La réalisation de l’importante extension de l’hôtel des services du conseil général de la Gironde a été confiée, en 2002, à l’architecte Philippe Pascal, de l’agence Art’Ur, en tant que mandataire, associé à l’agence Artotec. Le projet, destiné à réunir différents services administratifs répartis jusque-là dans plusieurs bâtiments, offre plus de 10 000 m de bureaux dans un espace entièrement repensé. Cette extension est conçue sur dix niveaux, dont huit de bureaux avec planchers chauffants réversibles, et trois niveaux de parking. Démarré en janvier 2006, le chantier réalisé en deux phases a été livré en juin 2011.
Les derniers m3 disponibles de la centrale géothermique
Les ambitions HQE du bâtiment sont illustrées par une consommation énergétique évaluée à 32 kWh/(m.an). Tout un ensemble de choix y concourt, comme la gestion de l’apport solaire par des brise-soleil et des tablettes à lumière, l’isolation renforcée, une ventilation mécanique double flux avec récupérateur à roue et une surventilation nocturne du hall. Une des obligations du projet consistait à alimenter le réseau de chauffage avec de l’eau chaude fournie par la centrale géothermique de Mériadeck, exploitée depuis 1984 par Gaz de Bordeaux. L’eau à 49 °C provient d’une nappe fossile située à plus de 1000 mètres de profondeur. La centrale fonctionnant déjà à 90 % de sa capacité au début du projet, seuls 15 m/heure d’eau chaude restaient disponibles pour alimenter l’hôtel des services. Extraire un maximum de calories de cette eau devient alors une nécessité. Objectif est donc donné aux concepteurs de ramener l’eau de 49 °C à moins de 10 °C. Notons que l’eau n’est pas renvoyée dans la nappe, ce qui, d’un point de vue environnemental n’apparaît pas des plus vertueux.
Pour répondre à l’objectif, le BET fluides Cetab et l’installateur Hervé Thermique ont proposé une solution à deux étages. D’abord, un échangeur à plaque simple, dans lequel l’eau géothermale rentre à 49 °C, puis un système actif constitué d’un échangeur à plaque couplé à une pompe à chaleur eau/eau HydroCiat, dont l’eau ressort à quelque 8 °C. Ces deux étages d’échange permettent d’optimiser l’extraction de calories et de fournir une eau à 45 °C pour alimenter le réseau de planchers chauffants. Une chaudière gaz vient en relais et se déclenche pour une température de sortie de la PAC inférieure à une consigne réglable (33 °C) ou par un défaut de la pompe géothermique. En mi-saison, il est plus économique du point de vue usure de la machine et du rendement de faire fonctionner la chaudière plutôt que la PAC.
Recours à des régulateurs hydrauliques de débit
Le réglage en aura été délicat. La température de départ est maintenue à une valeur de consigne calculée en fonction de la température extérieure en été et hiver. En été, la régulation veille au contrôle de l’hygrométrie et de la température ambiante. La consigne de départ peut être décalée afin d’éviter la condensation.
Une particularité du projet réside dans la régulation multi-contraintes du débit hydraulique qui est variable sur tout le bâtiment, sauf pour le circuit primaire géothermal et la sortie vers la sous-station dans la rue, qui sont constants. Cette difficulté à équilibrer les pertes de charge a été levée par l’installateur Hervé Thermique en équipant les différentes antennes du réseau de chauffage de régulateurs de pression, STAP (TA Hydronics) avec vanne sur le retour. La récupération de la valeur de pression sur l’aller est transmise à la vanne grâce à un tube hydraulique, sans nécessité d’alimentation électrique. Ces régulateurs ont été installés sur l’ensemble des antennes.
L’eau à 45 °C en sortie du deuxième échangeur (la PAC eau/eau) alimente les 11 000 m de planchers chauffants réversibles de marque Acome, qui assurent la quasi-totalité des besoins de chauffage en dehors de quelques locaux équipés de radiateurs. La distribution de l’eau chaude pour alimenter les planchers chauffants a été complexe à concevoir et a nécessité une très longue synthèse. Quatre départs irriguent les planchers par façades, avec une température du confort d’hiver de 20 °C. Ces planchers réversibles assurent le rafraîchissement avec l’eau provenant des trois groupes froids. « L’objectif initial de température de confort d’été était de 25 °C, explique Grégory Marrier, chargé de clients chez Hervé Thermique. Mais du fait de la faible puissance de rafraîchissement, de l’ordre de 20 W/m, fournie par les planchers, la température cible a été remontée à 28 °C. Pour tenir cet engagement, il a fallu malgré tout mettre en œuvre une bonne isolation. »
Surventilation nocturne
La ventilation, elle, est assurée par un système double flux équipé de CTA de marque Wesper à récupération à roue haut rendement. La nuit, une surventilation a été mise en place. Afin d’éviter les pertes de charge dues aux récupérateurs à roue et aux batteries, l’installateur a posé en parallèle des CTA des caissons dédiés de soufflage et de reprise. En bypassant la nuit les batteries et les roues de récupération, ces caissons permettent d’obtenir une puissance de ventilation plus importante. Lors de cette surventilation, les pièges à son sont aussi bypassés, profitant de l’absence de contraintes acoustiques dans le bâtiment inoccupé la nuit. Le hall faisant atrium, recouvert par une verrière et entouré de six étages de bâtiment, a aussi fait l’objet d’un traitement particulier. En période hivernale, la température de confort est de 16 °C avec une température plus élevée au niveau de l’accueil grâce un plancher rayonnant et une amenée d’air chaud. En été, en cas de surchauffe, une surventilation nocturne est déclenchée par une ouverture des ouvrants en toiture.
