TRAIT architects sa

F r a n k N o r r e n b e r g

& P i e r r e S o m e r s

T : +32 (0 )2 537 21 31

w w w . t r a i t - a r c h i t e c t s . e u

ECOLE PASSIVE A BRUXELLES Institut Marie Immaculée Montjoie - Anderlecht

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I. Programme

o niveau 0: • cuisine

• réfectoire

• vestiaires

• sanitaires

o niveau +1: 5 classes

o niveau +2: 5 classes

o niveau +3: local technique

Surface totale: +/- 1500 m2

Photos du site

1ère école passive à Bruxelles

SITUATION

SITUATION

POSER DES ACTES

• Économiques

• Pédagogiques

• Environnementaux

développement durable

Niveau +1

classes

Niveau 0

salle polyvalente

sanitaires

cuisine

CONCEPTION GENERALE

• Superposition des équipements techniques

• Distribution d’eau chaude avec circuit court

• Tracé et encombrement des gaines de ventilation

CONCEPTION GENERALE • Construction compacte (compacité Se/V : 0,44)

• Définition de l’enveloppe thermique et du niveau d’étanchéité à l’air

CONCEPTION ENVELOPPE

• Choix du système constructif:

o intérieur béton

o enveloppe extérieure ossature

bois

• Suppression ou atténuation

des ponts thermiques

• Premières simulations PHPP –

résultat final

ENVELOPPE MUR DE FACADE

COMPOSITION:

Plaque de plâtre

Panneau OSB

TJI/flocons de cellulose

Panneau celit

Vide

Bardage afzélia

Epaisseur totale:

EPAISSEUR:

18 mm

18 mm

300 mm

18 mm

50 mm

16 mm

420 mm

CONDUCTIVITE (W/mK) :

0,250

0,120

0,040

0,055

U= 0,139 W/m2K

ENVELOPPE TOITURE

COMPOSITION:

Panneau acoustique

Vide

Plaque de plâtre

Vide

Isolation cellulose

OSB

Lattage / voligeage

Zinc

Epaisseur totale:

EPAISSEUR:

35 mm

35 mm

18 mm

10 mm

450 mm

18 mm

40 mm

606 mm

CONDUCTIVITE (W/mK) :

0,080

0,067

0,250

0,067

0,040

0,120

U= 0,090 W/m2K

• Choix techniques et atg

• Frein vapeur hygrovariable

ENVELOPPE TOITURE EPDM

COMPOSITION:

Panneau finition

Isolation cellulose

Panneau fibro-ciment

Isolation laine minérale

Epaisseur totale:

EPAISSEUR:

18 mm

250 mm

18 mm

100 mm

386 mm

CONDUCTIVITE (W/mK) :

0,350

0,039

0,230

0,040

U= 0,120 W/m2K

• Détail du gabarit

• Améliorer les détails

ENVELOPPE SOL

COMPOSITION:

Granito

Chape

Chape isolante

Dalle béton armé

Isolation LM

Sable stabilisé

EPAISSEUR:

50 mm

50 mm

60 mm

200 mm

80 mm

100 mm

Total: 54 cm

CONDUCTIVITE (W/mK) :

0,350

0,250

0,021

1,700

0,035

1,000

U= 0,170 W/m2K

ETANCHEITE A L’AIR

Ossature bois insufflée Test Blower Door

• Panneau OSB intérieur et contreventement

• Film frein vapeur hygrovariable

• Installation des techniques sous-toiture

• Recherche des fuites

ELEMENTS CONSTRUCTIFS CHÂSSIS

• Châssis bois ou bois/alu

• Position du châssis et performance de la mise en œuvre

• Vitrage de sécurité et isolant

• Gestion des ouvrants

• Décision de la stratégie d’entretien

Choix du châssis Energie grise Traitement Recyclable Drable Adapté Isolation

Bois résineux (Mélèze,

Douglas…)Feuillus

1 à 2 kwh/t parfois fonction du

traitement

fonction du

traitement

pas pour les

portes

moyen

Bois exotique (afzélia) 180 à 240 kwh/t non réutilisable Oui grandes

sections portes

suivant épaisseur

Aluminium 72.500 kWh/t de finition Oui Oui pas pour les

portes

à coupure

thermique: moyen

PVC 9.500 Kwh/t dans la

composition

Non Non non élevé

Acier 8.000 Kwh/t anti-rouille Oui Oui oui à coupure

thermique: moyen

Bois/alu Oui Oui pas pour les

portes

à coupure

thermique: élevée

Bois/isolant/alu Difficile Oui pas pour les

portes

à coupure

thermique: élevée

• Lumière artificielle

• Puissance installée par m2 de surface plancher pour 500 lux (norme 300 lux)

• Ballast électronique

• Basse luminance

• Qualité de la lumière

• Gestion en fonction : de la présence, de l’apport naturel, appareils dimmables,

contrôle sur horloge

• Éclairage de secours intégré aux appareils « courants »

IMMI - Détail en coupe

Composition du vitrage:

• Triple vitrage

• Verres extérieurs clairs durcis de 4mm

• Intercalaire inox de 16mm / gaz Krypton

• Verres intérieurs durcis de 4mm

• Facteur solaire : 58

• Coefficient thermique : 0,5 W/m2.K

• Poids : 30 kg/m2 (2,1 m2 = 63kg)

• Choix de vitrage

ELEMENTS CONSTRUCTIFS CHÂSSIS

ELEMENTS CONSTRUCTIFS PORTES • Accessibilité aux personnes à mobilité réduite

• Ouvrant vers l’extérieur

• Arrêt de porte / prise au vent

• Quadruple vitrage – double feuilleté

ELEMENTS CONSTRUCTIFS VERRIERES

• Triple vitrage au krypton

• Protection solaire fixe

VENTILATION GROUPE

• Pulsion dans les classes

• Transfert

• Extraction dans les dégagements

• Position en toiture

• Conduits entre groupe et extérieur

VENTILATION PULSION

• Gaine apparente

• En hauteur

• Détection de présence

• Post-chauffe à l’entrée

ELEMENTS TECHNIQUES ECLAIRAGE

ELEMENTS TECHNIQUES STORE

• Automatisation couplée

• Priorité

• Dérogation: interrupteur à clef

ELEMENTS TECHNIQUES ECS

• Capteurs solaires thermiques tubulaires sur le local technique

ELEMENTS TECHNIQUES EAU

• Eau de pluie récoltée

• Filtrée

• Stockée

• Utilisée pour les wc

• Potabilisée pour le réfectoire

• Choix à faire en fonction • de la faible consommation d’énergie à la fabrication

• de l’absence de danger pour la santé

• de la provenance de sources renouvelables

• de la réduction des transports, de l’utilisation de ressources et compétences locales

• de l’adaptation à l’usage du matériaux

• Énergie grise & énergie de consommation

Energie grise fabrication

& transport mise en œuvre

Energie totale

Construction + chauffage

Maison conventionnelle

Maison haute perf. énergétique

274.850 kWh

294.000 kWh

1.152.300 kWh

791.200 kWh

+ 6,96% - 31,34%

MATERIAUX

1. Matériaux structurels

• Ossature intérieure maçonnerie

• Enveloppe extérieure ossature bois

•

Béton

Acier

250-300 kWh/t

3.500 kWh/t

450-500 kWh/m3

63.000 kWh/m3

Bois indigène

Bois exotique

1-2 kWh/t

180-240 kWh/t

100-1000 kWh/m3

200 – 1.500 kWh/m3

2. L’isolation

• Objectif global d’isolation

• Choix d’isolant

• Différents cas à isoler

MATERIAUX

3. L’utilisation du bois

Puits carbone

Aspects conforts (paroi froide, hygrométrie)

FSC

Panneaux OSB, : résineux d’Europe bois FSC

Colles et traitements

Bois de bardage

matériaux bois

MATERIAUX

4. Le cas particulier du PVC

• Les pour et les contre environnementaux.

• Production et pollution

• On le trouve partout dans le bâtiment mais il y a des alternatives:

• Égouttage : PEHD (à souder) ou PP (à emboîter comme le PVC), surcoût

• Châssis : à voir séparément, bois, alu, acier ou combinaison

• Revêtement de sol souple: lino ou caoutchouc. Aspect naturel ou

écologique

• Revêtement de toiture plate: lino ou caoutchouc. Aspect nature ou

écologique

• Câbles électriques : alternative de câble sans halogènes

• Energie grise PP 8.200 kWh/t 7.400 kWh/m3

PEHD 8.200 kWh/t 7.400 kWh/m3

PVC 9.500 kWh/t 13.000 kWh/m3

5. Autres matériaux

MATERIAUX

1. chauffage & ventilation K 45 > basse énergie > standard passif

• Une régulation • Le froid • Le chaud

GESTION

Energie grise Traitement Recyclable Durable Adapté Isolation

Bois résineux (Mélèze,

Douglas…)Feuillus

1 à 2 kwh/t parfois fonction du

traitement

fonction du

traitement

pas pour les

portes

moyen

Bois exotique (afzélia) 180 à 240 kwh/t non réutilisable Oui grandes sections portes

suivant épaisseur

Aluminium 72.500 kWh/t de finition Oui Oui pas pour les portes

à coupure

thermique: moyen

PVC 9.500 Kwh/t dans la composition

Non Non non élevé

Acier 8.000 Kwh/t anti-rouille Oui Oui oui à coupure thermique: moyen

Bois/alu Oui Oui pas pour les portes

à coupure

thermique: élevée

Bois/isolant/alu Difficile Oui pas pour les portes

à coupure

thermique: élevée

2. de l’éclairage

• Complexe de fenêtre • ouverture / fermeture

• isolation / apport solaire

• apport lumineux / protection solaire

• étanchéité à l’air

• Choix du châssis

GESTION

coupe

• Système pare-soleil • Éléments fixes ou mobiles, en fonction de l’orientation et du

degré d’isolation du bâtiment

• L’école est orientée au Sud – Sud Est.

• L’école est au « standard passif »

• La gestion en fonction:

• des écrans permanents ou temporaires ;

• de l'ensoleillement (station météo en toiture) ;

• du besoin de chaleur (sonde dans chaque local).

• couplé au chauffage, à la ventilation, à l’éclairage

artificielle avec dérogation possible

• Type de protection:

• dépassant de toiture

• store mobile : lamelles ou screen

• Choix de vitrage • Combinaison vitrage feuilleté PVB/ vitrage trempé ou durci (PVB

Butyral de Polyvinyle)

• Poids du vitrage, transmission lumineuse

• Isolation du vitrage vitrage double ou triple u< 0,8 wK, (ou

quadruple vitrage)

• Intercalaire alu – inox - PVC

• Composition du vitrage : gaz isolant Argon ou Krypton Kr

• Lumière artificielle • Puissance installée par m2 de surface plancher pour 500 lux

(norme 300 lux)

• Ballast électronique

• Basse luminance

• Qualité de la lumière

• Gestion en fonction : de la présence, de l’apport naturel, appareils

dimmables, contrôle sur horloge

• Éclairage de secours intégré aux appareils « courants »

GESTION

3. de l’eau

L’eau de distribution

• Limitation des besoins

• capacités des réservoirs

• robinets temporisés

L’eau de pluie

• perméablilité du site

• récolte

• utilisation

limite des besoins

résérvoirs des sanitaires

potabilisation de l’eau

mare didactique (suivant type de toiture)

Les eaux usées

• égout public

• réduction des rejets

GESTION

CONCLUSIONS

• Profil de l’utilisateur et gestion

• Synonyme de qualité

• Profil d’occupation et possibilités architecturales

• intérêt économique

TRAIT architects

Frank NORRENBERG

& Pier re SOMERS

Avenue Be l -a i r 34

1 1 8 0 U C C L E

0 2 5 3 7 2 1 3 1

I n f o @ t r a i t -

a r c h i t e c t s . e u

VENTILATION TRANSFERT

• Des classes vers les dégagements

• Intégration dans le mobilier

• Acoustique relatif

• Grille à lames et à treillis

• Sonde de température

VENTILATION REPRISE

• Dans les dégagements

• Inaccessible

• Non visible

CUISINE Cas particuliers

• Production de chaleur

• Production de graisses

• Production de produits corrosifs

• Débit d’air élevé pendant des périodes courtes