Projet Interreg IIIA. Maison pour la planète. Analyse du projet actuel. et propositions d améliorations. pour la. Serre du château de Coppet (VD)
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- Romain St-Gelais
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1 Projet Interreg IIIA Analyse du projet actuel et propositions d améliorations pour la Serre du château de Coppet (VD) 1
2 UER1 : Construction et Environnement Filière architecture Contenu Fiche Jardin d hiver fonctions essentielles p.4 Fiche Jardin d hiver ventilation naturelle p.5 Fiche Jardin d hiver apport de masse p.6 Fiche Jardin d hiver protection solaire p.7 Fiche Gestion des eaux pluviales p.8 Fiche Corps principal ventilation p.9 Fiche Fenêtres protections solaires p.10 Fiche Energie solaire active p.11 Fiche Energie chauffage p.12 Fiche Energie chauffage et ecs p.13 Fiche Eclairage naturel / artificiel p.14 Fiche Revêtements surfaces extérieures p.15 Liste des points à régler p.16 (document de travail distribué au Groupe Etude) version 1.4 du 13 / 12 /
3 UER1 : Construction et Environnement Filière architecture Préambule Face au constat que «in fine» le projet s est développé de manière classique, à savoir d après les réflexions unilatérales du pool d architectes et des transmissions d informations lacunaires, le lpae, travaillant sur un projet en phase finale mais à notre avis ne répondant pas aux intentions originelles, a procédé à l élaboration d une série de propositions afin de l améliorer. Ces propositions sont présentées sous forme de fiches thématiques. Une prise de position claire de la part des architectes doit intervenir par rapport à chacune des fiches. Pour le lpae chaque élément du projet doit être réfléchi, étudié et attaché à un concept répondant aux ambitions du projet dans son ensemble. Reconnaissant les indéniables qualités architecturales, nous pensons qu il serait dommage que l unique concept mis en avant se réduise à une boîte bien isolée. La zone grisée indiquée dans la numérotation en bas de page de chaque fiche représente les relations thématiques directes
4 JARDIN D HIVER FONCTIONS ESSENT IELLES climat intérieur 2 gestion échanges thermiques avec corps principal 3 ouvertures dans enveloppes jardin d hiver 4 puits canadien rafraîchissement/préchauffage 4, 7, 8 et 13 La variante actuelle n apporte que peu d intérêt sur le plan thermique. Le jardin d hiver ne sert qu à créer un espace supplémentaire abrité pour des expositions. Ainsi il ne faut surtout pas le justifier par des arguments énergétiques ou environnementaux, nonobstant son aspect «bio». Cet élément architecturalement "fort" doit être renforcé par des aspects thermiques afin qu aux yeux du public non initié on puisse y retrouver la véritable histoire des serres et orangeries. - pas d élément massif de captage/destockage - pas de gestion des échanges thermiques avec corps principal - gestion des ouvertures pas clairement définie - risques de surchauffe très prononcés dans le jardin d hiver pas pris en compte Idéalement un mur massif entre intérieur et espace jardin d hiver devrait être prévu, ainsi qu un dispositif de transfert de chaleur. Le revêtement et masse du sol doit pouvoir jouer le rôle de surface passive de captage / restitution de la chaleur ou du frais, tout en restant accessible aux utilisateurs et visiteurs. Idéalement du gravier gros grain de couleur foncée en hiver et claire en été (variante dallettes foncées puis chaux). Voir si par rotation du bâtiment le jardin d hiver ne peut pas également assumer le rôle de tampon acoustique par rapport à la route nationale, dans ce cas revalider le concept thermique et en rapport avec les vents dominants. Alternativement nous proposons d édifier deux murets dans les angles du jardin d hiver afin d apporter de la masse (cf. photo fiche 6). Les ouvrants de l enveloppe du jardin d hiver seront décrits et intégrés, en fonction des besoins de renouvellement d air. REPONSE DES ARCHITECTES :
5 JARDIN D HIVER - VENTILATION NATURELLE 1 entrée air en partie basse 2 sortie air en partie haute 8, 11 et 12 Les fonctions, types, positions et quantités d ouvertures sur l enveloppe verticale du jardin d hiver ne sont pas exprimés. - ventiler correctement le volume - utiliser au mieux les capacités de stockage/ destockage de chaleur dans le jardin d hiver - en harmonie avec vents dominants Des ouvertures bien placées (selon schéma), aisément manoeuvrables manuellement par tous temps. Répondre à une logique de fonctionnement bien distincte été et hiver (voir dessin). La combinaison des ouvertures inférieures avec les murets en pierres sèches et la surface au sol, combinées avec un effet évaporatif obtenu par le biais de l eau récupérée ainsi que le végétal intérieur et extérieur, donne la possibilité d obtenir un transfert d énergie. Jardin japonais, Daitoku-ji. Exemple d ouvrant. Exemple aménagements intérieurs. REPONSE DES ARCHITECTES : eig laboratoire de physique architecturale et environnementale 5
6 JARDIN D HIVER APPORT DE MASSE 1 entrée air en partie basse 2 sortie air en partie haute 1 4, 8, 11 et 12 Le jardin d hiver ne comporte pas suffisamment de masse. - apporter des possibilités de stockage / destockage de chaleur, respectivement de frais Eriger des murets en pierre sèche (avec concept été-hiver) en rapport avec ouvertures. Choisir et implanter des revêtements de sol adéquats et différenciés, accessibles au soleil et à l air (attention couleur). Des points d eau ouverts ainsi que de la végétation peuvent améliorer les échanges thermiques. REPONSE DES ARCHITECTES : eig laboratoire de physique architecturale et environnementale 6
7 JARDIN D HIVER PROTECTION SOLAIRE Gérer la surchauffe estivale du jardin d hiver 1, 4 L élément végétal n apparaît pas assez dense et de surcroît n est prévu qu au sud. - limiter les surchauffes estivales - permettre les apports solaires hivernaux - rafraîchir localement L EIG suggère de prévoir des masques solaires végétaux plus importants et également à l angle nord-est du jardin d hiver (été). L essence doit être choisie pour sa faible densité hivernale afin d autoriser le maximum d apports solaires. Avoir une bonne interaction entre la ventilation, la masse et la protection solaire du jardin d hiver. REPONSE DES ARCHITECTES : eig laboratoire de physique architecturale et environnementale 7
8 GESTION EAUX PLUVIALES ET JARDIN D HIVER 1 récupération des eaux pluviales en toiture 2 stockage des eaux pluviales 3 bassin de rétention et biotope 4 eaux pluviales dans réservoirs wc 5 et 14 La gestion des eaux pluviales peut être améliorée (arrosage, réservoir des wc, rétention). - cohérence avec les ambitions du projet - réalisation simple - aspects pédagogiques des réservoirs visibles Récupération de l EP dans deux réservoirs fermés placés à l intérieur du jardin d hiver, l eau devant être protégé de la lumière et des poussières afin de réduire le risque d algues. Relier le trop-plein à un bassin de rétention extérieur, naturel, permet la restitution au terrain de l eau de pluie. Une distribution réfléchie de l eau restante en période de chaleur dans des aménagements hydriques dans le jardin d hiver permettrait d en limiter la montée en température. L usage de l eau pluviale dans les réservoirs des wc devrait être envisagée. REPONSE DES ARCHITECTES : eig laboratoire de physique architecturale et environnementale 8
9 CORPS PRINCIPAL - VENTILATION 1 2 4, 8, 11 et 13 Il y a lieu de se demander si un dispositif doubleflux dans un bâtiment offrant autant d opportunités simples d interaction avec son milieu et ses utilisateurs, a sa raison d être. Mis à part l emplacement de l échangeur, le système de ventilation double-flux n apparaît pas sur les documents. Ne figurent pas les volumes, les positions des pulsions et des reprises de l installation ainsi que les principes d exploitation selon qu il s agisse de zones ouvertes ou confinées. - les besoins de renouvellement d air doivent être calculés selon la taille, l occupation des locaux - quelle compatibilité du système avec le jardin d hiver, le fourneau, l open-space et le l espace central de distribution? Prévoir le système de ventilation en se préoccupant des différents espaces, en particulier la salle de conférence, le local sanitaire ainsi que le local photocopieues. Bien évaluer l usage et les volumes du bâtiment qui sont fort éloignés de ceux des logements (collectifs ou individuels). AVIS DES ARCHITECTES : eig laboratoire de physique architecturale et environnementale 9
10 Projet Interreg Position et propositions de l EIG FENETRES - PROTECTIONS SOLAIRES 1 type fenêtre-ouvrants 2 protection solaire extérieure 4, 8, 11 et 12 Comme pour le jardin d hiver, le type d ouvrant des façades du corps principal n est pas indiqué. Les protections solaires semblent être des stores en toile à projection, dont la couleur n est pas définie. - évacuer la chaleur rafraîchir (nécessite de la masse) - permettre un renouvellement d air naturel suffisant sans perturber le fonctionnement de l installation de vmc. - offrir une protection solaire efficace. - permettre la vue sur l extérieur même si protection baissée - gérer la pénétration de lumière naturelle Les différentes fenêtres devraient être de type oscillo-battantes et éventuellement comprendre une imposte (selon concept ventilation). Relation pas claire avec installation double-flux. Recommande l emploi de stores à lamelles pour leur plus grande efficacité thermique, visuelle, physiologique et résistance mécanique. AVIS DES ARCHITECTES : Locatif à Versoix eig laboratoire de physique architecturale et environnementale 10
11 Maison pour la Planète ENERGIE SOLAIRE ACTIVE Recours à l énergie solaire 1 panneaux solaires thermiques 2 panneaux solaires photovoltaïques 3 échangeur et convertisseur 2, 4 et 7 A ce jour seul l emploi de l énergie solaire photovoltaïque est envisagé, sans indication ni du type, ni de la surface ni de la mise en œuvre. - objectif : aspect exemplaire et rôle pédagogique du projet - cohérence du projet Dans un tel bâtiment l emploi de l électricité pour la production d eau chaude sanitaire n est pas cohérent. Recommande l emploi de panneaux solaires thermiques pour le chauffage de l ecs (gérer la surchauffe, combiner avec le chauffage). Le choix du type de panneaux solaires photovoltaïques et de leur mise en œuvre en toiture doit absolument être fait en pensant à l entretien et la maintenance, lors de leur remplacement. Les fonctions doivent être séparées et optimisées pour elles-mêmes. Il serait judicieux de choisir des panneaux différenciés des éléments de toiture et d éviter des éléments intégrés, qui sont en contradiction avec le développement durable. L échangeur de chaleur ainsi que le convertisseur (raccordement au réseau) doivent être visibles et identifiables dans l espace énergie. Gérer les ultrasons émis par les convertisseurs (isolement acoustique) AVIS DES ARCHITECTES : eig laboratoire de physique architecturale et environnementale 11
12 ENERGIE CHAUFFAGE Chauffage au bois, cheminée, absorbeur et radiateurs 1 poêle à bois avec absorbeur eau 2 cheminée 3 colonne distribution 4 radiateurs 4 et 8 Aucune certitude en ce qui concerne le confort d émission et de propagation de la chaleur, surtout en zone périphérique et dans des temps de réponse raisonnables. difficile d assurer une température suffisante dans les zones périphériques en période froide, malgré des enveloppes bien isolées, car : - effets convectifs - compatibilité avec double-flux - surchauffe à proximité - stockage et manutention bûches - reproductibilité Le système à bûches, certes intéressant, présente toutefois un certain nombre de contraintes telles que le stockage et le chargement du combustible dans le poêle ainsi que la gestion des intermittences (périodes de nuit, week-end, vacances). Un système à granulés de bois permettrait de résoudre ses inconvénients et est beaucoup plus contemporain. Gérer l apport de l air de combustion dans le foyer du fourneau (directement depuis l extérieur et réglage du tirage). Pour assurer une température convenable et dans des laps de temps raisonnales dans les zones périphériques, le poêle à bois devrait être munis d un absorbeur à eau relié à un circuit de radiateurs (cf. dessin). Ceci permettrait de mieux gérer la température rayonnée localement ainsi que les variations de température du fourneau. Eviter les retombées de fumée et suie sur et par le lanterneau. AVIS DES ARCHITECTES : eig laboratoire de physique architecturale et environnementale 12
13 ENERGIE CHAUFFAGE ET ECS Chauffage au bois, panneaux solaires thermiques, eau chaude sanitaire, stock et régulation et 8 Aucune conception coordonnée des installations. - cohérence avec les objectifs du projet - montrer une solution reconnue et reproductible (standardisation) Voir ci-dessus schéma de principe (à valider). AVIS DES ARCHITECTES : eig laboratoire de physique architecturale et environnementale 13
14 ECLAIRAGE NATUREL - ARTIFICIEL Favoriser l éclairage naturel. 10 Le cas de l éclairage naturel des espaces contre jardin d hiver n est pas pris en compte. L effet physiologique de la fenêtre sous un "avant-toit" profond doit être considéré. - profondeur du corps principal importante (18m) - couverture du jardin d hiver - «besoin physiologique» de ciel Propose de prévoir des découpes dans le toit du jardin d hiver au droit des fenêtres. De plus le choix du type et de la couleur des surfaces des parois du lanterneau ainsi que le sous-face du toit du jardin d hiver vont certainement jouer un rôle déterminant. AVIS DES ARCHITECTES : eig laboratoire de physique architecturale et environnementale 14
15 REVETEMENTS SURFACES EXTERIEURES 1, 4 Les revêtements extérieurs (matériau, qualité, couleur, ) ne sont pas pris en compte. - limiter les surchauffes - en liaison avec l implantation de la végétation (protection solaire) Prévoir des revêtements extérieurs pour limiter le refléchissement du rayonnement solaire, en accord avec la végétation. AVIS DES ARCHITECTES : eig laboratoire de physique architecturale et environnementale 15
16 Groupe Etude (distribution ) Points à régler :? cibles HQE? gestion des échanges thermiques été/hiver serre et bureaux? gestion climat serre concept ventilation (ouvrants hauts et bas)? gestion soleil par lanterneau (ouverture, protection solaire)? valider définitivement orientation > dispositif ombrage? toiture : précautions contre surchauffe gestion eau mise en place panneaux PV + thermiques? ventilation sanitaires + douche? production ecs? production chaleur + émission : choix fourneau système de transfert (air ou absorbeur eau) apport direct air frais combustion? dispositif ventilation et concept en fonction des espaces salle conférence fermée / open space? protections solaires façades? système ouverture fenêtres? revêtements de façade : température de surface couleur écobilan? manutention du bois de chauffage? puits canadien rc / cw / Projet Interreg III A groupe Etude
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