Baraka, un bâtiment exemplaire et vivant

Structure, planchers-plafonds et murs en bois majoritairement d’origine locale, matériaux d’isolation (paille du Pas-de-Calais et ouate de cellulose) et enduits naturels (sable, terre, chaux), toiture végétalisée, végétalisation en façade, peintures et sols sans pétrochimie, ventilation double-flux permettant de récupérer les calories de l'air intérieur pour réchauffer l'air frais entrant, orientation plein sud pour capter les calories solaires... le bâtiment a été conçu pour respecter aussi loin que possible l'ambition des fondatrices et fondateurs: "créer du lien social, de la convivialité, du vivre-ensemble, du travail et de participer à la ré-invention d'une façon d'habiter et de vivre la planète respectueuse des êtres humains, présents ou à venir, et des autres espèces. Pour réaliser cet objet, la Coopérative Baraka met en œuvre (entre autre) la construction de son futur siège, de façon participative et dans la recherche de la plus faible empreinte écologique possible, de la conception à l'utilisation." (préambule des statuts, 2009).

Vous découvrirez ci-dessous les objectifs que nous nous étions fixés lors de la conception en compagnie de l'architecte Matthieu Marty. Le coût de certains de ces objectifs, essentiellement la récupération de l'eau de pluie pour alimenter l'eau des sanitaires, avait entraîné certains arbitrages. Elles sont pointées dans le texte [comme ça].

Mais le changement le plus important est le produit de l'incendie d'origine extérieure de 2012. L'étanchéité à l'air n'a pu être conservé au même niveau lors de la reconstruction des éléments détruits, la bâtiment n'est pas passif.

Pour autant, la bâtiment est debout et agréable à vivre. Nous vous souhaitons une bonne lecture.

Si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter via la page contact de ce site.

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Principes structurants du bâtiment bioclimatique Baraka (texte de 2010, avant la construction)

Performances attendues - consommation énergétique

Conception bioclimatique, isolation renforcée, étanchéité, ventilation, récupération de la chaleur permettent d’envisager des performances thermiques de 5kWh/m2/an en énergie utile.

Au vu de la situation de notre terrain, et en intégrant dès les premières esquisses, les exigences d’une conception de bâtiment passif, nous attendons des performances thermiques de 5kWh/m2/an en énergie utile. La méthode de conception et de calcul (Passiv Haus Planning Package, ou Minergie-P) sera choisie lors de l’approfondissement des études en fonction de cette exigence de performances en énergie utile.

Cette exigence affichée nous permet de répondre aux exigences de l’appel à projet, qui réclame une consommation d’énergie primaire de 5kWh/m2, pour le chauffage, le refroidissement, la ventilation, la production d’ECS et l’éclairage des locaux).

En effet, en adoptant une conception de maison passive, nous traitons les principaux postes — chauffage et de refroidissement - avec des critères plus sévères.

Les autres postes de consommation d’énergie dans l’immeuble Baraka seront :

Les machines de la cuisine du restaurant, qui ne sont pas prises en compte dans les exigences, mais que nous traiterons grâce à l’achat d’équipement performant et adéquat.
La ventilation, qu’il faudra mettre au point dans l’étude thermique. On gardera pour objectif une consommation minimale d’énergie. Dans cette optique, un système d’échangeur de chaleur avec l’air chaud extrait de la cuisine sera créé et mis au point.
L’ascenseur
L’éclairage, qui sera composé de lampes à basse consommation et de Led. Par ailleurs la faiblesse des masques solaires du site — tout à fait exceptionnelle en milieu urbain—, mis en valeur par la conception architecturale de l’édifice, permettra d’optimiser l’éclairage naturel dans les espaces de vie.
Les autres équipements liés à l’occupation de l’immeuble (ordinateurs, dispositifs de sonorisation et de projection d’image...) et qui ne sont pas non plus pris en compte dans les exigences de l’appel à projet
Le dispositif de pompe, de contrôle et d’assistance à la production par capteurs solaires thermiques de l’eau chaude sanitaire. [Ce dispositif, endommagé lors de l'incendie de 2012, a été abandonné. La consommation d'eau chaude ne justifiant finalement pas cet investissement généreux dans son principe mais fort coûteux. L'eau chaude est produite par un ballon programmable et de l'électricité verte (Énercoop).]

Notons encore qu’en plus de prévoir une forte réduction de l’énergie consommée au cours de la vie de l’immeuble Baraka (au regard des standards actuels de la construction), nous sommes aussi attentifs à l’énergie consommée lors de sa fabrication et, nous le verrons ensuite, les matériaux ont été et seront choisis en intégrant les critères d’énergie grise et de cycle de vie.

Pour la performance thermique, les facteurs pris en compte lors de l’esquisse du projet sont les suivants :

Conception bioclimatique (composition, orientation)
Isolation renforcée (bottes de paille et laines agro-sourcées).
Traitement des ponts thermiques.
Étanchéité à l’air
Ventilation assistée, tempérée, assujettie à l’occupation de l’immeuble.
Inertie thermique du bâti.
Valorisation de l’énergie solaire.
Confort d’été.

Conception bioclimatique

Le terrain bénéficie d’un bon ensoleillement : il est situé à l’angle de deux rues qui permettent des façades sud-est et sud-ouest. Ces rue sont étroites mais au sud de l’édifice, un terrain promis à un avenir de parc urbain évite la présence de masques solaires importants.

C’est une situation exceptionnelle pour un environnement urbain. La composition du bâtiment optimise cette situation : au sud, les pièces de vie, éclairées par des vitrages abondants et performants. Au nord, les pièces secondaires, contre des murs mitoyens à isolation renforcée. Un hall de distribution joue le rôle de sas qui permet de réguler les échanges d’air avec l’extérieur.

Isolation renforcée

L’isolation sera réalisée par le remplissage de l’ossature bois du bâtiment avec des bottes de paille. Un mur en bottes de paille avec, tel que nous envisageons de le construire, des enduits de terre à l’intérieur et une vêture de feutre de bois puis de bardage à l’extérieur, atteint un coefficient de transmission thermique de 0.17 W/m2.°C. La paille ne craint pas le feu car elle est trop dense et les flammes n’y trouvent pas assez d’oxygène, elle ne craint pas les insectes et les rongeurs qui n’y trouvent rien à manger (on utilise de la paille, pas du foin) ; le grand méchant loup, qui terrorise les malheureux petits cochons, n’a pas encore été aperçu à Roubaix.; [Et d'ailleurs, la reconstruction a été rendue possible en 2012 après l'incendie parce que la bâtiment était en bois. Tous les autres matériaux auraient appelé la destruction complète avant une éventuelle reconstruction.]

La botte de paille est une ressource renouvelable (chaque année !) qui valorise un sous produit agricole. À l’instar du bois, la paille stocke le CO2. Son cycle de vie est exemplaire, nécessitant une énergie grise extrêmement faible (à condition de s’approvisionner localement, ce qu’évidemment nous ferons), la paille ne génère que très peu de nuisance lors du chantier (matériau léger, qui se découpe sans bruit, qui ne nécessite pas d’eau), dont la pollution est quasi nulle (des poussières non toxiques) et qui se valorise facilement après un démontage (compostage). La "perspiration" de la paille et sa capacité à agir comme un volant hygrothermique font de sa mise en œuvre un atout certain pour le confort et la santé des usagers de notre immeuble. Dans les cas où la pose de paille ne sera pas possible, on réalisera l’isolation par insufflation de ouate de cellulose, matériau sain, perspirant et très efficace.

Par ailleurs, les fondations et la dalle du rez de chaussée bénéficieront d’une isolation renforcée. On prévoit de réaliser une dalle de chaux et de chanvre [Ce ne sera pas possible faute de maîtrise technique des entrepreneurs ayant répondu au marché, la dalle est en béton classique]. Les éléments porteurs en béton armés seront isolés par l’extérieur, avec un isolant hydrofuge, du sol naturel.

Traitement des ponts thermiques

L’immeuble Baraka sera construit en ossature bois, son isolation sera réalisée par un remplissage de bottes de paille qui viendront entre les montants de structure bois, mais aussi en saillie par rapport à ceux ci.

Les ponts thermiques à traiter se situent alors dans les liaisons murs-planchers, murs-toiture, et refend-façades. C’est pourquoi les nez de ces murs et des éléments de bois massif faisant plancher et toiture seront recouverts d’une laine agro-sourcée (lin, chanvre ou même bois) qui neutralisera le pont thermique. Les linteau, tableau et appuis des baies. On pré-fabriquera des pré-cadres, assemblés et isolés, autour des menuiseries de sorte à annuler tout pont thermique et aussi à faciliter la mise en œuvre.

Une isolation performante, avec un matériau adéquat et des ponts thermique traités, est aussi tributaire de la qualité de sa mise en œuvre. En effet, une infiltration d’air non souhaitée ou non contrôlée dégrade sérieusement (jusqu’à 50%) les performances de l’isolant. D’une part parce que dans l’isolant, ce qui isole, c’est l’air immobile, et d’autre part parce que la vapeur d’eau va s’y infiltrer irrégulièrement, jusqu’à condenser. C’est pour cela que nous devrons particulièrement soigner l’étanchéité à l’air.

Étanchéité à l’air et confort hygrométrique

C’est un aspect décisif de la qualité de la construction, habituellement ignoré, mais qui est indispensable pour réaliser une construction passive. Le choix du mode constructif est particulièrement avantageux pour réussir l’étanchéité.

La réalisation du dispositif d’étanchéité, pris en compte dès la conception constructive de l’édifice, sera réalisée avec des enduits enterre et de chaux, sur la face intérieure des murs en bottes de paille. Les enduits sont souples, parfaitement continus et micro-poreux. On évitera les trous dans l’enduit pour passer les gaines d’électricité, le câblage de l’immeuble Baraka sera réalisé en goulottes. Des films freine vapeur, mi textile, mi papier, qui fonctionnent comme les tissus gore tex. Ces films envelopperont tous les murs non enduits. Ils seront ensuite recouverts par une plaque de gypse renforcée. Le film sera indispensable pour réaliser toutes jonctions entre planchers, murs, baies et gaines. Tous les éléments nécessitants d’être "emballés" le seront avec des pliages dignes de l’art de l’origami.

On construira ainsi une enveloppe soignée, parfaitement continue.

Pour être clair, il faut noter ici que l’étanchéité à l’air ne signifie pas que les murs construits seront imperméables et étanches à la vapeur d’eau comme le sont les sacs plastiques. Au contraire, à l’image d’un vêtement gore tex bien fermé, les murs du bâtiment seront "perspirants", ils laisseront migrer la vapeur d’eau vers l’extérieur afin de réguler l’ambiance intérieure : il s’agit d’y préserver un air sec pour le confort et la santé.

Ainsi, les murs seront composés de matériaux micro-poreux, organisés en fonction de leur perméabilité (la face extérieure -le pare pluie sous bardage- sera ainsi cinq fois plus "ouverte" que l’enduit en terre ou le film freine vapeur sous plaque de gypse de la face intérieure).

Pour contrôler la qualité de notre étanchéité à l’air, on aura recours au test de la "porte soufflante" (plus répandu sous son nom anglophone blowerdoor) qui met la construction sous pression pour observer toutes les fuites et les traiter.

Ventilation

Ici encore, les objectifs sont très clairs : atteindre la performance thermique visée, tout en limitant la dépense d’énergie et en préservant la qualité de l’air.

Du fait de l’occupation irrégulière des locaux -le plus souvent vides et par fois combles pendant plusieurs heures-, la ventilation devra, a priori, être assistée par une machine.

D’autre part, nos exigences en matière de performances thermiques ne nous permettent pas, a priori encore, de faire entrer l’air neuf nécessaire directement depuis l’extérieur.

Des dispositifs de ventilation double flux, de ventilation assujettie à des capteurs (humidité, présence et vitesse du vent), de ventilation naturelle et d’utilisation de la chaleur dégagée par l’évacuation des hôtes de la cuisine sont envisagés et feront l’objet de toutes les attentions lors de la conception thermique, menée avec le bureau d’étude.

Nous serons particulièrement vigilants au choix et à la mise en œuvre du système de ventilation au regard de la qualité de l’air, car les gaines de ventilation sont généralement sales, et dans le cas de l’air entrant, un système de filtre ne pourra pas tout résoudre et nécessitera un entretien contraignant.

Inertie thermique

Dans une optique de régulation de la température des locaux malgré l’irrégularité de la présence des éléments de chauffage, à savoir le soleil d’une part, et les occupants de l’autre, et malgré la diversité de l’occupation des locaux (bureaux occupés toute la journée, restaurant comble à treize heures, salle comble à vingt heures...), il sera indispensable d’utiliser les qualités d’inertie de différents matériaux (paille, chape chaux, terre crue...) de sorte que le bâtiment absorbe/restitue la chaleur qu’il reçoit. La nature, la disposition et la dimension des éléments réalisant l’inertie sera précisée par les études thermiques.

Valorisation de l’énergie solaire

On l’a vu, les façades sud-est et sud-ouest seront ouvertes par de larges baies qui permettront de faire entrer les rayons du soleil dans les espaces de l’immeuble Baraka. Ces espaces auront des sols et des murs "captants" faits de matériaux à bonne inertie thermique, comme nous venons de le voir

. Par ailleurs un dispositif de production d’eau chaude par capteurs solaire thermique sera placé en toiture.

De valorisation de l’énergie solaire, nous parlons encore en évoquant le fait que notre immeuble sera abondamment végétalisé, bénéficiant d’une toiture végétale (végétation extensive) et de nombreux bacs à jardins (végétation intensi ve) sur le toit terrasse et suspendus à la façades. Toutes ces plantes absorberont une belle quantité d’énergie solaire au cours de la photosynthèse (en absorbant au passage du CO2), synthèse dont nous pourrions goûter les produits, sous formes de légumes et d’aromates.

Confort thermique d’été

La modénature des façades sud-est et sud-ouest sera faite de petits ouvrage en bois saillants, accueillant de petits bacs plantés sur le dessus et débordant par rapport à la façade d’une longueur qui correspond à un quart de la hauteur des baies qu’ils surplombent. En somme, il s’agit que la modénature serve de pare-soleil, ou bien que les pare-soleil forment une modénature, c’est selon. Les baies seront ainsi protégées du rayonnement solaire agressif des journées d’été, tout en bénéficiant du soleil de l’hiver.

L’importante végétation installée en toiture et en façade permettra d’absorber l’énergie solaire et fera de l’ombre à la construction. Un dispositif de rafraichissement de l’air entrant en été sera étudié dans l’étude thermique, mais, sans attendre ses conclusions, nous avons d’ores et déjà banni tout climatiseur.

Détails sur le système constructif de l’immeuble Baraka de Roubaix : fondations, structure, isolation, étanchéité, toiture, électricité…

Fondations

Fondations en béton armé, isolées par l’extérieur, intégrant une citerne de stockage de l’eau de pluie [option eau de pluie abandonnée pour des raisons de budget] et chape en béton de chaux chanvre [Option abandonnée par non maîtrise du savoir-faire par l'entreprise attributaire du lot, béton + isolant classique]. Semelles périphériques en parpaings de pierre ponce (du type de cogéblocs produits à Dunkerque).

Structure

Ossature bois, planchers bois massif, charpente bois massif (planches clouées). Le choix du bois massif permet la mise en oeuvre d’un grand volume de bois en petite section issu de forêts locales. En plus des caractéristiques de solidité, de confort hygrothermique et acoustique, cette présence de bois fait de l’immeuble un véritable puit de carbone. Avec sa seule structure (les menuiseries, l’escalier en bois ne sont pas comptés), l’immeuble Baraka contient environ 300 dm3 de bois par m2 de SHAB .

Isolation

Bottes de paille, insufflation de ouate de cellulose et pose de laine de lin ou de chanvre pour traiter les points particulier et neutraliser les ponts thermiques.

Étanchéité à l’air

Enduits intérieurs en terre chaux, emballage par film freine vapeur

Menuiseries extérieures

Bois de pays, vitrage performant, pose en pré-cadre isolé.

Protection solaires

Éléments de la modénature de façades, débordants au dessus des baies d’un quart de leur hauteur. Végétalisation de la toiture et de la modénature de façade : absorption du rayonnement et ombre portée sur la construction.

Toiture

Une partie de la toiture accueille des dispositifs de panneaux solaires, une autre est végétalisée (végétalisation extensive). La partie principale est traitée en toiture terrasse. Ses acrotères sont des jardinières cultivables qui servent de garde corps, et elle supporte de nombreux bacs de jardinage dont la taille, la disposition et le degré de mobilité seront définis avec les usagers au cours de l’étude.

Cloisons intérieures, plaquerie, peinture

Les parois seront à ossature bois, porteuse ou non, elles seront recouvertes de panneaux de gypse renforcé. Les murs extérieurs en paille seront enduits à l’intérieur avec de la terre et de la chaux ou bien emballés d’un film freine vapeur puis recouvert d’un panneau de gypse renforcé. Les éléments nécessitant d’être peints le seront avec des peintures à solution aqueuse et garantissant une faible émission de COV

Sols

Les sols seront réalisés en carrelage au rez-de-chaussée et en linoléum à l’étage. Les sols souples issus de la pétrochimie seront refusés.

Ascenseur

L’ascenseur sera conventionnel. La législation en vigueur préconise une ventilation de la cage, et il faudra trouver un moyen de ne pas pénaliser l’étanchéité à l’air (ce point sera étudié attentivement lors de l’étude thermique). On cherchera aussi s’il est possible de trouver une alternative à la cage en béton armé.

Plomberie

Les limiteurs de pression et mousseurs seront généralisés. Les chasses d’eau seront alimentées en eau de pluie, avec une double commande. La production d’eau chaude sanitaire sera réalisée par des capteurs solaires thermiques en toiture.

Électricité, connectique

L’immeuble baraka comprendra un équipement connectique assez développé (internet câble à tous les étages). L’éclairage artificiel sera composé de luminaires à faible consommation et de LED. Un système de goulotte concentrera tout le câblage en applique sur les murs, de sorte à préserver l’étanchéité à l’air, de faciliter la pose et l’entretien et de permettre l’évolution des câblages.

Ventilation

Système de ventilation naturelle assistée avec dispositif de double flux et récupération de la chaleur de la cuisine, en fonction de l’étude thermique.

Pour réduire le transport et surtout s’inscrire dans une économie locale, nous serons attentifs à l’énergie grise des matériaux employés dans la construction de l’immeuble.

Bois

Tous les ouvrages en bois, de la structure aux menuiseries seront réalisés dans des essences locales appropriées. L’utilisation d’essences exotiques n’est pas admise sur l’édifice. Pour le bois de la structure, on pourra faire appelle à la société SPL, à Audruicq (62) dont la branche d’exploitation forestière est spécialisée dans les bois de construction issus de forêts locales (dans un rayon de deux cent kilomètres) gérées durablement. Les menuiseries extérieures et intérieures, l’escalier et autres ouvrages menuisés seront en bois de pays,.

Paille

Les bottes de paille qui feront isolation seront issues de la métropole lilloise.

Terre

La terre utilisée dans les enduits et dans des éléments d’inertie thermique proviendra d’une exploitation située dans un rayon de 150 km.