CAPET SII-IC externe - Épreuve écrite disciplinaire

CAPET externe SII-IC^*

^{* : Sciences Industrielles de l'Ingénieur option Ingénierie des Constructions}

Épreuve écrite disciplinaire

Support de l'épreuve : Rénovation d’un collège

Présentation :

Un collège construit initialement dans les années 60 nécessite une rénovation totale, ne pouvant accueillir les élèves et le personnel dans de bonnes conditions.
Le maitre d’ouvrage souhaite repenser entièrement les espaces afin d’améliorer les conditions de vie et de réduire les coûts de fonctionnement de l’établissement.
Initialement d’un seul niveau, un étage supplémentaire est prévu afin de permettre l’accueil d’environ 400 élèves supplémentaires.

Cette rénovation doit être la plus vertueuse possible grâce à plusieurs choix techniques :

•  utilisation de matériaux biosourcés comme la laine de bois pour l’isolation des murs extérieurs ;
• construction de l’élévation en ossature bois limitant ainsi le poids supplémentaire supporté par les fondations ;
• ventilation revue pour intégrer des centrales de traitement d’air double flux à haute efficacité ;
• renforcement du confort acoustique particulièrement des salles de classe et du réfectoire ;
• remplacement de la chaufferie fioul au profit d’un sous-station raccordée au réseau de chaleur urbain utilisant la biomasse comme source de chaleur ;
• construction du gymnase en ossature bois.

Le collège ainsi rénové verra ses dépenses énergétiques réduites à 45 kWhEP/m2⋅an.

Questionnaire :

Les différentes études de ce sujet sont totalement indépendantes les unes des autres.

• Partie A : Étude hygrothermique d’une paroi plane opaque
  Dans le cadre de la rénovation énergétique, l’isolation thermique des murs est indispensable pour améliorer les performances énergétiques du collège.
  • Objectif : déterminer l’épaisseur d’isolant à ajouter sur les murs pour permettre une bonne isolation du collège et évaluer le risque de condensation en surface et à l’intérieur des murs.
• Partie B : Étude acoustique
  Dans un établissement scolaire secondaire, les activités dans les différentes salles de classes peuvent engendrer des gênes acoustiques pour les élèves. L’étude porte sur deux salles de classes contiguës, séparées par une simple cloison.
  • Objectif : vérifier les choix techniques permettant d’assurer la correction acoustique d’une classe et l’isolement acoustique de celle-ci avec la salle contigüe.
• Partie C : Étude économique
  Le coût global de l’opération de rénovation du collège est d’environ 22 M€ TTC. Le terrain est essentiellement composé d’argiles. Les fondations doivent être repensées ou consolidées tenant compte de l’élévation prévue dans le projet.
  • Objectif : évaluer l’impact de sol composé d’argiles sur le budget de construction et la conséquence sur les choix techniques possibles.
• Partie D : Dimensionnement d’une ferme de charpente
  La charpente du gymnase du collège est constituée de poutres sous-tendues espacées tous les 3,60 m. Elles sont composées d’arbalétriers en bois GL36h avec un faîtage au milieu, de diagonales en bois et de barres sous-tendues réalisées à l’aide d’un profilé métallique circulaire. La couverture est réalisée à l’aide de bacs acier nervurés reposant sur les pannes en bois C24.
  • Objectif : choisir et justifier le choix du profilé adapté aux barres sous-tendues.
• Partie E : Étude hydraulique
  Le projet prévoit le chauffage du bâtiment scolaire (radiateurs, panneaux rayonnants et batteries chaudes de CTA) via une sous-station reliée au réseau de chaleur urbain de la ville. Le choix des éléments hydrauliques de cette sous-station est primordial pour un fonctionnement optimum.
  • Objectif : déterminer les caractéristiques et les équipements nécessaires à la régulation du réseau de chaleur alimentant le collège.