[Entretien] Gaz, solaire et numérique : une production d’énergie hybride au cœur de l’opération Botanica

Atteindre les meilleures performances énergétiques possibles tout en garantissant confort et charges raisonnables pour les locataires : voilà le défi auxquels sont confrontés les promoteurs et plus particulièrement les bailleurs sociaux en construction neuve. A Botanica, programme de logements sociaux réalisé en Loire Atlantique, le bailleur social Aiguillon Construction a fait le choix de miser sur la complémentarité des équipements énergétiques, notamment via la mise en place de chaudières numériques. Retour d’expérience avec Damien Carpentier, responsable de programme territorial chez Aiguillon Construction et Régis Emmanuel Ganet, chef de produit chez GRDF.

Pouvez-vous nous présenter Botanica et ses enjeux principaux ?

Damien Carpentier : Botanica est un ensemble de 56 logements construits par Aiguillon Construction à la Chapelle-sur-Erdre, en Loire-Atlantique (44). Ces logements ont une vocation sociale : 45 d’entre eux sont en location aidée et les 11 restants sont en accession via le dispositif prêt social location-accession. La parcelle sur laquelle se tient Botanica est également occupée par un autre ensemble de bâtiments, L’échappée Nature, réalisé par Cogedim. La parcelle qui comprend les deux ensembles a la particularité de se situer dans la zone d’aménagement concerté (ZAC) des Perrières.

Quatre enjeux majeurs sont au cœur du projet :

• S’inscrire dans une ZAC labelisée dans le cadre du concours Eco-quartier lancé par le Ministère de l’Ecologie, de l’Energie, du Développement durable et de l’aménagement du territoire, au titre de la « Biodiversité et Nature en ville »
• Garantir les performances énergétiques des logements.
• Développer le recours aux énergies renouvelables et de récupération. L’objectif à l’échelle de la parcelle est de couvrir 40% des besoins énergétiques avec des énergies renouvelables et de récupération.
• Le tout dans un coût maitrisé, aussi bien pour les porteurs du projet que pour les locataires.

Botanica a décroché le niveau E2C1 de la démarche E+C-, ainsi que la labellisation Effinergie +. Qu’est-ce qui lui permet d’atteindre de telles performances ?

Damien Carpentier : Ce projet est l’aboutissement d’un travail d’équipe tant sur la partie études que sur la partie chantier en collaboration avec le cabinet Golhen Architecture, les société OB Ingénierie et Cetrac ainsi que Pouget Consultants, le bureau d’étude fluides.

Ce dernier a en effet étudié 8 solutions techniques en coût global afin de retenir in fine celle qui permettait d’avoir des bâtiments performants, conformes au cahier des charges de la ZAC, tout en respectant notre souhait de réaliser une isolation par l’intérieur et une maitrise des charges pour les futurs résidents. Nous avons conçu les logements en ce sens et nous avons veillé à ce que les décisions prises en phase conception soient bien appliquées en phase chantier.

Régis-Emmanuel Ganet : Effinergie+ intègre également la notion de production d’énergie renouvelable locale afin de réduire l’impact carbone. Il fallait que le projet Botanica le prenne en compte afin d’être labellisé, ce qui a été le cas avec la combinaison panneaux photovoltaïques et récupération de chaleur fatale informatique via les chaudières numériques.

Vous avez choisi de miser sur la complémentarité des équipements énergétiques : chaufferie gaz, chaudière numérique et photovoltaïque. Pourquoi ce choix ?

D. Carpentier : Effectivement, le choix s’est porté vers la solution par chaufferie collective gaz, solution cohérente au regard de la taille de l’opération et qui ne demandait pas de savoir-faire complémentaire. Cette dernière est ensuite couplée à une chaudière numérique, qui assure le préchauffage de l’eau chaude sanitaire, et l’installation de 60 m² de panneaux photovoltaïques pour atteindre l’objectif des 40% d’énergies renouvelables et de récupération.

Cette combinaison de solutions énergétiques présentait l’avantage de réduire les charges des habitants par l’autoconsommation de l’électricité produite en toiture et la diminution de consommation de gaz au niveau de la chaufferie, tout en ayant des coûts de maintenance et d’entretien réduits.

R-E. Ganet : Une solution hybride a l’avantage de tirer le meilleur parti de chaque énergie au moment où il y en a besoin. Par exemple, la chaufferie gaz peut subvenir à des hausses ponctuelles et importantes des besoins en énergie, tandis que la chaudière numérique offre plutôt une production constante de moindre puissance. La production constante est propice à l’ECS dont les besoins sont continus tout au long de l’année. Le photovoltaïque, pour sa part, assure les besoins électriques des parties communes (ascenseurs, éclairage). Ces derniers sont d’ailleurs assez faibles puisque les locaux sont agencés de façon que la lumière naturelle y pénètre largement. Au-delà d’un bâtiment, la complémentarité des énergies est essentielle à mettre en place. Ce principe se transpose jusque dans le mix énergétique français.

Pouvez-vous nous en dire plus sur la chaudière numérique ?

R-E. Ganet : Nous avons installé 3 unités de chaudières numériques dans la chaufferie collective (3x2 = 6 kW). Ces 3 unités préchauffent l’ECS en récupérant les calories dissipées par les 72 microprocesseurs des chaudières avec une efficacité remarquable. En effet, les chaudières numériques, conçues par Qarnot, exécutent des calculs informatiques en continu pour les premiers clients de Qarnot (centres de recherche, banques, assurances, studios d’animation 3D, etc.), ce qui émet de l’énergie. La notion clef ici est celle de récupération d’énergie fatale. Ainsi, utiliser ces chaudières numériques permet de mettre en place un système vertueux : d’un côté, le ballon d’ECS est réchauffé par les serveurs informatiques et, de l’autre, l’eau qui circule vient refroidir ces mêmes serveurs afin que leur fonctionnement soit optimal. Le tout grâce à la mise en place d’une boucle d’eau qui alimentant un ballon tampon.

D. Carpentier : Cette solution est une solution vertueuse, bas carbone et locale : nous ne consommons pas d’énergie supplémentaire pour alimenter la chaudière, nous profitons d’une énergie déjà nécessaire pour un autre usage. Cette innovation a l’avantage supplémentaire d’être totalement autonome par rapport à la chaufferie collective.

R-E. Ganet : La chaudière numérique de Qarnot est un équipement reconnu par les logiciels des bureaux d’études thermique pour la conception. En effet, elle a obtenu le titre V Système il y a un an. Le dispositif titre V vient compléter la méthode de calcul Th-BCE 2012, qui vérifie les indicateurs de performance énergétique des différents équipements et des bâtiments dans le cadre de la RT2012. Il permet d’intégrer les systèmes et innovations qui ne sont pas compris dans cette méthode de calcul. Grâce à l’obtention du titre V, il est donc possible de prendre en compte les gains générés par l’équipement chaudière numérique dans les calculs des bureaux d’études afin de faire des scénarii fiables, plus proches de la réalité, sur le long terme. Ce titre V Système permet aussi un abattement de 100% des consommations électriques des chaudières numériques pour le calcul théorique de la consommation en énergie primaire.

Comment garantir l’accessibilité des logements tout en ayant un effort d’investissement dans les systèmes énergétiques ?

D. Carpentier : Le travail d’optimisation sur la performance de l’enveloppe du bâtiment a été primordial pour nous permettre l’investissement complémentaire sur les systèmes énergétiques. De plus, nous avions l’avantage ici d’une envergure du projet permettant une économie d’échelle. Cela a permis de pouvoir supporter plus facilement l’investissement qui reste très raisonnable par rapport à la taille du l‘opération. Cet effort bénéficie in fine à nos futurs locataires ou propriétaires à travers leur facture énergétique.

R-E. Ganet : Grâce aux performances énergétiques du bâtiment, notamment l’isolation, la facture liée au chauffage devrait être faible. En menant un travail sur l’ECS à travers la chaudière numérique, les dépenses d’eau chaude devraient également être bien maîtrisées. Finalement, nous nous attendons à ce que les charges énergétiques soient acceptables tout au long de l’année pour les occupants. L’observation des consommations sur plusieurs mois permettra de confirmer la consommation en énergie primaire, calculée à 27 kWhep/m²/an en phase conception.

En quoi diriez-vous que le modèle énergétique mis en place à Botanica est réplicable ?

D. Carpentier : Notre modèle a l’avantage d’être simple, vertueux et raisonnable en termes d’investissement économique. Cependant, il faut garder à l’esprit que la chaufferie gaz collectif est un équipement qui convient surtout aux projets de taille conséquente, d’environ 40 logements et plus. Même si les chaudières numériques se présentent aujourd’hui sous forme de modules, le modèle de Botanica est donc à privilégier sur des projets de tailles similaires que ce soit en construction neuve ou en réhabilitation.

R-E. Ganet : La chaudière numérique est une technologie relativement mature et simple d’utilisation. Elle présente une grande souplesse : elle peut se positionner en amont du système d’ECS, en préchauffage, ou bien sur le retour de la boucle sanitaire. Elle s’adapte donc aisément selon les cas. Cependant, cet équipement est encore peu connu aujourd’hui. Or, les besoins croissants en puissance de calcul et donc en serveurs informatiques augurent déjà la multiplication de projets de ce genre : le modèle des gros data centers trouvera ici une alternative de plus petite taille en osmose avec les écosystèmes locaux, au plus proche des besoins thermiques. Des projets comme Botanica doivent servir de démonstrateurs pour faire connaître cette solution énergétique aux acteurs prescripteurs et aux décideurs. Notre objectif à présent est d’évaluer la robustesse de cet équipement dans la durée, en étudiant notamment l’évolution de son comportement selon les saisons.

Pour en savoir plus : accéder à l'étude de cas Botanica sur Construction21.

Propos recueillis par Manon Salé - Construction21, la rédaction

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Rédigé par

Ludovic GUTIERREZ

Responsable Grands comptes

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Modérateur

Manon Salé