production / consommation électrique (oct. 08 - sept. 13) · il a été réalisé par des...

Tél. +33 (0)2 51 54 19 06 - Fax. +33 (0)2 51 54 19 06 Email : [email protected], Internet : www.alliancesoleil.com ALLIANCE SOLEIL – 74, avenue de l’isle de riez – 85 270 Saint Hilaire de Riez, France SARL au capital de 7500 Euros – SIRET 442 482 196 00031 R.C.S. La Roche sur Yon No TVA FR 484 424 821 96

Membre de l’association professionnelle de l’Energie Solaire

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Ensemble ! Utilisons nos énergies pour un développement durable AMO, ingénierie, expertise, conseil, formation: économies d’énergies, énergies renouvelables, solaire thermique, photovoltaïque

Plan Vendée Energie 2010 Projets Innovants

RAPPORT BILAN FINAL DES 5 ANS (1er oct. 2008 au 30 sept. 2013) :

Bâtiment à énergie positive REMSES, St Hilaire de Riez - 85270

6209 61635847 5985

5669

3529 3341 30742392 2510

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Année 1 Année 2 Année 3 Année 4 Année 5

kWh / an

Production / consommation électrique (Oct. 08 - Sept. 13)

Energie positive

Consommation générale

Production photovoltaique mesurée

Rapport 5 ans SHR - 11 12 13 Alliance Soleil sarl sur 22

Table des matières

1 Avant-propos ....................................................................................................................................................................................................... 3

2 Rappel des choix constructifs ............................................................................................................................................................................... 4

3 Performances mesurées du bâtiment sur 5 ans ..................................................................................................................................................... 7

4 Mode d’occupation et de conduite du bâtiment au cours des années .................................................................................................................... 8

5 Résultats illustrés des performances énergétiques sur 5 ans (période 1er octobre 2008 au 30 septembre 2013) ...................................................... 9

6 Bilan des consommations d’eau sur 5 ans (période 1er octobre 2008 au 30 septembre 2013) ............................................................................... 13

7 Les visites organisées depuis 2008 à fin 2013 : plus de 2000 visiteurs en 5 ans ..................................................................................................... 14

8 Conclusion – bilan des 5 années ......................................................................................................................................................................... 15

9 Photos du bâtiment REMSES et des visites organisées sur site ............................................................................................................................ 16

10 Annexe : Certificat Lauréat du concours 2010 « Habitat solaire, habitat d’aujourd’hui », mention BEPOS Grenelle 2020. ................................ 21


1 Avant-propos

Le projet de construction REMSES a fait l’objet d’une convention avec le Conseil Général de la Vendée (n°2007-DEA-TCV-131). Le bâtiment a ensuite fait l’objet d’un suivi scientifique sur 2 ans (septembre 2008 à octobre 2010) avec l’appui de la ville de St Hilaire de Riez. Les rapports de suivi ont été transmis à la Ville de Saint Hilaire de Riez (année 1, année 2). Avec la ville de St Hilaire de Riez, une nouvelle convention été signée courant février 2011 en vertu d’une délibération du Conseil Municipal du 11 février 2011. Cette convention vient appuyer Alliance Soleil dans le suivi scientifique pour 3 ans supplémentaires. Au total, le bâtiment aura alors été suivi rigoureusement sur 5 ans (jusqu’à fin septembre 2013). Le rapport annuel (année 3) a été transmis en novembre 2011. Le rapport de synthèse (années 1 à 4) a été transmis en décembre 2012. Ce rapport de synthèse (années 1 à 5) concerne le projet de suivi cumulé du bâtiment depuis la 1ère année jusqu’à la 5ème année d’occupation (oct. 08 à sept. 13). Pour rappel, ce projet a été porté par la SCI REMSES, enregistrée en Vendée. Il a été réalisé par des entreprises vendéennes. Il s’est inscrit dans le :

Plan Vendée Energie 2010

Aide aux projets innovants – Appel à projet

Innovation dans le secteur de la construction

Bâtiment neuf

Objectif THPE (Cep < de 20% à RT2005 réf.

Projet 2007 Bâtiment REMSES en 2008, jusqu’à ce jour… (ici lors d’une visite d’étudiants en août 2012)


2 Rappel des choix constructifs

Thèmes Choix constructifs Photos

Co

nce

pti

on

bio

clim

atiq

ue

Compacité du bâtiment : grand volume habitable / faible surface de déperditions

Surfaces vitrées très performantes (triple vitrage Uw = 0,81 W/m²K) :

- principalement au sud

- faible au nord

- inexistante à l'ouest

Protection contre les surchauffes estivales : intégration architecturale de casquettes solaires et de stores brise-soleil orientables

Tech

niq

ue

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erf

orm

ante

s

Ventilation:

- VMC double-flux

- Rendement échangeur : 92 %

- Débit variable : 210 m3/h maxi

- Régulation programmable et sur CO2/HR



Installation solaire photovoltaïque:

- Toiture solaire intégrée sur un pan complet de toiture 37,7m2

- Inclinaison optimale à 30°

- Orientation 30° Sud-est

- 4 760 Wc

Chauffe-eau solaire:

- Intégré au centre de la toiture

- Trame identique au photovoltaïque

- 5 m2 – 400 litres

- Gestion automatique ou manuelle de l’appoint (résistance électrique)

Alliance Soleil occupe les locaux depuis le 1er octobre 2008, afin d'étudier le fonctionnement et le comportement de la construction

Bâtiment construit par des artisans locaux

Projet situé sur l'Avenue de l'Isle de Riez reliant le centre-ville de Saint-Hilaire de Riez à la station balnéaire

Suiv

i des

per

form

ance

s

Alliance Soleil a assuré un suivi du bâtiment (sur 5 années) afin de s’assurer la performance de celui-ci :

Matériel de suivi installé dans le bâtiment :

- 10 sondes de température/humidité - 1 sonde d’ensoleillement - production photovoltaïque (avec webbox) - 8 compteurs d’énergie

3 compteurs d’eau



Per

form

ance

s en

viro

nn

emen

tale

s Matériaux - isolation renforcée :

- Ossature bois

- Isolation thermique en ouate de cellulose (24 cm en mur ; U= 0,177 W/m²), 35 cm en plafond ; U = 0,118 W/m²K),

- Sol (Uw = 0,152 W/m²K)

- Isolation chanvre et laine de mouton (acoustique)

- Portes bois ou isorel

- Peinture écologique

Aucun système de chauffage conventionnel:

Simple réchauffage de l’air de sortie VMC en cas de grand froid prolongé, combiné avec une période de faible ensoleillement (batterie élec seulement 2,4 kW)

Ou 3 convecteurs électriques (puissance cumulée : 1,8 kW)

Valorisation de l’eau de pluie:

installation d’une cuve de 10 000 litres

Protection solaire :

Utilisation de stores/volets extérieurs à lames orientables afin de limiter les apports solaires en été et de gérer l’éclairage naturel

Per

form

ance

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ergé

tiq

ues

Très faibles besoins de chauffage : largement < 15 kWh/m².an

Production ECS solaire et toiture photovoltaïque (pente de toiture de 30°/H)

Bâtiment sans climatisation.

Premier bâtiment à énergie positive en Pays de Loire (en 2008)

Rapport 5 ans SHR - 11 12 13 sur 22

3 Performances mesurées du bâtiment sur 5 ans

Au cours des 5 années, le bâtiment n’a pas subi de modification technique, ni de réparation majeure (voir section suivante). Sa gestion au quotidien s’est affinée grâce à la prise en main facile du bâtiment par les occupants (apprentissage du comportement du bâtiment avec toujours en ligne de conduite, la sobriété et l’efficacité énergétique pour assurer le confort des occupants). Dans le tableau ci-après sont présentés les indicateurs globaux de performances attendues (tels que simulés pendant les études de conception) comparées aux performances réelles du bâtiment pour chacune des 5 années.

Performances

attendues Performances obtenues (mesurée)

Année 1 Année 2 Année 3 Année 4 Année 5

Consommation chauffage (kWh/m²hab/an) 7,6 5,6 5,0 7,1 2,9 3,3

Consommation d'énergie primaire (kWhEP/m²hab/an) 55,3 14,4 12,8 18,2 7,4 8,6

Consommation de chauffage (kWh/an) 1 243 899 798 1 138 461 536

Consommation - production (kWhEP/m²SHON.an) -27,5 -40,7 -42,8 -42,1 -54,5 -47,9

Fueillet BILAN/comparatif. 16 10 13xls

On constate donc que les résultats sont conformes, en fait nettement meilleurs que ceux prévus. Les besoins en chauffage du bâtiment compris entre 2,9 et 7,1 kWh/m2.an, inférieurs au standard de la maison Passive. Avec n50 = 0,58 vol/h, le bâtiment respecte le standard Passif en terme d’étanchéité à l’air (n50 < 0,6 vol/h) : test final effectué par l’ADEME en mars 2009. Ce bâtiment, en plus d’être considéré comme « passif », entre dans la catégorie des bâtiments à énergie positive (BEPOS), chacune des 5 années passées. Le confort du bâtiment est apprécié des occupants et des visiteurs.

Le bâtiment dépasse les critères de performance énergétique avancés lors de l’appel à projet depuis les 5 années de suivi.


4 Mode d’occupation et de conduite du bâtiment au cours des années

Année REMSES (du 1 Octobre au 30

septembre) Occupation Mode de chauffage / ventilation Réparation / maintenance

Année 1 3 à 4 personnes toute l’année de 8h00 à 18H00, les jours de semaine sauf samedi/dimanche

Toute l’année : VMC double flux asservie sur teneur CO2 et humidité relative (HR) Appoint chauffage par batterie électrique en sortie VMC DF

Aucune


Toute l’année : VMC double flux asservie sur teneur CO2 et HR Appoint chauffage par petits convecteurs électriques (500 + 500 + 800 W au total pour l’ensemble du bâtiment)

Aucune


VMC double flux asservie sur teneur CO2 en période de chauffage. Ouverture des fenêtres en période de non chauffage. Appoint chauffage par petits convecteurs électriques (500 + 500 + 800 W au total pour l’ensemble du bâtiment)

Sonde CO2

(remplacée sous garantie)


Eté : ventilation naturelle avec fenêtres oscillo-battantes entre-ouvertes - VMC arrêtée Hiver : VMC double flux asservie sur teneur CO2 et HR Appoint chauffage par petits convecteurs électriques (500 + 500 + 800 W au total pour l’ensemble du bâtiment)

Sonde d’éclairement pour le monitoring de la production

photovoltaïque (remplacée sous garantie)

Changement de 2 brises-soleil


Eté : ventilation naturelle avec fenêtres oscillo-battantes entre-ouvertes - VMC arrêtée Hiver : VMC double flux asservie sur teneur CO2 et HR Appoint chauffage par petits convecteurs électriques (500 + 500 + 800 W au total pour l’ensemble du bâtiment)

Changement du fluide caloporteur du chauffe-eau solaire

(maintenance standard)

Maintenance : l’entretien du bâtiment se limite exclusivement au nettoyage des filtres de la VMC double flux (tous les 3 à 6 mois environ)


5 Résultats illustrés des performances énergétiques sur 5 ans (période 1er octobre 2008 au 30 septembre 2013)

Consommation totale d’énergie Les consommations totales d’électricité ont été réduites au cours des quatre premières années pour se stabiliser selon la rigueur de l’hiver aux alentours de 2 500 kWh/an, la 5ème année.

La production solaire est quasi constante sur les 5 ans (+/-9% selon les années « ensoleillées » ou « maussades »). Les consommations d’électricité sont maîtrisées. Le bâtiment produit chaque année plus de deux fois plus d’énergie qu’il en consomme.

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kWh / an

2008 / 2009 2009 / 2010 2010 / 2011 2011 / 2012 2012 / 2013

Consommation électrique compteur général (Oct. 08 - Sept. 13)

Consommation électrique (compteur général) 2008/2009



Consommation électrique (compteur

général) 2011/2012

Consommation électrique (compteur

général) 2012/2013

6209 61635847 5985

5669

3529 33413074

2392 2510

26802822

27733593 3159

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7000

Année

1

Année

2

Année

3

Année

4

Année

5

kWh / an


Energie positive




Consommation liée à l’appoint de chauffage La consommation annuelle de chauffage est extrêmement faible (équivalent de 80L fuel /an en moyenne), mais variable selon les années (c’est-à-dire selon la rigueur de l’hiver et son ensoleillement) – voir l’illustration ci-dessous.

Les variations de consommation de chauffage (+/- 38% selon les années) sont directement expliquées par la météo :

le couple ensoleillement & température moyenne hivernale est déterminant.

899798

1138

461

536

0

200

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600

800

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kWh / an

2008 / 2009 2009 / 2010 2010 / 2011 2011 / 2012

Consommation électrique chauffage (Oct. 08 - Sept. 13)

Consommation batterie d'appoint 2008/2009

Consommation batterie d'appoint + convecteurs 2009/2010


Consommation batterie d'appoint +

convecteurs 2011/2012


0,0

1,0

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3,0

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2008 / 2009 2009 / 2010 2010 / 2011 2011 / 2012 2012 / 2013

°C

kWh

/ m

ois

Consommation de chauffage, production PV et T° moyenne extérieure

Conso de chauffage (kWh)

Prod PV novembre à février inclus

T°moy hiver (nov à fév inclus)


Suivi des températures sur 5 ans

18°C minimum à l’intérieur du bâtiment (hormis vacances Noël 2008)

Toujours moins de 25°C en moyenne

Le confort intérieur est apprécié.

Consommation d’énergie par poste : VMC, Eclairage, Prises (ordinateurs principalement), Pompe eau de pluie et Circulateur solaire du chauffe-eau On observe les efforts continus de sobriété énergétique au sein du bâtiment, notamment au niveau de la ventilation naturelle estivale limitant les consommations de la VMC à partir de l’année 2 et amélioré par la suite. La majorité des consommations (prises : couleur rouge : ordinateurs principalement) est fortement dépendante de l’activité, des projets, de l’effectif du bureau d’études d’Alliance Soleil.

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

Oct. Nov. Déc. Janv. Fév. Mars Avril Mai Juin Juillet Août Sept.

°C Evolution des températures intérieures et extérieures (Oct. 2008 - Sept. 2013)

T° int moy (B3) 2008/2009

T° ext moy 2008/2009

T° int moy (B3) 2009/2010

T° ext moy 2009/2010

T° int moy (B3) 2010/1011

T° ext moy 2010/2011

T° int moy (B3) 2011/2012

T° ext moy 2011/2012

T° int moy (B3) 2012/2013

T° moyenne mensuelle 2012/2013

18°C

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200

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350kWh / mois Consommation des usages nobles (Oct. 08 - Sept. 13)

VMC

Pompe eau de pluie

Régul & appoint ECS

Prises

Eclairage

VMC12 13

pompe 12 13

rég 12 13

prises 12 13

Ecl 12 13

VMC 2011 12

EP 2011 12

Reg 2011 12

Prises 2011 12

Ecl 2011 12


Production photovoltaïque et consommation énergétique mensuelles sur 5 ans Chaque mois REMSES produit plus d’énergie qu’il en consomme, hormis en décembre et janvier ou l’ensoleillement est faible et les besoins relativement élevés (liés à l’appoint de chauffage électrique)

Production solaire photovoltaïque depuis 5 ans

Sur 5 ans, les productions réelles sont stables et toujours supérieures aux prévisions (sur l’année et mois par mois).

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kWh / mois Production et consommation électriques (Oct. 08 - Sept. 13)

Production photovoltaique mesurée en 2008/2009 Consommation électrique (compteur général) 2008/2009

Production photovoltaique mesurée en 2009/2010 Consommation électrique (compteur général) 2009/2010

Production photovoltaique mesurée 2010/2011 Consommation électrique (compteur général) 2010/2011



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kWh / mois Production PV (Oct. 08 - Sept. 13)

Production photovoltaique mesurée en 2008/2009 Production photovoltaique mesurée en 2009/2010

Production photovoltaique mesurée 2010/2011 Production photovoltaique mesurée 2011/2012

Production photovoltaique mesurée 2012/2013


6 Bilan des consommations d’eau sur 5 ans (période 1er octobre 2008 au 30 septembre 2013)

Les consommations d’eau (exprimées en litres) évoluent en fonction de l’effectif et des activités d’Alliance Soleil. Les consommations d’eau de pluie correspondent essentiellement aux consommations des toilettes (chasse d’eau) et nettoyage tous les 3 à 4 mois des vitres du bâtiment

16 812

15 877

11 291

9 852

13 290

5 1796 046

3 750

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15 000

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25 000

Eau de pluie année 1,2, 3, 4 &5 Eau de ville année 1, 2, 3,4 & 5 Total année 1, 2, 3, 4 & 5

L/an

Consommation d'eau (Oct. 08 - Sept 13)


7 Les visites organisées depuis 2008 à fin 2013 : plus de 2000 visiteurs en 5 ans

Plusieurs milliers de visiteurs ont été accueillies à REMSES. Chaque visite comprend systématiquement : un temps à l’extérieur des bâtiments (aspects architecturaux et énergie solaire passive), puis une session à l’intérieur du bâtiment (aménagement et confort intérieur, local technique, etc.), et finalement la présentation d’un PowerPoint détaillant la méthodologie de conception, les principes constructifs et les résultats du suivi énergétique. Une visite dure environ une à deux heures.

• Plus de 2000 visiteurs en 5 ans :

o Etudiants IUT Génie Bio-Environnement de la Roche / Yon (50 étudiants) - 17 décembre 2012, 13 décembre 2013 (50 étudiants) o Etudiants MDE-Energies renouvelables du Centre de formation de la Futaie, Port Brillet (53 Mayenne) – 30 août 2012 o Elèves (3ème ) du collège de la Mothe-Achard - 21 novembre 2012 o Elèves de la MFR, St Gilles Croix de Vie - 29 février 2012, mars 2013 o Portes ouvertes Festival Energ’éthique de St Hilaire de Riez - 2012 et 2013

o Etudiants BTS fluides et environnement, Cholet 49000 (30 étudiants) – 22 septembre 2011 o Etudiants IUT Génie Bio-Environnement La Roche / Yon (50 étudiants) – 9 février et 28 septembre

2011 o Greta de Vendée, La Roche/yon (12 personnes en CQP Technicien solaire) - 11 février 2011 o Portes ouvertes Festival Energ’éthique de St Hilaire de Riez- 4 avril 2011 o Visite des élus ERDF en 2011

o Portes ouvertes nationales du CLER (800 personnes) -25-26 septembre 2010 o Etudiants BTS Lycée Jean Moulin, Angers (30 étudiants) – septembre 2010 o Etudiants IUT Génie Bio-Environnement La Roche / Yon (50 étudiants) - 2010 o Etudiants en Licence Energies Renouvelables au CNAM de la Roche / yon (30 étudiants) – 2010 o Portes ouvertes Festival Energ’éthique de St Hilaire de Riez- 4 avril 2010

o Etudiants IUT Génie Bio-Environnement de la Roche / Yon (50 étudiants) - 2009 o Etudiants en Licence Energies Renouvelables au CNAM de la Roche / yon (30 étudiants) – 2009 o Portes ouvertes nationales du CLER (800 personnes) - 17-18 Octobre 2009 o Groupe de retraités de Legé (30 personnes) – 4 avril 2009

o Visites d’élus (130 personnes) de 2008 à 2012 o Plus de 100 particuliers de 2009 à 2012 (visites individuelles) o Artisans en formation QualiPV – (plus de 100 personnes) – 2009-2010-2011

o 1ère portes ouvertes avec Héliopôle / CLER / Ville de St Hilaire de Riez – 22 novembre 2008 (plus de 100 personnes)


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kWh / an


Energie positive



8 Conclusion – bilan des 5 années

En 5 ans, le bâtiment n’a pas subi de modification technique, ni aucune réparation majeure. Sa gestion au quotidien (le facteur humain) s’est affinée, grâce à un apprentissage du comportement du bâtiment et avec toujours en ligne de conduite la sobriété et l’efficacité énergétique, tout en assurant le confort des occupants. Le bâtiment a un bilan énergétique positif pour chacune des cinq années d’exploitation (sept. 2008 – Oct. 2013) : l’excédent énergétique se situe entre 2 680 et 3 593 kWh chaque année. Le bâtiment dégage donc un excédent moyen de 3 005 kWh/an, ce qui revient à dire que REMSES, depuis 5 ans :

Produit, chaque année, toute l’énergie nécessaire à son fonctionnement Produit un excédent équivalent à la consommation d’électricité d’un foyer de 4 personnes pour les usages spécifiques de l’électricité : éclairage,

réfrigération, informatique, ventilation, etc. Les performances (énergétique et confort), ont pu être validées en été comme en hiver.

Le confort du bâtiment est très apprécié des occupants et des visiteurs Ce bâtiment est reconnu au niveau national pour ses performances, a été lauréat du concours 2010 « Habitat solaire, habitat d’aujourd’hui » mention BEPOS Grenelle 2020, et a tenu ses promesses dans les conditions météorologiques des cinq années de suivi. Le bâtiment accueille chaque année depuis 5 ans, plusieurs centaines de visiteurs, groupe d’étudiants scolaires et universitaires, élus ou associations (voir section 7 et 9).

Cette maison innovante est une projection dans le temps. Ce type de bâtiment sera obligatoire dès 2020 en France et en Europe, car les bâtiments neufs ou en réhabilitation/rénovation devront respecter la future réglementation thermique 2020 qui imposera des bâtiments à énergie positive.


9 Photos du bâtiment REMSES et des visites organisées sur site

Visite des élèves de la MFR de St Gilles Croix de Vie

(19 mars 2013)

Visite et diaporama IUT Environnement – Biologie Roche/yon

(13 déc 2013)

Etudiants IUT Environnement – Biologie Roche/yon (13 déc 2013)

Visite d’étudiants (2011)


Visite de l’IUT Génie Bio-Environnement de la Roche Sur Yon

(18 décembre 2012)

Visite de l’IUT Génie Bio-Environnement de la Roche Sur Yon

(18 décembre 2012)

Visite des étudiants du CFP La Futaie (Port-Brillet- Mayenne)

(30 août 2012)

Visite de la MFR St Gilles Croix de Vie

(29 février 2012)


Visite et diaporama pour les BTS du Lyce jean Moulin, Angers (sept 2010)

Visite et diaporama pour les BTS du Lyce jean Moulin, Angers (sept 2010)

Visite de l’IUT de la Roche Sur Yon (nov 2009)

Diaporama pour les étudiants (nov 2009)


Aperçu extérieur

Cliché sud-est

Aperçu extérieur

Local technique


Aperçu intérieur

Aperçu intérieur

Journée Portes ouvertes nationales du CLER (2008 – 2009 et 2010)

Journée Portes ouvertes nationales du CLER (2008 – 2009 et 2010)


10 Annexe : Certificat Lauréat du concours 2010 « Habitat solaire, habitat d’aujourd’hui », mention BEPOS Grenelle 2020.

production / consommation électrique (oct. 08 - sept. 13) · il a été réalisé par des...

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