M.U.R.

ALEXIS Deconinck, Architecte OLIVIER De Sainte Marie, Architecte

M.U.R

Concours E+ 2013

Module Universel de RĂŠnovation

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SOMMAIRE I. Les choix.............................................................................................3

1. Bâtiment hôte 2. Une architecture de l’addition 3. Climatique 4. Orientation Nord-Sud 5. Adaptation au lieu - forme- contrainte 6. adaptation aux techniques bioclimatiques 7. Utilisation des énergies en présence

1.Un mur vivant pour réanimer les ruines 2. Utiliser les énergies naturelles présentes et savoir les économiser 3. Produire son énergie 4. économiser l’espace et respecter l’ancien 5. Optimiser les coûts de rénovation 6. Savoir s’adapter 7. Réintroduire des techniques bioclimatiques en ville et en campagne

1. Organigramme 2. Le M.U.R 3. La méthanisation des déchets 4. Le chauffage par induction 5. La gestion de l’eau

1. Localisation 2. Le climat en quelques chiffres 3. Caratéristique urbaine 4. ENR en présence et rejets fatals 5. Consommation et rendement énergétique

II. Description du projet...................................................................7

III. Fonctionnement.........................................................................11

IV. Bilans énergétique et environnemental............................18

V. Bilan économique.......................................................................29 VI. Synthèse........................................................................................31 2

I. Les choix

1. Bâtiment hôte Pour le projet de rénovation du concours

Lille

E+, nous avons choisi de travailler autour Lens

du moulin d’Éclaibes. Petite bourgade de

Valenciennes

Maubeuge Éclaibes

280 habitants, Éclaibes n’est pas un village particulièrement connu pour sa valeur historique (bien que le roi Louis XI ai

furtivement séjourné dans son château du

XIIème siècle). Cependant la bâtisse du moulin, aujourd’hui en ruines, dispose de nombreuses ressources inexploitées jusqu’alors. En 1909, le propriétaire prit la

décision d’arrêter la production de farine pour se consacrer au commerce de la

pêche autours de l’étang. C’est en 1985 que le moulin, devenu auberge, site de camping et de pêche, est laissé à l’abandon.

Façade Est

Façade Nord

Façade Sud Ouest

Façade Sud

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2. Une architecture de l’addition

L’architecture du moulin parait particulièrement adaptée pour une interven-

tion contemporaine. En effet, celle-ci s’est constituée de multiples rajouts à travers

son histoire. La bâtisse originale apparait au XVème siècle, elle se verra y additionner une extension de deux niveaux supplémentaire au XVIIème. Enfin, un autre corps de bâtiment y est accolé au XIXème siècle.

Vue Nord-Ouest

XIXème XVIIème

XVème

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3. Climatique

Éclaibes

Éclaibes

Idylliquement situé dans le Nord de la France, le site profite d’un ensoleillement et

de températures modestes. Ainsi, il sera pris comme nécessité principale la production de chaleur et l’ouverture la plus grande aux rayons solaires.

4. Orientation Nord-Sud

Prennant compte de l’orientation du bâtiment, il nous semblera intéressant

de travailler au projet de rénovation en mettant l’accent sur un axe Nord-Sud. La

vue au Sud et la production de chaleur, et sa redistribution vers les autres orientations

Vue depuis façade Sud

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5. adaptation au lieu - forme - contrainte

Si le projet naît de l’inspiration procuré par ce lieu qui sort de l’ordinaire,

l’intention est bien de créer un élément de rénovation qui développe sa propre identité et surtout qui puisse être utilisé dans d’autres contextes.

6. adaptation aux techniques bioclimatique

Bien conscients du caractère vital de l’engagement bioclimatique dans l’in-

dustrie de la construction, le projet veut profiter d’un maximum d’inovations tech-

niques et technologiques. Dans un monde où les technologies évoluent toujours plus vite, il nous apparait aussi important de penser à l’évolution possible du projet et ainsi à son adaptabilité et sa flexibilité.

7. Utilisation des énergies en présence

Sans s’en rendre compte, des tâches quotidiennes simples comme chauffer

des aliments ou même tirer la chasse d’eau sont très énergivores et occasionnent

des gaspillages qui auraient facilement pu être évités. Le travail autour des énergies fatales nous apparait essentiel comme point de départ du projet. Où que l’on

soit, il existe toujours des éléments naturels prêts à être utilisés en harmonie avec nos besoins et nos usages.

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2. Description du projet

Un mur vivant pour réanimer les ruines Renaître de ses cendres Prendre une existence nouvelle après avoir été presque entièrement détruit.

La rénovation, par où commencer? Le projet propose de répondre par un

élément fondateur de l’architecture : le mur. Une structure nouvelle et saine

prend ainsi pied dans le logement, et constitue d’emblée un élément porteur

sûr. Ainsi, celui-ci donnera tout d’abord aux échafaudages de construction des points d’accroches fiables. Véritable mur vivant, il regroupe ensuite tous les éléments liés aux énergies et constitue le nouveau cœur du bâtiment.

Utiliser les énergies naturelles présentes et savoir les économiser Symbiose Du grec sun «avec» et bioō «vivre».

Le projet utilise les énergies naturelles (le vent, le soleil, la température

de la terre, l’eau) pour vivre au quotidien. Cela lui offre deux avantages : une

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réduction des dépenses mais aussi de la consommation énergétique. Les énergies naturelles ou énergies renouvelables permettent ainsi de mieux respecter l’environnement tout en maîtrisant son budget.

Produire son énergie

Écologie Du grec oikos (maison, habitat) et logos (science)

Afin de lutter au maximum contre le changement climatique, le mur

organise la production d’énergie positive. Le bâtiment produit en effet plus

d’énergie qu’il n’en consomme, grâce à la possibilité d’utilisation de turbines hydroéléctrique ou de la mise en place de biodigesteur.

Économiser l’espace et respecter l’ancien

Respect Du latin respicere signifiant « regarder en arrière »

La construction écologique doit aussi préserver l’espace. La rénovation

à pour principe de remplacer les parties endomagées du bâtiment par des

matériaux et des techniques contemporaines, contrairement à la restauration qui utilise les même matériaux que ceux d’origine. Cependant, la rénovation

occasionne un amalgame architecturale souvent mal organisé. Ainsi, la relation entre l’ancien et le neuf est parfois assez dure, et ni l’un ni l’autre n’exprime de qualité propre. Le M.U.R, en regroupant un maximum d’éléments

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nouveaux, permet d’une part de gagner de l’espace. D’autre part, de limiter les

travaux de la partie ancienne. Enfin, il se positionne en contraste de l’ancien pour mieux le magnifier, c’est une entité propre sur laquelle la maison se redéveloppe.

Optimiser les coûts de rénovation Économie Du grec ancien oikonomía : « administration d’un foyer ».

Première construction de la rénovation, le mur constitue la base du chan-

tier et permet de structurer la rénovation. Il supportera ensuite le rôle de mur porteur, de structure d’échafaudage et d’apport d’eau pour le chantier. L’énergie représente 7% des dépenses des ménages en France. La construction d’un

élément neuf important permet d’avoir un prix de base de rénovation. La préfabrication des éléments permet de limiter ce coup et fait baisser le risque de mauvaises surprises, usuelles en rénovation.

Savoir s’adapter Adaptabilité Qualité d’un objet qui peut être modifié aisément en harmonie avec les changements auxquels son utilisation est soumise

La construction écologique doit être en relation avec la situation du bâti-

ment.La mise en place d’éléments préfabriqués permet au mur de s’adapter à toutes les formes de maisons. Le M.U.R peut ensuite adapter sa taille, et les éléments intérieurs sont interchangeables selon les besoins.

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Réintroduire des technologies bioclimatiques en ville ou en campagne.

Adaptabilité Qualité d’un objet qui peut être modifié aisément en harmonie avec les changements auxquels son utilisation est soumise

Un édifice peut avoir un rôle pédagogique, c’est le rôle du M.U.R, que l’on

introduit dans l’édifice ancien. La construction écologique doit correspondre

aux besoins sociaux et aux besoins de santé des habitants. C’est à dire à terme,

être économiquement plus viable et améliorer les conditions de vie de ces habitants.

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3. Fonctionnement

1. Organisation programmatique du projet Pièce produisant de la chaleur Pièce produisant du froid Pièce nécessitant de la chaleur

Chambre

Pièce de vie

Chambre / Salle d’eau

Solarium

Restaurant

Resataurant

WC / Comptoir

Cuisine

Bar

Stockage

Chambre froide

Cave

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Organigramme des énergies

WC Engrais pour plantes extérieures

Citerne

EAU DE PLUIE

Biodigesteur Chauffe-eau

BIOMASSE

Double flux

Cuisine

Unité calorifique du mur Mur trombe

Douches

Phyto-épuration

Serre

SOLEIL

LAC e Eau de source

LEGENDE Eau pure Eau usée Déchets organiques Conduction calorique Eau chaude Biogaz Aire vicié (t° intérieure) Aire neuf (t° intérieure) Aire vicié (t° extérieure) Aire neuf (t° extérieure) Filtres Turbine hydroélectrique

En plus de son rôle structurant pendant

le chantier, le mur regroupe quatre rôles techniques : la récupération, le stockage, le

transport et le chauffage de l’eau ; le transport et le chauffage de l’air ; la méthanisation des déchets organiques produits dans

l'édifice et la mise à disposition du biogaz produit ; le chauffage par induction de la maison.

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2. Le M.U.R

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3. La méthanisation des déchets.

BIOMASSE Le M.U.R Récupération des déchets organiques Cuisine du logement

production de biogaz Récupération de lisier Utilisation d’engrais

Restaurant

Cuisine du restaurant

BIOMASSE Récupération du lisier

Utilisation d’engrais

Les déjections venants des toilettes, les déchets organiques alimentaires, tous

les types de biomasse sont envoyés vers un méthaniseur au sous-sol. Notre édifice

profite de sa proximité à l'élevage bovain, on peut ainsi rajouter le lisier animal ainsi que de la biomasse végétal (pelouse tondue, déchets de cultures...). L’ensemble

de cette biomasse ajoutée à de l’eau des toilettes (en moyenne 6L d'eau pour 150g

de matière fécale) va produire du méthane (CH4) qui est un gaz inflammable. Le gaz sera purifié par désulfurisation (soustraction du dioxyde de soufre SO2). Ce gaz alimentera ensuite les éléments de cuisine.

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4. Le chauffage par induction et unité calorifique Air vicié tiède

SOLEIL Air frais neuf

VMC Logement Mur trombe

VMC double flux Mur trombe

Solarium

Logement

Pièce froide Pièce chaude Rayonnement de chaleur Restaurant Air froid neuf Air tempéré neuf Air chaud vicié

Cuisine du restaurant

Air froid neuf

Le M.U.R comprend un système de VMC double flux (l'air neuf rentrant se ré-

chauffe grâce à l'air chaud sortant), tout le réseau d’air passe par le mur en torchis, qui réduit l’écart de température entre le jour et la nuit. L’extraction et la machinerie VMC se trouvent à l’intérieur du mur coté sud. La ventilation de la cuisine fonctionne de manière indépendante et passe également par le mur masse en torchis pour capter une maximum de calories de l'air vicié de la zone de cuisson.

Le M.U.R se compose de deux parties : coté sud, sans contact direct avec

l’extérieur, un mur de torchis; coté nord, en contact avec l’extérieur, des lattes de bois à claire-voie qui s’accrochent à la structure primaire. Il n’y a pas de continuité

entre les deux matériaux ce qui assure l’absence de pont thermique. Le solarium se trouve coté sud ouest, en haut de l’habitation, il va chauffer pendant le jour le

mur en torchis à la manière d’un mur trombe qui fera profiter l’habitation de son

inertie. La composition et la situation de cette partie du mur – en torchis et au sud

– sert ainsi à tempérer l’édifice en conduisant le chaud la nuit et (relativement), le froid la journée.

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5. La gestion de l’eau

EAU DE PLUIE Récupération des eaux de pluie Cuve de stockage des eaux de pluie

Cuisne

Chauffe eau Phyto-épuration Filtres Turbine hydroélectrique Réutilisation de l’eau de pluie Réutilisation de l’eau de source Circulation de l’eau après la phyto-épuration Cuisne

EAU DE SOURCE

Le M.U.R, assez épais (1,50m de large) contient un réservoir pour stocker

l'eau de pluie tombée sur les toits de l'édifice. Cette eau sera ensuite filtrée par des plantes adaptées1 pour alimenter d’une part les douches, d’autre part une

série de toilettes superposées qui rejetteront leurs déchets dans un méthaniseur

situé à la cave. L'eau est stockée avant de subir un filtration simple (type charbon actif). Après avoir servi aux douches, elle est phyto-épurée. Une partie de cette eau épurée alimente alors les toilettes, le reste retourne en milieu naturel. Les

eaux de toilettes passent par le méthaniseur à la cave pour ensuite être rejetées dehors et, liées aux substances organiques, enrichir le sol.

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Dans le cas de ce bâtiment, l’eau pour la cuisine et les lavabos peut provenir roseaux (phragmites communis) ; l’iris jaune des marais (iris pseudo-acorus) ; massette à large feuille

(typha latifolia) ; jonc (juncus) ; papyrus (cyperus involucratus) ; menthe aquatique (mentha aquatica). Ces plantes ont des actions différentes dans le phyto-épuration (flitrage de l’eau par les plantes).

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d’une source en sous-sol. Une turbine à eau peut aussi être installée ici car une

arrivée d’eau de source à été installée dans la cave de la maison. L’eau de source (ou l’eau courante) qui alimente la cuisine, sera filtrée par les plantes et rejetée à l’extérieur de la même façon que pour la douche. Pour des raisons pratiques et

pédagogiques, le bassin dans lequel seront les plantes filtrantes sera contenu dans le M.U.R et visible depuis la salle du restaurant.

À l’étage supérieur, au niveau du solarium, un chauffe eau thermodyna-

mique profite de la chaleur du mur trombe. C’est cette eau qui est distribuée dans la maison.

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4. Bilans énergétique et environnemental

Le M.U.R.

Travailler avec l’existant, c’est travailler avec une matière à préserver, une

Localisation

mémoire. Le Mur d’Unité de Rénovation concentre toutes les fonctions énergétiques et les technologies nécessaires à une réhabilitation à énergie positive.

- Département Nord

Une problématique majeur : le froid, la pluie.

Le climat en quelques chiffres

• Moins de 1600h d’ensoleillement annuel.

• 67 jours sans soleil

- Chiffres mesurés entre 1981 et 2010, délivrés par climat.météofrance.com

• Seulement 30 jours de chaleur (> 25°C) et moins de 10 jours de forte cha-

leur (> 30°C)

• 127 jours de précipitations pour une pluviométrie moyenne 750mm/an.

Ce qui signifie des pluies fines et constantes.

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Normales mensuelles d’ensoleillement pour la région de Lille.

Normales mensuelles des températures pour la région de Lille.

Normales mensuelles de pluviométrie pour la région de Lille.

On constate qu’il n’y peu d’écart entre les hauteurs de précipitation tout au

long de l’année. Elles sont comprises entre 45 et 65 mm tout les mois.

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Carateristique urbaine - Isolement

L’édifice, à l’abandon depuis 20 ans, ne bénéficie pas de raccords au réseaux

de ville aux normes actuelles. Pour cet édifice, la logique énergétique que nous mettons en place vise à minimiser la dépendance à ces raccordements. Maximiser l’utilisation des énergies en présence et tirer au maximum parti des rejets fatals.

ENR en présence et Rejets fatals

• Eau de pluie

La hauteur de précipitations mensuelles grâce aux 160 m² de toiture, crée

un volume d’eau de pluie captable qui oscille entre 7,2 m3 et 10,4 m3. Stockés dans un cuve de 3m3 située dans la partie Nord du mur, en hauteur pour profiter de la gravité, ce volume comble les besoins en eau des douches pour une famille de 4 personnes, les lavabos des sanitaires du bar et du restaurant.

• Eau de source

L’édifice est bordé d’un étang alimenté par plusieurs sources. L’ancienne ac-

tivité de l’édifice profitait déjà de cette source d’énergie puisque sa cave, par où s’évacue le lac, est aménagée pour recevoir une roue à aubes.

Ce canal souterrain sera le support d’une production d’électricité via une turbine

hydro-électrique. De plus, après une filtration simple au charbon actif, cette eau de source sera utilisée à la fois pour alimenter en eau potable le bar, le restaurant et le logement.

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• Auto-épuration

1. Tamponnement de l’effluent.

Plantes : Roseaux (Phragmites communis) Massettes (Typha latifolia) Substrat :

Araignée de distribution (arrivée de l’effluent) Regard intérieur Ø 200mm percé de trous Ø 6mm Niveau de l’eau

Pouzzzolane (60%) Graviers roulés (20%) Galets (20%)

Sable (pente à 2%)

Drains d’aération verticaux Drains de collecte et d’aération Sortie de l’effluent

2. Bassin à filtration verticale.

3. Bassins à filtration horizontale.

(Même fonctionnement pour les deux bassins)

Arrivée de l’effluent Plantes :

Niveau de l’eau

Joncs (juncuns sp.)

Mentha aquatica Substrat : Galets (20%) Pouzzzolane (60%) Graviers roulés (20%)

Regard intérieur Ø 200mm percé de trous Ø 6mm Plantes : Papyrus (Cyperus involucratus) Iris

LAC 21

Comme l’édifice ne dispose pas d’évacuation des eaux usées la solutions est

d’épurer les eaux savonneuses pour les ré-injectées dans le réseau hydraulique naturel. Un système de phyto-épuration est mis en place dans le M.U.R. Le système

que nous utilisons est mis au point par l’association « Eau vivante » qui promeut une mode de gestion écologique de l’eau. Il requiert peu d’entretien. Annuellement,

un désherbage est nécessaire et un remplacement du pouzzolane (moins de 3m²) tout les 7 à 8ans.

EAU DE PLUIE

Les eaux pluviales sont collectées via les toitures

Puis stockées dans une cuve de 3m² supportée par le mur.

Par gravitation, l’eau circule à travers un filtre simple. Une partie de cette eau alimente un chauffe eau pour les douches.

Les eaux savonneuses sont ensuite stockées dans une cuve de 200L.

La cuve régule le débit d’eau pour permettre la phyto épuration des eaux savonneuses.

Cette filtration permet de ré-injecter l’eau filtrée en milieu naturel.

LAC

Une partie de cette eau est utilisée pour alimenter les toilettes dont les effluents sont recueillis par le biodigesteur.

BIOMASSE 22

• Biomasse

Le restaurant est un producteur non négligeable de biomasse via les restes

alimentaires qu’il va entraîner. Plutôt que de se débarrasser de ces déchets, le M.U.R.

permet de mettre en place un biodigesteur dans la cave (parfois nommé méthaniseur) qui va transformer ces matières organiques et les matière fécales en biogaz utilisable pour la cuisson. Le digestat (résidu solide après dégradation) est un bon

engrais d’épandage, de plus il convient aux critères de l’agriculture biologique. Il sera vendu à des coopératives d’agriculteurs.

« La science, après avoir longtemps tâtonné, sait aujourd’hui que le plus fécondant et le plus efficace des

engrais, c’est l’engrais humain. Les Chinois, disons-le à notre honte, le savaient avant nous. Pas un paysan chinois,

c’est Eckeberg qui le dit, ne va à la ville sans rapporter, aux deux extrémités de son bambou, deux seaux pleins de ce que nous nommons immondices. Grâce à l’engrais humain, la terre en Chine est encore aussi jeune qu’au

temps d’Abraham. Le froment chinois rend jusqu’à cent vingt fois la semence. Il n’est aucun guano comparable en fertilité au détritus d’une capitale. Une grande ville est le plus puissant des stercoraires. Employer la ville à fumer

la plaine, ce serait une réussite certaine. Si notre or est fumier, en revanche, notre fumier est or. Que fait-on de cet or fumier ? On le balaye à l’abîme.»

Victor Hugo

- Unité calorifique

• Calories

L’unité calorifique est la concentration des éléments et espaces producteurs

de chaleur (par radiation, conduction ou convection de l’air) dans une proximité favorisant les échanges thermiques. Ces éléments sont réunis autour d’un mur masse

en torchis qui, sur la hauteur de l’édifice, diffuse ,par radiation et convection de l’air, une température quasi constante et homogène. Réduisant ainsi les écarts jour/nuit et été/hiver. Ainsi, solarium, cuisine, VMC double flux et chauffe eau s’articulent autour de ce mur pour lui communiquer ou recevoir des calories.

La mise en place du mur masse en torchis permet la transformation des

rayonnements solaire en calories (via une serre solaire et un mur trombe) ainsi

que la captation des calories issues de la cuisine du restaurant pour les diffuser par radiation et convection de l’air dans l’édifice.

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Bilan Thermique

Solaire

Le bâtiment sur lequel nous travaillons bénéficie d’une façade de 90m² et

de 54 m² de toiture orientées plein Sud. Nous prenons alors le parti d’utiliser cet apport d'énergie solaire au maximum par un mur masse qui va capter ces rayonnements via une serre solaire et un mur trombe pour la diffusée verticalement dans tout l’édifice.

Avec 1600h d’ensoleillement annuel, la région de Lille reçoit en moyenne une

énergie solaire de 1050 KWh/m².an.

Énergie rapportée à la surface vitrée serre + mur trombe :

1050*110 = 115,5 kWh/an

115,5 kWh de rayonnements solaires frappent la serre et le mur trombe par an.

- Que restitue le mur masse dans l’édifice ?

Facteur de transmission du mur masse (mur qui captent le rayonnement) :

Fts = S x α x (k/Xe)

S le facteur solaire du vitrage : 1

α Le facteur d’absorption de la surface sombre : 0,9

k le coefficient de transmission de la paroi : 0,85 W/m².K

1/Xe résistance thermique de la surface qui absorbe les rayonnements (torchis) : 0,34.

Fts = 1 x 0,9 x (0,85/(1/0,34)) = 0,26

24

Énergie transmise par le mur masse sur une année :

0,57 x 115,5 = 30 kWh/an

Les murs masse diffusent avec le seul rayonnement solaire, 30kWh/an.

Cette donnée reste très approximative car elle ne prend pas en compte :

•

la chaleur issue de la cuisine du restaurant,

•

la captation des déperditions thermiques des canalisations

• •

la chaleur produite par la cheminée à bois du restaurant, l’activité humaine dans l’édifice,

chaude et d’air vicié par le mur,

•

la captation des déperditions thermiques des canalisations

chaude et d’air vicié par la VMC double flux.

d’eau d’eau

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Consommation et rendements énergétiques

- Électricité

Calcul des consommations électriques : Poste

NRJ

Consommation (kWh.an

-1

)

M.U.R. deux pompes de relevage 0,73 kW

547,5

VMC double flux 2*35W

613 1460

Chauffe eau 0,5 kW

Restaurant

24080

Bar

17920

Logement appareils divers éclairage

Total annuel

1000 2000

47620,5

- Turbine hydro-électrique

Pour une consommation annuelle de 47,6MW (soit 5,5kWh) Une micro-turbine

d’une puissance de 10kWh couvre efficacement la consommation électrique de l’édifice. Elle nécessite un débit de 0,04 à 0,05m3.s-1 pour son fonctionnement optimal, ce qui correspond au débit d’un ruisseau. L’étang et les vannes dont nous disposons nous permettent de réguler ce débit à souhait.

• Composition du biogaz

1m3 de biogaz a un pouvoir calorifique de 6kWh soit l’équivalent pour environ 0,6L

de fuel. La production de biogaz varie selon les matières organiques en décomposition. Pour fabriquer 1 m3 de biogaz, il faut 100kg de bouse de vache (soit environ la production quotidienne de deux vaches) ou 10kg de déchets de boulangerie.

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Le pouvoir calorifique nécessaire quotidiennement au restaurant est évalué à

3kWh. Celui du logement à 1kWh.

(1+3)/6 = 0,667 m3

L’ensemble de l’édifice nécessite 0,667m3 de biogaz quotidiennement. Cette

production est assurée par des matières fécales humaines, bovines et des restes

alimentaires. La taille moyenne d’un biodigesteur domestique est de 7m3, et principalement alimenté par des matières fécales bovines. Notre consommation en biogaz étant superieur et nos matières fermentescibles plus variées, nous évaluons le volume du biodigesteur nécessaire à 15m3.

Déperdition et production d’énergie calorifique

- Les murs des étages sont en briques de terre cuite et font également 60cm

- Les murs du RdC sont en pierre et font 60cm d’épaisseur.

d’épaisseur. L’ensemble des murs sont isolés par l’intérieur avec 20cm de laine de mouton.

- Les planchers sont en bois. Le plancher communiquant avec la cave ainsi

Le calcul thermique ci-dessous prend en compte la totalité de la surface de

que la toiture sont isolés par 20cm de laine de bois.

l’édifice. Les températures hivernales avoisinent les -10°C au plus froid à l’extérieur et nous fixons la température intérieure requise à 18°C.

Ce tableau concerne donc uniquement la performance de l’enveloppe du bâtiment au regard des matériaux existants et des isolants choisis.

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thermique

Surface Epaisseur λ

Poste

(m²)

(m)

(W/m.K)

Murs étages Briques laine de mouton

270 280

0,6 0,2

0,4 0,039

Murs RDC

R U (W/m².K) Déperditions (W/K) (m².K/W) 6,62821

0,151

40,74

1,5 5,1

0,667 0,195

180,00 54,60

5,4

0,184

23,95

130 140

0,6 0,2

2 0,039

0,3 5,1

3,333 0,195

433,33 27,30

Laine de bois

170

0,2

0,037

5,4

0,185

31,45

Laine de bois

140

0,2

0,037

5,4

0,185

25,90

0,100

11,30

22

0,600

13,20

115,5

1,000

115,50

TOTAL

262,03

Total rapporté à la SHAB

0,61

pierres laine de mouton

Toiture

Cave

113

Ponts thermiques

m

Fenêtre triple vitrage 4-16-4-16 Serre solaire + mur trombe (double vitrage)

Calcul thermique (déperditions annuelles)1 :

DJU de Lille : 2693

(déperditions x DJU x 0,024)

262,03 x 2693 x 0,024 = 16,9kW

Avec une production d’énergie calorifique 30kWh/an, les déperditions de

l’enveloppe sont couvertes par les apports de rayonnements lumineux.

Formule issue de l’isolation thermique ecologique – ed. terre vivante - jean pierre oliva et samuel courgey.

1

28

5. Bilan économique

Le M.U.R. incluant toutes les fonctions techniques, thermiques et de circu-

lation des fluides, le coût de la rénovation au m² est nettement inférieur au coût

habituellement admis par le label « maison passive » (1000€/m²). Il est également inférieur au coût au m² d’une rénovation traditionnelle (750€/m²). budget

Coût par élément (€)

Poste Biomasse

Coût par Lot (€) 2260

2000 200 60

Biodigesteur distribution Collecte biomasse

Eau

3130 1400 80 500 150 1000

Stockage eau de pluie 3000l stockage eau de douche 200l distribution filtration Phytoépuration

Calories

44000 10000 30000 2000 2000

Mur torchis Serre solaire + trombe chauffe eau thermo dynamique vmc double flux

Structure du M.U.R.

40000 17000 23000

Charpente métal avec pose escalier x2

Enveloppe du M.U.R.

1634

Total

91024

29

Coût total de la rénovation incluant le dispositif M.U.R. :

91025 + (430 x 600) = 349 025 €

Coût d’une rénovation « maison passive » (1000€ du m²) :

430 x 1000 = 430 000 €

Dans cette simulation, l’utilisation du dispositif M.U.R. réduit de près de 20%

le coût de la construction.

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Synthèse

Dans le cadre d’une rénovation, nous proposons de fédérer tous les besoins

énergétiques de la maison en son centre, dans le M.U.R. Ce dernier protége ainsi l’intégrité du reste du bâtiment : les travaux de rénovation et d’isolation sont réduit

au minimum nécessaire, le principal de la production et du transport d’énergie se

fait via le M.U.R. La concentration des composants énergétiques de la maison permet alors de les faire travailler en symbiose.

Les « services » du mur sont :

1. la récupération, le transport et la purification de l’eau ;

2. le chauffage de la maison et la régulation de l’hygrométrie ;

3. la gestion des déchets organiques et la gestion de la ventilation.

L’eau de pluie est récupérée, utilisée puis filtrée par un système de phytoé-

puration par les plantes avant d’être rejetée dans le réseau hydraulique naturel.

Toutes les canalisations de la VMC double flux sont concentrées dans le M.U.R. En

plus du système double flux, l’air est chauffé par le mur masse qui capte la chaleur pendant le jour. Les déchets organiques des cuisines et les matières fécales sont envoyées dans un biodigesteur situé dans la cave. Toujours via le mur, du biogaz est

produit pour la cuisson, par ailleurs le surplus de matière organiques et rendu aux

agriculteur et sert d’engrais au sol extérieur. Enfin, sa structure en acier s’adapte à différents environnement, elle peut dans certain cas renforcer des murs affaiblis.

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M.U.R Permet de concentrer tous les besoins de la maison pour la protéger d’une rénovation lourde.

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