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Une distribution des fluides contrainte par l’existant

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La plupart du temps, les installations de chauffage, ventilation et climatisation sont entièrement remplacées lors d’une surélévation. L’existant n’est toutefois pas sans poser de difficultés pour le passage des nouveaux réseaux.

Pour les surélévations, les architectes jouent la carte de la légèreté structurelle avec des toitures sobres, portant le minimum d’équipements, et parfois une végétalisation rase. Les objectifs d’efficacité énergétique de l’extension étant similaires à ceux d’un bâtiment neuf, les équipements et les réseaux de chauffage, ventilation et climatisation (CVC) sont en général entièrement revus, y compris pour la partie existante, souvent restructurée et rénovée.

Chaque projet est spécifique. En habitat collectif, l’ajout d’un étage permet de densifier à moindre coût en site occupé. La production d’eau chaude sanitaire et de chauffage peut être individuelle, de type chaudière gaz à ventouse. À l’autre extrémité du spectre, se trouvent les restructurations lourdes d’immeubles de grande hauteur (IGH). À l’instar de la tour First (ex-tour Axa), à la Défense (Hauts-de-Seine), qui a gagné dix étages et changé de silhouette en 2011. Elle a été entièrement dévêtue, puis enveloppée d’une double peau ventilée. Tout le lot CVC a été refait à neuf. La nouvelle production d’énergie combine l’appel aux réseaux de chaleur urbain, des pompes à chaleur pour le froid et un appoint partiel en chauffage par chaudière à gaz.
Les cas les plus complexes sont les bâtiments hétérogènes, lesquels bénéficient néanmoins d’une centralisation de la production de chaud et de froid. L’arrivée de nouveaux réseaux plus nombreux (avec le double flux) et plus encombrants crée des problèmes inattendus. C’est typiquement le cas de l’université Paul-Valéry, à Montpellier (lire le focus ci-contre). Le remplacement d’une ventilation simple flux par un réseau à double flux surdimensionné pour des raisons acoustiques « a entraîné quelques difficultés, avoue Pierre Lefebvre, directeur de Génie Fluide. Le passage des nouvelles gaines était particulièrement délicat à concevoir sous l’amphithéâtre existant, dans un espace en pente avec une hauteur qui diminue lorsqu’on s’éloigne vers le fond de la salle ».

Mutualisation des moyens

Actuellement, le projet de surélévation le plus impressionnant est sans conteste celui de l’entrepôt MacDonald, à Paris (19e). D’une longueur de 617 mètres, l’ancienne structure a été conçue dès l’origine pour une éventuelle surélévation de trois niveaux. Sur ce socle entièrement rénové a été posée une petite vingtaine de bâtiments, avec leur identité propre, conçus par une quinzaine d’agences d’architecture. La livraison du programme, qui mélange bureaux, commerces et logements, est prévue cet automne. La mutualisation des moyens de production de chaud et de froid était impérative. Pour le chauffage, la réponse est venue de la Compagnie parisienne de chauffage urbain (CPCU) qui a profité des travaux du tramway T3 pour étendre son réseau vers le nord-est. La CPCU a investi dans un nouveau puits géothermique profond près du canal Saint-Denis, qui va chercher de l’eau à 57°C à 1 800 mètres de profondeur, faisant ainsi passer la part d’énergie renouvelable de son mix énergétique à plus de 40 %. Ensuite, la compagnie de froid urbain Climespace s’est jointe à l’opération géothermique pour fournir du froid réservé à la climatisation des bureaux et commerces.
Le changement complet des équipements et des réseaux est presque systématique. À l’université Paul-Valéry, les centrales de traitement d’air (CTA) Wesper simple flux ont été remplacées par une CTA Duo Tech et deux Roto-H d’Atlantic en double flux. Seul le réseau primaire urbain de chauffage a été conservé, ainsi que son échangeur. Aux Dock’s de Strasbourg (lire ci-dessus), le double flux s’est imposé, aussi bien dans l’existant entièrement rénové que dans la surélévation de trois niveaux.
Plus modestement, l’hôtel Wilson, à Bègles (lire p. 45), a gagné 18 chambres, grâce à une surélévation de deux étages. La ventilation par climatisation réversible est demeurée en simple flux, mais les équipements - convecteurs électriques et climatisation - ont été remplacés, et le système de sécurité incendie a été rénové. Seule la VMC simple flux des chambres est demeurée en l’état, et les extracteurs en toiture déplacés. Toutes les chambres ont été équipées à l’identique d’une climatisation réversible. Dans la surélévation, l’extraction d’air est hygroréglable, avec un extracteur basse consommation en toiture (Airvent M902 d’Atlantic). « Le coefficient de performance, supérieur à 5, est particulièrement élevé à charge partielle ; et la consommation de chauffage a été divisée par quatre dans l’existant », se félicite David de Carlos, responsable du pôle énergies du bureau d’études Overdrive.

N°346

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