Première réhabilitation d’un bâtiment universitaire au standard EnergieSprong

Le bâtiment C sur le campus de Saint-Denis de l'université Paris VIII, construit en 1991 et 1992 à l’aide de matériaux industriels et faisant largement appel à la préfabrication, est un bâtiment R+2 sur entresol, de 30 m de largeur sur 60 m de long, pour une surface totale de plancher 5 044 m². Il est couvert par une toiture à deux pans à faible pente. Ses façades principales sont orientées Est-Ouest. On entre dans le bâtiment par la façade sud pour parvenir tout de suite dans un atrium fermé par une verrière zénithale apportant énormément de lumière.

Un bâtiment sain, mais surconsommateur et très inconfortable

Après audit réalisé en 2020, le bâtiment est considéré comme structurellement sain, mais surconsommateur d’énergie et particulièrement inconfortable, tant en hiver qu’en été. Avant sa réhabilitation, ce bâtiment consommait jusqu’à 9 % de l’énergie consommée par le campus de Saint-Denis. En décembre, la réhabilitation du bâtiment C est retenue dans le cadre du plan Relance qui allouera à l’Université Paris VIII une enveloppe de 9 millions d’euros pour l’amélioration de son parc bâti, dont 7,5 millions d'euros pour le bâtiment C à Saint-Denis.

Les architectes méandre etc’ et Floret-Scheide Architectes développent le projet au cours de l’année 2021. Le choix est fait, notamment sous l’influence du cabinet Floret-Scheide, d’opter pour une rénovation au standard EnergieSprong. ©PP

Le cabinet FLORET-SCHEIDE, principal concepteur du projet, possède déjà plusieurs opérations EnergieSprong à son actif. Le groupement de travaux est choisi en décembre 2021. Il s’agit du groupe ALTYN, dont la filiale Alteresco, une entreprise générale spécialisée dans la réhabilitation énergétique performante, est chargée des travaux pour un montant de 4,9 millions d'euros HT sur un total de 6,5 millions d'euros engagés dans le bâtiment C. Altera Ingénierie, filiale du groupe Altyn, a assuré la maîtrise d’œuvre, tandis qu’Aveltys, autre filiale d’Altyn spécialisée en exploitation durable, sera chargée de la maintenance et de l’exploitation du bâtiment, de manière à garantir les résultats pendant vingt ans.

La recette EnergieSprong est toujours la même – forte réduction des consommations par l’amélioration de l’enveloppe, production d’énergie sur site pour atteindre une consommation nette zéro énergie, garantie dans le temps -, mais sa réalisation est chaque fois différente.

Le bâtiment C est composé de deux sections réunies par des passerelles et une coursive basse. © PP

D’abord réfléchir à l’enveloppe

Renée Floret-Scheide et Zita Floret, architectes du cabinet Floret-Scheide, ont décidé de capitaliser sur les atouts du bâtiment C. Si l’enveloppe montrait des performances thermiques et énergétiques très médiocre, c’était principalement en raison de la verrière zénithale au-dessus de l’atrium, très déperditive en hiver, source de surchaleur en été, ainsi qu’à l’absence d’isolation thermique sous la toiture en bac acier et à une trop faible isolation thermique des façades. Leur conception a été guidée par la nécessité d’améliorer le confort d’été et d’hiver. Les architectes proposent de conserver les larges ouvertures latérales et en toiture, sources d‘importants apports de lumière naturelle, puis d’améliorer l’isolation des façades grâce à l’ajout de segments fabriqués hors site.

Renée Floret-Scheide, à gauche, et Zita Floret, à droite, architectes du cabinet Floret-Scheide, ont été déterminantes dans la décision de s’engager dans une rénovation au standard EnergieSprong. Elles ont notamment réalisé deux autres bâtiments en rénovation EnergieSprong qui seront présentés au prochaine Forum International du Bois qui se tiendra le 3 avril à Epinal et les 4 et 5 avril à Nancy. © PP

Toutes les façades ont été améliorées. Sur les façades extérieures, des façades fabriquées hors site par LCA ont été fixées sur les façades existantes. © PP

Toutes les menuiseries ont été déposées, puis remplacées par des menuiseries plus performantes, à la fois du point de vue thermique et du point de vue acoustique, montées en usine directement sur les nouveaux segments de façade fabriqués hors-site. Il s’agit de menuiseries aluminium double-vitrage, avec un Uw = 1,4. © PP

Les façades fabriquées hors-site comportent une ossature bois de 220 mm en épicéa. Entre les montants, de la laine de bois semi-rigide confère un R = 5,25 à l’ensemble des façades. Les panneaux de contreventement sont en Fermacel de 12 mm. © PP

Après le pare-pluie, pare-vapeur pour l’étanchéité à l’air, une lame d’air est ménagée avec des lattes de bois de 25 mm d’épaisseur, sur lesquelles sont fixés les supports de bardage sous forme de contre-lattage en bois de 25 mm. Vient ensuite le bardage en mélèze pré-saturé de 27 mm d’épaisseur, Euroclasse C en ce qui concerne la tenue au feu. En nez de dalle du R+1 et du R+2, sont installés des dispositifs de recoupement de la lame d’air pour la sécurité incendie. © PP

Pour protéger les baies des apports solaires rasants d’est en ouest et éviter les surchauffes, des brise-soleil fixes en bois sont installés verticalement à l’est, horizontalement à l’ouest. Ils protègent contre les rayons du soleil, sans nuire à l’apport de lumière naturelle et permettent l’ouverture des fenêtres pour une ventilation naturelle. © PP

Seules les parties de façades entre les deux segments du bâtiment C, inaccessibles par des engins de levage pour fixer des composants industrialisés, ont fait l’objet d’une rénovation classique avec pose sur site d’une isolation par l’extérieur sous bardage ventilé. © PP

Chauffage, ventilation, éclairage

Outre l’amélioration de l’enveloppe, Alteresco a amélioré le chauffage du bâtiment. Les stations de chauffage urbain qui alimentent le bâtiment C ont été dotées de nouvelles vannes de régulation, des vannes thermostatiques ont été posées sur chaque radiateur, des CTA double-flux à récupération de chaleur sont chargées de l’apport d’air neuf, une GTB pilote désormais tous ces équipements et tout l’éclairage est passé en Leds. Les travaux de gros-œuvre et de second-œuvre se sont déroulés d’avril 2023 à fin février 2024. Le bâtiment C a été livré en mars 2024 à l’Université Paris VIII.

Les salles de cours, dont la surface varie de 20 à 150 m², sont toutes éclairées par Leds, asservie à une détection de présence qui pilote également le renouvellement d’air. Si les fenêtres sont ouvertes, des contacts de feuillure coupent la ventilation du local. © PP

Le groupement piloté par Alteresco assurera l’exploitation pour vingt ans. Le bâtiment ne devrait pas consommer plus de 16 kWh/m² par an, soit une économie d’énergie de plus de 66 % par rapport à la situation avant rénovation. Ces 16 kWh/m² annuels seront compensés par le champ photovoltaïque installé en toiture, assurant une exploitation annuelle à énergie nulle.