Sommaire
La vidéo
Contexte
L’école communale de Wépion a entrepris des travaux de rénovation sur l’ensemble de ses bâtiments :
Source= https://www.le-nid.be/
- La rénovation intérieure de partie dédiée à l’école maternelle
- le remplacement de l’ensemble des châssis (travaux documenté dans cet article)
- l’installation d’un système de ventilation double-flux
- la rénovation des sanitaires.
Le dossier bénéficie d’une subvention partielle du montant de l’investissement via le programme UREBA PWI qui a fait l’objet de l’appel à projet UREBA Exceptionnel 2019.
Situation existante
Comme on peut le constater sur thermographie aérienne réalisée par la Ville de Namur, la couleur bleutée du toit atteste que des travaux d’isolation au niveaux de la toiture ont déjà été réalisés par le passé. Une installation photovoltaïque a également été placée. Pour info, la zone rouge visible l’image ci-dessous et que l’on pourrait supposer mal isolée correspond à la cour de récréation et non à la toiture. Cette zone ne devrait dont pas apparaître de façon colorée car seules les toitures du bâti sont concernées par cette thermographie aérienne.
Dans le prolongement des travaux en toiture déjà réalisés et dans cette logique d’amélioration (thermique) de l’enveloppe, c’est à présent au tour des châssis d’être remplacés. Etant donné que les travaux d’isolation impliquent une prise en compte de l’étanchéité à l’air et qu’ils sont indissociables des travaux relatifs à la ventilation, un autre lot de ce chantier concerne la mise en place d’une ventilation (VMC double flux, lien vers ces travaux).
Source : https://www.le-nid.be/3d.
Dans le prolongement des travaux en toiture déjà réalisés et dans cette logique d’amélioration (thermique) de l’enveloppe, c’est à présent au tour des châssis d’être remplacés. Etant donné que les travaux sur l’enveloppe (remplacement de tous les châssis) impliquent un renforcement de l’étanchéité à l’air, cela induit inévitablement de repenser la ventilation des locaux, un autre lot de ce chantier concerne donc la mise en place d’une ventilation mécanique contrôlée double flux.
Tous les châssis, encore d’origine (construction des bâtiments entre 1961 et 1970), sont remplacés à l’occasion de ces travaux de rénovation. Etant donné que les murs extérieurs de l’école sont principalement composés d’ensembles de châssis (avec alternances parties vitrées et parties opaques), Ces éléments de paroi impactent fortement le confort des usagers au quotidien.
Les anciens châssis ont continuellement un aspect sablé, il y a des « jours » au niveau du raccord avec la façade, présence de courants d’air inconfortables, …
La proportion ( calculer pourcentage ?) de baies vitrées (+- 670 m²) composant le mur est très grande, la conception initiale du bâtiment s’approche d’avantage d’une façade-rideaux que d’un mur classique percé de quelques ouvertures.
De plus, les fenêtres basculantes (celles ouvertes sur les photos ci-contre) ne sont pas du tout adaptées à la fonction du bâtiment : une école ! Ce système d’ouverture est donc banni pour les nouveaux châssis.
Situation projetée
Source = architecte – BEP NAMUR
La rénovation envisagée au niveau de l’enveloppe consiste à remplacer les châssis par de nouveaux, plus performants. Cette rénovation ajoute une touche colorée par rapport au ton bleu uniforme qui a dominé jusqu’à ce jour. A intervalle régulier, un panneau opaque entre deux vitrage se pare de couleur. Hormis cette ponctuation colorée, l’ensemble des châssis est d’une couleur homogène, neutre (gris).
Pour satisfaire les exigences relatives à la subvention UREBA exceptionnel PWI, les travaux au niveau de l’isolation thermique devaient permettre d’atteindre les coefficients globaux de transmission inférieurs ou égaux aux valeurs suivantes :
- Si l’on considère qu’il s’agit d’un mur rideau, les éléments qui composent l’ensemble châssis et vitrage doivent satisfaire la valeur Umax = 2 [W/m²K] et 1,10 [W/m²K] pour la partie vitrage.
- Si l’on considère qu’il s’agit de fenêtres, celles-ci doivent satisfaire la valeur Umax = 1,50 [W/m²K] pour l’ensemble châssis + vitrage et 1,10 [W/m²K] pour la partie vitrage.
Dans ce cas-ci, c’est la seconde option qui est retenue. Etant donné qu’une façade-rideau, au niveau des exigences attendues, est moins performante que de classiques baies vitrées, c’est donc ce deuxième cas avec la « meilleure » valeur U (la plus basse) qui a été retenue, au bénéfice donc du caractère « isolant » du châssis. Cependant, étant donné que la proportion de châssis sur certaines façades est plus grande que la partie « mur », le U moyen du mur sera plus proche de la valeur des châssis (max 1,5 [W/m²K]) que de celle attendue pour un mur mieux isolé (0,24 [W/m²K]) … et qui a donc une valeur U plus faible. Une paroi opaque, assimilée à un châssis, sera généralement plus déperditive qu’une paroi opaque assimilée à un mur ! Cela interroge la conception même d’un bâtiment et les motivations qui président aux choix de conception.
Les valeurs de cet appel à projet Ureba exceptionnel 2019 sont heureusement alignées sur les valeurs réglementaires actuelles de la PEB malgré les longs temps de procédure qui séparent l’appel à projet et la réalisation des travaux. Dans pareille situation, il peut être intéressant d’anticiper le délai des procédures et d’aller au-delà de la réglementation…
Bien que d’aspect homogène, la façade est en réalité composée de nombreux châssis différents. Voici un aperçu du panel
La valeur Umax à atteindre au niveau des fenêtres concerne l’ensemble de la fenêtre, c’est-à-dire la partie vitrage et la partie du profilé et l’intercalaire et la grille de ventilation (si présente) et le panneau de remplissage (si présent).
La procédure générale pour la détermination de la valeur U des fenêtres et des portes est détaillée dans l’Annexe 3 de l’AGW du 15/12/16 [GW -16-2].
Dans l’évaluation de la performance énergétique d’un bâtiment dans le cadre de la PEB, un calcul fenêtre par fenêtre est en principe réalisé, utilisant la formule reprise dans l’encadré ci-dessous:
| Coefficient de transmission thermique des fenêtres et portes, de matériaux et de dimensions standard | |
|---|---|
Dans son paragraphe “9. Coefficient de transmission thermique des composants des fenêtres et des portes”, l’Annexe 3 de l’AGW du 15/12/16 donne le détail du mode de calcul des coefficients de transmission thermique :
ainsi que :
Le coefficient de transmission thermique d’une fenêtre Uw ou d’une porte UD ayant des dimensions connues et pourvue de parties vitrées et/ou de panneaux de remplissage opaques et/ou de grilles de ventilation, est généralement calculé au moyen de la formule suivante : Uw (ou UD) = ( AgUg + Af Uf + ApUp + ArUr + IgΨg + IpΨp) / (Ag + Af + Ap + Ar) où,
Cette équation peut être utilisée pour les fenêtres constituées de plusieurs types de vitrages, encadrements ou panneaux de remplissage. |
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Jean-Marie Hauglustaine et Françy Simon, la fenêtre et la gestion de l’énergie – guide pratique pour les architectes, Editeur RW, édition 2018, p.26
Une approche simplifiée est également autorisée. Pour des fenêtres sans grille de ventilation ni panneau de remplissage, le coefficient se calcule comme suit :
si Ug ≤ Uf , alors : Uw,T = 0,7 Ug + 0,3 Uf + 3 Ψf,g [W/m²K]
si Ug > Uf , alors : Uw,T = 0,8 Ug + 0,2 Uf + 3 Ψf,g [W/m²K]
| Dans le cas de châssis composés d’éléments opaques, la performance énergétique des parties non transparentes n’est pas équivalente à celle d’un mur.
Pour aller plus loin dans le cas de cette rénovation, des réflecteurs peuvent être placés derrière les radiateurs afin de limiter les déperditions directes via ces allèges |
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Le remplacement des châssis a eu lieu pendant les vacances de la Toussaint. Le cahier des charges précisait que ces travaux devaient être réalisés en une seule phase continue et que les croisements entre activité scolaire et activité du chantier étaient exclus. Les périodes de congés scolaires s’imposent donc comme la période idéale pour les chantiers. Pour parvenir à remplacer l’ensemble des châssis en moins de deux semaines afin de ne pas empiéter sur la vie scolaire – ce qui aurait nécessité de “reloger” les usagers, le chantier a mobilisé de nombreuses forces vives travaillant en même temps. Lors de notre visite de chantier, plusieurs dizaines d’ouvriers étaient à pieds d’œuvre ! C’était impressionnant d’imaginer que cette métamorphose en cours serait terminée en quelques jours à peine.
Pose de nouveaux châssis en aluminium pour l’ensemble des façades de l’école.
Des fenêtres à ouvertures d’air réglables de type invisivent sont placées dans les locaux de l’école maternelle ainsi que dans les sanitaires de l’école primaire.
Ces profilés occasionnent une faiblesse thermique dans l’enveloppe et occasionnent des pertes étant donné que l’air a la même température que l’air extérieur. En période de chauffe, ces pertes devront être compensées au plus près (radiateurs placés à proximité) et en période estivale, contrôle manuel possible ?
Il s’agit d’un aérateur auto-réglable acoustique à rupture thermique pour montage au-dessus du châssis, derrière la battée. (pas de déduction de vitrage)
Le clapet autoréglable bascule en cas de légère pression du vent et plie en cas de pression plus forte du vent. |
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Ces profilés occasionnent une faiblesse thermique dans l’enveloppe et génèrent des besoins de chaleur étant donné que l’air entrant à la même température que l’air extérieur. En période de chauffe, ces pertes devront être compensées au plus près (radiateurs placés à proximité). Hormis cet air entrant qui n’est pas préchauffé (mais qui le serait avec une ventilation mécanique double flux avec récupérateur de chaleur) ce système –moins coûteux qu’une VMC- assure l’apport d’air neuf indispensable à une bonne qualité d’air intérieure. Généralement, cette solution pour l’apport d’air neuf est couplée à une extraction mécanique (= système C). Ces aérateurs au-dessus des châssis sont uniquement placés dans la partie de l’école maternelle ainsi que dans les sanitaires. Dans les autres parties de l’école (réfectoire, salle de gymnastique, classes primaires, bureaux), un système de ventilation mécanique double flux est installé. (voir lien article). Il n’est donc pas impossible de démultiplier les systèmes et de combiner différentes solutions.
Le confort d’été est également abordé au travers d’un projet d’aménagement végétalisé des cours de récréation. Le prochain chantier à venir concerne l’aménagement des abords du bâtiment. Tant la cour de l’école maternelle que celle de la cour primaire va être en partie déminéralisée et verdurisée. Les motivations sont multiples pour faire entrer la nature dans l’école. Que ce soit pour que les enfants (re)trouvent un contact avec leur environnement, pour permettre d’organiser des « classes du dehors », pour créer des zones ombragées et limiter la surchauffe à certains endroits de la cour… Une approche pluridisciplinaire de ce projet favorise son appropriation par toutes et tous.
Cette démarche de déminéralisation des cours de récréation à travers des projets de verdurisation est encouragée à travers l’appel à projet « Re-Création » en région bruxelloise et s’inscrit dans la même logique que le projet international des cours « OASIS ». A Namur, de tels projets ont déjà vu le jour dans d’autres écoles de la Ville : Loyers, Court’Echelle, La Plante, Heuvy, Boninne, … Dans une interview, le directeur nous raconte les problèmes de surchauffe rencontrés dans certaines classes fortement exposées. Par forte chaleur, la température a déjà atteint 38 °C dans la classe la plus chaude. Avec l’arrivée des nouveaux châssis et les futures plantations envisagées à proximité, les usagers espèrent que ces problèmes de surchauffe soient atténués, voire solutionnés.
Avant-Projet de végétalisation de la cour de récréation de la section primaire de l’école
Avant -Projet de végétalisation de la cour de récréation de la section maternelle de l’école.
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