Performance énergétique et conception architecturale

15 décembre 2017

Séminaire Bâtiment Durable

Compacité / Patrimoine

Jean GARCIN

Karbon’ architecture & urbanisme

Performance énergétique et conception architecturale

Des architectures à contraintes

OBJECTIFS DE LA PRÉSENTATION

Présenter une série de projets réalisés ou en cours au

travers deux prismes :

-la compacité comme opportunité de projet

-La rénovation énergétique ou l’adaptation du

patrimoine architectural

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PLAN DE L’EXPOSÉ

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• 1 - Compacité comme opportunité de projet

Maison unifamiliale en paille à Uccle

Habitat groupé à Profondsart

• 2 - Réinventer le patrimoine

Nouvelle enveloppe intérieure : rénovation dans un

ensemble classé

La surélévation d’une maison à Uccle

Nouvelle enveloppe extérieure: rénovation lourde en

intérieur d’îlot

I. COMPACITÉ / PATRIMOINE

Introduction :La conception architecturale est intrinsèquement liée à un ensemble de paramètres à

chaque fois spécifiques. Les objectifs de performance énergétique sont une série de

paramètres ou contraintes complémentaires à intégrer dans le projet, dont une grande

partie est liée à l’enveloppe des bâtiment. Ici, nous aborderons deux «thèmes» : la

compacité des bâtiments, et la rénovation de logement à caractère patrimonial.

Dans le cas de constructions neuves, ces objectifs ont un impact important sur le cout de

l’enveloppe du bâtiment. Pour conserver un budget raisonnable, la compacité du projet

est un premier réflexe. Comment parvenir à concevoir un projet compact en site

contraint ? Comment concevoir un volume habité compact et qualitatif ?

La rénovation énergétique de bâtiment patrimoniaux amène des problématiques

nouvelles. Comment améliorer au maximum les performances énergétique d’un bâtiment

tout en conservant sont caractère patrimonial ? Quel impact l’épaississement de

l’enveloppe a sur le bâtiment ?Comment intervenir en site classé ? Comment interpréter

le patrimoine moderne ? Quelles exigences appliquer ?

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I. COMPACITÉ

Projet d’une maison unifamiliale à Uccle sur

un terrain escarpé. Contraintes et potentiels

-Superficie du terrain réduite

-Volume maximal autorisé limité

-Présence d’un mur en surplomb au nord

-Une orientation favorable

-Terrain en fond de rue

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un terrain escarpé

au fond de la rue

une opportunité de projet

des orientations variées

Rez de chaussée enterré

et entrée à rue

Un séjour orienté mais traversant

Un séjour orienté mais traversant

Un hall de nuit à vivre

Un hall de nuit à vivre

ouvert sur le jardin arrière

Etage sous combles et bureau

régulation climatique

Grandes ouvertures au sud

vers la rue

Poêle de Masse - installation

Performances énergétiquesDonnées Générales

Surface au sol : 45m2

Surfaces habitable : 120m2

Surface brute: 200m2

Coût de construction : 250.000€ HTVA

(hors aménagements de terrain)

Coût au m2 : 1250€/m2

Durée des travaux: 12 mois

Construction Semi Lourde

Ossature bois / paille / béton de chaux-

chanvre

Système de chauffage: poêle de masse

Système ECS: panneaux solaires

thermiques

Faible énergie grise

Matériaux issus de ressources

renouvelables

Logiciel PEB:

BNC: 42Kwh / m2 / an

Réel:

Système de chauffage: poêle de masse

Consommation annuelle:

4 stères de bois

Soit 2080kg de bois

Comptant une valeur énergétique d’un bois

normalement sec, 3,4kwh / kg

7072 kWh / an

59 kwh /m2 / an (surface nette chauffée)

Cout annuel (chauffage): 248€ / an

I. COMPACITÉ

Projet d’un habitat groupé à Profondsart

Contraintes et potentiels

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-10 maisons à implanter sur une zone réduite

-Zone constructible délimitée

-Budget très compact

-Typologie imposée par le groupe (maison unifamiliale)

-Toiture à versants imposée par l’urbanisme

Situation géographique proche

des réseaux

Un grand site boisé

Faiblement constructible

10 maisons mitoyennes

Aux volumes variés

Différentes combinaisons

des plans compacts

Rez de chaussée 1er étage Combles

Et personnalisés

Rez de chaussée 1er étage Combles

Une structure bois

poteau poutre pour les mitoyens

ossature bois pour l’enveloppe

MASSE = BTC

Blocs de terre compressée

ENVELOPPE = Ossature bois

et Cellulose insufflée

MASSE = BTC

Blocs de terre compressée

ENVELOPPE = Système

Pailletech

La lumière au

Coeur de la maison

Circulations verticales et

horizontales larges et lumineuses

Surface au sol : 90m2

Surfaces habitable : 175m2

Surface brute: 240m2 (hors caves)

Coût de construction : 245.000€ (hors

aménagements de terrain et caves)

Coût au m2 : 1020€/m2

Durée des travaux: 14 mois

Ossature bois / cellulose / terre crue / paille

Système de chauffage: selon maisons

- poêle de masse

- chaudière à pellet

Ballon thermodynamique

Systèmes ventilation: A+ ou D

Système ECS: variés

Faible énergie grise

Matériaux issus de ressources renouvelables

Logiciel PEB:

BNC: 18Kwh / m2 / an

Réel: en cours d’analyse (première année)

en fonction des maisons.

Performances énergétiquesDonnées Générales 1 unité

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2.1 Surélévation d’une maison unifamiliale à Uccle

Contraintes et potentiels

Budget fixé: 120.000€ de travaux

Limiter les charges sur la structure existante

construire rapidement: un chantier habité

Recomposer la maison pour accéder au nouvel étage et

réinventer les usages de la maison avec ces nouveaux

espaces.

II. PATRIMOINE

Une maison groupée

Situation existante

Rez Premier Toiture

Premieres esquisses

Rez Premier nouveaux

espaces

des nouveaux espaces de vie isolés

protections

solaires au sud

mur rideau

triple vitrage

au nord

toiture chaude a

faible pente, R>5

nouvelles perspectives

nouvelles perspectives

Amener de la lumière au

coeur de la maison

Et acceder au nouvel étage

Surface au sol : 120m2

Surface habitable du nouvel étage : 90m2

Cout de l’extension : 120.000€ (travaux

HTVA)

Coût au m2 : 1350€/m2

Durée des travaux: 6 mois

Cadre en Douglas / panneaux 3 plis / PIR

Système ventilation: D (raccordé à

l’existant)

Système ECS: chaudière combinée

Peu de matière mise en oeuvre

Catégorie PEB: URS

Valeurs U respectées

Réel: réduction des consommations malgré

l’augmentation de volume

Performances énergétiquesDonnées Générales

II. PATRIMOINE

2.2 - LE SOUS PULL

rénovation patrimoniale en site classé

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Rénovation d’un ensemble de logements sociaux dans la cité

moderne à Berchem Saint Agathe

1930

2016

un escalier

transversal permet de

rassembler les deux

unités

1927

le système constructif

« NON PLUS »

retrouver le vocabulaire architectural dans les détails

enduit rural

fortement granuleux

seuils en béton

Ciels de corniche

en panneaux

Cimentage lisse

des matériaux compatibles

Isoler à l’intérieur

différents scénarios étudiés

Un choix raisonné

Performances énergétiquesDonnées Générales pour

2 unités 4ch

Surface au sol : 124m2

Surface logement : 298m2

Surface brute: 362m2 (hors caves)

Coût de construction : 480.000€ (hors

aménagements de terrain et caves)

Coût estimé au m2 de surface brute :

1325€/m2

Durée des travaux: 20 mois

Isolation intérieure: béton de chaux-

chanvre

Chaudière combinée individuelle

Système ventilation: C+

Faible énergie grise

Matériaux issus de ressources

renouvelables

Logiciel PEB:

BNC: 35,02Kwh / m2 / an

CEP: 100,84Kwh / m2 / an

2.3 Le manteau - rénovation en intérieur d’îlot

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Rénovation d’un ensemble de logements

sociaux cité van Meulecom à 1080 Molenbeek

II. PATRIMOINE

En intérieur d’îlot

Situation existante

situation projetée

Emballer le bâtiment

Performances énergétiquesDonnées Générales

pour 7 unités 3ch

Surface brute: 1066m2

Coût de construction (estimation) :

1.137.000€

Coût estimé au m2 de surface brute :

1066€/m2

Durée des travaux: 20 mois

Isolation extérieure: laine de bois

Toiture : cellulose insufflée

Chaudières combinées individuelles

Systèmes ventilation: A+

Faible énergie grise

Matériaux issus de ressources

renouvelables

Matériaux de réemploi issus du

chantier

Logiciel PEB:

BNC moyen pour les 7 unités:

16,5Kwh / m2 / an

CE QU’IL FAUT RETENIR DE L’EXPOSÉ

• Dans la conception d’un bâtiment, tout est lié. Il n’y a pas de solution type ou de miracles. Chaque projet est un exercice de synthèse d’un ensemble de critères, dont les performances énergétiques façonnent la réflexion.

• Concevoir un bâtiment compact est souvent une nécessité, chaque situation spécifique peut amener des qualités d’espace singulières

• La rénovation énergétique des bâtiments patrimoniaux doit être adaptée, et nécessite une bonne compréhension du bâtiment (système constructif, aspects patrimoniaux…)

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OUTILS, SITES INTERNET, SOURCES :

•Guide bâtiment durable / réemploi des matériauxhttps://www.guidebatimentdurable.brussels/fr/reemploi-reutilisation-des-materiaux-de-

construction.html?IDC=23&IDD=14539

•Techniques de sauvegarde de l’architecture moderne• www.tsam.epfl.ch

•Site web Karbon (fiches projet)• http://karbon.be/fr/projets/habitat/habitation_basse_energie_a_uccle__paille_et_beton_de_chanvre_chaux_/

• http://karbon.be/fr/projets/habitat/extension_en_toiture_d_une_maison_unifamiliale/

• http://karbon.be/fr/projets/rehabilitation/_la_cite_van_meulecom__-

_renovation_lourde_d_un_ensemble_de_13_logements_sociaux/

• http://karbon.be/fr/projets/rehabilitation/rehabilitation_des_bovenhuizen_de_la_cite_moderne_/

•Matériaux de construction• http://www.isohemp.be

• http://www.pailletech.be

•Système de ventilation A+• http://www.schiedel.be/french/produits/ventilation/ventilation-naturelle/systeme-a-plus

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CONTACT

Jean GARCIN

Architecte

Coopérateur - Karbon’ architecture & urbanisme

: 02 649 75 02

E-mail : jean@karbon.be