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[Smart city] Quand l'intelligence vient aux bâtiments de Paris-Saclay

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Images Maquette numérique, automatismes de gestion des équipements, matériaux innovants, énergies renouvelables, les bâtisseurs de Paris-Saclay croisent les solutions pour rendre leurs bâtiments intelligents.

[En images] Quand l'intelligence vient aux bâtiments de Paris-Saclay
Dans le bâtiment Eiffel de CentraleSupélec, la lumière du jour s'engouffre grâce à une toiture de coussins translucides.

Né avec l’ambition de devenir le laboratoire de la ville soutenable, le projet Paris-Saclay s’est toujours caractérisé par ses exigences en matière de développement durable et de qualité environnementale. L’exemple le plus récent est l’inauguration en juin dernier d’un réseau de chaleur et de froid appelé à devenir l’un des cinq démonstrateurs du programme européen D2Grids sur les boucles locales énergétiques de cinquième génération.

L’obligation d’exemplarité s’exerce encore en matière de gestion des eaux pluviales ou de mobilités mais surtout de construction. Pour tout programme immobilier, l’Établissement public d’aménagement (EPA) Paris-Saclay exige une certification HQE de haut niveau.

Depuis un an, ses appels d’offres prennent en compte la méthode E+C- permettant l’évaluation de la performance dans les domaines du bâtiment à énergie positive et de la réduction carbone. Et son choix s’est porté sur un objectif très élevé (E3C2). "Nous voulons obtenir des performances énergétiques fortes, mais aussi un bon bilan carbone sur l’ensemble du cycle de vie. Nous cherchons à anticiper la future réglementation environnementale devant arriver en 2020 dans sa version la plus exigeante", avance Philippe Van de Maele, le directeur général de l’EPA.

Pour tout projet, l’EPA exige, par ailleurs, que 30 % des surfaces de toiture soient réservées pour des installations photovoltaïques. "Pour autant, nous recherchons des investisseurs tiers pour les louer et développer l’usage du photovoltaïque. Nous n’avons pas imposé la pose de panneaux, cela aurait généré des surcoûts pour des investisseurs publics", précise Philippe?Van de?Maele. Trois exemples de bâtiment, parmi ceux récemment érigés, illustrent cette démarche environnementale et l’utilisation de nouvelles technologies.

Expérimenter la transition énergétique à l’X

L’École polytechnique veut faire de son campus un lieu exemplaire d’expérimentation de la transition énergétique. L’extension du Drahi-X Novation Center, l’accélérateur de l’école, inaugurée en septembre, servira de démonstrateur de micro-réseaux utilisant les énergies renouvelables. L’édifice est déjà doté de compteurs intelligents et va être équipé de panneaux photovoltaïques, de batteries et d’une borne de charge et décharge pour un véhicule électrique. "Les mesures collectées seront aussi exploitées au sein du nouveau centre interdisciplinaire Energy 4 Climate (E4C) de l’Institut polytechnique de Paris en collaboration avec l’Université Paris-Saclay", précise Jordi Badosa, le directeur technique d’E4C. L’objectif est d’élaborer des scénarios pour tirer le meilleur parti des énergies renouvelables dans ce type de réseau.

La future résidence Bachelor constituera un autre terrain d’expérimentation, en collaboration avec Total. Elle aura, elle aussi, sa ferme solaire, un banc de stockage ainsi que cinq bornes de charge pour dix véhicules électriques. Surtout, elle recevra des équipements lui permettant de servir de démonstrateur d’autoconsommation énergétique collective, soit le fait de consommer soi-même l’énergie que l’on a produite sur place.

Toit en coussins gonflables pour CentraleSupélec

(Après leur fusion, les 4 200 élèves de CentraleSupélec ont rejoint, en septembre 2017, leurs nouveaux locaux: plus de 73 000 m2 répartis en deux bâtiments. D’un côté le Gustave Eiffel, en face, le bâtiment Francis Bouygues.)

L’ancien centralien Gustave Eiffel aurait aimé l’audace de la conception du bâtiment qui lui rend hommage sur le campus de CentraleSupélec. Ce dernier se caractérise par son toit constitué de coussins gonflables en ETFE (éthylène tétrafluoroéthylène), un matériau innovant, résistant et transparent.

"Au-delà du principe architectural, ce procédé a été choisi car il est très léger par rapport à du verre. Il permet de jouer sur la lumière reçue à chaque endroit en gonflant plus ou moins les coussins. Il a aussi des propriétés pour la régulation thermique", détaille Thomas Renais, le directeur du patrimoine immobilier et de l’environnement de travail de CentraleSupélec. Le dispositif est commandé à partir d’une station météo en toiture. La gestion technique du bâtiment de l’immeuble Eiffel est, par ailleurs, exemplaire avec 9 000 capteurs pour contrôler le niveau de CO2, déclencher l’éclairage, régler la température, commander le fonctionnement de 1 126 portes…

L’ENS Paris-Saclay entièrement conçue en BIM

Prochainement livré, l’ensemble immobilier de l’École nationale supérieure (ENS) Paris-Saclay a été entièrement conçu en maquette numérique, ce qui a d’ailleurs valu à son équipe architecturale – le cabinet Renzo Piano – de se voir décerner un BIM d’Or en 2015. "C’est notre architecte qui nous a proposé d’utiliser le BIM [modélisation des informations du bâtiment, ndlr] car, depuis son démarrage, ce projet est mené en coût global. Quand nous faisons un choix d’investissement, nous devons savoir combien cela nous coûtera en fonctionnement. Utiliser le BIM permettait de bien prendre en compte ces contraintes", explique Hélène Gobert, la directrice du projet de construction de l’ENS Paris-Salay.

Selon cette dernière, la solution numérique s’est révélée particulièrement intéressante au stade de la conception. Elle facilitera aussi grandement les opérations de maintenance. Le BIM a également permis de recourir à des solutions innovantes comme pour la ventilation naturelle qui repose sur un système associant des ouvrants en façade, des gaines dans des poutres pour la circulation de l’air frais et des cheminées de tirage en toiture pour extraire l’air chaud.

Un réseau de chaleur et de froid futuriste

D’une longueur de 25 km à son achèvement dans quelques années, le réseau de chaleur et de froid permettra d’irriguer les deux millions de mètres carrés des divers bâtiments du campus urbain avec une majorité d’énergie renouvelables et de récupération. La solution s’appuie sur un système de distribution de calories alimenté par un puits foré dans la nappe de l’Albien située à 800 mètres de profondeur. À partir de cette eau à 28 °C, la production de chaud et de froid est assurée par des pompes à chaleur.

Le système organisé autour de plusieurs ouvrages de production décentralisés rend également possible les échanges d’énergies entre les différents ensembles immobiliers et la récupération de la chaleur fatale produite par certains équipements. Déjà en service, l’infrastructure sera complétée par l’utilisation de nouvelles énergies renouvelables (biomasse, méthanisation…). Onze bâtiments ont déjà été connectés au réseau et près d’une vingtaine le seront d’ici à 2024.

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