1. Architectes
  2. Magazine
  3. Seraing
Retour

Façades actives pour bureaux passifs

Ancien fleuron sidérurgique wallon, la ville de Seraing, située en bord de Meuse liégeoise, a subi de plein fouet les nombreuses phases de restructuration du secteur. Bien décidé à tourner cette page difficile de son histoire et à donner un nouvel élan à la ville, le collège communal, sous l‘impulsion de son bourgmestre, a établi un ambitieux plan de redéploiement urbain. La nouvelle cité administrative constitue la première pierre de ce vaste master plan.

Etant donné le rôle prépondérant joué par les façades dans ce projet, Schüco a très tôt été intégrée dans le processus de conception. Les façades du bâtiment ne servent pas seulement de séparation entre l’intérieur et l’extérieur, leur activation participe à la gestion énergétique dynamique du bâtiment.

Pour répondre au standard passif, c’est la gamme de profilés AWS 75 BS.SI – offrant un coefficient Uf de l’ordre de 1,3 W/(m²K) – qui a été utilisée et équipée de triples vitrages. Il fallait aussi que les fenêtres puissent être activée par la GTC (gestion technique centralisée) pour participer activement au free cooling. Notre bureau d’étude a donc étudié l’intégration de quincailleries motorisées intégrées de type Tip Tronic avec pour défi supplémentaire de pouvoir commander une chaine longue de 70 cm qui permette une ouverture suffisante pour compenser la forte épaisseur des murs. Les fenêtres n’étant pas pourvue de crémone, il n’est pas possible pour l’utilisateur de déroger au pilotage des fenêtres par la GTC.

Des stores extérieurs de protection solaire de type CTB (Concealed Toughened Blind) de Schüco équipent l’ensemble des fenêtres et remplissent dans ce projet un double rôle : celui de protection solaire la journée et celui de grille anti-intrusion la nuit. Les stores, dont l’ouverture et la fermeture sont pilotées par la GTC, occultent les fenêtres en journée pour éviter la surchauffe, et la nuit pour masquer les fenêtres ouvertes et éviter les intrusions d’oiseaux ou d’insectes lors des phases de free cooling. En position fermée, le store CTB permet encore un passage d’air de 30 % de la surface de la fenêtre.

Fenêtre fermée, store relevés
Fenêtre ouverte, store abaissé

« Lorsque le bureau Greisch nous a contacté dans le cadre du concours, nous avons d’emblée été enthousiasmés par le côté ambitieux de leur projet. C’était la première fois qu’un bureau envisageait la conception d’un bâtiment administratif public passif de cette taille. Un véritable défi. »

Bruno Busch, Ingénieur au bureau NEO-IDES

Un parti architectural fort

Pour créer un bâtiment passif, la première étape consiste à rechercher une compacité maximale. Le cylindre étant la forme qui se rapproche le plus de la sphère, c’est ce volume qui été retenu pour le projet. « Et comme nous devions disposer deux services par étage, nous avons créé un bâtiment qui a la forme de deux cylindres qui s’interpénètrent partiellement. Chaque cylindre comprend un plateau de bureaux par étage, la zone d’interpénétration comprend les locaux de service et la circulation verticale », explique Frédéric Séquaris du bureau Greisch. La hauteur du bâtiment couplée à cette forme originale a permis d’obtenir un coefficient de compacité exceptionnellement élevé. L’étape suivante était d’orienter le bâtiment pour profiter au maximum des apports solaires gratuits. Les deux cylindres ont donc été implantés sur un axe est-ouest pour développer une surface de façade maximale vers le sud.

Pour bénéficier d’un maximum d’inertie, l’immeuble est construit en béton armé. Les faces inférieures des dalles d’étage sont apparentes au lieu d’être masquées par des faux-plafonds. De la sorte, elles remplissent totalement leur rôle de stockage de la chaleur en cas d’élévation de la température intérieure. Pour permettre l’évacuation de cette chaleur pendant la nuit, le noyau central du bâtiment est percé d’un puits cylindrique sur toute sa hauteur et surmonté d’un cabanon comprenant des grands ouvrants vers l’extérieur.

Il va sans dire que pour respecter les critères du standard passif, l’isolation et l’étanchéité à l’air ont fait l’objet d’un soin tout particulier. Mais la plus grande particularité de cet immeuble est l’absence de systèmes d’air-conditionné et de chauffage. Les éventuels appoints de calories ou de frigories dont l’immeuble a besoin sont fournis via le système de ventilation.

Pour compenser l’absence de technique de froid, un système de free cooling dynamique s’active la nuit.

Des façades dynamiques

Les façades métalliques courbes constituent certainement un des attraits et un des atouts majeurs de ce projet. Les éléments vitrés, tous identiques de l’extérieur, alternent en fait une fenêtre fixe et une fenêtre ouvrante. Ceci a été rendupossible grâce à la gamme AWS 75 BS.SI à ouvrant masqué de Schüco. Toutes les fenêtres, quelle que soit leur orientation, sont garnies d’un store extérieur de protection solaire de type CTB. Ce duo fenêtre ouvrante/store de protection solaire va jouer un rôle essentiel dans la gestion dynamique du climat intérieur.

« En 2009, la ville de Seraing a initié un concours d’architecture pour attribuer la conception de sa nouvelle cité administrative. Notre bureau était le seul candidat à proposer un bâtiment passif. Cette approche énergétique très poussée nous a permis de décrocher la palme. »

Frédéric Séquaris, Ingenieur-architecte, auteur de projet au bureau d’etudes Greisch

Un climat intérieur sain

Dans ce batiment passif, tout a été mis en oeuvre pour garantir un climat intérieur sain et confortable pour les employés. Le débit de la ventilation hygiénique de chaque demi-plateau d’étage est régulé par des détecteurs de température, de quantité et de qualité de l’air. Les protections solaires fixes des coursives garantissent la base de la protection solaire. En journée, les fenêtres sont fermées et les stores solaires mobiles baissés pour prévenir toute surchauffe. En position fermée, les stores permettent encore un passage de lumière de 30 % et un excellent contact visuel avec l’extérieur.

« Les apports calorifiques ou frigorifiques nécessaires se font uniquement via le système de ventilation double flux à récupération de chaleur. » explique Bruno Busch du bureau NEO-IDES.

Des sondes de température mesurent en permanence la température. En cas d’élévation de température intérieure, l’immeuble s’active la nuit : les fenêtres s’ouvrent largement pour permettre l’entrée d’air frais et les stores extérieurs descendent pour protéger les ouvertures de l’intrusion. L’angle d’ouverture des fenêtres a été calculé en fonction du passage d’air libre que les stores autorisent. Dans le même temps, les ouvertures situées en toiture au-dessus du puits central s’ouvrent également. De cette manière l’air frais entrant par les fenêtres se charge en chaleur contenue dans l’air intérieur et dans les dalles de béton et s’évacuent par tirage naturel via le puits central (effet de cheminée). En cas de besoin, des ventilateurs situés en partie haute du puits forcent le tirage naturel. De la sorte, la température intérieure des bureaux peut être ramenée à 18 °C pour le matin suivant.

« La ville de Seraing m’a chargé des missions de chef de projet et de coordinateur de sécurité. Cette double casquette m’a conduit à assurer un suivi quotidien du chantier. Ce rôle de coordination était ici extrêmement important étant donné les exigences élevées du bâtiment passif mais aussi le rôle actif des façades dans la gestion du climat. J’ai été amené à coordonner de nombreuses équipes, mais aussi de nombreux détails d’exécution garantissant une mise en oeuvre extrêmement soignée. Je citerai par exemple les réservations dans les bétons préfabriqués pour l’alimentation des moteurs des fenêtres et des protections solaires, le bon alignement des fenêtres pour permettre une pose aisée des bardages métalliques, la pose d’une double membrane d’étanchéité à l’air autour des fenêtres, la mise en oeuvre d’un interface pour permettre la commande des fenêtres et des stores par la GTC, le suivi des tests d’un prototype dans les laboratoires de Schüco, etc. »

Ernest Georges, Chef de projet pour la Ville de Seraing

« Le projet de nouvelle cité administrative devait aussi s’inscrire dans le master plan destiné à revaloriser le centre de la ville et à relier entre eux différents quartiers. Il nous paraissait indispensable que celle-ci devienne un des éléments moteurs du projet global et nous avons donc décidé de consulter les bureaux d’architecture via un concours. Nous avons reçu une dizaine de projets. Le projet de Greisch & Neo-Ides était le seul projet de bâtiment passif et sa forme architecturale originale découlait de cette recherche d’optimisation énergétique. Le comité de jury a finalement choisi ce projet pour deux raisons essentielles. D’une part, nous voulions donner une image plus verte de la ville via le master plan et ce projet s’inscrivait logiquement dans cette démarche. D’autre part, ce bâtiment présentait une facture énergétique quasi nulle, ce qui constitue une économie substantielle pour la ville. »

Alain Mathot, Bourgmestre de la Ville de Seraing