Réalisation

Micro-cogénération et solaire thermique à la résidence Saint-Charles (68)

Mis à jour le

Carte d'identité

Date des travaux :
2013
Localité :
Kingersheim (68)
Type de bâtiment :
Immeuble résidentiel
Superficie :
1 400 m²
Maître d'ouvrage : FL Résidences, Serge Wermelinger, Kingersheim (68)
Architecte : Patrice Maury, Archi Max, Colmar (68)
Bureau d'études thermiques : BET Schlienger – Sébastien Schlienger – Saint-Bernard (68)
Consommations observées : 39,2 kWhep/m²/an
Label : CHabitat et Environnement BBC Effinergie

Contexte

Localisée à Kingersheim dans le Haut-Rhin, la résidence Saint-Charles est composée de 16 logements, du type T2 (52 à 56 m2) au type T5 (100 à 150 m2). Elle a été livrée par le promoteur privé FL Résidences à ses occupants en septembre 2013. En tant que partenaire du plan climat Mulhouse Alsace Agglomération, le promoteur Serge Wermelinger souhaitait une résidence particulièrement performante sur le plan énergétique et environnemental. En outre, la résidence est installée dans une commune fortement impliquée dans cette démarche d’efficacité énergétique.

L’objectif principal associé à la construction de ces logements neufs était donc de proposer des logements de haute qualité, à des acquéreurs soucieux de participer à la protection de l’environnement. L’installation doit donc garantir un confort thermique, acoustique et visuel ainsi qu’un air intérieur sain, le tout pour une consommation énergétique faible. En outre, l’obtention d’un label bâtiment basse consommation serait l’occasion de promouvoir ces logements neufs, en vue de les vendre à un meilleur prix. Par ailleurs, la conformité à la réglementation thermique 2005 représentait également un impératif pour le promoteur. Pour ce faire, Serge Wermelinger, le promoteur, s’est entouré des conseils du BET Schlienger, afin qu’il réponde à ses exigences.

La solution retenue : micro-cogénération couplée à une installation solaire thermique

Une isolation renforcée réduisant les besoins en chauffage

L’isolation du bâti de la résidence Saint-Charles garantit une réduction des besoins en chauffage à 16,4 kWhep/m²/an:

  • Les murs sont constitués de terre cuite enduite à l’intérieur de plâtre taloché
  • Une isolation extérieure de 20 cm renforce la qualité énergétique

La conception de la résidence renforce donc la capacité d’inertie thermique et de régulation hygrométrique du bâti, ainsi que la qualité de l’air intérieur. La forte étanchéité à l’air des baies et coulissants vitrés estampillés PassivHaus complètent l’isolation du bâtiment. En effet, ils apparaissent au niveau A4 du classement AEV. Un test réalisé sur trois appartementsmontre des fuites de 0,17 m3/h.m2, un niveau inférieur à l’exigence BBC de 1 m3/h.m2 (sous 4 Pa) en collectif.

Des besoins en chauffage et en ECS couverts prioritairement par une micro-cogénération gaz et des panneaux solaires thermiques

D’une puissance thermique de 19 kW, le module de micro-cogénération gaz couvre en priorité les besoins en chauffage du bâtiment. Il produit en complément de l’électricité, pour une puissance de 7,5 kWe, qui était encore autoconsommée en 2015. Le module est raccordé à un ballon de 950 litres sur le primaire, de manière à stocker la chaleur produite, tout en limitant les courts cycles.

Les besoins en ECS sont assurés à 40% par les 24 m2 de panneaux solaires thermiques posés en toiture. Ils sont reliés à un circuit hydraulique branché à un ballon de stockage solaire de 1000 l. Une vanne d’inversion sépare le circuit du ballon solaire de celui du ballon ECS. Elle intervient en fonction de la température intérieure de l’eau stockée, offrant ainsi 2 000 l de capacité d’eau chaude, tout en optimisant la durée de fonctionnement des générateurs. Un échangeur intégré dans chaque ballon permet de limiter la puissance de la chaudière. Une chaudière murale gaz à condensation d’une puissance de 65 kW, intervient en appoint pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire.

Les appartements sont équipés d’un plancher chauffant basse température : 25-26 °C de température de surface au lieu des 28 °C réglementaires. Le pas de pose des tubes est de 10 cm afin de limiter les pertes thermiques. Une vanne de régulation motorisée, indépendante de la pression, agit selon la demande de température de l’appartement, quelle que soit celle des autres logements, puis la régulation se fait pièce par pièce. 

Une aération et une qualité de l’air assurées par une VMC double flux

Les compteurs individuels placés sur les paliers permettent un suivi personnalisé des consommations.

L’analyse régulière des consommations a permis de constater que celles-ci peuvent doubler, dans un même type d’appartement, selon les usages et habitudes des occupants. En effet, dans un logement BBC, 1°C d’écart génère une différence de consommation de 20 à 25%. Pour sensibiliser les occupants sur ce sujet, un guide pratique a été conçu par FL Résidences et le cabinet Positiv’Énergies, avec l’aide de l’Ademe. Ce guide a été remis lors de la première assemblée générale de la copropriété.

Equipements choisis

  • Terre cuite : Porotherm GF R20, Wienerberger
  • Module de micro-cogénération : ecoGEN de CogenGreen, puissance électrique : 7,5 kW, puissance thermique : 19 kW, modulation : 50% à 100%
  • Ballon de stockage primaire : Lacaze Énergies, 950 litres
  • Chaudière gaz à condensation : Innovens PRO MCA 65, De Dietrich, murale, puissance 65 kW
  • Capteurs solaires thermiques : 24 m2, De Dietrich
  • VMC double flux : haut rendement 93%
  • Filtres ventilation : G4 pour l’air repris, F7 pour l’air soufflé
chaufferie gaz contenant la micro-chaudière à condensation
Kingersheim - chaufferie gaz contenant la micro-chaudière à condensation
Kingersheim - Micro-cogénération gaz
Kingersheim - Micro-cogénération gaz
Kingersheim - Panneaux solaires thermiques installés sur le toit de la résidence
Ballon d’eau chaude raccordé à la micro-cogénération
Kingersheim - Ballon d’eau chaude raccordé à la micro-cogénération

Bilan

Une résidence récompensée par la certification Habitat et Environnement BBC Effinergie

L’installation d’une chaufferie collective et d’une cogénération s’est vu décerner le trophée GAZosphère 2014. Celui-ci récompense une opération selon cinq critères :

  • le travail en équipe
  • une conception soignée et durable
  • la performance énergétique et environnementale
  • l’efficience économique
  • l’excellence technique dans la mise en œuvre.

De plus, la résidence est certifiée Habitat et Environnement. Grâce à sa consommation de 37 kWh/m2/an (hors cogénération), elle a reçu le label BBC Energie, conformément aux objectifs du promoteur.

Des logements très économes en énergie

Grâce à la qualité du bâti et de l’efficacité des installations, la résidence Saint-Charles est très économe en énergie. Pour un T3, le coût énergétique moyen (chauffage, ECS, éclairage communs) n’est que de 175 € par an. De telles économies d’énergie justifient donc un surcoût d’environ 8 % par rapport à un bâtiment standard. En effet, confrontés à des coûts de maintenance des installations plus élevés que pour un immeuble standard, les acquéreurs doivent être motivés par les notions de confort, de qualité, de respect de l’environnement. Votée lors de la dernière assemblée générale, la vente d’électricité produite par la micro-cogénération devrait réduire les charges. Un promoteur ou une copropriété n’étant pas autorisée à réaliser la vente d’électricité, celle-ci est prise en charge par l’exploitant. Les recettes issues de la vente couvriront, par exemple, les frais de maintenance de l’ascenseur.

Répartition des coûts sur une facture moyenne
Répartition des coûts sur une facture moyenne

Témoignages

La première opération réalisée par FL Résidences, 15 logements à Bollwiller, avait obtenu la première certification Habitat et Environnement BBC Effinergie délivrée pour du collectif privé. Nous avons continué en ce sens. Nous sommes certifiés NF Logement, et nous atteignons déjà un bilan carbone neutre pour notre entreprise. La prochaine étape sera l’obtention de la certification ISO 26000 sur la responsabilité sociale et sociétale des entreprises. Toutes nos opérations sont isolées par l’extérieur, équipées d’une VMC double flux, d’une chaufferie gaz centralisée, de planchers chauffants basse température, de solaire thermique. Quant à la cogénération, elle assure aux habitants de la résidence Saint-Charles une pérennisation de l’apport de chaleur à un coût raisonnable et valorise leur immeuble. En fonction des spécificités et de l’évolution du coût des énergies, nous réitérerons probablement ce type d’investissement. Je tiens à souligner que, malgré ce niveau de qualité, nous sommes moins chers que nos concurrents : FL Résidences réduit ses marges, et ces dernières sont réinvesties dans l’innovation. Je suis par ailleurs convaincu que la qualité énergétique et environnementale de nos constructions, notamment de cette opération, est le fruit d’une vraie collaboration entre tous les acteurs. Promoteur, architecte, bureau d’études, entreprises, installateur, exploitant : tout le monde est associé dans le projet, dès l’amont.
Par Serge Wermelinger
Promoteur privé, directeur FL Résidences
Travailler avec un promoteur innovant comme Serge Wermelinger est motivant pour un bureau d’études thermiques, car cela nous permet d’expérimenter des solutions techniques. Pour optimiser le fonctionnement du module de micro-cogénération dans le cadre d’un immeuble composé de 16 logements, nous nous sommes appuyés sur un guide Cegibat "Micro et mini-cogénération". La réussite d’un tel projet repose sur la collaboration entre des personnes qui ont envie de faire évoluer le monde de la construction et qui acceptent de changer leurs habitudes. Cette volonté de progresser est aussi guidée par de nouvelles réalités. Ainsi, autant les besoins en chauffage peuvent maintenant être couverts par une chaudière de faible puissance, autant la production d‘eau chaude requiert toujours de la puissance. C’est pourquoi je suis convaincu que l’énergie gaz a toute sa place dans les immeubles BBC et Bepos, car elle permet une forte modulation et une consommation énergétique au moment précis où l’on en a besoin. Notre prochaine étape sera d’expérimenter la maquette numérique (BIM) lors de futures opérations, et j’ai bien l’intention d’entraîner FL Résidences dans cette nouvelle aventure
Par Sébastien Schlienger
Gérant du BET Schlienger
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1 commentaire sur cet article
Par Gérard, le 11/10/2016 à 22:56
Exemple à suivre dans un écoquartier comme à Rueil-Malmaison!!!
+8% du cout, pour des consos si faible en énergie, vive le réseau de gaz de ville et mort au réseau de chaleur !!!