Carte d'identité
En tant que futur locataire unique du bâtiment de la Zac de Prat Pip Nord, près de Brest, Fortuneo, filiale du Crédit Mutuel Arkéa, avait établi un cahier des charges dont le prix au mètre carré n’était pas le seul moteur de la motivation de ses dirigeants qui souhaitaient également que le siège national de la banque soit porteur en termes d’image. La performance environnementale du bâtiment était ainsi au coeur du cahier des charges confié à la maîtrise d’ouvrage, Barraine Promotion, charge à lui de trouver le référentiel idoine. Dès lors, le projet s’est inscrit dans une démarche HQE. « Il s’agit d’un processus de certification relativement lourd, notamment en termes de gestion documentaire, précise Hervé Elies, directeur de programmes chez Barraine Promotion, et qui mérite d’y affecter un acteur dédié. » Un AMO – la société YK Conseil – a ainsi rejoint l’équipe également composée d’un bureau d’études thermiques (BE Atis) et d’un cabinet d’architecture (HB2A) travaillant en étroite collaboration avec le maître d’oeuvre d’exécution, le cabinet ICC (voir le témoignage de Richard Charrier).
GESTION DES APPORTS SOLAIRES ET REFUS DE LA CLIMATISATION
Le mode constructif – structure béton sur pilotis – ainsi que la configuration du bâtiment – en parallélépipède – reste somme toute classique. L’accent a été mis sur la modularité. En effet, les bâtiments tertiaires sont censés s’adapter aux différentes entreprises locataires sur la totalité de leur durée de vie (celle du bâtiment sera de l’ordre de 30 ans). En l’espèce, le bâtiment, en R+2, offre 6 000 m2 de plateaux. Chaque niveau est modulable. Il peut se diviser en quatre îlots et accueillir jusqu’à huit entreprises locataires.
Quel que soit leur niveau de performance environnementale, les bâtiments de bureaux sont particulièrement sujets à l’inconfort en été, du fait notamment de l’importance des surfaces vitrées, et des fortes charges thermiques (présence de matériel informatique et de serveurs produisant des calories). La gestion des apports solaires (à la fois thermiques et lumineux) faisait donc partie des points sensibles à traiter lors de la phase conception. « Il a fallu jongler pour trouver le meilleur équilibre entre gain énergétique, confort thermique et confort visuel des occupants », souligne William Richard, chargé d’affaires pour le BE Atis. Pour trouver cet équilibre, l’équipe de conception a choisi de doter la totalité des menuiseries de vitrages spécifiques, à fort facteur lumineux et à faible facteur solaire. Ces équipements limitent les apports caloriques du rayonnement solaire tout en laissant entrer la lumière naturelle. Par ailleurs, les consommations électriques dévolues à l’éclairage artificiel sont optimisées par de la détection de présence et de la gradation en fonction de la luminosité naturelle (le seuil minimal de confort visuel assuré étant de 300 lux). Une partie des consommations électriques dédiées à l’éclairage sont d’ailleurs produites in situ, grâce à la présence en toiture d’une centrale solaire photovoltaïque de 120 kWc, répartis sur 2 000 m2 de la toiture-terrasse. Sur les 120 kWc de la centrale PV, quelques 20 kWc sont en effet consacrés à l’éclairage des parties communes (sans stockage). Le reste de la production est injecté dans le réseau de distribution d’électricité et fait l’objet d’un contrat d’achat avec EDF. La présence de cette centrale PV vaut au bâtiment d’atteindre le niveau Bepos. Enfin, le bâtiment bénéficie d’une isolation thermique par l’extérieur composée d’une couche de laine de roche de 16 cm sous vêture en résine.
ABSENCE DE CLIMATISATION
Le confort d’été étant un critère particulièrement élevé en tertiaire, il incite généralement les concepteurs à inclure des solutions de climatisation. Or, afin de tenir les engagements pris dans le cadre de la démarche HQE, le recours à la climatisation était proscrit : seules des solutions de rafraîchissement ont été retenues. Il fallait donc que la solution technique dédiée au confort thermique des occupants s’y prête. Après inventaire des différentes options possibles pour ce site, le BE Atis a arrêté son choix sur une installation associant une pompe à chaleur géothermique de 72 kW sur sondes verticales (huit forages de 63 m) à une chaudière gaz à condensation (170 kW), dimensionnée pour assurer à elle seule 100 % des besoins de chauffage et d’ECS. Ces deux générateurs s’avèrent très complémentaires pour satisfaire la totalité des servitudes du bâtiment, à commencer par le confort thermique, hiver comme été. « On pourrait juger cette configuration classique, la PAC jouant le rôle de générateur principal et la chaudière gaz celui d’appoint/secours. Or, il n’en est rien : la chaudière joue bien plus qu’un rôle d’appoint pour la PAC, insiste William Richard. La PAC, à elle seule, ne permet pas de produire de l’ECS dans les conditions sanitaires requises. Par ailleurs, après quelques jours d’inoccupation du bâtiment en période hivernale (vacances, week-end), la chaudière permet de faire une relance convenable et rapide du chauffage. »
Au stade des simulations thermiques dynamiques, la PAC était censée être l’équipement le plus sollicité pour la production de chauffage (dans un rapport 80 % - 20 %), la chaudière assurant les éventuels compléments ainsi que la production d’ECS. Mais les rôles s’avéreraient plus équilibrés à l’usage. En effet, si la température de consigne des bureaux est fixée à 21 °C, les occupants ont la possibilité d’ajuster manuellement la température au sein de leur trame (sur la plage 18 °C / 24 °C, en vertu de la démarche HQE). « C’est la chaudière qui assure ce boost des besoins de chauffage », affirme William Richard, qui l’a constaté lors de ses visites en phase d’exploitation : « Sachant que nombre d’utilisateurs augmentent la température de 1 ou 2 °C, le taux de couverture de la PAC serait plutôt de l’ordre de 75 %, voire 60 % en conditions réelles. »
SURVENTILATION NOCTURNE ET GÉOCOOLING
Plutôt que de recourir au vecteur air pour l’émission de chauffage au sein des bureaux (option fréquente dans les bâtiments tertiaires), l’équipe de mise en oeuvre a privilégié le vecteur eau. Ainsi, la chaudière et la PAC alimentent des plafonds rayonnants hydrauliques. En été, ces derniers permettent d’ailleurs d’obtenir un rafraîchissement par géocooling (PAC à l’arrêt). Les centrales de traitement d’air contribuent également au confort estival : quatre CTA de 13 000 m3/h de débit nominal sont spécialement dédiées à la surventilation nocturne, à raison de 5 volumes/h de balayage, tandis que quatre autres CTA à échangeurs rotatifs (pour la récupération de chaleur sur l’air extrait) se chargent du renouvellement de l’air sur les deux niveaux. Ces quatre CTA sont reliées à la chaufferie par un circuit hydraulique pour le préchauffage de l’air neuf (+2 °C par rapport à la température ambiante). « L’insufflation de l’air neuf se fait à une vitesse limite de 0,15 m/s, afin de ne pas générer de sensation d’inconfort », précise William Richard. Enfin, les débits d’air neuf sont modulés dans les 16 salles de réunion en fonction de leur occupation, au moyen de sondes à CO2.
DE L’ECS PERFORMANTE POUR LES DOUCHES
La production d’ECS doit couvrir les besoins des blocs sanitaires ainsi que des douches de la salle de sport du complexe. En cours de projet, un changement majeur est intervenu : plutôt que de recourir à des cumulus pour l’ensemble des blocs sanitaires du bâtiment, la totalité de la production d’ECS est assurée par la PAC et la chaudière. « Nous avions prévu des cumulus pour alimenter les lave-mains, mais nous nous sommes rendu compte qu’ils nous pénalisaient au regard de la démarche HQE. Les blocs sanitaires étant proches de la chaufferie, la prolongation du bouclage ECS nous a permis de gagner beaucoup de points sur le bilan énergétique », explique William Richard. Pour les douches de la salle de sport, la chaudière est associée à un préparateur ECS de 400 l. La PAC alimente, quant à elle, un ballon tampon de 910 l, qui peut abonder le préparateur ECS en eau chaude (45 °C maximum), l’appoint d’énergie nécessaire pour la porter à 65 °C étant fourni par la chaudière (voir le schéma hydraulique en version digitale).
