ECOLE PASSIVE A BRUXELLES Institut Marie Immaculée Montjoie - Anderlecht TRAIT architects sa F r a n k N o r r e n b e r g & P i e r r e S o m e r s T : + 32 ( 0 ) 2 5 3 7 21 31 www. t r a i t - a r c h i t e c t s. eu
SITUATION I. Programme o niveau 0: cuisine réfectoire vestiaires sanitaires o o o niveau +1: 5 classes niveau +2: 5 classes niveau +3: local technique Surface totale: +/- 1500 m 2 1ère école passive à Bruxelles Photos du site
SITUATION
POSER DES ACTES Économiques Pédagogiques Environnementaux développement durable
CONCEPTION GENERALE Superposition des équipements techniques Distribution d eau chaude avec circuit court Tracé et encombrement des gaines de ventilation sanitaires cuisine salle polyvalente Niveau 0 classes Niveau +1
CONCEPTION GENERALE Construction compacte (compacité Se/V : 0,44) Définition de l enveloppe thermique et du niveau d étanchéité à l air
CONCEPTION ENVELOPPE Choix du système constructif: o intérieur béton o enveloppe extérieure ossature bois Suppression ou atténuation des ponts thermiques Premières simulations PHPP résultat final
ENVELOPPE MUR DE FACADE COMPOSITION: Plaque de plâtre Panneau OSB TJI/flocons de cellulose Panneau celit Vide Bardage afzélia Epaisseur totale: EPAISSEUR: 18 mm 18 mm 300 mm 18 mm 50 mm 16 mm 420 mm CONDUCTIVITE (W/mK) : 0,250 0,120 0,040 0,055 U= 0,139 W/m 2 K
ENVELOPPE TOITURE Choix techniques et atg Frein vapeur hygrovariable COMPOSITION: Panneau acoustique Vide Plaque de plâtre Vide Isolation cellulose OSB Lattage / voligeage Zinc Epaisseur totale: EPAISSEUR: 35 mm 35 mm 18 mm 10 mm 450 mm 18 mm 40 mm 606 mm CONDUCTIVITE (W/mK) : 0,080 0,067 0,250 0,067 0,040 0,120 U= 0,090 W/m 2 K
ENVELOPPE TOITURE EPDM Détail du gabarit Améliorer les détails COMPOSITION: Panneau finition Isolation cellulose Panneau fibro-ciment Isolation laine minérale Epaisseur totale: EPAISSEUR: 18 mm 250 mm 18 mm 100 mm 386 mm CONDUCTIVITE (W/mK) : 0,350 0,039 0,230 0,040 U= 0,120 W/m 2 K
ENVELOPPE SOL COMPOSITION: Granito Chape Chape isolante Dalle béton armé Isolation LM Sable stabilisé EPAISSEUR: 50 mm 50 mm 60 mm 200 mm 80 mm 100 mm Total: 54 cm CONDUCTIVITE (W/mK) : 0,350 0,250 0,021 1,700 0,035 1,000 U= 0,170 W/m 2 K
ETANCHEITE A L AIR Panneau OSB intérieur et contreventement Film frein vapeur hygrovariable Installation des techniques sous-toiture Recherche des fuites Ossature bois insufflée Test Blower Door
ELEMENTS CONSTRUCTIFS CHÂSSIS Châssis bois ou bois/alu Position du châssis et performance de la mise en œuvre Vitrage de sécurité et isolant Gestion des ouvrants Décision de la stratégie d entretien Choix du châssis Energie grise Traitement Recyclable Drable Adapté Isolation Bois résineux (Mélèze, Douglas )Feuillus 1 à 2 kwh/t parfois fonction du traitement fonction du traitement pas pour les portes moyen Bois exotique (afzélia) 180 à 240 kwh/t non réutilisable Oui grandes sections portes Aluminium 72.500 kwh/t de finition Oui Oui pas pour les portes suivant épaisseur à coupure thermique: moyen PVC 9.500 Kwh/t dans la composition Non Non non élevé Acier 8.000 Kwh/t anti-rouille Oui Oui oui à coupure thermique: moyen Bois/alu Oui Oui pas pour les portes Bois/isolant/alu Difficile Oui pas pour les portes à coupure thermique: élevée à coupure thermique: élevée
ELEMENTS CONSTRUCTIFS CHÂSSIS Choix de vitrage Composition du vitrage: Triple vitrage Verres extérieurs clairs durcis de 4mm Intercalaire inox de 16mm / gaz Krypton Verres intérieurs durcis de 4mm Facteur solaire : 58 Coefficient thermique : 0,5 W/m2.K Poids : 30 kg/m2 (2,1 m2 = 63kg) Lumière artificielle IMMI - Détail en coupe Puissance installée par m2 de surface plancher pour 500 lux (norme 300 lux) Ballast électronique Basse luminance Qualité de la lumière Gestion en fonction : de la présence, de l apport naturel, appareils dimmables, contrôle sur horloge Éclairage de secours intégré aux appareils «courants»
ELEMENTS CONSTRUCTIFS PORTES Accessibilité aux personnes à mobilité réduite Ouvrant vers l extérieur Arrêt de porte / prise au vent Quadruple vitrage double feuilleté
ELEMENTS CONSTRUCTIFS VERRIERES Triple vitrage au krypton Protection solaire fixe
VENTILATION GROUPE Pulsion dans les classes Transfert Extraction dans les dégagements Position en toiture Conduits entre groupe et extérieur
VENTILATION PULSION Gaine apparente En hauteur Détection de présence Post-chauffe à l entrée
ELEMENTS TECHNIQUES ECLAIRAGE
ELEMENTS TECHNIQUES STORE Automatisation couplée Priorité Dérogation: interrupteur à clef
ELEMENTS TECHNIQUES ECS Capteurs solaires thermiques tubulaires sur le local technique
ELEMENTS TECHNIQUES EAU Eau de pluie récoltée Filtrée Stockée Utilisée pour les wc Potabilisée pour le réfectoire
MATERIAUX Choix à faire en fonction de la faible consommation d énergie à la fabrication de l absence de danger pour la santé de la provenance de sources renouvelables de la réduction des transports, de l utilisation de ressources et compétences locales de l adaptation à l usage du matériaux Énergie grise & énergie de consommation Energie grise fabrication & transport mise en œuvre Energie totale Construction + chauffage Maison conventionnelle Maison haute perf. énergétique 274.850 kwh 294.000 kwh 1.152.300 kwh 791.200 kwh + 6,96% - 31,34%
MATERIAUX 1. Matériaux structurels Ossature intérieure maçonnerie Béton Acier 250-300 kwh/t 3.500 kwh/t 450-500 kwh/m3 63.000 kwh/m3 Enveloppe extérieure ossature bois Bois indigène Bois exotique 1-2 kwh/t 180-240 kwh/t 100-1000 kwh/m3 200 1.500 kwh/m3 2. L isolation Objectif global d isolation Choix d isolant Différents cas à isoler
MATERIAUX 3. L utilisation du bois Puits carbone Aspects conforts (paroi froide, hygrométrie) FSC Panneaux OSB, : résineux d Europe bois FSC Colles et traitements Bois de bardage matériaux bois
MATERIAUX 4. Le cas particulier du PVC Les pour et les contre environnementaux. Production et pollution On le trouve partout dans le bâtiment mais il y a des alternatives: Égouttage : PEHD (à souder) ou PP (à emboîter comme le PVC), surcoût Châssis : à voir séparément, bois, alu, acier ou combinaison Revêtement de sol souple: lino ou caoutchouc. Aspect naturel ou écologique Revêtement de toiture plate: lino ou caoutchouc. Aspect nature ou écologique Câbles électriques : alternative de câble sans halogènes Energie grise PP 8.200 kwh/t 7.400 kwh/m3 PEHD 8.200 kwh/t 7.400 kwh/m3 PVC 9.500 kwh/t 13.000 kwh/m3 5. Autres matériaux
GESTION 1. chauffage & ventilation K 45 > basse énergie > standard passif Une régulation Le froid Le chaud
GESTION 2. de l éclairage Complexe de fenêtre ouverture / fermeture isolation / apport solaire apport lumineux / protection solaire étanchéité à l air Choix du châssis Energie grise Traitement Recyclable Durable Adapté Isolation Bois résineux (Mélèze, Douglas )Feuillus 1 à 2 kwh/t parfois fonction du traitement fonction du traitement pas pour les portes moyen Bois exotique (afzélia) 180 à 240 kwh/t non réutilisable Oui grandes sections portes Aluminium 72.500 kwh/t de finition Oui Oui pas pour les portes suivant épaisseur à coupure thermique: moyen PVC 9.500 Kwh/t dans la composition Non Non non élevé Acier 8.000 Kwh/t anti-rouille Oui Oui oui à coupure thermique: moyen Bois/alu Oui Oui pas pour les portes Bois/isolant/alu Difficile Oui pas pour les portes à coupure thermique: élevée à coupure thermique: élevée
GESTION Choix de vitrage Combinaison vitrage feuilleté PVB/ vitrage trempé ou durci (PVB Butyral de Polyvinyle) Poids du vitrage, transmission lumineuse Isolation du vitrage vitrage double ou triple u< 0,8 wk, (ou quadruple vitrage) Intercalaire alu inox - PVC Composition du vitrage : gaz isolant Argon ou Krypton Kr Lumière artificielle Puissance installée par m2 de surface plancher pour 500 lux (norme 300 lux) Ballast électronique Basse luminance Qualité de la lumière Gestion en fonction : de la présence, de l apport naturel, appareils dimmables, contrôle sur horloge Éclairage de secours intégré aux appareils «courants» Système pare-soleil Éléments fixes ou mobiles, en fonction de l orientation et du degré d isolation du bâtiment L école est orientée au Sud Sud Est. L école est au «standard passif» La gestion en fonction: des écrans permanents ou temporaires ; de l'ensoleillement (station météo en toiture) ; du besoin de chaleur (sonde dans chaque local). couplé au chauffage, à la ventilation, à l éclairage artificielle avec dérogation possible Type de protection: dépassant de toiture store mobile : lamelles ou screen coupe
GESTION 3. de l eau L eau de distribution Limitation des besoins capacités des réservoirs robinets temporisés L eau de pluie perméablilité du site récolte utilisation limite des besoins résérvoirs des sanitaires potabilisation de l eau mare didactique (suivant type de toiture) Les eaux usées égout public réduction des rejets
CONCLUSIONS Profil de l utilisateur et gestion Synonyme de qualité Profil d occupation et possibilités architecturales intérêt économique
TRAIT architects Frank NORRENBERG & Pierre SOMERS Avenue Bel-air 34 1180 U C C L E 02 5 3 7 21 31 I n f o @ t r a i t - a r c h i t e c t s. eu
VENTILATION TRANSFERT Des classes vers les dégagements Intégration dans le mobilier Acoustique relatif Grille à lames et à treillis Sonde de température
VENTILATION REPRISE Dans les dégagements Inaccessible Non visible
CUISINE Cas particuliers Production de chaleur Production de graisses Production de produits corrosifs Débit d air élevé pendant des périodes courtes