Un superbe lycée à énergie positive certifié HQE à Beaupréau

Par Jean-Michel Buron - Architecte EPICURIA ARCHITECTES

Le lycée public des Mauges est le premier établissement scolaire à être construit sous la RT 2012 en visant un niveau de performance BEPOS. Il intègre un puits canadien, le plus grand de France, avec plus de 30 000 m³/h. Cette superbe réalisation a été lauréat du Grand Prix Construction Durable au Green Building Solutions Awards 2016 ainsi que du Grand Prix International Construction Durable.

Ce lycée, fortement attendu par la région depuis plusieurs dizaines d'années, résulte d’un combat de 50 ans des militants et de la région pour un enseignement laïc dans le Pays des Mauges. Il permet l'accès aux élèves de la région à des formations diverses. A proximité d'équipements sportifs de la commune, il offre également une résidence d'hébergement, une restauration, une salle polyvalente, accessibles hors des temps scolaires à tous publics.

Le lycée est situé en milieu rural, au milieu du bocage, sur un terrain en forte pente, face à la ville de Beaupréau. Hormis quelques maisons et un gymnase, l’environnement immédiat est libre de toute construction.
Les bâtiments sont étagés en bandes selon un axe est-ouest le long des courbes de niveau, afin que l'ensemble bénéficie du meilleur ensoleillement.

Il se décompose en deux parties séparées par un atrium ventilé naturellement par un puits canadien.
Le parti architectural est fondé sur la volonté de valoriser la nature de ce site et l’identité du territoire. Les bâtiments ont été imaginés comme des langues de terre qui s’infléchissent, se soulèvent et accompagnent la morphologie du terrain. Ces langues de terre laissent apparaître symboliquement la nature du sol, l’argile rouge de la terre des Mauges, par un mur de soutènement conçu comme une coupe géologique visible depuis le forum et les circulations. Les matériaux ont été choisis dans le même esprit : l’intégration au site par l’utilisation des ressources naturelles. 

Une composition originale en forme de chromosome épousant la morphologie de la parcelle.

La volumétrie est simple et composée de façades en mélèze. Ce choix repose sur la capacité du bois à s’harmoniser avec les autres matériaux et à s’insérer naturellement dans le paysage. Par ailleurs, le mélèze a des propriétés mécaniques et une bonne durabilité qui le prédispose à un emploi en extérieur. Le parement bois est mis en œuvre de diverses façons sous forme de lames verticales et de tasseaux horizontaux à claire-voie, intégrant ponctuellement des persiennes en parfaite continuité avec le bardage. L’alternance de surfaces continues et ajourées venant se superposer à des parties pleines ou vitrées donne beaucoup de dynamique aux façades.

L'enveloppe de bois de mélèze, le grès du soubassement bas et les toitures végétalisées contribuent à ancrer le bâtiment dans son milieu naturel.

Les aménagements intérieurs font également appel au bois qui est très présent dans l’ensemble du bâtiment. Ce matériau apporte une coloration et une chaleur naturelle qui contribue largement au sentiment de confort et de convivialité recherché. De plus il présente des qualités acoustiques précieuses notamment dans l’espace bioclimatique (l’atrium).

L'atrium, une "rue intérieure" vitrée, véritable colonne vertébrale qui fait office d'espace bioclimatique,
captant chaleur et lumière pour mieux les diffuser dans les espaces intérieurs.

Une grande attention a été portée au confort des élèves et des enseignants par l’utilisation de matériaux naturels, la valorisation des apports de lumière naturelle et la ventilation naturelle.

Circulations amples

Passerelle

Amphithéâtre

Salle de cours

Du point de vue environnemental, le lycée est un bâtiment qui fonctionne en 100% énergie renouvelables ; non seulement il ne consomme pas d'énergie, mais il en produit.

Le bâtiment est certifié HQE et labellisé BEPOS grâce à de nombreux équipements :

- en premier lieu, l'atrium qui agit comme un espace bioclimatique alimenté par un puits canadien de 28 000 m³/heure. Cet espace garantit un grand confort aux utilisateurs,
- les pompes à chaleur de type air/eau pour la production de chauffage, ( plafonds rayonnants)
- les panneaux photovoltaïques monocristallins pour la production électrique,
- un système "moquette solaire/pompe à chaleur" spécifique (Système heliopac, pompe à chaleur reliée à un système de nappe) qui alimente l'internat en eau chaude,
- une VMC autoréglable avec double flux avec échangeur thermique et système de surventilation nocturne
- une éolienne de 3,2 kW
- les toitures végétalisées,
- une GTB pour contrôler l'ensemble des dispositifs.

Le puits canadien (POLIECO) est composé de 6 nappes sur 54 m de long.
Son débit est de 30 000 m³/h.
Une galerie ouverte sur le RDC bas du bâtiment permet au public de l'observer.

Qualité environnementale du bâti :

• Adaptabilité du bâtiment
• Santé, qualité air intérieur
• Biodiversité
• Chantier (incluant déchets)
• Acoustique
• Confort (olfactif, thermique, visuel)
• Gestion des déchets
• Gestion de l'eau
• Efficacité énergétique, gestion de l'énergie
• Energies renouvelables
• Gestion du bâtiment, maintenance
• Gestion des espaces, intégration dans le site
• Produits et matériaux de construction (Mélèze français)

Consommation énergétique

Besoin en énergie primaire : 35,00 kWh EP/m²/an
Besoin en énergie primaire bâtiment standard : 57,00 kWh EP/m²/an
Méthode de calcul : RT 2012
CEEB : 0 kWh PE / €
Consommation d'énergie finale : 552 595,00 kWh EF/m²/an (Bilan KWH EF/m²/an des 11 premiers mois d'exploitation depuis fin Juillet 2015)
Répartition de la consommation énergétique : 5,6 pour le chauffage ; 6,1 pour l'ECS et 12 pour l'éclairage

Performance énergétique de l'enveloppe

UBat de l\'enveloppe : 0,40 W.m-2.K-1

Détails de l'enveloppe :
Façades : Voiles béton avec isolation par l’extérieur de 20 cm R=5,7 : 0,20
Toitures/planchers hauts : Toiture végétalisée Polyuréthane 14 cm R= 6,1 verre cellulaire 5 cm R= 1,2
Dalle béton : 0,13
Planchers bas sur extérieur ou vide sanitaire : Polystyrène extrudé 16 cm R=4 en sous face de dalle béton : 0,20
Planchers bas sur terre plein : Polystyrène extrudé 10 cm R=4 en sous face de dalle béton : Ue 0,17
Coefficient de compacité du bâtiment : 0,60
Indicateur : I4 (I4) m³/H.m² n50 (Vol/H) Q4
Etanchéité à l'air : 0,96

Emissions de GES

en phase d'usage : 1,00 KgCO2/m²/an (Consommations RT 2012 + ratios ADEME)
Durée de vie du bâtiment (année) : 100,00 an(s)
Emissions de GES en nombre d'années d'usage : 1,16 an(s)

Eau

Consommation annuelle d'eau issue du réseau : 1 920,00 m³
Consommation annuelle d'eau de pluie récupérée : 465,00 m³
Indice d'auto-suffisance en eau : 0,19 %
Consommation d'eau/m² : 0,17 m³/m²
Consommation d'eau : 2,65 m³/étudiant

Qualité de l'air intérieur

Les matériaux disposant de FDE&S ou de marquages environnementaux reconnus (émissions de COV et formaldéhydes, substances, provenances et traitements, etc.) ont été systématiquement privilégiés. Les revêtements intérieurs bénéficient pour beaucoup d’une classe A+.

Pour la petite histoire, la construction du lycée des Mauges est l'aboutissement d'un combat de 50 ans des militants de la Région pour un enseignement laïc dans le pays des Mauges. Etienne DAVODEAU relate ce combat dans sa bande dessinée "Les Mauvaises Gens". Cette belle aventure a évidemment fortement inspiré la conception du bâtiment. Lors des études, de nombreuses possibilités ont été explorées pour atteindre le niveau BEPOS, avec des simulations poussées (Cogénération, filière huile de colza, géothermie, différentes implantations des cellules photovoltaïques...).

Le maître d'ouvrage (région Pays de la Loire, direction des lycées) a été moteur, tout en restant extrêmement vigilant sur la pertinence des techniques employées et de leur maintenance. En concertation avec le MO, les systèmes retenus (espace bioclimatique, puis canadien, pompes à chaleur, piles photovoltaïques, eaux chaude solaire) sont les mieux adaptés au site, ainsi qu'à la gestion et maintenance d'un bâtiment de ce type. Une telle synergie a été possible grâce à la cohésion de l'ensemble des acteurs de la construction.

Les remarques et avis émis mettent en avant un ressenti très positif du public et du personnel. Ce lycée signe donc une magnifique réalisation à énergie positive HQE, dont nombre de communes devraient s'inspirer quand vient le temps de s'agrandir et de construire les infrastructures nécessaires à l'épanouissement de ses citoyens.

Par Jean-Michel Buron
Architecte EPICURIA ARCHITECTES

SOURCES