ANMA : objectif ZEN pour la Maison de l’Île-de-France

A la Cité Internationale Universitaire de Paris, la Maison de l’Île-de-France, actuellement en construction, s’est vue fixer par sa maîtrise d’ouvrage un objectif Zéro Énergie (ZEN), auquel l’Agence Nicolas Michelin et Associés (ANMA) entend bien répondre.

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Dès le concours pour la réalisation de la Maison de l’Île-de-France à la Cité Internationale Universitaire de Paris, l’objectif environnemental de la région fut très fort : zéro énergie, zéro CO2 et zéro déchet nucléaire, ce pour les postes énergétiques de la réglementation thermique (chauffage, eau chaude sanitaire, ventilation, éclairage) mais aussi pour les postes de force (cuisine, prise électrique, ascenseur … ) non pris en compte dans les calculs RT. Avec un budget de 12,4 M€HT pour 5901 m2 SHON, l’Agence Nicolas Michelin et Associés (ANMA) et ses bureaux d’études a su innover.

 

La Maison de l’Île-de-France, 100% solaire 

Première prise de position : « construire un bâtiment 100% solaire », pose l’équipe de conception chapotée par Jean-Jacques Chagnaud, architecte chargé de projet chez ANMA. Ainsi, la Maison de l’Île-de-France, dos au boulevard périphérique, s’aligne selon le même axe nord-sud que les autres maisons de la Cité Universitaire. Jouissant d’un gabarit compact – préféré au gabarit en gradins recommandé initialement par la maîtrise d’ouvrage – elle s’affine en proue nord et s’élargit au sud pour mieux capter les apports solaires. Sa peau active est équipée de panneaux photovoltaïques posés sur plots en toiture et de tubes solaires thermiques en façade sud. « Si le photovoltaïque permet d’assurer facilement les besoins en électricité, le gros challenge reste le chauffage et surtout l’eau chaude sanitaire (50% de la consommation énergétique du bâtiment), car les besoins sont constants dans l’année », précise Julien Daclin, chargé de projet pour DEERNS, bureau d’étude fluides et environnement.

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Pour pallier cette problématique et assurer les objectifs ZEN demandés par la maîtrise d’ouvrage, sont intégrées à la construction deux cuves de stockage d’eau chaude de 156 m3 chacune, soit 2,80 m de diamètre dont 40 cm d’isolant sur 5 étages de hauteur. Placée derrière une résille de capteurs solaires qui les mettent en scène depuis le périphérique, elles singularisent le bâtiment en révélant le dispositif technique. « Avec ces cuves, on réalise un stockage thermique intersaisonnier de chaleur, c’est à dire qu’on produit le maximum de chaleur possible en été grâce au capteur solaire et on stocke l’eau chaude dans ces cuves pour qu’elles le restituent au bâtiment le reste de l’année » commente Julien Daclin. L’eau chaude est restituée au bâti par piquage verticaux, afin d’optimiser la stratification thermique escomptée mais incalculable : 90°C en partie haute de la cuve pour les besoins en ECS, et 45°C en partie basse pour les besoins en chauffage. En effet, l’équipe de conception espère une bonne surprise en exploitation : « pour vérifier l’apport suffisant aux besoins du bâtiment, nous avons validé une simulation énergétique thermique dynamique plutôt qu’un calcul RT. Nous avons modélisé la centrale solaire et la cuve, mais la modélisation de la cuve était basée sur une température moyenne. On avait les besoins heure par heure, donc les 8760 heures de l’année en chauffage et ECS. En même temps, on calculait la contribution des capteurs solaires, ce qui permettait de vérifier la température moyenne des cuves qui ne descendra jamais en dessous de 45°. Cependant, nous n’avons pas pu modéliser la stratification thermique, qui nécessiterait la réalisation d’un doctorat » explique Julien Daclin. La consommation en exploitation est également valorisée par différents systèmes : réduction du débit des douches, récupération de chaleur sur les eaux grises, robinets thermostatiques, mais aussi lecteur de carte avec mode occupé et inoccupé qui permet une réduction du débit de ventilation, de la consommation électrique et de l’éclairage. Si toutefois les cuves étaient entièrement déchargées, la CPCU (Compagnie Parisienne de Chauffage Urbain) qui couvre la Cité Universitaire se pose exceptionnellement en secours énergétique, et a contrario, accepte de reprendre l’excédent de chaleur dans le cas où les cuves seraient entièrement chargée et que le bâtiment continuerait à produire de l’énergie.

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Préfabrications

Avec tous ces systèmes innovants, la maîtrise d’œuvre ne pouvait se permettre de construire une passoire thermique. Le bâtiment se devait d’être efficace. La structure poteaux dalle en béton est associée à des modules standard et des éléments préfabriqués. Les 142 chambres se répètent sur les étages. Les salles de bains sont entièrement préfabriquées, choisies dans une gamme standard avec une optimisation par l’ajout d’une paroi translucide. « Le processus rapide et automatisé a tout de même ses limites, souligne l’architecte. Il reste difficile d’améliorer un produit de catalogue préfabriqué en usine, si on souhaite des qualités optimum ». Les baies sont constituées d’un triple vitrage respirant, avec store intégré, rendant la fabrication plus pérenne car protégée des éléments extérieurs. L’enveloppe est composée de panneaux préfabriqués en treillis bois superposés, livrés sur site avec pare-pluie, pare-vapeur et dormant (UP thermique 0,1). Leurs dimensions correspondent à celle d’une chambre. L’ensemble est habillé d’une vêture métallique. Ainsi les premiers mois du chantier ont été très rapides. Aujourd’hui, la construction se termine, les lots de second œuvre se finalisent.

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Si le projet est innovant, Julien Daclin expose le fait qu’il va falloir se préparer sérieusement à ces nouveaux enjeux qui seront ceux de la RT 2020, imposant au moins des bâtiments passifs. Selon lui, « 80% des architectes ne sont pas au courant de ce que la RT 2020 leur réserve, les maîtres d’ouvrage sont 70% et les BET 60% ». De quoi plancher !

 

Amélie Luquain

 

Fiche Technique : Maison de l’Île-de-France Logements étudiants, 142 chambres Site : Cité Internationale Universitaire, Paris (75) 

Maître d’œuvre : ANMA Agence Nicolas Michelin & Associés Maître d’ouvrage : Région Île-de-France, Unité Développement Direction de la recherche et de l’enseignement supérieur  Mandataire : SAERP AMO HQE

BET Structure : Batiserf. BET fluides & environnement : Deerns. Économiste : Michel Forgue. Acousticien : PEUTZ. Études techniques : CPR. Concepteurs et plasticiens lumière : 8’18 » Perspectiviste : The Nood / Maison Générale Maquettiste : Michel Goudin Matériaux : Cuves : Lacaze Energies Panneaux treillis bois : Techniwood Salle de bain : Arflex

Concours : mars 2011 Études : juin 2011, mars 2014 Chantier : avril 2015 – décembre 2016 Livraison prévisionnelle : mars 2017 Surface : 5901 m2 SHON Montant des travaux : 12,4 M€HT

Courtesy ANMA /  Cécile Septet

 

 

 

 

L’ENSAD de Nancy : entre contrainte urbanistique et identité individuelle

Terminant une ligne d’objets distincts qui se raccrochent à une galerie prismatique conçue par l’agence Nicolas Michelin et Associés, l’École Nationale Supérieure d’Art et de Design de Nancy, conçue par l’équipe Dietrich Untertrifaller et Zoméno, participe de l’ensemble tout en affirmant son identité.

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Conçu par Helmut Dietrich, Much Untertrifaller et Christian Zoméno, le bâtiment de l’École Nationale Supérieure d’Art et de Design de Nancy vient fermer sur son angle nord-est le campus ARTEM. Situé sur le terrain des anciennes casernes Molitor, ce dernier comprend trois autres écoles – École d’ingénieur (Mines), Institut de commerce et management (ICN), et centre de recherche international sur les matériaux (Institut Jean Lamour) – ainsi que la Maison des langues et une médiathèque, dont la disposition est régie par le master plan de l’agence Nicolas Michelin et Associés (ANMA). Ce cahier des charges urbanistiques établit pour l’ensemble du pôle universitaire des règles strictes en termes d’implantation, de volumétrie et de palette de couleurs, auxquelles ont du répondre les différents architectes. Les écoles devaient comporter chacune une « Maison-Signe » dont la toiture à deux pans rappelle celle des maisons de ville nancéennes typiques du quartier. Elles devaient aussi être directement connectées à une galerie vitrée surmontée d’une verrière prismatique colorée qui relie toutes les façades le long de la rue du sergent Blandan, formant ainsi une ligne d’objets distincts, à l’échelle de la ville de Nancy.

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Obéir pour mieux désobéir

L’ENSAD – qui termine cette opération – obéit à ces obligations du plan urbain, bien que sa maison-signe, au toit incliné, s’étire en pointe vers l’arrière. « On était contraint dans un alignement polygonal avec des hauteurs et des angles précis auxquels on ne pouvait pas déroger. Le fait d’extruder cette maison a permis de retrouver un élan créatif à l’intérieur du carcan du cahier des charges urbanistiques » précise Christian Zoméno. Disposition également imposée par l’ANMA, le retournement de l’enveloppe en toiture, conférant au bâti un aspect monolithique. Sa couleur anthracite, en tôle d’aluminium anodisée perforée et pliée sur-mesure, contraste avec les rideaux et stores colorés qui animent la façade sur cour de leurs couleurs vives. En opposition à la géométrie à facette de la maison-signe, le parallélépipède orthogonal du bâtiment Vauban, qui abrite les ateliers et bureaux, est habillé de plaques de parement en béton renforcé de fibres de verre. Ses cadres de fenêtres en saillie tels des bow-window, permettent de s’asseoir dans les encadrures réalisées en panneaux structurels de CLT d’épicéa (bois lamellé croisé).

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Si les façades diffèrent, le même système constructif a été employé pour les deux entités. Un noyau de béton armé abrite circulations verticales, sanitaires et éléments techniques, offrant flexibilité aux espaces qui sont subdivisés par des cloisons légères. Dans cette architecture aux finitions brutes et à l’esthétique minimale, le soin apporté aux détails est particulièrement raffiné, ne laissant apparent que des surfaces lisses et nues. Les espace principaux sont dénués de faux-plafonds ou de plénum. Dans les ateliers, les dispositifs d’éclairage, de son et de projection sont encastrés dans le béton, tout comme les rails des cimaises et les attaches des rideaux. On retrouve le même souci dans la conception de tous les détails, depuis les joints creux autour des portes jusqu’au dessin du mobilier. Une attitude qui a nécessité des techniques de constructions précises, bouleversant les habitudes constructives des entreprises qui ont du prévoir leur finition en amont.

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Les deux entités sont reliées par un hall d’entrée en double hauteur et traversant, donnant sur un patio à l’arrière. De l’autre coté, un volume organique abritant l’amphithéâtre ferme le quadrilatère, et dessine la jonction plastique et déambulatoire entre les deux bâtiments. « Cette extrusion qui prolonge la maison signe vient en dialogue et contre point avec le bâtiment orthogonal Vauban » commente Much Untertrifaller.

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Les interventions de la maîtrise d’œuvre s’arrêtant au pied du bâtiment, les complications se trouvent dans les interconnections, que ce soit pour les parkings ou la galerie, soulignent les architectes : « ce qui a été assez compliqué, c’est que la galerie repose sur les même fondations que nous. Il a donc fallu déposer, et c’est une première en France, un permis de construire à deux maîtres d’ouvrages et deux maîtres d’œuvre sur une construction dont la conception est différente, ce qui a nécessité des synthèses techniques assez complexe ».

 

Avec des règles urbanistiques très présentes posées par l’ANMA dans un souci d’homogénéité, Dietrich Untertrifaller et Zoméno ont tout de même su imposer un bâtiment identitaire à l’esthétique minimale remarquable.

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École Nationale Supérieure d’Art et de Design de Nancy Localisation : F-54013 Nancy, 1 Place Charles Cartier-Bresson Maître d’ouvrage : Métropole du Grand Nancy  Maîtres d’oeuvre : Dietrich Untertrifaller, Atelier Christian Zoméno Architectes Chef de projet : A. Laimer, D. Grzanka Bureaux d’études : TCE : Artelia, Schiltigheim / acoustique : Venathec, Nancy / économie de la construction : Hubert Bessère, Toul / master plan : Agence Nicolas Michelin & Associés, Paris Exigence environnementale : BBC RT 2005 Concours : 2010 Chantier : 2013 Livraison : 2016 Surface : 7 854 m2 SU Volume : 41 490 mCapacité : 430 étudiants

Courtesy Dietrich Untertrifaller et Zoméno / Bruno Klomfar