuis vingt ans, notre bail de location arrivait à échéance. Sur la nouvelle ZAC du Gué Langlois, située à Bussy-Saint-Martin (77), il y avait un terrain disponible, avec un plan d’eau à proximité. » Pour son futur siège, Alto vise donc le niveau « Passivhaus ». Sur le plan énergétique, la barre est fixée à une consommation, tous usages confondus (chauffage, ECS, rafraîchissement, ventilation, éclai-­rage, matériel informatique et électroménager) à moins de 120 kWh/m2.an d’énergie primaire. Pour cela, les consommations liées au chauffage doivent être strictement inférieures à 15 kWh/m2.an (énergie finale), ce qui limite à 40 kWh/m2.an la consommation d’énergie finale, tous usages confondus. En plus de ce cahier des charges, Alto Ingénierie s’est refusé à recourir à la climatisation.

Par parti pris écologique, le choix du bois comme mode constructif répondait à la volonté du BE de réaliser le bâtiment dans des délais resserrés, en construction sèche, à base d’éléments préfabriqués en usine. Ceci avec des contraintes budgétaires : le coût de construction ne devant pas dépasser 1 300 3/m2 Shon. « Le surcoût lié à la qualité environnementale d’un projet de construction n’est pas à nier, concède Jean-pierre Mouillot, mais il s’agissait de déplacer ces coûts pour rester dans l’ordre de prix d’une construction classique. » Résultat : certains lots de second œuvre ont été « sacrifiés » : absence de faux plafonds, de finition intérieure au niveau des parois opaques, etc. En matière d’économie des ressources naturelles, le bâtiment est équipé d’un système de récupération des eaux pluviales, doté d’une cuve enterrée de 5 m3. Le surplus éventuel d’eau de pluie pouvant être acheminé vers le lac situé au nord du bâtiment par une noue plantée.

2 ÉTAT DES LIEUX

Enveloppe optimisée et équipements dimensionnés au plus juste

La forme parallélépipédique du bâtiment résulte tant de la configuration de la parcelle, que des impératifs de performance énergétique assignés. En termes de délais de chantier, le choix d’un mode constructif bois (sur dalle en béton armé en RDC) s’est avéré payant, puisque le clos et le couvert furent terminés en trois semai­nes. La structure, très légère, repose sur des fondations superficielles (semelles et longrines). La durée du chantier aura été de six mois, l’établissement ouvrant ses portes en janvier 2009.

En construction passive, l’isolation thermique et l’étanchéité de l’enveloppe sont fondamentales. Les façades sont constituées de caissons en OSB incluant 16 cm de laine de roche, doublés d’un panneau isolant extérieur de 8 cm, le tout recouvert d’un pare-pluie. Le bardage des parois est réalisé en pin Douglas. Par manque de temps, les menuiseries mixtes bois-aluminium à double vitrage n’ont pu être intégrées en usine aux panneaux de cloisons. Elles ont donc été rapportées sur site, accroissant du même coup le risque de fuites et de ponts thermiques. Un test d’étanchéité (porte soufflante) effectué pendant le chantier a fait état d’un débit de fuite de 0,8 vol/h à 50 Pa de dépression (référentiel Passivhaus : 0,6 vol/h maxi).Il est à noter que le test final n’a pas encore été réalisé au moment de la rédaction de cet article.

L’enveloppe a été conçue pour composer avec les apports solaires et lumineux. À l’exception de celle donnant au nord, les autres façades du bâtiment ont été recouvertes de stores actionnables manuellement par les occupants. La simulation thermique dynamique et l’étude d’éclairement préalables ont abouti à la configuration des vitraux en toiture surplombant le hall du bâtiment : des sheds vitrés sont situés coté nord, pourvoyant un éclairage naturel sans les apports solaires ; 50 m2 de capteurs photovoltaïques assurant l’étanchéité ont été intégrés à ces sheds côté sud. Les bureaux sont éclairés au moyen de luminaires à détection de présence et de luminosité naturelle. Les équipements techniques ont été choisis, dimensionnés et paramétrés au plus juste pour satisfaire au confort thermique. Le chauffage, ainsi que la production d’ECS, sont pris en charge par une Pac géothermique de 37 kW à laquelle sont raccordées six sondes de 87 m de profondeur. À cette Pac a été adjoint un ballon tampon de 300 l, raccordé à trois circuits de distribution : chauffage des bureaux ; chauffage du logement de fonction et production d’ECS. Celle-ci est produite en instantané à 40 °C au moyen d’un échangeur à plaques. Car il est impossible de stocker de l’ECS à cette température, sous peine de prolifération de légionelles. Une pompe de soutirage détecte les robinets ouverts en position « eau chaude » et la vanne d’alimentation du circuit de chauffage est fermée. Il y a donc interruption du chauffage, lorsque quelqu’un fait la vaisselle ou prend une douche à l’heure du déjeuner ! Un arbitrage que justifie Florence Cinotti, ingénieur chez Alto : « Nous avons besoin de 36 kW pour le chauffage et de 35 kW pour l’ECS. Sans ce délestage, il nous aurait fallu doubler la puissance nominale de la Pac. Pour des puisages journaliers d’ECS, un tel surdimensionnement aurait engendré un surcoût et des surconsommations complètement inutiles ».

Le renouvellement de l’air intérieur est assuré par une CTA (Centrale de traitement d’air) double flux avec échangeur à roue pour préchauffer l’air neuf. La récupération de chaleur se fait également sur l’air extrait des sanitaires, via une gaine séparée. Un scénario de fonctionnement a été paramétré, afin d’optimiser la consommation d’électricité afférente. Ainsi, les jours ouvrés, la CTA est mise à l’arrêt à 21 heures, remise en route à 7 heures du matin à 50 % du débit nominal, puis 100 % à 9 heures, avant de repasser à 50 % du débitventilé à 19 heures.

3 BILAN

Quelques ajustements à prévoir

« En 2009, au lieu des 40 kWh/m2.an visés, notre consommation a été de 60 kWh/m2.an », concède Florence Cinotti. « Et en 2010, le ratio a également été dépassé de 40 %. » Plusieurs explications peuvent être avancées pour justifier ce différentiel : une automatisation encore perfectible, pour minimiser l’emploi superflu des éclairages ; la rigueur des deux derniers hivers et une température de consigne plus élevée ; l’augmentation du nombre d’occupants, donc des postes de travailet, par-là, de la charge thermiquedes locaux, etc.« Notre niveau de consommation, plus élevé que prévu, reste toutefois très raisonnable », conclut Florence Cinotti. Afin d’améliorer ce résultat, une série d’ajustements est à planifier au cours de l’année (voir l’encadré « Point de vue »), parmi lesquels : le remplacement de la pompe de soutirage d’ECS fonctionnant par détection, par une pompe fonctionnant sur programmation horaire.

Le rez-de-chaussée, doté d’une dalle béton, et le niveau supérieur, qui en est dépourvu - source de bruit pour les occupants du dessous - affichent des disparités sur le plan du confort thermique : « Il fait meilleur en hiver à l’étage, mais également plus chaud en été », indique Jean-Pierre Mouillot. Pour y remédier, ce dernier réfléchit à un moyen de compenser ce manque d’inertie thermique à l’aide de matériaux à changement de phase, à raison de 15 kg par bureau. Son idée est pour le moins originale : placer ces matériaux à changement de phase… dans du mobilier de bureau, voire des éléments décoratifs !

Une idée qui, si elle est mise en œuvre, aurait le mérite de concilier vocation esthétique et performance énergétique !