Chantiers

Objectif label Passivhaus pour un bâtiment de bureaux 100% bois

Mots clés : Bois - Démarche environnementale - Efficacité énergétique - Energie renouvelable

Positionné sur la qualité environnementale depuis déjà quelques années, le bureau d’études thermiques Alto Ingénierie signe une nouvelle fois son engagement en faisant construire, pour ses bureaux, un bâtiment 100% bois qui vise le label Passivhaus. Une façon de passer du discours à la réalité.

Alto Ingénierie, qui réalise 75% de son activité dans la maîtrise d’œuvre, entend encore renforcer sa position dans la qualité environnementale. En témoigne le bâtiment qu’il est en train de faire construire dans la ZAC du Gué-Langlois à Bussy-Saint-Martin, village vert de Marne-la-Vallée (77). Ce projet baptisé Alto’Sphère doit répondre à un certain nombre de critères. L’objectif étant d’obtenir le label Passivhaus, qui impose des besoins en chaleur limités à 15 kWh/m2/an et une étanchéité de l’enveloppe inférieure à 0,6 vol/h.

« Cet ouvrage est représentatif de ce qu’il est possible de faire au niveau des performances énergétiques d’un bâtiment, et ceci avec un budget raisonnable », insiste Jean-Pierre Mouillot, Pdg d’Alto Ingénierie.

Le bâtiment R+1, d’une superficie de 1 115 m2 SHON (1 060 m2 de bureaux et 55 m2 de logement pour le gardien), est entièrement réalisé en bois, à l’exception de la dalle, seul élément en béton. Si le choix d’une construction bois est un choix fort de la maîtrise d’ouvrage de s’intégrer dans une démarche environnementale, il s’est également imposé par le besoin de minimiser les délais de construction. Le bail des locaux actuels du cabinet d’ingénierie à Champs-sur-Marne arrivait à échéance et plutôt que d’acheter chez un promoteur, Jean-Pierre Mouillot a préféré se lancer dans cette opération et ainsi « montrer ce pour quoi il milite tous les jours ».

La solution bois (mélèze provenant d’Auvergne à l’intérieur, Douglas à l’extérieur d’Europe Centrale) a donc été adoptée tout naturellement : construction rapide grâce à la préfabrication des éléments en atelier, chantier propre, consommation d’eau réduite sur le chantier, limitation des nuisances… Preuve en est : pendant la réalisation en juillet du terrassement et de la chape, le charpentier, les Charpentes du Gâtinais (une des rares entreprises françaises à avoir répondu à l’appel d’offre) lançait la fabrication des éléments bois et livrait mi septembre. Il n’aura fallu que trois semaines pour monter la structure.

Les éléments du bâtiment livrés par huit semi-remorques

Dans les murs extérieurs, l’isolation renforcée est assurée par la laine de roche entre les montants d’ossature, dans un caisson ; une couche de 8 centimètres côté extérieur et un pare-pluie. Ce sandwich de plus de 20 cm est fixé sous le bardage en Douglas non traité, qui prendra un coloris grisé avec le temps. Un bardage positionné verticalement pour éviter les coulures. Par manque de temps, les façades sont arrivées sur chantier en trois éléments (plutôt qu’un) : panneaux bas, menuiserie et panneau haut.

A l’intérieur, les murs sont isolés par une double paroi en OSB remplie de laine de roche. Le plancher massif structurel préfabriqué est constitué d’éléments alternés de 4,80 x 7,20 m qui s’appuient sur des poteaux-poutres. C’est sur cette dimension de bureau type (7,20 × 4,80 m) qu’a été tramé l’ensemble du bâtiment. Toujours avec cette volonté de préfabrication.

Etanchéité à l’air : test de la porte soufflante

Comme dans tous les bâtiments avec le label Habitat passif, l’étanchéité à l’air a fait l’objet d’un soin particulier et a été vérifiée par le test de pression de la porte soufflante. Ce test consiste à placer dans l’ouverture d’une porte un ventilateur, pour mettre le bâtiment en surpression à un niveau de 50 pascals. Tout le bâtiment étant fermé, deux séquences de tests sont réalisées, l’une en mettant le bâtiment en dépression et l’autre en surpression. Après 10 mn de fonctionnement, les données s’affichent sur l’ordinateur. Le débit de fuite maximal autorisé est de 0,6V/h pour une différence de pression de 50 Pascal entre l’intérieur et l’extérieur de l’enveloppe.

« Le premier test a révélé une mesure de 0,8 vol/h au lieu de l’objectif attendu de 0,6, précise Jean-Pierre Mouillot. Nous allons renouveler l’opération à l’achèvement des travaux. Les deux types de fuites que nous avons constatés ont été identiques dans tout le bâtiment et ceci grâce à la préfabrication qui présente l’intérêt de la répétitivité ». Ces fuites proviennent des éléments préfabriqués de façades à la jonction des panneaux collés en OSB mais également à la jonction des poteaux avec les éléments préfabriqués de façades.

Cependant, parce qu’une bonne étanchéité n’est possible qu’au prix d’une mise en œuvre extrêmement rigoureuse, il a été demandé aux entreprises des différents lots de s’engager à corriger les défauts d’étanchéité identifiés.

Sondes géothermiques verticales de 87 m de profondeur

Une enveloppe très isolée, étanche à l’air et la mise en oeuvre d’installations techniques très performantes. Du côté des équipements, le chauffage est assuré par une pompe à chaleur sur sondes verticales, qui assure également la production d’ECS pour les bureaux et le logement. Le régime d’eau distribué est à basse température (35°C/30°C), ce qui permet de diminuer les pertes par distribution. Les panneaux rayonnants en plafond sont dimensionnés pour ce fonctionnement à basse température. De plus, la production d’eau chaude sanitaire est réduite au strict minimum par l’utilisation d’équipements sanitaires hydro-économes. La production instantanée d’eau chaude via un échangeur, sans stockage, évite les risques de légionellose.

La pompe à chaleur est reliée à six sondes géothermiques verticales d’une profondeur de 87 mètres. La solution verticale (5 000 € par forage de puits) a été préférée aux capteurs horizontaux qui auraient occupé une trop grande surface de terrain. L’une des sondes est accompagnée d’une fibre optique, nouveau procédé de mesure qui va suivre l’évolution de température dans la sonde à différentes profondeurs. Afin de diminuer les pertes d’énergie par renouvellement d’air, la ventilation est réalisée par une centrale de traitement d’air double flux avec récupération par un échangeur rotatif à haute efficacité (75% d’énergie récupérée).

Des cellules photovoltaïques sont fixées en partie sud des sheds et permettent d’assurer l’étanchéité de la toiture. D’une surface de 50 m2, la puissance installée est de 6 kWc.

Enfin, une GTB sera installée pour optimiser les performances des équipements techniques.

Le projet Alto’Sphère, c’est aussi une lumière naturelle et artificielle des bureaux optimisée. L’atrium central pour le hall d’accueil bénéficie de la lumière naturelle issue de la partie nord vitrée des sheds.

Elle sera favorisée au maximum. Pour l’éclairage artificiel, des appareils à haute efficacité énergétique (lampes fluocompactes et tubes fluo de type T5 alimentés par ballast électronique) sont utilisées. L’allumage des luminaires est piloté automatiquement par détecteurs de présence couplés à des sondes mesurant le niveau d’éclairement.

Gérer les eaux pluviales : une démarche volontariste

Rien n’a été laissé au hasard par Alto Ingénierie dans cette recherche de qualité environnementale. La gestion des eaux pluviales représente un autre point important du projet. Cela se traduit par la mise en place d’une cuve de 5 m3 pour la récupération des eaux de pluie de toiture qui alimente les points de puisage et les WC. Le trop plein éventuel se déverse dans un fossé de stockage de 120 m3 situé au nord du bâtiment, qui collecte les EP de ruissellement de l’ensemble du site. L’objectif étant le zéro rejet au réseau d’assainissement Par ailleurs, la conception du parking, alternance entre dalles béton et terre, va limiter la quantité d’eau de ruissellement.

Le coût des travaux s’élève à 1,4 million d’euros HT, légèrement plus que ce qui était prévu, Cependant en privilégiant l’investissement dans les performances du bâtiment, la part laissée au lot finitions a été réduit comme peau de chagrin. Une volonté du propriétaire qui signe la conception et la réalisation d’un des premiers bâtiments professionnels répondant aux critères du label PassivHaus, avec un objectif de consommation de 30 kWh d’énergie finale par m2 SHON tout usage confondu (chauffage, ventilation, informatique, électroménager).

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