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L'École Normale supérieure à Paris - Saclay
Début 2020, l’École Normale Supérieure (ENS) Paris-Saclay a emménagé au cœur d’un grand campus scientifique et technologique de rang mondial qui réunit universités, grandes écoles et organismes de recherche.
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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 cœur 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. Il s’agit d’une véritable « ville d’universités » rassemblant jusqu’à 100 000 personnes, dont 60 000 étudiants.

A 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’œuvre de l’architecte de renommée mondiale Renzo Piano. Il est le concepteur, avec Richard Rogers, du Centre Pompidou à Paris, 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 et au savoir-faire de Griesser.

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 en disant : « 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. La vue en coupe 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 de la page de droite, 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. Griesser maîtrisant parfaitement la poursuite solaire automatique avec gestion du bord de l’ombre, les responsables techniques ont opté pour cette fonctionnalité importante du point de vue de l’efficacité énergétique. Les occupants souhaitant intervenir manuellement sur la position des stores ont à leur disposition des boutons poussoirs qui leur permettent d’effectuer les réglages souhaités. 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 cinq 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 ingénieurs ont mis en place les mêmes 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, Yves Rittener, responsable des ventes Automatisation des Bâtiments chez Griesser témoigne : « J’ai traversé l’atrium à plusieurs reprises durant les grandes chaleurs. Je suis surpris par les sensations très agréables que l’on y ressent. Ça fonctionne à merveille. La température ressentie grâce aux paramètres d’hygrométrie et de vitesse d’air est vraiment plaisante, on s’y sent bien ».

L’apport prépondérant de l’automatisation du bâtiment KNX
Tout au long du projet, les spécialistes de Griesser ont travaillé en étroite collaboration avec les ingénieurs du BE AIA en mettant son savoir-faire et ses compétences à disposition du team. Les moyens mis en place sont impressionnants : il a fallu 1200 clapets motorisés pour assurer la ventilation naturelle des bâtiments. Ils sont pilotés par des actionneurs Griesser KNX MGX-9 ou MSX-6 reliés au système d’automatisation de la CVC par l’intermédiaire d’une interface. Linda Russell, Architecte / Chef de Projet, chez RFR, se souvient : « Lors des premiers essais sur site, le rendu était magique. Depuis mon téléphone, je commandais à distance l’ouverture ou la fermeture des clapets et stores en façade. On les voyait se mettre en mouvement, par ensembles, c’était très satisfaisant de voir enfin le résultat de tant d’années de travail collaboratif aboutir. »

Quant à la gestion des stores et des brise-soleils des verrières, elle est également assuré par des produits d’origine du spécialiste suisse, en l’occurrence 8 centrales FMX-8IH associées à 6 stations météo EMX-8 en toiture, et 22 anémomètres Theben répartis sur les façades. Le tout fonc