15 oct 2014

Mutualiser, mettre en réseau, partager

Interview de Mirco Tardio de l’agence Djuric Tardio Architectes et de Franck Boutté du bureau d’études de conception et ingénierie environnementale Franck Boutté Consultants

Le projet Imbrications est lauréat de la 6ème édition du concours Architecture Bas Carbone d’EDF. En quoi répond-il à la thématique 2013-2014, « transformer la ville » ?

Mirco Tardio : Imbrications est le nom d’un projet portant sur 15 maisons en bois, imbriquées les unes aux autres et à basse émission de carbone, situées dans quatre sites de Gennevillliers. C’est une application d’un concept développé par l’agence Djuric Tardio Architectes, la Densité Eco-Maîtrisée1. Les collectivités territoriales des villes suburbaines cherchent aujourd’hui à mener des opérations de rénovation, tout en retrouvant une identité territoriale. Telle est la démarche de la Ville de Gennevilliers, qui a été à l’origine de cette réflexion, et de la Coopérative d’HLM de la Boucle de la Seine, l’opérateur qui confirme avec ce projet prospectif sa volonté de mener une politique durable d’avant-garde dans la réflexion sur la reconversion de ces territoires. Avec Imbrications, le maître d’ouvrage adhère à notre proposition d’une politique locale de micro-opérations stratégiques, exemplaires et reproductibles, constituant autant de points de départ à la rénovation de zones pavillonnaires vieillissantes en préservant le tissu historique tout en le densifiant.

Lorsque la candidature d’Imbrications a été retenue pour le concours Architecture Bas Carbone d’EDF, nous avons décidé de proposer au bureau d’études de conception et ingénierie environnementale Franck Boutté Consultants et à l’économiste Sletec Ingénierie Lyon de travailler ensemble pour « mettre en musique » ce projet qui cherche par son architecture et ses équipements à optimiser les consommations énergétiques de façon passive tout d’abord et de façon active ensuite. Dans une troisième phase résolument prospective, le projet de « Densité Eco-Maîtrisée » Imbrications devient une « pile urbaine » capable de générer, stocker et gérer l’alimentation en énergie thermique et électrique d’un quartier de quelques dizaines d’habitations. Il se présente ainsi comme une solution pour transformer la ville et décentraliser la gestion énergétique.

Est ce qu’un projet aussi novateur entraîne un surcoût pour l’opérateur ?

Mirco Tardio : Hors prospective bien sûr, notre démarche doit s’inscrire dans un budget global inférieur à 2 000 € HT/m2, garantissant la faisabilité économique de cette première micro-opération. Il n’y a pas de véritable surcoût pour l’opérateur par rapport au coût moyen des opérations menées aujourd’hui en région parisienne parce que le foncier est mieux rentabilisé. L’ilot Sainte-Marie (qui a fait l’objet de notre candidature au concours Architecture Bas Carbone d’EDF) est une des quatre parcelles sur laquelle l’opérateur nous a demandé de mener cette réflexion. Selon l’aménagement que la Ville avait imaginé pour cette parcelle, trois ou quatre logements maximum auraient dû y être réalisés. Le projet Imbrications que nous avons proposé a permis d’augmenter le nombre de logements à six sans toucher aux caractéristiques des pavillons imaginés au départ : entrée individualisée, espaces extérieurs pour chacun, voiture intégrée au logement…

Franck Boutté : Cette performance technico-économique se traduit par différents objectifs. Tout d’abord les émissions de CO2 par les consommations énergétiques (chauffage, eau chaude sanitaire, climatisation, ventilation, auxiliaires) doivent respecter l’exigence de 5 kgCO2/m2/an. Ensuite, et de façon liée, la démarche doit permettre d’investiguer les solutions de mutualisation et d’effacement du réseau pour pallier les problématiques de gestion à grande échelle des multiples points de production d’énergie, phénomène qui s’observe notamment avec la multiplication des sites de production d’énergies renouvelables.

Quel est votre parti-pris architectural ?

Mirco Tardio : La totalité des façades est habillée d’une double peau en polycarbonate ou en verre qui a une fonction de « coussin d’air isolant » l’hiver et de façade ventilée en été. Le surcoût est peu important, les avantages thermiques considérables, et de plus la double peau constitue une protection contre les intempéries, tout en gardant visible la finition du bardage bois. L’autre parti pris architectural est d’organiser l’habitat autour d’espaces bioclimatiques. Ces « jardins d’hiver » orientés au nord seront utilisables une majorité du temps dans l’année. Fermés en hiver, ils deviennent une zone dite « tampon » qui permet de limiter les déperditions de chaleur. En été, ils offrent aux logements une terrasse ouverte sur l’extérieur et limitent l’amplitude thermique à 4,5 °C entre la température la plus basse et la température la plus haute. Cette solution permet tout à la fois de diminuer la facture énergétique de 20 % et de gagner 6 % en surface pour l’espace de vie grâce à la valorisation des orientations nord.

Le principe est de moduler les espaces pour permettre l’adaptabilité des constructions à des programmes différents. Aujourd’hui, le garage est intégré à la maison. Mais il pourra disparaître au profit d’un espace de vie le jour où les familles auront décidé de privilégier des modes de transport alternatifs. Grâce à des configurations anticipées, les changements de destination, d’une maison mono-familiale en appartements par exemple, peuvent être réalisées avec un minimum de travaux, ce qui permet aux familles de rester sur place plus longtemps. Nous avons fait le choix de matériaux de construction durables, comme le bois de culture provenant de forêts éco-certifiées, les isolants naturels performants et les matériaux de montage facile, de préférence préfabriqués en atelier, qui permettent encore un gain d’énergie en raison de leur mode de production, de leur durabilité et de leur recyclabilité.

Et les solutions énergétiques préconisées ?

Franck Boutté : Nous avons opté pour un système performant fonctionnant sur l’air extrait et répondant aux objectifs de performances environnementales en matière d’émission de carbone. Ce système de production thermodynamique type PAC (Pompe à Chaleur) permet de diminuer le poste énergétique de chauffage avec un COP (coefficient de performance) supérieur à 3 sur toute l’année. Il offre un gain de 34 % sur la facture énergétique par rapport à une solution gaz classique et permet d’atteindre 1,27 kgCO2/m2/an.

Pour aller au bout de cette démarche, la toiture est utilisée comme support pour 36 m2 de panneaux solaires thermiques. L’eau chaude sanitaire est produite en mode décentralisé pour les six maisons accolées qui composent le projet. Spécificité à noter, les bâtiments « bien nés » dont la toiture est orientée majoritairement au sud produisent pour les « mal nés » qui ont un potentiel moins riche en termes d’exposition aux rayons du soleil. Cette production solaire permet un léger gain en carbone : le projet atteint ainsi un niveau de 1,1 kgCO2/m2/an pour l’objectif du concours Architecture Bas Carbone d’EDF fixé à de 5 kgCO2/m2/an, soit un projet cinq fois plus sobre en carbone que l’exigence fixée par EDF et un niveau atteint qui place le projet très près de la neutralité en termes d’émission de CO2.

Au-delà, dans une réflexion prospective, il est envisagé d’étendre la surface de panneaux solaires thermiques à 450 m2 de façon à pouvoir couvrir les besoins en eau chaude sanitaire de 69 maisons alentour. Cette mise en réseau à l’échelle du quartier s’inscrit dans une recherche de mutualisation et de solidarité énergétique entre les bâtiments neufs et les tissus existants, perspective très prometteuse en termes d’efficacité énergétique et de sobriété en carbone à l’échelle territoriale.

Cette réflexion prospective est poussée jusqu’au stockage local de l’énergie ?

Franck Boutté : La logique de mise en réseau interroge l’adéquation de la demande et de l’approvisionnement en électricité. Dans le cadre du concours Architecture Bas Carbone d’EDF, l’idée développée est de dire que, si la production d’énergie renouvelable est décentralisée, alors sa gestion doit l’être également. L’autonomie complète n’est pas un leitmotiv absolu mais le projet doit avoir la capacité de s’effacer du réseau. C’est pourquoi un système de stockage de l’énergie électrique par batterie au vanadium a été proposé pour permettre de stocker l’électricité en période creuse et la restituer en période de pic de consommation. Un tel système permettrait une économie de 5 à 10 % sur la facture énergétique. Dès lors, le projet joue le rôle de régulateur du réseau électrique permettant de contribuer à lisser les pics de consommation en s’effaçant du réseau en période critique.

En poursuivant la logique de la mise en réseau élargie à l’échelle du quartier, le projet peut offrir une capacité de stockage étendue aux 69 maisons alentour. Le projet joue alors le rôle d’une véritable « pile urbaine » capable de construire sa propre régulation énergétique, mais aussi celle de son quartier. Il s’intègre dans le tissu urbain existant et le revalorise par ses capacités énergétiques, mais surtout par ses capacités de mutualisation et de partage.Dans le périmètre élargi à l’échelle du quartier, les gains réalisés rendent alors le projet largement positif en carbone2. Cette approche s’inscrit dans le développement de la future réglementation thermique RBR20203 qui, au-delà des indicateurs d’enveloppe définis aujourd’hui par le Bbio4 (Besoin Bioclimatique) et de consommation définis par le Cep5 (Coefficient de performance), devrait mettre en avant la valeur carbone et, on l’espère, promouvoir les stratégies de mise en réseau, de mutualisation et de partage énergétique à l’échelle des ilots et des quartiers.

Quelle est la prochaine étape ?

Mirco Tardio : C’est de rechercher des partenariats pour développer le volet prospectif, le stockage de l’énergie. Objectif : faire de l’ilôt Sainte-Marie de Gennevilliers un site pilote pour une première expérimentation de stockage de l’énergie à l’échelle locale en région parisienne.

Une densification maîtrisée et adaptée : La « Densité Eco-maîtrisée »

La réponse la plus creusée aux problématiques d’hyper urbanité, de migration vers les villes et de carence du foncier a longtemps été la densité des centres-villes, et aujourd’hui celle des périphéries. Il existe pourtant d’autres solutions. A contre-courant de la pensée dominante en matière de densification, il est possible de trouver des solutions durables à partir de l’architecture à petite échelle, sans évacuer la réflexion sur l’habitat individuel. La densité ainsi envisagée permet une réinterprétation du territoire à court terme en vue d’une revitalisation énergétique, sociale, économique et urbaine profonde à long terme.

Une dizaine d’opérations de maisons de ville éco-durables réalisées en bois pour des particuliers ont servi de laboratoire pour développer des solutions innovantes, à la fois sur la réinterprétation du territoire et sur la production, la consommation et le stockage de l’énergie. Les données récoltées constituent une base pour imaginer la ville de demain et d’après-demain. Le manque de surface, l’affaiblissement du modèle économique en partie lié à la toxicité des crédits, la nécessité de maîtriser la consommation d’énergie sont autant de contraintes qui ont finalement permis d’orienter la recherche vers des solutions et des compromis exprimant le mieux les synergies de l’habitat, de la ville et de l’énergie durable. Respecter le territoire existant est fondamental. Les projets doivent être vecteurs de spécificités urbaines et architecturales, ils doivent fonctionner comme des épicentres de la sensibilisation sociale au développement durable et à la « Densité Eco-maîtrisée ».

La « Densité Eco-maîtrisée » est un concept d’investissement des zones suburbaines qui met l’accent sur le respect du patrimoine urbain et architectural tout en le densifiant et en optimisant les énergies. Des principes architecturaux d’imbrications et de revalorisation de l’existant, prenant en compte les énergies grises et les énergies locales, sont couplés à la production intelligente et au stockage d’énergie renouvelable in-situ. L’occupation intelligente du foncier disponible et la création de services et équipements localisés complètent alors la densification maîtrisée et adaptée.

Cette position prend le contre-pied du concept schizophrénique d’anti-étalement urbain, qui a mené à une congestion et à l’asphyxie aussi bien du territoire que des personnes. En plus d’éviter les effets pervers de la sur-densification, la « Densité Eco-maîtrisée » se pose en alternative à l’abnégation identitaire des villes et des quartiers limitrophes des hyper-centres, énergivores à tous les sens du terme. Elle compose des éléments pour un smartgrid suburbain, adapté, nouveau Plan Local d’Urbanisme Durable pour un territoire spécifique et identitaire qui refuse d’être englouti par la ville « capitale ».

1 Pour en savoir plus sur le concept de Densité Eco-Maîtrisée
2 La notion de carbone positif indique que le projet par son architecture et ses systèmes énergétiques compense plus d’émissions carbone qu’il n’en produit. Ici le lissage de la demande électrique combinée à la mise en réseau de l’eau chaude sanitaire produite pour 69 maisons permet de compenser plus de C02 que le projet n’en émet.

Haut de page