Le génie climatique au service du confort et de la performance d’exploitation

À chaque phase de la maîtrise d’œuvre, le bureau d’études en génie climatique produit des documents précis qui structurent les décisions architecturales et programmatiques. En APS, les livrables comprennent les schémas de principe des systèmes CVC, les études de faisabilité énergétique (biomasse, géothermie, photovoltaïque selon le contexte), et une première STD si le projet comporte des enjeux de confort d’été. En APD, les notes de calcul de dimensionnement des puissances et des débits d’air, ainsi que les synoptiques hydrauliques, permettent de caler les volumes des locaux techniques et les trémies à réserver en structure. En PRO/DCE, les CCTP de lot fluides, les plans d’implantation des équipements, les schémas unifilaires et les spécifications techniques complètes constituent les pièces marché transmises aux entreprises. La mission peut s’étendre aux phases EXE (études d’exécution) et VISA (contrôle des plans entreprises), selon le contrat de maîtrise d’œuvre. Sur la Construction du siège du Crédit Agricole Charente-Périgord (St-Laurent-des-Vignes, 4 000 m², 2018), la mission couvrait l’EXE et incluait une synthèse technique des lots fluides et gros œuvre en BIM sous Revit, alignée sur le modèle numérique de l’architecte mandataire.

Un établissement de santé impose des contraintes CVC absentes des autres typologies : la ventilation des locaux à risque infectieux (blocs opératoires, soins intensifs, salles d’isolement) obéit à des référentiels spécifiques (normes NFS 90-351 et recommandations du CSTB) qui fixent des classes de filtration, des cascades de pression entre locaux et des débits d’air hygiénique incompressibles. Les fluides médicaux (air médical, vide médical, oxygène) constituent un lot à part entière, étroitement coordonné avec le CVC pour les locaux techniques partagés. En réhabilitation de site occupé, chaque arrêt de réseau — chauffage, ventilation, fluides médicaux — doit être phasé sans interrompre la prise en charge des patients dans les ailes adjacentes. En ERP de type U, le désenfumage mécanique des circulations et des locaux de plus de 300 m² est obligatoire, ce qui conditionne les choix de centrale de traitement d’air et les trémies de désenfumage dès la phase esquisse. Voir à ce sujet la Restructuration de l’IGH Jean Bernard, CHU de Poitiers, conduite en exploitation continue dans un immeuble de grande hauteur.

L’intégration des énergies renouvelables (ENR) dans un système CVC se décide en phase APS via des études de faisabilité comparant les scénarios sur la base du coût global (CAPEX/OPEX). Trois filières sont à instruire selon le contexte : la géothermie sur sondes verticales (PAC eau/eau), qui offre un COP élevé et convient aux bâtiments denses en zone urbaine ; la biomasse en chaufferie (bois-copeaux ou granulés), adaptée aux projets publics avec réseau de chaleur local ou aux grands équipements tertiaires ; le photovoltaïque en autoconsommation, qui réduit la part d’énergie appelée au réseau pour les usages électriques, et dont la faisabilité dépend de la disponibilité en toiture et des scénarios revente/autoconsommation. La RE2020 rend obligatoire l’étude des ENR pour tout bâtiment neuf soumis à permis de construire, en justifiant le recours ou le non-recours à chaque filière. Sur la Construction du siège du Crédit Agricole Charente-Périgord, l’étude de faisabilité bois énergie et l’étude photovoltaïque comparant quatre scénarios revente/autoconsommation ont été conduites dès la phase APS et ont abouti à une chaufferie bois à copeaux comme énergie principale, complétée par une centrale photovoltaïque en toiture — le tout accompagné sur cinq ans dans le cadre de la certification NF HQE Exploitation.

La géothermie n’est pas une solution universelle, mais c’est la solution de référence pour les bâtiments tertiaires et publics dont les besoins de chauffage sont importants et réguliers. Son principal avantage sur les pompes à chaleur aérothermiques réside dans la stabilité de la source froide : une nappe aquifère ou un sous-sol à 100 mètres de profondeur maintient une température de 10 à 15 °C toute l’année, là où l’air extérieur descend à -5 °C en hiver, précisément quand les besoins sont les plus élevés. Le COP réel d’une PAC eau/eau sur nappe atteint 5 à 5,5 en conditions hivernales, contre 3 à 3,5 pour une PAC air/eau dans les mêmes conditions.

En été, la géothermie ouvre un second levier : le natural cooling. L’eau des sondes ou de la nappe, naturellement fraîche, alimente directement les batteries des CTA sans faire tourner le compresseur de la PAC. C’est du rafraîchissement quasi gratuit en énergie. Sur le collège et l’école THÉAS à Montauban, cette stratégie a été retenue pour assurer le confort d’été sans climatisation active : la PAC est éteinte, seule la pompe de circulation fonctionne.

Le choix entre géothermie sur nappe (circuit ouvert) et sondes verticales (circuit fermé) dépend du contexte géologique, de la productivité hydraulique et des contraintes foncières. Ce choix se prend en programmation, pas en DCE.