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L'École Normale supérieure à Paris - Saclay

L'ENS relookée avec les solutions Griesser

Début 2020, l’École Normale Supérieure (ENS) Paris-Saclay a emménagé au coeur d’un grand campus scientifique et technologique de rang mondial qui réunit universités, grandes écoles et organismes de recherche. Cette étape a marqué le couronnement d’un projet de tous les superlatifs, réalisé par l’architecte Renzo Piano. La technologie KNX Griesser a permis de réaliser des prouesses techniques.

LES SOLUTIONS GRIESSER FONCTIONNENT DANS LA COUR DES GRANDS
L’ENS est à la fois grande école et université. Répartie sur plusieurs sites, avant la prise de possession des nouveaux locaux, elle dispense une formation d’excellence par la recherche conduisant aux différents métiers de l’enseignement et de la recherche, et concourt à la formation par la recherche des cadres supérieurs des administrations publiques et des entreprises françaises et européennes. Fondée pendant la révolution française, elle a vu défiler des personnages ayant marqué leur temps, tels que Louis Pasteur, Romain Rolland, Jean-Paul Sartre et de nombreux récipiendaires du prix Nobel.

UN NOUVEAU CAMPUS DE 60 000 ÉTUDIANTS
Le nouveau bâtiment de l’ENS est implanté dans un nouveau campus urbain en cours d’aménagement, au coeur du quartier du Moulon, dans la commune de Gif-sur-Yvette. Parmi les grands chantiers visionnaires qui sont en cours, ce campus est à placer en haut du tableau au niveau européen, voire mondial.
Il s’agit d’un projet de développement scientifique et économique exceptionnel. C’est une véritable « ville d’universités » rassemblant jusqu’à 100 000 personnes, dont 60 000 étudiants.

À L’ORIGINE DU BÂTIMENT : UN ARCHITECTE DE POINTURE MONDIALE
Le campus de l’ENS est un ensemble immobilier de 64 000 m2, composé de quatre bâtiments bioclimatiques qui entourent un parc de plus d’un hectare.
Ce projet est l’oeuvre de l’architecte de renommée mondiale Renzo Piano. Il est le concepteur, avec Richard Rogers, du Centre Pompidou à Paris. Il a participé à la planification du Kansai International Airport à Osaka et a marqué de son empreinte le projet urbain du Potsdamer Platz à Berlin. Renzo Piano a souhaité en faire « un bâtiment qui soit toujours moderne, même dans plusieurs siècles. ».

KNX, UN CHOIX STRATÉGIQUE
Il regorge en effet d’innovations importantes, dont le concept de ventilation naturelle du bâtiment principal, le bâtiment nord. Vu de l’intérieur, celui-ci ressemble à une rue lumineuse, autour de laquelle s’élèvent, sur quatre étages, des locaux utilisés pour l’enseignement et la recherche en sciences fondamentales pour les ingénieurs. On ne peut s’empêcher de penser à une longue nef surplombée par un toit en verre. Pour assurer le fonctionnement bioclimatique de l’édifice, on a fait appel à des valeurs sûres et durables en l’occurrence à la technologie KNX de Griesser et au savoir-faire en la matière, de l’intégrateur Data.

« IL FAUT FAIRE UN BÂTIMENT QUI SOIT TOUJOURS MODERNE, MÊME DANS QUELQUES SIÈCLES »

CONCEPT BIOCLIMATIQUE TRÈS AVANCÉ
Le grand jardin central forme un microcosme, voire un microclimat, créant une zone plus fraîche l’été et plus tempérée pendant l’hiver. Ce microclimat estival plus frais doit également son existence à un grand bassin, qui par le jeu de l’évaporation de l’eau retire des calories à l’air ambiant et contribue à l’humidifier.
Par ailleurs, on a pris soin de placer des arbres pour créer un front bâti au vent, permettant au jardin de bénéficier de conditions de vent plus clémentes qu’à l’extérieur. Du point de vue des besoins en énergie du bâtiment, la réflexion pour mettre en place un concept bioclimatique a été poussée très loin. Renzo Piano le souligne bien : « Il y a des systèmes de ventilation naturelle construits avec beaucoup de sagesse et des solutions techniques très avancées ».

LES APPORTS DE L’AIR ENVIRONNANT
Ces solutions ont été élaborées et mises au point par la société AIA Ingénierie qui a relevé le défi technique, en équipe avec le bureau d’études techniques RFR chargé de la conception des façades et de la verrière avec son système de brise-soleils asservis.
Elles se sont fortement appuyées, tout au long du projet, sur la société Data pour le développement des solutions de ventilation naturelle et de protection solaire gérées par KNX.
La vue en coupe 1 du bâtiment illustre le fonctionnement de la ventilation naturelle et du rafraîchissement de l’atrium en été. L’ouverture des ouvrants motorisés en partie haute de l’atrium associée à celle des ouvrants en partie basse va créer une circulation d’air frais capté dans le jardin environnant. Cette fraîcheur est également dirigée vers les espaces environnants. Le fonctionnement est entièrement automatisé via KNX et tient compte des conditions météorologiques grâce à la centrale météo KNX Griesser. Une série de sondes de vitesse d’air et de capteurs de température permet d’assurer la régulation fine du système de façon à éviter des courants d’air désagréables et de procurer une bonne sensation de confort et une ambiance agréable aux occupants des bâtiments.

En hiver, comme on peut l’observer sur la vue en coupe 2, le chauffage est assuré par des planchers chauffants utilisant juste l’énergie nécessaire tirée à partir du réseau urbain. La chaleur supplémentaire est amenée par l’atrium qui joue le rôle de générateur de chaleur solaire en laissant pénétrer le soleil pour le chauffage gratuit du volume qui se redistribue ensuite vers l’ensemble du bâtiment.

PROTECTION SOLAIRE GÉRÉE PAR KNX
Compte tenu de la présence de nombreuses parois transparentes, le choix des solutions de protection solaire ont fait partie des décisions stratégiques. Les bâtiments innovants et bioclimatiques de l’ENS doivent faire place à la lumière du jour quand il faut et avec le dosage adapté. Il s’agit d’un élément clé du confort des occupants.
Les fenêtres ont donc été équipées de 3200 stores toile pilotés par KNX. Data a mis en place des automatismes de poursuite solaire avec gestion du bord de l’ombre. Les occupants souhaitant intervenir manuellement sur la position des stores ont à leur disposition des boutons poussoirs dans les espaces correspondants. Après un temps de latence défini avec le maître d’ouvrage, les automatismes reprennent la main.

PARFAIT FONCTIONNEMENT DE L’ATRIUM
La verrière de l’atrium du bâtiment principal est protégée par 5 complexes de brise-soleil orientables Griesser actionnés par 60 vérins électriques raccordés aux actionneurs Griesser KNX MGX-9 ou MSX 6. Pour leur fonctionnement optimal, les intégrateurs de la société Data ont également mis en place des algorithmes de poursuite solaire.
La gestion de l’ouverture des ouvrants du rez-de-chaussée est particulièrement importante. Il s’agit de gérer parfaitement les flux d’air pour réguler la température ressentie dans l’atrium. Pour cela, les fenêtres ferment plus ou moins en fonction des informations fournies par les sondes de vitesse de circulation de l’air. Le bâtiment est en fonction depuis le printemps 2020.

« POUR ASSURER LE FONCTIONNEMENT BIOCLIMATIQUE DE L’ÉDIFICE, ON A FAIT APPEL À DES VALEURS SÛRES ET DURABLES EN L’OCCURRENCE À LA TECHNOLOGIE KNX DE GRIESSER »

RÉINVENTER LA VENTILATION ET DIVISER LA CONSOMMATION ÉLECTRIQUE PAR 4
Pour le bureau d’études AIA, le projet ENS est le plus important et le plus innovant en matière de ventilation naturelle. Cédrick Chaigneau, Ingénieur thermicien chez AIA, a participé au travail d’imbrication totalement innovant entre l’architecture, la structure du bâtiment et la ventilation débouchant sur la solution inédite des poutres caissons, placées dans les dalles des planchers.
Sur la photo, on distingue les caissons en façade, permettant en été, par l’ouverture des ouvrants motorisés par KNX, de transférer de manière naturelle l’air extérieur à l’intérieur du bâtiment. L’expérience montre que la consommation d’énergie électrique a été divisée par 4. Les automatismes KNX sont parfaitement réglés et des clapets y contribuent sensiblement.