L’école Jules Ferry de Villeurbanne, une requalification architecturale performante, validée par le label ThPE +26%

L’école Jules Ferry de Villeurbanne, une requalification architecturale performante, validée par le label ThPE +26%

C’est avec une approche environnementale très affirmée qu’a été réalisée la réhabilitation du groupe scolaire Jules Ferry, à Villeurbanne. La ville, maître d’ouvrage, souhaitait en effet, comme l’explique l’architecte Jean-François Perretant, « intégrer pleinement les objectifs de développement durable dans le bâti ». La stratégie bioclimatique a guidé la conception : orientation des façades selon les points cardinaux, optimisation de l’éclairage naturel, toitures végétalisées...

Le bois, qui recouvre les bâtiments pédagogiques, « a été employé dans un souci de cohérence. Matériau renouvelable, stockant le CO2, il relève d’un choix écologique ».

Sur une structure centrale en béton armé ont été appliqués des murs manteaux bois, qui assurent une forte isolation extérieure, supprimant tout pont thermique.

La vêture est constituée d’un bardage de tasseaux ajourés en épicéa, monté sur l’ossature préfabriquée sans fixations visibles. « Nous avons utilisé deux sens de pose, horizontal et vertical, afin d’apporter du rythme à la façade », précise l’architecte.

« L’habillage vieillit différemment, mais de manière maîtrisée ». Une maîtrise liée à la conception et à la mise en œuvre, mais également au procédé de traitement par haute température dont les bois qui composent les 600 m2 de bardage ont fait l’objet.

« Le matériau avait au départ une teinte chocolat qui, en se patinant, tire sur un gris uniforme. Cette évolution avait été anticipée : elle doit permettre au bois de se marier avec le béton et les pièces métalliques des façades ».

Améliorée par le traitement haute température, la durabilité de l’épicéa ne justifie pas de protection spécifique et n’impose pas d’autre entretien que celui lié à la maintenance. L’habillage de l’ouvrage a ainsi pu être laissé au naturel.

Crédit photo : © Renaud ARAUD

Notice architecturale :

L'école maternelle est conçue selon les principes de Qualité Environnementale qui visent à intégrer les objectifs de Développement Durable dans le bâti. Cette volonté de la Ville de Villeurbanne est transcrite dans des principes architecturaux et constructifs simples, tant du point de vue technique qu' économique, en valorisant une conception architecturale bioclimatique.
Une implantation judicieuse du bâtiment dans la parcelle ainsi qu'une bonne orientation des espaces relativement à la course du soleil et au voisinage urbain en constitue les principes de base: l'école maternelle est compacte , elle oriente ses façades principales sur le Sud et sur le Nord en protégeant la cour des nuisances de la rue et des vents. Ces principes «passifs» fondamentaux, en synergie avec des dispositifs techniques «actifs» appropriés, limitent fortement les besoins en chauffage. De larges baies protégées ainsi qu'un «shed» central permettent un l'éclairage naturel optimisé et réparti tout en diminuant les besoins en éclairage artificiel, sans craindre les surchauffes de printemps et d'été. Cette stratégie bioclimatique s'applique également aux toitures horizontales de l'école maternelle qui sont végétalisées par des variétés de sédums rustiques sur une épaisseur 8 à 10 cm. La végétalisation des toitures permet une amélioration du confort thermique et une atténuation des bruits extérieurs. Celle-ci contribue au phénomène de rafraîchissement naturel, en complément de l'effet d'ombrage obtenu par les grands arbres maintenus ou plantés à l'occasion de la construction de l'école.
Les toitures terrasses végétalisées sont conçues comme une «cinquième façade» visible depuis les immeubles hauts voisins. Vivantes, ces toitures changent d'aspect en fonction des saisons et de la floraison des végétaux. Les pluies sont filtrées par ces toitures qui réduisent et temporisent les rejets d'eau au réseau public d'assainissement, prévenant ainsi les risques de saturation en cas d'orage. Les façades sont conçues en construction à ossature bois, munies d'une forte isolation extérieure (18cm de laine de bois, compris pare-pluie en laine de bois dense) protégée par un bardage ventilé réalisé en tasseaux ajourés d'Epicéa chauffé, à fixations invisibles. L'ensemble des baies vitrées est réalisé également en menuiseries Mélèze. Côté équipements techniques « actifs» complétant la stratégie bioclimatique «passive»: une chaudière gaz à condensation est associée à une ventilation mécanique «double flux», associée à une étanchéité à l'air performante (Test I4: 1,23 m3/h/m2 pour 2,5 réglementaire). Des dispositifs de brises soleils protègent les baies vitrées en façade Sud d'un ensoleillement excessif responsable des surchauffes estivales. Cette disposition permet une protection solaire très efficace en été tout en maintenant une bonne luminosité hivernale. Les lames de protection solaire sont en effet orientées de manière à laisser passer le soleil bénéfique en hiver vers les vitrages à très faibles déperditions (double vitrage à «faible émissivité»). Des parties ouvrantes automatisées permettront la ventilation en période chaude sur le mode du «free-cooling» grâce à des volets en façade de chaque salle, des baies en impostes de portes sur couloir et des châssis en «shed» qui permettent le «déstockage» de la chaleur des dalles des salles de classe en période nocturne par ventilation naturelle traversante, le tout commandé automatiquement et régulé sur la GTC (Gestion Technique Centralisée), en cohérence avec la VMC Double-Flux. La conception des structures du bâtiment tire tout son avantage bioclimatique de l 'inertie apportée par les murs intérieurs en béton qui permet le «déphasage journalier». En effet, en été la chaleur de la journée, due notamment à la présence humaine (activités des enfants) et à la puissance dissipée par les équipements (éclairage, bureautique,etc), combinées aux rayonnements naturels du ciel et des matériaux, s''accumule naturellement dans les murs et planchers en béton.
La nuit, la ventilation naturelle issue de petits jardins linéaires qui permettent un «rafraîchissement passif par évapotranspiration des végétaux» le long des façades, vient, par tirage thermique ascendant, «déstocker» cette chaleur accumulée, à travers le hall de distribution central de l'école. Les plenums de plafonds acoustiques suspendus sont ainsi conçus de manière à faciliter le déstockage de sous-face de dalle haute. Ces dispositions permettent qu'en termes de confort d'été évalué par STD, la limite de 6h au dessus de 28°C soit obtenue relativement à une demande de programme de 60 h.
Ces simples dispositions permettent de retrouver des salles de classes fraîches le matin, comme dans les maisons en pierre d'antan. La configuration du hall et de la circulation centrale permet de plus un éclairement naturel plus efficace des fonds de salles de classes par des baies vitrées intérieures entre les locaux et la circulation ouverte sur deux niveaux. Le hall de distribution central et cette circulation intérieure de l'école sont couverts par un grand «shed» linéaire. Idéalement inclinée face au sud, cette couverture est vitrée en partie nord afin de bénéficier d'un éclairage naturel homogène. Elle est équipée de panneaux de cellules photovoltaïques intégrées à des bacs métalliques. Une école économe en énergie est une affaire de conception mais surtout de comportement et de pédagogie. La consommation énergétique d'un bâtiment dépend essentiellement de ceux qui l'utilisent. Ainsi, les entreprises comme les élèves, professeurs et usagers y seront sensibilisés pendant les travaux grâce à des réunions d'informations et de concertation, avant que ne soit remise à l''école et à ses responsables une notice d'utilisation et de maintenance des installations afin de poursuivre son oeuvre éducative inscrite dans sa construction même.

Approche environnementale :

Il est obtenu (par STD) une consommation en énergie primaire de moins de 44 kwh/an/m2 (en équivalent pétrole) pour le chauffage de l'école maternelle (soit une performance THPE 2005 avec un Créf - 36%) largement en dessous de l'objectif de 60 kwh/an/m2 fixé initialement en matière de «bâtiment basse énergie» pour le chauffage par la ville de Villeurbanne. Des parties ouvrantes automatisées permettent la ventilation en période chaude sur le mode du «free-cooling» grâce à des volets en façade de chaque salle, des baies en impostes de portes sur couloir et des châssis en « shed » qui permettent le « déstockage » de la chaleur des dalles des salles de classe en période nocturne par ventilation naturelle traversante, le tout commandé automatiquement et régulé sur la GTC (Gestion Technique Centralisée), en cohérence avec la VMC Double-Flux. Production photovoltaïque: 15 400kwh/an.
L'électricité solaire est réinjectée au réseau pour l'équivalent de l'énergie électrique nécessaire à l'éclairage artificiel de l'école maternelle.

Structure

Charpente : Charpente traditionnelle

Essence : PIN MARITIME, PIN SYLVESTRE, SAPIN

Revêtement extérieur

Revêtement bois ou dérivé : Bardeau bois, Claire-voie, Panneau de synthèse ou composite

Autres revêtemet métalique : Bac acier

Finition / traitement : Lasure, Traité thermiquement

Essence : EPICEA, FRENE, IPE, MELEZE

Menuiserie extérieure

Menuiserie extérieure : Menuiserie bois

Menuiserie intérieure

Menuiserie intérieure : Cloison bois, Porte bois, Revêtement de sol bois, Revêtement mural bois

Aménagement extérieur

Aménagement extérieur : Platelage, Aménagement paysager, Mobilier jeux

Aménagement intérieur

Isolation

Intérieure (en mm) : Non renseigné

Chauffage

Chauffage bois : non

Année de livraison : 2011

Surface de plancher (en m²) : 3 824 m2 SDO dont 1 774 m2 locaux neufs

Coût total (en € HT) : 4200000

Valorisation des essences régionnales : Non

Maître d'ouvrage :

VILLE DE VILLEURBANNE--69100-VILLEURBANNE--

Maître d'oeuvre :

NOVAE: Dos Santos + Le Bail + Perretant-6, rue d'Isly-69004-LYON-04 72 00 55 50-jf.perretant@novae.fr

Entreprise :

MINOT2B-rue de l'Abbaye-69400-ARNAS-04 74 02 23 02-minot2b@minot.fr

Bureau d'études structure :

NOVAE: Dos Santos + Le Bail + Perretant-6, rue d'Isly-69004-LYON-04 72 00 55 50-jf.perretant@novae.fr

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