Bâtiment de la société Iveg

Sommaire

Préambule

Une référence de la conception bioclimatique intégrée

L’étude de cas du bâtiment IVEG, achevé en 1999, constitue un témoignage d’une approche pionnière en matière de performance énergétique et de confort dans le secteur tertiaire. En combinant une ventilation mécanique pour l’hygiène et une ventilation naturelle intensive de nuit pour le refroidissement passif, ce projet a démontré avec brio qu’il était possible, à l’aube du 21e siècle, de construire des bureaux à la fois sobres et confortables. Les performances mesurées, avec des consommations de gaz et d’électricité inférieures de 40 à 50 % aux normes de l’époque et un système de refroidissement actif jugé inutile, ont logiquement érigé ce bâtiment au rang de projet pilote pour l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE). La conception intégrée, alliant masse thermique, protections solaires, éclairage naturel et contrôle laissé aux occupants, reste une leçon d’architecture bioclimatique pertinente.

Un monde transformé : la révolution réglementaire, sanitaire et technologique

Cependant, le contexte dans lequel ce bâtiment a été conçu est aujourd’hui révolu. Vingt-cinq ans plus tard, trois révolutions majeures ont redéfini les standards de la construction tertiaire en Belgique et en Wallonie.

Premièrement, la révolution réglementaire et sanitaire a placé la qualité de l’air intérieur (QAI) au centre des préoccupations. La loi belge du 6 novembre 2022 impose désormais un cadre strict pour les lieux accessibles au public, incluant les bureaux. Des niveaux de référence pour le CO2 (inférieur à 900 ppm pour le niveau A), l’obligation de réaliser une analyse de risques, de mettre en place un plan d’action et d’informer le public sont devenus la norme. Un système sans monitoring de la QAI et, surtout, sans filtration de l’air dans un environnement urbain à fort trafic, comme celui d’IVEG, n’est plus envisageable aujourd’hui.

Deuxièmement, la révolution technologique a rendu obsolètes les solutions techniques de 1999. Le point le plus critique de l’étude IVEG est l’aveu d’un échangeur de chaleur « mal conçu et qui ne fonctionne donc pas correctement », aboutissant à un rendement de récupération de chaleur de 0%. À l’heure où les systèmes de ventilation double flux atteignent des rendements certifiés de 90 à 95%, une telle déperdition énergétique est inacceptable, tant sur le plan économique qu’environnemental. De plus, la régulation par simple détection de présence a été supplantée par la ventilation à la demande (DCV) intelligente, qui ajuste les débits en temps réel grâce à des capteurs IoT (CO2, COV, PM2.5), générant 30 à 50% d’économies d’énergie supplémentaires.

Enfin, la révolution environnementale et la crise énergétique ont rendu la décarbonation et l’efficacité énergétique non plus optionnelles, mais impératives. Le recours à des chaudières à condensation au gaz, bien que performantes pour l’époque, est aujourd’hui remis en question au profit de solutions basées sur les énergies renouvelables comme les pompes à chaleur, tandis que la récupération de chaleur est devenue la pierre angulaire de toute conception de ventilation.

Que ferait-on différemment aujourd’hui ?

Si le projet IVEG était conçu en 2025, la philosophie de conception intégrée serait conservée, mais les outils technologiques seraient radicalement différents. La ventilation hybride laisserait place à un système de ventilation double flux à très haut rendement (90-95%), garantissant une récupération de chaleur maximale en hiver. Pour le confort d’été, le principe de refroidissement passif serait maintenu et optimisé, non plus par des cheminées naturelles au fonctionnement erratique, mais par un free cooling automatique (via le bypass de l’échangeur) et, si nécessaire, un refroidissement adiabatique, deux techniques extrêmement économes en énergie.

Ce système serait piloté par une régulation DCV intelligente, s’appuyant sur un réseau de capteurs IoT multi-paramètres (CO2, COV, PM2.5, température, humidité) pour ajuster les débits à la demande, zone par zone. Une filtration performante (type F7) de l’air neuf serait intégrée en amont pour protéger les occupants de la pollution extérieure, un point faible majeur du projet initial. L’ensemble serait géré par un Building Management System (BMS) moderne, offrant un monitoring en temps réel de la QAI et des consommations, des alertes, et une maintenance prédictive, tout en fournissant les rapports de conformité exigés par la nouvelle législation. L’appréciable contrôle laissé aux occupants serait préservé et amélioré grâce à des interfaces locales permettant un ajustement temporaire des consignes.

L’investissement pour une telle mise à niveau, estimé entre 80 000 et 140 000 euros nets après aides pour les 1 800 m² du bâtiment, serait rentabilisé en 10 à 25 ans par les seules économies d’énergie (5 500 à 7 800 €/an). En comptant les gains liés à la productivité et à la réduction de l’absentéisme, le temps de retour réel chuterait sous les 10 ans.

Valeur pédagogique intacte

L’étude de cas du bâtiment IVEG demeure une source d’inspiration précieuse pour sa démarche de conception holistique, son ambition en matière de performance énergétique et l’intelligence de ses stratégies passives. Elle illustre parfaitement l’importance de l’inertie, de la gestion des apports solaires et de l’implication des usagers.

Cependant, elle doit être lue aujourd’hui comme le témoin d’une époque révolue sur le plan technologique. L’absence de récupération de chaleur effective, l’absence de filtration et l’absence de monitoring de la qualité de l’air sont des faiblesses rédhibitoires au regard des standards de 2025. Cette étude de cas est donc un excellent point de départ pour comprendre les principes fondamentaux, mais doit impérativement être complétée par la connaissance des solutions modernes qui permettent aujourd’hui d’atteindre un niveau de performance, de confort et de salubrité bien supérieur, tout en respectant un cadre réglementaire devenu beaucoup plus exigeant.

Description du bâtiment

Le siège central de la société IVEG (intercommunale de distribution d’électricité et de gaz) est situé à Hoboken, un quartier suburbain d’Anvers. Ce bâtiment, achevé en 1999, a été conçu dans le but d’optimiser la consommation d’énergie et le confort intérieur du bâtiment. C’est pourquoi un système de ventilation naturelle y est installé. Le bâtiment IVEG, conçu par l’architecte Mussche, a été choisi comme construction-pilote du projet HybVent de l’Agence Internationale de l’Energie (AIE) et du projet Kantoor 2000 du programme VLIET-bis du gouvernement flamand.

Photo bâtiment société IVEG.

Ce nouveau bâtiment est situé le long d’une rue dont la circulation est relativement élevée et vient s’intégrer entre deux bâtiments existants. Le plan du bâtiment IVEG est rectangulaire. Ses deux façades principales sont parallèles à la rue : la façade avant est orientée N à NO alors que la façade arrière est orientée S à SE. D’une superficie de 1 800 m², il doit accueillir environ 70 employés.

Les objectifs

Les objectifs de base du projet sont :

Un climat intérieur confortable (confort thermique, qualité de l’air intérieur, …).

Une faible consommation d’énergie (chauffage, refroidissement actif,…).

Une conception pragmatique et économique(utilisation de matériaux standards et de techniques accessibles pour tous).

Les systèmes thermiques adoptés sont un chauffage par radiateurs, une ventilation hygiénique mécanique et un refroidissement par ventilation naturelle. Le système de ventilation est donc hybride : une ventilation mécanique assure la qualité de l’air tandis que, pour atteindre le confort thermique d’été, le bâtiment est refroidi par un système de ventilation naturelle, essentiellement basé sur l’effet de cheminée.

Les dépenses énergétiques en hiver sont réduites grâce à un chauffage efficace et une bonne isolation thermique.

Photo système de chauffage central.

Le chauffage central est assuré par deux chaudières à condensation, d’une puissance installée de 60 kW chacune, soit 19.6 W/m³. Les radiateurs, équipés de vannes thermostatiques, sont plats et d’une superficie double de la normale pour augmenter l’échange de chaleur par rayonnement, perçu comme plus confortable par les occupants que la convection. Les cheminées, très bien isolées, sont toujours fermées en hiver.

Photo bureau.

L’isolation du bâtiment a été soignée dans tous ses détails pour éviter les ponts thermiques. Les épaisseurs d’isolants valent 12 cm en toiture, 7 cm dans les murs et 4 cm pour les planchers. Des doubles vitrages basse-émissivité dont la cavité est remplie de gaz (k = 1,1 à 1,3 W/m²K) ont été installés sur toutes les façades. Le niveau d’isolation global correspond à un K35.

Photo cheminée de ventilation.

La ventilation hygiénique est assurée par une ventilation mécanique à débits variables, régulés en fonction de l’occupation grâce à des détecteurs de présence. L’air est pulsé dans les locaux de travail à un débit de 30 m³/h par personne pour les bureaux paysagers et 40 m³/h par personne pour les bureaux individuels; il est extrait par les sanitaires.

Une attention toute particulière a été portée à l’étanchéité du bâtiment. En outre, un échangeur de chaleur a été placé sur le circuit de reprise d’air pour récupérer une partie de la chaleur de l’air extrait. Il a toutefois été mal conçu et ne fonctionne donc pas correctement.

Le refroidissement du bâtiment IVEG est géré par son système de ventilation naturelle. En été, une ventilation intensive de nuit est organisée. L’air est introduit dans le bâtiment par des ouvrants opaques, placés derrière les grilles murales des façades.

Photo système de ventilation naturelle - 01.

Une bonne distribution de l’air frais à travers tout le bâtiment nécessite l’ouverture des portes de tous les locaux.

L’air est extrait naturellement par deux cheminées en toiture. La photo ci-dessous montre les clapets qui permettent la sortie de l’air au sommet des tours. Les fenêtres fixes en partie supérieure des cheminées n’ont aucun rôle dans la ventilation mais elles éclairent en partie le hall et l’escalier.

Photo cheminée en toiture, intérieur. Photo cheminée en toiture, extérieur.

Le concept de la ventilation naturelle intensive de nuit a nécessité l’utilisation de deux tours de ventilation séparées pour des raisons de sécurité incendie. Le rez-de-chaussée et le premier étage forment un premier compartiment relié à la grande cheminée tandis que le deuxième étage est un compartiment séparé, ventilé par sa propre cheminée.

Le bon fonctionnement de la stratégie de la ventilation naturelle utilisée dans ce bâtiment est basé non seulement sur le débit de ventilation naturelle intensive de nuit assuré par les tours de ventilation mais aussi sur :

la réduction des pics de surchauffes des locaux par l’inertie thermique des matériaux utilisés,

la limitation des gains solaires par l’intégration de vitrages sélectifs et de stores extérieurs mobiles,

la diminution des charges internes par le choix d’appareils électriques performants,

la diminution des charges internes grâce au contrôle de l’éclairage artificiel en fonction de la lumière naturelle et de l’occupation du local.

La masse thermique accessible dans les bureaux du bâtiment IVEG est importante. Il n’y a pas de faux plancher et le sol est principalement carrelé. De plus, les faux plafonds ne couvrent qu’une partie de la surface de chaque local et ils sont fortement ajourés pour que l’air puisse circuler le long du plafond.

Photo sol carrelé. Photo système de ventilation.

La limitation des gains solaires est assurée par le choix de vitrages sélectifs et de stores extérieurs mobiles, dont la régulation automatique centralisée offre une possibilité de dérogation à l’occupant.

Photo bâtiment extérieur.

Des appareils électriques performants, tels que des ordinateurs munis d’un mode économique, ont été placés afin de diminuer les charges internes. Les luminaires présentent des réflecteurs à haute efficacité et des lampes fluorescentes équipées de ballasts électroniques.

Photo plafond avec lampes performantes.

Enfin, une diminution des charges internes est également obtenue par un contrôle de l’éclairage artificiel en fonction de la lumière naturelle et de l’occupation du local. L’allumage (on/off) de l’éclairage est géré par des détecteurs de présence décentralisés par bureau tandis que le flux des lampes est « dimmé » en fonction du niveau d’éclairement du local. La régulation du système de dimming de l’éclairage artificiel est également décentralisée par local et elle a pour consigne d’assurer un éclairement des bureaux de 500 lx.

Photo plafond avec lampes performantes.

En été, les dépenses énergétiques sont donc limitées par l’utilisation d’un refroidissement passif basé sur la ventilation naturelle de nuit, rendu possible par la masse thermique accessible, la réduction des gains solaires et la diminution des charges internes du bâtiment. Une batterie de froid a tout de même été installée par précaution dans le caisson de préparation de l’air mais elle n’a pas encore été utilisée.

Dans le bâtiment IVEG, la ventilation naturelle, la ventilation mécanique ainsi que la régulation des stores et de l’éclairage artificiel sont gérés de manière automatique. Cependant, les occupants peuvent agir directement sur les stores et sur l’ouverture des fenêtres classiques pour adapter leur environnement. Les utilisateurs peuvent aussi ajuster le chauffage d’un local à leurs besoins grâce aux vannes thermostatiques des radiateurs.

Quelques chiffres

La réduction des consommations d’énergie est l’élément essentiel de la conception du bâtiment IVEG. Sa consommation électrique spécifique vaut 35 kWh/m².an (à comparer à la norme habituelle de Novem : 60 kWh/m²An), ce qui donne un bâtiment à faible consommation d’énergie électrique. Sa consommation spécifique en gaz vaut 272 MJ/m²An (à comparer à Novem : 520 MJ/m²An), résultat toutefois facilement obtenu par une isolation adéquate du bâtiment.

Il peut également être intéressant de savoir que le coût total du bâtiment, honoraires et TVA compris, a été de 3 492 255 €. La superficie du bâtiment étant d’environ 1 800 m², le prix de ce bâtiment, TVA incluse, est donc de 1 940 €/m².

Les intervenants

Signalons enfin que le CSTC a joué le rôle de consultant extérieur lors de la conception du bâtiment IVEG. La coordination du projet et le travail de bureau d’étude au niveau de l’électricité, de l’informatique, de la ventilation naturelle, du chauffage et de l’éclairage ont été réalisés par la société IVEG. Le bureau d’études Air-Consult a étudié la ventilation mécanique et la protection incendie de ce projet.

IVEG
Antwerpsesteenweg, 260
2660 Antwerpen – Hoboken
03/820 05 11

http://www.iveg.be

Architecte
Monsieur Herman Lemaire (ou Marc Mussche)
Buas-Suter
Avenue Pasteur 21
Zone Noord
B-1300 Wavre
010/24 44 24

CSTC
Centre scientifique et technique de la construction

http://www.bbri.be

AIR CONSULT ENGINEERING SA (?)
quai Fernand Demets 4
1070 Anderlecht
02/523 65 29

Agence Internationale de l’Energie (AIE)

http://www.iea.org/

Kantoor 2000 (programme VLIET-bis)