Création juillet 2014.
Mise en page, Sylvie

Description du bâtiment

Situé dans le parc industriel de Nivelles Nord, cet immeuble de 3 500 m² appelé « Écoffice » s’inscrit dans un projet de recherche soutenu par la Région wallonne et visant à optimaliser les techniques de construction.
L’objectif de ce projet de recherche est la réalisation d’un projet pilote de bâtiment tertiaire passif dont le coût de la construction ne dépasserait pas celui de bureaux normaux.
Le projet est certifié « maison passive » et « Breeam ».

Stratégie énergétique et technique

Une description complète du projet est donnée sur le site www.ecoffice-building.be. Les principales mesures sont une isolation et étanchéité thermique conforme au standard maison passive : Umur = 0.17 W/m²K, triples vitrages Ug = 0.6 W/m²K etc. L’inertie thermique est valorisée par le choix de faux plafonds partiels sous forme d’ilots. Des protections solaires extérieures automatisées de type lamelles permettent le compromis entre lumière naturelle et protection face aux surchauffes. Notons également une installation d’éclairage artificiel particulièrement performante, puisqu’elle respecte les normes d’éclairement avec une puissance moyenne installée de seulement 6 W/m² dans les open spaces et 8 W/m² dans les bureaux individuels.
Au niveau des techniques, les choix principaux sont un découplage du chauffage et de la ventilation mécanique, un découplage des réseaux de ventilation des espaces de bureau et de réunion et un surdimensionnement des réseaux de ventilation hygiénique pour permettre le rafraichissement. Plus en détail :
  • Le chauffage des 3 500 m² est assuré par une chaudière gaz à condensation de 100 kW alimentant des convecteurs en façade et une batterie de chauffe pour l’air neuf. Une courbe de chauffe règle la température de départ de la chaudière et des différents circuits par étage et demi plateau. Des vannes thermostatiques permettent l’adaptation locale. L’objectif est d’amener une neutralisation de l’air pulsé et un réglage fin par les convecteurs locaux.
  • La ventilation hygiénique est assurée par un réseau mécanique équilibré avec récupération de chaleur sensible et latente par une roue hygroscopique. Un bypass est prévu si le bâtiment n’est pas en demande de chaleur. Une batterie de préchauffage participe au chauffage. La reprise d’air se fait au travers du faux plafond, utilisé comme plénum pour limiter les pertes de charge.
  • Deux réseaux de ventilation sont prévus, l’un pour les espaces du bureau, l’autre pour ceux de réunion. Ce découplage facilite la gestion des débits et régule la température en fonction d’horaire et de besoins spécifiques à des différents locaux. Les deux réseaux sont surdimensionnés par rapport aux stricts besoins hygiéniques : d’un facteur 2 pour les bureaux et 4 dans les salles de réunion. Ce surdimensionnement permet une augmentation des débits d’air et le rafraîchissement en été, et un fonctionnement à faible perte de charge, et donc faible consommation d’énergie, en hiver, grâce à une régulation à pression.
  • Une machine frigorifique à compression alimente des batteries de refroidissement au niveau des groupes de pulsion. En été, la gestion privilégie la modulation de la température de pulsion d’air sur l’augmentation du débit, pour éviter la surconsommation des ventilateurs.

Évaluation par les occupants

Comme tout bâtiment, Écoffice subit une période de rodage dans les premiers mois d’utilisation. Les principales plaintes des occupants concernaient :

  • l’ergonomie des éléments de contrôle des stores et luminaires ;
  • des plaintes locales de courant d’air venant du réseau de ventilation, liées au dysfonctionnement d’une boite VAV ;
  • une impression d’air confiné le matin, liée à un horaire d’enclenchement trop tardif de la ventilation hygiénique ;
  • une impression de trop grande chaleur en été, non pas du fait d’une surchauffe due au soleil ou aux gains internes, mais à l’arrivée des occupants le matin, du fait d’une absence de free cooling la nuit. L’installation de ventilation ne remplissait pas son rôle de décharge nocturne de la chaleur, pour des raisons de zones mortes trop réduites et d’empiètement de différentes consignes au niveau de la régulation.

Globalement, les premiers mois montrent que la volonté de conserver des techniques simples, mais optimisées a entraîné une complication des aspects liés à la gestion. Trop de consignes, de courbes glissantes, de règles parallèles ont rendu la compréhension du comportement réel du bâtiment complexe, et les ajustements délicats. Une fois ces ajustements réalisés par contre, le bâtiment présentant un comportement proche des attentes des concepteurs, tant pour la consommation d’énergie que pour le confort thermique.

Monitorings

Les performances sont publiées sur le site du projet  www.ecoffice-building.be.
A la fin de l’année 2014 les relevés pour la période du 01 avril 2013 au 30 septembre 2014 ont été comparés avec les résultats des modèles de calcul ENERGY PLUS, PHPP et PEB.
  • En ce qui concerne les besoins nets de chaleur, l’écart entre la réalité constatée (corrigée en fonction des degrés-jours) et le modèle théorique PHPP n’est que de 5 %.
  • Les consommations d’eau chaude sont faibles et constantes en toutes saisons. Elles représentent 3.5 % des demandes totales de chaleur.
  • La différence entre la demande des différents postes et la quantité de chaleur fournie par la chaudière est de 9 %. Cette quantité représente les pertes de distribution.
  • La plus grande partie (87%) de la chaleur dédiée au chauffage des locaux est amenée au niveau des convecteurs, le solde au niveau des groupes de pulsion. La demande de chaleur est linéairement corrélée aux degrés-jours.

    Demande en énergie des différents postes

  • La consommation des ventilateurs est conforme aux hypothèses faites lors de la construction du modèle ENERGY PLUS. La ventilation des bureaux augmente en été à cause du fonctionnement « free cooling ». La consommation électrique augmente entre 2013 et 2014. Cette dérive est probablement due à un encrassement des filtres compensé par une augmentation de la vitesse des ventilateurs. Entre avril 2013 et mars 2014 (12 mois) la consommation totale a été de 3.65 kWh/m²an contre une consommation attendue de 3 kWh/m²an.
  • La consommation électrique liée à l’éclairage artificiel est de 9 kWh/m²an. Elle suit un profil saisonnier cohérent avec les simulations. La distribution est stable entre les circuits. La consommation est influencée par une occupation incomplète du bâtiment et par des variations dans la durée d’utilisation (weekend).
  • Les températures mesurées aux bouches de reprise sont conformes aux attentes sauf dans certains locaux pour les températures moyennes glissantes extérieures les plus basses. Dans ces locaux on constate une tendance vers des températures trop basses en hiver. Aucun dépassement à la hausse n’a été constaté au-delà de la zone de confort I. Cela n’exclut pas la possibilité d’inconforts locaux.

Intervenants

Ce projet a associé différents partenaires disposant chacun de connaissances et de compétences spécifiques. Le projet Écoffice implique la mise en commun de l’expertise de chacun de ces intervenants. Les différents partenaires du projet sont :

  • Thomas & Piron S.A.
  • Bureau d’architecture A2M sprl
  • Centre Scientifique et Technique de la Construction
  • Architecture & Climat de l’Université catholique de Louvain
  • Cofely Services S.A., groupe Suez
  • Holcim (Belgique) S.A.