Résumé en 4 pages Les points singuliers à respecter pour les lots

Silouane Dumoulin
PFE
juin 2013
Résumé en 4 pages
Les points singuliers à respecter pour les lots du second œuvre (clos
couvert) afin de garantir l’obtention des labels BBC et HQE :
étude particulière du projet de conception construction pour la restructuration du Lycée
Professionnel de Montigny-lès-Metz
Introduction :
J’ai effectué mon PFE au sein d’une entreprise de construction (Demathieu & Bard) en
rapport avec le chantier du nouveau lycée du bâtiment de Montigny-Lès-Metz. J’ai fait un
travail recherche documentaire sur la conception BBC des bâtiments, principalement au
niveau du clos couvert et j’ai pu analyser toute la partie exécution sur le chantier pour y
apporter des améliorations. Ces observations m’ont permises de bien comprendre les
problématiques environnementales nouvelles de la RT 2005 BBC (équivalent de la RT 2012)
depuis l’amont du projet jusqu’à sa réalisation concrète.
1. L’entreprise, le projet et ses acteurs :
L’entreprise Demathieu & Bard fait partie des principaux acteurs français indépendants du
secteur de la Construction avec un chiffre d’affaire de 831 millions d’euros en 2011 plus
de 2500 employés en 2011. D&B réalise 80% de son chiffre d’affaire en France.
Notre chantier de 48 millions d’euros est constitué de la construction d’un internat, d’un
externat, de 8 logements, d’un gymnase, d’une demi-pension, d’extension d’ateliers et de la
réhabilitation d’ateliers existants. Le projet est un Partenariat public privé financé en partie
par la région lorraine. La société D&B est l’entreprise générale du groupement réunis en
conception-réalisation. Le groupement est composé plusieurs bureaux d’étude : lots
technique, agence d’architecte, qualité environnementale, Bureau de contrôle…
2. La RT 2005 BBC :
Plusieurs paramètres sont utilisés pour quantifier l’impact environnemental : le BBio est le
besoin bioclimatique en termes de chauffage, de refroidissement et d’éclairement. Il prend en
compte l’incidence de l’orientation, de l’ensoleillement et des caractéristiques géométriques
de compacité.
Le Cep max (en kWh/ m².an) est la consommation maximale d’un bâtiment pour le chauffage,
le refroidissement, la production d'eau chaude sanitaire, l'éclairage artificiel des locaux,
les auxiliaires de chauffage, de refroidissement, d'eau chaude sanitaire et de ventilation.
La RT 2005 BBC fixe des valeurs cibles à atteindre de Cep :
- un niveau d’exigence calé pour le résidentiel à 50 kWh/m2
- une performance énergétique améliorée d’au moins 50 % par rapport à la performance
réglementaire de la RT 2005 pour les bâtiments tertiaires.
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C’est une réglementation « exigentielle » ; c’est-à-dire qu’elle fixe des performances à
atteindre sans donner les moyens techniques de les atteindre. Cependant, la règlementation
autorise l’emploi de composants ayant des performances inférieures aux performances de
référence dans la limite des valeurs garde-fou sous réserve d’avoir des performances
supérieures dans d’autres domaines. Le niveau de performance global prime.
Le confort d’été: la température la plus chaude des bâtiments en été suite à 5 jours très chauds
doit être inférieure à Tic réf afin d’assurer un confort sans activer de système de
refroidissement. On agit sur le refroidissement grâce à :
-
distribution des baies vitrées (surfaces, orientations)
protections solaires mobiles
possibilité d’aération des espaces
inertie thermique,…
3. L’étanchéité à l’air :
Elle se mesure en terme de débit de fuite par m2 de surface déperditive (en m3/ (h.m2) de
l’enveloppe du bâtiment sous une dépression de 4 Pascal. Les infiltrations viennent
principalement de l’action du vent, du tirage thermique, des défauts de ventilation. La RT fixe
les limites à 1 m3/ (h.m2) pour les logements et 1.2 m3/ (h.m2) pour les bureaux et
l’enseignement. Les résultats des essais in-situ ont été conformes. J’ai observé et donné des
indications pour que les gaines soient bien rebouchées, les joints de châssis bien posés, les
divers joints et scotch sur membrane d’étanchéité à l’air correctement appliqués.
4. L’isolation thermique des fenêtres :
Le coefficient thermique définissant la capacité de la fenêtre à garder la chaleur est Uw en
nombre de Watt perdus au m2 par degré: il est composé du coefficient thermique du cadre
(Uf) et de celui du vitrage (Ug). Tout l’enjeu consiste à concevoir des menuiseries
performantes avec des joints d’étanchéité multiples et des ruptures de pont thermiques.
D’autres facteurs comme la capacité du vitrage à transmettre la chaleur (Sw) et la lumière
naturelle (Tlw) sont pris en compte. Pour atteindre les performances BBC des pourcentages
d’ouvertures vitrées pour chaque orientation ont été appliqués. J’ai comparé dans des tableaux
la conformité des vitrages par rapport à la référence et j’ai vérifié la bonne pose de l’isolation
autour des vitrages et au niveau des coffres de volet roulant.
5. Les ponts thermiques :
Ils sont le plus souvent dus à des géométries plus complexes, à des décrochés, à des liaisons
mur-plancher et à des liaisons mur-ouverture. On a répertorié 9 problèmes de ponts
thermiques qui ont été résolus. Sur ce projet, mon attention s’est portée principalement sur les
points suivants :
-Les soubassements isolés dans la continuité des façades.
-Le positionnement des volets roulants.
-Les acrotères isolés sur leurs trois faces.
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6. L’isolation thermique de l’enveloppe :
Les caractéristiques de transmission des parois des bâtiments sont données par le coefficient
de transmission surfacique ou linéique Ubât (W /m 2.K). J’ai recherché dans les archives de la
conception toutes les valeurs du projet (transmission à travers les parois verticales,
horizontales, les liaisons, portes, fenêtres…) que j’ai comparées aux valeurs de référence de la
RT en vérifiant leur conformité. Je me suis focalisé sur les résistances thermiques réelles
avec les résistances données par la note de calcul thermique du logiciel clima win. Les
bâtiments possèdent des isolations spécifiques en fonction des bâtiments (Isolation par
l’extérieur en polystyrène, double couche de laine de roche sur les façades des ateliers…). J’ai
vérifié et apporté des modifications au niveau de la partie l’exécution car certain points
comme des cotes d’encombrement ne peuvent pas être anticipé en amont sur les plan
Il m’a fallu régler certains problèmes d’interfaces entre le lot de bardage (ossature, isolation et
façade en Trespa) des façades et le lot s’occupant de l’étanchéité des toitures. Par exemple, la
membrane d’étanchéité à l’air des ateliers devait être continue entre le toit et les façades. Le
complexe de bardage devait être fini pour que le couvreur pose ses couvertines qui chapotent
les acrotères.
7. Les corps d’états techniques :
Bien que ces lots ne soit pas le cœur de mon sujet d’étude, il m’a semblé nécessaire d’aborder
certaines de ses problématiques pour avoir une connaissance globale du projet.
De multiples capteurs (sonde à luminosité, thermostat d’ambiance) sont présents pour
connaitre la température, l’ambiance, ou encore la présence de personnes dans les pièces. Une
régulation performante des panneaux rayonnants pour le chauffage et des tubes fluorescents à
haut rendement pour l’éclairage permet d’économiser l’énergie. Les bâtiments sont chauffés
grâce à une chaudière haut rendement à granulés en bois couvrant 75% des besoins
complétée par une chaudière à gaz Wiessmann.
Pour compenser certaines déficiences dans le calcul du BBC, des panneaux solaires pour l’eau
chaude ont été placés sur les logements et la demi-pension. Sur le terrain, j’ai pu observer et
parfois demander l’amélioration du calorifugeage et de sa continuité ainsi que vérifier les
calfeutrements des traversées de cloison.
La ventilation est réalisée grâce à un système double flux d’un rendement de 70% limitant les
pertes caloriques. Parfois il a fallu répondre à un problème d’interaction entre les contraintes
acoustiques provenant de la démarche HQE et les contraintes du BBC provenant de la
ventilation.
8. Mes missions de conduite de travaux :
Il m’a été confié la mission de suivre le lot 16B sous-traité à l’entreprise Cibétanche de
bardage. La relation de ce lot avec le BBC est très importante puisque ces entreprises
réalisent tout le complexe de couverture qui assure l’étanchéité à l’air, à l’eau et l’isolation.
Tout en vérifiant certains éléments des carnets de détail et des fiches techniques, j’ai regardé
par exemple que les couches d’isolant étaient conformes à ce qui avait été demandé. J’ai
également fait état de la qualité de la pose du Trespa aux architectes qui devaient valider ou
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demander une modification. J’ai servi d’interface entre plusieurs acteurs comme Alp étanche
(poseur du complexe étanchéité bardage), Serrurerie Moselane (pose des casquettes support
des brises soleil), Wihlelm(le charpentier métal), Denu&Paradon l’architecte. Il a fallu
proposer des méthodes alternatives pour résoudre certains problèmes d’étanchéité à l’air : en
effet tous les compagnons n’ont pas eu de formations spécifiques aux contraintes BBC et il
faut leur faire comprendre les enjeux pour qu’ils évitent certaines erreurs grossières comme
des insuffisances de longueur d’isolant qui créent des ponts thermiques.
J’ai également suivi le lot 16A sous- traité à l’entreprise EBI (Etanchéité, bardage industriel).
J’ai relevé chaque semaine l’avancement des travaux afin de le noter dans le compte rendu de
coordination qui représente un document contractuel envoyé chaque semaine à tous les soustraitants. J’ai dû aussi vérifier que les situations mensuelles d’EBI mentionnaient les travaux
réellement réalisés. Ceci permettait de faire valider par mon chef ses situations.
9. Conclusion
Ce stage de 4 mois et demi passé sur un chantier important par sa taille et la diversité des
bâtiments construits m’a donné la possibilité d’appréhender une grande partie des
problématiques BBC. En mettant en parallèle les « données d’entrée » pour la conception
avec les « données de sortie » de la réalisation sur le chantier, j’ai pu observer les points
positifs et certaines incohérences que nous avons rectifiés le plus possible.
En gérant l’avancement des lots du clos couvert, j’ai pu comprendre en profondeur le rôle du
conducteur de travaux au travers de ses relations avec les sous-traitants, sa hiérarchie et plus
généralement tous les acteurs du chantier. Le conducteur lance l’appel d’offre pour ses lots,
choisit le meilleur sous-traitant selon des critères de compétitivité financière, de délais, de
qualité et suivant les relations antérieures. Il gère ensuite l’interaction entre son sous-traitant
et le chantier. Le conducteur doit pour cela connaître profondément la technicité du projet
pour répondre aux questions du sous-traitant et pouvoir faire des ajustements. En effet, un
projet « vit » entre la conception et la construction, c’est-à-dire que des variantes surgissent,
les architectes peuvent demander des variations, les techniques de réalisation peuvent changer
etc…
Les réunions hebdomadaires auxquelles j’ai participé m’ont fait comprendre les enjeux, les
contraintes et la stratégie menées par D&B. Ainsi j’ai participé aux réunions avec les
architectes pour le calage de certains détails des façades. J’ai aussi assisté aux réunions de
coordination dans lesquelles tous les intervenants se réunissent autour de la table pour
élaborer la feuille de route et montent un plan d’action pour les semaines à venir.
C’est dans ces réunions que les conducteurs de travaux peuvent faire appliquer leur stratégie
permettant de gagner du temps et de l’argent. L’importance de la sécurité m’a sauté aux yeux
notamment lors des 2 réunions avec les coordonnateurs de sécurité. Les questions d’accès
pompier sont également très présentes.
Pour finir, ce stage m’a permis de discuter avec de nombreux interlocuteurs : j’ai pu
m’enrichir des nombreux échanges avec des compagnons, des conducteurs de travaux, des
chefs de chantier, des architectes, des responsables de bureaux d’études et de contrôle et bien
sûr des sous-traitants.
Silouane Dumoulin
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