Aboutir à un bâtiment basse consommation en rénovation sans

Les spécificités de la rénovation
DE NOUVELLES
PRATIQUES
DE CONCEPTION
Aboutir à un bâtiment basse
consommation en rénovation sans
rupture technologique :
l’exemple du bâtiment de l’A.L.L.P à Lyon
Maître d’ouvrage :A.L.L.P
(Association Lyonnaise de Logistique Post-Hospitalière)
■ Localisation : Lyon (69)
■ Opération : bâtiment de bureaux
Mode constructif : Poteaux-poutres en béton armé Ubât=0.6 W.m-2K-1 - Ecart Ubât/Ubatréf=1%
Cep=81,1 kWhep.m-2shon.an-1-Ecart Cep/Cepréf=40% sans photovoltaïque
Shon : 2850 m2 - Date de fin de travaux : décembre 2007
Coût travaux du projet : 369 € HT/m2shon
Assistance technique et scientifique dans le cadre du programme GENHEPI (CEA-INES)
■ Maîtrise d’œuvre :
Architecte : Fleurent Valette Architectes
Bureau d’études fluides : ITF (Ingénierie Tous Fluides)
Economiste : Procobat
■ Spécificités de ce projet vis-à-vis de la rénovation énergétique performante :
L’A.L.L.P a acquis en 2004 un bâtiment de bureaux de 2850 m2 datant de 1974. Un
diagnostic énergétique a été réalisé suite aux plaintes des occupants en été dues à
des températures élevées (jusqu’à 37°C). Ce diagnostic a mis en avant la faible isolation du bâtiment, la mauvaise qualité des vitrages et l’absence de ventilation.
L’équipe de conception a alors préconisé une approche de rénovation globale. Le
bâtiment de l’A.L.L.P est ainsi passé d’une consommation en chauffage/climatisation de 200 à 66 kWhep.m-2.an-1.
Comme pour de nombreuses rénovations basse consommation, la demande initiale du maître d’ouvrage n’était pas de disposer d’un bâtiment peu énergivore. Ce
n’est qu’après le diagnostic qu’une approche globale a été adoptée conduisant à
une performance énergétique élevée.
Avant réhabilitation
Cette rénovation, basée sur des techniques courantes et simples à mettre en œuvre,
montre le potentiel d’économies qu’offrent les nombreux bâtiments datant des années 1960-1975.
■ Des études approfondies, des solutions simples et éprouvées.
Sans une approche globale, un système de climatisation fortement consommateur
aurait été installé. Un audit énergétique, technique et architectural constitue la
pierre angulaire d’une rénovation énergétique performante. Il permet de déterminer les faiblesses du bâtiment de manière à proposer des solutions et prioriser les
interventions. Plus il sera étoffé et précis, plus les préconisations seront pertinentes
et adaptées au bâtiment. Il a montré ici la vétusté de l’enveloppe mais aussi la part
importante de l’éclairage, toutes deux contribuant à l’inconfort estival.
Une réflexion approfondie tenant compte des aspects économiques, de mise en
œuvre et d’exploitation aboutit à des solutions simples et cohérentes. Le parti pris
a été de conserver l’image architecturale et de privilégier des systèmes éprouvés.
Après réhabilitation
Les spécificités de la rénovation
Pousser au maximum les études préalables
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La première étape est celle du diagnostic thermique. Il dresse l’état initial et fournit les pistes d’améliorations en fonction des faiblesses constatées. Il doit être complété par des études plus approfondies
permettant d’aller au bout du gisement d’économies. La palette d’outils disponibles permet de traiter
l’ensemble des enjeux aussi précisément que nécessaire.
■ Quelles sont les faiblesses et les pistes d’améliorations ?
➦ Les résultats du diagnostic thermique :
Les principales faiblesses identifiées :
• Toiture non isolée
• Simples vitrages
• Renouvellement d’air insuffisant car ventilation naturelle
• Puissance d’éclairage trop importante
• Occultations intérieures non adaptées
Répartition estimée des consommations de chauffage
Répartition estimée des consommations d’électricité
■ Est-il vraiment nécessaire de climatiser ?
➦ Réponse apportée par les simulations thermiques dynamiques :
Etude des solutions passives :
• Brises soleils type casquette
• Fermeture des stores
• Vitrages à contrôle solaire
• Surventilation nocturne
• Isolation de l’enveloppe
Malgré une amélioration significative du confort par des moyens passifs, un dispositif de
climatisation est retenu.
■ Etudes plus approfondies :
Estimations précises des consommations par la simulation thermique dynamique
Etude de l’éclairage artificiel → Possibilité de diviser par 2 le nombre de luminaires !
Opportunité d’installation de panneaux photovoltaïques
Les spécificités de la rénovation
Améliorer l’enveloppe par une isolation extérieure tout en
conservant l’image architecturale du bâtiment
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Le parti pris a été de maintenir le fort impact des rythmes visuels en façade. Les architectes ont néanmoins augmenté légèrement la proportion parties opaques/bandeaux de baies et rajeuni l’aspect extérieur en jouant sur les matières et couleurs de la nouvelle peau. Ces choix améliorent la performance
thermique de l’enveloppe, tout en continuant de profiter des avantages initiaux : éclairage naturel,
trame structurelle simple, aménagement intérieur flexible…
L’isolation par l’extérieur est une technique très utilisée dans les rénovations basse consommation
car elle permet le maintien de l’occupation du bâtiment pendant les travaux. Elle préserve l’inertie
du bâtiment ce qui améliore le confort estival.
Conservation de l’ancienne étanchéité qui fait office de pare-vapeur
Isolation rajoutée par-dessus avec une nouvelle étanchéité
Façades isolées par 14 cm de laine de roche
sous panneaux Trespa
Rez-de-chaussée isolé par du polystyrène expansé collé
et chevillé
Acrotère enveloppé par l’isolant. Fixation de la
couvertine par platines
Conservation des dormants existants
Retour d’isolant sur les menuiseries
Brises soleils extérieurs orientables
Les spécificités de la rénovation
Des équipements sans rupture technologique
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Les consommations de la première année étaient conformes aux prévisions (105 kWhep.m-2.an-1 en
chauffage/climatisation/éclairage) mais celles de la seconde année étaient nettement supérieures. Cette
augmentation est due en grande partie à l’installation, à posteriori, d’un rideau d’air chaud à l’entrée,
sans prise en compte des préoccupations énergétiques.
Cela montre clairement la nécessité de concevoir une installation simple et de l’exploiter rigoureusement pour limiter les dérives.
La gestion technique centralisée constitue l’outil de pilotage mais aussi de contrôle de l’installation. Le
suivi des consommations permet d’identifier les causes des dérives de consommation et d’y parer.
■ Les équipements mis en œuvre à l’A.L.L.P :
• Ventilation simple flux
• Chauffage-climatisation par pompe à chaleur en change-over
• Gestion technique centralisée (GTC)
1. Production de chaleur et de froid avec
CHANGE-OVER.
Optimisation du basculement PAC/Chaudière (existante) en fonction du critère
économique, selon la plage tarifaire et le
COP machine mesuré. Autres possibilités
de gestion en fonction de l’énergie primaire et des dégagements de CO2.
2. Gestion et contrôle des bureaux (température ambiante,...)
3. Suivi des consommations
Sans être une rupture technologique, l’isolation correcte des tuyauteries et de l’ensemble des organes est indispensable
La GTC permet de contrôler à distance le fonctionnement de l’installation et, le cas échéant,
d’identifier avec précision la panne.
• Installation photovoltaïque en revente totale au réseau
• Lampes et luminaires
Suppression d’un luminaire sur 2 encore visible dans l’atelier
Tubes T5 2x28 W avec ballast électronique
Détecteur de présence et gradateur équipés en standard pour une
gestion automatique de l’éclairage
‘‘L’expérience montre que vouloir la performance au détriment de la simplicité
s’avère à l’usage contre productif.’’
J. Fleurent et M. Valette, architectes
Réalisé par le Costic