[Dossier santé] # 19 - La Petite Fabrique d'Ivry-Levassor : un concentré d’innovations validé par INDALO®, simulation de qualité d’air intérieur.

Depuis 2017, Octopus Lab développe INDALO®, logiciel de prévision de qualité d’air intérieur, dans le but de faire de l’assistance à la conception pour garantir la qualité d’air dès la phase conception.

Celui-ci permet d’explorer toutes les facettes d’un projet qui ont un impact sur la qualité d’air, à savoir les moyens de ventilation, les sources d’émissions (matériaux, mobilier, activités), l’occupation, la pollution d’air extérieur au site. Faire cette étude le plus tôt dans le projet permet de sécuriser les performances QAI de ce dernier. Pour autant, la première collaboration avec la Direction Constructions Publiques et Architecture (DCPA) de la Ville de Paris, en 2018, a été un test : Octopus Lab aurait accès aux DOE d’un groupe scolaire dans lequel des niveaux de polluant élevés avaient été mesurés lors d’une campagne de mesures à la livraison. L’étude INDALO® consistait à identifier le ou les matériaux en cause et proposer une stratégie de remédiation.

 

“On a aussi fait un test au sein de la ville de Paris, de la DCPA. On a pris une école où on avait eu des problèmes de qualité d’air intérieur au moment de la livraison, des problèmes graves. On a passé à l’aveugle les documents de conception à INDALO®️ pour voir s’ils étaient en capacité de prédire cette difficulté, et effectivement, ils ont réussi à trouver ce qui était défectueux sur le dispositif.” déclare en 2020 Nathalie Chazalette, Architecte de la DCPA de la Ville de Paris.

 

Passé l’examen d’entrée, La Ville de Paris a souhaité étudier la qualité d’air d’un bâtiment ayant une vocation de laboratoire d’innovation et d’excellence. Dans cette extension de groupe scolaire, la DCPA souhaitait valider les choix de matériaux, pour la plupart biosourcés et certains en réemploi, qui allaient être mis en œuvre dans une extension de groupement scolaire.

Figure 1 : Maquette numérique de la Petite Fabrique d’Ivry Levassor réalisée sous Autodesk Revit et configurée sous INDALO 3.16.

INDALO®, outil d’exploration de variantes d’un projet

Deux scénarios d'école ont été comparés : l'un mettait en œuvre les matériaux sains choisis dans le cadre de la Petite Fabrique d’Ivry Levassor, l'autre employait des matériaux plus classiquement employés il y a encore quelques années. Selon la DCPA, “C’est un sujet qui est particulièrement sensible dans nos établissements : dans les écoles, les crèches évidemment. C’est une comparative sur notre projet de La Petite Fabrique®️, nous avons pris les produits que nous avions choisis pour leurs qualités d’écoconstruction -on aurait pu les mettre tous ensemble mais ça aurait été un peu fort- pour pouvoir faire une simulation comparative.“

 

Le système de ventilation comportait également son lot d’innovations en intégrant notamment un système de ventilation naturelle hybride, des fenêtres pariétodynamiques. L’ensemble de ces éléments de ventilation a été également modélisé dans INDALO® et les résultats aérauliques ont été intercomparés avec les simulations thermiques dynamiques pour validation.

Figure 2 : Concentration moyenne sur 7 jours des composés organiques volatils totaux (COV Totaux) et du formaldéhyde (HCHO) dans la Petite Fabrique. Variante 1 : matériaux biosourcés ; variante 2 : matériaux classiques.

Les résultats montrent l’importance de réduire les sources d’émission et de ventiler efficacement.

Les résultats INDALO® montrent plusieurs choses :

  • La ventilation permet un renouvellement d’air satisfaisant matérialisé par l’indice ICONE à 1 (correspondant à un confinement faible) et une nette diminution des niveaux de polluants lorsque la ventilation est activée.
  • En phase d'inoccupation (nuit, week end), la ventilation est désactivée. Les polluants d’origine interne ont alors tendance à s’accumuler car l’étanchéité importante du bâtiment empêche le renouvellement d’air par infiltration. De fait, il existe un écart important entre les niveaux moyens (sur 7 jours) et les niveaux auxquels sont réellement exposés les occupants. Les niveaux d’exposition sont présentés dans le tableau 1 ci-dessous.
  • Les niveaux atteints par la Petite Fabrique sont conformes aux valeurs guides et valeurs limites réglementaires dans le cas des matériaux biosourcés (1) choisis par la DCPA. A contrario, la variante conventionnelle (2) montrait des niveaux trop importants en formaldéhyde notamment.

La valeur guide réglementaire à long terme de 30 µg/m3 a été utilisée comme seuil de comparaison pour estimer l’état de la qualité de l’air en termes de concentration en formaldéhyde.

  • Grâce aux choix de matériaux qui ont été faits, les niveaux de formaldéhyde sont excellents dans les différentes pièces, et ce même en dehors des périodes d’occupation lorsque la ventilation est inactive.
  • En revanche, dans le cas d’utilisation de matériaux conventionnels, les niveaux de formaldéhyde sont bien plus élevés et constamment au-dessus de la valeur guide réglementaire à long terme de 30 µg/m3 (même avec la ventilation active). Ils sont cependant inférieurs à la valeur limite de 100 µg/m3 fixée pour les écoles selon l’article 8 du décret n°2015-1926 du 30 décembre 2015 (II-2-a).
  • Le choix des matériaux biosourcés a permis de diviser par 10 l’émission de formaldéhyde dans ce projet. L’émission de COV Totaux a été réduite de 65% en moyenne dans le bâtiment.

Tableau 1 : Comparaison des résultats entre ceux obtenus pour la Petite Fabrique et ceux pour une variante employant des matériaux classiques. Evaluation à la livraison en phase d’occupation

 

Les dernières recommandations émises pour ce projet reposent sur la phase d’exploitation du bâtiment. Il est, en effet, important de :

 

  • contrôler régulièrement la ventilation car l’étanchéité du bâtiment est élevée. En cas de dysfonctionnement de la ventilation, les niveaux de polluants tout comme l’indice ICONE seraient alors bien plus élevés.
  • faire l’objet du même soin dans le choix du mobilier afin de préserver les gains obtenus par une conception exemplaire.

La possibilité de concilier impact environnemental et impact sanitaire

En conclusion de cette étude, nous avons pu constater que le travail de la Ville de Paris pour challenger les fournisseurs a permis d’atteindre un niveau de qualité d’air excellent. Ce résultat est rendu possible par une collaboration entre la maîtrise d’œuvre et les fabricants sous l’impulsion de la maîtrise d’ouvrage. En effet Mme Chazalette précise : “On l’a vu plutôt comme une aide à la conception, qui permet de donner des grandes tendances. Par ailleurs, ça permet aussi d’alerter l’entreprise qui met en œuvre et le fabricant sur le fait que l’on va être très vigilant sur ce sujet et qu’on va demander les résultats des rapports et pas simplement l’étiquette sur un bidon.” Ce projet a notamment permis de montrer que la combinaison de matériaux sains, locaux, et bio sourcés avec un système de ventilation performant permettait de concilier les enjeux de sobriété énergétique, d’empreinte carbone et d’impact sanitaire. L’usage des outils de simulation est ici un apport pour renforcer la collaboration entre l’ensemble des parties prenantes du projet.

Site web : octopuslab.fr

Plus d’infos sur la petite fabrique : https://passerelle-ecologique.paris/petite-fabrique/

Article signé Octopuslab

 

 Consulter l'article précédent : # 18 - Lutter contre le radon : une approche au cas par cas ?

 


           

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