Dans le cas d’une rénovation complète de votre école, plusieurs solutions sont envisageables pour réaliser les travaux. Cet article vous présentera ces différents scénarios et vous guidera dans une démarche afin de fixer les objectifs de votre projet de rénovation en accord avec la démarche zéro-carbone.  

Comme mentionné, plusieurs scénarios sont possibles afin de réaliser la rénovation complète de votre bâtiment.  

  1. Le contrat de performance énergétique (CPE) [site Rénover mon école].
  2. L’école possède un gestionnaire technique qui connait le bâtiment, son fonctionnement et ses faiblesses. Dans ce cas, si les travaux à mener sont clairs, il n’est peut-être pas nécessaire de passer par une étude. Le gestionnaire technique fixe des objectifs performanciels concrets à atteindre dans le marché[1]https://www.renovermonecole.be/fr/objectifs-environnement/limiter-impacts-consommation-denergie/contrat-performance-energetique.  
  3. Un PO décide de rénover son école dans une démarche zéro-carbone. N’ayant pas les connaissances et les moyens suffisants pour mener le projet seul, ils établissent une stratégie afin de définir les objectifs de la rénovation. Cette étape nécessite de passer par un bureau d’architecture et/ou de préférence un bureau d’étude spécialisé qui analysera la situation en détails afin de mieux cibler les améliorations nécessaires. Une fois l’étude réalisée, l’école fixe alors ses attentes en décrivant les travaux de rénovation à mener.   

Avant toute chose, il est primordial de préciser votre définition et votre vision d’un bâtiment zéro-carbone. Sans cela, il est compliqué d’établir des objectifs à atteindre dans le projet.  

Périmètre  

La vision générale du bâtiment zéro-carbone prônée dans ce dossier identifie quatre priorités qui correspondent à quatre axes de réflexion sur lesquels il est nécessaire de se pencher avant de fixer les objectifs pour une rénovation zéro-carbone pertinente.  

1.Qualité de l’air  

  • Respecter les débits et normes réglementaires dans les locaux pour favoriser une qualité de l’air optimale et un environnement intérieur sain.

2. Enveloppe  

  • Limiter les pertes afin de réduire la demande en énergie de chauffage et limiter la surchauffe afin d’éviter une demande en refroidissement.  
  • Observer les émissions de carbone intrinsèques aux matériaux et tendre vers leur diminution.  
  • Avoir une approche multi-usage à long terme, en réfléchissant au projet jusqu’à sa fin de vie.

3. Electricité  

  • Réduire au plus possible le talon de consommation de l’école.  
  • Diminuer la part importante de consommation électrique liée à l’éclairage en optant pour des lampes LED.  
  • Encourager la production d’électricité par des sources d’énergie renouvelables.  

4. Chauffage  

  • Analyser les besoins en chaleur des occupants et mettre en place des stratégies afin de maintenir une ambiance intérieure stable (avec si nécessaire des compensations individuelles par des démarches Slowheat). 
  • Compenser les besoins thermiques résiduels avec une production renouvelable.  

En conséquence, tout projet de rénovation doit porter simultanément sur (au moins) ces quatre volets pour s’assurer une qualité globale et une cohérence d’ensemble. Si au niveau des travaux ils peuvent faire l’objet de lots différents, il est par contre indispensable qu’au niveau des études ils soient intégrés dans une démarche globale qui détermine comment atteindre les objectifs visés. 

Objectifs  

Peu importe le scénario dans lequel se trouve l’école pour les travaux, il est toujours nécessaire de fixer au départ des objectifs clairs à atteindre qui guideront le marché et les propositions imaginées par les bureaux d’étude.  

Dans le cahier des charges décrivant le marché, il est possible de formuler les objectifs à atteindre de 2 manières différentes :  

  • Objectif performanciel : si vous vous adressez à un bureau d’étude spécialisé, il est possible de chiffrer les objectifs recherchés en se référant aux normes en vigueur pour les différents types d’ouvrage envisagés.  
  • Objectif descriptif : pour certaines choses, il sera préférable de se limiter à une description théorique précise des solutions imaginées.  

Les objectifs choisis et leur formulation dépendent de l’approche dans laquelle on se place. Sur base de tous les éléments présentés dans de dossier, nous voyons deux voies possibles pour une rénovation zéro-carbone :  l’approche énergétique classique actuelle (généraliste), en excluant certaines technologies, et celle visant une modification plus profonde de l’approche énergétique. 

Dans le cadre d’une approche “généraliste” :  

 Les exigences principales à mettre en avant dans cette approche de la rénovation zéro-carbone sont les suivantes :  

  • Abandonner l’utilisation d’énergies fossiles pour s’orienter vers des sources de production renouvelables, locale (biomasse) ou non (par l’électrification du chauffage).  
  • Viser l’impact environnemental le plus faible possible pour toutes les nouvelles matières mises en œuvre dans le projet. 

Concrètement, les objectifs à documenter par les bureaux d’étude peuvent être :  

Indicateurs  Objectifs « + » 
Ventilation et qualité de l’air  Objectif performanciel 

  • Preuve du respect dans les classes des débits réglementaires de 32m³/h par personne pour ne pas dépasser le seuil critique des 900 PPM dans les locaux de cours.  

  
Objectif descriptif  

  • Systématisation de l’utilisation de systèmes de ventilation double flux décentralisés dans les locaux les plus utilisés dans le cas où l’installation d’un système centralisé n’est pas possible par manque de place.  
  • Régulation efficace, sur base d’un horaire local par local avec une modulation du débit selon le taux de CO² par classe.  

  
Performance de l’enveloppe  Objectifs performanciels  

  • Respecter les Umax réglementaires.  
  • Documenter l’impact environnemental et l’ACV de toutes les nouvelles parois mises en œuvre.     
Objectifs descriptifs  

  • Limitation des déperditions de chaleur par transmission et infiltrations par un travail efficace sur l’étanchéité et l’isolation de l’enveloppe.  
  • Systématisation de l’isolation par l’intérieur si cela n’est pas possible par l’extérieur. 
  • Utilisation systématique de matériaux à l’empreinte carbone la plus faible possible. 
  • Favoriser autant que possible les matériaux biosourcés.
Systèmes de chauffe  Objectifs performanciels  

/  
Objectif descriptif :  

  • Exclusion des solutions de chauffage au gaz et au mazout.  
  • Exclusion des solutions de chauffage biomasse, sauf si le pouvoir organisateur de l’école est en mesure d’assurer un approvisionnement suffisant en combustible.  
  • Systématisation de l’utilisation de pompes à chaleur dans le cas d’une électrification du chauffage.  
Confort d’été  Objectif performanciel  

  • Prouver par simulation thermique dynamique la capacité de locaux représentatifs à assurer une température intérieure opérative confortable au sens de la norme EN15251 – Annexe 1 (free running buildings).  
Objectif descriptif  

  • Systématisation des protections solaires mobiles extérieures (gestion thermique) et intérieures (gestion lumineuse), avec un contrôle manuel.  
  • Favoriser une grande inertie du bâtiment, grâce à un choix judicieux des matériaux de construction.
  • Systématisation des pratiques de ventilation nocturne dans le bâtiment en cas de fortes chaleurs.
Eclairage  Objectifs performanciels 
Objectif descriptif  

  • Exclusion de toute technologie de lampe autre que les LED. 
  • Systématisation de la modulation de l’éclairage en fonction de la lumière naturelle et de la détection de présence. 
Système électrique  Objectif performanciel  

/   
Objectif descriptif  

  • Division du système électrique en plusieurs circuits qui, outre la logique “spatiale”, intègre la division entre les types d’usages. Installation d’interrupteurs horaire sur chaque circuit du tableau électrique.  
  • Installation de technologies intelligentes (compteurs, prises de courant…) 
Energies renouvelables  Objectif performanciel 

/
Objectif descriptif  

  • Maximisation des surfaces de productions pour panneaux photovoltaïques (ou autre SER) afin de produire la plus grande part des besoins électriques de l’école.
  • Favoriser l’intégration de l’école dans une communauté d’énergie renouvelable à échelle locale.
Systèmes de gestion  Objectif performanciel  

/   
Objectif descriptif  

  • Favoriser la simplicité des équipements de gestion tant pour les occupants que pour les gestionnaires techniques par une gestion centralisée pour les besoins fixes et normalisés (ex. électricité) et gestion décentralisée par local pour les besoins fluctuants (dans le temps et dans l’espace = ventilation, éclairage…).
Programmation architecturale  De manière générale, réfléchir à une programmation circulaire avec une vision sur plusieurs cycles de vie du bâti. Alternativement, choisir ou adapter le programme imaginé en fonction de la richesse spatiale du bâti existant. 

Les objectifs précis de programmation varient selon la situation particulière de chaque projet.  

Dans le cadre d’une approche “plus originale” :  

Les exigences principales à mettre en avant dans ce projet de rénovation zéro-carbone sont les suivants :  

  • Limiter considérablement les besoins de chaleur de l’école et ne concevoir l’apport de chaleur que comme un appoint, le bâtiment et les usages étant adaptés pour maintenir le bien être “passivement” le plus longtemps possible.
  • Viser l’impact environnemental le plus faible possible pour toutes les nouvelles matières mises en œuvre dans le projet. 

 Concrètement, les objectifs à documenter par les bureaux d’étude peuvent être :  

Indicateurs  Objectifs « +++ » 
Ventilation et qualité de l’air  Objectif performanciel 

  • Idem que l’approche classique
Objectif descriptif  

  • Systématisation de l’utilisation de systèmes de ventilation centralisés ou décentralisés double flux munis de batteries de chauffe et de by-pass afin afin de combler les besoins thermiques ponctuels dans les classes.  
  • Régulation efficace, sur base d’un horaire local par local avec une modulation du débit selon le taux de CO² par classe. 
Performance de l’enveloppe  Objectifs performanciels  

  • Viser pour les parois opaques en contact avec l’extérieur un U < 0,15W/m²K. 
  • Viser pour les fenêtres un niveau U < 1 W/m²K  
  • Pour tout autre paroi, viser à respecter les Umax réglementaires.  
  • Preuve par calcul de dimensionnement que les parois sont telles que la puissance de chauffe (hors relance) du local peut être assurée par le système de ventilation hygiénique.  
Objectifs descriptifs  

  • Idem que l’approche classique 
Systèmes de chauffe  Objectifs performanciels 

/  
Objectif descriptif :  

  • Apport de chaleur sur l’air hygiénique, sans surdimensionnement du débit, avec gestion par thermostat local par local.  
  • Présence dans les locaux d’équipements de correction localisés avec gestion manuelle. 
Confort d’été  Idem que l’approche classique 
Eclairage  Idem que l’approche classique  
Système électrique  Idem que l’approche classique  
Energies renouvelables  Idem que l’approche classique 
Systèmes de gestion  Idem que l’approche classique 
Programmation architecturale  Idem que l’approche classique 

Propositions  

Il est toujours intéressant d’exiger plusieurs propositions afin de pouvoir comparer les résultats. Nous suggérons les quatre propositions suivantes :  

  • Une proposition visant simplement à respecter à la lettre la réglementation en vigueur actuellement.  
  • Une proposition la plus proche du zéro-carbone possible.
  • Une hypothèse avec un changement d’affectation de locaux.  
  • Une proposition liée aux spécificités propres au bâtiment en question.  

Les propositions pourront alors être comparées selon leur respect plus ou moins fort de la démarche “zéro carbone”. Attribuez des points supplémentaires aux propositions les moins émettrices en carbone.  

Sources[+]