35 000 m² de bureaux à énergie positive: une réalité exemplaire

Par Nathalie TCHANG - Directrice du BET TRIBU ENERGIE

Le BEPOS, Bâtiment à Energie Positive, est plus réel que jamais avec la livraison de 35 000 m² Shon d’un bâtiment de bureaux à Rueil-Malmaison. Si le BEPOS est la référence de la prochaine réglementation RT 2020, la maîtrise d’ouvrage, Bouygues Immobilier, anticipe dès à présent ses réalisations avec des objectifs élevés sur le plan de la performance énergétique et de la qualité environnementale, sans oublier le confort de l’individu qui demeure au premier plan.

(*)La BRE Environmental Assessment Method (BREEAM) est une certification britannique comparable à la certification française HQE®

Bouygues Immobilier a développé une marque de bureaux "Green-office®" alliant confort, performances énergétiques et performances écologiques. D’un côté, les performances de bâtiments à énergie positive (label BEPOS). De l’autre, une conception pensée pour le bien-être quotidien des utilisateurs.

Pour atteindre cet objectif, les immeubles Green Office® sont conçus autour de 3 impératifs :

• diminuer les besoins par une conception bioclimatique et utiliser les techniques et équipements reconnus pour leurs performances,
• compenser les consommations par la production d'énergies renouvelables (qu’il s’agisse de panneaux solaires thermiques ou photovoltaïques, de pompes à chaleur ou de cogénération, etc.).
• mesurer et garantir les charges d’exploitation de l’immeuble

Le projet est parfaitement intégré à son environnement. Du côté nord, la partie la plus linéaire de ses façades s’ouvre sur la ville. Le côté courbe du bâtiment, avec ses 2 cours végétalisées, s’inscrit dans la trajectoire de la future coulée verte qui longera la rue des Deux Gares. Il est situé au pied du RER de Rueil-Malmaison en bordure de voie ferrée.

Il bénéficie d’une vue plein SUD dégagée, donc une récupération optimale des apports solaires gratuits en hiver induisant de très faibles consommations de chauffage.

Les surfaces EST/OUEST ont été minimisées afin de limiter les apports solaires importants en période estivale.

La forme courbe du bâtiment et la profondeur des plateaux de bureaux favorisent la lumière naturelle dans l’ensemble des espaces de travail.

Le projet est divisé en 2 bâtiments autonomes.

• Label BEPOS Effinergie®
• RT2012 : Cmax – 90%
• Garantie de performance énergétique BEPOS
• Engagement sur les charges
• Certification NF-HQE

• Certification BREEAM EUROPE Commercial, Offices, 2009 » niveau EXCELLENT

Les technologies Innovantes au service de l’Alliance confort/Santé/Energie mises en place sur le projet :

1- Géothermie sur nappe

2- Thermofrigopompes optimisées en cascade

3- Dalles actives fonctionnant en géocooling en période estivale

4- Unités de confort individuelles (ventilation & émission)

5- Eclairage performant : Pécl < 5,5 W/m² pour Uniformité > 0,6

6- Récupération chaleur eaux grises

7- Sur toiture photovoltaïque : 823kWc (4125m2)

5.1. Les façades

Les façades sont constituées de façade rideau performante, vitrées sur 60% de la surface.
Elles sont équipées de protections mobiles extérieures, stores à lames orientables motorisées asservis.

5.2. Le principe CVC

Les bâtiments sont alimentés en chauffage et refroidissement par des thermofrigopompes en cascade fonctionnant sur nappe géothermale.

En périodes estivales, les dalles actives fonctionnement directement en géo-cooling.

L’installation géothermique se compose :
- 2 puits de pompage
- 2 puits de réinjection
- Des équipements associés à ces puits (tuyauterie, échangeur,…)

La production instantanée maximale est de 80 m³/h à une profondeur de 42 m.

La dalle active se compose de tubes polyéthylène coulés dans la dalle béton et qui va renvoyer par rayonnement de la chaleur ou du froid.
Le principe de la dalle active repose sur l’utilisation de la masse des structures en béton. La dalle active utilise la masse du béton comme réservoir de chaleur ou de fraîcheur. Elle permet à la fois de chauffer ou de rafraîchir avec des écarts de températures proches des températures de consigne.

5.4. Les unités de confort individuelles

Ces unités sont installées en faux-plancher toutes les 2 trames et permettent d’assurer simultanément la ventilation et l’émission chauffage / refroidissement. Les débits sont asservis au contenu CO2 dans la pièce.

Les unités d'origine allemande ne répondaient pas aux réglementations françaises dans leur version de base, un cahier des charges spécifiques a donc été établi pour la production d'unités sur mesure conforme en tous points aux différentes exigences énergétiques / acoustiques / régulation / ... du projet.

Ventilation double-flux individuelle et émission 4 tubes

Composants:
1- Filtre F7
2- Ventilateur de soufflage (centrifuge)
3- Récupérateur de chaleur (η = 60 %)
4- Ventilateur d'extraction (centrifuge)
5- Echangeur
6- Ventilateur secondaire (axial)
7- Bouche de soufflage

5.5. La récupération de chaleur sur les eaux usées

La production d’ECS du RIE est assurée par un système de récupération de chaleur sur les eaux usées consistant en une cuve de récupération des eaux grises reliée à une pompe à chaleur qui récupère les calories « gratuites ».

• Des délais d’études et de chantier : 3,5 ans !
• Trouver et dimensionner un système d’éclairage permettant d’atteindre les objectifs de la cible 5 « éclairage » du niveau performant (coefficient d’uniformité ;….) tout en limitant les consommations énergétiques
• Trouver le bon compromis entre la rayonnement de la dalle active / les dalles acoustiques suspendues / l’intégration de l’éclairage / l’esthétique et les ouvrants pompiers.
• La surface disponible de photovoltaïque restreinte en raison des contraintes d’accès maintenance et pompiers.
• La définition d’un cahier des charges sur mesure pour la mise au point des unités de confort individuelles conformes aux réglementations en vigueur et performantes énergétiquement.
• Le choix et le dimensionnement de thermofrigopompes en cascade permettant un fonctionnement optimal à charges partielles.
• L’anticipation en amont des risques de défaut : détails / étanchéité ; gestion / régulation ; parois froides ; …
• La chasse aux consommations parasites des composants de gestion

Des consommations prévisionnelles sur les « 5 usages RT » inférieures, calculées avec un logiciel de simulation thermique dynamique à 20 kWhef/m².an entièrement compensées par l’installation photovoltaique :

De nombreuses sensibilités aux paramètres ont été réalisées pour évaluer les risques de dérive.

Le commissionnement vise à s’assurer qu’un bâtiment, et tout particulièrement ses systèmes, sont conçus, installés et testés conformément aux performances exigées par le maître d’ouvrage et qu’ils puissent être exploités de façon optimale. Cette mission est essentielle dans un bâtiment à énergie positive soumis à garantie de performance énergétique.

Notre mission a consisté à :

- valider les protocoles d’essais proposés par les entreprises au préalable des OPR

- superviser les responsables des essais techniques de chaque entreprise dans le cadre des OPR

- valider la conformité des résultats des tests menés par les Responsables des essais techniques

- superviser la formation du futur exploitant par les entreprises,

- superviser les tests réalisés par les entreprises suite à la première année d’occupation.

Le potentiel d’éco-mobilité est favorable du fait de la bonne desserte par les transports en commun et la présence à proximité de pistes cyclables. L’outil éco-mobilité développé par effinergie® quantifie ce potentiel :

On note un dégagement annuel et par occupant de 376 kgeqCO2 très en-dessous de la moyenne de France métropolitaine calculée par l’INSEE en 2011 : 600 kgeqCO2 et en dessous de la moyenne d’Ile-de-France : 450 kgeqCO2.

Le contrat CPE, signé pour toute la durée du bail, engage l’exploitant du bâtiment à garantir au locataire l’ensemble des coûts d’exploitation et de maintenance, ainsi que les niveaux de consommation et de production d’énergie, selon des principes de fonctionnement et d’occupation des locaux prédéfinis.

Un système de pilotage informatique permet un bilan énergétique précis des consommations de l’immeuble Green Office® Rueil, pour une maîtrise des consommations en temps réel, 24h/24.

Créé sur mesure pour le Contrat de Performance Énergétique (CPE) conclu dans le cadre de Green Office® Rueil, le logiciel SI@GO permet d’analyser en temps réel les productions et consommations, par usage et par localisation, au sein de l’immeuble.

En outre, SI@GO a 3 fonctions principales :

• enregistrer, tous les quarts d’heure, les données énergétiques du bâtiment,
• présenter ces données de façon simple et les rendre accessibles pour l’ensemble des parties prenantes,
• produire un rapport mensuel, base de discussion pour valider le respect des engagements au titre du CPE.

1. Un programme clair et réaliste
2. Des études techniques en amont très détaillées
3. Une équipe de maîtrise expérimentée et pluridisciplinaire : 12 bureaux d’études intervenants spécialisés
4. Des missions complètes de la conception au suivi des consommations y compris une mission importante de commissionnement des installations techniques
5. De nombreux échanges pour maîtriser les effets collatéraux liés à la performance énergétique
6. Une définition de la GTB très en amont et un lot GTB dédié
7. La rédaction d’un CCTP pour un lot spécifique lié à la performance énergétique et un autre au commissionnement
8. Une analyse des offres détaillée pour la sélection d’entreprises très compétentes
9. Des VISA minutieux et une synergie entre les équipes de conception et les entreprises
10. Un suivi de chantier : visites fréquentes et accompagnement des entreprises pour les traitements des points singuliers

Par Nathalie TCHANG
Nathalie TCHANG est Ingénieur et Directrice du bureau d'études « Energie et Développement Durable »
TRIBU ENERGIE. Elle est également membre de l’association ICO et coordinatrice
du groupe de travail des applicateurs de la RT 2012.

SOURCES ET LIENS

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