La Maison des énergies

Construite en 2003, la Maison des Energies a été réalisée selon les exigences de la Haute Qualité Environnementale. C'est une véritable vitrine pour la mise en oeuvre des énergies renouvelables et des principes de l'éco-construction.

La Maison des Energies

Architecte : Jean-Paul FAURE - Cabinet BFA - CHAMBERY.

I) Présentation de la Maison des Energies

La maîtrise d'ouvrage de la Maison des Energies a été assurée par la Ville de Chambéry. Elle a été construite en 2003 grâce au concours financier de la DATAR (Délégation interministérielle à l'Aménagement du Territoire et à l'Attractivité Régionale), de la région Rhône-Alpes, du Département de la Savoie, de l'ADEME (Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie) et de la Ville de Chambéry (qui a également mis à disposition le terrain). La gestion du bâtiment a été confiée à l'ASDER qui en est locataire depuis le 7 janvier 2004.
La Maison des Energies est un bâtiment de 650 m² (SHON), dont 600 m² utiles, soit 550 m² chauffés (le garage, la chaufferie et le silo à bois occupent 50 m²).

Elle a été réalisée selon les exigences de la Haute Qualité Environnementale, démarche consistant à appliquer le concept de développement durable au secteur de la construction. Grâce au soin pris pour l'intégration dans son environnement, la conception, l'orientation du bâtiment, l'organisation des espaces intérieurs et extérieurs, l'utilisation de matériaux sains et recyclables, le bâtiment offre un confort thermique, acoustique et visuel optimal. Son fonctionnement est assuré essentiellement par les énergies renouvelables : à 100% pour le chauffage et le rafraîchissement (solaire thermique, bois énergie, eau de nappe) et en partie pour l'électricité (photovoltaïque).

II) Les fonctions de la Maison des Energies

Une vitrine des « Énergies Renouvelables »

La Maison des Energies

Le bâtiment a coûté 1300 € HT/m² utile (en prenant en compte les équipements énergies renouvelables), ce qui est le prix habituel d'un immeuble de bureaux. Les solutions adoptées sont donc reproductibles :

  • matériaux de construction naturels, isolation renforcée, récupération des eaux de pluie,
  • production d'électricité photovoltaïque, chauffage et eau chaude solaire, chaufferie automatique au bois, rafraîchissement à partir de l'eau de la nappe phréatique.

 

Formation - Maison des énergies

Un Centre de Formation

L'ASDER organise depuis 1989 des stages de formation.

Pour en savoir plus sur le centre, cf rubrique Formations.

Un espace bureau pour les employés de l'ASDER

Les visiteurs, les salariés et les stagiaires cohabitent grâce à une répartition différenciée des espaces : hall d'accueil et d'exposition, bureaux, salles de réunion et salle de formation.

III) Visite-vidéo de la Maison des Energies

Sur le blog du conseil Général de la Savoie, découvrez une vidéo sur la maison des énergies à la date du 30 octobre 2008.
"Visite de la maison des énergies, un modèle grandeur nature de ce qui se fait de mieux en matière d'éco-construction, puis présentation de l'association savoyarde pour le développement des énergies renouvelables".

 

IV) Conception et construction

A) Les matériaux de construction pour la structure de la Maison des Energies

La structure du bâtiment est un mixte entre une ossature bois et des murs en briques alvéolaires. Chaque matériau apporte ses avantages et sa complémentarité :

L'ossature bois

Elle offre une structure légère répondant ainsi aux contraintes du terrain reposant sur la nappe phréatique. Les bois utilisés pour la maison des énergies proviennent des Alpes du Nord (mélèze, pin, douglas, épicéa et hêtre) certifiés PEFC (Pan European Forest Council) et traités selon les normes NF Environnement.

Les lamesAssemblage en lamellé-broché de bois de la toiture cintrée sont fixées entre elles par des broches selon le principe du « lamellé broché ». Réalisée sur le chantier, cette technique apporte une structure très rigide n'utilisant pas de colle et facilitant la réutilisation en fin de vie du bâtiment. Enfin la construction bois permet de stocker du carbone et nécessite peu d’énergie grise à sa fabrication.

 

 

 

La brique alvéolaire


Utilisée pour les murs de refends et les pignons, elle constitue à la fois une structure porteuse et isolante grâce à l'air emprisonné dans ses nombreuses alvéoles. Elle évite le recours à un système d'isolation classique par pose de panneaux sur le mur porteur et lutte efficacement contre les ponts thermiques.

Elle permet d’amener de l’inertie à l’ossature bois notamment sur la façade ouest avec un temps de déphasage de l’onde de chaleur pendant les journées estivales. Enfin elle apporte un confort hygromètrique non négligeable.

Les toitures

Le bâtiment est recouvert par 2 types de toitures :

La Maison des Energies à Chambéry

  • toiture métallique recevant les capteurs solaires photovoltaïques et thermiques
  • toiture végétalisée retenant les eaux de pluie et permettant une bonne maîtrise des températures intérieures grâce à son inertie et à l'évaporation de l'eau de pluie.


Il s’agit d’une toiture végétalisée de type extensive qui recouvre les toitures de la salle de formation et du hall d’exposition. Un film d’étanchéité spécial est recouvert par 5cm de pouzzolane (pierre volcanique légère). Cette roche naturelle n’est autre que les projections volcaniques du puy de Lemptegy en Auvergne.  Elle a la particularité d’être légère de densité sèche inférieuer à 1, poreuse, abrasive, réfractaires et isolante.

Les plantes sont des sedums alpina qui sont des plantes grasses ne nécessitant pas d’entretien.

Les avantages de ce type de toiture sont nombreux et donnent des réponses non seulement en termes d’esthétique mais aussi de qualité environnementale :

-absorbe différents polluants urbains
-améliore le confort thermique et acoustique
-humidifie l’air ambiant
-favorise la biodiversité en milieu urbain
-filtre et épure de manière biologique les eaux de pluies
-protège l’étanchéité du bâtiment  des rayonnements UV et des chocs thermiques

La toiture végétalisée de la maison des énergies aurait méritée un peu plus de substrat afin que les plantes puissent mieux se développer.

B) L'isolation de la Maison des Energies

Les ouvertures

Les volets coulissants intérieurs

Afin de privilégier un éclairage naturel dans les bureaux sans éblouissement et maîtriser les surchauffes, les bureaux ont été placés au nord. A l’étage, 40% de la surface des façades est vitrée. Afin de limiter les déperditions en hiver et les apports solaires en été, un système de volets isolants coulissants à été prévu côté intérieur pour que les occupants les utilisent plus facilement.
A la fois isolants et esthétiques, ces volets perfectionnent le principe d'un double vitrage : l'espace d'air emprisonné entre les deux vitres contient des matériaux naturels tels que de la laine de mouton, du blé, du foin des alpages, du chanvre, etc. Ces matériaux bloquent les mouvements de convection de l'air entre les deux vitres et renforcent ainsi leur isolation. Quand les volets sont fermés, les ouvertures opposent ainsi un quadruple vitrage aux déperditions thermiques.
Afin de limiter les besoins de rafraîchissement, les ouvertures ont été limitées sur la façade Ouest et des protections solaires ont été prévues côté Sud.

Les vitrages performants
Caractéristiques techniques : 6/12/6, en menuiserie bois (mélèze) Umax inf à 2W/m².K
Les fenêtres s’ouvrent vers l’extérieur, ce qui permet d’avoir les volets intérieurs fermés tout en ayant le vitrage photovoltaïque disponible à la production.


L’isolation

Ouate de cellulose

La ouate de cellulose
Isolant issu du recyclage du papier, la ouate est insufflée en vrac, sous pression, dans les caissons de l'ossature bois (15cm en murs donnant sur l’extérieur). Elle est également présente, cette fois sous forme de panneaux, pour l'isolation des toitures terrasses (20cm).



Le verre expansé
5 cm de verre expansé de la marque Foamglas repose sous la dalle en grés de 12cm du plancher du rez de chaussée. Cet isolant est fabriqué en Belgique à partir de verre recyclé et de manières minérales (sables, chaux..) Il est étanche à l’air et à l’eau, et n’émet pas de substance volatile. Il a été choisi pour sa légèreté et son incompressibilité.

Panneau de parement intérieur
Les cloisons séparant les bureaux sont constituées de plaques de Fermacell 13 mm, fixées sur des cadres en acier. Fermacell est la marque de ce panneau de parement intérieur composé de gypse pur (matière première du plâtre) et de ouate de cellulose. Il est utilisé ici à la place de plaques de plâtre cartonnées pour sa meilleure résistance mécanique et sa composition chimique. D’autre part, il n’impose pas de joint en papier et il permet une bonne isolation acoustique.

Laine de roche
La toiture en bac acier est isolée par de la laine de roche collée (20cm), permettant ainsi d‘éviter la condensation sur le bac acier. Elle a été choisie pour répondre aux critères réglementaires sur les toitures de ce type dans les bâtiments recevant du public.

C) Tout pour le confort

Confort thermique
Le fonctionnement du plancher du rez-de-chaussée est réversible suivant la saison :
·    en hiver, il assure sa fonction de plancher chauffant basse température alimenté par les capteurs thermiques et la chaudière automatique à bois. Il assure une diffusion de la chaleur homogène et confortable.
·    en été, il devient plancher rafraîchissant : le fluide caloporteur est rafraîchi par l'eau de la nappe phréatique (puits à 20 m), par l'intermédiaire d'un échangeur à plaques. Les ventilo-convecteurs et la centrale de traitement d'air peuvent également chauffer ou rafraîchir à partir des mêmes sources que le plancher.

Confort acoustique
Tous les plafonds sont constitués de lames de bois ajourées qui jouent le rôle de « piège à son ». Des feutres augmentent le confort acoustique. La dalle de l'étage est constituée de poutres en bois qui soutiennent un plancher béton. Les cloisons des bureaux de l'étage sont en matériau élaboré à partir de gypse, d'eau et de fibres de cellulose à base de papier recyclé. Il est écologique et constitue un bon isolant phonique.

Qualité de l'air
Les matériaux, les peintures et les revêtements utilisés dans le bâtiment ont été choisis en raison de leur absence de solvants, de métaux lourds... Le bâtiment est équipé d'une VMC double flux permettant de limiter les consommations d'énergie.

Confort hygrométrique
Dans le bâtiment, le confort hygrométrique est amené par la brique alvéolaire qui possède une capillarité structurelle importante . Elle garantit une respiration naturelle des murs et entretient un taux d'humidité optimum de l'air ambiant. Cette notion est très importante dans l'architecture bioclimatique.

Confort visuel
Le choix d'orienter les bureaux au nord privilégie un éclairage naturel et évite tout phénomène d'éblouissement (travail sur écran). La surface de vitrage a été dimensionnée pour obtenir un compromis entre confort visuel et un confort thermique d'été.

 

V) L'énergie dans le bâtiment

A) Les émetteurs de chaleur


·    Planchers chauffants basse température au rez-de-chausée
·    Ventilo-convecteur dans les bureaux permettant de chauffer en hiver et de rafraîchir l'été.
·    Radiateurs dans les couloirs


B) Le Chauffage

Système solaire combiné (SSC)
Le choix s’est porté sur un dimensionnement proche de celui d’une maison individuelle avec 16 m² de capteurs thermiques
Le SSC permet d'assurer la base du chauffage d'une partie du rez-de-chaussée et de la production d'eau chaude sanitaire. Le liquide antigel réchauffé par le soleil dans les capteurs transmet son énergie au plancher chauffant basse température ainsi qu'au ballon d'eau chaude sanitaire. Quand les apports solaires ne sont pas suffisants, la chaudière automatique à bois apporte le complément de chaleur.

Bois Energie
Chaufferie automatique à bois granulé ou déchiqueté d'une puissance de 55 kW.

La chaudière alimente un plancher chauffant, des radiateurs, des ventilo-convecteurs et un ballon d'eau chaude sanitaire.
Le volume du silo de la maison des énergies est de 30m3. Avec ses 7 m3 , la trémie extérieure permet au camion de benner sa cargaison de bois déchiqueté. Le bois est ensuite acheminé de la trémie à la chaudière par deux vis sans fin.


Une livraison contient généralement 10m3 pour une consommation de 40 m3 /an.
Le cendrier de la chaudière est vidé une fois toute les 3 semaines en période de chauffe, comme pour une maison individuelle.

C) Rafraîchissement

La Maison des Energies n'a pas besoin de climatisation car le soleil n'y pénètre pas en été (pas d'ouverture à l'Ouest, pas d'éclairage zénithal, pare-soleil en façade Sud).

2 dispositifs en complément des toitures végétales, de l'occultation des parois vitrées et de la forte isolation :
·    l'utilisation de l'eau de la nappe phréatique très proche pour faire fonctionner les ventilo-convecteurs en rafraîchissement l'été  photo de l’échangeur à plaques
·    l’expérimentation du système de « dessicant cooling »


Expérimentation de la Climatisation solaire
Dans l'espace formation, un système de rafraîchissement sans fluide nocif pour l'environnement et utilisant l'énergie solaire a été expérimenté : le « dessicant cooling ». Avant d'être soufflé dans la pièce, l'air neuf chaud et humide traverse une roue contenant un produit hygrophile. Ce dernier absorbe l'humidité contenue dans l'air. Il suffit ensuite de vaporiser de l'eau dans cet air chaud et sec pour le refroidir et obtenir l'hygrométrie de confort. La chaleur des capteurs solaires est utilisée pour régénérer la roue : elle va chauffer l'air vicié qui, avant d'être rejeté à l'extérieur, va traverser la roue et évaporer l'eau contenue dans le produit hygrophile. Ce dernier pourra ainsi reprendre un nouveau cycle.

D) L’électricité à la maison des énergies


Un travail sur la consommation d’électricité a d’abord était mené et continue d’être amélioré

  • Sur l’électroménager :

Choix d’équipement performant : réfrigérateur classé A+ sur l’étiquette énergétique.
Lorsque le temps le permet, certains salariés utilisent des fours solaires pour réchauffer leurs repas.

  • La bureautique :

Les écrans des ordinateurs ont été remplacés par des écrans plats afin de réduire les consommations.
Tous les postes sont équipés de multiprises avec interrupteurs qui sont coupées par les salariés en fin de journée, éliminant ainsi les consommations de veilles inutiles.
Les luminaires sont exclusivement des ampoules basse consommation ou des néons. Une lampe sur 2 a été enlevée dans le couloir de l’étage.
Des minuteries ont été installées dans les zones techniques et d’archives.
Les minuteries des sanitaires ont été réglées.

  • Sur la ventilation :

En été ou en inter-saison, la ventilation mécanique des bureaux est remplacée par l’ouverture et fermeture des fenêtres

La production par une centrale photovoltaïque
La centrale photovoltaïque comprend 68 m² de panneaux, soit une puissance globale de 6,6 kWc
3 types de matériels distincts  :
- 25 m² en brise soleil protégeant la salle d'exposition,
- 33 m² en intégration toiture,
- 10 m² intégrés au double vitrage des fenêtres de l'étage.
L'ASDER achète toute l'électricité qu'elle consomme et vend toute celle qu'elle produit. L'installation produit environs 6400 kWh par an. Ramenée au m² de capteur, cette production est faible du fait que 10 m² sont intégrés dans les doubles vitrages des fenêtres de l'étage. Cette position verticale, expérimentale, s'avère moins productive par rapport aux autres cellules qui sont orientées face au soleil en été, sur la toiture et le pare-soleil du hall d'exposition.
L'électricité produite est intégralement vendue à EDF au tarif préférentiel de 0,15 € par kWh.
Cette production couvre le tiers de la consommation annuelle de l'ASDER. Pour le reste, l'ASDER se fournit chez Enercoop, qui assure 100% de production d’électricité renouvelable.

VI) La Maison des Energies - Bilan

Au printemps 2011, un stagiaire du bureau d’études MANASLU, a réalisé un audit énergétique de la maison des Energies. Comme dans tout bâtiment, des économies d’énergies peuvent être encore réalisées :  en améliorant les systèmes, les régulations et les programmations. Ce travail débouche sur un plan de travaux en collaboration avec l’équipe de maintenance, les techniciens communaux et l’architecte du bâtiment.

La consommation d’énergie finale (mesurée au compteur ou livrée) est estimée à 64.5 kWh/m²/an pour le bois.

 

 

 

Bilan Carbone réalisé en 2008 :

Bilan Carbonne

"Compter ses émissions de CO2 pour s’engager à les diminuer": l'ASDER a réalisé son bilan Carbone

1) fiche détaillée à télécharger

2) synthèse du bilan : Extrait de La Lettre de l'ASDER de janvier 2009

"Dans le contexte de lutte contre le réchauffement climatique, nous devons tous nous interroger sur nos émissions quotidiennes de gaz à effet de serre (GES). Pour les diminuer, l’ASDER a réalisé un Bilan Carbone afin de s’engager dans un processus d’amélioration.
Un Bilan Carbone, qu’est-ce que c’est ?
La méthode Bilan Carbone™ développée par l’ADEME permet à toute activité industrielle ou tertiaire d’évaluer son impact « effet de serre » en établissant un bilan des quantités de GES émises pour assurer son fonctionnement. Cette évaluation porte sur l’ensemble des « sources » émettrices dues au chauffage des bâtiments, à la fabrication des fournitures utilisées et à leur transport jusqu’au site, dues aux déplacements des salariés dans leur trajet domicile-travail ou lors de leurs déplacements professionnels, dues aux déplacements des usagers et visiteurs. En bref, toutes les émissions induites par la réalisation des missions d’une entreprise.
Le Bilan Carbone de l’ASDER
Le Bilan Carbone, réalisé par le cabinet d’études Inddigo et cinq stagiaires en formation à l’ASDER, est une photographie des activités de l’ASDER pour l’année 2007 : à l’amont ont été comptabilisés les matériaux entrants (fournitures diverses), l’amortissement du matériel, la consommation énergétique ; à l’aval, les activités générées telles que le déplacement des personnes dans le cadre des conseils personnalisés, de la formation, du déplacement domicile-travail des salariés, la production d’électricité photovoltaïque, la production de déchets et leur valorisation par le biais du recyclage.
Les résultats de l’étude montrent que l’ASDER émet 55 tonnes équivalent Carbone (teqC) par an, dont 79 % pour le poste lié au déplacement des personnes (visiteurs, stagiaires, salariés..), 14% pour les services et matériaux entrants, 7 % pour l’amortissement (informatique, bâtiment, voitures).
Cependant, l’activité spécifique de conseil en énergie de l’ASDER permet d’éviter 270 teqC par an, en ne comptant que les émissions de carbone évitées grâce à l’installation d’Energies Renouvelables suite à un rendez-vous à la Maison des Energies... Ce qui compense 5 fois les émissions de l’ASDER … sans compter les émissions évitées suite aux conseils relatifs aux améliorations de l’habitat en matière d’économies d’énergie et aux changements de comportement induits par les actions pédagogiques menées par exemple en milieu scolaire.
Des préconisations
Avec près de 4/5 des émissions, c’est le poste transport qui doit faire particulièrement l’objet d’efforts de réduction. Les salariés venant en majorité à vélo, il faut surtout agir sur le déplacement des stagiaires de la formation longue en incitant aux modes doux pour venir à la Maison des Energies. Il s’agit aussi de sensibiliser les visiteurs de l’Espace Info Energie à l’impact de leur déplacement s’il se fait en « solovoiture » (mais le plus souvent, le public combine le déplacement à la Maison des Energies avec d’autres activités).
L’ASDER souhaite agir également sur les autres postes concernés sur lesquels des progrès sont possibles, comme les fournitures de bureau, le parc informatique, ainsi que la consommation d’électricité et de chauffage de la Maison des Energies."

A télécharger : Fiche de présentation de la Maison des énergies.