Conçue par l'agence Renzo Piano Building Workshop associée à Groupe 6, la nouvelle ENS de Paris-Saclay (anciennement ENS de Cachan) est un établissement original avec une grande école, une université et de la recherche. L'interdisciplinarité de l'enseignement est illustrée par le théâtre expérimental prévu dans le programme. Le nouveau campus accueille aussi deux équipements mutualisés avec les autres établissements universitaires du quartier, un restaurant géré par le Crous et un grand amphithéâtre de 500 places.

En passant du site de Cachan d'une superficie de 11,6 hectares au nouveau campus de Saclay qui fait trois hectares, il a fallu gagner en densité et compacité.

Dans cette imposante réalisation d'une surface utile de 44 000 m2, se retrouve le geste de l'architecte Renzo Piano qui allie forte technicité et vision poétique. Le nouveau campus accueil 3 000 personnes dont 2 200 étudiants et doctorants.

Une conception bioclimatique en BIM

La performance environnementale a été prise en compte dans la conception bioclimatique, la forte compacité de l'ouvrage resserré autour d'un jardin paysager, le recours à la géothermie via une sous-station branchée sur le réseau de chaud et de froid du quartier de Moulon, l'exploitation poussée de la ventilation naturelle avec une vaste rue intérieure servant de tampon thermique, la réalisation de toitures terrasses végétalisées, la mise en place de protections solaires extérieures fixes avec les coursives ou mobile avec des stores asservis à l'ensoleillement, la réalisation d'une étanchéité à l'air performante du bâtiment, etc.

La conception entièrement faite en BIM a été récompensée par un BIM d'Or en 2015. Le BIM a été maintenu pendant les études d’exécutions des entreprises jusqu’au DOE numérique destiné à la future maintenance et exploitation du bâtiment.

Un vaste jardin intérieur

Pour se protéger du climat rude du plateau, l'ENS est construite autour d'un cloître formant un jardin intérieur quasi fermé. La ventilation naturelle des bureaux vient prendre l'air extérieur sur le jardin.

Une série de bassins sont réalisés dans le jardin pour récupérer les eaux de pluie. Les plantations du jardin et l'évaporation de l’eau des bassins participent au rafraîchissement naturel. L'eau est aussi réutilisée pour l'arrosage. Le potentiel aquathermique des bassins est exploité via des pompes à chaleur.

Des dalles nervurées pour le passage des fluides

Les dalles des bâtiments sont rigidifiées en sous-face par des nervures ou des caissons, permettant de grandes portées de 12 à 16 mètres.

Les dalles nervurées et les poutres caissons sont employées pour le passage gaines horizontales de la ventilation naturelle et mécanisée. Ce circuit aéraulique est piloté par la GTB et asservi aux données météorologiques afin de basculer entre la ventilation naturelle (qui peut être assistée mécaniquement) et la ventilation par CTA.

L’utilisation des vides structurels des dalles béton pour la circulation de la ventilation naturelle ou mécanisée permet d’optimiser les avantages de la forte inertie du béton pour la régulation thermique des bâtiments.

Au Nord, un bâtiment d'exception

Le bâtiment nord est aussi le plus complexe car il abrite des laboratoires aux exigences fortes comme l'absence totale de vibrations ou des traitements d’air spécifique.

La circulation du bâtiment nord s'organise autour d'une longue rue intérieure, l'atrium.

La verrière de cet atrium hors norme a été réalisée avec une ossature métallique sous-tendue et des brise-soleils en lamelles d'aluminium perforées et orientables pour la régulation thermique.

En saison froide, la chaleur solaire est piégée par la verrière et distribuée dans les locaux donnant sur l’atrium. La ventilation mécanique double flux se fait alors avec les CTA en toiture. Dès que les conditions climatiques l’autorisent, les bureaux peuvent bénéficier d'une ventilation naturelle avec de l'air neuf venant du jardin. Par ailleurs les locaux sensibles comme les laboratoires ont leur propre système de ventilation et d'extraction d'air.

Au contraire des autres bâtiments où la reprise d'air extérieur pour la ventilation naturelle est assurée de façon mécanique, concernant le bâtiment nord, la reprise peut se faire par le tirage naturel de l'atrium augmenté par le tirage de quatre grandes cheminées. Le tirage peut être renforcé par une assistance motorisée.