Technique et chantier

Bâtiment tertiaire Un siège social autonome en énergie

Mots clés : Architecte - Architecture - Energie renouvelable - Marché de lénergie - Monde du Travail - Verre

Le groupe d’intérim Abalone s’installera en octobre dans ses nouveaux bureaux de la banlieue nantaise. Un immeuble qui produira assez d’énergie pour assurer son autonomie. Mais, avant de se déconnecter du réseau, il reste à résoudre le problème du stockage d’énergie.

Pour construire son nouveau siège social, à Saint-Herblain (Loire-Atlantique), le P-DG de la société d’intérim et de placement Abalone Group, François-Xavier Moutel, a voulu mettre en œuvre les techniques les plus avancées au service de l’efficacité énergétique. « Le bâtiment sera, à terme, parfaitement autonome et fonctionnera de façon indépendante du réseau électrique national », assure-t-il. Avec l’aide de l’architecte Jean-Luc Cousin et du bureau d’études fluides Area Etudes Nantes, il a imaginé un immeuble de bureaux dont les besoins en énergie sont réduits de manière drastique, notamment sur les quatre postes les plus gourmands : la bureautique, la climatisation, l’éclairage et le chauffage. Tout en prenant en compte le confort de travail : sur 1 320 m² (Shon) et trois niveaux, le siège d’Abalone pourra en effet accueillir 150 personnes et intégrera une crèche, une salle de sport de 250 m² et un restaurant d’entreprise bio de 100 m².

Circulation d’airdans le plancher alvéolé

L’enveloppe a été optimisée par des simulations thermiques dynamiques. Les pignons est et ouest en béton sont isolés par l’extérieur avec 30 cm de laine de roche et recouverts d’un bardage en cassettes métalliques.

Pour renforcer l’inertie du bâtiment, les planchers d’étages et le toit en béton ne sont pas doublés de faux plafonds et leur sous-face restera apparente. Sur les façades sud et nord, le choix du verre à double peau s’est imposé à la fois pour l’apport lumineux (la lumière naturelle entre jusqu’à 6 m de profondeur), les qualités d’isolation et de contrôle solaire, et la ventilation naturelle.

Pour obtenir des performances optimales, les doubles et triples vitrages ont été conçus spécifiquement par Saint-Gobain Glass Solutions via sa filiale Les Miroiteries de l’Ouest. La façade nord comporte, côté extérieur, un triple vitrage à isolation thermique renforcée de sécurité et, côté intérieur, un double vitrage acoustique comportant un verre feuilleté pour se protéger du bruit de la route proche.

Un espace ventilé de 80 cm sépare les deux peaux. A l’inverse, sur la façade sud, le triple vitrage est posé côté intérieur et le double vitrage côté extérieur afin de laisser entrer la chaleur dans la double peau ventilée.

L’été, la chaleur est évacuée vers l’extérieur par une ventilation naturelle grâce à des évents en parties basse et haute. L’hiver, la chaleur est diffusée par un soufflage mécanique dans les dalles de planchers alvéolées puis émise dans le bâtiment par rayonnement à travers planchers et plafonds (voir schémas ci-dessus).

Pour les menuiseries, l’aluminier Technal a proposé son système Géode, un même profilé pour tous les éléments de la façade, qui peut intégrer un triple vitrage et présente une faible surface d’échange, donc de bonnes performances thermiques. Pour améliorer encore le confort visuel et thermique, des stores à lamelles ont été intégrés dans les façades vitrées.

Equipements techniques à haut rendement

Du côté des équipements techniques, le renouvellement d’air est assuré par une ventilation mécanique double flux à haut rendement de récupération de chaleur. Il est associé à un puits canadien qui préchauffe l’air en hiver et le rafraîchit en été. Les besoins thermiques du bâtiment sont estimés par Area Etudes à 21 513 kWh par an, soit 16,3 kWh/m².an.

Le chauffage, émis par des panneaux rayonnants à eau chaude, ainsi que la production d’eau chaude sanitaire sont assurés par des panneaux solaires thermiques installés en toiture. Le complément sera apporté par les autres énergies renouvelables. L’éclairage artificiel est produit par des tubes fluo type T5 haut rendement dans les bureaux et des Led dans les sanitaires, soit une puissance de 9 W/m². Enfin, toutes les consommations spécifiques d’électricité sont réduites, comme avec des ordinateurs portables moins gourmands que des postes fixes. Les besoins pour l’informatique et la bureautique sont ainsi limités à 14 W/m², contre 30 W/m² habituellement. La consommation énergétique totale est estimée à 48 kWh/m².an.

Autonomie énergétique progressive

A terme, ce bâtiment à énergie positive devra produire plus d’énergie qu’il n’en consomme et sera parfaitement autonome. Pour cela, plusieurs énergies renouvelables ont été combinées : trois éoliennes à axe horizontal (Eolys) sur des mâts de 15 m placées à côté du bâtiment et, sur le toit, trois éoliennes nouvelle génération (Nheolis) sur mâts de 3 m et des panneaux solaires photovoltaïques et thermiques. Mais la production d’énergie d’origine éolienne et solaire n’étant pas en phase avec la consommation du bâtiment, le surplus devra être stocké et utilisé en période creuse de production énergétique. Plutôt que le stockage dans des batteries jugées peu « développement durable », la solution retenue est la pile à combustible hydrogène. Quand la production électrique des énergies renouvelables dépasse les besoins, le surplus sert à produire de l’hydrogène par électrolyse de l’eau. Quand la production est déficitaire par rapport aux besoins, la pile à combustible alimentée en hydrogène fabrique de l’électricité.

« Mais pour l’heure, il est interdit de stocker plus de 100 kg d’hydrogène, gaz inflammable, ce qui correspond à une autonomie de deux jours », confie Jean-Claude Lemasson, gérant du bureau d’études Area. En attendant une évolution réglementaire, Abalone vendra à EDF l’énergie produite excédentaire et s’approvisionnera sur le réseau pour compléter sa production.

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ENCADRE

Production d'énergies renouvelables sur le site

Production de 87 500 kWh/an, soit 66,3 kWh/m².an :

3 éoliennes de 10 kW sur mâts de 15 m : 45 000 kWh/an (soit 51,4 % de la production totale)

3 éoliennes de 3,5 kW en toiture : 15 000 kWh/an (17,1 % du total)

80 m² de panneaux photovoltaïques : 20 000 kWh/an (22,9 %)

Hydrogène et pile à combustible : 7 500 kWh/an (8,6 %) au début

ENCADRE

Fiche technique

EMaître d’ouvrage : Abalone.

Architecte, OPC : C & Cie JL Cousin Architectes.

Bureau de contrôle, SPS : Norisko.

BET fluides : Area Etudes Nantes.

BET ENR : Area Canopée.

Coût total du projet : 4,37 millions d’euros.

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