rt 2012: comment aborder la méthode th-bce

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RT 2012: comment aborder la méthode TH-BCE

Nice le 3 octobre 2012Montpellier le 4 octobre 2012

Ordre du jour Présentations

Rappels sur la RT2012

Premiers pas avec la méthode THBCE

Démo logiciel CYPECAD MEP

Qui sommes-nous?

Editeur de logiciels techniques pour l’Architecture et l’Ingénierie de la Construction.

Quelques chiffres: 25 ans d’expérience, 130 personnes dont 60 en R&D, 50.000 utilisateurs dans le monde.

En France (Opidom): 300 clients dont des B.E.T., architectes, constructeurs, installateurs…

Personnel français et francophone: développements, traductions, support technique…

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Rappels sur la RT2012

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Calendrier d’applicationPrincipes de la RT2012

pour une application 1 an après la publication d’arrêtés spécifiques courant 2012

Par application anticipée de la RT2012

3 exigences de performance globalesPrincipes de la RT2012

• Bbio < Bbio max• Somme pondérée des besoins du bâtiment en chaud / froid / éclairage

Conception Bioclimatique du bâtiment

• Cep < Cep max (50 KW/h.m² modulé par type, localisation, surface, …)• Energie consommée de manière conventionnelle en chauffage, rafraîchissement, ECS, éclairage et auxiliaires, déduction faite de l’électricité produite à demeure.

Consommation maximale

• Tic < Tic ref• Température opérative maximale horaire.

Confort d’été

Exigences de moyensPrincipes de la RT2012

Phase de conception

• L’accès à l’éclairage naturel• Confort d’été (facteur solaire maximal sur les baies)• Qualité du bâtiment• Energies renouvelable

Phase d’exécution

de maintenanc

e

• Obligation de résultat sur la perméabilité à l’air• Comptage des énergies par usage et différencié si

présence d’ENR

À valider/évaluer dès la demande

de permis de construire

Exigence de moyens: conception L’accès à l’éclairage naturel

en bâtiment d’habitation, il faut S baies ≥ 1/6 de la SHAB

Principes de la RT2012

Attention aux mitoyennetés et aux dents creuses.

Pour ce projet de SHAB 460m², il faudra prévoir 77,5m² de fenêtres, soit 25% des 320m² de façades ouvertes

Exigence de moyens: conception Confort d’été• Facteur solaire maxi des baies des locaux de sommeil

• Pourcentage d’ouverture des baies > 30%Concerne les locaux à occupation non passagère, sauf exceptions.


Zones H1a et H2a Toutes altitudes - -Zones H1b et H2b Altitude > 400 m Altitude < 400 m -Zones H1c et H2c Altitude > 800 m Altitude < 800 m -Zones H2d et H3 Altitude > 400 m Altitude < 400 m

Baies présentant une exposition au bruit BR1Baies verticales nord 0,65 0,45 0,25

Autres baies verticales 0,45 0,25 0,15Baies horizontales 0,25 0,15 0,1

Baies présentant une exposition au bruit BR2 OU BR3Baies verticales nord 0,45 0,25 0,25

Autres baies verticales 0,25 0,15 0,15Baies horizontales 0,15 0,1 0,1

Exigence de moyens: conception Qualité du bâti

2 exigences sur le traitement des ponts thermiquesRatio transmission thermique linéique moyen global des Pth noté RΨ

RatioΨ ≤ 0,28 W/(m²SHONRT.K)

Liaison plancher intermédiaire – façade traitéeΨ9g ≤ 0,60 W/(ml.K)

U moyen vis-à-vis des locaux à occupation discontinueUmoy ≤ 0,36 W/(m².K)


Exigence de moyens: conception Energies renouvelables : recours obligatoire en maison individuelle

Au choix:ECS par panneaux solaires thermiques certifiés (2m² - Sud – 20/60°)

Raccordement à un réseau de chaleur (50% d’EnR ou récupération)

Recours à un chauffe-eau thermodynamique

Chauffage et/ou ECS avec chaudière à micro-cogénération

Contribution des énergies renouvelables: coef AEPENR≥5 kWhep/m².an


Exigence de moyens: conception Energies renouvelables : Calcul du coefficient AEPENR

Calculé pour les générateurs de chauffage, refroidissement et ECS

Correspond à l’ensemble des contributions ENR du projet

AEPENR_st AEPENR_PV

AEPENR_PE

∑(AEPENR_TH_fr

+ AEPENR_TH_ch + AEPENR_TH_ecs )


AEPENR =

∑Energies valorisées:

> Solaire thermique non certifié> Photovoltaïque> Bois> Réseaux de chaleur à part ENR> PAC

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Premiers pas vers la méthode THBCE

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Les éléments nécessaires au calculPremiers pas vers la méthode TH BCE

Environnement extérieur

• Conditions climatiques• Altitude• Orientation

Bâtiment

• Enveloppe thermique• Usage• Groupes de locaux

Systèmes

• Génération• Distribution• Emission

Calcul des besoins

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Architecture du moteur TH BCEPremiers pas vers la méthode TH BCE

BâtimentZones

Ventilations mécaniques « CTA »Réseaux attachés à la ventilation (ch/fr)

Puits climatiques

GroupesInertie

Perméabilité

Parois et linéiques

Baies

Eclairage

Emissions (chauff/refr.)Réseaux de groupe chauff./refr.

Emissions ECSRéseaux de groupe ECS

Ventilations « bouches-conduits »

Espaces tampons

Photovoltaïque

Réseaux intergroupes (chauff./refr.)

Réseaux intergroupes ECS

Générations

Usage

PROJ

ET

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Usage du bâtimentPremiers pas vers la méthode TH BCE

Deux différences majeures :

1 - En RT 2005 : 19 usages différents

En RT 2012 : 32 usages possibles

2 - On distingue en RT 2012 un type d’usage par typede local

Bureau

Salle de réunion

Bureau standard

Circulation accueil

Sanitaires collectifs

Maison individuelle

Crèche

Cité universitair

e

Transport / Aérogare

Tribunal

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Les groupesPremiers pas vers la méthode TH BCE

Regroupent la quasi-totalité des informations requises :

On y calcule : - Les besoins en chauffage / refroidissement / éclairage /

ECS- La température intérieure de confort Tic

Groupe

Réseaux de groupe

Réseau(x) intergroupe

Génération

Emetteur de chauffage1

Emetteur de chauffage2

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Du groupe aux besoinsPremiers pas vers la méthode TH BCE

Tous les besoins sont calculés au niveau du groupe. Ils dépendent :

Enveloppe du bâtiment

Conditions extérieures et intérieures

Systèmes d’émission liés au groupe

Système de ventilation

Besoin ch/fr Puissance

installée (en W/m²)

Accès à l’éclairage naturel

Systèmes de gestion de l’éclairage

Besoin en

éclairage L’usage

Besoin en eau chaude

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Calcul du besoin de chauffagePremiers pas vers la méthode TH BCE

Il faut bien différencier deux besoins de chauffages distincts :

Enveloppe du bâtiment



Système de ventilation

Besoin ch/fr Ne tient pas

compte des systèmes introduits

Besoin en

chaud Bbio


Système de ventilation imposé

Système d’émission fictif pris par défaut

Tient compte des systèmes définis pour le projet


Tout système de ventilation (SF / DF /…)


Besoin en

chaud Cep

Double flux

EchangeurRendement de 50%Puissance de ventilateur de 0W

Qsouff = Qrep

Débits d’hygiène fixés par

des arrêtés spécifiques à l’usage du bâtiment.

Deux débits sont

demandés en entrée

du moteur : Qsouff_occ

EtQsouff_inocc

Calcul du besoin de chauffagePremiers pas vers la méthode TH BCE

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Ne tient pas compte des systèmes introduits

Besoin en

chaud Bbio


Système de ventilation imposé

Système d’émission fictif pris par défaut

Tient compte les systèmes définis pour le projet


Tout système de ventilation (DF / DF /…)


Besoin en

chaud Cep

Double flux

EchangeurRendement de 50%Puissance de ventilateur de 0W

Qsouff = Qrep

Bchbat

Qsys étant le besoin en énergie du groupe

En RT 2012, les besoins (Bbio ou

Cep) sont calculés au niveau des émetteurs

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Calcul du besoin de chauffage

Les caractéristiques de l’émetteur de chauffage :

• Le nombre, et donc la surface que l’émetteur dessert 1

• Variation spatiale de l’émetteur (sa capacité à chauffer une pièce)• Les types d’émetteurs sont rangés par classe en RT2012• Cette variable est donc imposée par la méthode

0 K

• Variation temporelle (précision du régulateur) 0 K

• Part convective de la transmission au groupe 0.5

• Pertes au dos de l’émetteur 0

• Puissance des ventilateurs locaux 0 W

Données pour le Bbioch

Calcul du besoin de chauffage

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Calcul du besoin en éclairagePremiers pas vers la méthode TH BCE

Quel éclairage prendre en compte ?

Eclairage extérieur

Les installations suivantes ne sont pas à prendre en compte dans le calcul du besoin en éclairage artificiel

Eclairage des parking

Eclairage de sécurité

Eclairage destiné à la mise en

valeur d’objet ou de marchandises

Eclairage de process

particulier(scène de spectacle)

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Chaque local va avoir : • Une puissance d’éclairage artificielle spécifique• Un accès à l’éclairage naturel (tout, ou en partie)• Un seul mode de mise en marche/extinction de l’éclairage

artificiel. (Appelé coefficient C1 dans l’expression du besoin)• Une gestion de l’éclairage en fonction des apports

lumineux naturels (Coefficient C2)

C2

C2Cas d’une gestion fractionnéeLes deux parties du local sont gérées de manière indépendante.

Cas d’une gestion non fractionnée

C’est la partie du local n’ayant pas accès à l’éclairage naturel qui impose le fonctionnement de l’éclairage artificiel

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Calcul du besoin en éclairage

•Si Type_bat = Bâtiment à usage d’habitation Pecl tot = 1.4w/m²•Si Type_bat = Enseignement secondaire OU Foyer de jeunes travailleurs OU cité universitaire OU établissement sanitaire :

Pecl_tot = 4W/m²

•Si type_bat = Hôtel : Pecl_tot = 4.65 W/m²

•Sinon : Pecl_tot = 2*Eiref /100

Puissance éclairage

(Bbio)•Si Type_bat = Bâtiment à usage d’habitation Pecl tot = 1.4w/m²•Si Type_bat = Enseignement secondaire OU Foyer de jeunes travailleurs OU cité universitaire OU établissement sanitaire :

Pecl_tot = 4W/m²

•Si type_bat = Hôtel : Pecl_tot = 4.65 W/m²

•Sinon : Pecl_tot = Puissance des systèmes définis pour le local

Puissance éclairage

(Cep)

Premiers pas vers la méthode TH BCE

2*500/100 = 10W/m²2*100/100 = 2W/m²

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Calcul de l’éclairement naturel dans la partie ayant accès à l’éclairage naturel. Ce calcul s’effectue sur le groupe (non plus sur le local).

1. Calcul d’un flux lumineux équivalent. (unité : lm)

2. Calcul de l’éclairage naturel intérieur Einat (unité : Lux)3. Calcul de l’autonomie du groupe en lumière naturelle soit :

• Nombre d’heures en occupation des locaux ou cet éclairage naturel est supérieur au seuil de référence imposé par la méthode

Flux direct Flux hémisphérique

Flux semi- hémisphérique

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Le Einat obtenu est comparé au seuil imposé pour obtenir le nombre d’heures ou l’éclairage artificiel doit être allumé

Erp

Errp

Efp

Flux lumineux directs, réfléchis et diffus

F1

F3

F2Feq

Einat

Einat = 0

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Déterminer le coefficient C2

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Une fois le nombre d’heures obtenu, reste à prendre en compte les systèmes de gestion et de régulation de l’éclairage.

Usage du local : BureauPuissance Pecl = 8W/m²Surface du local : 20 m²

Gestion de l’éclairage : interrupteur manuel => C1 = 0.9

Régulation de l’éclairage : extinction manuelle 100 % du local qui a accès à l’éclairage naturel

Pour une valeur de l’éclairage naturel à 300 Lux

Cecl = 8*20*0.9*0.8 = 115Wh

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Calcul du besoin D’ECSPremiers pas vers la méthode TH BCE

Volume d’eau chaude mitigée

à une heure donnée

Température d’eau froide entrant dans

le systèmedépend de la zone

climatique

Température d’eau utiliséeconvention =

40°C

Masse volumique (= 1)

Capacité calorifique (=1.163)

1 •Calcul du nombre de litres hebdomadaires à 40°C consommés

2 •La clef de répartition horaire qui permet de passer des litres hebdomadaires aux litres horaire

3 •Calcul du besoin en Wh.

Trois étapes à suivre

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Le calcul du volume d’eau utilisé :

Nombre de litres hebdomadaires

fixés par la méthode

Clef de répartition

Nombre d’unité à considérer

dépend de l’usage

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1•Consommation en eau fixée par la méthode : 1,25 L/m² Su Soit a = 1250 L / semaine.

2•Vuw (volume horaire) devrait être calculé pour chaque heure de chaque jour de la semaine en utilisant la clef de répartition ci-dessous. Je reste sur un calcul hebdomadaire : soit une clef de répartition = 1

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•Calcul du besoin en Wh :• Qw = 1,163*1250*(40-18) = 17450 Wh / semaine soit (52 semaines) :•910 kWh/an 0.91 kWh/m²/an


Calcul pour un bâtiment tertiaire de 1000 m² de surface utile :

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Premiers pas vers la méthode THBCE

• Attention à ne pas confondre besoin pour le Cep ou Bbioch

• Bbioch : Ventilation

double flux 50% d’efficacité

Débits d’hygiènes (mars 1982 en logement)

Emission imposée par la méthode

• Le besoin dépend essentiellement du nombre de litre par unité de calcul

• En 2012, on peut valoriser un système d’émission

• Les données sont toutes imposées par la norme

• Dépend exclusivement de l’usage de la zone

• Le local en tant qu’usage prend une place capitale dans le calcul du besoin en éclairage artificiel

• La puissance installée est imposée par l’usage du local dans le calcul du Bbio

• La définition des systèmes n’intervient qu’en tertiaire

CYPECAD MEPL’outil pour les études thermiquesLes logiciels RT2012:

Liste des éditeurs signataires d’un accord de licence sur www.rt-batiment.fr

Interface au moteur Th-BCE et production de la fiche standardisée XML

Evaluation obligatoire, à renouveler tous les 2 ans,Dossier en cours depuis juillet 2012.

Cypebat se démarque par son interface graphique et l’export à la STD

CYPECAD MEPPour la conception et le dimensionnement de l’enveloppe, de la distribution et des installations techniques du bâtiment

CYPECAD MEPSaisie du projetImport de plans dxf, dwg, jpg, bmpImport/Export IFCImport d’éléments constructifs du Générateur de PrixOutil de cotation assistéeOrientation rapide du bâtimentModélisation des masques solairesVisualisation de l’ensoleillement et des ombrages portés.

IFC◄►

CYPECAD MEPEtude thermique (Cypebat)Pour l’étude réglementaire thermique RT2005/RT2012/Labels HPEInterface graphique aux moteurs Th-CE et Th-BCE du CSTBMétrés automatique de l’enveloppe thermique suivant règles Th-BâtAnalyse des ponts thermiques EN10211, saisie de rupteurs thermiquesSorties: récapitulatifs parois, ponts thermiques et systèmes, synthèse d’étude thermique, fiches standardisées XMLEn cours d’évaluation auprès du CSTB (échéance: fin 2012)Notes de calcul reconnues par les organismes de certification (PROMOTELEC, CERQUAL, …)

CYPECAD MEPGénie climatiquePour le dimensionnement et le tracé des installations de climatisation et la simulation thermique dynamiqueCalcul des déperditions EN12831 et des apportsSimulation thermique dynamique avec EnergyPlusTM: besoins chauffage/refroidissement, confort d’été…Mise en place de chaudières, pompes à chaleur, roof-top, CTA…Distribution horizontale et verticale par canalisations et par conduits d’air climatisé.Emission par radiateurs, systèmes radiants, ventilo-convecteurs, splits, systèmes VRVSorties: détail pièce par pièce et globale des déperditions et apports, note de calcul des installations, plans dxf/dwg

Etude acoustiquePour l’étude du niveau d’isolement acoustique et la conformité à la réglementation acoustique NRA et Label Qualitel Confort Acoustique Seule application permettant d’attester

de la prise en compte de la réglementation acoustique sur le bâtiment complet

Définition de l’exigence acoustique par façade

Calculs suivant NF-EN 12354: isolements aux bruits aériens intérieurs et extérieurs, aux bruits de chocs , des temps de réverbération et surface d’absorption

Sorties: détail des calculs pièce par pièce et analyse globale du bâtiment, plans dxf/dwg des parois les plus défavorables

CYPECAD MEP

CypebatNos clients et partenaires sont les acteurs de la conception et des

études techniques dans le Bâtiment

Bureaux d’Etudes Techniques Maîtres d’œuvre Constructeurs Architectes Bureaux de Contrôle Organismes de formation … Industriels Ecoles et universités

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