Ce sujet comporte une partie commune Ingénierie, Innovation et Développement Durable puis une partie spécifique Energie et environnement

- Partie commune (durée indicative 3h00)

- Partie spécifique (durée indicative 2h00)

Mise en situation

Le Campus Métropolitain ESTP/ESEO est le fruit d’une collaboration stratégique entre deux grandes écoles d’ingénieurs françaises : l’ESEO, spécialisée dans les technologies numériques (électronique, informatique, e-santé), et l’ESTP, spécialisée dans les domaines de la construction, de la ville durable et des infrastructures. Implanté depuis 2022 au cœur du campus universitaire de Dijon, ce nouvel établissement propose une formation d’ingénieur généraliste tournée vers les grands défis contemporains : ville intelligente, industrie 4.0, transition énergétique et numérique responsable. Ce campus innovant s’inscrit pleinement dans la dynamique de développement territorial portée par Dijon Métropole. Il répond à un double objectif : former localement des ingénieurs de haut niveau et renforcer l’attractivité universitaire et économique de la région Bourgogne-Franche-Comté. Le bâtiment, d’une surface de 10 000 m² répartie sur quatre niveaux, se distingue par son architecture exemplaire et sa conception écoresponsable. Il comprend 44 salles d’enseignement, 8 laboratoires de recherche, des espaces collaboratifs, des zones de détente, ainsi que des équipements mutualisés. Conçu comme un démonstrateur de la ville bas carbone, il est connecté au projet OnDijon, première Smart City de France, permettant aux étudiants d’expérimenter en conditions réelles les technologies urbaines de demain. Le projet s’inscrit dans une démarche environnementale ambitieuse, inspirée de la certification NF HQE niveau EXCELLENT. Il vise le label E+C- « Énergie Positive / Réduction Carbone » avec des performances énergétiques supérieures à la réglementation RT 2012, anticipant la RE 2020. Enfin, le campus bénéficie d’un environnement urbain dynamique. Dijon, ville à taille humaine et riche d’un patrimoine culturel, gastronomique et architectural, offre un cadre de vie attractif pour les étudiants. Classée parmi les meilleures villes universitaires de France, elle accueille plus de 36 000 étudiants et propose une vie associative active, des logements abordables et un réseau de transports bien développé.

Partie commune Ingénierie, Innovation et Développement Durable

Partie 1. Le choix d’implantation du campus ESTP/ESEO est-il justifié ?

Objectif : dans une logique de réponse aux besoins du territoire, cette partie vise à vérifier la pertinence de l’implantation du Campus Métropolitain ESTP/ESEO, en s’appuyant sur les trois piliers du développement durable afin de garantir une insertion cohérente et responsable dans son contexte local.

Partie 2. Le bâtiment respecte-t-il l’exigence 1.3.3 concernant le niveau E3 du label E+C- ?

Objectif : la conception du bâtiment doit respecter le niveau E3 du label E+C. Cette partie permet de valider le choix des solutions technologiques envisagées.

Partie 3. Quel est l’impact carbone de ce bâtiment ?

Objectif : vérifier que le projet respecte le niveau C1 du Label E+C-. Dans le cadre du label E+C-, le cycle de vie complet du projet est fixé à 50 ans ; cette partie a pour objectif de mettre en évidence les résultats de l’ACV relatifs au paramètre « changement climatique », qui exprime, en kgeqCO2·m^-2, le bilan carbone lié aux émissions de gaz à effet de serre.

Partie 4. Gestion des accès : comment interfacer un lecteur de badges RFID avec une application web pour la bonne gestion des accès et des présences ?

Objectif : Plusieurs personnes ont besoin d’accéder au bâtiment pour diverses raisons (études, enseignements, gestion technique ou administrative). Afin d’assurer la sécurité des biens et des personnes, il est nécessaire de filtrer dès l’entrée les personnes qui s’y présentent. Le caractère particulier de l’école souligne la nécessité d’opter pour une sécurité élevée, un besoin de lecture rapide et une polyvalence d’applications. L’objectif de cette partie est donc d’étudier les principes de gestion des accès du bâtiment qui ont été retenus.

Partie 5. Le choix des matériaux répond-il aux exigences de la RT2012 et aux contraintes des structures ?

Objectif : vérifier les caractéristiques de l’isolation thermique de la toiture de l’amphithéâtre au regard de la RT2012. Vérifier les charges et les contraintes sur certaines parties de la structure du mur mobile de l’amphithéâtre afin de valider les matériaux utilisés.

Partie spécifique Energie et environnement

Centrale de traitement d'air de l’amphithéâtre du Campus Métropolitain ESTP/ESEO

Mise en situation

La Centrale de Traitement d’Air (CTA) de l’amphithéâtre joue un rôle essentiel dans la qualité de l’air et le confort thermique. Son fonctionnement optimise le renouvellement de l’air tout en limitant les consommations énergétiques. La régulation des apports d’air neuf/recyclé, couplée à la récupération de chaleur, s’adapte aux besoins des occupants et tient compte du CO₂ pour maintenir une bonne qualité d’air. Ces dispositifs répondent aux enjeux sociétaux actuels en matière d’efficacité énergétique et de réduction des émissions de gaz à effet de serre. Ainsi, la CTA contribue à la transition énergétique et au bien-être des usagers. Un document technique présente le fonctionnement de la CTA.

À travers cette étude, nous allons vérifier les performances de l’échangeur de chaleur rotatif puis analyser les différents modes de fonctionnement de la CTA.

Partie A : Quelle est la performance énergétique de l’échangeur de chaleur ?

Objectif : Évaluer les performances de l’échangeur de chaleur rotatif de la CTA de l’amphithéâtre afin : - d’estimer les économies d’énergie réalisées ;

- de déterminer les émissions de CO₂ évitées ;

- de calculer le rendement de l’échangeur.

Partie B : Comment assurer le bon fonctionnement et la sécurité de l’échangeur de chaleur ?

Objectif : l’étude permet de vérifier le bon fonctionnement mécanique et la sécurité du système via l’analyse de la vitesse de rotation et du capteur de rotation.

Partie C : Comment adapter le mode de fonctionnement de la CTA pour allier qualité de l’air, confort thermique et performance énergétique ?

Objectif : analyser le fonctionnement de la CTA selon différents modes (chauffage, refroidissement, free cooling, night cooling) et d’évaluer l’impact de la régulation de la qualité d’air intérieur par la mesure du taux de CO₂. L’étude vise à comprendre comment la CTA ajuste ses débits d’air neuf et recyclé pour concilier confort des occupants, qualité d’air et performance énergétique pour l’amphithéâtre.

Partie D : Conclusion