en 6 opérations · 2013. 11. 28. · la ventilation naturelle assistée et contrôlée VNAC L'aléatoire du climat (températures extérieures et vents) constitue le principal inconvénient

en 6 opérations

Lycée Jean Jaurès - St Clément de Rivière (34)

Ecole de musique le Briscope à Brignais (69)

Via Vino, centre oenotouristique à Saint-Christol (34)

Logements à Saint Nazaire (44)

Extension école primaire Vancia à Rillieux la Pape (69)

Ecole primaire Diedrichs à Bourgoin-Jallieu (38)

TRIBU // 25 Novembre 2013 2


TRIBU est à Lyon depuis 10 ans… 2003, l’année de la canicule, mon arrivée à Lyon, un signe ? Certes depuis 10 ans, les pratiques ont évolué, les projets ont fleuri plus ou moins durables. Les années 2006 à 2011 ont permis de vraies progressions dans les projets, la Cité de l’Environnement en est l’exemple. Depuis 2011, nous l’avons tous senti, cette marche en arrière où cette année encore plus que les autres, on nous oppose écologie et économie. Est-ce le seul argument ? … ou bien certains « osent-ils » encore douter des enjeux pour l’Humain ? En tout cas il faut l’entendre, car la précarité écologique ne cesse d’augmenter ici en Rhône-Alpes comme ailleurs, on ne parle pas uniquement de précarité énergétique, les questions de santé nous préoccupent. Il n’en reste pas moins que l’engagement et l’envie de toute l’équipe Tribu est de ne cesser de répéter qu’il faut avancer, innover, proposer, tester, et mettre en œuvre des quartiers, des bâtiments où il fait bon vivre mais où nous pouvons également nous dire que nos enfants ou nos petits-enfants pourront vivre correctement. En arrivant dans cette magnifique région et cette belle ville de Lyon, j’ai découvert et j’ai été accueilli par un réseau de professionnels engagés et motivés, ayant un sens du partage et de l’échange que je n’avais pas rencontré avant. Ce réseau VAD (Ville et Aménagement Durable), n’a cessé de grandir, de progresser depuis, c’est aujourd’hui un lieu d’échange reconnu auquel nous participons activement parmi les autres membres d’un conseil d’administration militant et engagé. Notre engagement à Lyon se réalise également depuis 2003 avec de précieux partenaires architectes, maitres d’ouvrage et bureaux d’études. Parmi eux, je tiens à remercier l’agence Roche & associés, l’agence Tekhne, l’agence Plage Arrière, l’agence Marcillon Thuillier, l’agence Philippe Madec, AERE, Gilbert Goutheraud, Jacques Bondoux, Hakim Hamadou, Brémond, Icade et bien sûr la SPL Lyon Confluence et tous les autres… Parmi les projets emblématiques de Tribu à Lyon sur ces 10 dernières années, un projet urbain Lyon Confluence, des logements performants Les Hauts de Feuilly et Norenchal, des bureaux à énergie positive la Cité de l’Environnement, des équipements publics valorisant le matériaux bois Ecole de Champratel et le lycée Sampaix à Roanne, et la ventilation naturelle Ecole de Vancia, Ecole de Bourgoin Jallieu, Briscope à Brignais. Et depuis 10 ans, Sylvaine, Olivier, Sarah, Héloïse, Matthieu, Elodie, Marie, Pierre Alain ont rejoint la belle équipe de Lyon, et Fréderic et Alexandra y ont participé. Un merci tout particulier à Alain et Edith pour leur confiance et leur soutien, à Yves, Véronique, Josette, Miloud et Gaël pour leur accueil au « 19 » et évidemment une pensée pour tous nos collègues de Paris et de Lille. Karine LAPRAY responsable de l’agence de TRIBU Lyon


ventiler pour respirer et se sentir bien

La ventilation naturelle est un des outils de la conception bioclimatique, qui consiste à utiliser les

possibilités du climat et de l’environnement immédiat pour répondre aux besoins de renouvellement d’air et

de confort du bâtiment. En effet, on a deux bonnes raisons de ventiler.

la ventilation de salubrité

L’aération des locaux vise alors à évacuer les polluants. Popularisée par les hygiénistes de la fin du 19ème

siècle, l'aération des locaux qui visait essentiellement les polluants liés à l'occupation (vapeur d'eau, CO,

CO2 …) bénéficie aujourd'hui des connaissances nouvelles

sur les polluants de l'air intérieur et notamment les COV,

biocontaminants, particules émises par les revêtements du

local. On distingue donc aujourd'hui la pollution liée à

l'occupation et la pollution liée au bâti. Les débits de

renouvellement d'air nécessaires sont de l'ordre de 0,5 à 1

vol/h en logement, un peu plus en tertiaire, voire 3 à 4 vol/h

dans une salle de classe.

la ventilation de confort d'été

Vieux comme le monde, ce mode de réalisation du confort d’été a été oublié, au profit des systèmes de

rafraîchissement ou de climatisation énergivores. On se situe alors dans des plages de débits de

renouvellement d’air bien plus importants, supérieurs à 10 vol/h et jusqu'à plusieurs dizaines de volumes

par heure. Seule la ventilation naturelle permet d'atteindre ces débits. On distingue 3 modes de

réalisation de cette ventilation de confort d’été :

le rafraîchissement par ventilation directe, en période d’occupation des locaux, et quand la température extérieure est plus fraîche que la température intérieure. En résidentiel, c’est le cas de la ventilation des chambres lors des nuits chaudes d’été. Mais c’est aussi le cas, très fréquent, du tertiaire en mi-saison, en début d’été ou en début de matinée d’une journée chaude d’été, quand il fait plus frais dehors que dedans : on parle alors de « free cooling » naturel..

le rafraîchissement par surventilation différée (avec décalage), couramment appelé surventilation nocturne consiste, dans les bâtiments intermittents, à aller chercher la fraîcheur la nuit et à la stocker dans l’inertie disponible de la structure (dalle de plafond ou de plancher, mur intérieur) pour en bénéficier par réémission la journée suivante.

le rafraîchissement par mouvement d’air. Dans ce cas, on recherche moins l’évacuation des surchauffes que la faculté d’un courant d’air à accélérer l’évapotranspiration cutanée avec production adiabatique (par évaporation) de fraîcheur et élimination de la mouillure cutanée. Deux phénomènes qui favorisent grandement le confort d’été.


ventiler et économiser l'énergie

Bien ventiler consomme de l'énergie, soit par les ventilateurs, soit pour ramener l'air extérieur à la

température de l'ambiance intérieure. Cette contradiction entre santé et énergie a été tranchée, en France,

au début des années 80 largement en faveur de l'énergie. Après l'’arrêté du 24 mars 1982, le débit de

renouvellement d'air moyen des logements se situe autour de 0,5 vol/h, et près de moitié moins l'année

suivante avec l'introduction des ventilations hygroréglables. Nettement insuffisant pour la qualité de l'air

intérieur, le faible débit de renouvellement d’air importe peu tant que l'enveloppe "passoire" des logements

assurait le complément sous forme de "fuites" salutaires. Mais depuis que l'on sait traiter, efficacement,

l'imperméabilité à l'air de l'enveloppe, on n'a plus ce complément bien utile et les logements sont sous-

ventilés.

Par ailleurs, depuis l’arrêté du 22 octobre 1969 qui fixe le principe du balayage, l’air neuf doit rentrer par les

pièces principales et sortir par les pièces humides après avoir librement traversé tout le logement. Le

balayage général et permanent marque la fin de la ventilation naturelle et le début de l’essor des systèmes

mécaniques.

La réglementation française n'a pas évolué depuis 1982. Or, depuis cette date, les connaissances ont

beaucoup évolué dans le domaine de la qualité de l’air intérieur (QAI). Les normes européennes EN 15251

et 13779 sont construites sur cette nouvelle vision des choses. Elles conduisent à des débits de l'ordre de 1

vol/h en logement et de 50 à 65 vol/h en bureau ! Ces débits d’air sont incompatibles avec les niveaux de

consommation énergétique visés aujourd'hui. Les valeurs ci-dessous, que nous préconisons, constituent un

arbitrage convenable entre santé et énergie:

taux de renouvellements d'air conseillés (en vol/h)

pollution liée à l'occupation pollution liée au bâti pollution liée aux pièces humides

logement 30 m3/h.pers. 0,5 vol/h 50/SHAB

bureau individuel 30 m3/h.pers. 0,7 vol/h sans objet

bureau paysager 30 m3/h.pers. 0,7 vol/h sans objet

salle de réunion 30 m3/h.pers. 0,7 vol/h sans objet

salle de classe élémentaire et secondaire

30 m3/h.pers. 0,7 vol/h sans objet

salle de classe maternelle 35 m3/h.pers. 0,7 vol/h sans objet

Pour concilier ainsi énergie et santé, une récupération de chaleur est indispensable dans les zones froides

de l'hexagone que nous ne savons réaliser efficacement qu'avec une VMC double flux de nos jours. Sous

les climats moins rigoureux c'est un boulevard ouvert à la ventilation naturelle.


les 4 familles de ventilation naturelle

la ventilation naturelle traversante

Traversant Traversant avec tirage thermique

La différence de pression entre deux façades, du fait du vent ou d'un ensoleillement différencié, constitue le

moteur principal du flux d'air intérieur. De tous les moteurs de ventilation naturelle, l’effet du vent sur un

local traversant est, de loin, le plus efficace: plusieurs dizaines de volumes par heure pour des vitesses de

vent de l'ordre du m/s.

la ventilation naturelle mono-orientée

S’il n’y a qu’une seule ouverture dans le local, un mouvement d’air

se crée sous le double effet de la pression extérieure du vent et de

la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur. Ceci crée

une surpression dans la partie basse de la fenêtre et une

dépression dans la partie haute. Pour une même vitesse de vent, ce

moteur est cinq à six fois plus faible que celui d’une ventilation

traversante..

la ventilation naturelle par tirage thermique

Le principal moteur du mouvement d’air est alors le tirage

thermique, c'est-à-dire la différence de pression créée par une

différence d’altitude entre l’entrée d’air et la sortie, et une différence

de température entre l’intérieur et l’extérieur. On l’appelle aussi effet

cheminée car elle est souvent réalisée en faisant « monter » l’air

dans une cheminée. Plus la hauteur de cheminée est grande et plus

la température de l’air intérieur est élevée par rapport à celle de l’air

extérieur, mieux le moteur du tirage thermique fonctionne. Ce

système a donc son efficacité optimale en hiver, quand la

température intérieure est bien supérieure à la température de l'air

extérieur.

la ventilation naturelle assistée et contrôlée VNAC

L'aléatoire du climat (températures extérieures et vents) constitue le principal inconvénient de la ventilation

naturelle. Il s'agit donc de pallier à cette faiblesse en confortant le système avec des dispositifs naturels

permettant d'augmenter ou de maîtriser les débits. En entrée, ce peut être le degré d'ouverture des fenêtres

ou des bouches autoréglables adaptées. En sortie, des registres asservis à la vitesse de l'air dans la

cheminée, le vent par venturi ou par ventilateur statique en sortie de cheminée, le soleil qui surchauffe

artificiellement l'air dans la cheminée …


une nouvelle approche bioclimatique

On comprend que l'efficacité d'une ventilation

naturelle dépend largement du régime des vents sur

le site: vent météo, transformation des données de

vent météo du à la topographie ou à la nature du

tissu urbain, hauteur du bâtiment étudié et des

masques voisins …. L'analyse DD du site devra

donc apporter des connaissances précises sur

toutes ces questions. Plus largement, dans le

contexte du changement climatique, les questions

d'été sont en train de prendre le dessus sur les

questions d'hiver et donc, la position du bâtiment par

rapport aux vents pèsera, à l'avenir, plus lourd que

sa position par rapport au soleil. On va passer

d'une bioclimatique du soleil à une bioclimatique

du vent.

La morphologie même du bâtiment est revisitée par

cette approche vent: dispositifs de façade créant

artificiellement des surpressions et dépressions au

vent, forme de la toiture. Les protections solaires, et

les volets doivent remplir leur fonction tout en laissant passer l'air. Un nouvel indicateur bioclimatique prend

toute sa place, la porosité (rapport de la surface libre de tous les orifices du local à la surface du local). Pour

la ventilation naturelle de confort, cette porosité doit être au moins de 6%. Un doublement de la porosité

entraine une augmentation de l'ordre de 40% de l'efficacité de la ventilation naturelle.

Le recours à la ventilation naturelle pour créer de la vitesse d'air et améliorer de la sorte le confort des

occupants est une pratique courante en climat tropical. Elle n'est pas encore passée dans les mœurs sous

nos latitudes. Cela constitue pourtant une réponse appropriée aux effets futurs du changement climatique.

La vitesse d'air, aujourd'hui considérée comme un inconfort, devient un atout.

Ces techniques sont relativement simples. Elles deviennent complexes quand elles sont mises en œuvre

dans le contexte réglementaire actuel (débits mini, balayage, double débit ...) il faut alors mettre en œuvre

des systèmes lourds. Ce qui est un paradoxe pour des techniques naturelles. En attendant une évolution

réglementaire, s'abstenir de certaines de ces contraintes permettrait sans doute de concevoir des systèmes

beaucoup plus simples. Par exemple, ce qu'on pourrait appeler une ventilation naturelle maîtrisée (VNM)

assurant (par traversant ou par tirage thermique) un minimum permanent mais maîtrisé, couvrant les

pollutions permanentes du bâti et un complément par ouverture des fenêtres maîtrisée par quelques règles

simples. La ventilation par ouverture des fenêtres redevient une technique respectée.

Ci-après, nos opérations en ventilation naturelle…


Lycée Jean Jaurès à St Clément de Rivière (34)

Maître d’ouvrage Région Languedoc Roussillon AMO DD Daniel Fauré Maîtrise d’œuvre Architecte Pierre Tourre, Serge Sanchis Bet DD Tribu Surface 15 000 m² Coût : 20M€

Compte tenu des conditions climatiques de la région de Montpellier, la stratégie environnementale choisie

sur cette opération donne une forte priorité aux préoccupations de confort d’été quitte à ne pas avoir de

fortes exigences en consommation d’hiver. Façades Nord et Sud, vitrages optimisés, étagères à lumière

pour concilier confort d’été et éclairage naturel répondent à cette stratégie. L’autre caractéristique de ce

projet est la ventilation naturelle de la plupart des locaux de l’externat assistée par une tourelle à vent et

contrôlé par registre asservi à la vitesse de l’air.


Descriptif du projet

Nombre d’élèves : 1290 élèves Année de livraison : 2005

Eclairage naturel

Poste Facteur de lumière de Jour (%)

Classes 1,8

Confort thermique d’été

Brise soleil et stores extérieurs orientés au sud

Etagères à lumière et casquettes

Inertie lourde du bâtiment

Ventilation naturelle assistée et contrôlée

Répartition des surfaces vitrées :

Nord Sud Est Ouest

41% 39% 12% 7%

Economies d’énergies

Isolation :

Isolation par l’extérieur pour l’internat et les logements de fonction

Menuiserie aluminium avec rupture de pont thermique

Double vitrage peu émissif

Niveau d’isolation :

U en W/m².K

Mur 0 ,39

Toit 0,27

Menuiserie extérieure 2,4

Ubât externat 0,66

Ubât internat 0,75

Performance Ubât 11 à 14 %

Systèmes énergétiques :

Chaufferie gaz haut rendement

Système de ventilation naturelle contrôlée pour l’enseignement général

Piles photovoltaïques raccordées au réseau

Luminaires avec sources à faible consommation d’énergie

ECS solaire pour les logements(4m²/logement) Consommations :

Poste Gaz Electricité Consommations

en kWhEP/m²SDO.an

Chauffage 55 - 55

ECS 14 0,4 16

Cuisine 5 3,3 13,5

Eclairage - 5,5 14,2

Ventilation - 1,2 3

Auxiliaires 3,1 8

PC+ informatique

- 7 18

Ascenseurs - 0,2 0,5

TOTAL 128

TOTAL usages réglementaires 89

Eau

Appareils économes

Consommation d’eau potable : 0,8m3/m²/an

Gestion des eaux pluviales :

Perméabilisation des cours et cheminements

Deux bassins d’orage paysagers

Matériaux et principes constructifs

Ossature Béton

Façade Béton et châtaignier

Toiture Toiture terrasse sur dalle en béton

Menuiserie extérieure

Aluminium avec rupteurs de ponts thermiques

Revêtement de sol

Linoléum et carrelage

Isolation Laine de roche

Chantier

Charte chantier à faibles nuisances

Déchets de chantier en kg/m² SHON

Déchets inertes

Métaux Bois DIB Total

12 1,7 2,7 24,6 41


Principe de ventilation naturelle

Ventilation naturelle toute l’année

- entrée d’air en plénum de faux plancher pour préchauffe puis derrière radiateur

- extraction par circulations (shunt sur transfert d’air)

- tourelles d’extraction régulées par des registres

Schéma de principe de fonctionnement

Fonctionnement Eté jour

Fonctionnement Eté nuit

Fonctionnement Hiver jour


Vue extérieure du bâtiment et des tourelles

Tourelle en toiture

Entrée d’air naturelle en plenum de faux plancher

Vue du registre de régulation dans le conduit de ventilation


Ecole de musique le Briscope à Brignais (69)

Maître d’ouvrage Mairie Brignais Maîtrise d’œuvre Architecte P. Madec, Plages Arrières Paysagiste Big Bang

Fluides CET Bet DD Tribu Surface 1200m² Coût 2328000 € HT

L’école de musique de Brignais est un bâtiment exemplaire et innovant dans sa performance

environnementale. L’accent à été mis sur le choix des matériaux en privilégiant le bois, la terre cuite. Un

travail a été effectué pour concilier les enjeux de confort acoustique et garantir les débits hygiéniques en

ventilation naturelle. Ce bâtiment garantit le confort de façon passive du confort d’été (inertie, sur ventilation

naturelle, protections solaires) et avec des niveaux de consommations du niveau BBC.


Descriptif

Confort d’été

Protections solaires extérieures sur toutes les façades : brises soleil fixes bois, stores screens, claustras en tuiles.

Sur-ventilation naturelle nocturne par tourelles à vent.

Accès à l’inertie des dalles avec la mise en place de faux-plafonds partiels.

Solarisation

Récupération des apports solaires d’hiver par une surface vitrée sud-est-ouest représentant 80% des surfaces vitrées

Eclairage naturel

Façades largement vitrées (Iouv=36%) pour atteindre un niveau confortable d’éclairage naturel Isolation Façade à ossature bois avec isolation répartie sur les bâtiments 1 et 2 – double mur isolé brique intérieur et béton extérieur sur le bâtiment 3.

Descriptif U en

W/m².K

Murs

20cm d’isolation répartie

sur les bâtiments 1 et 2

12cm de PSE entre brique

et béton sur le bâtiment 3

0,19

0,21

Plancher

bas 18cm XPS sous dallage 0,20

Toiture

pente 30cm LMI 0,12

Toiture

terrasse 24cm XPS 0,12

Menuiserie

extérieure

Bois-alu DV peu émissif à

remplissage argon 1.4

Ubat 0.46

Ilisol 0.80


Ventilation naturelle sur les salles de cours

Ventilation DF avec récupération de

chaleur sur salle d’orchestre, répétitions,

radio et studio d’enregistrement

Economie d'énergie

Chauffage assuré par radiateur, plancher chauffant et panneaux rayonnants basse température

Chaudière gaz à condensation

ECS : les sanitaires sont couverts par une production instantanée par chauffe-eau électrique à accumulation

Consommations :

Poste

Conso en

kWhEF/m²SDO.

an

Conso en

kWhEP/m²SDO.a

n

Chauffage 21,4 21,4

Eclairage 6,3 16,3

Ventilation 0,38 0,98

Autres 0 0

Total 24 41

Données issues de calculs prévisionnels en phase

de conception

Bâtiment niveau BBC RT2005

Espaces extérieurs


Gestion alternative des eaux de pluie : tranchée

drainante, puits d’infiltration et bassin de

rétention

Volume de rétention des eaux d’orage : 390m3

Ecosystèmes vivants :

Espaces extérieurs végétalisés

Choix d’espèces limitant les risques d’allergie

Déplacements :

Proximité des transports en communs

Implantation de 20 stationnements vélos

Matériaux Structure Mixte bois-béton

Bardage Bois – béton

Toiture Végétalisation

Revêtement de sol Linoléum - parquet - carrelage

Chantier

Charte chantier à faible nuisances


Docs techniques

Principe 2 Principe 1


Vue extérieure du bâtiment et des tourelles

Tourelle en toiture

Bouche entrée d’air – adaptée Vnat

Vue du registre de régulation dans le conduit de ventilation


Via Vino, centre oenotouristique à Saint-Christol

Maître d’ouvrage Maîtrise d’œuvre Architecte Philippe Madec

Bet DD Tribu

Le parti éclaté respecte parfaitement l’échelle du lieu, au pied du village. Le traitement de chaque

bâtiment fait largement appel aux matériaux renouvelables (bois), aux techniques traditionnelles

(pierre, voûtes) et ne recourt qu’à des systèmes techniques simples. Au delà de l’approche low-

tech, il s’agit d’un bâtiment très performant avec un bilan nul en énergie primaire : bâtiment ZEN

(Zéro énergie).


Descriptif

Année de livraison : fin 2012

Confort d’été

Protections solaires extérieures fixes


Entrée et extraction d’air auto-réglable

Tourelle d’extraction naturelle (EDMONDS)

Inertie rapportée : parement intérieur en pierre sèche ou béton

Puits canadien : 14 tubes 20 cm - longueur de 28 m - profondeur 2 à 4 m

Brasseurs d’air

Isolation

Isolation répartie dans l’ossature bois

Traitement des ponts thermiques : fondations, nez de plancher, rupteur thermique

U murs 0,15

Utoit 0,14

Umenuiseries 1,4

Uplancher sous dallage 0,13

U plancher sur sous-sol 0,22

Ubat 0,345

Economie d'énergie

Bâtiment ZEN Zéro énergie

Chaudière bois centralisée de 50kW & poêle à bois

Système de ventilation naturelle assistée et contrôlée

Puits canadien (14 tubes 20 cm ; longueur de 28 m ; profondeur 2 à 4 m)

ECS solaire pour la restauration : 5 m² tubes sous vide

Panneaux photovoltaïque : 170 m² - 25 kWc 104 panneaux

Consommations et production énergétique

(énergie finale

poste Consos

kWhEF/m²SDO.

an

Conso

kWhEP/m²

SDO.an

Chauffage Bois

15 0,2 3,7

ECS hiver 3,5

ECS été

Elec

0,8

3 -20,1

Eclairage 16,4

Bureautique 4,5

Ventilation

restaurant

8,3

Scéno 1,9

-16,4

Espaces extérieurs


Récupération des eaux de pluie pour alimentation des sanitaires des bâtiments accueil restaurant et salle polyvalente

Infiltration sur la parcelle via un bassin de rétention

Ecosystèmes vivants :

Jardin ampélographique

Prairie, jardin méditerranéen et aromatique, roseraie

Déplacements :

Pas de circulation automobile sur le site

Choix des matériaux et principes

constructifs

Structure Bois

Bardage Bois (douglas)

Toiture Bac acier + bois

Parement

intérieur

Pierre calcaire (carrière de

Beaulieu à 5 km) – béton –

bois (peuplier)

Revêtement

de sol

Terre battue –béton brute

Peinture Peinture à l’argile

Structure Bois

Chantier

Charte de chantier à faibles nuisances

Gestion des déchets


Le système conçu est un système de Ventilation Naturelle Assistée et Contrôlée

permettant d’assurer les débits de ventilation hygiénique toute l’année, ainsi que la surventilation pour le

confort d’été.

Ventilation hygiénique et

surventilation estivale 100% naturelle

assistée par tourelles à vent pour le

bâtiment

Afin de limiter le risque d’inconfort en

hiver :

- entrée d’air déviée diffusée à

l’horizontale à travers une tablette

- entrée d’air derrière radiateurs

Extraction de l’air via tourelles de

ventilation naturelle équipées

également de registres à pas variable

et de mesures de débits.

La régulation se fait via un tableau de

commande par bâtiment qui

commande les différentes zones

Coupe de principe

Schéma entrée d’air


Entrée d’air bâtiment A – Vue intérieure sur tableau fenêtre

Entrée d’air bâtiment A – Vue extérieure

Entrée d’air bâtiment A – Vue intérieure sur tableau

fenêtre

Entrée d’air bâtiment B (chantier) – Vue intérieure

Tourelle – Vue intérieure


95 logements collectifs Square Delzieux à Saint-Nazaire (44)

Maîtrise d’ouvrage CISN Atlantique Architecte : Atelier Philippe Madec BET DD Tribu

Le parc Delzieux se situe dans le nouveau quartier Ville-Port de Saint-Nazaire à proximité des

équipements publics, elle se compose de 5 immeubles regroupant globalement 95 logements

avec une mixité d'habitat (locatif social et intermédiaire, accession libre et accession sociale).La

majorité des logements bénéficie d'une double exposition, offrant une lumière variée et une

ventilation traversante, gage de confort d'été. Toutes les salles de bains et les circulations

communes possèdent des fenêtres, de manière à assurer dans ces locaux un éclairage naturel

et une ventilation naturelle. La particularité de ce projet est la mise en place d'un système de

Ventilation Naturelle Assistée et Contrôlée, VNAC, qui a nécessité l'obtention d'un ATEX.


Descriptif

Nombre de logements : 95 logements

collectifs sur 5 bâtiments

Année de livraison : T1 mi-2011, T2 fin 2012

Confort d’été

Volets persiennés bois avec lames ajourées pour ventilation naturelle traversante

Stores extérieurs mobiles screen

Poste Inconfort1

Chambres et salon

0 h (fenêtre ouverte 10%)

Cuisine 32 h (fenêtre fermée)

Une ventilation naturelle en journée (fenêtres protégées ouvertes à 10%) permet de ne pas dépasser les 28°C à l’intérieur des logements Répartition des surfaces vitrées :

Les salons sont tous orientés au Sud

Les chambres, cuisine et SdB sont toutes orientées Est et Ouest

Eclairage naturel

Eclairage naturel dans les salles de bains, cuisine et circulations communes

Indice d’ouverture moyen logement : 17%

Isolation

Isolation par l’extérieur sous bardage

Rupteurs de pont thermique au droit des balcons

Niveau d’isolation

U murs 0.23

Utoit terrasse 0.23

Umenuiseries 1.8

Uplancher bas sur pk 0.27

U plancher bas sur TP 0.25

Ubat De 0.536 à 0.588 suivant bâtiment

Economie d'énergie

Chaufferie collective gaz : chaudières à condensation

1 Nombre d’heures où la T° de 28° est dépassée

Emission par radiateurs

Ventilation naturelle assistée et contrôlée (Atex) par le vent qui fonctionne naturellement sous l’effet du tirage thermique et sous l’effet du vent

ECS solaire (couverture 40% des besoins) : 100m² de capteurs solaires thermiques

Consommations :

Consos RT en kWhep/m²SHON.an

Bat.A Bat.B Bat.C Bat.D Bat.E

Cep 58.72 57.10 58.37 55.23 58.05

Besoins de chauffage STD kWh/m²SDO.an

Bat. A Bat. B Bat. C Bat. D Bat. E

30.2 30 35 33.3 38.7

Eau

Pollution Quantité Unité

CO2 13.8 Kg.m²SDO.an

Déchets nucléaires

0.64 G/m²SDO.an

Espaces extérieurs


Bassin de rétention de 75m3 installé en sous-

sol afin de retenir les eaux d’orages décennal

considérant un débit de fuite au réseau de

2l/s/Ha max


Structure Voiles béton +ITE

Bardage Bois, Fibrociment, cassettes métalliques

Toiture terrasse Etanchéité + capteurs solaires thermiques + tourelles VNAC

Revêtement de sol

Carrelage Logements : PVC Circ. com. : caoutchouc

Chantier



Le système conçu est un système de Ventilation Naturelle Assistée et Contrôlée

permettant d’assurer les débits de ventilation réglementaires de l’arrêté du 24 mars

1982 la quasi-totalité de l’année, ainsi que la surventilation pour le confort d’été

Le système a été pensé et conçu exactement

comme un système de ventilation simple flux

autoréglable, avec une spécificité dans le

dimensionnement des entrées d’air, des

détalonnages de portes et des conduits, liée

au fonctionnement à faible ΔP en ventilation

naturelle. Des registres de régulation sont

également mis en place dans chaque conduit

pour réguler au mieux les débits d’extraction

par logement et ainsi éviter principalement

des débits trop importants en hiver sources

de surconsommation de chauffage. Les

seules consommations électriques restantes

liées à la ventilation sont celles des moteurs

liés à la régulation, dont la consommation

électrique est estimée à moins de

1,25kWhep/m².an.

Ce système a été accompagné de l’obtention

d’un ATEX permettant de valider

réglementairement la mise en place de ce

système de ventilation.

Les tourelles sont composées d’une partie

fixe ancrée dans la dalle béton et de deux

parties mobiles (1) et (2).

Une partie mobile « girouette » (2), munie

d’un orifice s’oriente face au vent pour

permettre de créer une surpression

améliorant le tirage. Pour encore augmenter

le tirage thermique, un vitrage (3) est ajouté

en pied de tourelle afin d’augmenter

ponctuellement la température à la sortie des

conduits d’extraction et donc favoriser le

tirage, sous forme de « cheminée solaire ».

Tourelle


Principe de régulation

En saison de chauffe : les occupants règlent, grâce à

l’interrupteur situé en cuisine, l’ouverture du conduit

d’extraction de leur logement, soit en débit de base, soit

en débit de pointe.

Le passage en débit de pointe est temporisé à une

heure environ, c’est-à-dire que même si l’occupant

oublie de repasser l’interrupteur en débit de base, au

bout d’une heure de fort débit, la ventilation repasse en

débit de base automatiquement (horloge), l’interrupteur

revient en position 1.

Le passage en mode « confort d’été » n’est pas possible

en hiver.

Hors saison de chauffe : les occupants peuvent passer

en mode « confort d’été » en ouvrant en grand le

registre de leur conduit par l’intermédiaire de

l’interrupteur situé en cuisine.

Quand le mode « confort d’été » est enclenché, la seule

régulation se fait sur la vitesse d’air dans le conduit qui

ne doit pas dépasser 3m/s pour des raisons acoustiques

(au-delà de cette vitesse, cela peut « siffler » dans les

conduits)

Ce mode est automatiquement coupé dès le

redémarrage de la saison de chauffe pour repasser en

mode régulé débit de base/débit de pointe uniquement.

Le principe de la régulation consiste à mesurer

le débit unitairement grâce à un capteur de

pression ou capteur de vitesse situé dans

chaque conduit.

Cette valeur est transmise à un régulateur muni

d’une horloge interne qui, à son tour, traduira

l’information vers un registre motorisé

proportionnel dédié à chaque logement, qui

rétablira les débits désirés (base/pointe/été).

En parallèle à ce système, l’utilisateur peut

intervenir sur le débit de manière à bénéficier

d’une surventilation des pièces (passage du

débit de base au débit de pointe, ou au débit de

confort d’été) grâce à un potentiomètre situé

dans la cuisine.

Interrupteur

Vue sur les toitures Vue de la tourelle à vent


Extension école primaire Vancia à Rillieux la Pape (69)

Maitrise d’ouvrage Commune de Rillieux la Pape Architecte Tekhné Extension 726 m²Shon

L’extension de l’école Vancia est constituée de 4 salles de classes en ventilation naturelle double

flux. Le projet traite de façon passive la plupart des enjeux de confort : éclairage naturel, confort

en été, confort en hiver et les enjeux de santé avec des débits d’air suffisants et des matériaux

sains. Le choix des matériaux est durable en privilégiant le bois.


Descriptif Nombre d’élèves : 120 Année de livraison : 2012

Eclairage naturel

Poste Facteur de lumière de Jour moyen (%)

Classes 2,3


Brise soleils orientable

Inertie moyenne


Répartition des surfaces vitrées :

Nord Sud

50% 50%


Isolation :

Isolation répartie

Menuiserie aluminium avec rupture de pont thermique



U en W/m².K

Mur 0,15

Toit 0,12


Ubât 0,34



Système de ventilation naturelle contrôlée


Consommations :

Poste Consommations

en kWhEP/m²SDO.an

Chauffage 69

CepRT 90

Conso EP totales 110

Eau

Appareils économes



Deux bassins d’orage paysagers


Ossature Bois

Façade Bardage bois

Toiture Bac Acier


Bois

Revêtement de sol

Linoléum

Isolation Laine minérale

Chantier




Fonctionnement en hiver Renouvellement d’air par les tourelles à vent windcatcher de Monodraught qui fonctionne en double flux et permettent ainsi l’amenée et l’extraction d’air dans la salle.

Fonctionnement en été Les tourelles d’extraction permettent avec l’ouverture des menuiseries d’effectuer une surventilation nocturne avec des débits d’air important.


Tourelle en toiture

Grille de diffusion/extraction d’air

Vue salle de classe

Pose de la tourelle


Ecole primaire Diedrichs à Bourgoin-Jallieu (38)

Maitrise d’ouvrage Mairie de Bourgoin Jallieu Architectes Tekhne BE DD TRIBU Surface 2400 m² Shon

L’école primaire Diedrichs est un bâtiment à dominante bois et ventilé naturellement. Le confort

lumineux des enfants a été privilégié pour la qualité d’usage ainsi que le choix des produits et

matériaux pour les enjeux de santé.


Descriptif Nombre d’élèves : 300 Année de livraison : 2014

Eclairage naturel

Poste Facteur de lumière de Jour (%)

Classes 2,5


Brise soleil orientables et stores extérieurs

Inertie lourde du bâtiment et légère pour le bâtiment pont



Isolation :

Isolation par l’extérieur pour les ailes et réparties pour le pont

Menuiserie bois



U en W/m².K

Mur 0,18

Toit 0,10


Ubât 0,39



Système de ventilation naturelle contrôlée


Consommations :

Poste

Chauffage 35

ECS 7,2

CepRT 49

Consos tous usages kWhEP/m²SDO.an

77

Bâtiment BBC

Eau

Appareils économes

Consommation d’eau potable : 0,8m3/m²/an




Ossature Lourde

Façade Enduit RME

Toiture Etanchéité


Bois

Revêtement de sol

Caoutchouc

Isolation

Chantier




Des débits de renouvellement d’air augmentés à 25 m3/h.pers afin d’améliorer la

qualité d’air sans impacter les consommations électriques. Pour limiter les consommations, la ventilation est

100% naturelle sur les salles de cours par tourelles à vent double flux (sans récupération de chaleur) VMC

simple flux sur les sanitaires.

Schéma de principe de fonctionnement

En bleu sont indiqués les tourelles à vent et les locaux ventilés naturellement

Tourelles à vent Suncatcher – avec ou sans apport d’éclairage naturel

Simulation des débits d’air dans la tourelle Ventilation double flux naturel (sans récupération de chaleur)


Techniques, Recherches, Innovations pour le Bâtiment et l’Urbain

TRIBU est un bureau d’études spécialisé sur l’approche du développement durable des projets urbains et

des bâtiments.

Il regroupe des généralistes du bâtiment

et des spécialistes des différentes

techniques concernées (urbanisme,

qualité des espaces urbains, thermique,

énergétique, éclairage, assainissement,

déchets, matériaux...).

Pionnier dans le domaine depuis 1990,

TRIBU bénéficie d’une solide expérience

en matière d’assistance développement

durable à des opérations d’aménagement

urbain, tant aux cotés de l’aménageur et de la collectivité, qu’aux cotés de la Maîtrise d’Œuvre Urbaine,

acquise sur une trentaine d’opérations de toutes tailles et de toute nature. Ce savoir-faire en aménagement

durable se nourrit de l’expérience de plus d’une centaine d’opérations de bâtiments en démarche qualité

environnementale (QE), tant en AMO qu’en maîtrise d’œuvre. Dans une période où les enjeux de la planète

appellent des réponses urgentes et à la hauteur de ces enjeux, TRIBU s’est acquis une réputation de

bureau d’études très exigeant en matière environnementale, énergétique et bioclimatique. Cette exigence

se traduit par une démarche de recherche et d’innovation et un souci de la qualité.

TRIBU est une SCOP (société coopérative de production) composée majoritairement de coopérateurs

salariés. Ce choix de forme de société a été guidé par son adhésion aux valeurs coopératives

fondamentales : la prééminence de la personne humaine, la démocratie, la solidarité et le partage. Dans le

même esprit de partage, l’ensemble de l’équipe de TRIBU est impliquée dans le développement de deux

associations : l’ICEB (Institut pour la Conception Environnementale du Bâti) dont Alain Bornarel est vice

président et VAD (Ville et Aménagement Durable), Karine Lapray étant présidente.


TRIBU

19 rue Frédérick Lemaître

75020 Paris

01.43.49.55.75

[email protected]

TRIBU Lyon

355 allée Jacques Monod

69800 Saint Priest

04.26.03.48.20

[email protected]

TRIBU Lille

20 rue Henri Poissonnier

59370 Mons en Baroeul

03.20.47.91.28

[email protected]

www.tribu-concevoirdurable.fr

Documents

en 6 opérations · 2013. 11. 28. · la ventilation naturelle assistée et contrôlée VNAC L'aléatoire du climat (températures extérieures et vents) constitue le principal inconvénient