Maison Relais Passive Garnich

Construction Neuve

  • Type de bâtiment : Ecole maternelle, crèche, garderie
  • Année de construction : 2010
  • Année de livraison : 2012
  • Adresse : 8353 GARNICH, Luxembourg
  • Zone climatique : [Cfb] Océanique hiver tempéré, été chaud, pas de saison sèche

  • Surface nette : 1 217 m2
  • Coût de construction ou de rénovation : 3 650 000 €
  • Coût/m² : 2999.18 €/m2
  • Consommation d’énergie primaire :
    49.5 kWhep/m2.an
    (Méthode de calcul : Etude réalisée avant ces réglementations )
Consommation énergétique
Bâtiment économeBâtiment
< 50A
A
51 à 90B
B
91 à 150C
C
151 à 230D
D
231 à 330E
E
331 à 450F
F
> 450G
G
Bâtiment énergivore

En 2008, une concertation étroite entre l’Administration Communale de Garnich, les architectes de l'Atelier d'Architecture et d'Aménagement Ali Barthel et les ingénieurs de Betic S.A. a été formalisée pour assurer la construction d’une maison relais passive à Garnich.

 

Cette construction à haute efficacité énergétique, en exploitation depuis 2012, se compose de deux niveaux, un sous-sol et un rez-de-chaussée. Pour mettre en application les principes de base du développement durable, la majorité des fenêtres sont orientées plein sud, des stores permettent quant à eux de diminuer les apports calorifiques durant l’été, et l’épaisseur d’isolation a été optimisée.

 

La maison relais est composée comme suit.

 

Au rez-de-chaussée :

  • 8 salles de classes,
  • 1 grand hall central,
  •  2 salles media/bibliothèque,
  • 1 zone de jeux,
  •  2 blocs sanitaires F/H et un sanitaire handicapé,
  • 1 zone de repos,
  • 1 salle à langer,
  • 1 bureau,
  •  2 zones de chaussures/vestiaire.

 

Au sous-sol :

  • 1 atelier/réserve,
  • 1 salle enseignants,
  • 2 blocs sanitaires F/H,
  • 2 vestiaires personnels F/H,
  • 1 buanderie,
  • 1 débarras,
  • 1 couloir,
  • 1 local technique,
  • 1 zone cuisine.

 

Caractéristiques géothermiques :

  • Surface bâtie sur sol : 566 m2
  • Volume bâti de l’immeuble : 5218 m3
  • Surface de la façade (avec vitrage) : 860 m2
  • Surface du vitrage de la façade : 299 m2

 

La maison relais de Garnich offre un encadrement journalier aux enfants âgés de 4 à 12 ans. Le personnel d’encadrement travaille selon la pédagogie « Welt-Atelier », l’idée de « l’enfant compétent » étant au cœur du concept. L’enfant, à travers ses propres expériences dans différents contextes, va développer un raisonnement et un questionnement qu’il cherchera à compléter et à enrichir.

 

Plus de détails sur ce projet :

http://www.betic.lu/ rubrique « nos actualités »

Fiabilité des données

Expert

Intervenants

    Maître d'ouvrage

    Administration Communale de Garnich

    Laurent Gindt


    Assistance à Maîtrise d'ouvrage

    Schroeder & Associés s.a.

    Olivier Zirhheld

    Pilotage


    Architecte

    Atelier d'architecture et d'aménagement ALI BARTHEL

    Ali Barthel


    Bureau d'études autre

    Betic - Ingénieurs-Conseils

    David Determe

    Etudes techniques et thermiques


    Autres

    Simon & Christiansen

    Marc Waltener

    Génie Civil


    Autres

    SECOLUX s.a.

    Pierre Favresse

    Organisme agréé


    Autres

    ARGEST s.a.

    Cristian SLOJITORU

    Sécurité et santé


    Entreprise

    Bâti-Travaux

    Rudolf Badura

    Toitures plates


    Entreprise

    SCHREINEREI MESSERICH

    Steve Messerich

    Menuiserie extérieures


    Entreprise

    GABBANA

    Dominique Miranda

    Installations HVAC / Sanitaires

Démarche développement durable du maître d'ouvrage

Lancé en 2008, le projet de construction de la maison relais de Garnich s’inscrit dans une période où la volonté d’améliorer la performance énergétique des bâtiments s’est considérablement développée. Inscrit dans une démarche de développement durable forte, qui prend en compte plus que jamais l’aspect consommation énergétique, les techniques ont été étudiées pour rendre ce bâtiment le moins énergivore possible, tout en s’adaptant aux besoins d’espace et de confort des enfants et du personnel encadrant. L’aspect écologique a donc été intégré dès la conception du projet pour que le bâtiment soit le plus respectueux possible de l’environnement et que les coûts d’exploitation soit réduits au maximum. Le choix des matériaux a également été pensé dès le concept pour répondre à une double problématique : utiliser des matériaux respectueux de l’environnement capable de répondre à de hautes exigences en termes de performance énergétique. A cette époque, le Bureau d’Ingénieurs-Conseils Betic avait déjà collaboré sur la construction de deux bâtiments passifs et a ainsi pu mettre à profit son expérience dans le domaine. Les techniques précédemment utilisées ont été affinées pour renforcer encore l’« autonomie énergétique » de la maison relais de Garnich et l’objectif ambitieux fixé à l’époque a été atteint sans problème particulier, à savoir une production autonome de 85% des besoins énergétiques du bâtiment.

Description architecturale

Le principe architectural s’appuie sur une ossature bois isolée par de la fibre de bois à l’étage et, au rez-de-chaussée, sur des blocs isolants recouverts de laine de roche et d’un parement de briques anthracite. Les toitures plates sont bien sûres isolées elles aussi mais également végétalisées pour réguler la température en été et aider la biodiversité à se réapproprier l’espace. Les eaux de pluies sont quant à elles récupérées dans des réservoirs pour alimenter les chasses d'eau des toilettes. L’architecture du bâtiment reprend les caractéristiques principales d’un bâtiment visant à réduire ses déperditions énergétiques, à savoir : - une construction compacte, - une organisation réfléchie des locaux et une séparation des locaux chauffés et non chauffés, - des surfaces vitrées importantes sur la façade sud et moindres sur le flanc nord, - un apport de lumière naturelle conséquent, - des parois hautement isolées… Les locaux chauffés et non chauffés constituent des blocs regroupés pour éviter des transferts et des pertes thermiques trop importantes. Les locaux de services (local technique, sanitaires…) sont situés au nord et constituent dès lors une zone tampon avec l’extérieur. Les dimensions importantes des baies vitrées orientées sud, est et ouest permettent d’augmenter les apports solaires ainsi que les apports d’éclairage naturel et de diminuer ainsi les consommations en énergie électrique de l’éclairage. Des stores extérieurs garantissent également la diminution des apports calorifiques en été et assurent donc le confort thermique durant les périodes chaudes. L’éclairage est pour sa part géré par des puits de lumières et des luminaires dimmables commandés par des détecteurs de présence et dont l’intensité varie en fonction de la lumière naturelle. La mise en œuvre d’une enveloppe isolante conséquente réduit les transferts thermiques depuis l’intérieur des locaux vers l’extérieur et complète l’ensemble des techniques appliquées sur le bâtiment pour une efficacité optimale.

Et si c'était à refaire ?

Les premiers retours d’expérience et visites sur le terrain pour accompagner les utilisateurs du bâtiment ont montré que les installations n’étaient pas toutes exploitées de façon optimale. Outre, les explications et démonstrations apportées, il s’avère que les occupants doivent intégrer beaucoup d’informations pratiques rapidement. Un accompagnement plus poussé, avec par exemple la mise à disposition d’un manuel d’utilisation, aurait permis une prise en main plus rapide du bâtiment. Depuis ce projet, Betic propose désormais ce type de prestations.

Opinion des occupants

La lumière apportée par les puits de lumière est vraiment très agréable. Elle crée une atmosphère intime mais suffisante pour la conduite des activités quotidiennes. Au niveau de la production d'énergie, c'est vraiment pédagogique et ludique de pouvoir suivre la production des panneaux photovoltaïques en temps réel.

Consommation énergétique

  • 49,50 kWhep/m2.an
  • 153,20 kWhep/m2.an
  • Etude réalisée avant ces réglementations

  • 18,40 kWhef/m2.an
  • • Chauffage : 29% ;
    • ECS : 17.2% ;
    • Eclairage : 22.7% ;
    • Ventilation : 30.4% ;
    • Energie auxiliaire : 0.8%.

Performance énergétique de l'enveloppe

  • 0,26 W.m-2.K-1

  • Parties opaques principales :
    • Murs extérieurs — Façade isolante sur ossature en bois :
    o Double placage en plaques de plâtre (2,5cnn — λ =0,27 W/mK)
    o Zone d'installation technique isolée, sur sous-structure en bois (6cm — λ =0,035 W/mK)
    o Plaque d'OSB (1,5cm — λ =0,17 W/mK)
    o Ossature porteuse en bois (poutres TJI) avec remplissage isolant (24cm — λ =0,035 W/mK)
    o Panneau d'isolation en fibre de bois (6cm — λ =0,048 W/mK)
    o Crépi extérieur (1,5cm — λ = 0,87 W/mK)
    • Murs extérieurs — Parement en brique (socle):
    o Enduit de plâtre (1,5cm — λ = 0,53 W/mK)
    o Bloc isolant (17,5cm — λ = 0,15 W/mK)
    o Isolation thermique (18cm — λ =0,035 W/mK)
    o Lame d'air ventilée (4cm)
    o Parement en brique anthracite (11,5cm — λ =1,8 W/mK)
    • Toiture verte extensive:
    o Enduit de plâtre (1,5cm — λ =0,53 W/mK)
    o Dalle en béton armée (25cm — λ =2,1 W/mK)
    o Pare-vapeur
    o Isolation thermique en laine de roche (30cnn en moyenne — λ =0,040 W/mK)
    o Etanchéité membranaire multicouche (1cm — λ =0,17 W/mK)
    o Matelas drainant (3cm)
    o Terre végétale (7cm — λ =2,1 W/mK)

    Parties vitrées :
    • Fenêtres:
    o Profilés en bois-aluminium (U=0,85 W/m2K)
    o Triple vitrage (U=0,60 W/m2K)
    Total: U=0,76 W/m2K

  • 0,53
  • EN 13829 - n50 » (en 1/h-1)

  • 0,59

Systèmes

    • Pompe à chaleur géothermique
    • Plancher chauffant basse température
    • Autres
    • Solaire thermique
    • Puits canadien/provença
    • Chaufferie gaz à condensation
    • Pompe à chaleur
    • Solaire thermique
    • Puits canadien/provençal
    • Surventilation nocturne (naturelle)
    • Double flux avec échangeur thermique
    • Puits canadien/provençal
    • Solaire photovoltaïque
    • Solaire thermique
    • PAC géothermique sur sondes
  • 85,00 %
  • « Passif » ne dit pas « zéro énergie » mais presque… Pour pallier au besoin de chaleur résiduel, plusieurs options ont été étudiées pour aboutir à une combinaison optimale : un récupérateur de chaleur sur la hotte de la cuisine, un puits canadien, une pompe à chaleur géothermique à eau glycolée / eau sur 85m de forage, 10 panneaux solaires thermiques et un récupérateur de chaleur sur la ventilation mécanique contrôlée. Cette chaleur créée/récupérée est ainsi distribuée par la ventilation dans les classes et par un plancher chauffant dans les autres pièces. Les besoins en eau chaude sanitaire sont également couverts par cette combinaison de technologie.L’utilisation du bâtiment principalement en été était propice aux panneaux solaires. Cependant, ces systèmes travaillant à basse température, pour éviter un surplus de consommation électrique, une chaudière gaz pousse cette eau chaude sanitaire une fois par jour à plus de 60°C pour annuler tout risque de légionelle. Le bâtiment ne nécessite pas de climatisation mais l’air intérieur pulsé par la ventilation a une température inférieure à la température extérieure car il est rafraîchit par le puits canadien et les forages. Cette inversion d’utilisation du puits et forage, permet de réchauffer ceux-ci en été et ainsi éviter le gel de la terre en période hivernale. Finalement, pour couvrir une grande partie des besoins électriques, 53 panneaux solaires photovoltaïques ont été mis en place sur la toiture végétale.

Emissions de GES

  • 12,10 KgCO2/m2/an

Analyse du Cycle de Vie :

    L'eau de pluie est récoltée sur les 700 m² de toiture végétale et alimente l'ensemble des sanitaires.

Solution

    VELA ROUND CEILING

    xalusa

    ELECTRO-TECH

    Génie climatique, électricité / Eclairage

    Boîtier en aluminium thermolaqué de surface laqué blanc structuré, couvercle en acrylique satiné pour un éclairage uniforme. Permet distribution de lumière directe / indirecte.

    Ces luminaires sont dimmables et peu énergivores. Ils se marient très bien avec les puits de lumières et plafonds acoustiques circulaires pour le plaisir des utilisateurs.

Coûts de construction & exploitation

  • 275 000,00
  • 3 650 000
  • 91 000

Environnement urbain

L’implantation de la maison relais de Garnich dans son environnement a été pensée dès les balbutiements du projet. Pour répondre à sa fonction première d’accueil des enfants en dehors des horaires ou des périodes scolaires, elle a été logiquement construite aux abords des écoles et des aires de jeux de la commune.

Surface du terrain

3 346,00 m2

Surface au sol construite

17,00 %

Espaces verts communs

680,00

Parking

La maison relais étant par définition un lieu de passage où les parents ne font que déposer ou récupérer leurs enfants après les activités, d’importantes zones de stationnement longue durée n’étaient pas nécessaires. En revanche, des parkings de courte durée, « kiss and go » ont été installés pour répondre au besoin des parents et des stationnements ont été prévus pour les livraisons et le personnel d’encadrement.

Qualité environnementale du bâti

  • Adaptabilité du bâtiment
  • Santé, qualité air intérieur
  • Biodiversité
  • acoustique
  • confort (olfactif, thermique, visuel)
  • gestion de l'eau
  • efficacité énergétique, gestion de l'énergie
  • énergies renouvelables
  • gestion du bâtiment, maintenance
  • gestion des espaces, intégration dans le site
  • produits et matériaux de construction

Raisons de la candidature au(x) concours

La maison relais de Garnich est réalisée selon le standard passif :

  • isolants de valeurs lambda performantes et d’épaisseurs conséquentes,
  • façade insufflée par de la laine de bois,
  • toiture végétalisée,
  • l’étanchéité à l’air du bâtiment est élevée, inférieure au seuil de 0.6 1/h fixé pour le passif.


Chauffage :

  • pulsion d’air chaud dans les salles,
  • plancher chauffant dans les halls et couloir.

Production de chaleur et d’eau chaude :

  • pompe à chaleur alimentée par des sondes géothermiques de 85m de profondeur,
  • complément assuré par 10 panneaux solaires thermiques.

 

Récupération de chaleur :

  • sur un groupe de ventilation par système à plaques à contre-courant sur la hotte de la cuisine,
  • sur un groupe de ventilation à roue pour les salles de classes,
  • par un échangeur terrestre (Puit Canadien) qui précède le groupe de ventilation des classes.

 

Récupération de fraîcheur :

  • par un échangeur terrestre (Puit Canadien) qui précède le groupe de ventilation des classes,
  • par les forages qui « by pass » la pompe à chaleur en été et rafraîchissent l’air de la ventilation des cuisines.

 

Production électrique :

  • 56 panneaux solaires photovoltaïques produisent l’électricité nécessaire et réinjectent le surplus dans le réseau.

 

Récupération d’eau de pluie :

  • 10.000 L de récupération d'eau de pluie sont installés dans le local technique,
  • alimentation des WC, urinoirs et robinets extérieurs.

 

Grâce à tous ces équipements techniques combinés, la maison relais est quasiment autonome.

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