Maison passive : Pass I*LAB
La Région Centre Val de Loire a réalisé, sur le site du lycée, des locaux expérimentaux au standard de "maison passive" permettant la formation de la communauté scolaire aux technologies bioclimatiques, ainsi que leur transfert aux professionnels du bâtiment et entre ces derniers.
Le bâtiment « PASS-I*LAB »
Ce bâtiment est un outil de transfert de technologie qui a pour vocation l’enseignement de la construction selon des standards de « Maison passive ».
Ce bâtiment « centre de documentation, laboratoire, lieu de formation et d’exposition » permet de mener des études sur le comportement thermique et hygrométrique de ses parois.
La première partie du bâtiment est composée des surfaces à usage permanent : les fonctions de sas d’entrée, salle d’accueil et d’exposition, bureaux, WC et cuisine y sont assurées.
Cette partie du bâtiment est construite en matériaux « durs » avec vide sanitaire conventionnel en béton, murs extérieurs en maçonnerie mono-mur et parpaings. Les locaux sanitaires et techniques sont implantés au coeur de la première partie du bâtiment pour former le « noyau d’énergie » de l’ensemble.
Les bureaux sont implantés sur le côté Nord du bâtiment, à proximité de l’entrée. La lumière naturelle et la vue sur l’accès principal du lycée offrent une source de confort pendant le travail.
La deuxième partie du bâtiment, à usage temporaire, est construite en bois et hébergera la salle de formation.
La façade Sud est structurée par huit pans de murs extérieurs, bénéficiant tous de la même exposition solaire afin d’obtenir des mesures comparables entre les sept technologies constructives initialement demandées. Le huitième emplacement est prévu pour installer un échantillon en construction paille, un matériau de construction actuellement en phase de test dans différents laboratoires.
Particularités du chantier
Démarche environnementale et équipements techniques :
- Puits Canadien avec prise d’air neuf en inox, des tuyaux DN 200 qualité sanitaire enterrés à 1.20 m
- Ventilation double flux par une machine compacte de type « 3 en 1 » PAUL 360 DC
Installation de production d’eau chaude solaire
Deux type de panneaux solaires thermiques : à tubes sous vide et panneau plan - Installation solaire Photovoltaïque DIDATEC, composée de deux panneaux solaires de 185 Wc et un onduleur d'injection du courant sur le réseau EDF.
- Une centrale d’acquisition de données des murs et planchers et équipements techniques :
> 50 sondes de température
> 2 sondes de température et d'hygrométrie
> 1 compteur de volume d’eau (production machine 3 en 1)
> 2 capteurs de vitesse d'air
des compteurs d’énergie :
> 6 compteurs électriques et 4 compteurs d'énergie thermique pour effectuer des bilans d’énergie (kWh/an et kWhEP/an) par usage et distinguer la part de consommation liée au fonctionnement du bâtiment et celle nécessaire à la pédagogie. - Isolation renforcée de qualité naturelle (laine de bois, laine de chanvre)
- Utilisation du bois pour 2/3 de la construction (ressource renouvelable + captage CO2)
Préfabrication des éléments en structure bois : ossature en poutrelle I / planchers en bois massif - Choix de matériaux par leur provenance, qualité sanitaire et environnementale :
bois des filières françaises, cloisonnement en panneaux de paille compressée, revêtement de sol linoléum naturel, peinture qualité NF environnement… - Protections solaires extérieures par stores à lames
- Toiture végétalisée
- Chantier vert
En conception conformément au programme du concours,
il a été utilisé de très nombreux choix techniques, tels que :
- pour l'infrastructure :
> un plancher béton sur vide sanitaire pour une partie
> un plancher bois massif sur pilotis métallique pour l'autre partie - pour l'élévation du rez-de-chaussée :
> une ossature bois en poutrelles I formant des caissons
> la brique mono-mur en terre cuite à fort pouvoir isolant des menuiseries extérieures à triple vitrage
> 8 murs "test" comme outils pédagogiques :
- murs maçonnés avec isolation extérieure : brique mono-mur en terre cuite, mono-mur béton cellulaire, parpaings avec isolation extérieure
- mur rideau bois avec triple vitrage
- murs en structure bois : ossature bois en poutrelles I, mur bois massif avec isolation extérieure, mur paille et mono-mur bois massif. Un refend intérieur en ossature bois et des cloisons intérieures en paille compressée - pour la toiture :
un plancher bois, support de l'isolation et de l'étanchéité
une végétalisation en protection de l'étanchéité
une protection de l'étanchéité en gravillon dans la zone équipements techniques
un puits de lumière de type solar-tube - pour l'isolation :
la ouate de cellulose dans les caissons de l'ossature bois
la laine de chanvre en doublage intérieur
la laine de bois en isolant par l'extérieur
le polystyrène sous la chape flottante et en toiture
Difficultés rencontrées
La difficulté du chantier a résidé essentiellement dans la mise en œuvre de la multitude de choix techniques, ramenés à une surface de 117 m² de surface utile, et dans l’objectif d'obtenir la performance d'étanchéité à l'air au standard « maison passive ».
2 tests intermédiaires et 1 test final
Pour assurer la performance au niveau de l’étanchéité, la quantité des garnitures d'étanchéité (joint pâteux ou préformé, profilés en caoutchouc et de type compriband et des bandes adhésives ont augmenté en cours du chantier.
La commande des matériaux, comme le bois massif fabriqué en Autriche, les encadrements des murs de test fabriqués sur mesure et les pièces supplémentaires du puits canadien, a engendré un retard du chantier des quelques semaines. Ces matériaux sont encore trop peu utilisés sur des projets courants et pour ce projet demandés en petite quantité.
Au niveau de l’isolation du plancher bas et haut, nous avons renoncé à la solution « laine de bois » pour des raisons de garantie (avis technique).
Quelques difficultés pour la mise en place des cloisons en paille compressé ont été observées : leur grande taille et leur poids n’est pas comparable avec les cloisons de type placo-styl pour la manipulation.
Mono-mur bois massif, finition extérieur Mélèze.
Chiffres clés
SHON : 144 m²
Surface utile : 117 m²
Besoin en énergie de chauffage (selon l’étude thermique dynamique) : 6 kWh/m²/an
Besoin en énergie primaire (selon l’étude thermique dynamique) pour le chauffage, la ventilation, le refroidissement, la production d’eau chaude sanitaire et l’éclairage des locaux (hors
ordinateurs) : 38 kWhep/m² espaces chauffés/an
Étanchéité à l'air : inférieure à 0,6 fois le volume de la construction n50 < 0,6 h-1
équivalent à la RT 2005 : valeur Q4 Pa-surf = 0,16 m3/h/m²
Structure pédagogique
Salle de formation 19 personnes, zone équipements techniques, accueil et exposition, bureau
Formation visées
• Formation initiale du niveau BAC pro au niveau BTS, secteurs :
Énergie, Gros-œuvre, Construction Bois, Étude et Économie de la Construction, Finition, Génie Civil, Bâtiment
• Formation continue destinée aux professionnels du secteur du bâtiment et de l’énergie :
Organisme de formation GRETA
Coûts
Coûts des travaux « maison passive » : 269 374,00 € HT
Coûts liés au projet pédagogique : 160 190,50 € HT
Coûts liés aux honoraires (architecte et BET) et 3 blower-door tests: 48 356,45 € HT
Déroulement de l'opération
Concours « Conception – Réalisation » avril – juin 2008
Notification du marché août 2008, rendu APD octobre 2008
Obtention du Permis de Construire avril 2009
Chantier : juin 2009 - décembre 2009
Intervenants
Maître d’ouvrage : Région Centre
Contrôle technique : QUALICONSULT
SPS : APAVE
Étude Thermique dynamique : AMOES Groupement Conception - Construction
Architecte et mandataire du groupement : awi - Adelgund WITTE architecte ORLEANS
Entreprises du groupement : EIFFAGE CONSTRUCTION CENTRE, ORLEANS - Léonard Charpentes, St Viatre et Les charpentes du Gatinais, Villemandeur BET associé à EIFFAGE