Adoma fait le choix de la micro-cogénération gaz pour sa nouvelle résidence sociale

Réalisation

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En perpétuelle quête d'innovation, le bailleur social Adoma a voulu faire de la résidence, « L'Étoile de l'Alaï », construite sur la commune de Tassin-la-Demi-Lune (Rhône), un projet démonstrateur sur diverses thématiques techniques, technologiques ou encore de services. La micro-cogénération gaz associée à la domotique contribue à la maîtrise des charges des 160 logements.

Carte d'identité

Date des travaux :
Livraison pour fin 2022
Localité :
Tassin-la-Demi-Lune (Rhône)
Maître d'ouvrage :
Adoma
Architecte :
Afaa
Bureau d'études thermiques :
LMI

Filiale du Groupe CDC Habitat, Adoma est à la fois le premier opérateur national en matière de logement accompagné en France et le premier acteur de l’hébergement et de l’accompagnement des demandeurs d’asile. La maîtrise des charges et l’insertion se retrouvent au coeur de tout projet du bailleur social. Pour subvenir aux besoins de chauffage et d'ECS, Adoma privilégie systématiquement des solutions collectives. Plusieurs solutions ont été mises à l’étude pour la production de chauffage et d’ECS de cette opération de 160 logements en région lyonnaise. La micro-cogénération a fini par s'imposer permettant de produire simultanément chaleur et électricité, tout en conservant le gaz en tant qu'énergie primaire. Cette solution de production collective, à la fois innovante et performante, répondait au cahier des charges d'Adoma, notamment en termes de garantie de pérennité et de contraintes d'exploitation. La construction de ce programme a été confiée après concours à un groupement piloté par Citinéa (Groupe Vinci Construction) qui a officié en tant qu'entreprise générale dans le cadre d’un marché de conception-réalisation. Les derniers logements du programme seront livrés fin 2022.

Résidence « L'Étoile de l'Alaï » du bailleur social Adoma
Résidence « L'Étoile de l'Alaï » du bailleur social Adoma

PRIORITÉ À LA MICRO-COGÉNÉRATION

Pour ce qui concerne le bâti, le programme respecte la RT 2012, avec un objectif de performance énergétique de -20 % sur son Cepmax, ici 96,5 kWhep/ m2.an. L'enveloppe des deux bâtiments du programme (106 + 54 logements) est constituée de voiles béton, avec isolation intérieure de 14 cm d'épaisseur (et non une isolation extérieure pour des raisons de durabilité et d'esthétique). Afin d'optimiser la performance énergétique des logements, les points singuliers de l'enveloppe ont été traités à l'aide de rupteurs de ponts thermiques. Construits de plain-pied, les deux bâtiments reposent sur un isolant sous chape de 6 cm, tandis qu'en toiture-terrasse, la couche isolante est de 14 cm. Avec un Cep théorique de 76,1 kWhep/m².an, l'objectif est atteint. « Nous avons réalisé nos calculs en ne prenant pas en compte la micro-cogénération, de sorte que le Cep-20 % ne soit pas remis en cause à l'avenir, en cas de changement de mode de production », précise Xavier Stieber, chef de projet au sein du bureau d'études LMI (Lyonnaise de Management et d'ingénierie).

Le bâtiment principal (106 logements en R+3) accueille la chaufferie au rez-de-chaussée. Cette dernière abrite un module de micro-cogénération de 20 kW électriques pour 46 kW thermiques ainsi que deux chaudières gaz à condensation de 180 kW chacune. Chargés d'alimenter le circuit primaire (en amont de la boucle ECS et du départ chauffage, voir schéma de principe), ces trois générateurs sont associés en cascade, afin d'optimiser le rendement global de la chaufferie et de préserver au maximum la durée de vie des équipements en évitant les cycles courts. La production par le module de micro-cogénération est donc prioritaire et doit fonctionner à 100 % de sa charge un maximum de temps. C'est pourquoi le module de micro-cogénération est associé à deux ballons tampons de 1 000 litres chacun. « Dans le cas où les chaudières doivent produire un appoint, la régulation gère la cascade entre les deux chaudières : une première chaudière est mise en route jusqu'à 70 % de charge puis, si nécessaire, la seconde chaudière est activée, jusqu'à 30 % de sa charge », détaille Xavier Stieber. Pour l'ECS, un échangeur à plaques 300 kW assorti d'un ballon de stockage de 1 000 litres assure une production en semi-instantané.

SCHÉMA DE PRINCIPE DE LA CHAUFFERIE
SCHÉMA DE PRINCIPE DE LA CHAUFFERIE

UNE MISE EN SERVICE SOUS CONTRÔLE

Pour une grande partie de l'équipe de maîtrise d’oeuvre, la réalisation de cette chaufferie à microcogénération était une sorte de baptême du feu. Et particulièrement pour le bureau d'études LMI. « C'était une première pour nous, ce qui s'avérait intimidant en première approche, reconnaît Xavier Stieber. Nous avons pu compter sur l'appui des équipes de De Dietrich Thermique, distributeur des modules de cogénération, et de GRDF, en particulier de la part de Mickaël Cerro, ingénieur Grands Comptes, qui nous a bien aidés. » Même son de cloche pour Thomas Juszczak, metteur au point CVC et plomberie pour l'entreprise Oriol, qui a supervisé l'installation ainsi que la mise en service : « Il est vrai que nous n'étions pas familier de ce type de solution basée sur de la micro-cogénération mais, au final, l'opération s'est avérée relativement aisée pour nous. » Au même titre que Xavier Stieber, Thomas Juszczak a pu compter sur le soutien technique de De Dietrich Thermique pour la mise en service de l'installation, qui a dépêché un représentant sur place.

Les ajustements postérieurs à la mise en route de l'installation ont pu se faire à distance via la plateforme dédiée du fabricant. La mission de l'entreprise Oriol s'est poursuivie dans le cadre de la garantie de parfait achèvement de l'installation, toujours en lien avec De Dietrich. « Durant cette année, à compter de la mise en route, c'est nous qui sommes intervenus en cas de dérive sur l'installation », ajoute Thomas Juszczak. L'entretien- maintenance de l'installation a été confié à l’entreprise E2S, titulaire du contrat d’exploitation en cours pour les chaufferies des résidences Adoma sur la région Auvergne-Rhône-Alpes, également présente lors de la mise en service.

Chaudières gaz à condensation de 180 kW chacune
Chaudières gaz à condensation de 180 kW chacune
Micro-cogénération de 20 kW électriques pour 46 kW thermiques
Micro-cogénération de 20 kW électriques pour 46 kW thermiques
Adoma recherche systématiquement à maîtriser au mieux et à réduire les consommations énergétiques de ses résidences. Dans la mesure où nous ne répercutons pas le coût réel de leurs consommations sur la redevance que versent nos résidents, il nous faut les bâtiments les plus économes, les plus performants et, désormais, les plus intelligents. Tout le groupement mené par Citinéa s'est montré motivé par la nouveauté. Certains acteurs découvraient la cogénération, à l'image de LMI et d'Oriol, mais ils ont su se montrer très professionnels. Et GRDF sait très bien communiquer autour de la cogénération. Après cette première expérimentation sur notre parc, nous allons analyser les premières années d’exploitation pour avoir un retour d’expérience et, peut-être, envisager de reproduire cette solution sur d’autres résidences.

Eva Renaud-Dupuy

Adoma

En matière de cogénération, tout dépend en premier lieu des besoins thermiques et électriques annuels du bâtiment. Il est donc primordial de bien connaître ces besoins et de dimensionner la micro-cogénération en fonction. À ce titre, Adoma nous avait alertés sur les consommations importantes en ECS sur son parc de résidences, en comparaison de logements ordinaires. Ce dont nous avons tenu compte pour le dimensionnement de l'installation, avec le soutien de GRDF et De Dietrich.

Xavier Stieber

LMI

À partir d'un premier schéma de principe basique fourni par LMI, nous avons pu retravailler celui-ci en interne avec le soutien du fabricant. Car nous avions beaucoup d'interrogations préalables à la phase de mise en oeuvre de la chaufferie : l'emplacement du module de cogénération et des deux chaufferies, ainsi que des ballons tampons, la configuration des réseaux hydrauliques, etc. Une fois le schéma de principe défini, nous l'avons renvoyé à LMI pour validation finale.

Thomas Juszczak

Oriol

DOMOTIQUE ET MAÎTRISE DES CONSOMMATIONS

Chaque logement de la résidence (entre 20 et 35 m2 de superficie) est chauffé à l'aide d'un radiateur. Détail d'importance : dans tous les appartements, la température de consigne est bridée à 21 °C, afin d'éviter les dérives de consommation et ainsi maîtriser les charges supportées par Adoma.

Autres innovations implémentées sur les 160 logements de cette opération : des solutions domotiques, avec l’instrumentation des équipements des parties communes et des équipements techniques de chaque logement. Pour ce faire, chaque logement est équipé d'une box JEEDOM reposant sur la technologie labellisée R2S (« Ready 2 Service »), qui garantit la fiabilité et la protection des données ainsi que l’interopérabilité du système. Cette solution domotique permet de collecter des données et de les transmettre à une application en vue de modifier ou d’adapter le comportement en temps réel des équipements techniques du bâtiment selon des scénarios pré-établis. Ces installations permettent ainsi de réduire les coûts de fonctionnement, de faciliter l'entretien et la maintenance des installations et d'optimiser les consommations liées aux usages du logement, en veillant à la protection des données personnelles des résidents. Exemples : en cas d’absence prolongée d’un résident, l’éclairage et la plaque de cuisson sont coupés automatiquement et, a — Micro-cogénération de 20 kW électriques pour 46 kW thermiques selon la saison, la fermeture des occultations pour le confort d’été ou la régulation des radiateurs sont actionnées automatiquement. L’appropriation de ces technologies fait partie du parcours d’accompagnement des nouveaux locataires.

L’optimisation des consommations liées aux usages du logement est en effet une préoccupation majeure pour Adoma. Dans ses résidences sociales, les locataires s’acquittent d’une redevance, qui comprend notamment le loyer et les charges (consommations d’eau et d’électricité, chauffage…). Un forfait « tout compris », quelles que soient les consommations réelles du résident. Dans ce contexte, l'un des atouts de la micro-cogénération est d'offrir une production d'électricité pouvant être consommée in situ. C'est effectivement le cas, même si le contrat signé avec Enedis prévoit également une vente du surplus de production. Un subside supplémentaire pouvant aider Adoma à mieux maîtriser ses charges.

Vue d'ensemble de la chaufferie implantée dans le bâtiment principal
Vue d'ensemble de la chaufferie implantée dans le bâtiment principal
À RETENIR

- La résidence sociale « L'Étoile de l'Alaï » se compose de logements de 20 à 35 m2 répartis sur deux bâtiments en R+3.
- Les besoins de chauffage et d'ECS des 160 logements sont assurés par une unité de micro-cogénération, produisant simultanément de l'électricité.
- Au sein de chaque logement, la température de consigne est limitée à 21 °C.
- Chaque bâtiment est équipé d'un système domotique avec plusieurs objets connectés, permettant, entre autres, le pilotage de l’éclairage, des prises, des occultations et des arrivées d’eaux des logements, mais aussi la gestion du chauffage, selon la présence du résident.
- Une partie de la production d'électricité issue de l'unité de micro-cogénération est utilisée in situ, l'éventuel surplus étant vendu au gestionnaire de réseau Enedis.

Ma note :