Contexte

L'école Nicolas Hulot Pour la nature et l'homme s'intègre dans le Parc de Branféré, parc animalier et botanique et répond à une volonté de la Fondation de France (propriétaire du parc de Branféré) et de la Fondation Nicolas Hulot pour développer un outil pédagogique autour de l'environnement.
La construction du bâtiment a été portée par la Communauté de Communes du Pays de Muzillac, avec les aides publiques de l'État (2,2 MF), de la Région Bretagne (2,4 MF), du Département du Morbihan (2,5 MF) et du Pays de Vannes.

L'école Nicolas Hulot est un centre d'accueil pour enfants (classes transplantées, séjours, colonies de vacances...) axé sur la découverte de l'environnement naturel et la place de l'homme dans cet environnement. La construction de l'école dans le cadre de la démarche HQE® répond à la volonté de  faire de l'école un lieu de découverte et d'apprentissage où les bâtiments eux-mêmes deviennent des outils pédagogiques.

L'école constitue un des premiers projets inscrits dans la démarche HQE®. Les études amont (montage financier, établissement du projet par les fondations de France et Nicolas Hulot, élaboration du projet de bâtiment...) ont nécessité plusieurs années.

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Description du bâtiment

Le bâtiment regroupe :

• Un hébergement de 80 lits : chambres de 4 à 5 lits avec salle de bain et sanitaires intégrés (dont quelques-unes adaptées aux personnes à mobilités réduites).
  
• Les bureaux de l’équipe d’animation
  
• Des salles d’activités : deux salles d’ateliers, une salle multimédia équipée d’ordinateurs, une médiathèque, une salle de détente et une salle de réunion.

Le bâtiment est de plein pied, composé de plusieurs blocs fonctionnels (3 blocs hébergement, un bloc activités) reliés entre eux par des couloirs vitrés :

L'évaluation fonctionnelle de l'école a sous-estimé la partie "préparation pédagogique". Une redistribution fonctionnelle a eu lieu : une chambre et une salle d'activités ont été transformées en bureaux pour l'équipe pédagogique.

L'école est construite en béton banché, isolé par l'intérieur en laine de verre. Un bardage bois assure l'habillage extérieur.

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Qualités environnementales du bâtiment

ECO-CONSTRUCTION

Insertion du bâtiment dans son environnement :

 Le bâtiment est de plain pied, semi-enterré côté hébergement, butté côté activités. La faible hauteur du bâtiment et son bardage bois assurent son insertion dans l'environnement immédiat du parc de Branféré. Les couloirs qui assurent la liaison entre les blocs sont entièrement vitrés et offrent une vue traversante sur les espaces naturels de l'autre côté du bâtiment, ainsi qu'un éclairage naturel.

Espaces extérieurs : les abords sont accessibles par plusieurs ouvertures du bâtiment, aménagés pour l'utilisation par les enfants. Une grande prairie sert d'espace de récréation et d'activités au sud du bâtiment. Une prairie fleurie, composée de plantes vivaces, demandant peu d'entretien, est plantée à l'est du bâtiment, sur la butte.

Le site regroupe une zone d'hébergement, de nombreuses zones d'activités, ce qui permet de limiter les transports des enfants qui séjournent à l'école.

Choix des procédés et produits de construction :

La structure de l'école est en béton banché, complété par une isolation intérieure (laine de verre). Un bardage bois (pin français lasuré) assure l'habillage extérieur.
Le choix de ces matériaux "conventionnels" dépend des partenariats qui ont été mis en place avec les fabricants (Isover, Lafarge par exemple), plus que d'une démarche environnementale.

Pour le choix des finitions, certains matériaux ont été sélectionnés pour leur qualité "zéro déchet en fin de vie" ou pour leur non-émanation de COV. Au sol se trouve du linoléum naturel (huile de lin, résines naturelles, liège, farine de bois, calcaire, toile de jute et pigments) et sur les murs des chambres des peintures sans émanations COV ni formaldéhydes.

Le mobilier a aussi été choisi en fonction de ces critères :

• la banque d'accueil, certains sièges et des meubles sont en en Tectan, matériau qui utilise des chutes de la fabrication des briques Tetra Pak
  
• le mobilier d'activités et d'hébergement (bureaux, literies,…) a été choisi selon les critères suivants : bois français, non traités en formaldéhydes et COV, avec l'aide de la CAMIF. 

Chantier :

Une des cibles de la HQE® est le chantier à faibles nuisances. Ici l'expérience n'a pas été couronnée de succès, pourtant l'idée et les actes étaient là : sensibilisation des différentes entreprises, bennes mises en place pour le tri… Mais cela n'a pas suffit :

• d'une part, les entreprises, à ce moment, n'avaient pas développé de sensibilisation interne aux chantiers verts
• d'autre part, le suivi du chantier n'a pas été suffisant, compte tenu de l'expérience réduite des entreprises de construction par rapport au chantier à faibles nuisances.

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ECO-GESTION

Energie :

Conception architecturale du bâtiment :
Les blocs d'activités sont bien délimités, ce qui permet de différencier les consignes de température et de ventilation selon les blocs.
Des apports solaires gratuits limitent les besoins en chaleur, en particulier dans les couloirs vitrés qui séparent les blocs d'activités (ces couloirs ne sont pas chauffés) et dans les salles d'activités. L'été, des débords de toiture ou des déflecteurs en bois, en hauteur, arrêtent les rayons de soleil verticaux et évitent une surchauffe.

Isolation du bâtiment :
Le bâtiment est isolé par l'intérieur, en laine de verre. Il n'y a pas eu de réflexion sur les ponts thermiques et les huisseries sont les points faibles de l'isolation (pas d'étanchéité à l'air).

Systèmes de production de chaleur :
L'école dispose d'une pompe à chaleur (PAC) géothermale réversible (neuf géosondes d’une profondeur de 100 mètres au départ). La PAC alimente un plancher chauffant basse température ainsi que la centrale de traitement de l'air (chauffage ou refroidissement de l'air).
Cependant le champ de sondes de départ s’est avéré insuffisant, l'assurance dommage ouvrage a été mise en œuvre pour résoudre l’insuffisance de chauffage. Sept sondes supplémentaires ont été installées aux alentours du bâtiment.
La PAC a par ailleurs révélé des incidents en cas de gel : un système d'autoprotection bloque la pompe en cas de risque de gel. Aucun système d'appoint de chauffage n'est prévu, ce qui rend ces blocages particulièrement gênants. Le réglage de la PAC a été amélioré, mais le risque de blocage existe encore.

Système de production d'eau chaude :
L'eau chaude sanitaire est produite par des capteurs solaires (66 m²), installés en toiture sur les blocs d'hébergement. Cependant, l'installation des panneaux solaires et des ballons d'eau chaude a été définie selon un souci d'esthétisme architectural : leur orientation suit celle des blocs d'hébergement et non l'orientation optimale pour la production d'eau chaude. Trois des quatre ballons de 1000L sont positionnés horizontalement, ce qui limite l'effet de la stratification thermique.
Un appoint électrique est prévu pour la production d'eau chaude sanitaire et en particulier pour les traitements anti-légionnelle hebdomadaires.

Rafraîchissement :
Les grandes ouvertures vitrées du bâtiment sont protégées des rayons solaires verticaux l'été par des débords de toiture ou des déflecteurs en bois, ce qui évite une surchauffe.
La PAC réversible permet de rafraîchir le bâtiment via le rafraîchissement de l'air. Les premières années d'utilisation du bâtiment, la PAC était systématiquement inversée pour rafraîchir le bâtiment, ce qui engendrait une importante consommation d'électricité. Ces dernières années, la PAC est simplement coupée, le confort thermique n'est pas impacté. La possibilité de faire fonctionner la PAC réversible est conservée, en cas de canicule.

Ventilation :
Des centrales de traitement d'air assurent le renouvellement d'air via un système double flux. L'air peut être réchauffé ou rafraîchi grâce à la pompe à chaleur géothermale.

Eclairage:
L'éclairage naturel a été largement privilégié grâce aux nombreuses baies vitrées. Dans toutes les zones de passage (couloirs, toilettes, extérieur) sont installés des détecteurs de présence reliés à des ampoules basse consommation et des tubes fluorescents. Des LEDs sont également mises en place à titre d'exemple pédagogique.

 Gestion technique centralisée :
L'école Nicolas Hulot possède une gestion technique centralisée (GTC) qui permet de gérer la température, la ventilation, l'alimentation électrique, l'eau chaude sanitaire indépendamment dans les différents blocs (3 blocs hébergement, 1 bloc activités, tous indépendants). La GTC permet une gestion globale du bâtiment à distance (par ordinateur) et un suivi des consommations.

La conception initiale du bâtiment et de ses équipements s'est révélée insuffisante par rapport à l'énergie. Une étude thermique a été réalisée en 2007, après l'identification de dysfonctionnements (consommations d'énergie élevées, coupures de la PAC…). Cette étude a permis d'identifier les sources de certains dysfonctionnements et de proposer des améliorations, à la fois au niveau certains dimensionnements, mais dans des réglages.

Une démarche de progrès a été mise en place à l'issue de l'étude thermique :

• Optimiser la production d'énergie
  • Sondes géothermiques complémentaires
    
  • Puissance des compresseurs de la PAC augmentée
    
  • Proposition de mutualiser les capteurs solaires thermiques en les orientant mieux et en les plaçant à l'abri des masques (l'étude évalue que la production d'eau chaude solaire peut répondre à 50 % des besoins dans le cas d'une mutualisation, contre une couverture de 26 à 35% actuellement, selon les blocs)
• Améliorer les réglages des systèmes
  
  • Réduction des débits d'air pour la ventilation (les débits d'air trop importants généraient une perte de calories et une sur-consommation d'électricité)
    
  • coupure de la PAC en dehors de la saison hivernale
    
  • recherche de réglages optimums en fonction du climat et de l'activité de l'école (en particulier selon les différentes zones d'activités du bâtiment)
    

L'Ecole Nicolas Hulot a réduit les consommations de 20% depuis la mise en place de vertaines préconisations de l'étude thermique.

Cet exemple montre l'importance de la réflexion sur la maintenance dès la conception du bâtiment : les équipes de maintenance doivent être associées au choix des équipements, formées à leur utilisation et à leur maintenance, afin d'assurer leur utilisation optimale.
Cet exemple montre également l'impact positif d'une étude thermique, qui permet d'identifier les dysfonctionnements et de proposer des solutions adaptées et pertinentes.

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Eau :

Maîtrise des consommations d'eau potable :
Les sanitaires sont équipés de chasses d'eau double débit, de robinets commandés par des boutons poussoirs économes et des affiches pédagogiques de sensibilisation à l'économie d'eau incitent les usagers de l'école à limiter les consommations d'eau potable.
Le nettoyage des sols est assuré par l'aspiration ; le nettoyage humide n'est utilisé que lorsqu'il est nécessaire (à la fois pour les économies d'eau et pour la pérennité du revêtement de sol).
Le choix des produits d’entretien a fait l'objet d'une étude poussée de la part de l'école ; les produits de nettoyage sont fournis par une société qui ne fabrique que des produits entièrement issus de la chimie végétale.

Récupération d'eau pluviale :
Une récupération de l’eau de pluie (cuve de 27 m3) devait alimenter les chasses d'eau mais la DDASS a refusé pour des raisons de sécurité sanitaire. Un robinet extérieur, sous clef pour des raisons de sécurité, est prévu pour utiliser l'eau de pluie, dans le but de nettoyer les véhicules.

Assainissement :
L'école est autonome par rapport à l'assainissement des eaux usées. Un système d’assainissement par lagunes naturelles à microphytes a été mis en place (circulation par gravité dans trois bassins d’une surface totale de 3 750 m²).

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Déchets :

Les déchets de l'école sont triés : des poubelles différenciées sont mises à disposition des enfants dans l'ensemble des locaux, accompagnées de supports pédagogiques pour inciter au tri des déchets.

Entretien et maintenance :

L'établissement possède une gestion technique centralisée qui est suivie en interne, en collaboration avec l'entreprise chargée de la maintenance des équipements.
La maîtrise des équipements de production d'énergie a été sous-estimée à la conception du bâtiment ; cependant, dans une démarche d'amélioration, l'école organise des visites du bâtiment et la présentation de la maintenance aux des collectivités locales afin de les sensibiliser et de partager le retour d'expérience.
Les équipements de production de chaleur sont installés en toiture du bâtiment (donc visibles et utilisables pour les besoins pédagogiques) et sont accessibles aisément : la maintenance en est facilitée, en revanche les équipement sont soumis aux intempéries et souffrent de ces conditions.

Le choix des matériels pédagogiques et du mobilier a tenu compte des problématiques de maintenance. Les équipements informatiques ont été fournis par Apple, choisis pour leur robustesse. L'expérience montre que plusieurs années d'utilisation intensive des ordinateurs par les enfants n'ont pas réduit leurs capacités. Le mobilier est également résistant, ce qui permet de réduire les besoins de maintenance.

Le linoléum, composé exclusivement de matériaux naturels, choisi pour sa qualité "zéro déchet en fin de vie", est fragile et craint l'humidité. Pour réduire les salissures et donc les besoins de nettoyage, les enfants se déchaussent à l'entrée du bâtiment.

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CONFORT

Confort hygrothermique :

Le confort est assuré par les planchers chauffants basse température et la ventilation double flux qui permet le renouvellement de l'air et son éventuel préchauffage.
Le bâtiment ne souffre pas de surchauffe en été.

Confort acoustique :

Dans les pièces communes, l'acoustique a été travaillée avec des faux-plafond en plaques perforées en laines minérales, il n'y a pas de ressenti de nuisances sonores. En revanche, dans la zone d'hébergement, les cloisons sont insuffisamment insonorisées.

Confort visuel :

Les baies vitrées assurent un éclairage naturel, et ouvrent la vue vers un horizon dégagé et agréable. Les risques d'éblouissement sont limités par des pare-soleil extérieurs et des rideaux d’occultation intérieurs.

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QUALITE SANITAIRE

La qualité sanitaire est primordiale car l'école accueille des enfants : l'ygiène est assurée, sans toutefois tomber dans les excès de la stérilisation des locaux.

Entreprises participant au projet

Architecte : Cabinet Chouzenoux,  Rennes – Ille-et-Vilaine
Bureaux d’études thermiques : BECB, Cesson-Sévigné – Ille-et-Vilaine
Bureau d'études HQE : ALTO Ingéniérie et HSE Management, Bordeaux – Gironde  
Station de lagunage : Cabinet Bourgois - Vannes

Bureau d'études pour l'étude thermique 2007 : POLENN, PACE - Ille-et-Vilaine

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Contact

Parc de Branféré - Ecole Nicolas Hulot
Tél: 02 97 42 94 66
Email : contact@branfere.com
Sites internet : http://www.branfere.com ; http://www.ecole-nicolas-hulot.org

Rédaction

Aurélie CEOTTO, Claire WOUTS, CCIM

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