Ce projet a remporté le Prix Tertiaire & Industriel des Trophées Bâtiments Résilients 2022.

Le Campus Sanitaire et Social (CSS) est une université autour des métiers de la santé et du social. Cette construction neuve est composée de deux bâtiments : le bâtiment administratif (climatisé) et le bâtiment enseignement (en ventilation naturelle, sauf le CDI et l’amphithéâtre).

 

La démarche HQE

La démarche HQE est une démarche environnementale globale qui a pour but de conduire à la réalisation d’un projet architectural :

• dont l’impact sur l’environnement local, régional et planétaire est minimal ;
• dont l’impact sur le confort et la santé de ses occupants est optimal.

Cette démarche est facilitée par l’usage d’un certain nombre d’outils permettant à la fois de qualifier la qualité environnementale du projet, de fixer des objectifs quantitatifs et qualitatifs à atteindre et de suivre la mise en oeuvre de ces objectifs.

La démarche HQE constitue donc un apport méthodologique à la réalisation d’une architecture du développement durable.

Cette démarche est avant tout une « démarche qualité ». Elle peut être qualifiée de « gagnante-gagnante-gagnante » c’est à dire gagnante à la fois pour le propriétaire ou gestionnaire d’un bâtiment, gagnante pour ses utilisateurs ou occupants et, enfin, gagnante pour les personnes vivant dans son environnement proche ou lointain.

Ce bâtiment se veut modèle dans sa démarche de qualité environnementale tropicale appliquée à la ventilation, les matériaux et à la lumière naturelle optimisée et la végétalisation (de type HQE).

Ce bâtiment est un composant majeur du projet global de la cité de la connaissance, un lien entre les sites grâce à son ouverture, sa transparence, la «coulée verte», lien végétal et piéton ouvert à tous, qui le traverse et son implantation respectueuse de l’environnement.

Le campus sanitaire et social est pensé pour le confort d’usage, dans la recherche d’ambiances saines, propres à la concentration et à l’étude. 

Une maîtrise bien pensée des consommations, des options architecturales d’orientation, de ventilation, de protection solaire optimisées, le choix de matériaux éco-certifiés et durables, pour un bâtiment exemplaire dans sa démarche H.Q.E. tropicale.

 

Choix concernant l'implantation du Campus

L'implantation et la morphologie des bâtiments du Campus Sanitaire et Social découlent d'une analyse critique des contraintes et potentialités bioclimatiques et environnementales du site. Ainsi l'orientation nord-sud des bâtiments constitue le meilleur compromis entre une climatisation naturelle et une protection solaire optimale, compte tenu de l'effet de site qui influe sur la direction des vents dominants.

La complète séparation des deux volumes permet de satisfaire de façon économique aux exigences d'enveloppe induites par chaque type d'ambiance : la climatisation naturelle et la climatisation artificielle.

La compacité du bâtiment administratif, en minimisant les surfaces d'échanges permet d'éviter les déperditions thermiques et donc de favoriser la sobriété des besoins alors que l'élancement du bâtiment d'enseignement offre aux alizés la plus grande surface d'ouvertures possible, son implantation lui permettant de s'affranchir de tout effet de masque en même temps qu'elle supprime les nuisance sonores provoquées par les salles de classes.

 

Confort hygro-thermique

Elément essentiel du confort général dans la mesure où il peut compromettre la qualité d’apprentissage s’il n’est pas traité de manière approfondie (on travaille et se concentre moins efficacement dans un bâtiment où il fait chaud), le confort thermique du bâtiment enseignement, fonctionnant en ventilation naturelle, est obtenu par les mesures décrites ci-après.

Les mesures concernant directement le traitement thermique du bâtiment sont les suivantes :

Aménagement du terrain et traitement de la périphérie des bâtiments :

• traitement des sols, végétalisés à plus de 90% (avec des espèces adaptées et économes en eau) pour réduire l’albédo, et minimiser les surfaces bitumées capteures d’ensoleillement autour des bâtiments ;

Ces seules mesures permettent non seulement de créer du confort par un abaissement de 1 à 3°C de la température ambiante à la périphérie des bâtiments et donc, en conséquence, dans les bâtiments, mais elles permettent aussi de créer des espaces extérieurs confortables propices à la détente et à la convivialité.
 

Optimisation de la protection solaire des bâtiments :

Sans protection solaire d’abord point de confort possible dans les bâtiments lorsqu’ils ne sont pas climatisés et point de minimisation des charges de climatisation lorsqu’ils le sont.
Les concepteurs ont effectué une optimisation affinée, bâtiment par bâtiment, façade par façade, au moyen d’outils de dimensionnement informatiques adaptés et éprouvés (Ecotect, EnergyPlus, …) des techniques et systèmes de protection solaire du bâtiment.

Les principes généraux de la protection solaire sont les suivants :

• toitures (qui peuvent recevoir jusqu’à 7 kWh/m².jour par temps très ensoleillé) : isolation thermique (en polystyrène de 5 cm d’épaisseur minimum) et végétalisation de la toiture (bâtiment administratif et logement du gardien) pour ramener le facteur de transmission solaire global de la toiture à moins de 1%, cette valeur allant plus loin que des niveaux d’exigences éprouvés et connus comme celles de la RTG 2020 ;
• parois verticales vitrées équipés de brises soleils de couleur claire dimensionnés en fonction de l’orientation ;
• pour le bâtiment d'enseignement, une sur-toiture a été placée pour l'isolation et la ventilation, ainsi que des protections solaires calculées suivant les orientations (atrium, pare-soleils...).

L’ensemble de ces mesures conduit à un objectif de réduction globale du pourcentage d’énergie solaire incidente sur le bâtiment transmise à l’intérieur de celui ci de moins de 1,5% soit, dans des conditions extrêmes d’ensoleillement, moins de 0,15 kWh/m2-jour soit encore une puissance moyenne transmise de moins de 6 W/m2 de surface. Ce niveau situe les bâtiments à un niveau de protection solaire global plus de deux fois plus performant que le niveau d’exigences de la RTG 2020.
 

Optimisation de la ventilation naturelle dans le bâtiment enseignement et le logement du gardien :

Après la protection solaire limitant les apports thermiques, le confort thermique dans le bâtiment enseignement et le logement du gardien sera créé par la ventilation des locaux qui permet d’une part d’évacuer les charges internes et, d’autre part, de créer une vitesse d’air sur l’occupant abaissant jusqu’à 4°C la température ressentie par celui-ci.

Une excellente capacité de ventilation naturelle des bâtiments est permise :

• au plan qualitatif et conceptuel : salles de classe du bâtiment enseignement traversantes, position respective des entrées-sorties de ventilation, modulabilité des ouvrants (ventilation par trames) conduisant à la maîtrise des flux directionnels et des vitesses ;
• en termes de dimensionnement : la porosité (taux de percement) sous le vent aérauliquement le moins efficace (brise thermique de jour) sera portée à des valeurs supérieures au cahier des charges de la RTG 2020 et permettant une circulation d’air homogène et un effet venturi.

Pour les périodes sans vent ou lorsque la vitesse de vent est insuffisante pour assurer le confort dans les zones non climatisées, celui-ci pourra être obtenu au moyen de brasseurs d’air plafonniers.

 

Bilan énergétique

L'utilisation des énergies renouvelables, et notamment le solaire photovoltaïque, est un point phare du projet. 
Ayant obtenu, grâce à la qualité de l’enveloppe, des équipements et des abords, un campus peu énergivore, nous pouvons faire aboutir notre démarche Négawatt (sobriété, efficacité, renouvelable) en installant sur la toiture du bâtiment enseignement, idéalement orientée au sud à 16°, un champ photovoltaïque pouvant aller jusqu’à 90kWc pour environ 760 m² au maximum en autoconsommation calculé pour satisfaire à plus de 100% des besoins en énergie des bâtiments.

Cette installation permettra de valoriser l’ensoleillement 365 jours par an, l’électricité étant produite et consommée directement par le bâtiment ou injectée dans le réseau au « fil du soleil », de manière permanente (plus de détails dans la partie "Energie").