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Elithis, une tour à énergie positive à Dijon

Écrit par : Laurence Parmelan dans constructionarchitecture le  

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Très belle, d'une hauteur raisonnable, la tour Elithis de Dijon est présentée comme le bâtiment tertiaire le plus sobre du monde sur le plan énergétique. Qu’en est-il exactement ? Quelles sont les prévisions de consommation ? Comment architectes et ingénieurs y sont-ils parvenus ?

Inaugurée le 2 avril dernier dans le quartier Clémenceau à Dijon, la Tour Elithis a déjà fait couler beaucoup d’encre et pour cause. Elle est présentée par ses concepteurs, Elithis Ingénierie et le bureau d’architecte Arte Charpentier comme le bâtiment tertiaire le plus sobre du monde sur le plan énergétique et environnemental.

tour-elithis-dijon

La tour Elithis a donc été conçue comme un bâtiment à énergie positive, produisant davantage d’énergie qu’il n’en consomme. Dans le détail, la consommation estimée du bâtiment sera de 70 kWh/m²/an. Les concepteurs espèrent réduire cette consommation de 20 kWh/m²/an au minimum grâce à ce qu’ils appellent "l’éco-management", c'est-à-dire la sensibilisation des employés aux gestes permettant de réduire la consommation grâce à des multiprises permettant de couper totalement l’alimentation des appareils informatiques ; en incitant les employés à emprunter les escaliers décorés de fresques plutôt que l’ascenseur ; et en adaptant l’éclairage en fonction de la luminosité naturelle.

Les 50 kWh/m²/an restants seront générés par les 342 capteurs photovoltaïques intégrés en toiture, soit 560 m² de panneaux dont la production annuelle devrait atteindre 82 000 kWh.

tour-elithis-dijonOutre la faible consommation énergétique du bâtiment, le cabinet d’ingénierie Elithis s’était fixé comme objectif de "réaliser un bâtiment à des coûts similaires aux constructions traditionnelles et qui soit reproductible", explique Jonathan Chemouil, responsable du Pôle Efficience Energétique. C’est pourquoi l’énergie grise des matériaux employés, c'est-à-dire l’énergie nécessaire à la fabrication jusqu’au recyclage, n’a pas été primordiale dans le projet afin de limiter les surcoûts, selon Jonathan Chemouil. L’utilisation de matériaux plus écologiques, comme la ouate de cellulose, a toutefois été privilégiée lorsque cela était possible.

Technologies pour limiter la surchauffe

Pour atteindre ces performances, plusieurs innovations ont été mises en œuvre dans cette tour d’un nouveau genre. La construction d’un "bouclier solaire" a été nécessaire afin de limiter les problèmes de surchauffe dans ce bâtiment vitré sur  75 % de la façade.  Cette dernière est ainsi recouverte partiellement d’une maille en tôle plate cisaillée. "L’angle créé par les lames permet de laisser entrer une partie de la chaleur en hiver et en mi-saison alors qu’en été, elle ne laisse rentrer aucun rayon solaire direct mais laisse pénétrer la lumière", explique Jonathan Chemouil. 

Pour renouveler l'air et rafraîchir le bâtiment dont les fenêtres ne s'ouvrent pas, un système breveté de ventilation triple flux a également été intégré (voir notre article sur la ventilation double flux).Elithis Ingénierie a en effet mis au point une ventilation permettant à la fois de renouveler l’air du bâtiment, tout en récupérant les calories de l’air extrait comme dans un système de ventilation double flux classique. Il s'agit d'un système de volets ouvrants intégrés dans les parties opaques de la façade extérieure permet d’introduire l’air extérieur afin de rafraîchir la température du bâtiment l’été.

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ventilation-double-flux-adiabatique.jpg Plus innovant encore, quand le triple flux ne suffit plus, la centrale de refroidissement adiabatique prend le relais. Ce terme barbare désigne le système permettant de refroidir l’air en pulvérisant de la vapeur d’eau dans l’air extrait. Une fois refroidi l’air extrait est amené vers un échangeur de chaleur et refroidit ainsi l’air entrant au travers d’un échangeur.

Autre astuce technologique pour réduire la consommation d’énergie du bâtiment, un groupe de transfert thermique récupère l’énergie générée par les serveurs et les rejette ensuite à l’intérieur du bâtiment pour réchauffer les locaux diminuant ainsi les besoins en chauffage. Le chauffage sera assuré par ce biais et complété par deux chaudières à granulés de bois dont la consommation estimée s’élèvera entre 8 et 10m3 de bois par an.

Mesurer les performances réelles du bâtiment

tour-elithis-dijonConçue pour devenir un laboratoire d’expérimentation, la tour Elithis fera l’objet de mesures, d’évaluation et d’analyse. Il s’agit de trouver des solutions pour réduire la consommation d’énergie provenant de l’utilisation du bâtiment.

Ainsi, un système de mesure intégré – sysème de gestion centralisé – avec l’installation de 1 600 capteurs de données permettra de mesurer les écarts entre les consommations réelles et théoriques. Objectif : piloter de manière optimale le bâtiment. Un totem présentant la production d’énergie et la consommation de la Tour a d’ailleurs été placé au pied du bâtiment.

Caractéristiques techniques du bâtiment

Surface : 5 000 m²
Coût : 7 millions d’euros, soit 1 400 € du mètre carré.
Hauteur 33,50 m, 10 étages
Consommation : entre 50 et 70 kWh/m²/an
Décomposition de la structure : un panneau bois pour le parement intérieur + une tôle acier brut pour l’étanchéité à l’air + isolation de 12cm en ouate de cellulose dans laquelle est intégré un registre d’entrée d’air pour le triple flux, 1 trame sur 2 + une lame d’air de 5cm + une tôle acier thermo laquée à l’extérieur avec une ouverture sur le bas, une trame sur deux pour l’entrée d’air pour le module.
Le bouclier solaire : de la façade sortent des pates qui supportent les caillebotis (brise-soleils en casquettes), des cadres aciers ont été réalisés dans lesquels ont été soudés des panneaux de 1.40x3.00m en métal déployé. Cette maille est une tôle plate cisaillée et étirée ce qui donne ensuite le relief.
Chauffage : 2 chaufferies aux granulés de bois (environ 8 m3 de bois/an) 
Equipements :
- 560 m² de panneaux solaires photovoltaïques en toiture produisant environ 82 000 kWh d'électricité par an.
- Refroidissement : bouclier solaire + triple flux + centrale de refroidissement
Matériaux employés : verre, acier, béton, bois, laine de roche, ouate de cellulose

Photos et schémas mis aimablement à la disposition de DDmagazine par Elithis Ingéniérie.

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Commentaires (1)Add Comment
acier pare-vapeur?
Par Amawi, 28 avril, 2010
il y a un point que j'ai du mal à intégrer: en quoi la tôle d'acier brut peut-elle assurer une étanchéité à l'air? comment sont faits les raccords?

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