[TO] Règles techniques

Optimisation énergétique dès la conception du bâtiment

Mots clés : Architecte - Architecture - Béton - Equipements techniques et finitions - Gros oeuvre - Manifestations culturelles - Marché de lénergie - Produits et matériaux - Second oeuvre

LE CHANTIER La bibliothèque et les archives municipales, à Montpellier. LE PROGRAMME 16 000 m2 de planchers répartis sur deux bâtiments de quatre et de huit niveaux. LES SOLUTIONS Une simulation informatique du comportement thermique du bâtiment réduit les consommations d’énergie. Grâce à des dispositions constructives, les besoins de climatisation sont réduits de 60 %.

La construction de la bibliothèque et des archives municipales, à Montpellier, constitue le dernier grand chantier du quartier d’Antigone. L’équipement, conçu par Paul Chemetov et Borja Huidobro, totalise 16 000 m2 de planchers répartis en deux bâtiments parallèles (voir sa description architecturale en encadré). Il répond à l’un des soucis du maître d’ouvrage de minimiser les coûts d’exploitation et, en particulier, les dépenses liées aux consommations d’énergie.

Une évaluation de la performance thermique

Cette demande, qui figurait dans le cahier des charges du concours d’architecture, a pesé dans le choix du projet. Dès le stade de l’esquisse, la performance thermique du bâtiment a été évaluée par un bureau d’études, le cabinet Oasiis (Aix-en-Provence).

Celui-ci a modélisé le projet lauréat grâce à un outil de simulation dynamique des bâtiments (logiciel TAS) et en a testé le comportement hygrothermique, sur une durée d’un an, en faisant jouer différents paramètres : éclairage, fréquentation, horaires d’ouvertures, données météo, ombre portée des bâtiments voisins.

Le cabinet Oasiis est ensuite intervenu comme conseil auprès du maître d’oeuvre. « Il y a eu un affinage de toute la peau du bâtiment afin de limiter les transferts thermiques avec l’extérieur, notamment vis-à-vis de la surchauffe solaire », explique Jean-Guillaume Petit, ingénieur à la Société d’équipement de la région montpelliéraine (Serm).

La façade sud, opaque, protège le bâtiment du rayonnement direct. Les salles de lectures sont éclairées par la lumière naturelle mais orientées au Nord. Le mur-rideau qui ferme la façade est équipé d’un double vitrage à couche performante (son facteur solaire est de 0,42 et son coefficient K de 1,6 W/m2.K).

Les simulations réalisées à l’aide du logiciel ont fait apparaître, également, des risques de montée en température rapide à travers les pignons est et ouest, exposés au rayonnement rasant.

Afin d’y remédier, des doubles vitrages incorporant des stores manoeuvrables ont été utilisés.

Enfin, la verrière zénithale, destinée à éclairer l’atrium, sera équipée de brise-soleil à lames orientables permettant une occultation presque totale en été. Leur inclinaison sera commandée manuellement, plusieurs fois par an. « Nous avons systématiquement privilégié la rusticité, commente Laurent Boudrillet, architecte, chef de projet. Pas seulement par souci d’économie, mais par bon sens. Les mécanismes simples sont plus fiables et plus robustes. »

A l’intérieur du bâtiment, des planchers chauffants-rafraîchissants apportent un maximum de confort en rez-de-chaussée. L’effort d’optimisation de la performance thermique, mené en étroite relation avec le service énergie de la ville de Montpellier et soutenu par l’Ademe, s’est traduit par une diminution de 60 % de la puissance froid, initialement prévue par le concepteur : elle passera de 1 624 kW à, finalement, 650 kW.

Un emploi simple des matériaux

La volonté de simplicité et d’authenticité affirmée par l’architecte, en phase avec le souci de maîtrise des coûts de fonctionnement exprimé par le constructeur, a guidé le choix des matériaux : béton brut, verre, bois, acier, pierre. « Nous avons voulu éviter tout ce qui serait trop fragile ou trop complexe, explique Laurent Boudrillet. Les matériaux sont employés de façon simple. Ils vont vieillir avec le temps et demanderont peu d’entretien. »

Le bâtiment nord est soutenu par vingt-huit poteaux en béton chemisés d’acier galvanisé. Il est fermé par un mur-rideau, monté sur une résille métallique.

Dans l’atrium, les escaliers possèdent une structure en acier galvanisé et des marches en pavés de verre translucides, tandis que les passerelles transversales sont revêtues d’un platelage en iroko. La peinture est absente des espaces publics. « Un revêtement, de type badigeon à la chaux, nous a été imposé dans les magasins », précise Laurent Boudrillet.

Pour les façades du bâtiment sud, l’architecte a choisi le béton coulé en place, de préférence à la préfabrication. La mise en oeuvre était d’autant plus délicate que les voiles devaient être coulés avec des banches, placées à mi-étage. « Cette technique exprime la vérité du matériau, commente Laurent Boudrillet. Elle rend également possible un calepinage à l’échelle de la façade (3,5 x 8 mètres), que n’aurait pas autorisé la préfabrication. »

La façade, sablée, sera animée par des bandeaux de marbre habillant des lignes de fenêtrons. Les trous de banches seront soulignés par des ronds en Inox.

Côté atrium, une rosace vitrée de 12 mètres de diamètre offrira aux visiteurs un regard sur les livres emmagasinés.

En ce qui concerne les revêtements de sol, l’architecte a opté pour la pierre au rez-de-chaussée, une résine avec des granulats de caoutchouc (haltopeix) pour les deux niveaux ouverts au grand public.

A l’étage réservé aux chercheurs, le sol sera revêtu d’un lamellé-collé en bambou. Ce dernier matériau a été choisi pour son exceptionnelle résistance, sa dureté et, symboliquement, pour la place qu’il a occupée dans l’histoire de l’écriture.

La bibliothèque municipale est construite sur un parking existant de deux niveaux. Le respect de la trame a nécessité un renforcement de la dalle en place, par 350 micropieux de 2 m de profondeur. La descente de charge s’effectue grâce à des doubles poteaux en béton.

Le coût de la construction est estimé à 144 millions de francs, pour un investissement total de 250 millions de francs. La livraison est prévue pour mars 2000 et l’ouverture au public, pour l’automne de la même année.

FICHE TECHNIQUE

Maître d’ouvrage : ville de Montpellier.

Mandataire : Serm.

Maître d’oeuvre : cabinet Chemetov-Huidobro.

BET : OTH Méditerranée.

Gros oeuvre : BEC Construction.

Bureau de contrôle : Qualiconsult et Veritas.

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PHOTO :

Jean-Guillaume Petit Ingénieur à la Société d’équipement de la région montpelliéraine : «Les transferts thermiques avec l’extérieur, notamment vis-à-vis de la surchauffe solaire, ont été limités. »

PHOTOS + DESSIN :

Les salles de lecture de la bibliothèque sont éclairées par la lumière naturelle de la façade nord alors que la façade sud, opaque, protège le bâtiment du rayonnement solaire.

1. Le mur rideau qui ferme la façade est équipé d’un double vitrage performant tant sur le plan de la protection solaire que des déperditions thermiques.

2. Dès le stade de l’esquisse, la performance thermique du bâtiment a été évaluée grâce à un logiciel.

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ENCADRE

Le parti architectural

Une coque de béton abritera sur huit niveaux les magasins de livres et les bureaux, tandis qu’un bloc vitré de quatre niveaux accueille les salles de lecture. Entre ces deux parties, prend place une rue de 12 mètres de large, animée par des ascenseurs panoramiques, des coursives et des escaliers. L’ensemble est unifié par une toiture légère en acier de 100 mètres par 40 mètres.

ENCADRE

Un réseau informatique accessible

Afin de faciliter la maintenance, le maître d’oeuvre a choisi de faire passer les câbles informatiques dans un réseau de caniveaux au sol. Cette solution rend le réseau informatique immédiatement accessible et permet, en outre, d’innerver tous les plateaux publics en évitant le recours aux planchers techniques. Ces derniers offrent une fausse souplesse car, à la longue, les câbles finissent par se retrouver en vrac et l’on n’arrive plus à obtenir une surface absolument plane.

De plus, cet aménagement autorise une plus grande liberté dans le choix des revêtements de sol.

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