Evaluation écologique des projets retenus selon la méthode "SNARC"
publicité
ETABLISSEMENT MEDICO-SOCIAL FONDATION DONATELLA MAURI ROMANEL - SUR - LAUSANNE Concours d'architecture Evaluation écologique des projets retenus selon la méthode "SNARC" Catherine Merz & Jean-Bernard Gay Laboratoire d'énergie solaire et de physique du bâtiment Lausanne, le 8 décembre 2002 1 1. INTRODUCTION La présente étude vise d'une part à évaluer, de manière aussi rigoureuse que possible, la qualité écologique des quatre projets retenus après une première séance du jury (no 8 Age d'Or, no 14 Mon Banc, no 17 Jardin d'automne), d'autre part à tester la nouvelle méthode SNARC1 qui permet de systématiser une telle approche. La méthode propose 18 critères qui constituent la base de référence. Les critères peuvent être évalués à divers degrés de précision en fonction du type de programme et du niveau d'évaluation du concours. Cette liste peut être adaptée, si nécessaire, en fonction du programme. Les critères sont organisés en 6 thèmes: a) La parcelle Les 3 critères que compte ce thème visent à préserver les écosystèmes, en particulier en favorisant la biodiversité. En effet, la biodiversité dépend de l'aménagement des espaces non bâtis. L'infiltration des eaux de pluie dans le sol contribue au maintien du régime naturel des eaux. Ce critère vise à préserver les nappes phréatiques, à éviter les inondations et à décharger les installations d'épuration des eaux en cas de forte pluie. On recense les surfaces vertes en tenant compte du fait que les toitures végétalisées et les surfaces vertes sur des ouvrages souterrains offrent de moins bonnes conditions à la biodiversité. On relèvera également les espaces vitaux de valeur et les surfaces perméables à l'eau. b) La construction L'énergie grise, c'est-à-dire l'énergie nécessaire à la fabrication des matériaux, à leur transport et à leur mise en œuvre est un indicateur écologique reconnu. Celui-ci varie parallèlement avec les émissions de CO2, responsables de l'effet de serre. On évalue l'énergie nécessaire à la construction du bâtiment. Les chiffres proposés tiennent compte des transports nécessaires à leur fabrication et à leur mise en œuvre. c) L'exploitation Comme la consommation d'énergie de chauffage demeure la charge environnementale la plus importante sur l'ensemble de la durée de vie du bâtiment, elle doit être prise en considération dès le début du projet. Dans ce but, il convient de calculer les besoins en chauffage des différents projets. La méthode prévoit des bonus pour un recours aux énergies renouvelables (capteurs de chaleur ou cellules photovoltaïques). d) La qualité d'utilisation Il s'agit d'évaluer de manière qualitative le confort qu'offriront les futurs bâtiments sur le plan de la protection contre le bruit, de la protection contre les surchauffes en été, de la ventilation et de la qualité de l'éclairage naturel. e) La flexibilité Les changements d'affectation sont de plus en plus fréquents. Les conceptions d'habitation, d'enseignement ou de soins évoluent et, avec elles, les besoins en espaces. Les équipements et les installations techniques ont une durée de vie inférieure à la structure du bâtiment, ils seront remplacés plusieurs fois durant la vie du bâtiment. Il s'agit donc d'évaluer d'une part, la flexibilité d'aménagement, c'est-à-dire d'utiliser des espaces de manière variée sans modifier la structure des locaux. On évaluera d'autre 1 Standard-Methode zur Umsetzung der Nachhaltigkeit im Architekturwettbewerb und bei Studienaufträgen. ZHW und SIA (2001) 2 part si les structures porteuses sont adaptées au changement d'affectation, puis, finalement, on évaluera la flexibilité des installations techniques en fonction de leur distribution et de leur accessibilité. f) Les possibilités d'extension Ce critère vise à favoriser une utilisation dense du sol. Il est ainsi possible d'optimiser, outre le terrain et les matériaux, les infrastructures d'approvisionnement (eau, gaz) et de mobilité (routes). Il s'agit d'abord de voir si une extension est possible, on évaluera ensuite si celle-ci est facile à réaliser ou coûteuse, voire impossible vu l'implantation proposée dans le projet. 2. APPROCHE ET ELEMENTS D'APPRECIATION a) Parcelle Pour le calcul des surfaces vertes et perméables, nous avons différencié la zone accueil de la zone EMS. La zone accueil sera gérée par la commune alors que les espaces verts de la zone EMS feront partie intégrante du projet de la fondation. Nous remarquons que, de manière générale, les espaces verts sont peu définis, il est difficile de déterminer la nature du sol définis par divers niveaux de gris. Les chemins ont été admis comme imperméables à moins qu'une indication ne mentionne un revêtement perméable. b) Construction Les besoins en énergie pour le gros œuvre tiennent compte du mode constructif proposé (lourd ou façades de verre), de la compacité du projet ainsi que du type de fenêtres. Pour l'aménagement intérieur, nous avons considéré pour tous les projets que le niveau d'équipement était "normal". c) Exploitation Les besoins annuels nets en chauffage ont été calculés en tenant compte des caractéristiques propres des projets (surfaces, vitrages, orientations….), mais en admettant dans tous les cas des conditions identiques d'isolation et d'exploitation. En outre, nous avons tenu compte des exigences de la nouvelle norme SIA 380/1 (édition 2001). Il n'a pas été tenu compte des capteurs solaires. Ceux-ci ont été mentionnés dans chaque projet, comme cela avait été demandé dans le programme, mais aucun projet n'a défini les surfaces installées. Dans un seul projet un panneau a été esquissé en toiture. En association avec l'exploitation, la méthode SNARC prévoit des pénalités pour des façades peu durables. Nous avons tenu compte de l'absence d'avant-toit (tous les projets). Un projet a de plus reçu une pénalité supplémentaire pour des vitrages avec menuiserie bois situés à l'extérieur de la façade. d) Utilisation Nous avons renoncé à évaluer la protection acoustique étant donné que le site ne comporte pas de source de bruit importante. De plus, nous avons estimé que les activités d'un EMS ne génèrent pas de nuisances sonores particulières et ne nécessitent donc pas de mesures spécifiques à ce stade du projet. Nous avons également renoncé à évaluer le confort d'aération qui ne nous paraissait pas poser de problème. Les protections solaires ont été évaluées en tenant compte de leur protection contre l'éblouissement et leur efficacité contre les surchauffes estivales. 3 Pour le critère éclairage naturel, nous avons pris en considération l'autonomie en lumière naturelle ainsi que la qualité de l'éclairage dans les espaces collectifs. e) Flexibilité Conformément à la méthode SNARC, nous avons admis des pénalités lorsque la flexibilité d'ameublement était restreinte. La flexibilité a également été évaluée par rapport à la structure porteuse du bâtiment. Par contre, sur la base des documents remis, il nous est impossible de juger de la flexibilité des installations. L'unité proposée par SNARC pour pénaliser le manque de flexibilité, à savoir le GJ, nous semble totalement inadaptée à cette caractérisation. 3. PRESENTATION DES RESULTATS Conformément à la méthode SNARC, nous avons établi, pour chaque projet, une feuille de synthèse qui reprend les éléments clef de l'évaluation et qui, au besoin, apporte des commentaires à destination des membres du jury. De plus, un tableau de synthèse permet une comparaison directe des principales caractéristiques des projets. Les graphiques suivants permettent une comparaison plus aisée des principales données quantitatives. a) Parcelle La zone d'entrée à l'EMS est située diversement dans la zone d'accueil ou dans la zone EMS. Dès lors, il nous est paru préférable de considérer l'ensemble du terrain pour comparer le traitement des aménagements extérieurs. Les surfaces vertes sont très proches d'un projet à l'autre, de 39 à 46 %. Les surfaces perméables varient de 47 à 61 %. b) Construction Les volumes des fouilles des différents projets sont très semblables pour 3 projets comme le montre le graphique suivant: Volum e des fouilles nécessaires aux différents projets 6000 5000 [m3] 4000 3000 2000 1000 0 AGE D'OR MON BANC JARDIN D'AUTOMNE HAROLD ET MAUDE 4 Des différences sensibles apparaissent lorsque l'on considère l'énergie nécessaire à la construction des bâtiments. Energie de construction des divers projets 18000 16000 14000 [GJ] 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 AGE D'OR MON BANC JARDIN HAROLD ET D'AUTOMNE MAUDE c) Exploitation Le graphique suivant permet de comparer les besoins en énergie d'exploitation calculés sur une période de 30 ans, en tenant compte d'un même mode de production de chaleur (gaz ou mazout pour tous les projets). Energie d'expoitation des divers projets 25000 [GJ sur 30 ans] 20000 15000 10000 5000 0 AGE D'OR MON BANC JARDIN HAROLD ET D'AUTOMNE MAUDE 5 Si on additionne les besoins énergétiques de construction et les besoins énergétiques pour l'exploitation sur 30 ans des projets, on constate que les valeurs des projets Mon Banc, Jardin d'automne et Harold et Maude no2 sont extrêmement proches. Seul le projet Age d'Or a des besoins sensiblement supérieurs. Energie totale 45000 40000 [GJ sur 30 ans] 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 AGE D'OR MON BANC JARDIN D'AUTOMNE HAROLD ET MAUDE d) Utilisation La protection contre les surchauffes est jugée insuffisante dans deux projets. Mon Banc propose des stores intégrés aux vitrages et non ventilés qui n'assurent pas une protection suffisante, Harold et Maude no2 propose d'importantes surfaces vitrées au sud et à l'ouest. Ces deux mêmes projets n'offrent pas une qualité d'éclairage naturel et de confort spatial jugés suffisants. Dans le projet Mon Banc, des linteaux importants limitent l'éclairage dans les chambres. De plus, les surplombs pénalisent fortement l'éclairage naturel de locaux communs situés au rez-de-chaussée. Ces deux dernières remarques se basent sur une évaluation faite avec le logiciel Dial qui permet de contrôler l'autonomie en éclairage naturel d'un local. e) Flexibilité En ce qui concerne la flexibilité, la difficulté d'aménagement est parfois due à une trop grande compacité et à l'exiguïté des locaux, en dessous des valeurs demandées dans le programme. Au niveau des structures (changement d'affectation du bâtiment), les projets offrent un niveau de flexibilité comparable: la structure porteuse a une systématique reconnaissable et peu de murs intérieurs porteurs. Un seul projet, Mon Banc, propose une structure porteuse composée principalement de piliers et très peu de murs intérieurs porteurs. 6 EMS A ROMANEL - Comparaisons des projets Projet No. Devise 8 14 AGE D'OR MON BANC 17 JARDIN D'AUTOMNE 20 HAROLD ET MAUDE No2 1a Parcelle zone Accueil Surfaces vertes [%] 17 9 24 16 Surfaces perméables [%] 34 28 39 16 Surfaces vertes [%] 62 71 67 64 Surfaces perméables [%] 80 86 82 79 Surfaces vertes [%] 39 38 46 40 Surfaces perméables [%] 56 55 61 47 Volume des fouilles [m3] 4903 3474 3160 3186 Fouilles et terrain [GJ] 567 390 387 395 Gros œuvre [GJ] 13754 8734 11227 12663 Total construction [GJ] 15811 10341 12871 14397 [MJ/m2 an] 124 136 115 89 [m2] 4258 3479 3591 3824 [GJ/30 ans] 22619 21289 18530 16295 [GJ] 38430 31630 31401 30692 Protection solaire optimale insuffisante optimale insuffisante Eclairage naturel+confort spatial optimal insuffisant bonne insuffisante Flexibilité d'ameublement moyenne moyenne faible moyenne Flexibilité des structures moyen grande moyenne moyenne 3280 704 3023 2110 1b Parcelle zone EMS 1 Parcelle moyenne 2 Construction 3 Exploitation Chauffage besoins nets SRE Total exploitation Total 2 + 3 4 Utilisation 5 Changement d'affectation Pénalité flexibilité [GJ] 7 Annexes: 1. Commentaires par projet 2. Bilan énergétique Lesosai 3. Détail des chiffres 8
