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Bureaux « MC2 » BEPOS Effinergie 2013. Enseignements !

Par Vincent BRAIRE - Directeur d’agence du bureau d'études Pouget Consultants à Nantes

MC2

La transition énergétique passe inévitablement par la rénovation énergétique ambitieuse du parc des bâtiments existants. Pour preuve la rénovation des bureaux dénommés « MC2 » du BET POUGET CONSULTANTS à Nantes. Après 10 mois de travaux, le projet pilote BEPOS Effinergie 2013 rénovation tertiaire atterrit ! L’inauguration, le 3 Juillet 2014, ayant même été honorée par la présence de Philippe Pelletier (Plan Bâtiment Durable).

rénovation énergétique

Synthèse des résultats « conventionnels »


Pour mémoire, cette opération est soumise réglementairement à la RT élément par élément ! Voilà une bonne manière de tuer le gisement des économies escomptées, une porte ouverte à une réhabilitation médiocre pour un maître d’ouvrage peu scrupuleux … Justement les Pouvoirs Publics commencent à se saisir de cette faille pour toiletter les textes, MC2 se tient à votre disposition !

Principaux résultats finalisés :

- RT globale : Ubât MC2 = Réf. /2 ! ; Cep MC2 = Réf. /4 !



U bât

Cep

RT/ éléments

0.90

-

RT globale

0.72

119

BBC rénovation

-

71

MC2

0.39

33



  • Plus de deux fois mieux isolé que l’exigence réglementaire ! Des consommations divisées par quatre par rapport à la même référence ! Les solutions techniques ont évolué, les exigences aussi doivent tenir compte de ces progrès, voire anticiper et inciter aux bonnes pratiques !


- RT 2012 : Bbio – 5% ; Cep – 35 % !



Bbio

Cep

Exigence

70

91

Effinergie +

56

73

MC2

66

59



  • La performance « Bbio » n’est pas au RDV malgré les prestations, dans ce projet particulièrement pénalisé par un coefficient de forme et une orientation très défavorables.
    Pour le secteur de la rénovation des bâtiments existants, étant donné qu’ils … existent, il est délicat de faire évoluer forme, taille, orientation ou taux de vitrage… On subit le gisement initial plus ou moins favorable. En revanche, il est un paramètre important pour la réduction des besoins, sur lequel il est tout à fait possible d’agir pour une performance durable, responsable … Il s’agit de l’isolation thermique du bâti caractérisée par les déperditions moyennes / m² d’enveloppe. Ce paramètre est bien connu des concepteurs et très pédagogique, il s’agit du coefficient Ubât !

  • La performance en termes de consommations (Cep) est relativement notable par rapport à celle de la RT2012, c’est-à-dire par rapport à celle des constructions neuves qui sortent actuellement de terre … Grâce aux enseignements de MC2, on comprend qu’il peut y avoir du champ à encore parfaire les bâtis actuels …

consos conventionnelles


Des divergences notoires dans les méthodes de calcul conduisent à des résultats usage par usage assez éloignés.
Ces résultats militent évidemment pour une seule méthode de calcul pour la construction comme pour les rénovations des bâtiments existants.

Application du référentiel BEPOS Effinergie 2013 (projet pilote)

Effinergie a défini un référentiel « BEPOS Effinergie 2013 » ayant pour but de préfigurer les engagements pris dans la loi du Grenelle II pour 2020 en matière de bâtiment à énergie positive. Ce référentiel est conçu pour les bâtiments neufs, il ne s’applique pas aux rénovations, d’où le caractère « pilote » de notre partenariat avec Effinergie & Certivéa : observer pour évoluer vers un référentiel ad-hoc.

L’application du référentiel nous amène à définir les coefficients suivants, avec pour objectif in fine de vérifier l’équation :



Bilanepnr < Ecartautorisé



- Cep réf = 56 kWhEP/m².an à application des modulations liées au contexte précis,
- Aue réf = 100kWhEP/m².an à valeur forfaitaire en bureaux,
- Prod réf = 77 kWhEP/m².an à fonction du Nbre de niveaux possibles au PLU

  • Ecartautorisé = 79 kWhEP/m²/an


- Cep proj = 48 kWhEP/m².an à application de la modulation lié aux RCU (0.5)
- Aue proj = 55 kWhEP/m².an à estimation des consommations propres à nos équipements.
- ProdPV = 25 kWhEP/m².an à production des 75m² de panneaux photovoltaïques en toiture.

  • Bilanepnr = 78 kWhEP/m².an

logo CertiveA Bilanepnr = 78 < Ecartautorisé = 79 kWhEP/m².an Logo Effinergie

  • Le bâtiment MC2 atteint* donc le niveau BEPOS Effinergie 2013.


*moyennant propositions d’évolution importantes à considérer pour un futur référentiel :

- exigence minimale « faibles besoins » basée sur le Ubât (/Ubâtréf) (et non sur le Bbio), pour éviter de subir un état initial aléatoire par nature.

- « déforfaitiser » le calcul des autres usages, pour responsabiliser les maîtres d’ouvrages et/ou usagers sur leurs équipements et inciter à l’investissement dans du matériel performant, limiter la consommation à la source plutôt qu’augmenter la production électrique de compensation.

Production et autoconsommation d’énergie

L’autoconsommation est selon nous une composante essentielle des bâtiments BEPOS pour répondre au lissage de la courbe de charge électrique sur les réseaux nationaux !

Concrètement notre bâtiment se verra dans les prochaines semaines équipé de 75m² de panneaux photovoltaïques en 2 champs, sur les deux extensions :


  • 50 m² en revente totale, 9kWc, en partenariat avec KDISOLAR Logo Kdisolar
  • 25 m² en autoconsommation*, 3,5kWc en partenariat avec LIBRE ENERGIE, Logo Libre Energie



*Système kW3 HOME permettant l’injection en temps réel de l’électricité produite vers des équipements présélectionnés dans les services généraux (ventilation, éclairage, vélos électrique). Dans la mesure du possible, pourquoi ne pas faire le lien avec la mobilité électrique en reliant à la production aux batteries de vélos et/ou voitures électriques à disposition pour les usagers du site ? C’est le projet que nous développons avec NGE et EDF sur MC2.

Et après dans la réalité ? Des bureaux qui « comptent » … 73 points de mesure !

Prescrire et mettre en œuvre des solutions performantes c’est bien, s’assurer de leur efficacité c’est encore mieux !
Nous avons intégré au marché de l’électricien et du chauffagiste un certain nombre de sondes, de sous-comptages et d’organes de réglages (73 points de mesure). Cela nous permet de piloter l’installation et de récupérer les informations usage par usage, zone par zone, pour analyser, comprendre, accompagner les occupants, in fine tirer les enseignements.

Le volet pédagogique se met en place avec une réunion d’information pour tous les usagers du bâtiment programmée le 26 Janvier dernier. Nous avons abordé le fonctionnement des équipements techniques et les bonnes pratiques en lien avec notre bâtiment. Cette réunion sera reconduite dans 1 an pour faire le bilan et trouver l’alchimie, petit à petit, entre la technique et le confort des occupants.

Extrait de la plateforme en cours de développement, en partenariat avec Schneider Electric, bientôt disponible en ligne pour tous les usagers :

plateforme Schneider Electric

La parole aux experts AMO

Comme déjà précisé, c’est la croisée des ambitions qui est innovante et porteuse pour les réflexions de demain. La prise en compte de l’Homme, du territoire et du temps, ce sont les fondations pour la conception de bâtiments responsables. Avec MC2, nous intégrons ces considérations autres que la stricte performance énergétique.

Pour ce faire, nous avons fait le choix de nous entourer d’experts dans différents domaines. Nous leur avons proposé une tribune pour revenir sur leur implication à nos côtés, sur la démarche et les perspectives en général. Merci à eux pour leurs apports décisifs sur le résultat in vivo.


WIGWAM CONSEIL / étanchéité à l’air et qualité de l’enveloppe Logo Wigwam


Un bâtiment étanche à l’air et qui respire ?

Comme expliqué dans l’épisode précédent, la rénovation est loin d’être un long fleuve tranquille et chaque solution naît de compromis entre architecture, thermique, économie, santé et matériaux disponibles, savoir-faire des entreprises…

Il n’y a donc jamais trop de neurones à mettre ensemble pour réfléchir à des sujets pointus tels que l’étanchéité à l’air ou le risque de condensation.

Aux côtés de la maîtrise d’œuvre et notamment de POUGET Consultants, on retrouve donc Wigwam Conseil, bureau d’études en environnement avec une spécialisation en physique de l’enveloppe.



Mise en application sur MC2…

Au sein du projet MC2, avec le principe de la boîte dans la boîte pour l’isolation thermique, on se retrouve avec ce même principe à décliner pour l’étanchéité à l’air. Différence importante et non négligeable : là où un manchonnage sur un plancher permet de diminuer le pont thermique, la même technique en étanchéité à l’air ne diminuera pas les fuites mais ne fera que les reporter plus loin dans la paroi.

Une première phase de travail consiste donc à bien identifier le volume chauffé que l’on souhaite étancher. Dès la phase de conception, plusieurs questions se sont posées par rapport à des locaux techniques ou équipements.

bien  identifier le volume chauffé

Dans un second temps, il faut identifier le « plan d’étanchéité à l’air », c’est-à-dire attribuer pour chaque paroi le matériau approprié. Sur ce projet, les compositions de parois sont multiples et il n’est pas simple de définir une solution commune et pragmatique pour l’ensemble du bâtiment. Après plusieurs temps de discussions, l’application d’un enduit d’étanchéité à l’air par l’intérieur a été retenue pour la majorité des parois (R’Filter de Siniat). Pour la partie en ossature bois, l’étanchéité sera assurée par une membrane pare-vapeur.





Enfin, chaque liaison reste à étudier : enduit de la paroi au dormant de menuiserie, liaison avec la dalle basse et le plafond, continuité avec les extensions en ossature bois, etc. A ce stade, la réflexion implique directement les entreprises qui vont mettre en œuvre, puisqu’il s’agit ici de travailler en intégré, à l’interface entre matériaux et corps d’état.

Une fois toutes ces stratégies mises en place, il est alors temps de passer au suivi du chantier, avec la réalisation de tests d’infiltrométrie sur des zones témoins puis sur l’ensemble du bâtiment.

Les premiers tests en cours de chantier sur des zones témoins servent principalement à valider les mises en œuvre, comme par exemple les liaisons enduits / menuiseries. Le test en cours de chantier sur une zone plus importante (50% du bâtiment) montrait déjà une bonne étanchéité à l’air par rapport à des bâtiments tertiaires neufs (Q4Pa-surf = 0,91 m3/h/m² comparé aux 1,7 m3/h/m² par défaut de la RT 2012). Le test à réception de chantier sur l’ensemble du bâtiment s’est révélé bien meilleur, avec un résultat mesuré à Q4Pa-surf = 0,57 m3/h/m².

Quelques points d’améliorations potentielles ont été soulignés et consignés dans un rapport.

A retenir… Les clefs de succès pour traiter la physique de l’enveloppe du bâtiment :


  • Prendre en compte l’ensemble des flux : l’étanchéité à l’air n’est qu’une des composantes de l’enveloppe
  • Travailler dès l’esquisse du projet en mode intégré avec l’ensemble de l’équipe
  • S’appuyer sur les savoir-faire des entreprises pour trouver le meilleur compromis
  • Adapter les solutions standards pour un projet de rénovation unique
  • Avoir un maître d’ouvrage engagé et exigeant sur le sujet !!

MEDIECO / qualité sanitaire

La qualité de l’air de MC2, intégrée dès la conception jusqu’à l’exploitation

Dans cet édifice entièrement rénové en immeuble de bureaux, les paramètres de bien-être, et de qualité de l’air en particulier, ont été pensés très en amont du projet afin de répondre à la finalité de tout bâtiment : être un espace de vie pour les hommes. Le confort et la santé des collaborateurs ont donc été placés au centre des préoccupations et conciliés avec les enjeux énergétiques et environnementaux.

À chaque phase de ce projet, MEDIECO Conseil & Formation, société créée en 1986, par le Dr. Suzanne Déoux, a apporté son expertise transversale et sa longue expérience en ingénierie de santé dans le bâtiment.

L’Analyse Qualité Santé® a été appliquée aux documents architecturaux et techniques, aux descriptifs des différents lots, au choix des produits de construction et de finition, notamment des différents revêtements de sols, murs et plafonds, directement en contact avec l’air des bâtiments. Le contrôle des produits mis en œuvre par les entreprises a permis de vérifier leur adéquation avec les prescriptions sanitaires. La très faible émissivité des matériaux et leur action sur la qualité de l’air intérieur* font l’objet d’un suivi depuis la réception.

Là encore, la concertation entre les acteurs et la présence sur chantier s’avèrent des actions prépondérantes pour mener au bout cette envie de bien faire. L’important étant d’engager des actions à notre portée pour être sûrs de les tenir tout au long de la conception et de la réalisation.

*26 sondes de détection du CO2 régulent les débits d’air, zone par zone, pour adapter le renouvellement d’air  à l’occupation des locaux.

GAMBA ACOUSTIQUE / confort acoustique

Dans le cadre de la réhabilitation d'un bâtiment avec transformation de logements en bureaux, les maîtres d’ouvrages ont missionné GAMBA Acoustique Architecturale & Urbaine afin que nous les assistions sur les aspects acoustiques de ce projet. Ce dernier se voulant être vertueux sur tous les plans et ayant pour objectif de montrer les compétences de chacun des acteurs, l'objectif annoncé était de mettre des solutions techniques innovantes au service du confort des utilisateurs et des riverains.

Du point de vue acoustique l'objectif était double :


  • Créer des bureaux destinés à accueillir différentes sociétés ayant leurs besoins propres et de permettre une bonne cohabitation des activités.
  • Gérer la problématique de la création d'un local professionnel au-dessus d'un logement existant au rez-de-chaussée.

C'est ce second point que nous allons détailler ici car il était rendu complexe par les caractéristiques du bâti existant :


  • plancher existant de type hourdis céramique avec chape de compression intrinsèquement peu performant en termes d'isolement au bruit aérien et de transmission des bruits de chocs,
  • plafond suspendu chez le riverain de composition inconnue,
  • contraintes structurelles interdisant les surcharges ponctuelles importantes, et contraintes de hauteur interdisant d'augmenter de façon importante l'épaisseur du plancher, sans compter les inévitables contraintes budgétaires et de délais, inhérentes à tout chantier.

Plusieurs variantes de solutions ont été étudiées, finalement c'est une solution sèche qui a été retenue, comportant un plancher léger flottant sur plots élastiques de type PHALTEX, un matelas de laine minérale permettant d'amortir le plénum créé.

Avec cette famille de solution « légère », on obtient sans difficulté une nette amélioration des résultats dans les aiguës. La difficulté réside dans la non dégradation des résultats dans les basses fréquences.

Nous avons procédé à des mesures de l'état initial, avant travaux, des calculs prévisionnels des différentes variantes de solutions envisagées, et enfin des mesures de réception après travaux, dont les valeurs respectives sont reportées sur les graphes ci-dessous.

On observe, aussi bien pour les bruits aériens que pour les bruits de chocs :


  • une très bonne corrélation entre le calcul et la mesure,
  • une très nette amélioration par rapport à l'état initial, et ce sur l'ensemble des fréquences.

Tirer les enseignements, se retourner sur le chemin parcouru …

En quelques lignes pour terminer, voici les enseignements qui nous remontent rapidement, alors que l’aventure du chantier se termine mais que commence celle de l’appropriation des lieux et des équipements.

Une rénovation énergétique responsable, c’est de la méthode, des exigences, des effets induits …

Concevoir avec l’existant, c’est s’adapter pour métamorphoser :


  • Faisabilité des surélévations eu égard au PLU et aux règles structurelles et sismiques,
  • Respecter l’état initial (bâtiment classé) en adaptant le mode opératoire : isolation intérieure, boîte dans la boîte avec solutions innovantes pour réduire la perte de surface avec les panneaux sous vide.
  • Impérieuse nécessité de réactualiser la RT Ex en termes de consommations mais bien sûr avec une exigence minimale sur la qualité du bâti,
  • Acoustique : respect du code du travail et contrainte forte avec le logement du gardien, solution « boite dans la boite » en accord avec la thermique.
  • Etanchéité à l’air complexe avec la multiplicité des supports différents : paroi poreuse, creuse, solutions diverses adaptées au contexte,
  • Débits d’air supérieurs : à mettre dès l’amont en adéquation avec la performance énergétique, avec le cheminement des réseaux, avec l’acoustique intérieure,
  • S’adapter tous ensemble en même temps, c’est concevoir et réaliser en équipe, avec des échanges nombreux, de la réactivité de tous les acteurs.

Par Vincent BRAIRE - Directeur d’agence du bureau d'études Pouget Consultants à Nantes
Depuis plus de 25 ans, POUGET Consultants œuvre dans la « non-énergie » dans la construction neuve comme en rénovation et ce, dès l'amont des projets en secteur résidentiel comme en tertiaire. contact(at) pouget-consultants.fr

MC2

SOURCES ET LIENS



Commentaires

  • victorin
    02/06/2015

    Article original qui montre du doigt certaines faiblesses de la réglementation thermique actuelle et qui démontre qu'il est possible de réaliser des rénovations éco-responsables.

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