Rénovation emblématique réalisée en BIM : la tour Super-Montparnasse

Par François PELEGRIN - ARCHITECTURE PELEGRIN

La tour Super-Montparnasse construite à la fin des années 60 dans le 15^ème arrondissement de Paris, avait un besoin urgent de ravalement de sa façade, son revêtement en pâte de verre s’effritant dangereusement. Une réhabilitation de grande ampleur qui a finalement permis d'imaginer une action plus globale assurant dans le même temps l'entière rénovation énergétique et architecturale de la résidence.
Originalité du projet : il a été réalisé en BIM pour optimiser la conception et la réalisation, et le bâtiment a fait l’objet d’un scan 3D de la part des géomètres-experts.
Cette réalisation remarquable a reçu le Grand Prix du Jury aux trophées de la construction 2016 ainsi que le Grand Prix Rénovation Durable de Construction 21.

La Résidence Super-Montparnasse est isolée dans un quartier d'immeubles plus traditionnels mais collée à la Tour Pitard1. Edifiée par l'architecte Bernard Zehrfuss entre 1965 et 1968, la tour, classée IGH-A (Immeuble de Grande Hauteur d’habitation), comporte trente étages sur RdC, avec un entresol et quatre niveaux de sous-sols de caves. Au trentième étage, on trouve une piscine et un solarium. Extrêmement visible car haute d'une centaine de mètres, cette tour est considérée comme faisant désormais partie du patrimoine parisien.

Au moment de sa création, la tour a bénéficié d’autorisations exceptionnelles, notamment du fait qu’elle incorporait une cheminée de chauffage urbain pour la CPCU, dont l’usine est implantée au pied de la tour.

Ce projet est une opération atypique par sa taille : 270 logements privés, 30 étages. Une façade de pâte de verre qui se délite et tombe sur les passants, les refends saillants et les loggias qui multiplient les ponts thermiques .. au final, les copropriétaires de cette tour résidentielle ont vu leurs charges augmenter fortement ces dernières années dû à l’augmentation du coût de l’énergie.

Ce vaste chantier de réhabilitation, à la fois architecturale et énergétique, confié aux cabinets d’architectes ARCHITECTURE PELEGRIN et LAIR & ROYNETTE débute donc en 2014. La tour va s'habiller d'une nouvelle façade en bardage métallique (remplaçant le revêtement d'origine en pâte de verre, particulièrement dégradé) et voir ses performances énergétiques considérablement améliorées : isolation par l'extérieur, fenêtres à double vitrage, nouveau système de ventilation, etc.

L'objectif de ces travaux est de faire passer le bâtiment au niveau « BBC rénovation ».

François Pelegrin, l'architecte chargé de la rénovation avec Philippe Lair, explique : « Il fallait respecter les modénatures voulues à l'origine pour ne pas trahir l'architecture et préserver l'élancement de la tour. On ne voulait pas donner une autre écriture architecturale. »

Comment rénover thermiquement une tour de 30 étages, non isolée et pleine de ponts thermiques ?
Il va falloir réaliser une isolation thermique par l’extérieur, poser de nouvelles fenêtres, repenser tout le système de ventilation, l’objectif étant de faire passer la consommation énergétique de l’immeuble de 170 à 104 kWh/m².an afin que la tour atteigne le niveau BBC rénovation.

Il est inéluctable que, depuis 1995, la copropriété devait faire face à la réparation de divers désordres et au remplacement des équipements, au fur et à mesure qu’ils tombent en panne. En 1992, la copropriété a été confrontée à la chute de certaines parties du revêtement en pâtes de verre des façades. Il n’a pas été décidé de refaire entièrement le revêtement, mais seulement de procéder au scellement de nouveaux carreaux de pâte de verre, là où les carreaux d’origine étaient tombés et où les carreaux d’origine, encore en place, apparaissaient lors des sondages, en train de perdre leur adhérence. Les travaux exécutés entre 1995 et 1997 ont concerné environ 25% de la surface des murs de façade.

Bien que l'élément déclencheur soit ces désordres, d’autres enjeux étaient à prendre en considération, notamment la maîtrise de l’énergie qui, pour partie, pouvait être améliorée par des travaux sur les façades (isolation par l’extérieur). Le conseil syndical a fait faire un audit énergétique, puis il a renoncé à procéder à un ravalement à l’identique et a décidé de s’engager dans un projet plus ambitieux, inhabituel pour une copropriété privée. L’enjeu était donc de requalifier durablement la façade en améliorant très fortement les performances de l’enveloppe.

Une consultation d'architectes a été organisée.
Il a fallu convaincre les copropriétaires, qui n'ont pas le même statut, les mêmes revenus, et pas forcément le même intérêt. Si chacun investit fortement son logement, les parties communes et le "bien commun" restent associés à des "charges" financières élevées. Mais a fallu convaincre aussi les ayant-droits de Bernard Zehrfuss, les Architectes des Bâtiments de France et l'architecte de la ville de Paris, l'association du Vieux Paris et celle du Patrimoine du XXe siècle.

Ainsi, le projet de rénovation a revêtu la tour d’une nouvelle robe en alu laqué (bardage ventilé) sur ossature métallique, intégrant une forte isolation (20 cm de laine de roche) et un traitement soigné des nombreux ponts thermiques, changé les fenêtres et redonné un nouvel usage contemporain à cette tour. Le nouveau matériau préserve l’aspect brillant des façades d’origine et respecte la charte colorimétrique existante (ton blanc, gris pâle et ton noir). Le programme était simple mais à grande échelle.

C’est la première copropriété en IGH à avoir entrepris une véritable requalification architecturale et thermique de cette ampleur. Le processus vertueux s'est enclenché avec l'accord des copropriétaires, grâce à l'engagement et au dynamisme du conseil syndical et de sa présidente Tania Seitanidou, judicieusement conseillée par Gilbert Ramus, copropriétaire bailleur, à la participation de nombreux acteurs (APC, ville de Paris etc.) et surtout grâce à la maquette numérique.

Faire voter une copropriété de cette taille sur un budget conséquent (4,9 M €) : un challenge facilité par la maquette numérique. Celle-ci établit un climat de confiance et de transparence et permet une réelle communication. On sort de la dichotomie habituelle experts versus habitants. Tous ont pu appréhender les enjeux, comprendre le projet, explorer des hypothèses, adhérer à une démarche globale. Chacun était au même niveau d'information. La transparence induite par le BIM a permis la validation par la copropriété des choix techniques et esthétiques.

ARCHITECTURE PELEGRIN a saisi la maquette numérique de l'existant puis l'a enrichi tout au long du projet avec les solutions techniques décidées entre équipe de maîtres d’œuvre et la maîtrise d'ouvrage. Le BIM a été un outil de communication et d'aide à la décision en direction des 273 copropriétaires. Il a permis des "décisions rapides" alors que le temps d'une copropriété est horriblement long et la multiplicité des statuts (propriétaires occupants ou bailleurs, retraités, primo-accédants etc.) ne facilite pas les choses.

Le BIM a surtout rassuré chaque propriétaire toujours frileux à l'idée de dépenser beaucoup d'argent dans des choses qui ne se voient pas vraiment, (l'isolation). Lors des présentations en AG chaque occupant pouvait appréhender le projet globalement et visualiser les conséquences dans son propre appartement. Chaque copropriétaire a pu choisir son type d'ouvrant entre trois systèmes, (ouvrant à la française, oscillo-battant, coulissant), entre trois teintes proposées côté intérieur, entre deux affaiblissements acoustiques, soit 14 000 combinatoires....

Toute l'équipe de conception (architectes, thermicien, BET etc.) a utilisé la même maquette numérique. Pour les entreprises, le BIM a permis de faciliter le chantier en site occupé et la gestion de son planning : repérage des fenêtres (tels choix, tels coloris, tels ouvrants) mais aussi coordonnées de l'occupant pour planifier, préparer et faciliter les interventions et assurer un chantier avec le moins de nuisances possible.

Une requalification exemplaire qui valorise chaque appartement et qui illustre un usage du BIM comme outil de communication et d'appropriation du projet en direction d'une maîtrise d'ouvrage non professionnelle.

Un audit énergétique, mené par le cabinet Paziaud Ingénierie (groupe Nepsen), préconisait l'utilisation d'une isolation thermique par l'extérieur, accompagné d'un changement de menuiseries et l'installation d'une VMC, ce qui devait permettre d'économiser 227.000 € chaque année sur la facture énergétique, de quoi amortir rapidement le coût de l'intervention, surtout en tenant compte d'une hausse de 4 % par an des coûts de l'énergie.

La pose de la laine de verre est en cours grâce à des nacelles élévatrices.

Afin de conserver les ombres et reliefs de la façade, la solution, digne de la haute couture, a consisté à coudre une robe de différents isolants directement sur l'édifice. C'est l'entreprise Lucas Reha qui a été choisie pour poser les presque 7.800 m² de revêtements, composés de plusieurs produits : laine de verre sur les façades et laine de roche dans les loggias, afin de casser les ponts thermiques et respecter la réglementation incendie. La laine de roche technique permettant l'apposition d'un enduit, tandis que la laine de verre, plus légère, autorisant une manipulation et une mise en œuvre facilitées.
Les épaisseurs d’isolant variant de 8 à 20 cm selon les parties de la façade. Il convient en effet de préserver la valeur d'usage des loggias et le confort visuel.

Le choix s'est porté sur le système ISOVER "Isolation sous bardage ventilé avec Isofaçade 32" pour ses nombreux avantages :

• Augmentation significative de la performance globale du bâtiment grâce à des lambdas compris entre 0,0032 et 0,0035 W/(m.K) et haute performance feu grâce à une moindre masse combustible mobilisable par rapport à d’autres isolants
• Faible épaisseur avec l’isolant Isofaçade 32, à performance équivalente par rapport aux autres solutions du marché
• Grande liberté architecturale : compatible avec toutes sortes de finitions (terre cuite, dalles de pierre, plaques de fibro-ciment, bois, panneaux de verre, etc) et s’adapte à toutes les surfaces de murs, même les plus irrégulières
• Confort de pose optimisé : rouleaux légers et facilement manipulables
• Réduction de la durée du chantier grâce un stockage optimisé : petit diamètre
• Perméable à la vapeur d’eau offrant ainsi une grande pérennité du bâti Haute performance environnementale :
  Nombreuses cibles de la démarche HQE
  Répond aux exigences du label BBC Rénovation
  Nombreuses épaisseurs disponibles

Coupe de l'ITE

La copropriété a réalisé la réhabilitation de son bâtiment dans l’objectif d’atteindre le label HPE, 195 kWhEP/m².an. En complément de l’isolation thermique par l’extérieur et le remplacement des menuiseries par des menuiseries à châssis aluminium à double vitrage 4-20-4 avec lame d’argon et rupteurs de ponts thermiques, il a été prévu de remplacer la VMC d’origine par un système de ventilation hygroréglable de type A avec des moteurs basse consommation. Des nouvelles bouches d’entrée d’air auto-réglables et des bouches d’extraction hygroréglables ont été également mise en place.

Le chauffage ainsi que l’ECS sont produits par le réseau de chaleur de la ville de Paris. Les installations primaires n’ont pas été modifiées, mais des robinets thermostatiques seront prochainement installés.

Les résultats de l’étude thermique réalisée après l’achèvement des travaux par le cabinet PAZIAUD, démontrent que la performance énergétique du bâtiment atteint l’objectif :
Besoins en énergie primaire = 111,85 kWhEP/m²SHON.an ; soit une étiquette équivalent au DPE niveau C (niveau D avant travaux).

Coût total des travaux : un peu plus de 4,9 M€ soit 18.290 € TTC par lot.

Pour financer une partie de ces travaux, la copropriété bénéficiera de 536 000 euros d’aide provenant de Anah pour 136.555 euros pour les copropriétaires les plus modestes, de l'Ademe pour 100.00 euros, de la région Ile-de-France dans le cadre de l’appel à manifestation d’intérêt "copropriété durable" pour 300.000 euros. Les Fonds propres se montant à 4.4 millions d'euros. Par ailleurs, le syndic a négocié un prêt collectif auquel une vingtaine de copropriétaires ont souscrit.
Avant de profiter des avantages énergétiques du chantier, les copropriétaires devront débourser, selon les profils, entre 15.000 euros et plus de 25.000 euros, un montant important dont le paiement s’étalera sur cinq ans. Cependant, les consommations d'énergies seront divisées par deux, entraînant une baisse des charges pour les habitants.

Consommations avant / après travaux

Etiquettes énergétiques

Opération exemplaire, le chantier de la tour Super-Montparnasse est suivi de près par la Ville de Paris.  « Cet engagement fait figure de modèle que nous devons multiplier pour atteindre les objectifs du Plan Climat Energie de Paris », a ainsi expliqué Célia Blauel, adjointe à la Maire de Paris chargée de l’environnement et du Plan Climat Energie Territorial.

Pour favoriser les rénovations énergétiques des immeubles d’habitat privé, la mairie de Paris lance un plan "1.000 immeubles" qui vient renforcer les objectifs du Plan Climat énergie de Paris à l'horizon 2020.
L’objectif de ce plan est triple :
→ Alléger les factures énergétiques des habitants
→ Lutter contre les situations de précarité énergétique
→ Réduire les émissions de gaz à effet de serre liées au bâtiment

Ce projet vise "à massifier les travaux de rénovations énergétiques du parc privé parisien". L’Agence Parisienne du Climat sera l’un des principaux acteurs de ce plan.

L’opération Super-Montparnasse fait par ailleurs partie des 70 opérations pilotes suivies par l’Agence parisienne du climat (APC). L’APC qui d’après son président Yves Contassot a été contacté par 700 copropriétés dont 96 sont passées en phase travaux (travaux votés ou réalisés).

Au final l’immeuble atteindra le niveau BBC, bâtiment basse consommation, l’obtention de ce label étant particulièrement remarquable pour un bâtiment de cette envergure.

Par François PELEGRIN - ARCHITECTURE PELEGRIN
Architecte DPLG, Urbaniste DUP

SOURCES ET LIENS

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