Archive

RÉNOVATION TERTIAIRE

Basse consommation avec géo-cooling

S. W. | 1 juin 2010 | Climat + confort n° 0112

Photo : DR
Isolation performante, géothermie verticale et système double-flux ont permis à une ancienne école de Besançon de devenir un des rares bâtiments de bureaux à afficher une consommation en énergie finale de moins de 15 kWh/m².an pour le CVC.

Pour réhabiliter une ancienne école et la transformer en bâtiment de bureaux, l'association HDL (Habitat et développement local du Doubs) a opté pour une solution basse consommation. Au niveau des équipements de génie climatique, celle-ci se compose d'une centrale de traitement d'air, de deux pompes à chaleur géothermiques, de dix son des géothermiques verticales et de poutres froides. Pour diminuer les besoins de chauffage, l'étanchéité à l'air et l'enveloppe du bâtiment ont été soignées. Les besoins de rafraîchissement ont été réduits en limitant les apports solaires, en favorisant l'éclai rage naturel et en renforçant l'inertie des locaux.

Résultats : la consommation en énergie primaire s'établit à 38 kWh/m² SHON.an pour le chauffage, la ventilation et la climatisation. Elle s'élève à 63 kWh/m².an SHON pour les usages de la RT et à 129 kWh/m² SHON.an pour tous les usages, soit en énergie facturée 50 kWh/m² SHON.an (janvier 2009 à janvier 2010). Ainsi, l'Espace Jean-Jaurès se rapproche des labels pour bâtiments passifs. « Nous sommes dans les clous en termes de consommation », se félicite Pascal Valladont, directeur de HDL, à la fois maître d'ouvrage et maître d'œuvre. « Les résultats sont suivis par Enerbat, centre de recherche d'EDF qui a instrumenté le site. »


Double-flux et géo-cooling

D'une puissance totale de 65,2 kW, les deux Pac géothermiques sont dotées de deux compresseurs chacune. Par une température extérieure de - 10 °C, leur température de sortie d'eau est de 40 °C. En complément, un réchauffeur de boucle électrique de 9 kW a été installé, mais il n'a pas été sollicité pour l'instant. Ces machines sont raccordées à 10 sondes géothermiques verticales de 100 m de profondeur. En hiver, l'eau provenant des sondes est envoyée vers les évaporateurs des Pac. En été, la priorité est donnée au mode géo-cooling : l'eau glycolée (30 % de taux de glycol) des sondes alimente la batterie froide de la CTA et, via un échangeur, les poutres froides. La centrale de traitement d'air à échangeur rotatif avec récupération d'éner gie (efficacité de 84 %) assure la ventilation double-flux.

Le bâtiment compte plus d'une centaine de poutres froides qui assurent le chauffage, la climatisation et la ventilation. « Nous voulions faire du free-cooling et nous avions besoin d'émet teurs qui puissent fonctionner à haute température d'eau (17-18 °C) l'été, et à basse température pour le chauffage en hiver », explique Philippe Pedrocchi, thermicien au sein du cabinet Image et Calcul.

En cas de forte chaleur, la Pac peut compléter l'apport du géo-cooling ; ses calories sont alors évacuées par un aéroréfrigérant sec situé en toiture. « Jusque-là, ce complément de puissance n'a pas été utilisé », signale Philippe Pedrocchi. « En cas d'humi dité importante ou d'orage, il permet aussi de déshumidifier l'air. » D'une puissance de 1,5 kW, une pompe en ligne tire l'eau des puits pour remettre en température les deux ballons-tampons. Les pompes de circulation sont équipées de variateurs de vitesse et d'une entrée 0/10 V. La régulation communicante (Sauter) assure leur optimisation.

 

Étude comparative

« La rénovation de l'Espace Jean-Jaurès s'est achevée en décembre 2007, ce qui donne du recul sur la réussite du projet », souligne Pascal Valla dont. « Au début, nous étions partis sur une rénovation classique avec chaudière gaz et radiateurs. Alors que la démolition avait commencé, nous nous som mes interrogés sur la nécessité de climatiser les locaux, à la demande de certains occupants. » A cette même période, « nous avons été interpellés par la démarche Effinergie portée par une élue franc-comtoise, Antoinette Gillet », poursuit Pascal Valladont. De plus, l'Ademe et le département du Doubs subventionnaient des études d'approvisionnement en énergie. Image et Calcul a réalisé pour HDL une étude comparative entre 4 scénarios : chaudière gaz à condensation, chiller et cassettes ; chaufferie bois granulés, chiller et cassettes ; DRV réversible et cassettes ; Pac géothermique, sondes géothermiques, puits canadien et poutres froides. C'est la quatrième et dernière solution, la plus performante avec une consommation annuelle estimée de 43 kWh/m².an en énergie primaire, qui a été choisie (hors puits canadien).

En attente d'une éventuelle subvention de 50 euros, que l'Ademe pourrait attribuer au projet de manière rétroactive au titre du Fonds Chaleur, HDL a déjà reçu la somme de 80 euros (50 % conseil régional, 50 % Ademe). L'opération a coûté 2 117 euros TTC/m² pour l'acquisition, les études et les travaux. L'investisse ment total dans le système CVC, y compris forages et honoraires, s'élève à 428 800 euros pour un coût d'exploitation de 2,73 euros TTC/m² utiles, abonnement tarif jaune compris.

HDL souhaite encore optimiser l'installation, notamment grâce à la forte implication du bureau d'études. « La compétence de suivi après travaux est très importante pour atteindre la performance voulue du bâtiment », insiste Pascal Valladont. A partir de l'analyse du comportement du bâtiment et du terrain, Philippe Pedrocchi a adapté en continu l'analyse fonctionnelle de la régulation pour gagner en efficacité tout en préservant le confort. L'importance des consommations électriques des autres usages en dehors des plages d'occupation du bâtiment (veilles) l'amène à prévoir des modifications en armoire électrique. « En effet, le CVC ne représente qu'à peine 30 % de la consommation d'énergie de ce bâtiment. C'est désormais sur les autres usages que doit porter l'effort », indique-t-il.

Le thermicien a aussi constaté que l'isolation du bâtiment pouvait encore être améliorée : « Dans certains bureaux, il manque par endroits une épaisseur de laine de verre, tout comme dans le local technique de la CTA. »

Un autre aspect est primordial dans la réussite du projet, c'est la pédagogie auprès des occupants. « Nous devons sensibiliser les gens, par exemple concernant l'ouver ture des fenêtres. Lorsqu'ils sont absents, ils doivent penser à passer le thermostat en mode réduit, qui implique un décalage de 3 °C », affirme Pascal Valladont. Chaque bureau est doté d'un thermostat. La température de confort est fixée à 21 °C en hiver, 25 °C en été. « Nous nous sommes aperçus que la température demandée était de 22,5 °C en hiver », note Pascal Valladont. « Le ressenti n'est pas le même en fonction de l'humidité. Par la suite, nous pourrions envisager de programmer la régulation selon le taux d'hygrométrie. » Il existe pour l'instant deux modes de régulation : jour et nuit. Un troisième mode week-end pourrait être ajouté.

FICHE SIGNALETIQUE

Maître d'ouvrage et maître d'œuvre :

HDL (Doubs).

 

Architecte :

Jean-Michel Lhommee.

 

BE thermique :

Image et Calcul (Doubs).

 

Installateur :

L'Est Energie (Doubs).

 

Foreur :

Mannfor (Haute-Saône).

 

Coût du CVC :

210 euros TTC/m².




FICHE TECHNIQUE

Situation :

Besançon.

 

Surface :

1 700 m² de surface utile, 2 040 m² SHON sur 2 niveaux.

 

Équipements techniques :

- 1 CTA Swegon Gold RX35 : 4 800 m³/h de débit.

- 2 Pac eau glycolée/ eau Vitocal 300G Viessmann de 32,6 kW chacune : COP de 4,5.

- 4 ballons-tampons de 500 l.

- 10 sondes géothermiques verticales.

- 1 aéroréfrigérant sec Ciat.

- 113 modules de confort Parasol Swegon.

- 2 échangeurs à plaques brasées Alfa Laval.

- 13 pompes et circulateurs électroniques Grundfos.




ILS ONT DIT

La réussite d'un projet de rénovation basse consom mation dans le tertiaire passe par une forte implication du maître d'œuvre et du BET.

Philippe Pedrocchi (Image et Calcul) et Pascal Valladont (HDL).




WEB+

Téléchargez le schéma hydraulique de principe, l'étude comparative des 4 scénarios et les résultats 2009.

Rubrique ressources métiers/web+



Consulter l'intégralité du dossier " Pac géothermiques : un bel avenir dans le tertiaire ? "

Plus de Photos

Deux pompes à chaleur géothermiques produisent une température de sortie d'eau de 40 °C par une température extérieure de - 10 °C.

La centrale de traitement d'air à échangeur rotatif est associée à une batterie froide directement alimentée par l'eau des puits géothermiques.

Le site compte au total 10 sondes géothermiques à 100 m de profondeur. Ici le collecteur de 5 sondes situé dans la chaufferie.

Philippe Pedrocchi (Image et Calcul)

Pascal Valladont (HDL)

Newsletter

2 fois par semaine, recevez toute l’info de votre secteur : actualités, nouveaux services et produits, événements…

Je m'inscris

Actualités

Dossiers de la rédaction
  • 3 novembre 2017
    La démocratisation des logements basse consommation, parfaitement étanches à l'air, empêche le renouvellement d'air par les défauts de l'enveloppe. Cette nouvelle donne oblige à soigner la ventilation. C'est une affaire de santé publique.
  • 6 janvier 2017
    Associant une chaudière gaz ou fioul, une PAC air/eau fonctionnant à l’électricité et une régulation pilotant l’ensemble, les systèmes dits hybrides étaient, il y a encore trois ans, quasi inexistants. Sur la première moitié de l’année 2016, les ventes ...
  • 6 décembre 2016
    La combustion « froide » de la pile à combustible fait déjà le bonheur de près de 200 000 ménages japonais. Plusieurs vents favorables à cet équipement se lèvent aujourd’hui en France et les mastodontes allemands du chauffage mettent toutes voiles dehors.
  • 1 décembre 2016
    Une vague de thermostatisation va s’abattre sur l’Hexagone
  • 26 septembre 2016
    Les rayonnements solaires qui inondent l’Hexagone pourraient chauffer gratuitement l’eau de millions de Français. Pourtant, le nombre de m² de panneaux solaires thermiques installés sur nos maisons et nos immeubles ne cesse de chuter depuis plusieurs années. Les ...

Produits et Services