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Interview : Le Centre Hospitalier Spécialisé de Navarre (Evreux)

MM. CARPENTIER, BESSIÈRE et GRIÈRE, respectivement architecte, directeur des travaux et géothermicien nous parlent du projet en général, de la géothermie et de la nouvelle technique d'isolation par "Isovoile". Ils nous offrent leur vision sur les différents éléments de cet ambitieux projet de restructuration. Retrouvez également une présentation générale du projet ici.

 

Le Centre Hospitalier Spécialisé d'Evreux - © Léon Grosse

 

M. CARPENTIER, pouvez-vous nous dire quel a été le point de départ de ce projet ?

YC : Nous travaillons depuis un certain nombre d’années déjà sur des projets performants des points de vue énergétique et environnemental, avec la mise en place des certifications de type HQE. A la base, l’appel d’offre de ce projet était basé sur un concours de conception réalisation, où l’architecte et l’entreprise devaient s’associer dès l’amont des réflexions, afin de proposer un projet global. C’est ce qui nous a permis de mettre en place le procédé « Isovoile » ainsi qu’une architecture particulière, en accord avec les contraintes techniques du projet

Pouvez-vous nous en dire plus sur ces contraintes techniques ?

YC : Rappelons que ce centre hospitalier a pour vocation d’accueillir des malades psychiatriques. Il a donc été nécessaire de penser les bâtiments en ce sens. Par exemple, nous avons fait en sorte qu’aucune tuyauterie ne soit apparente (même dans les salles de bains, qui sont en fait des modules préfabriqués en béton). De même, le plancher chauffant permet de se dispenser de radiateurs, qui auraient pu être dégradés, en plus d’être moins efficaces énergétiquement. De plus, les différentes unités de soins sont organisées en « atolls » autour de patios intérieurs, et les nouveaux bâtiments ont été construits sur deux niveaux, ce qui permet une circulation bien plus facile des personnels qu’auparavant. 

C’est la somme de toutes ces réflexions qui a permis de mettre en place un établissement fonctionnel et qui satisfait, je crois, l’ensemble des usagers.

Quelles étaient les spécificités de ce projet, en termes d’architecture notamment ?

YC : Il faut savoir que le C.H.S. de Navarre a été construit dans les années 1870. C’est un site particulièrement présent et marquant dans la mémoire collective du quartier, notamment du fait de son imposante façade principale qui donne sur la route départementale. Il était inconcevable de démolir l’ensemble. Cependant, l’ensemble de l’hôpital était très fermé et rectiligne, organisé en 2 parties carrées (une pour les hommes, l’autre pour les femmes) autour d’un axe central (voir photo ci-dessous). L’idée a ainsi été de conserver les grands espaces intérieurs déjà présents, tout en créant des percées visuelles sur les collines et l’environnement extérieur. Les courbes des nouveaux bâtiments contribuent également à casser la rigidité des lieux. Au final, la façade « historique » du bâtiment a été conservée, accueillant l’administration de l’hôpital ainsi qu’une cinquantaine de logements sociaux sur ses ailes. Le véritable centre hospitalier a été construit derrière de façon progressive (permettant de ne délocaliser les patients qu’une seule fois), séparé en différentes unités de soins selon un modèle circulaire.

Au niveau architectural, nous avons également intégré la technique « Isovoile ». Cette technique permet une suppression de l’ensemble des ponts thermiques et une excellente résistance mécanique tout en maintenant beaucoup de souplesse pour l’architecture.

Vue aérienne du Centre Hospitalier Spécialisé d’Evreux - © Léon Grosse

 

Quels sont les premiers retours d’expérience sur ce bâtiment ?

YC : Après 1,5 an de fonctionnalité, les retours d’expérience sont très positifs. Les performances thermiques, isolation et inertie, sont excellentes voire meilleures que prévu ; le double voile offre une bonne qualité de revêtement intérieur et de la solidité.

LA GEOTHERMIE COMME SOURCE D'ENERGIE

M. BESSIÈRE, ce projet est marqué par une utilisation importante de la géothermie. Pourquoi avez-vous décidé d’utiliser cette source d’énergie ?

YB : Afin de couvrir les besoins énergétiques du bâtiment (en chauffage et production d’ECS ), nous avons initialement prévu d’utiliser du solaire thermique. Néanmoins, il faut reconnaitre que les conditions climatiques (et en particulier l’ensoleillement) ne sont pas optimales dans la région. Du coup, nous avons réfléchi à l’utilisation d’autres sources d’énergie. Lorsque nous avons étudiés l’option de la géothermie avec le bureau d’étude G2H Conseils, il est apparu que la nappe phréatique située sous le Centre Hospitalier offre un débit d'eau très important permettant de fournir beaucoup d’énergie thermique. Au final, nous arrivons à couvrir 90% des besoins énergétiques du bâtiment grâce à la géothermie.

Pouvez-vous nous en dire un peu plus sur son fonctionnement ?

YB : Ce procédé consiste à puiser la chaleur contenue dans l'eau des nappes phréatiques et à la transférer via des pompes à chaleur Eau/Eau vers le réseau de chaleur du Centre Hospitalier. Ce système est appelé géothermie sur nappe.

Le fonctionnement de la géothermie sur nappe repose sur deux forages. Un forage de production profond de 40 m permet de puiser les 120 m³/h d’eau nécessaires au fonctionnement des deux pompes à chaleur installées. Un forage d'injection de 45 m de profondeur a été réalisé à une centaine de mètre du premier forage pour assurer le rejet de l'eau.

L’installation comprend 2 pompes à chaleur d’une puissance totale de 880 kW. Il est important d’avoir en tête que sans les travaux d’isolation, la puissance totale nécessaire au bon fonctionnement de l’installation aurait été de 1 MW. 

 Installation géothermique du CHS d’Evreux - © Léon Grosse

 

M. GRIÈRE, pouvez-nous indiquer les différentes étapes pour la mise en place de la géothermie au sein d’un tel projet ?

OG : La demande est venue de l’équipe lauréate constituée du cabinet d’architecture CARPENTIER DECRETTE et de l’entreprise LEON GROSSE. Ils voulaient en effet savoir si le recours à la géothermie était possible dans le cadre de ce projet. Nous avons donc réalisé une pré-étude afin de connaître le potentiel de la zone en termes de géothermie. Comme les conclusions de cette étude étaient favorables, nous avons ensuite dimensionné l’installation. Pour établir la puissance des pompes à installer, un des paramètres clé d’une installation de géothermie, nous devons déterminer les besoins énergétiques du bâtiment dans le cadre de l’enveloppe budgétaire donnée.

L’étape suivante, l’étude du positionnement des forages a consisté notamment en une analyse du sol de la zone. En parallèle de cette étude, nous avons lancé la démarche administrative pour la réalisation des forages. Afin d’obtenir l’autorisation de faire des forages, nous devions respecter le Code de l’environnement. De plus, en raison de plusieurs critères  comme la profondeur de forage ou la puissance des pompes, nous étions soumis au régime de l’autorisation. Il y a donc eu une enquête publique qui a débouché sur un arrêté préfectoral autorisant la réalisation des forages. Vous l’aurez compris, il s’agit d’une démarche assez longue, d’un an environ, mais dans le cadre de ce projet, cela s’est globalement bien passé.

Et au niveau financier, une telle installation doit avoir un certain coût non ?

OG : C’est certain, c’est pourquoi il est nécessaire de réaliser des demandes de subventions. Pour ce projet, nous avons lancé ces demandes en même temps que celles pour autoriser les forages. Nous avons ainsi obtenu une subvention importante de l’ADEME dans le cadre de son Fonds Chaleur qui représente environ 30% du coût total de l’installation.

En parallèle de tout ca, il est également nécessaire de prendre des garanties. Nous avons donc soumis notre dossier pour l’assurance AQUAPAC. Cette assurance permet de couvrir les risques géologiques qui pourraient faire que les objectifs initiaux ne sont pas atteints. Notre dossier a été jugé recevable et nous avons donc pu bénéficier de cette assurance. C’est toujours un bon signe car en général, on n’assure pas un projet qui n’est pas viable.

Suite à toutes ces étapes, nous avons lancé la consultation pour la réalisation des forages et ces derniers ont pu être réalisés.

Coupe géologique et technique d’un forage du CHS d’Evreux -  © G2H Conseils

 

M. BESSIÈRE, quels sont selon vous les avantages de ce système de production de chaleur ?

YB : Les pompes à chaleur sur eau de nappe offrent des coefficients de performance élevés et stables tout au long de l'année car l'eau prélevée dans la nappe est à une température constante de 12 - 12,5°C. Pour 1 kW d'électricité fourni à l'installation, 4 kW d'énergie sont produits par cette installation.

Au final, ce système doit permettre aux utilisateurs d'économiser annuellement 20% d'énergie par rapport à une installation fonctionnant au gaz de ville.

Quel bilan tirez-vous de la mise en place de la géothermie ?

YB : La géothermie est une source d’énergie très intéressante de par son caractère renouvelable et du fait qu’elle peut offrir une alternative crédible aux autres sources d’énergies renouvelables. Néanmoins, elle nécessite des installations importantes (forages,…) et requiert donc de lourdes démarches administratives. Leur allègement constituerait, à mon sens, le principal axe d’amélioration pour l’utilisation de cette source d’énergie. Pour palier à cela, il est nécessaire d’effectuer beaucoup de travail en amont, comme nous l’avons fait sur le projet avec l’ensemble des acteurs du projet.

Par ailleurs, comme le montre cette réalisation, l’utilisation de la géothermie est indissociable des travaux sur la qualité de l’enveloppe. Ces deux aspects sont intimement liés et influent de manière considérable l’un sur l’autre. Il est donc essentiel de les étudier de manière conjointe.

Enfin, malgré son coût initial important, la mise en place de la géothermie est facilitée par des subventions, à l’image de celle que nous avons reçue de l’ADEME. Par ailleurs, la géothermie permet un temps de retour sur investissement relativement court en raison des économies qu’elle entraine en phase d’exploitation. Dans le cadre de ce projet, ce temps de retour sur investissement est estimé à 7 ans. Cela est toutefois conditionné par le fait d’avoir un bâtiment avec une forte inertie thermique, ce qui permet de limiter les variations brusques de température au sein de ce dernier.

OG : Comme l’a indiqué M. BESSIÈRE, un facteur important pour réussir l’intégration de la géothermie dans un bâtiment est de l’intégrer au projet dès le début. Cela permet de bien prendre en compte tous les éléments sur lesquels la géothermie peut influer, comme le réseau de distribution de chaleur par exemple. Dans le cadre de ce projet, la géothermie a été intégrée très en amont, c’est ce qui nous a permis d’éviter des soucis importants. 

UN PROCEDE D'ISOLATION NOVATEUR

M. BESSIERE, vous l’avez indiqué, la mise en place de la géothermie est indissociable des travaux sur l’isolation et en particulier celle de l’enveloppe. Dans le cadre de ce projet, votre entreprise a pu mettre en place une nouvelle technique pour la réalisation de l’enveloppe. Pouvez-vous nous la présenter ?

YB : Notre pensée initiale, en 2007/2008, était tournée vers les évolutions qu’allait subir notre métier, notamment vis-à-vis des contraintes en termes de dépenses énergétiques et de dépendance aux énergies fossiles. Nous avions le sentiment qu’il fallait être proactif, également dans le but de s’adapter plus rapidement à la réglementation qui était en pleine mutation. 

Notre idée avec l’Isovoile a été de constituer un mur « sandwich », adapté à notre travail de gros œuvre et à l’architecture souhaitée. Nous avons donc expérimenté, et sommes arrivés à la structure suivante : un mur intérieur porteur en béton armé, une couche d’isolant, et enfin une paroi extérieure de nouveau en béton. Les deux couches de béton sont reliées par des connecteurs à base de fibres de verre et de polymères. A noter que l’isolant est aujourd’hui constitué de polyuréthane. 

L’ensemble est réalisé sur site et coulé en place sans préfabrication. Cette méthode de production a été retenue afin de favoriser une production locale et de mettre en place une filière courte, volonté forte de notre société. 

 Au final, grâce à cette technique, l’ensemble des ponts thermiques sont supprimés ce qui permet d’obtenir une continuité thermique très performante.

Schéma de principe de l'Isovoile - © Léon Grosse

 

Avez-vous rencontré des freins par rapport à la mise en place de cette technique novatrice ?

YB : Comme la mise en œuvre de ce procédé est en dehors des limites traditionnelles de la réglementation, il a été nécessaire de prouver sa viabilité dans le cadre de constructions pérennes tout en respectant les objectifs de qualité fixés par la maîtrise d’ouvrage. Nous avons donc sollicité le CSTB pour obtenir un avis technique. Cette démarche a été relativement longue et fastidieuse. Elle a abouti en avril dernier par une validation sans réserve, ce qui nous permet de mettre en œuvre cette technique dans toute la France, sur tous types de bâtiments (y compris en zone sismique – hors IGH ) pour les trois prochaines années.

Dans la pratique, comment s’est passée la mise en œuvre du procédé à une grande échelle ?

YB : Le C.H.S. de Navarre a été le premier chantier où nous avons pu appliquer la technique à grande échelle, appliquant l’Isovoile sur plus de 20 000 m² de façade. Ceci est énorme et il faut souligner le fait que ça a été une belle réussite collective, où l’on a pu avoir la confiance du maître d’ouvrage et de l’architecte. 

Aujourd’hui, nous avons employé l’Isovoile sur d’autres chantiers. En termes de coûts, nous arrivons à un coût plus faible avec cette technique qu’avec des systèmes similaires plus traditionnels. Toutefois, dans le cadre de certains projets, nous sommes en concurrence avec des bâtiments en brique avec isolation intérieure. Dans ce cas, le coût initial est légèrement supérieur avec la technique Isovoile mais cela est vite compensé par les économies réalisées durant l’exploitation du bâtiment. Enfin, il est intéressant de noter que la technique Isovoile permet une réduction des déchets (de plâtre notamment) mais également une simplification des étapes du chantier.

 

EN COMPLEMENT

Pour plus d'informations sur la géothermie, rendez-vous sur : http://www.geothermie-perspectives.fr/

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