Restructuration d’un site occupé : retour d’expérience de l’Institut de Physiologie et de Chimie Biologique de l’Université de Strasbourg

Dans le cadre de l’Opération Campus, l’Université de Strasbourg a lancé la restructuration de son Institut de Physiologie et de Chimie Biologique (IPCB). L’occasion de rénover durablement un bâtiment aux performances énergétiques et thermiques obsolètes, tout en menant une réflexion de fond sur ses usages. Ce retour d’expérience a été écrit avec la précieuse collaboration de Alexia Martin, conductrice d’opération à la Direction du patrimoine immobilier de l’université.

 L’Institut de Physiologie et de Chimie biologique, un bâtiment obsolète

Le bâtiment de l’IPBC a été construit dans les années 1960. Il a connu peu de modifications ou de rénovations depuis. Le bâtiment est devenu obsolète sur ces trois aspects : les performances énergétiques et thermiques, la protection face au rayonnement solaire et sa fonctionnalité.

  • Depuis les années 1960, les performances énergétiques et thermiques de l’institut, qui n’étaient déjà pas satisfaisantes, ont fortement diminué, notamment du fait du vieillissement des matériaux. Par exemple, le bois des fenêtres ayant travaillé, un espace est apparu entre les fenêtres et les murs. Cela générait de nombreuses déperditions, qui nuisaient autant au confort de vie à l’intérieur qu’à la facture énergétique.
  • De plus, le bâtiment, de par sa forme rectangulaire et son orientation Nord Sud, est fortement exposé au rayonnement solaire. La façade Sud est ainsi particulièrement soumise aux apports de chaleur issus du rayonnement solaire. Or, la protection solaire mise en place lors de la construction étant quasi inexistante, cela nuisait au confort intérieur du bâtiment.
  • Enfin, avant les travaux, l’institut n’était que partiellement occupé, par la faculté des Sciences de la Vie et par certaines unités de recherches. Il restait donc de nombreux espaces vacants, inutilisés par l’université. Cette situation engendrait un surcoût d’entretien important et une surconsommation d’énergie pour chauffer tout le bâtiment.

Les travaux de restructuration avaient donc un triple objectif :

  • améliorer le confort de vie à l’intérieur du bâtiment,
  • réduire les coûts généraux liés à l’état d’obsolescence de l’institut,
  • permettre une occupation totale des lieux.

De plus, ils ont été menés en site occupé, ce qui a induit un certain nombre de contraintes et nécessité des adaptations.

Rénovation et réflexion sur l’empreinte carbone

  1. Isolation par l’extérieur via des matériaux biosourcés

Contrairement à d’autres bâtiments du patrimoine de l’université, l’IPCB ne présente pas une architecture singulière, ce qui permet de mener des travaux sur la façade sans restrictions particulières. L’Université de Strasbourg a donc pu mettre en place une ITE sur tout le bâtiment,  technique présentant la meilleure performance.

Pour le choix de l’isolant, l’université a lancé avec la maîtrise d’œuvre une étude comparative entre la fibre de bois et le polystyrène. Les résultats ont montré une légère plus-value financière du bois (100 000 €HT pour un budget travaux de 6,2 M€HT). De plus, le bois présente de meilleures performances environnementales, contrairement au polystyrène, qui est issu de la filière du pétrole et semble poser des questions de santé à long terme. Les panneaux utilisés pour l’isolation ont été fabriqués dans les Vosges par l’entreprise PAVATEX, qui travaille avec du bois en provenance d’exploitations forestières locales, proches des usines. Cela permet de faire fonctionner les filières proches tout en limitant les émissions carbones liées à l’importation de matériaux en provenance de pays très éloignés.

L’université a défini une épaisseur d’isolant de 200 mm qui présente la même performance que le polystyrène. Il n’y a donc pas de différence majeure à ce niveau entre les deux matériaux dans le cas présent. Cependant, le bois offre un meilleur confort d’été dans le bâtiment. En effet, les panneaux d’isolation en fibre de bois étant lourds et épais, ils apportent de l’inertie au bâtiment. La sensation de fraîcheur reste donc plus longtemps dans le bâtiment. Les travaux d’isolation ont également permis au bâtiment d’atteindre une très bonne étanchéité à l’air : l’IPCB a actuellement une performance Q4Pa-Surf de 0.8 m3/(h.m²), bien en dessous du seuil obligatoire de restructuration, fixé à 1.7 m3/(h.m²).

Au total, le coût des travaux de rénovation énergétique s’élève à 1,35 M€HT.

  1. Améliorer la protection solaire du bâtiment en concertation avec les usagers

Afin d’améliorer la protection solaire de l’IPCB, l’université a placé des panneaux métalliques perforés sur toute la façade sud du bâtiment. Les panneaux ont été installés à 60cm du mur. Si cette solution offre de bonnes performances, elle occulte légèrement la vue de l’intérieur vers l’extérieur. Décision a donc été prise d’expérimenter différents degrés de perforations pendant le chantier, afin de trouver un équilibre entre protection solaire et vue confortable sur l’extérieur. En concertation avec les usagers du bâtiment,  trois tests ont été réalisés, sur trois degrés de perforation : 40 % de perforation et 60 % de plein, 50 % et 50 %, ou 60 % et 40 %. Finalement, à l’issue des tests, c’est la solution 50/50 qui a été retenue, puis appliquée.

S’appuyer sur l’existant pour développer la flexibilité des usages

Restructurer un bâtiment demande de s’appuyer sur l’existant pour mener les travaux. Il faut composer avec la structure du bâtiment concerné. L’IPCB a l’avantage d’avoir une structure poteaux-poutres, qui est donc composée de peu de murs porteurs. Il est donc possible de réaménager aisément l’intérieur du bâtiment sans générer de gros travaux structurels. De plus, l’absence de murs porteurs permet d’avoir des grands plateaux, c’est-à-dire des étages avec des espaces ouverts, sans cloisons immuables. Des cloisons peuvent ainsi être placées et déplacées rapidement, selon les besoins du bâtiment. Un même étage pourrait, par exemple, servir de salle de cours un temps, puis être réaménagé en bureau de travail pour les chercheurs. De fait, la structure de l’IPCB offre une très grande flexibilité au niveau de l’aménagement intérieur, donc des usages qui peuvent être fait du bâtiment. C’est un atout non négligeable pour lutter contre l’obsolescence fonctionnelle de l’institut.

Mener des travaux en site occupé

Les travaux se sont déroulés au milieu du principal campus universitaire de Strasbourg, dans un bâtiment occupé. Il a fallu s’adapter à cette double contrainte durant la durée de la restructuration, soit un an et demi. Par exemple, puisqu’il y avait des usagers présents à l’intérieur du bâtiment, l’eau et l’électricité n’ont pu être coupés pendant le chantier. Il a donc fallu porter une attention particulière aux réseaux lors des travaux. Cependant, ces contraintes ont été réduites au maximum possible : les bâtiments adjacents étaient assez éloignés pour ne pas subir de nuisances liées aux poussières des travaux, et l’occupation du site n’était pas entière. En effet, l’institut est composé de 6 plateaux (5 étages et un rez de chaussée). Seulement 1.5 ont été occupés pendant les travaux. Le reste des activités a été relocalisé ailleurs, notamment dans des bâtiments modulaires. Cela a permis aux travaux de se dérouler dans de bonnes conditions.

Là encore, l’université a mené une concertation poussée avec la maîtrise d’œuvre et les usagers de l’institut en amont des travaux, afin de planifier les évolutions de l’occupation selon les différentes phases de la restructuration. Il a par exemple été décidé de libérer un étage d’enseignement deux fois 5 mois, pour permettre sa restructuration.

Un projet qui s’inscrit dans le programme de l’Opération Campus

Les travaux de l’IPCB s’inscrivent dans le programme de l’Opération Campus, un appel à projet lancé par l’État en 2009, qui soutient la rénovation du patrimoine immobilier des universités françaises. L’Université de Strasbourg a ainsi obtenu le financement pour une vingtaine d’opérations immobilières, dont certaines regroupent plusieurs bâtiments. Elle a répondu en collaboration avec le CROUS pour les bâtiments à destination des étudiant, et l’INSA. Au total, l’État a accordé à l’université un financement de 330 millions d’euros, répartis sur plusieurs années. Ce financement a été indispensable pour mener à bien la restructuration de l’IPCB, sans quoi les travaux n’auraient pas pu être effectués.

Crédit photo : Catherine Schroder

Propos recueillis par Manon Salé – Construction21