Symbiose : relever les défis de l'exploitation de la cinquième façade

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Une maquette du projet Symbiose dont l'objectif est d'encourager l'utilisation
Une maquette du projet Symbiose dont l'objectif est d'encourager l'utilisation (Crédits : Caisse des Dépôts)
Plus qu'une simple serre posée sur le toit d'un immeuble pour économiser l'énergie, le projet Symbiose est à la fois un défi architectural, technique, économique et un pari sur les nouveaux usages proposés aux habitants. Soutenu et accéléré par la Caisse des dépôts et consignations, il a vocation à être dupliqué dans l'Hexagone.

« Jamais une telle opération n'a été réalisée sur des bâtiments existants, conçus dans les années 1970. C'est déjà complexe sur du neuf, alors de l'ancien... Il ne s'agit pas de venir avec ses quatre planches et un bout de plexi... », observe Luc Stephan, directeur de Nantes Métropole Habitat (NMH), partenaire du projet Symbiose, qui vise à greffer une serre sur le toit d'un immeuble du parc locatif nantais, dans les quartiers nord de la ville. Objectif : utiliser l'énergie solaire pour limiter le recours à l'énergie carbonée et réduire les charges locatives. Via une pompe à chaleur et un échangeur, le système sera couplé au dispositif de chauffage actuel. Il bénéficiera d'un pilotage prédictif, grâce à un algorithme intégrant de l'intelligence artificielle, mis au point par la startup Ecotropy, spécialisée dans l'édition de logiciels positionnés sur l'efficacité énergétique des bâtiments. Ce qui permettra une adaptation en continu de la serre en fonction des évolutions de la météo et des besoins thermiques du bâtiment.

D'une surface de 400 mètres carrés, cet espace offrira l'avantage de proposer de nouveaux usages aux habitants. Aussi séduisante soit-elle, l'idée lancée suite à un appel d'offres de l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (Ademe) il y a un an, soutenue par le Nantes City Lab pour une expérience grandeur nature et la région des Pays de la Loire, doit néanmoins relever de nombreux défis architecturaux, techniques, sociaux, d'usages et économiques. Pour cela, un consortium réunit le cabinet Claas architectes, la startup Ecotropy, la société d'ingénierie SCE Aménagement et Environnement, le Cerema, l'Iffstar... « C'est un vrai projet d'architectes », souligne le responsable de NMH. De fait, le bailleur social est l'un des cinq retenus par l'édition 2018 de l'appel à projets « Architecture de la transformation » organisé par l'Union sociale pour l'habitat (USH) et l'incubateur de projets innovants de la Caisse des dépôts, le Lab CDC, qui accompagne l'accélération du projet pendant neuf mois.

Rendre les toitures inutiles

D'ici le mois de janvier prochain, le maître d'ouvrage devra fournir la méthodologie de construction, les conditions d'exploitation et de réplicabilité. « Sur le territoire national, les trois quarts des toitures des bâtiments collectifs datent des années 1970. Là-dessus 80 % sont exploitables dont 50 % bénéficient des conditions d'ensoleillement adéquates », observe Boris Nauleau, l'un des associés de Claas Architectes. A Nantes, où le projet s'inscrit dans la stratégie de la métropole « 100 % toitures utiles » à l'horizon 2030, sur les 900 bâtiments exploités par NMH seuls 20 serait finalement éligibles.

La serre elle-même fait l'objet d'une étude spécifique. « Pour concevoir cette installation hybride, accessible au public, nous nous sommes rapprochés du fabricant de serres CMF, engagé dans un contrat d'innovation qui devrait donner lieu à un brevet. Cette seule construction représente 50 % du budget », affirme Luc Stéphan. « Ce n'est pas juste un projet technique, il s'agit de savoir comment on ajoute des espaces complémentaires, en offrant de nouveaux usages dans un environnement économiquement viable avec les énergies renouvelables », souligne Boris Nauleau. Il s'agit de définir les matériaux à utiliser, les systèmes de fixation. Quel sera l'impact visuel ? La prise au vent ? Quels sont les moyens d'accès ? Les issues de secours ? Quel est le degré d'acceptation des habitants ? Et surtout quels usages veulent-ils en faire ?

Un espace de détente, un potager, une salle de lecture, un lieu pour les enfants, pour sécher le linge, un local associatif... La vocation choisie déterminera son modèle économique, son acceptabilité et la réussite du projet. Selon les études réalisées, la serre de 400 m2, dont la moitié sera occupée par des installations techniques, pourrait permettre de réduire les factures de chauffage de 25 % et de réaliser 40 % d'économies sur la consommation d'eau chaude. La rentabilité interviendrait au terme de dix ou douze ans, selon le modèle adopté. «Visible la nuit, cette installation va aussi contribuer au renouvellement urbain et changer l'image du quartier nord », ajoute Luc Stéphan. Le chantier pourrait démarrer courant 2019. Pour être opérationnel en 2020.

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