Le projet de réhabilitation du groupe scolaire d'Estienne d'Orves vise à améliorer la performance énergétique, réaménager les espaces extérieurs, et mettre en place des éco-gestes, tout en respectant les normes réglementaires. Une étude comparative des matériaux et des solutions techniques a été réalisée, avec un accent sur l'efficacité énergétique et le confort des utilisateurs. Le projet se divise en trois parties distinctes, avec un coût des travaux estimé à 3,4 millions d'euros et une rentabilité prévue sur 20 ans grâce aux économies d'énergie.

1. Présentation finale
Groupe Scolaire d’Estienne d’Orves
Noisy-le-Sec
Alejandro AROCHA
Laura CAENEN
Aymeric CLERY
Bertrand DUPREY
Ninon LAMARQUE
Projet EcoConception
14 février 2013
MS CHD 13
1

2. Préambule – Objectifs  Améliorer la performance
énergétique du bâtiment
 Réaménager la ruelle
 Mettre en place des éco-
gestes
 Revaloriser les façades
 Anticiper et intégrer les
échéances
réglementaires.
 Améliorer le
fonctionnement du
réfectoire et des entrées
2

3. Préambule – Notre démarche
 Étude comparative des solutions techniques et des matériaux
3
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
Ouate de cellulose
Conductivité thermique λ
Facteurde
résistance àla
vapeur d'eau
Energie grise BilanCarbone
Conductivité thermique λ
Facteurde
résistance àla
vapeur d'eau
Energie grise BilanCarbone
Cout

4. Préambule – Notre démarche
 Étude comparative des solutions techniques et des matériaux
 Méthode des DJU
4

5. Préambule – Notre démarche
 Étude comparative des solutions techniques et des matériaux
 Méthode des DJU
 Simulation thermique dynamique – COMFIE/Pleiades
5

6. Préambule – Notre démarche
 Étude comparative des solutions techniques et des matériaux
 Méthode des DJU
 Simulation thermique dynamique – COMFIE/Pleiades
 Dialux
6

7. Préambule – Notre démarche
 Étude comparative des solutions techniques et des
matériaux
 Méthode des DJU
 Simulation thermique dynamique – COMFIE/Pleiades
 Dialux
 CAO
 Excel
7
0 €
100 000 €
200 000 €
300 000 €
400 000 €
500 000 €
600 000 €
700 000 €
800 000 €
900 000 €
Cuisine
Réfectoire
Constructionmat.
Démolition
Etanchéité
Façade
Menuiserie
CVC
Accessibilité
Platrerie
Peinture
CFO-CFA
Plomberie
GTB
Paysagiste

8. Préambule – Notre démarche
 Étude comparative des solutions techniques et des matériaux
 Calcul de coût global et
phasage
 Méthode des DJU
 Simulation thermique dynamique – COMFIE/Pleiades
 Dialux
 CAO
 Excel
8

9. Préambule – Notre démarche
 Étude comparative des solutions techniques et des matériaux
 Calcul de coût global et
phasage
 Méthode des DJU
 Simulation thermique dynamique – COMFIE/Pleiades
 Dialux
 CAO
 Excel
9
 Label Eco-Ecole

10. Décomposition du projet en 3 parties
2. Rénovation lourde
Maternelle
3. Aménagements extérieurs
1. Rénovation élémentaire
10

11. Rénovation Élémentaire : Fonctionnalités
11
 Modifications des
fonctionnalités, Entrée,
Réfectoire, Cuisine,
Administration
 Ascenseur
 Fermeture préau

12. 12
0
2
4
6
8
10
Liège
Conductivité thermique λ
Facteurde
résistance àla
vapeur d'eau
BilanCarboneEnergie grise
Cout
Parois Opaques - Choix des isolants
Paille, Laine de lin, Fibre de chanvre, Laine de verre,
Laine de roche, XPE, XPS
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
Ouate de cellulose
Conductivité thermique λ
Facteurde
résistance àla
vapeur d'eau
Energie grise BilanCarbone
Conductivité thermique λ
Facteurde
résistance àla
vapeur d'eau
Energie grise BilanCarbone
Cout
 Fibre de bois
 ITE
 Bon compromis
performances thermiques,
environnementales/cout,
valorisation en fin de vie
 Panneaux
 Ouate de cellulose
 Maternelle (Ossature
bois)
 Vrac
 Insufflation facilitée en
neuf
 Liège
 Toitures
 Imputrescible,
incompressible
0
2
4
6
8
10
Fibre de bois
Conductivité thermique λ
Facteurde
résistance àla
vapeur d'eau
Energie grise BilanCarbone
Cout

13. 13
Parois Opaques - Bardage bois
 Bardage à lames horizontales: esthétique et bonne
ventilation
 Essences locales:
Douglas ou Mélèze?
 Douglas: Espèce de reboisement en France, locale,
adaptée au climat parisien

14. Parois Opaques - ITE + Bardage
14
Bardage Bois
Ventilation Bardage
Pare-Pluie
Fibre de Bois
Ossature Bois
Béton
Liège
+ Membrane d'étanchéité en EPDM
Rparoi = 3,6 m2.K/W Rtoiture = 6 m2.K/W

15. Parois Vitrées - Menuiseries
 Choix : Type mixte Bois Aluminium
 Avantages des deux matériaux
 Le bois nécessite beaucoup d’entretien
 Nouvelles fenêtres avec trois ventaux
 Augmenter la surface vitrée
15

16.  Choix : Brises soleils amovibles et repliables côté
cour
 Confort d’été
 Réglage manuel
 Notion de confort subjective
 Mise en place de stores pour la façade côté rue
Parois Vitrées - Protections solaires
16

17. 17
Parois Vitrées - Confort d’été et intersaison
- Simulation thermique dynamique
- Confort thermique selon modèle de
Givoni
- Etude des salles élémentaires selon les 3
orientations
Caractéristiques
vitrage
Occultations Ventilation Confort
thermique
- Facteur solaire
: 27,8%
- Transmission
lumineuse :
45%
- BSO à lame de
15cm espacé
de 30cm et à
10cm du vitrage
- VMC DF :
3vol/h
- VNN : 3vol/h
(ouverture
mono-exposée)
- Scénario du 4
juin au 23
septembre
- DH26
- Taux d’inconfort
<3%
- Modèle de
Givoni
Mise en place de
brasseurs d’air
- Pour le couloir exposé nord et nord-est, des
stores intérieurs suffisent

18. 18
Parois Vitrées - Confort d’été et intersaison
- Simulation thermique dynamique
- Confort thermique selon modèle de
Givoni
- Etude des salles élémentaires selon les 3
orientations
Par menuiserie
dT A(m²) Ai(m²)
%
ouverture
1 2,02 2,02 14%
1,5 1,65 1,65 12%
2 1,43 1,43 10%
2,5 1,28 1,28 9%
3 1,17 1,17 8%
3,5 1,08 1,08 8%
4 1,01 1,01 7%
4,5 0,95 0,95 7%
5 0,90 0,90 6%
- Pour le couloir exposé nord et nord-est, des
stores intérieurs suffisent

19. 19
Parois Vitrées - Confort d’été et intersaison
- Simulation thermique dynamique
- Confort thermique selon modèle de
Givoni
- Etude des salles élémentaires selon les 3
orientations
- Pour le couloir exposé nord et nord-est, des
stores intérieurs suffisent

20. 20
Parois Vitrées - Rénovation de l'école élémentaire
FLJ : 2,55
Calcul du Facteur Lumière Jour : DIALUX
Objectif : Entre 2,5 et 4
=> Eclairage naturel : 60 %
Rho : Facteur de réflexion

21. 21
Ventilation
Réglementation actuelle (1982) : 15m3/h/enfant
25 m3/h/enfant 650 m3/h/classe
Total Groupe scolaire ~20 000 m3/h
VMC double flux:
- Qualité de l'air
- Moins de pertes énergétiques
Prévoir un contrat de maintenance
2 systèmes différents: R+1/R+2, RDC

22. Ventilation
RDC
Classique
Débit: 12 000 m3/h
Sonde CO2
Coût ~100 000 €
R+1 et R+2
Système indépendant: un/classe
Simplicité de mise en œuvre
Débit max 700 m3/h
Sonde CO2
Coût ~15 000 €/classe
Pour 20 classes ~300 000 €
22

23. Rénovation maternelle - Fonctionnalités
 6 salles des cours ~ 58m2
 Toilettes x3
 Bureaux salle des professeurs
 Gardien
 Psychomotricité
 Espace Distribution Climatique
 Préau
23
 Ruelle
 Espace
Distribution
Climatique

24. Espace de distribution climatique -
Maternelle
Lumière naturelle, ouverture sur la cour
 Double problématique: Confort d’été/Luminosité suffisante
 Simulations COMFIE Pléiades et Dialux24

25. Espace de distribution climatique -
Maternelle
Espace Distribution Climatique
Apports solaires Hiver
Éclairage naturel
Qualité architecturale
Effet cheminée – Tirage Thermique
Toiture végétalisée
Contrôle thermique
Biodiversité
QAI
VMC
Rafraichissement naturel
25

26. 26
Vitrage
CLIMAPLUS N COOL-LITE
ST neutre 6/16/6 lame
d'argon ST136
Occultation Ventilation Confort d’été
• Vitrages à contrôle solaire
Saint-Gobain Glass
• Isolation Thermique
Renforcée
• Lame d’argon
• Facteur solaire: 21,9%
•Transmission Lumineuse:
33%
• Coef de déperditions
thermiques: Ug= 1,2
W/m2.K
Brise soleils à lames
orientables sur la toiture
vitrée fermés de 8h à 18h
du 14 mai au 16
septembre
VMC: 0,8 vol/h
Du 4 juin au 23
septembre :
Surventilation nocturne
naturelle de 17h à 7h: 2,4
vol/h (sauf vacances
scolaires, mercredi et we).
• Zone de Brager
• DH26: 76 heures
• Taux d’inconfort:
3%
Espace de distribution climatique - Maternelle

27. Espace de distribution climatique - Maternelle
27
Rho : Facteur de réflexion
FLJ : 3,06

28. Parois Opaques Maternelle
28 Source : Construction à ossature bois : Restaurant administratif CETE de Lyon
Bardage
Douglass
Ventilation du
bardage
Pare-Pluie
Souple
Contreventement
OSB
Fermacell
Ossature Bois
Vide TechniqueVide Technique
Pare-Vapeur
Ouate de cellulose
insufflée
Dalle Béton
Liège
Rparoi = 4,2 m2.K/W (14 cm)

29. Aménagements extérieurs Toiture Végétalisée
Extensive
Intensive
Récupération des eaux
de pluie
29
Jardin potager biologique
Compost
Préservation des
arbres existants
Nichoirs

30. 30
Coût de l’opération
Coût d’exploitation énergétique
annuel :
Moyenne Quantité Coût
GAZ (PCS) 1 308 889 52 356 €
Elec (ef) 147 156 19 583 €
Eau (m3) 3 500 12 915 €
Total 84 854 €
Coût d’exploitation actualisé :
Energie
Taux d‘inflation
INSEE 2010
Coût sur 40ans
GAZ 6,9% 10 186 378 €
ELEC 2,4% 1 291 053 €
EAU 2,7% 910 175 €
Total 12 387 606 €
Coût d’exploitation énergétique
annuel :Moyenne Quantité Coût
GAZ (PCS) 321 987 12 879 €
Elec (ef) 214 812 28 587 €
Eau (m3) 3 500 12 915 €
VMC DF 2x/an 2500 €
Total 56 881 €
Coût d’exploitation actualisé :
Energie
Taux d‘inflation
INSEE 2010
Coût sur 40ans
GAZ 6,9% 2 505 849 €
ELEC 2,4% 1 884 628 €
EAU 2,7% 910 175 €
Total 5 300 652 €
APRES RENOVATION

31. 31
Coût global élargi
Economies d’énergies:
Montant de l’opération et rentabilité:
Economies annuelles 27 973 €
Economies totales 7 086 954 €
Coût des travaux 3 432 411 €
Incertitude 153 003 €
Temps de retour ≈ 20ans
0 €
100 000 €
200 000 €
300 000 €
400 000 €
500 000 €
600 000 €
700 000 €
800 000 €
900 000 €

32. Phasage
32

33. Conclusions et Perspectives
33
 Groupe scolaire mis aux normes
 Image de l’école valorisée
 Fonctionnalité améliorée
 Opération à faible impact environnemental
 Eco-Ecole, label décerné aux établissements scolaires
qui s’engagent vers un fonctionnement responsable.
6 Thèmes
Alimentation
Biodiversité
Déchets
Eau
Energie
Solidarités

34. Merci pour votre attention
Alejandro AROCHA
Laura CAENEN
Aymeric CLERY
Bertrand DUPREY
Ninon LAMARQUE
14 Février 2013
MS CHD 13

35. Annexes
0
2
4
6
8
10
Paille
Conductivité thermique λ
Facteurde
résistance àla
vapeur d'eau
Energie grise BilanCarbone
Cout
Conductivité thermique λ
Facteurde
résistance àla
vapeur d'eau
Energie grise BilanCarbone
Cout
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
Laine de chanvre
Conductivité thermique λ
Facteurde
résistance àla
vapeur d'eau
Energie grise BilanCarbone
Cout
0
2
4
6
8
10
Laine de lin
Conductivité thermique λ
Facteurde
résistance àla
vapeur d'eau
Energie grise BilanCarbone
Cout
0
2
4
6
8
10
Laine de verre
Conductivité thermique λ
Facteurde
résistance àla
vapeur d'eau
Energie grise BilanCarbone
Cout

36. Annexes
0
2
4
6
8
10
Laine de roche
Conductivité thermique λ
Facteurde
résistance àla
vapeur d'eau
BilanCarboneEnergie grise
Cout
0
2
4
6
8
10
XPE
Conductivité thermique λ
Facteurde
résistance àla
vapeur d'eau
Energie grise BilanCarbone
Cout
0
2
4
6
8
10
XPS
Conductivité thermique λ
Facteurde
résistance àla
vapeur d'eau
Energie grise BilanCarbone
Cout

37.  Isolation Thermique Renforcée: dépôt d’une couche métallisée
(argent ou aluminium) sur la face interne du vitrage pour réfléchir
la chaleur
 Lame d’argon: gaz rare plus lourd et moins conducteur que l’air,
entraine une diminution des transferts de chaleur par conduction
Annexes
CLIMAPLUS N COOL-LITE ST
neutre 6/16/6 lame d'argon
ST108
CLIMAPLUS N COOL-LITE ST
neutre 6/16/6 lame d'argon
ST136
Facteur solaire 8,7% 21,9%
Transmission
Lumineuse
7% 33%
Coefficient de
déperditions
thermiques
Ug= 1,2 W/m2.K Ug= 1,2 W/m2.K

38. Vitrages Occultation Ventilation Confort d’été
Vitrage n°1 :
CLIMAPLUS N
COOL-LITE ST
neutre 6/16/6 lame
d'argon ST108
Aucune 0,8 vol/h Zone de Brager
DH26: 139 heures
Taux d’inconfort: 6%
Vitrage n°2:
CLIMAPLUS N
COOL-LITE ST
neutre 6/16/6 lame
d'argon ST136
Brise soleils à
lames orientables
sur la toiture vitrée
fermés de 8h à
18h du 14 mai au
16 septembre
Du 4 juin au 23
septembre : Ventilation
naturelle de 0,8 vol/h la
journée, surventilation
nocturne (sauf vacances
scolaires).
Le reste de l’année :
ventilation naturelle de
0,8 vol/h.
Zone de Brager
DH26: 76 heures
Taux d’inconfort: 3%
Annexes

39.  Confort d’été
Annexes
Vitrage n°1, pas d’occultation, ventilation naturelle 0,8 vol/h
Vitrage n°2, BSO, surventilation nocturne