Bâtiment WOOPA: Retour d’expérience en illustration du BEPOS « 2.0 »

Sébastien RANDLE, ETAMINE

Pierre PICARD, ENGIE Direction Recherche et Innovation

Le 13 novembre 2016 au CSTB Paris

Plan de la présentation

• Le portrait robot du bâtiment

• Economie du projet

• Etudes et analyses

• Conclusions

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Le portrait robot du bâtiment

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• Dates: Programmation 1er semestre 2007

• Conception jusqu’à février 2008

• Chantier 2010 – 2011

• Equipe de maîtrise d’œuvre:

• Architectes: RAU/SOHO

• Bureau d’études: Katène

• Quelques chiffres:

• 11 000 m² de bureaux / 500 salariés

• 94 logements / 300 habitants

• 20,9 M€HT, soit 1900 €HT/m²

• Objectifs énergétiques: BEPOS tous usages

Le portrait robot du bâtiment

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La dalle active

Le portrait robot du bâtiment

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Les façades légères performantes

Le portrait robot du bâtiment Production d’électricité

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1500 m² de photovoltaïque

Module de microcogénération

COGENGREEN ecoGEN 30AH

Pelec : 30kW / Pth 54kWth

Mutualisation avec le programme de logements

Production thermique

Chaud : • Cogénération huile de colza 50 kWth / 30 kWélec • 3 chaudières bois en cascade • Gaz en appoint + secours

Froid : • Rafraichissement direct sur nappe

Economie du projet

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Comparaison du coût de l’opération réelle au coût d’un bâtiment avec des performances RT2005

Systèmes à comparer Surcoût (€)

PV (Bur. + Log.) 963 727

Cogénération 81 365

Chaudière bois 55 842

Cheminées 28 672

Rafraichissement 64 876

Taille chaufferie & locaux toiture 346 414

Régulation (yc protections solaires) 11 721

Récupération chaleur (double flux) 29 453

Puissance ventilateur 652

Eclairage 31 279

Enveloppe (yc BET façade) 655 832

Instrumentation & comptage 77 667

Surcoûts liés à la recherche de la haute performance du bâtiment

Surcoûts totaux Systèmes à comparer Surcoût (€)

Etanchéité à l’air 17 137

Affichage de sensibilisation 22 370

MOE HQE 54 628

AMO HQE 129 000

Etudes PV / pompe sur nappe 82 966

Etudes et analyses

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Vie du bâtiment

APD Réception Exploitation

Réalisation

APS

Correction

Phase Etude Intervenant Objectif Outil

APS RT BET /

Etamine PC Th-CE

APD / Réalisation

SED ITF / Etamine Dimensionnement Trnsys

Exploitation GTB Etamine Optimisation, suivi GTB

Exploitation SED ENGIE Optimisation, exploitation

DesignBuilder, Energy Plus

Exploitation Instrumentation ENGIE Exploitation GTB

Etudes et analyses

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APD

→Etude du comportement thermique du bâtiment →Jeu d’hypothèses détaillé et précis:

→Météo →Zoning →Enveloppe (parois. pont thermiques. matériaux) →Systèmes & auxiliaires →Consignes → Infiltration →Apports internes et externes (protections solaires)

→Evaluation des besoins et des apports →Impact de la ventilation →Evaluation des consommations thermiques et

électriques

Exploitation

→Vérification des bilans initiaux avec une autre modélisation du comportement

→Récupération des hypothèses initiales et corrections cf. aux DOE

→Amélioration de certaines parties de la modélisation →Mise en forme et nettoyage des données →Vérification et calibration du modèle sur des

données mesurées (10/2012 à 03/2014)

Etudes et analyses

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→Mise en forme et nettoyage des données

→Données de qualité moyenne avec de valeurs exploitables

→Nombreux trous dans les mesures

→Nouvelle nomenclature mise en place par ENGIE pour faciliter l’exploitation de ces données sous la forme: Data point name = {zone or equipment path} / {object} / {variable}

Etudes et analyses

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→Vérification et calibration du modèle sur des données mesurées (2012 à 2014)

Inertie thermique Consommation écl.+spéc.

Seuils Ashrae Guideline 14 et protocole IPMVP

Etudes et analyses

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Résultats Bilans (kWh ep/m2) BET (RT) Etamine (SED) 2012 2013 2014 ENGIE (SED)

Aux. Chauffage 2

2 10 4 3 3

Aux. Froid 2 11 3 2

Chauffage 11 16 29 18 17 13

Ventilation 10 11 14 6 7 12

Eclairage Bureaux 24 13 9 10 10 17

TOTAL RT 47 44 73 41 38 44

Autres usages privatifs 39 41 44 53 51 45

Consommations des communs

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9 21 18 16 17

Ascenseurs 4 1 1 2 4

Surpresseurs 1 0 0 0 1

TOTAL autres usages 48 56 66 72 68 67

TOTAL RT + hors RT 95 99 140 113 106 111

Production PV 64 62 0 49 58 60

Production cogé. 37 42 0 18 7 51

TOTAL Production 101 118 0 67 65 111

Bilan BEPOS hormis cons. spéc. bur. 62 76.7 -44.1 14.5 14.7 66.1

Bilan BEPOS tous usages 6 19 -140 -46 -41 0

Conclusions

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• Les bâtiments « modernes » nécessitent au moins 2 ans de réglages

Débogage des compteurs Mise en service de la cogénération Raccordement du PV

2012 2013 2014

Régulation de la dalle active (vannes) Gestion des pompes de circulation Gestion de la pompe sur nappe

Travaux dans les communs : éclairage SS et atrium Travail sur les plateaux de bureaux

BEPOS 2.0 – approche IFPEB

• Les indicateurs Estimation sur 3500 m2 (objet du suivi de consommation)

Valorisation de la production PV le week-end : à étudier

DimensionnementPuissance

(kWc)IAP IAC

Réinjection

(Pinjectée/P

installée)

Commentaires

Pic midi semaine 40 32% 84% 0,6 Forte réinjection week-end

Pic midi week-end 10 10% 100% 0 Autoconsommation maximale

BEPOS 2.0 – approche IFPEB

• Energies et puissances optimisées – première approche

Il y a un panel de solutions disponibles dans le cadre des « smart networks » !

Niveau Mesure Analyse Commentaire

1 Mieux dimensionner Psouscrite = 12 VA/m2 (faible)Utilisation autres énergies pour le

chauffage

2 Gérer les puissances appeléesConception "confort + éclairage"

réalisée

Utilisation autres énergies pour la

production décentralisée

3Ajustement consommation et

production décentraliséePotentiel à étudier

Technos de minicogé variées avec

divers combustibles

4 Demand-responseLa cogénération permettrait

d'effacer 1/3 de la puissance