Pendant le déluge, les travaux intérieurs se poursuivent, avec notamment la distribution des fluides et la pose du plancher chauffant-rafraîchissant. Hervé Thermique, l’entreprise en charge du lot CVC fera ensuite place à Philochape pour le coulage de deux chapes anhydrites du rez-de-chaussée et de l’étage.
Mot-clé : plancher chauffant
Climatique
Principe
Le choix de la pompe à chaleur sur sondes géothermiques a été dicté par une double contrainte :
- performance énergétique maximale
- possibilité de réversibilité pour un apport de fraîcheur en période chaude, sans installer un second système
L’émission par le plancher est en parfaite cohérence avec ce choix :
- les températures d’eau chaude pour le chauffage peu élevées favorisent un coefficient de performance élevé pour la pompe à chaleur
- en été le rafraîchissement apporté par le plancher est suffisant dans les bureaux, et un fonctionnement en « geocooling », sans fonctionnement de la pompe à chaleur peut être envisagé
Seule la salle de formation, qui nécessite un apport de froid plus important, a été équipée de ventilo-convecteurs.
Modes de fonctionnement
Fonctionnement hiver
En hiver, les planchers chauffants sont alimentés en eau chaude produite par la pompe à chaleur à partir de l’énergie puisée dans les sondes géothermiques. Le régime de température est le suivant : départ à 30°C, retour 20°C.
Fonctionnement été géocooling
En été, dès que les températures intérieurs le nécessitent, les sondes géothermiques alimentent le réseau plancher et les ventilo-convecteurs via un échangeur thermique, le « kit passif », sans fonctionnement de la pompe à chaleur. Le régime de température envisagé du plancher rafraîchissant est le suivant : départ à 18°C, retour à 23°C.
Fonctionnement été actif
Si un apport de fraîcheur supplémentaire est nécessaire pour la salle de formation, la pompe à chaleur se met en route pour produire de l’eau glacée, envoyée vers les circuits planchers et ventilo-convecteurs.
Dimensionnement et matériel retenu
La pompe à chaleur retenue est de marque Weishaupt, de type WWP S 11 IBER, utilisant le fluide frigorigène R407C. Ses caractéristiques principales sont :
Mode | Puissance | Performance | Conditions |
chaud | 11,4 kW | COP 4,0 | 0° amont / 35° aval |
froid | 13,8 kW | EER 6,3 | 18° amont / 10° aval |
Des équipements performants
Une fois les besoins diminués par une conception adéquate, la mise en œuvre d’équipements à haut rendement permet de fournir chaque service énergétique (chaleur, rafraîchissement, éclairage) avec une consommation minimale :
- le chauffage est assuré par un plancher chauffant alimenté pompe à chaleur sur 2 pieux géothermiques de 100 m de profondeur
- le rafraîchissement utilise le plancher à eau, alimenté directement par les pieux géothermiques (sans utilisation de la pompe à chaleur)
- une ventilation double flux à haut rendement maintient un renouvellement de l’air pendant les périodes d’occupation
- l’éclairage est de type lampes à basse consommation
- tous les organes techniques (pompes, ventilateurs) sont sélectionnés pour leur performances énergétiques
Chape anhydrite
Un sol, mais pas seulement
La chape constitue ici le sol fini du bâtiment, ce pour quoi elle n’est pas normalement faite. Elle devra avoir une dureté suffisante et un aspect esthétique final soigné. Et puisqu’elle assure l’émission de chaleur et de fraîcheur, elle doit avoir une bonne conductivité thermique. L’apport en inertie pour le confort d’été fait également partie de ses fonctions.
Un sol fini « brut »
La chape sert habituellement de support à un revêtement standard (carrelage, parquet, sol souple…). Donc l’utilisation de la chape en sol fini est une réalisation « hors normes », expérimentée dans notre bâtiment. Cet usage implique un objectif de dureté supérieur à la norme d’une chape standard et un travail spécial sur le rendu esthétique final.
Le choix d’un mortier d’anhydrite a été retenu pour sa dureté supérieure à celle d’un mortier de ciment et pour sa couleur naturelle beige gris. Le revêtement est ici remplacé par une solution minimaliste :
- Un ponçage, pour nettoyer et harmoniser au mieux le rendu de surface, faire apparaitre un peu l’agrégat et favoriser l’aspect technique du sol.
- Un traitement par une huile minérale, pour saturer le support et en protéger la surface (action anti-tache). L’huile minérale choisie est issue de procédés écologiques et faiblement émettrice de polluants internes.
D’un point de vue esthétique, cette finition a un aspect brut et technique, avec une dimension « industrielle » forte et un rendu authentique du minéral et de sa composition naturelle.
L’émetteur de chaleur et de froid
La bonne performance du sol chauffant est assurée par les caractéristiques intrinsèques de la chape :
- sa fluidité exceptionnelle permet un enrobage optimal des réseaux chauffants, l’absence de vide dans le mortier augmente la conductivité par rapport à un mortier traditionnel non liquide,
- sa nature minérale particulière (anhydrite), très conductrice de la chaleur, améliore la diffusion de la chaleur ou de la fraîcheur.
Recouvrant toute la surface des pièces, ce mode d’émission privilégie le rayonnement et nécessite une température d’émission plus basse : il est plus confortable pour les usagers et plus économe, car favorable au fonctionnement de la PAC à un rendement élevé. En mode froid, le recours au plancher permet de valoriser la ressource issue des forages géothermiques sans fonctionnement de la PAC.
Une recette minérale
Le mortier utilise comme liant l’anhydrite, ou sulfate de calcium, qui fait partie de la même famille que le plâtre et vient du gypse. C’est un matériaux plus naturel et moins énergivore que le ciment, issu des filières de valorisation de matériaux recyclés.
Mais ce liant ne représente « que » 15.9 tonnes du total de 59.5 tonnes qui sont appliquées, la majeure partie du mortier étant constituée par l’agrégat : un sable de moins de 4 mm qui donne son corps au sol et son aspect brut après ponçage.
Une mise en œuvre technique
La chape liquide implique une applicabilité différente : plus rapide et demandant moins de personnel que s’il fallait dresser à la main, à la règle, à quatre patte, comme à l’ancienne, les presque 60 tonnes. Le chantier est ainsi plus vite libéré pour les intervenants suivants.
Il y a toutefois des contraintes spécifiques au mortier liquide, elles tiennent surtout au fait que le produit, étant liquide, doit pouvoir être rempli sans fuir, alors que le sol est souvent un « gruyère » pour relier les diverses structures et réseaux du bâtiment. Il faut donc rendre le support étanche à la chape et même l’arrêter pour la mouler là où elle doit s’arrêter (escalier et autres passages).
Merci à l’entreprise Philochape pour sa participation à la rédaction de cette page !