Lotissement de Molenbeek

Architecte : Atelier Carnoy-Crayon - Mr Damien Carnoy


I. Origine du projet

En 2004, l'asbl "Maison de quartier Bonnevie" élabore un projet de coopération avec l'asbl Coordination et Initiatives pour et avec les Réfugiés et Etrangers (CIRE) et le Fonds du Logement de la Région de Bruxelles-Capitale.

Il s'agit de permettre à 14 familles Molenbeekoises, mal logées, à bas revenus, d'acquérir un logement pour un coût de construction très modéré.

Les familles sélectionnées se regroupent au sein d'une association de fait "l'Espoir" sous le patronage du CIRE. Ces familles se réunirent en 3 ateliers au terme desquels émerge un programme destiné aux futurs concepteurs.

Dans le cadre de la politique des grandes villes - plan logement, la commune de Molenbeek-Saint-Jean met en vente un terrain au coin des rues Fin et Brunfaut. Cette vente se fait dans le cadre du volet II du contrat de quartier "Fonderie-Pierron". Le Fonds acquière le terrain en tant que promoteur-maître de l'ouvrage et créancier hypothécaire. Les futurs logements seront vendus à prix coûtant aux membres de l'association de fait "l'Espoir".

La commune de Molenbeek-Saint-Jean, dans le cadre d'une convention de partenariat avec le Fonds, suit l'évolution du projet via le service des projets subsidiés. En tant qu'un des initiateurs, elle contribue au bon déroulement du projet.

Il est à noter qu'une collaboration optimale est prévue dans ce projet-pilote entre tous les participants et les bénéficiaires du projet.


II. Appel d'offre conception réalisation

Le Fonds du Logement de la Région de Bruxelles Capitale lance un appel d'offre pour un marché de conception - exécution en procédure négociée motivée par nécessité de concilier divers impératifs tels que :

  • La modération du prix afin de vendre les logements sans perturber l'équilibre financier des futurs acquéreurs,
  • L'utilisation de techniques écologiques avancées,
  • L'implication des futurs occupants dans le processus.


III. Réalisation

Le Fonds du Logement de la Région de Bruxelles Capitale est à la fois le Maître de l'Ouvrage qui finance l'étude et les travaux et l'organisme prêteur.

Au terme de l'opération, les 14 familles pourront devenir propriétaires de leur logement.

Le 8 mai 2008, lors d'une une fête organisée par les habitants sur du terrain en présence d'Alain Hubert, le futur projet est jumelé à la plateforme polaire « Princesse Elisabeth ».


IV. Architecture

1. Concept

Le projet désigné se présente sous forme d'un immeuble en bois composé de 7 duplex inférieurs (niveaux 0 &1) et 7 duplex supérieurs (niveaux 2&3).

Tous les logements ont donc deux niveaux et deux orientations (avant & arrière) ce qui leur confère les qualités spatiales de véritables « petites maisons ».

Cet esprit se retrouve dans le traitement des façades, par l'emploi de couleurs distinctives et par le fait que les duplex inférieurs et supérieurs s'expriment différemment à l'avant et à l'arrière :

  • Les duplex inférieurs présentent une façade personnalisée côté rue (composition & couleur) et une façade neutre côté jardin ;
  • Les duplex supérieurs présentent une façade personnalisée côté jardin (composition & couleur) et une façade neutre côté rue.

Cette manière de n'exprimer que 7 façades par côté minimise l'impact de l'immeuble dans la rue et favorise la lecture du bâtiment en tant qu'élément de transition entre un grand immeuble collectif côté rue Fernand Brunfaut et les maisons de la rue Fin.

2. Apport de l'élément « nature »

Les parties non différenciées du projet sont traitées en élément naturel : Emploi de bois naturel et de formes arborescentes destinées à se faire envahir par des plantes (vigne vierge & glycine).

Cet élément naturel a un rôle pratique dans la gestion de l'ensoleillement, mais également symbolique dans l'expression du bâtiment dans sa relation à la nature.

La plantation d'un arbre (érable haute tige) complètera la composition à l'avant.

L'aménagement des accès et des murs de la rampe d'accès au parking est également en lien avec la nature par la dynamique des formes.

Tous ces éléments forment un contexte organique qui mettra bien en valeur les couleurs et les formes abstraites des façades individualisées.

3. Compacité

La volumétrie du bâtiment est étudiée pour obtenir une bonne compacité globale (rapport volume intérieur / surface extérieure) de la construction en vue de rencontrer deux critères principaux qui sont :

  • La diminution des coûts de construction : les façades étant les parties les plus coûteuses, un bon niveau de compacité permet de créer un bon volume intérieur dans une enveloppe raisonnable.
  • Pouvoir atteindre une bonne performance énergétique : la réduction de l'enveloppe permet également d'amoindrir les surfaces de déperditions.

La compacité est optimalisée avec l'organisation du bâtiment en duplex avec circulation transversale de bas en haut (voir plans et coupes). Cela réduit la proportion de surface globale de circulation (les communs) à 6,6% de la surface globale au profit de l'espace habitable : moyenne de 122m² par logement.

Ensemble de 14 logements : 1.711,81 m²

Ensemble des communs : 121,44 m²

Total : 1.833,25 m²

La forme compacte permet également de restituer 40% du terrain à la nature :

Terrain : 1.025 m²

Emprise au sol des constructions* : 611 m²

Surface rendue à la nature : 414 m²

*surface construite complète, y compris escaliers & rampe d'accès au parking.

Le nombre d'habitants logés dans le projet est de 72 personnes. Cela donne une densité moyenne de 700 personnes/ha dans un volume qui n'écrase pas le quartier et crée de l'espace vert....

 

V. Energie

La réduction aussi poussée que possible de la consommation d'énergie constitue un objectif prioritaire du développement durable. Cette consommation est aujourd'hui étroitement liée à la problématique des ressources disponibles et de la pollution. Ce n'est que lorsque la consommation d'énergie aura été réduite que les sources énergétiques renouvelables pourront suffire à couvrir les besoins restants.

1. Consommations

A. Chauffage

Ce bâtiment sera labellisé « passif » ce qui signifie que :

· la consommation énergétique pour le chauffage est inférieure à 15 kWh/m²/an

· l'étanchéité du bâtiment testé au moyen du test « blowerdoor » sera de n50 < 0,6 h-1 conformément à la norme NBN EN 13829

B. Besoin de chaleur de chauffage annuel

Il sera de 15kWh/m²/an avec les paramètres suivants

      • Isolation

La composition des parois est reprise dans le document PHPP joint en annexe

      • Etanchéité à l'air

La valeur n50 sera < 0.6 h-1

      • Ventilation

La ventilation est de type « système D » (double flux) avec récupérateur de chaleur.

      • Gains solaires

Les gains solaires sont maximisés par l'orientation Sud de la façade avant dans laquelle de larges ouvertures sont prévues. Au nord par contre, les ouvertures sont dimensionnées « au minimum » tout en respectant les prescriptions du RRU pour l'éclairage naturel. Le facteur G du vitrage est identique dans les deux orientations et est de 0.48

      • Gains internes

La valeur des gains internes est celle prise par défaut dans le PHPP pour l'habitation soit 2.1W/m²

C. Ventilation

      • Un groupe de ventilation « double-flux » Storkair Comfo D 350 par logement
      • Efficacité de l'unité de ventilation : 0.29 Wh/m³
      • Le réseau sera dimensionné pour fonctionner à basse vitesse (inférieur à 2.5 m/s) pour des raisons acoustiques ce qui entraîne de faibles pertes de charge.

D. Refroidissement

Le calcul PHPP nous prédit une surchauffe (dépassement de 25°) 3% du temps ce qui est très acceptable.

      • Limitation des charges thermiques :

La valeur des gains internes est celle prise par défaut dans le PHPP pour l'habitation soit 2.1W/m²

Au sud, une structure en bois vient supporter une résille en bois sur laquelle viendra grimper des plantes. Un pare-soleil constitué d'une résille en bois plus serrée viendra protéger le dernier étage.

§ Refroidissement actif :

Aucun refroidissement actif n'est nécessaire.

§ Refroidissement passif :

Les appartements seront traversant et sur deux étages ce qui permettra une ventilation intensive de nuit qui permettra de décharger la surcharge calorifique emmagasinée la journée.

E. Eclairage

Dans les communs (entrée et escalier) les luminaires seront équipés de diodes commandées par une minuterie.

Pour les logements, il est prévu que l'architecte fasse une séance de sensibilisation avec les futurs propriétaires concernant le choix des lampes. Il sera conseillé d'utiliser des ampoules de type « Energie A » (fluos compactes, tubes néons)

F. Eau chaude sanitaire

Le besoin d'énergie net pour l'eau chaude sanitaire à été calculée sur la base de 175 litres d'eau à 45° par logement. Ce qui représente environs 14 * 2.598 kWh/an = 36.372 kWh/an pour l'immeuble. En d'autres termes cela équivaut à 72 personnes * 25 litres d'eau à 60° par jour. En tenant compte des pertes de distributions (rendement de distribution : 81%) et de stockage (rendement de stockage : 96%) le besoin en énergie est de 46.592 kWh/an.

Le système de production d'eau chaude sanitaire consiste à centraliser la production de l'eau chaude sanitaire dans le sous-sol.

§ Le stockage est composé de deux ballons de 750 litres.

§ La distribution se fait par 4 boucles distribuant chaque trémie avec un piquage par logement muni d'un compteur de passage de type volumétrique.

§ La production est assurée par 18 panneaux solaires en toiture (40m²) couvrant 41% des besoins d'énergie primaire. Le complément est assuré par une chaudière gaz à condensation de 40 kW

G. Régulation

§ Un thermostat avec sonde de température est prévu dans chaque séjour pour commander la résistance électrique de post-chauffe de l'air.

§ Un commutateur situé près du thermostat permettra de choisir entre 3 vitesses de ventilation.

H. Monitoring

§ Un compteur d'eau froide par logement

§ Un compteur d'eau chaude par logement

§ Un compteur électrique par logement

§ Pour la production d'eau chaude commune, un compteur de gaz et le comptage d'énergie solaire produite.

2. Productions :

A. Electricité

Il n'est pas prévu de production d'électricité.

B. Chauffage

§ L'appoint de chaleur pour les logements est distribué par la pulsion d'air. Pour chaque logement, une batterie de chauffe électrique est placée après le « double-flux ». Les rendements de production et de distribution sont donc de 100%

§ La consommation d'électricité pour le chauffage est donc estimée à 1.425 m² * 14 kWh/m²/an = 19.950 kWh/an soit 1425 kWh/an et par logement

C. Eau chaude sanitaire

§ L'eau chaude sanitaire est centralisée pour tous les logements. 2 ballons de 750 litres en sous-sol stockent l'énergie solaire produite par 40 m² de capteurs solaires thermiques situés en toiture. Chaque m² de capteur produit 450 kWh/an ce qui fera un taux de couverture solaire de 41%. L'appoint sera fourni par une chaudière gaz à condensation de 40 kW avec un rendement de production de 80%. L'appoint sera donc de 46.592 kWh/an * (1-0.41) / 0.8 = 34.362 kWh/an soit 2.454 kWh/an par logement.

D. Refroidissement

Aucun refroidissement actif n'est nécessaire.

VI. Eau

Le projet comprend :

  • L'utilisation de wc à double chasse
  • Un réducteur de pression entre le compteur général et les 14 compteurs des logements.
  • La récupération des eaux de pluie dans une citerne de 10.000 litres destinée à l'entretien et à l'arrosage (jardins et des plantes grimpantes);
  • L'ensemble de la toiture traité en toiture verte par recouvert de nattes pré cultivées de sedum de faible poids (70kg/m² à l'état sec et 100kg/m² à l'état mouillé) ne nécessitant pas de renforcement coûteux de la structure portantes du toit. Le sédum est étudié pour s'auto régénérer et absorber une quantité d'eau suffisante pour résister aux périodes de sécheresse. L'adoption de l'eau en cas de pluie est d'environ 28 litres/m² et 50 % des précipitations annuelles) ce qui soulage considérablement les égouts en cas d'orage par effet de réduction et de retard.
  • L'ensemble des abords aménagé en surfaces drainantes :

· Jardins privatif (arrière): terrain dépollué- reconstitution d'un terrain naturel ;

· Terrasses privatives en bois ajouré ;

· Jardin semi privatif (avant) : terrain dépollué reconstitution d'un terrain naturel ;

VII. Eco-Construction

Le choix de chaque élément de construction est influencé par :

  • L'origine renouvelable des matières premières ;
  • L'énergie grise qu'il contient (en ce compris la démolition) ;
  • l'impact qu'il aura sur la santé des occupants (absence de polluant) ;
  • L'influence sur le coût du bâtiment ;
  • les facilités de mise en œuvre ;
  • Les facilités d'entretien ;

Dans chaque cas nous avons essayé de choisir des matériaux et techniques présentant un consensus « idéal » entre tous ces points.

A. Choix du bois

Toute la construction hors sol est réalisée exclusivement en bois ce qui présente les avantages suivants.

  • Bilan environnemental très positif. « D'une part, c'est une ressource renouvelable, pour autant que son exploitation soit bien gérée, d'autre part sa transformation pour les besoins du bâtiment cause, en général, une charge moindre pour l'environnement que l'usage de matériaux métalliques ou synthétiques »[1].
  • Les bois choisis sont des résineux européens des pays scandinaves (limitation du transport) issus de forêts gérées durablement porteurs du label PEFC.
  • Le choix du bois a permis de réduire de 7 fois le poids du bâtiment ce qui a pour conséquence de diminuer l'impact des fondations sur « l'écobilan » et sur le coût. Le poids total du bâtiment (y compris le niveau des parkings en béton) reste inférieur au poids de la terre creusée.

B. Choix du système porteur « poteau-poutre »

La structure portante principale est en système  « poteau-poutre » qui présente les avantages suivants :

  • Ce système permet de réaliser une structure avec très peu de matière ;
  • La structure peut être entièrement préfabriquée ;
  • Le principe constructif poteau/poutre offre un maximum de possibilité de réagencement du bâtiment dans le futur...

C. Conception du caisson isolant

Les parois extérieures sont composées des éléments suivants  (de l'extérieur vers l'intérieur) :

  • Face froide : panneau pare pluie de 16mm composé de particule de bois à haute densité. Certification xxx
  • Raidisseurs (ossature porteuse secondaire) : Poutres I composées de bois et d'une âme en fibres végétales dures.
  • Face chaude : panneau OSB de marque STERLING (réputé avoir la plus faible teneur en formaldéhyde sur le marché). Certification Sterling OSB3 ATG : H 682. L'étanchéité à l'air de la face chaude est assurée par des bandes autocollantes et /ou feuilles PRO-CLIMAT

Le caisson ainsi crée est rempli d'isolant insufflé sous pression. Il s'agit de cellulose de marque ISOFLOC fabriquée à base de papier recyclé et imprégnée de sel de bore aux propriétés fongicide insecticide et ignifuge. Certification ETA-05/191

D. Choix des matériaux de finitions

  • Escaliers en bois massif (Hêtre belge) issu de forêts gérées durablement (label « bois wallon »)
  • Lino fabriqué à partir de résines naturelles, de particules de liège, de farine de bois, liés à l'huile de lin et à l'huile de soja et fixés sur des lés de toile de jute qui lui servent d' »armature ». Grâce à ses composants assez proches de produits naturels, la dépense énergétique pour fabriquer du linoléum est relativement faible.
  • Plaques de plâtre
  • Portes stratifiées

E. Impact des matériaux sur la santé

Tous les matériaux utilisés sont choisis pour leur «réputation » d'excellente qualité au niveau de leur impact sur la santé : matériaux et produits naturels, à faible émission radioactive, à faible teneur en formaldéhyde, etc...Le choix se base sur les indications des fabricants et revendeurs ou sur le bon sens. Nous regrettons bien entendu ne disposer d'aucune étude scientifique de référence qui puisse le vérifier.

F. Chantier

  • Diminution des excavations de terre grâce au poids réduit du bâtiment (structure bois) et à sa surélévation par rapport au niveau de la rue.
  • Tri sélectif
    • Bois
    • Acier
    • PMC
    • Papier et carton
    • Inerte (brique et béton)
    • Tout venant
    • Frigolite (reprise par les sous-traitants)

VIII. Mobilité

Le projet se situe en zone parfaitement desservie par les transports en communs. Station de Métro Comte de Flandres (ligne1).

Les logements du rez-de-chaussée sont accessibles aux personnes à mobilité réduite.

A chaque entrée commune est prévu un espace pour le rangement des vélos et des poussettes.

Un parking de 20 voitures est aménagé en sous sol du bâtiment. Il constitue le socle en béton sur lequel est posé la construction en bois.

IX. Confort et Santé

Le bâtiment répond à la fois aux exigences nécessaires à l'obtention du label passif et aux normes de confort demandées par le RRU. Ces deux approches pouvant être contradictoires en bien des points. Par exemple : du point de vue passif, il est souhaitable de minimiser au maximum les ouvertures au nord et de les maximaliser au sud alors que le RRU impose des surfaces vitrées minimum indépendamment de toute orientation.

Le projet a été étudié pour répondre à l'ensemble des règles et impositions qui sont :

  • Le RRU
  • Le label « passif »
  • Les normes NBN ;

La combinaison de ces règles impose l'optimalisation des critères de confort intérieur qui sont :

  • Les apports en lumière naturelle (équilibre éclairage & gestion des températures);
  • Le renouvellement d'air (VMC, échangeur thermique, géothermie)
  • La gestion de l'espace intérieur (compacité, volume intérieur, normes de confort)

Les solutions proviennent d'une combinaison de facteurs qui sont :

  • La conception architecturale du bâtiment ;
  • Le choix des matériaux adéquats;
  • La maîtrise de l'énergie dans la conception ;

A. Acoustique

§ Dédoublage de l'ossature entre duplex ;

§ Remplissage de toutes les cloisons avec de la cellulose ;

§ Plancher flottant entre les deux duplex ;

§ Pose de lino sur les escaliers communs.

B. Lumière

§ Double orientation. Tous les logements profitent à la fois des lumières du nord et du sud ;

§ Eclairement naturel suivant norme RRU au nord (1/5 de la surface), maximalisation au sud (supérieur à la norme).

C. Air

§ Prise d'air à l'arrière (nord) : air plus frais et moins pollué ;

§ Filtre sur l'unité de ventilation de chaque duplex.

X. Rentabilité environnementale

Standard

Espoir

Besoins nets de chauffage par m²

kWh/m²an

100

15

Besoins nets de chauffage immeuble

kWh/an

168.000

25.200

Consommation brut énergie chauffage

kWh/an

197.647 (gaz rend 85%)

25.200 (éléc rend 100%)

Besoin d'énergie net eau ECS

kWh/an

49.882

46.592

Production solaire ECS

kWh/an

0

19180

Consommation brut énergie ECS

kWh/an

62.352 (gaz rend 80%)

34.265 (gaz rend 80%)

Emissions CO2

Kg/an

56.420

15.046

  • Emission de CO2 : 302 gr/kWh électrique et 217 gr/kWh de gaz naturel

L'économie annuelle de CO2 est donc de 41.374 Kg soit 0.25 Kg par € investi.

XI. En Résumé

Caractéristiques générales du projet :

- Implication des futurs habitants (14 familles d'anciens réfugiés et/ou de mal-logées) dans le processus ;

- En final, les habitants seront propriétaires des logements ;

- Nécessité de réaliser le projet à prix modéré, afin de vendre les logements sans perturber l'équilibre financier des futurs acquéreurs ;

- Volonté des futurs habitants de réaliser un bâtiment passif ;

- Choix prioritaires des techniques écologiques à tous les niveaux ;

- Expression architecturale en référence à l'arbre ;

- Le futur bâtiment l'Espoir est jumelé à la Plateforme Belge du Pôle Sud « Princesse Elisabeth » d'Alain Hubert

Caractéristiques techniques du projet en 10 points :

  1. Structure du bâtiment 100% en bois et dérivés du bois ;
  2. Respect à 100% des contraintes techniques & administratives d'application : RRU, NBN & PHPP (bâtiment passif) ;
  3. Restitution de 40% de la parcelle à la nature + végétalisation de la façade avant et de la toiture ;
  4. Pratiquement aucun rejet des eaux de pluies à l'égout ;
  5. Consommation annuelle pour les besoins de chauffage < 15 Wkh/m²/an ;
  6. Prix de construction de l'ordre de 1.150 €/m² HTVA
  7. Surcoût pour atteindre la performance énergétique très limité (< 10%)
  8. Consommation de gaz (kWh/an) réduite à 13% du standard (2.447 au lieu de 18.571)
  9. Economie de coût d'exploitation de 463€/an par logement ;
  10. Economie annuelle de CO2 de 41.374 Kg soit 0,25 Kg par € investi.