Au cours d'un congrès de l'Association des ingénieurs en climatique, ventilation et froid, en 1990, des spécialistes de la construction venus des deux côtés de la Manche envisagèrent de conduire une étude comparative thermique de calcul et de conception, en vue d'harmoniser les normes et principes de travail dans une optique de libre circulation des hommes et des techniques dans l'Union Européenne. Dans un premier temps, on réalisa des simulations sur un type de maison individuelle d'un style commun au sud de l'Angleterre et à la Normandie (qui conservait toutefois des particularités pour chaque pays). Cette étude – bilingue – financée par le Ministère du logement et l'Ademe, côté français, et par le Department of Environment britannique, comprenait notamment une comparaison des bilans énergétiques et des coûts de construction.
Le résultat de ce travail conduisit la Direction de l'habitat et de la construction à pousser plus avant pour aboutir à une réalisation expérimentale, en demandant au CETE Normandie-Centre de vérifier que les travaux de l'équipe constituée autour d'Antoine Lethelier, architecte, et Gaby Nahmias pouvaient déboucher sur une application pratique avec pour objectif d'accroître de 40 % la performance énergétique des bâtiments, tout en respectant un objectif technico-économique et les règles thermiques en vigueur. Cette équipe décidait ensuite de passer à l'application avec un projet de 54 Logements HLM de Caen-Habitat à implanter dans un nouveau quartier de la capitale Bas-Normande.
Pour accorder son soutien financier à l'opération, la DG XVII demandait aux acteurs du projet de se regrouper avec au moins deux autres pays de l'U.E. C'est ainsi que le programme de Caen (*) fut intégré au groupe EHEN (European Housing Ecologic Network) qui réunit des expériences analogues conduites au Danemark, en Hollande, en Espagne, en Allemagne et en Autriche.
Micro-cogénération et super-isolation
Le concept de base vise à réduire de 50 % la consommation d'énergie primaire par rapport à une construction standard. Il mobilise des techniques de construction assurant une isolation thermique renforcée, avec une chasse impitoyable aux ponts thermiques et une pleine prise en compte des apports solaires, le tout conjugué avec l'utilisation d'un groupe de cogénération intégré à l'immeuble. C'est d'ailleurs cette intégration d'une mirco-unité de cogénération dans un immeuble de taille modeste qui constitue la particularité du projet français.
La façade de l'immeuble est constituée de panneaux sandwich à deux peaux en béton renfermant un isolant continu au droit des planchers et des refends. On a particulièrement soigné le dimensionnent et l'implantation des baies pour optimiser l'apport solaire, régulé en été par des volets roulants à projection qui évitent la surchauffe. Ces baies sont équipées de vitrages à très faible émissivité, à double paroi remplies d'argon.
Par ailleurs, les parties communes de l'immeuble sont équipées d'éclairages basse consommation et l'éclairage extérieur est assuré par des lampadaires autonomes à panneaux photovoltaïques.
L'idée d'intégrer une micro-cogénération dans une telle construction visait au départ à s'approcher au plus près de l'autosuffisance énergétique. Finalement, le concept a évolué (notamment pour respecter la législation française) vers une utilisation plus classique de la cogénération. L'équipement comprend deux groupes Acoroni alimentés au Gaz naturel et donnant une puissance électrique de 15 kW et une puissance récupérée de 39 kW, ainsi que deux chaudières à gaz de 115 kW. L'installation comprend également une production d'eau chaude sanitaire et un circuit de radiateurs régulé en fonction de la température extérieure. Elle est pilotée par un système numérique et comporte un poste de supervision, qui permettra en particulier de collecter de nombreux paramètres fonctionnels avec une grande précision, afin de suivre la performance énergétique par rapport aux objectifs.
Les deux micro-unités de cogénération sont mises en fonctionnement pendant la période tarifaire d'hiver (1er novembre au 31 mars). Quand le chauffage des logements n'absorbe pas la puissance fournie, l'excédent sert à préchauffer un ballon d'eau chaude sanitaire de 5 000 litres pour y porter l'eau à 60 °C. L'électricité fournie par les groupes est revendue à EdF et chaque locataire souscrira de son côté son abonnement habituel auprès du fournisseur d'électricité.
Une première tranche de 15 logements sera livrée à la fin de l'été prochain et le total sera habitable en novembre 2002. On pourra ainsi collecter dès l'hiver prochain des chiffres pratiques sur les gains concrets obtenus par cette construction.
Mais d'ores et déjà, Caen Habitat table sur une réduction de 30 % des charges facturées à ses locataires. C'est d'ailleurs l'un des principaux objectifs de ce programme européen, dont les partenaires se réunissent chaque semestre pour faire le point de leurs travaux : démontrer qu'on peut réaliser des logements sociaux très économes en énergie. On combine alors deux objectifs porteurs d'avenir, en abaissant sensiblement les charges payées par des locataires à revenus modestes et en taillant de manière substantielle dans la consommation d'énergie primaire des logements collectifs.
(*) Coordonné par le BET Archimedes, spécialiste des études de microclimat ayant déjà travaillé à plusieurs projets dans le cadre du programme Thermie.
Article publié dans le supplément technique d’ENERGIE PLUS n°284 du 15 avril 2002
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