COMPTE-RENDU DE VISITE VAD Le Gai Soleil, réhabilitation d une copropriété au niveau BBC Le Stélycube, bâtiment tertiaire neuf certifié BBC Effinergie

Transcription

1 Centre d échanges et de ressources pour la qualité environnementale des aménagements et des bâtiments en Rhône-Alpes COMPTE-RENDU DE VISITE VAD Le Gai Soleil, réhabilitation d une copropriété au niveau BBC Le Stélycube, bâtiment tertiaire neuf certifié BBC Effinergie Saint-Chamond (42) Programme Visite de deux projets lauréats de l appel à projet régional «bâtiments démonstrateurs à basse consommation énergétique» lancé par l ADEME et la Région dans le cadre du PREBAT. 1) Le Gai Soleil, réhabilitation d'une copropriété au niveau BBC Par M. Portes (Beraud Architecture Ingénierie), M. Renevier (Urbania), M. Besseas (Pact Loire), M. Pichot (Latère) 2) Le Stélycube, bâtiment tertiaire neuf certifié BBC Effinergie Par Julien Rivat (Atelier Rivat) et Gilles Tamet (SCI Audeximo) Les supports d intervention avec détails constructifs, photos de chantier, sont à retrouver sur le site internet de VAD, rubrique «Documents et manifestations VAD» : Le diaporama commenté de la visite est à retrouver sur : eaubbcsaintchamond

2 1) Le Gai Soleil, réhabilitation d'une copropriété au niveau BBC Intervention de M. Portes (Beraud Architecture Ingénierie), M. Renevier (Urbania), M. Besseas (Pact Loire), M. Pichot (Latère) Acteurs : Maître d ouvrage : Syndicat des copropriétés du Gai Soleil, représenté par Urbania Architecte : Beraud Architecture Ingénierie BET Fluides : BET Thevenet Contrôle technique : Alpes Contrôles Coordinateur SPS : A.P.S. Animation (comité de pilotage, animation du volet social, action de communication) : PACT Loire Accompagnement technique : Latere 1.1 Contexte La copropriété «le Gai Soleil», comprenant 93 logements répartis sur 3 bâtiments, représente une surface de m² SHON. Construite en 1962, elle a connu une évolution négative à partir des années 1980 : perte d attractivité, prix bas des mutations, déséquilibres sociaux, travaux d amélioration impulsés par le syndic mais restant insuffisants pour véritablement revaloriser l ensemble, manque d investissement des copropriétaires. Après un premier pré-diagnostic en 2003, Saint Etienne Métropole a lancé en 2006 une étude pré-opérationnelle d OPAH Copropriété, étude réalisée par le Pact Loire de février à juin Fin 2007 a été lancée l OPAH copropriété pour une durée de 5 ans. Plan masse de la copropriété L objectif de la réhabilitation est de réaliser une opération exemplaire à double titre : - au niveau des performances énergétiques - au niveau social puisque cela permet de maintenir en ces lieux des personnes ayant un revenu très faible. Les travaux ont été votés en novembre Le chantier de réhabilitation a débuté en mai 2010 et la livraison est prévue pour octobre Objectifs de consommation Consommations totales : L objectif est de passer d une consommation de plus de 240 kwh/m².an à 96 kwh/m².an (sur les usages réglementaires : chauffage, production d ECS, électricité, auxiliaire), soit l obtention de la performance BBC Effinergie. Chauffage : passage de 180 kwh/m².an à 40 kwh/m².an, soit des dépenses énergétiques passant de euros (fioul) à euros (gaz naturel). Remarques : - Les premières études ont été réalisées dans l objectif d atteindre le niveau passif, avec mise en place d une VMC double-flux, d une installation photovoltaïque,. Cependant, un

3 optimum a du être trouvé pour que d une part les coûts soient acceptables pour la copropriété et d autre part que ce projet soit aidé financièrement. - Aucun engagement n a été pris auprès des propriétaires sur les économies d énergies qui pourraient être réalisées même si le retour sur investissement est évident. 1.3 Les travaux réalisés La particularité de ce chantier est qu il se déroule en site occupé. Cette opération traite les postes : chauffage, eau chaude sanitaire et ventilation. Il sera possible d intervenir ultérieurement sur les postes électricité et auxiliaires. Isolation de l enveloppe Coupe générale - principe d'isolation (source : BAI) - Isolation par l extérieur des murs béton de 40 cm par de la laine de verre en RDC et par 25 cm de polystyrène du R+1 au R+5, avec revêtement enduit ou panneau de type «TRESPA» (U = 0.15 W/m².an). L isolation par l extérieur permet de conserver l inertie du bâtiment.

4 Isolation extérieur en façade Nord (à gauche) et en façade Sud (à droite) (Source : BAI) - Surisolation de la toiture terrasse par 9 cm de polyuréthane et réfection de l étanchéité (U = 0,26 W/m².K). - Isolation en sous-face dans les caves par projection de laine minérale (U = 0,32 W/m².K). - Remplacement des menuiseries bois simple vitrage par des menuiseries PVC double vitrage (Uw=1,4 W/m².K), moins onéreuses que des menuiseries bois. Les dormants sont conservés afin de limiter les interventions dans les logements. Les tableaux sont isolés par 6 cm de polystyrène. - Déperdition thermique totale du bâtiment : Ubat = 0,595 W/m².K. Conséquence d une importante épaisseur d isolant en façade : - Le fait que la menuiserie soit en retrait par rapport à la façade amène une protection contre les apports solaires en été permettant d éviter la surchauffe. - En revanche, l éclairage sera moindre dans les logements, ce qui augmentera les consommations d éclairage artificiel. Pour limiter ce phénomène, des précadres sur lesquels les fenêtres auraient été montées auraient pu être mis en place depuis l extérieur. - Il ne doit pas y avoir de circulation d air en pied d immeuble entre l isolant et le mur, pour éviter un effet cheminée par convection. Détail de la liaison fenêtre-façade (source : BAI) Etanchéité à l air Il n y a pas d objectif de labellisation du bâtiment, et donc aucune exigence en terme d étanchéité à l air. Aucun test d étanchéité à l air ne sera réalisé mais des tests à la caméra thermique permettront d identifier d éventuels défauts de mise en œuvre. Ventilation Une ventilation simple flux hygro-b a été préférée à la ventilation double flux pour des questions budgétaires.

5 Chauffage et eau chaude sanitaire - Deux chaudières gaz basse température remplace les anciennes chaudières au fioul. - Une production d ECS collective remplace les installations de production d eau chaude sanitaire individuelles (chauffe-eau individuels au gaz remplacés pour certains propriétaires par des chauffe-eau électriques), malgré la difficulté de convaincre les propriétaires de modifier un système qui fonctionne. 1.4 Coût et financement Le coût de l opération s élève à 1,735 M TTC (hors ascenseur et intervention sur ligne extérieure France Télécom) et à 2,242 M TTC (avec ascenseur et intervention sur ligne extérieure France Télécom), ce qui représente un coût total de par logement (430 /m²). Cette opération est financée par différents organismes : - ANAH (Opah + Prebat) - Feder - Région RA - Saint-Etienne Métropole - Ville de St Chamond - CG42 (Falpo) - Crédit impôt, PTZ. Le montant des subventions s élève ainsi à 1,539 M (68% du montant total), soit un coût par logement de en moyenne. Sans ces subventions, le projet n aurait pas pu voir le jour. Par ailleurs, cette opération n est pas reproductible au niveau financier.

6 2) Le Stélycube, bâtiment tertiaire certifié BBC Effinergie Intervention de Julien Rivat - Atelier Rivat et compléments par Gilles Tamet - SCI Audeximo Cet immeuble de bureaux en R+1 (surface totale : 705 m² SHON) a été livré en décembre Façade Sud-Ouest et cheminée du puits canadien Acteurs : Maître d ouvrage : SCI Audeximo, AMO HQE : Giorgio BERERA Architecte : Atelier d architecte RIVAT BET structure : ENGIBAT SARL BET Fluides : INTEGRALE Economiste : ENGIBAT SARL 2.1 Caractéristiques techniques Bioclimatisme : Le Stélycube présente une forme cubique avec deux failles de lumières qui traversent et permettent d amener la lumière en plein centre. Les espaces tampons : garage, local technique, se trouvent sur la façade Nord. Aucune concession n a été faite sur la surface vitrée, du fait de la volonté de bureaux lumineux (ratio de 1/3 de surface vitrée par rapport à la surface au sol). Bureaux au R+1 Structure : En béton aggloméré. Le béton banché aurait été meilleur en terme d inertie (bien que celle-ci aurait été diminuée du fait de l isolation par l intérieur) mais cela aurait été plus onéreux.

7 Isolation de l enveloppe : façade : Choix d une double isolation extérieure et intérieure : - Avantage : pas de superposition des défauts. - Inconvénient : un peu de perte d inertie sur le bâtiment. Règles pour limiter les risques de condensation dans la paroi : - La «règle du 2/3 1/3» : la résistance thermique de l'isolant extérieur doit être le double de la résistance thermique de l isolant intérieur, afin de faire migrer le point de rosée sur les faces extérieures. - Il faut travailler avec une logique perspirante avec des couches de plus en plus ouvertes à la diffusion de vapeur d eau de l intérieur vers l extérieur du bâtiment. Composition de la façade depuis l extérieur vers l intérieur (Umur = 0,20 W/m².K) : - Vêture Trespa + lame d air - Pare-pluie - 8 cm de laine minérale sur tasseaux en 2 couches croisées - Mur en béton aggloméré (avec vigilance sur la pose des joints) - Complexe polystyrène. Mise en place de l isolation par l extérieur (source : Atelier Rivat) Toiture : Composition : terre végétale : 25 cm, couche filtrante (voile de verre), couche drainante 5 cm (plaque polystyrène), isolant 2x6 cm, dalle béton armé 21 cm, isolant (U = 0,13 W/m²/K). Dalle sur terre-plein : Composition : dalle 15 cm + 10 cm de PSE (U = 0,272 W/m².K). Traitement des ponts thermiques : Les ponts thermiques ont été limités, en particulier : - Isolation des acrotères - Dalle du RDC désolidarisée de la façade et entièrement isolée en sous-face et en périphérie (isolant polyuréthane descendu sur 1,2 m, voir ci-contre). - Retour d isolant au niveau des tableaux des fenêtres - Pose de l isolant sur des panneaux de bois. Isolation périphérique (source : Atelier Rivat)

8 Etanchéité à l air : L étanchéité à l air a fait l objet d une attention particulière au niveau de la conception, en particulier par la réalisation de nombreux détails constructifs, et du suivi des opérations de construction. Il est important d imposer des jours de formation aux entreprises sur ce thème et de les associer lors de la réalisation des tests d étanchéité à l air pour qu elles puissent progresser. Les fenêtres : Des menuiseries aluminium double vitrage (4-16-4) basse émissivité, gaz argon et contrôle solaire (meilleur rapport isolation/prix) ont été mises en place (Uw < 2 W/m².K). Les menuiseries sont en aluminium car : - d une part, le PVC n est pas satisfaisant du point de vue environnemental - d autre part, le bois était trop onéreux, étant donné l importante surface de vitrage du projet. Par ailleurs, l aluminium se comporte très bien en mur rideau. Les fenêtres sont posées sur des pré-cadres extérieurs, scellés sur la maçonnerie, ce qui permet d assurer une bonne étanchéité entre les fenêtres et la maçonnerie. Les intercalaires posés à l intérieur du vitrage sont traditionnellement en aluminium et donc très conductrices. Pour un surcoût négligeable, ceux-ci ont été remplacés par des intercalaires composites (plastique). Il a été demande à l entreprise d être particulièrement vigilante aux joints de parclose. Des brises soleil ont été mis en place sur les vitrages, permettent de bénéficier d apports solaires gratuits en hiver, et d apporter une protection en été. Toit végétal : Le toit végétal intensif est composé de 120 m 3 de terre végétale sur 25 cm d épaisseur, soit une masse maximum de 216 tonnes de terre végétale en toiture ajoutée au 180 tonnes de la dalle béton du R+2. L intérêt du toit végétal est multiple : il amène une grande inertie thermique, permet de lisser les rejets d eau pluviale dans les réseaux, assure une très bonne protection aux intempéries et aux agressions de l étanchéité, assure un refroidissement du bâtiment par évaporation, favorise l intégration du bâtiment dans le site. Production d ECS : La consommation d ECS est marginale. Un chauffe-eau électrique de 30 L a été installé au plus près du puisage. Système de ventilation, chauffage et rafraîchissement Figure 1: Principe du puits canadien et de la VMC double-flux (source : Atelier Rivat)

9 - La ventilation est assurée par une VMC double flux avec échangeur rotatif. Une ventilation simple flux a été mise en place dans les sanitaires pour éviter les retours d odeur. La VMC double flux est alimentée par un puits canadien ce qui permet de se passer de batterie de réchauffage, le puits empêchant les risques de gel lorsque la température extérieure est négative. Il n est pas possible de by-passer le puits canadien. - Le puits canadien descend à 2,50 m sous terre, et est composé de 4 tuyaux PEHD de diamètre 200 mm sur 33 m de long. La vitesse a été calculée pour ne pas dépasser 0,3 m/s. Un puits canadien de ce type peut augmenter la température de l air de 4 à 10 C. Le puits canadien est visitable et lisse, et présente une pente constante de 3% permettant l écoulement des condensats. - Une pompe à chaleur réversible, composée de 5 forages de 100 m de profondeur, et associée à des planchers chauffants/rafraîchissants, permet de chauffer le bâtiment l hiver et de le rafraîchir l été (par écrêtement des pics de chaleur durant les périodes de canicule). Il est également possible de faire du free-cooling grâce à l installation de ventilation. Centrale de la VMC double flux Gestion de l eau : - Récupération des eaux pluviales : l eau est valorisée dans une cuve pour l arrosage des espaces extérieurs. Le trop plein est infiltré et un puits perdu est créé. - Des appareils hydro-économes équipent le bâtiment (chasses d eau à deux vitesse, limiteurs de débit sur les robinets). Gestion de l électricité : - La climatisation a été proscrite. - Le maître d ouvrage a fait le choix de recourir majoritairement à des ordinateurs portables pour son parc informatique. - Des détecteurs infra rouge équipent les sanitaires. - L important éclairage naturel, en particulier dans les bureaux, permet de limiter les besoins en éclairage artificiel. - La quasi-totalité des éclairages sont de type basse consommation: leds ou fluos. A noter que très peu d interrupteurs ont été installés au profit de détecteurs radio commandés par télécommande. Escalier d'accès au rez-dechaussée Consommation énergétique : La consommation prévisionnelle du bâtiment est d environ kwh/m²/an sur les usages réglementés. 2.2 Volet économique - Investissement pour la construction hors VRD : 1,3 M HT - Surcoût BBC : M HT (soit 13%) - Economie annuelle sur le seul poste chauffage/climatisation : Economie annuelle sur le seul poste électricité : Economie annuelle sur le poste arrosage : Economie sur 20 ans (avec revalorisation de 2% annuel du coût de l énergie) : Retour sur investissement : o 12 ans en prenant en compte les subventions ADEME, o 17 ans sans prendre en compte les subventions ADEME ( )

10 Analyse en coût global (Source : F.Sarion DICOBAT) 2.3 Bilan de la réalisation du bâtiment Cela reste difficile de construire un bâtiment basse consommation, en particulier car les compétences manquent. Il est intéressant de s entourer de personnes souhaitant progresser et faisant preuve de professionnalisme dans le domaine du bâtiment durable. Il est important de réaliser une très bonne conception en amont, en particulier en réalisant des détails, et d anticiper les problèmes à venir pour pouvoir les traiter au mieux.