CORIOLIS
L’ECOLE DES PONTS PARISTECH INAUGURE UN NOUVEAU BATIMENT INNOVANT EN MATIERE ENERGETIQUE AU SERVICE DE L’ENSEIGNEMENT ET DE LA RECHERCHE
1e bâtiment d’État à énergie positive Bâtiment certifié «NF HQE Bâtiments Tertiaires» et label «BBC-Effinergie»
DOSSIER DE PRESENTATION Octobre 2016 Contact presse : Karima Chelbi - 01 64 15 34 17 –
[email protected] Photos : © Caroline Rose/École des Ponts ParisTech 1
CORIOLIS
Sommaire
Un projet ambitieux devenu réalité…………………………...p.3 Un bâtiment labellisé Haute Performance Energétique……p.4 Un pôle francilien dédié à la ville durable…………………...p.5 Un exemple remarquable de construction durable………….p.6 Les partenaires…………………………………………………..p.12 La fiche pratique………………………………………………..p.13 Découvrir Coriolis en photos……………………………........p.14
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Un projet ambitieux devenu réalité
© Architecte : Atelier Thierry Roche et Associés
L'École des Ponts ParisTech développe au sein de la Cité Descartes, à Champs-sur-Marne (77), un pôle novateur de recherche sur la maîtrise énergétique des bâtiments et l’aménagement urbain durable. Coriolis, dont l’École est maître d’ouvrage, est un bâtiment HQE et à vocation internationale qui allie énergie, qualité, confort et santé. Il est occupé depuis l’été 2013. Ce nouveau bâtiment porte le nom de Coriolis en hommage à l’ingénieur en chef du Corps des ponts et chaussées et mathématicien français Gaspard-Gustave de Coriolis (1792-1843). Coriolis a donné son nom à l'accélération de Coriolis et à la force de Coriolis affectant le mouvement des corps dans un milieu en rotation. Coriolis accueille des activités de formation et de la recherche : expérimentations, modélisations, accueil de la d.school dédiée à la formation à l’innovation de rupture… Il abrite des bureaux, des salles de cours, un amphithéâtre de 400 places et une halle d'expérimentation. Trois laboratoires sont également installés à Coriolis depuis l’été : CEREA, CERMICS, LIGM (IMAGINE). Ce projet a débuté il y a 4 ans. Parmi les trois propositions reçues dans le cadre du concours d’architecture lancé le 19 décembre 2008 pour Coriolis, le jury, composé notamment de l’École des Ponts ParisTech, la région Île-de-France, l’Université Paris-Est, l’ADEME, le CSTB et le MEEDTL (actuel MEEM), a accordé le 7 juillet 2009 le premier prix au cabinet d’architecture Thierry Roche et Associés. Thierry Roche et son équipe ont eu la volonté de proposer, au sein de la Cité Descartes, une architecture, trait d’union entre les bâtiments existants, intégrée au paysage et à la nature jusque dans son jardin suspendu afin de répondre aux fortes contraintes du concours : équilibre, performance, technologie et bien-être pour ses usagers.
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Un bâtiment labellisé Haute Performance Energétique
198ème passeport délivré par l’organisme de certification CertiVéa, le bâtiment Coriolis de l'École est un des rares bâtiments d'enseignement à obtenir un niveau exceptionnel en phase réalisation, en France. Les performances sont déterminées à partir des 4 thèmes qui ont structuré la construction du bâtiment : l’énergie, l’environnement, la santé et le confort. La somme des étoiles obtenues pour chaque thème détermine le niveau global du bâtiment allant de «Bon» à «Exceptionnel». Avec 12 étoiles : 3 pour les thèmes Energe et Confort, 2 pour le thème Santé et 4 pour le thème Environnement, le bâtiment Coriolis a obtenu le certificat NF HQE Bâtiments Tertiaires, niveau exceptionnel le 17 janvier 2014. En complément de la certification HQE, Certivéa a attesté le 31 janvier 2014 que le bâtiment est conforme au Label Haute Performance Energétique, en affichant une consommation inférieure à 50% de la consommation conventionnelle de référence de la RT 2005. Le gain sur la consommation va d’ailleurs bien au-delà des exigences de ce label basse consommation énergétique puisque le gain constaté est en réalité de 114 %. Ce niveau de performance exceptionnel rend le bâtiment éligible à l'obtention du plus haut niveau de label de performance énergétique délivrable par CertiVéa depuis début mars 2014: le label BEPOS. Il devient ainsi le 1er bâtiment en France à bénéficier de l’instruction pour la labellisation par Certivéa.
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Un pôle francilien dédié à la ville durable Cité Descartes : un campus qui s’agrandit
Ce projet est en cohérence avec le contrat d’objectif de l’École des Ponts ParisTech qui fixe une ambition principale : Etre la référence mondiale de la recherche, l’innovation et la formation dans les domaines clé du développement durable notamment autour de la thématique de la ville, l’environnement et leurs ingénieries portée par l’Université Paris-Est. Coriolis est livré en même temps que l’Espace Bienvenüe, sous la maîtrise d'ouvrage du Ministère de l’Environnement, de l’Energie et de la Mer Il permet d'accueillir l'IFSTTAR ainsi que des unités de recherche de l'École des Ponts ParisTech, du CSTB, l’École de l’Urbanisme de Paris et l’Université Paris-Est. Ces 2 nouveaux ensembles immobiliers doivent permettre de porter une nouvelle dynamique dans les échanges entre forces de recherche et d’enseignement afin de constituer un pôle d’excellence à l’échelle mondiale sur la ville durable. 5
Un exemple remarquable de construction durable Des activités de recherche et d’enseignement :
© Architecte : Atelier Thierry Roche et Associés
Dans le domaine de la recherche, 3 laboratoires de l’École des Ponts ParisTech s’y sont installés durant l’été :
le CEREA, Centre d’Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique. Un laboratoire commun avec EDF R&D dédié à la qualité de l’air et à l’environnement atmosphérique, le LIGM, Laboratoire d’Informatique Gaspard-Monge), commun avec l’UPEM, ESIEE Paris et le CNRS (UMR). Les thèmes de recherche incluent l’informatique théorique, l’analyse des langages naturels, le traitement d’images et le traitement du signal. le CERMICS, Centre d’Enseignement et de Recherche en Mathématiques et Calcul Scientifique. Le CERMICS est un laboratoire de l’École des Ponts ParisTech, hébergeant des équipes communes avec l’INRIA et l’UPEM. Son activité scientifique couvre un large spectre des mathématiques appliquées, notamment en modélisation déterministe et stochastique, analyse numérique, calcul scientifique, optimisation et recherche opérationnelle.
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Et dans le domaine de l’enseignement, des locaux spécifiques sont destinés à Paris-Est d.School at École des Ponts, lauréate de l’appel à projets IDEFI «Initiatives d’excellence en formations innovantes». Paris-Est d.school at École des Ponts, créée en collaboration avec 4 établissements (Éav&t, UPEM, ESIEE Paris et l’EIVP), a l’ambition de devenir la première d.school française, avec un positionnement mondial unique sur le développement durable. Sa mission est de former élèves et enseignants issus des établissements partenaires et du réseau ParisTech à l’innovation par le «design thinking». 8 salles de cours, une imposante Halle d’essais de 300 m2 et un amphithéâtre de 400 places complètent le bâtiment.
Les atouts techniques du bâti : Pour les 5178 m2 de SHON de Coriolis, la qualité de la structure et des matériaux de construction est un élément clef, avec tout d’abord la prise en compte des aspects bioclimatiques. En effet, la façade sud est largement ouverte (équipée de brise-soleil). Elle permet de maximiser les apports solaires. Un bassin de récupération des eaux de pluie, situé au pied de la façade sud, et un jardin situé entre les parties nord et sud ont pour objectif de limiter les surchauffes estivales. Le type de construction choisi est celui d’une alliance entre le béton et le bois. Pour les parois extérieures, le béton apporte une isolation intérieure de 12 cm de polyuréthane (niveaux RDC et R+1). Celle de l’ossature en bois est répartie de 26 cm d’ouate de cellulose et de 3,5 cm de laine de bois. Le bois en mélèze de la façade a subi un procédé de durcissement en autoclave avec pigmentation. Ce procédé comprend une pigmentation marron foncé dans la masse qui permettra de protéger le bois des intempéries. D’ailleurs, ressource naturelle abondante dans la région, l’eau pluviale est récupérée et épurée par un système naturel. Cette eau est destinée à l’alimentation des sanitaires, au rafraichissement adiabatique et à l’arrosage du jardin suspendu. Du côté Nord (recherche) ainsi que pour l’amphithéâtre, le plancher bas est sur local non chauffé avec une isolation de 14 cm de laine de roche. Le toit se compose d’une terrasse avec 24 cm de polyuréthane (hall d’accueil, amphithéâtre et halle d’essai) et d’une autre avec 28 cm de laine minérale (façades Nord et Sud). Une bonne isolation thermique et phonique est réalisée aussi grâce aux parois vitrées (fenêtres et baies) en triple épaisseur pour les façades Nord, Est et Ouest, et en double vitrage pour la façade Sud.
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Pour une énergie positive Certifié HQE, le bâtiment est également labellisé Basse Consommation 2005 (BBC 2005). Ses systèmes énergétiques devraient lui permettre, à partir de la parution de la réglementation française, de prétendre à une labellisation BEPOS (Bâtiment à énergie positive). Il est conçu pour produire plus d’énergie qu’il n’en consommera ce qui devrait lui permettre de laisser une empreinte énergétique globale du bâtiment tendant vers zéro. La gestion du contenu énergétique de l’ouvrage et de ses matériaux est inscrite dans une approche de développement durable sur 100 ans. L’instrumentation par capteurs et le suivi du bâtiment pendant 2 ans permettront une analyse détaillée transformant ainsi Coriolis en plateforme d’expérimentation des processus de contrôle des performances énergétiques d’un bâtiment (cette analyse sera assurée par l'équipe de maîtrise d'œuvre et le bureau d'études technique Enertech). Il démontrera aussi la viabilité économique de technologies de pointe permettant de très fortement réduire la consommation énergétique des bâtiments, via les matériaux de construction et des solutions énergétiques spécifiques.
Production électrique locale Le toit du bâtiment Coriolis est équipé de 1 250m2 de panneaux photovoltaïques apportant une production d’énergie solaire estimée à 165 000 kW/an. Les données ne sont pas encore disponibles pour mesurer la production électrique solaire de l’édifice. La gestion des capteurs photovoltaïques, dont la production a débutée en mai 2012, a été cédée à un concessionnaire pour une durée de 20 ans. L’électricité solaire ainsi produite est vendue.
Géothermie et air adiabatique Une pompe à chaleur "OO", alimentée par 28 sondes géothermiques verticales de 78m de profondeur, permet de chauffer et de rafraîchir le bâtiment. A cela s’ajoutent 2 centrales de traitement d'air adiabatique assurant spécifiquement le rafraichissement des salles de cours et de l’amphithéâtre. Les usages spécifiques de l’électricité, hors champ réglementaire, ont été évalués à l’exception des usages spécifiques de la halle d’essai. Ainsi, pour la partie bureautique, les calculateurs sont rassemblés dans la salle serveur afin de limiter les consommations liées au rafraîchissement. Il est envisagé à terme de mutualiser les calculateurs indépendants afin de mettre en place un équipement unique et réduire la consommation électrique dont la prévision est de 35,52 kWh/m2 par an pour ce secteur bureautique de Coriolis.
Confort thermique et éclairage graduel En été, le programme rédigé par le maître d’ouvrage impose pour la zone Bureaux une température intérieure de 26° ou un écart de température de 6°C avec la température extérieure, si celle-ci dépasse 32°C. La température intérieure fait l’objet d’un suivi. Par ailleurs, les usagers peuvent s’exprimer sur les dysfonctionnements observés, et notamment sur le confort d’été, via un forum mis en place par la société Oasiis (AMO HQE du Maître d’ouvrage).
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Pour l’éclairage, les luminaires sont gérés automatiquement en fonction de la présence des occupants. Ainsi, des détecteurs de présence fonctionnent dans l’ensemble du bâtiment et des gradateurs servent pour les salles de cours. Les amphithéâtres et les circulations sont équipés de LED. La régulation via la GTB permet d’identifier les pièces éclairées.
Une méthode de mesure complète Enertech (Bureau d’études fluides) et Oasiis ont des missions de suivi pendant 2 ans après la mise en service du bâtiment. La GTB enregistre l’ensemble des données (compteurs volumétrique de consommations, températures) qui sont ensuite exploitées par l’extension Trend Energy Manager. L’ensemble des plateaux sont équipés de compteurs d’électricité permettant de suivre la consommation globale, les consommations d’électricité spécifique et les consommations liées à la reprographie. Deux plateaux font l’objet d’un suivi plus approfondi de la part d’Enertech. Oasiis se charge de la transmission des données aux usagers : un forum est mis en place pour permettre un échange avec les occupants.
L’énergie positive pour Enertech Pour mieux comprendre le projet de gestion énergétique de Coriolis, le témoignage de la société Enertech, publié par l’ADEME et le cabinet Alphéeis, apporte un éclairage utile : «La volonté de l’équipe était de proposer un bâtiment d’enseignement supérieur à énergie positive non seulement pour les usages réglementaires nécessaires à son exploitation (conformément aux objectifs du programme du maître d’ouvrage), mais aussi au regard des consommations liées aux activités tertiaires qui s’y déroulent. Ce niveau de performance et la diminution des usages spécifiques de l’électricité s’imposent par l’impact majeur de ces usages sur le confort d’été des occupants et sur les consommations, tous usages confondus, du bâtiment (une analyse partielle du bilan énergétique peut conduire à concentrer les efforts techniques et financiers sur des aspects constituant finalement une part minoritaire du bilan énergétique global). Dès lors, le « fil conducteur » qui a guidé la conception du projet a été le suivant : minimiser dans un premier temps les besoins énergétiques du bâtiment, proposer des aménagements et des équipements permettant de réduire les consommations des usages spécifiques de l’électricité, puis déterminer et dimensionner la production énergétique du bâtiment.»
L’énergie grise prise en compte L’énergie grise a été un critère de choix des matériaux de construction lors de la phase du concours. Un premier calcul partiel a été réalisé en phase concours à partir des valeurs disponibles les plus fiables du moment en privilégiant la cohérence entre les valeurs. Ce calcul a permis de valider certains choix de conception et de voir dans quelle proportion cette énergie grise serait compensée sur la durée de vie du bâtiment. Un deuxième calcul a été réalisé durant la phase chantier dans le cadre du Test HQE Performance 2013 auquel le bâtiment Coriolis a participé.
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Pour cette étude, l’ensemble des matériaux de construction et des équipements nécessaires à l’usage du bâtiment, hors bardage pour le calcul en phase esquisse. Pour celui-ci, la plupart des données sont issues de la base « Ökobilanzdaten im Baubereich » publiée par le ministère suisse Koordinationskonferenz der Bau und Liegenschaftsorgane der öffentlichen Bauherren (KBOB)» et élaborée en collaboration avec les instituts « eco-bau » et « EMPA » de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Les fiches FDES ont été utilisées pour le calcul en phase chantier. Les valeurs calculées sont les suivantes : 433 kWhep/m2 pour l’énergie primaire totale. 5,51/428 kWhep/m2 pour l’énergie renouvelable et 36,2 / 396,8 kWhep/m2 pour l’énergie procédé/matière. Les résultats sont issus du calcul réalisé en phase chantier pour une durée de vie programmée du bâtiment de 50 ans.
L’impact de la mobilité Cette réflexion a été prise en compte afin d’évaluer l’impact des déplacements liés au bâtiment. Le calcul donne comme un résultat de 385 500 kg équivalent CO2 par an. Il a été réalisé en phase chantier dans le cadre du Test HQE Performance 2013 auquel le bâtiment Coriolis a participé. Cette opération a été faite avec le logiciel ELODIE, à partir de données provenant de l’étude du bilan carbone lié au transport réalisé par des étudiants de l’École des Ponts ParisTech dans le cadre d’un projet en 2010. L’impact des déplacements des employés, des sous-traitants, des élèves, des membres d’associations et des visiteurs a été évalué en prenant compte des différents modes de transport et de la fréquence de ces déplacements.
L’implication des usagers dans l’exploitation Les futurs usagers du bâtiment ont été impliqués et consultés dès la phase de conception du projet. En phase d’exploitation, les consommations énergétiques font l’objet d’un affichage dans le hall d’accueil et un retour aux utilisateurs sur les performances énergétiques est réalisé. Par ailleurs, un guide pratique à destination des usagers a été rédigé. Enfin, l’équipe de conception envisage de mettre en place une mission d’accompagnement des usagers par un professionnel du sujet.
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Panneaux photovoltaïques
Onduleurs pour transformer le courant continu en courant alternatif en provenance des panneaux photovoltaïques
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Les partenaires Coriolis est le résultat d’un partenariat réussi avec :
Université Paris-Est, le Ministère de l’Environnement, de l’Energie et de la Mer le Ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche la Région Ile-de-France, le CSTB et Epamarne.
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La fiche pratique Adresse de l'opération : Champs-sur-Marne (77) Maître d'ouvrage : École des Ponts ParisTech Nature du programme : bureaux, enseignement, amphithéâtre 400 places, halle d'expérimentation, laboratoires Maître d'ouvrage délégué : Groupement H4 AURIS pour le compte de l'École des Ponts ParisTech
Architecte : Atelier Thierry Roche & Associés Collaborateurs de l’architecte : Julien Haase et Emmanuel Brochier Bureaux d’études : Enertech (BE Fluides), Cabut (BE structure), Oasiis (AMO
HQE) Conseil HQE : Terreco Paysagiste : Atelier LD Economiste : Trompille Santé environnementale : Medieco / Dr Déoux Acousticien : Génie Acoustique Surface Hors Œuvre Nette (SHON) : 5 178 m2 Coût total de l'opération : 22,5 M€ dont :
Région Île-de-France : 9 M€ École des Ponts ParisTech : 8,5 M€ Ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche : 5 M€
Ce projet a reçu une subvention de l'ADEME Ile-de-France. Ce projet est co-financé par l'Union Européenne. L'Europe s'engage en Île-de-France avec le Fonds européen de développement régional.
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