présentation powerpoint · propose une bonification de gabarit pour les bâtiments faisant preuve...
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Etat des lieux des labels de performance énergétique des bâtiments
Effinergie +
BEPOS Effinergie
Passivhaus
MinergieP
4 grands labels sont disponibles sur la performance énergétique des bâtiments
1 2 3 4
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Les nouveaux labels
-Label bâtiments biosourcés
-Label Well
-Label BBCA
-Label Biodiversity
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En route vers 2020
Europe Directive Performance Energétique des Bâtiments (2010/31/UE)
Donne une définition du nZEB (art.1)
• « Un bâtiment qui a des performances très élevées […]. La quantité quasi nulle ou très basse d’énergie requise devrait être couverte dans une très large mesure par de l’énergie produite à partir de sources renouvelables, notamment l’énergie produite à partir de sources renouvelables sur place ou à proximité »
Mentionne 2 échéances clés pour la construction de nZEB (art.9)
• Après 2018 pour les bâtiments publics : « Les États membres veillent à ce qu’après le 31
décembre 2018, les nouveaux bâtiments occupés et possédés par les autorités publiques soient à consommation d’énergie quasi nulle. »
• D’ici à fin 2020 pour tous les bâtiments : « Les États membres veillent à ce que d’ici au 31
décembre 2020, tous les nouveaux bâtiments soient à consommation d’énergie quasi nulle »
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France Loi Grenelle I (août 2009)
Introduit un objectif de bâtiment à énergie positive pour la fin 2020 (art. 4)
• « Tous les constructions neuves faisant l’objet d’une demande de permis de construire à compter de la fin 2020, présentent sauf exception, une consommation d’énergie primaire inférieure à la quantité d’énergie renouvelable produite dans ces constructions, notamment le bois énergie »
En route vers 2020
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France Loi de Transition Energétique (septembre 2015)
Introduit la notion d’énergie positive et de haute performance environnementale pour les bâtiments publics
« Toutes les nouvelles constructions sous maîtrise d’ouvrage de l’État, de ses établissements publics ou des collectivités territoriales font preuve d’exemplarité énergétique et environnementale et sont, chaque fois que possible, à énergie positive et à haute performance environnementale »
Impose de définir l’exemplarité énergétique et environnementale et les bâtiments à énergie positive
« Un décret en Conseil d’État définit les exigences auxquelles doit satisfaire un bâtiment à énergie positive, d’une part, et un bâtiment à haute performance environnementale, d’autre part. »
Propose une bonification de gabarit pour les bâtiments faisant preuve d’exemplarité énergétique ou environnementale ou qui sont à énergie positive
En route vers 2020
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En route vers 2020
France Loi de Transition Energétique (septembre 2015)
Avance à 2018 la prise en compte des GES dans la performance énergétique au périmètre du cycle de vie du bâtiment
« Un décret en Conseil d'Etat détermine, à partir de 2018, pour les constructions nouvelles, le niveau d'émissions de gaz à effet de serre pris en considération dans la définition de leur performance énergétique et une méthode de calcul de ces émissions sur l'ensemble du cycle de vie du bâtiment, adaptée à ces constructions nouvelles »
France Code de la construction (modifié par la Loi Grenelle II)
Introduit l’obligation d’exigences multi critères sur l’ensemble du cycle de vie
« Un décret en Conseil d'Etat détermine : pour les constructions nouvelles, en fonction des différentes catégories de bâtiments, leurs caractéristiques et leur performance énergétiques et environnementales, notamment au regard des émissions de gaz à effet de serre, de la consommation d'eau ainsi que de la production de déchets liées à leur édification, leur entretien, leur réhabilitation et leur démolition (…) »
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En route vers 2020
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A court terme
Textes réglementaires définissant l’exemplarité
énergétique, l’exemplarité environnementale et le BEPOS
2
A moyen terme
Réglementation sur le cycle de vie sur les consommations
d’énergie, les émissions de GES et le BEPOS
RE2018
2
A plus long terme
Evaluation multi-critères (énergie, GES, eau, déchets, etc…) des performances des
bâtiments sur leur cycle de vie
Un plan d’actions en 3 temps
Label Bonus de constructibilité Exemplarité des bâtiments
publics
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Bonus constructibilité
Extrait de la Loi de Transition Energétique relatif au bonus constructibilité :
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Pour résumer :
L’article 8 de la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte.
Le décret et l’arrêté détaillent les conditions pour bénéficier du bonus de constructibilité. Les constructions doivent faire preuve : - d’exemplarité énergétique, - ou d’exemplarité environnementale, - ou être à énergie positive.
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Bonus constructibilité
Trois cas où un dépassement des règles de constructibilité est possible.
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Les enjeux autour de la prochaine réglementation
• Les consommations des usages RT dans le
neuf sont équivalentes à celles des usages
«mobiliers »et de l’énergie grise
Energie
grise Usages RT
Usages
« mobiliers »
Un poids équivalent entre les usages RT, les usages mobiliers et l’énergie grise dans
les bâtiments neufs …
…qui poussent les pouvoirs publics à élargir l’analyse à d’autres postes et
d’autres indicateurs sur le cycle de vie
Vers une évaluation multi critères des performances d’un bâtiment sur l’ensemble de son cycle de vie Nécessité de disposer des FDES pour l’enveloppe et des PEP pour les systèmes
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+ +
Label
Référentiel « énergie - carbone »
Observatoire
Evaluer sur une même base
Valoriser les projets pilotes
Capitaliser et accompagner les acteurs
www.batiment-energiecarbone.fr/experimentatio
n/fonctionnement/
Expérimenter pour co-construire la réglementation
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Les grands principes
4 niveaux ENERGIE : • ENERGIE 1 • ENERGIE 2 • ENERGIE 3 • ENERGIE 4
2 niveaux CARBONE : • CARBONE 1 • CARBONE 2
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Les combinaisons de niveaux
Socle ENERGIE –CARBONE préfigurant la future RE2018
Niveaux de l’expérimentation E+C-
A
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ENER
GIE
et
CA
BR
ON
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ENERGIE 1 ENERGIE 2 ENERGIE 3 ENERGIE 4
CARBONE 1 CARBONE 2
ENERGIE 2 Ou ENERGIE 1 ?
CARBONE 1 ?
Bâtiments publics exemplaires ENERGIE 3 CARBONE 1
Bonus de COS RT2012 – 20% (-40% BUR) OU ENERGIE 3
Carbone 2 + 2 autres critères
OU
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Principes « ENERGIE »
Respect de la RT2012 : • Cep < Cepmax • Bbio < Bbiomax • Tic < Ticref • Garde-fous
Exigence complémentaire : Bilan BEPOS • Bilan global énergie • Énergie primaire • Tous usages
Indicateurs complémentaires • Consommations en énergie primaire non renouvelables • Production d’électricité exportée • Taux de recours aux énergies renouvelables et de récupération • Indicateur de confort d’été (DIES)
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ON AFFECTE A CHAQUE CONSOMMATION ET PRODUCTION POUR CHAQUE VECTEUR ENERGETIQUE UN FACTEUR DE CONVERSION
On calcul la somme pour les consommations (Cepnr) et la production
d’énergie renouvelable ou de récupération exportée Pep,rex
Cep,nr = ∑ i (Cef,i *fp,nr,i )
Vecteur
énergétique
Fp,π
Électricité du
réseau national
2.58π
Gaz, produits
pétroliers
1π
Chaleur et froid
d’un réseau local
1-taux-ENRπ
Biomasse 0π
Pour les productions d’origine renouvelable ou de récupération : Pep,rex = ∑ i Pef,rex,j * 1
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Méthode de calcul PV
Pour la production d’électricité, déduite des consommations : X 2,58 la part « autoconsommable » X1 la part « exportée » (dérogation à 2.58 pour les 10 premier kWh/m² des niveaux Energie 3 et Energie 4)
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Les niveaux de performance
« Énergie »
Énergie 1
Sobriété et Efficacité énergétique et/ou recours aux ENR notamment la chaleur renouvelable Résidentiel entre -5% et 10% de réduction des consommations NR par rapport à la RT 2012 Bureau entre -15% et 30% de réduction
Énergie 2 Énergie 3 Énergie 4
Sobriété et Efficacité énergétique et recours aux ENR pour les besoins du bâtiment Résidentiel 20% de réduction des consommations et recours à 20 kWh/m².an aux ENR Bureau 40% de réduction des consommations et recours à 40 kWh/m².an aux ENR
Bâtiment producteur Production ENR équivalente aux consommations NR sur tous les usages du bâtiment
Le bonus de constructibilité sera octroyé sur la base des niveaux 3 et 4
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Les seuils proposés
Bilan max Maison individuelle Immeuble collectif Bureaux Autres bâtiments
ENERGIE 1 50*0.95 + AU 55 + AU
(~57.5*0.95)
50*0,85 + AU 50*0,9 + AU
ENERGIE 2 50*0,9 + AU 50 + AU
(~57.5*0.85)
50*0,7 + AU 50*0,8 + AU
ENERGIE 3 50*0,8 + AU - 20 50*0,8 + AU - 20 50*0,6 + AU - 40 50*0,8 + AU - 20
ENERGIE 4 0 0 0 0
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Le volet énergétique – Le Bilan Bepos
Cas d’un immeuble collectif en zone H2c – base 57,5
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Impact des niveaux ENERGIE selon la nature de l’énergie utilisée sur la performance thermique du bâti en Immeuble collectif
Energie Gaz individuel Gaz collectif+ solaire
Bois Effet joule + CET
RCU vertueux > 50% ENR
Energie 1 (niv 50)
Enveloppe + Enveloppe + Enveloppe - Enveloppe ++ & Nécessite PV
2,7m²/lgt
Enveloppe -
Energie 2 (niv 50)
Enveloppe + Enveloppe + Enveloppe - Enveloppe ++ & Nécessite PV
3,5m²/lgt
Enveloppe -
Energie 3 Enveloppe ++ & Nécessite PV
2,3m²/lgt
Enveloppe ++ & Nécessite PV
2m²/lgt
Enveloppe - Enveloppe + & PV
Energie 4 Enveloppe - & PV
Enveloppe ++ & PV
très facile sous condition Impossible Enveloppe - :
Bbiomax Enveloppe + :
Bbiomax - 20% Enveloppe + : Bbiomax
- 40%
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Principes GES
Calcul ACV multicritère du bâtiment selon référentiel
Tous les indicateurs sont calculés et capitalisés
Les exigences portent uniquement sur l’indicateur GES
Durée de vie du bâtiment : 50ans
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Contributeurs aux impacts environnementaux
•« Produits de construction et équipement » : prend en compte
l’ensemble des composants du bâtiments de sa parcelle
•« consommation d’énergie » : couvre tous les usages de
l’énergie dans le bâtiment
•« consommation et rejets d’eau » : couvre tous les usages de
l’eau à l’échelle du bâtiment et de sa parcelle
•« chantier » : couvre les consommations d’énergie du chantier,
les consommations et rejets d’eau du chantier, l’évacuation et le
traitement des déchets de terrassement
Exigences
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Principes de calcul des impacts environnementaux
Calcul des impacts environnementaux d’un produit de construction ou d’un équipement
Durée d’étude ( 50 ans ) Durée de vie ( 25 ans )
33
Quantité Impact
du produit
Taux de renouvellement
2 FDES
Fenêtre PVC
18 m²
Impact env.
Impacts des
fenêtres PVC
Indicateur d’impact m²
Potentiel de réchauffement climatique 54.6 kg eq CO2
Utilisation totale d’énergie non
renouvelable
1600 MJ
Déchets non dangereux éliminés 54.1 kg
Fenêtre PVC
1965.6 kg eq C02
57600 MJ
1947.6 kg
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Les déclarations environnementales ACV bâtiment
http://www.pep-ecopassport.org/fr/consulter-les-pep/
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Les niveaux de performance Carbone
« Carbone » Objectifs
Ambition de distinguer un seuil global et un sous-seuil lié aux produits de construction et des équipements
Carbone 1 Carbone 2
Les leviers de réduction de l’empreinte carbone sont à répartir entre les consommations énergétiques et le choix des matériaux Aucun mode constructif ni vecteur énergétique n’est exclu
Ambition renforcée sur le CO2 avec le respect a minima du socle Energie Pour atteindre ce niveau il faudra renforcer le travail de réduction de l’empreinte carbone du bâtiment en améliorant les consommations énergétiques et le choix des matériaux. Le bonus de constructibilité sera octroyé sur la base du niveau 2
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Les fourchettes de seuils proposées pour l’expérimentation « CO2 »
GES
kgCO2/m²SDP
Maison individuelle Immeuble collectif Tertiaire
Carbone2
Global - Egesmax
750 - 950 950 - 1150 900 - 1100
Carbone 2
Construction- EgesPCE,max
600 - 700 750 - 850 900 - 1000
Carbone 1
Global - Egesmax
1200 - 1400 1450 - 1650 1400 - 1600
Carbone 1
Construction- EgesPCE,max
650 - 750 800 - 900 1000 - 1100
Des modulations de ces seuils sont prévues en fonction du nb de places de parking et de la zone climatique pour le niveau global
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Le niveau carbone PCE et les systèmes constructifs
23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23
114 95 82 114 114 114 114 114 114 114 114 114
174
150 130
158 172 179 177 169
237
157
95 101
7
9
7
7 7 9 7 7
11
7
11 9
22
22
22
22 22 21 22 22
19
21
30 31
63
63
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66 67 63 63 63
63
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63 63
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66
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76 76 76 76 76
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0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
12. Appareils élévateurs
11. Réseaux de communication (courant faible)
10. Réseaux d’énergie (courant fort)
9. Plomberie-sanitaire
8. CVC (Chauffage – Ventilation – Refroidissement - eau chaude sanitaire)
7. Revêtements des sols, murs et plafonds - Chape -Peintures - Produits de décoration
6. Façades et menuiseries extérieures
5. Cloisonnement - Doublage - Plafonds suspendus -Menuiseries intérieures
4. Couverture – Etanchéité - Charpente - Zinguerie
3. Superstructure - Maçonnerie
2. Fondations et infrastructures
1.VRD
Eges PCE max 1
Eges PCE max 2
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Niveaux d’isolation
étudiés
1er niveau (1990)
2e niveau ( 2005)
3e niveau (2012)
4e niveau (BBC)
Meilleur niveau
(effinergie+)
Murs R=2 R=3 R=4 R=5 R=6
Plancher bas R=2 R=3 R=4 R=5 R=6
Toiture terrasse
R=5 R=6 R=7 R=8 R=9
Fenêtres Double vitrage Uw=1,4
Double vitrage Uw=1,4
Double vitrage Uw=1,4
Double vitrage Uw=1,4
Triple vitrage au
nord Uw=1,1
Les niveaux carbone et l’augmentation du niveau d’isolation
Etude réalisée pour :
•L’augmentation du niveau de performance de l’enveloppe d’un bâtiment de logements collectifs a un faible impact sur le poste PCE mais un gain considérable sur les 50 années d’exploitation quelle que soit la zone climatique et quelle que soit l’énergie.
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Les niveaux carbone en secteur tertiaire
La répartition PCE est très différente par rapport à celle des logements : •Impact important des fluides frigorigènes •Lots fondations et superstructure minoritaire •Lots techniques très impactants (valeurs forfaitaires)
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Montée en compétences sur l’ACV en fonction des besoins de chacun
(maître d’ouvrage, maître d’œuvre, concepteur, éditeurs de logiciels, etc.) Appui technico-économique et apprentissage des acteurs via des
communautés locales d’expérimentation Accompagnement technique des maître d’ouvrage pour la remontée des
données dans l’observatoire Soutien financier des maîtres d’ouvrage (aide au financement des ACV) Incitation à la réalisation de FDES/PEP par les industriels (condition de
qualité et de représentativité des ACV-Bâtiments)
L’expérimentation
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Bilans énergétiques, environnementaux des bâtiments de LOGEMENTS
Christian CARDONNEL
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AUJOURD’HUI
Tout concourt à des solutions efficientes de confort,
à faible impact environnemental et au développement durable.
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Fioul 274 g
CO2/kWh
1950 1900 2000 2050
Importance de la consommation d’énergie primaire pour le chauffage & ECS dans le résidentiel
Co
nso
mm
atio
n d
’én
erg
ie t
ota
le Charbon
500 g CO2/kWh
Gaz 234 g
CO2/kWh
EnR & Gaz Energies Fatales
Biomasse, Solaire, Nouveaux Concepts
0 - 100 g CO2/kWh
Électricité 0 à 800 g CO2/kWh
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Quelques indicateurs par kWh
Énergie kWh ep CO2
g/kWh
DRA
g/kWh
c€
TTC/kW
h
Fioul 1.00 274 0.00 8-10
Électrique Usage
courant 2.58 84 0.06 12-15
Électrique Chauffage 2.58 180 0.05 9-12
Gaz Propane 1.00 250 0.00 10-12
Gaz Naturel 1.00 234 0.00 6-8
Bois 1.00 18 0.00 4-5
Solaire Thermique /
PV
1 ou
2.58 0
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Typologie & Usages du Bâtiment
Enveloppe Isolation & Inertie
Ventilation Q A I
Gestion des Apports Internes & Solaires
Les Besoins BBio & BECS
Les Systèmes & Energies
Site – Climat & Ressources
La Synthèse
Méthode CUBE
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Focus sur l’énergie consommée
dans le bâtiment résidentiel • Les déperditions par les parois opaques, les baies vitrées et
la ventilation
• Les apports internes et solaires récupérés
• Le besoin de chauffage
• Le besoin Eau Chaude Sanitaire
• Les pertes des systèmes
• La génération de chaleur
• Les auxiliaires électriques et autres usages
• Le bilan global
• Les EnR « passives » et « actives »
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Étapes du bilan énergétique
kWh/m².an
Les étapes du bilan énergétique
Co
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n C
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Les étapes de calcul
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Étapes du bilan énergétique
kWh/m².an
Les étapes du bilan énergétique
Le bilan va être estimé par étapes : Les déperditions et le besoin de chauffage Le besoin ECS Les pertes des systèmes et de la génération L’éclairage et les auxiliaires électriques Les usages domestiques (à voir !) Bilan global annuel s’exprime soit : En énergie (kWh/m².an), En coût (€/m².an) En environnement rejet de CO2 (kg/m².an) Réduire la consommation conduit à améliorer l’isolation thermique, optimiser son confort, améliorer la performance des équipements et intégrer des EnR
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Les étapes de calcul
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Le confort souhaité par les usagers
• La température ambiante :
– En hiver,
– Mi-saison,
– L’été
• La Qualité de l’Air Intérieur
• Les besoins en EFS et ECS
• Niveau sonore et lumineux ambiant
• …..
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Parois Opaques
Étapes du bilan énergétique
kWh/m².an
Déperditions par les parois opaques
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Parois Opaques
Étapes du bilan énergétique
kWh/m².an
Déperditions par les baies vitrées
Baies Vitrées
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Parois Opaques
Étapes du bilan énergétique
kWh/m².an
Déperditions par la ventilation
Baies Vitrées
Ventilation
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2017
Parois Opaques
Étapes du bilan énergétique
kWh/m².an
Déperditions au global
3 grands postes en W/K : Les Parois Opaques Les Baies Vitrées La Ventilation et l’Air Neuf
Baies Vitrées
Ventilation
Dép
erd
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Le BBio Bilan global de confort d’une zone
Modèle de calcul au pas horaire
Ei (W)
e °C
Hes
V vent (m/s)
Insufflation Extraction
Q 4Pa +
HR %
internesApports
solairesApports
m
s
Qv Inf -
Plancher chauffant / rafraîchissant
i
Hei
Hem
DOUBLE FLUX
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Baies
OpaquesParois
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Hem
His
Hms
Ai + As
Emetteur
P (W)
P rayonnante
P Convec
ti v
e
Ai + As
op OU
Modèle RC de la méthode ThBCE
Approche du bilan et équilibre thermique
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Bilan déperditions / apports gratuits
Plus de 50 % des déperditions sont compensées par les apports gratuits
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Parois Opaques
Étapes du bilan énergétique
kWh/m².an
Les apports internes et solaires récupérés
Les apports internes et solaires des baies vitrées Ces apports sont récupérés et compensent activement les déperditions. La récupération dépend de l’inertie thermique de la Construction et du système de régulation. Besoin Chauffage = Déperditions – Apports récupérés
Baies Vitrées
Ventilation - Apports Internes
- Apports Solaires
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Parois Opaques
Étapes du bilan énergétique
kWh/m².an
Le besoin de chauffage
Le besoin de chauffage dépend : Du niveau de confort souhaité et rigueur du climat Du niveau d’isolation thermique Des apports internes et solaires récupérés En améliorant l’isolation on réduit le besoin
Baies Vitrées
Ventilation - Apports Internes
- Apports Solaires
Besoin chauffage
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Parois Opaques
Étapes du bilan énergétique
kWh/m².an
Le besoin d’Eau Chaude Sanitaire
Le besoin devient essentiel 40 à 60 litres par jour et occupants d’ECS à 40°C 85 % pour un usage corporel
Baies Vitrées
Ventilation - Apports Internes
- Apports Solaires
Besoin chauffage
Besoin ECS
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Conversion
Emission
Besoin Chaleur
Distribution Stockage Génération
Combustible Electricité
Electricité Auxiliaires
Pertes récupérables
ENERGIE PRIMAIRE
Rejet de CO2
Principe de calcul système Ch & ECS Du besoin à la consommation
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Parois Opaques
Étapes du bilan énergétique
kWh/m².an
Les pertes des systèmes
Les besoins de chauffage et ECS s’additionnent Il faut y ajouter les pertes des systèmes : émission et gestion de la chaleur et ECS pertes de distribution pertes du stockage
Baies Vitrées
Ventilation - Apports Internes
- Apports Solaires
Besoin chauffage
Besoin ECS
Pertes Systèmes
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Parois Opaques
Étapes du bilan énergétique
kWh/m².an
Les pertes de la génération de chaleur
Le bilan global, intégration des pertes de la génération Apport éventuel d’EnR : Solaire/PAC/Biomasse ….
Baies Vitrées
Ventilation - Apports Internes
- Apports Solaires
Besoin chauffage
Besoin ECS
Pertes Systèmes
+/- Pertes Génération
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Parois Opaques
Étapes du bilan énergétique
kWh/m².an
La consommation d’énergie chauffage & ECS
Le bilan global, intégration des pertes de génération Consommation d’énergie finale ou d'énergie fossile Apport éventuel d’EnR : Solaire/PAC/Biomasse ….
Baies Vitrées
Ventilation - Apports Internes
- Apports Solaires
Besoin chauffage
Besoin ECS
Pertes Systèmes
+/- Pertes Génération
Co
nso
mm
atio
n C
h &
EC
S
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Parois Opaques
Étapes du bilan énergétique
kWh/m².an
L’éclairage, les auxiliaires électriques
Les différentes consommations sont des kWh électriques x 2.58
Baies Vitrées
Ventilation - Apports Internes
- Apports Solaires
Besoin chauffage
Besoin ECS
Pertes Systèmes
+/- Pertes Génération
Co
nso
mm
atio
n C
h &
EC
S
Eclairage & Aux. Elec.
JC
E L
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E
19 O
CT
OB
RE
2017
Baies Vitrées
Parois Opaques
Ventilation - Apports Internes
- Apports Solaires
Besoin ECS
Besoin chauffage
Pertes Systèmes
+/- Pertes Génération
Co
nso
mm
atio
n C
h &
EC
S
Eclairage & Aux. Elec.
Co
nso
mm
atio
n C
ep
Étapes du bilan énergétique
kWh/m².an
La synthèse du bilan énergétique
JC
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ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Réduire la consommation d’énergie
• Réduire les besoins : – Chauffage : isolation thermique et ventilation, contrôler plus précis
du niveau de confort
– Eau Chaude Sanitaire
– Eclairage et autres usages
• Améliorer les systèmes et/ou la génération
• Intégrer des EnR
• Changer de source d’énergie
• Commissionner les équipements
• La méthode à rebrousse-poil (on part de l’état initial pour aboutir à un niveau souhaité)
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
L’efficience ?
Optimiser les moyens mis en œuvre pour obtenir le meilleur résultat possible
Résultats
Moyens
Je suis Efficient
Je suis Performant
JC
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ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Pertinence & Efficience
Cep
Coût Pertinence
Plus le rapport est faible, mieux c’est, C’est l’EFFICIENCE
Plus le rapport est FORT, moins c’est, Il faut mieux EVITER
JC
E L
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E
19 O
CT
OB
RE
2017
Pertinence Économique
des solutions & investissements
Solution A B delta
Investissement
€ HT/m² 30 60 B-A
30 Cep
kWhep/m².an 60 40 A–B
20 Pertinence Économique
€ HT/(kWhep/an) 1.5
JC
E L
ILL
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19 O
CT
OB
RE
2017
Calcul de la pertinence
d’une solution énergétique
Chauffe eau solaire + gaz condensation en remplacement chaudière vétuste
Initial Futur Delta %
Investissement € 0 6500 6500
Energie consommée kWh/an 20000 12500 7500 38% 0.87 €/kWh/an
Energie primaire kWhep /an 20000 12500 7500 38% 0.87 €/kWhep/an
CO2 rejeté kg CO2/an 4680 2925 1755 38% 3.70 €/kg CO2/an
Coût exploitation €/an 2400 1500 900 38% 7.22 €/€/an
EtatPertinence
Autres exemples à venir en énergie, environnement, économie A faire par ChC dans le résidentiel neuf et existant
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Exemple de bilan RT 2012
Résidentiel collectif zone H2b Gaz Naturel Collectif
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Exemple de bilan RT 2012
Résidentiel collectif zone H2b Gaz Naturel + ECS Solaire
12.5 B Ch 14.1 14.1
28.2 28.2
Cep
Ob
t 38
.4
Ce
p M
ax 5
7.5
EnR BBio 26.4
10.5
15.0
A Sol. 11.4Pert. Ch 5.5
B ECS 18.4
EnR.15
0
10.2
0.0
19.1
EnR Sys. 15A Int. 12.5
Pert. ECS 3.6 E. Nat.2.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Bil
an e
n k
Wh
/m².
an
Déperditions BBio et TiC Chauffage + ECS + Aux & Ecl - PV = Cep
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Exemple de bilan RT 2012
Résidentiel collectif zone H2b PAC Air-Eau Collective
12.5 B Ch 14.1 14.1 15.5 15.5
Cep
Ob
t 50
.2
Ce
p M
ax 5
7.5
EnR BBio 26.4
10.5
15.0
A Sol. 11.4Pert. Ch 5.5
B ECS 18.4EnR.27 24.5
10.2
0.07.3
EnR Sys. 27
A Int. 12.5
Pert. ECS 3.6
E. Nat.2.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Bil
an e
n k
Wh
/m².
an
Déperditions BBio et TiC Chauffage + ECS + Aux & Ecl - PV = Cep
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Exemple de bilan RT 2012
Résidentiel collectif zone H2b PAC Air-Eau Col. + PV
12.5 B Ch 14.1 14.1 15.5 15.5 Cep
Ob
t 40
.2
Ce
p M
ax 5
7.5
EnR BBio 26.4
10.5
15.0
A Sol. 11.4Pert. Ch 5.5
B ECS 18.4EnR.27 24.5
10.2 10.017.3
EnR Sys. 37
A Int. 12.5
Pert. ECS 3.6
E. Nat.2.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Bil
an e
n k
Wh
/m².
an
Déperditions BBio et TiC Chauffage + ECS + Aux & Ecl - PV = Cep
JC
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E
19 O
CT
OB
RE
2017
Exemple de bilan RT 2012
Rés. Collectif zone H2b Biomasse + Gaz (appoint)
12.5 B Ch 14.1 14.110.2 10.2
Cep
Ob
t 52
.4
Ce
p M
ax 7
4.8
EnR BBio 26.4
10.5
15.0
A Sol. 11.4Pert. Ch 5.5
B ECS 18.4EnR.32 32.0
10.2
0.0
22.4
EnR Sys. 32
A Int. 12.5
Pert. ECS 3.6
E. Nat.2.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Bil
an e
n k
Wh
/m².
an
Déperditions BBio et TiC Chauffage + ECS + Aux & Ecl - PV = Cep
JC
E L
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E
19 O
CT
OB
RE
2017
Economies d’énergie et financière
trouver le bon équilibre
• Ne pas oublier les redevances et l’entretien-maintenance des équipements
• L’économie financière n’est pas proportionnelle à l’économie d’énergie.
JC
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E
19 O
CT
OB
RE
2017
Vers la RE 2020
• Réglementation Efficiente : optimiser les moyens
pour obtenir le meilleur résultat possible
• Réglementation Energie : Energie primaire et
intégration des EnR et fatales, analyse et suivi du confort et de la performance : garantie de résultat
• Réglementation Environnementale : Energie
Grise et CO2 à la construction et durant la vie du bâtiment, les matériaux, analyse du Cycle de Vie , ACV
• Réglementation Economie : pertinence
économique
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Un travail d’équipe indispensable
Maitrise d’œuvre et ingénierie =
Conception et Conseils Produits Industriels + Entreprises =
Construction de Qualité Mise au point et en mains, réglages, entretien … =
Commissionnement ou Econfort® Usagers plus vertueux et plus sobres en confort =
Comportement Citoyen
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Bilans énergétiques, environnementaux des bâtiments TERTIAIRES
Nathalie TCHANG
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Catégorie CE2 : local muni d’un système de refroidissement et :
Les autres locaux sont de catégorie CE1
Tableau valable pour une altitude < 400 m
Bâtiments : catégorie CE1 / CE2
Maîtriser le développement de la climatisation
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
bureaux H1 non climatisé
Bch
Bfr
Becl
bureaux H3 climatisé
Bch
Bfr
Becl
Approche du Bbio
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
RT & conception
90
Ne surtout pas utiliser la RT comme outil de conception car : - RT = calcul conventionnel (climat ; T° consigne ; horaires d’occupation ; apports internes …) - RT ne concerne qu’une petite part des consommations énergétiques surtout dans les bâtiments tertiaires
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Influence de la surface et de l’orientation des vitrages
En bureaux zone H1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
25% 50% 75% 100%
Bes
oin
s d
e ch
auff
age
et
en r
efr
oid
isse
men
t (kW
h/m
².an
)
Vitrage (% de murs)
Besoins totales en chauffage et en refroidissement en fonction du pourcentage de surface vitrée selon l'orientation
Equirépartie
N/E
S/O
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Choix en amont seulement choix sur le bâti ?
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
25% 50% 75% 100%
Co
nso
mm
atio
n d
'én
ergi
e p
rim
aire
(kW
he
p/m
².an
)
Taux de vitrage (%)
Répartition de la consommation en fonction du taux de vitrage en zone H1 avec production de chaud/froid PAC +
VCV
Caux
Cvent
Cecl
Cref
Cch
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Choix en amont seulement choix sur le bâti ?
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
25% 50% 75% 100%
Co
nso
mm
atio
n d
'én
ergi
e p
rim
aire
(kW
he
p/m
².an
)
Taux de vitrage (%)
Répartition de la consommation en fonction du taux de vitrage en zone H3 avec production de chaud/froid PAC +
VCV
Caux
Cvent
Cecl
Cref
Cch
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Puissance & consommations
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1 000
1 100
1 200
1 300
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700
No
mb
re d
'he
ure
s
Puissance chaud appelée en kW
Occurence de puissances appelées pour le chauffage
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Rafraichissement actif ou passif ?
Réduction des apports et : •Free-cooling
•Night-cooling
•Géo-cooling
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Quel que soit le degré de précision voulu, les actions suivantes sont indispensables: . Vérifier le débit d’air à chaque bouche de soufflage /extraction: Équilibrage de l’installation Nombre potentiellement important de bouches sous-ventilées! A contrario, +10% de débit entraîne +30% de consommation des ventilateurs des CTA
. Vérifier les horaires de programmation de chacune des CTA . Equilibrage des réseaux hydrauliques: débits et températures (lois d’eau, retours, …) . Niveau de calorifuge des réseaux (ECS et chauffage), y compris vannes, robinets, échangeurs… . Si comptage, retour effectif de l’information à la centrale d’acquisition prévue (y compris emplacement correct des sondes de température) . Temporisation des systèmes d’éclairage (sous détection de présence notamment) . Formation de l’exploitant par les entreprises
Commissionnement des installations techniques
JC
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ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Les usages « RT » calculés en STD
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
Chauffage Climatisation Eclairage Ventilation Auxiliaires ECS Total ProductionEnR
Bilan des consommations énergétiques « base » (kWhef/m²)
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
La maitrise des autres usages
Bilan des consommations énergétiques « autres usages » (kWhef/m²)
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Maintien de la performance Quels outils utiliser ?
Christian CARDONNEL
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Un travail d’équipe indispensable
Maitrise d’œuvre et ingénierie =
Conception et Conseils Produits Industriels + Entreprises =
Construction de Qualité Mise au point et en mains, réglages, entretien … =
Commissionnement ou Econfort® Usagers plus vertueux et plus sobres en confort =
Comportement Citoyen
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Les points impactant le bilan énergétique et économique :
Le bilan initial des besoins et des consommations
Les défauts de réalisation des travaux
Les aléas climatiques (température et soleil)
Le comportement confort des usagers
Le commissionnement, la maintenance et le suivi des équipements mal réalisés
L’évolution du tarif des énergies et ressources
JC
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ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Les énergies renouvelables du bâtiment
• Les apports internes (occupants, usages domestiques, éclairage, …) 3 à 10 W/m², environ 15 à 20 kWh/m².an
• Les baies vitrées, apports solaires et de lumière naturelle de 15 à 30 kWh/m².an
• L’air extrait de la ventilation 15 à 25 kWh/m².an
• Les eaux grises 10 à 20 kWh/m².an
• La biomasse
• L’énergie solaire des capteurs solaires thermiques, PV et hybrides de 300 à 600 kWh/m².an
• L’air extérieur, nappe phréatique, PAC ….
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Exemple de bilan RT 2012
Résidentiel collectif zone H2b Gaz Naturel Collectif
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Exemple de bilan RT 2012
Résidentiel collectif zone H2b PAC Air-Eau Col. + PV
12.5 B Ch 14.1 14.1 15.5 15.5 Cep
Ob
t 40
.2
Ce
p M
ax 5
7.5
EnR BBio 26.4
10.5
15.0
A Sol. 11.4Pert. Ch 5.5
B ECS 18.4EnR.27 24.5
10.2 10.017.3
EnR Sys. 37
A Int. 12.5
Pert. ECS 3.6
E. Nat.2.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Bil
an e
n k
Wh
/m².
an
Déperditions BBio et TiC Chauffage + ECS + Aux & Ecl - PV = Cep
JC
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ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Exemple de bilan RT 2012
Rés. Collectif zone H2b Biomasse + Gaz (appoint)
12.5 B Ch 14.1 14.110.2 10.2
Cep
Ob
t 52
.4
Ce
p M
ax 7
4.8
EnR BBio 26.4
10.5
15.0
A Sol. 11.4Pert. Ch 5.5
B ECS 18.4EnR.32 32.0
10.2
0.0
22.4
EnR Sys. 32
A Int. 12.5
Pert. ECS 3.6
E. Nat.2.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Bil
an e
n k
Wh
/m².
an
Déperditions BBio et TiC Chauffage + ECS + Aux & Ecl - PV = Cep
JC
E L
ILL
E
19 O
CT
OB
RE
2017
Bilan chauffage à rebrousse poil
De l’objectif de consommation aux déperditions
Bilan Chauffage résidentiel Collectif En kWh et kWhep/m².an CARDONNEL Ingénierie
28.0
15.0
20.0 15.0
13.0
12.0
23.0
2.0 1.5 3.0
14.0 8.5
24.0
3.0
31.7
0
10
20
30
40
50
60
70
JC
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CT
OB
RE
2017
Bilan ECS à rebrousse poil
De l’objectif de consommation aux besoins
Efficacité globale du système ECS est relativement faible, attention aux pertes …
Bilan ECS résidentiel Collectif En kWh et kWhep/m².an CARDONNEL Ingénierie
20.0
0.5 1.5
6.5
2.5
14.0
6.5
23.5
0.8
25.6
0
5
10
15
20
25
30
35
JC
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ILL
E
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CT
OB
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2017
Solution SOLAR PUMP
(collectif + PAC + solaire avec appoint électrique)