energies conceptualisées et optimisées pour laboratoires basse … · 2020. 6. 16. · rapport...

Rapport d’activité du projet ECOLaB : Année 2013

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lundi 24 février 2014

Partenaires

ER2i Ingénierie IFPEN Région Rhône Alpes

565 Rue Aristide Bergès

Parc Technologique de Pré Millet

1 et 4, avenue de Bois-Préau,

1, esplanade François Mitterrand

CS 20033

38 330 MONTBONNOT SAINT MARTIN 92 852 Rueil-Malmaison Cedex 69 269 Lyon Cedex 02

Tel : 04 76 98 31 82 Tél. : 01 47 52 60 00 Tel : 04 26 73 40 00

Fax : 04 76 33 97 52

Fax : 01 47 52 70 00 Fax : 04 26 73 42 18

Projet :

ECOLaB [Energies Conceptualisées et Optimisées pour Laboratoires Basse consommation]

Rapport d’activité de projet : Année 2013


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Révision de ce document

Ind. Date Pages Objet Etabli Contrôlé Approuvé

A 17/02/2014 Toutes Première édition RLA TFE TFE


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SOMMAIRE

INTRODUCTION ................................................................................................................ 7 1

BILAN DES RESULTATS DE SIMULATION THERMIQUE DYNAMIQUE .................................. 8 2

DEFINITION DE LA SIMULATION THERMIQUE DYNAMIQUE ................................................... 8 2.1

MODE DE CALCUL : CVC SIMPLE ......................................................................................... 10 2.2

IMPACT DES PRINCIPAUX INDICATEURS SUR LA PERFORMANCE ENERGETIQUE .............. 12 2.3

Influence de la construction du bâtiment ................................................................ 13 2.3.1

Influence des systèmes d’éclairage ........................................................................... 14 2.3.2

Influence de la température de consigne ................................................................ 15 2.3.3

Influence du renouvellement d’air ............................................................................. 15 2.3.4

RESULTAT DES CONSOMMATIONS ENERGETIQUES UTILE/FINALE/PRIMAIRE ..................... 17 2.4

Performance d’une conception idéale (n°20) en comparaison d’une 2.4.1

conception standard (n°1) .......................................................................................... 17

Influence des systèmes de production d’énergie ................................................... 19 2.4.2

SIMULATIONS COMPLEMENTAIRES : PHASE 2 ...................................................................... 20 2.5

LES LIMITES DE LA SIMULATION ET DU PROJET ..................................................................... 20 2.6

OUTILS D’AIDE A LA DECISION & INDICATEURS ............................................................ 22 3

DEFINITION ET EXPLICATION DES INDICATEURS .................................................................. 22 3.1

FONCTIONNEMENT DE L’OUTILS EXCEL ................................................................................ 23 3.2

EXEMPLE D’APPLICATION ...................................................................................................... 24 3.3

COMMUNICATION ........................................................................................................ 26 4

ER2I INGENIERIE ..................................................................................................................... 26 4.1

IFPEN ....................................................................................................................................... 26 4.2

IMPACT ET RETOMBEES .......................................................................................................... 27 4.3

DEVELOPPEMENT D’UNE GAMME D’AUDIT ENERGETIQUES SPECIALISES [AES] ............ 28 5

DEFINITION DE L’OFFRE .......................................................................................................... 28 5.1

PREMIERE APPROCHE BUDGETAIRE ...................................................................................... 29 5.2

PLAN D’ACTION FUTUR .................................................................................................. 30 6

2014-2015 ............................................................................................................................... 30 6.1

Finalisation des études de simulation dynamique ................................................... 30 6.1.1

Valorisation des résultats ............................................................................................... 30 6.1.2

Conception de laboratoires à basse consommation énergétique .................... 31 6.1.3

2016-2017 : [ECOLAB]² .......................................................................................................... 31 6.2

Objectif final [ECOLaB]² ................................................................................................ 31 6.2.1

Requalifier le projet ECOLaB => [ECOLaB]² ............................................................... 31 6.2.2

Recherche de partenaires : ......................................................................................... 31 6.2.3

Rédaction du Programme [ECOLaB]² :...................................................................... 31 6.2.4


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LISTE DES ANNEXES

Annexe 1 : Liste des indicateurs de DESIGN

Annexe 2 : Tableau résumé des conceptions PHASE 1

Annexe 3 : Conception détaillée N°1 VS N°20

Annexe 4 : Graphique des consommations utiles de chaque conception & Analyse

Annexe 5 : Tableau résumé des conceptions retenues PHASE 2

Annexe 6 : Outils d'aide à la décision : Visualisation des différents indicateurs pour chaque

conception

Annexe 7 : Graphique en rosace des indicateurs

Annexe 8 : Pressbook de la campagne de communication ECOLaB

Annexe 9 : Visualisation de la gamme d’audit énergétique spécialisé [AES]

SOMMAIRE DES FIGURES

Figure 1 : Schéma du Bilan thermique : Σ apports + Σ déperditions =Besoin chaleur sensible (ou

refroidissement sensible ....................................................................................................................... 10

Figure 2 : Graphique du bilan thermique dans la zone laboratoire ...................................................... 11

Figure 3 : Répartition de la consommation d'énergie par utilisation : Conception N°1 ....................... 12

Figure 4 : Influence de la construction du bâtiment sur la consommation énergétique finale totale . 13

Figure 5 : Influence des données d'entrée d'éclairage sur l'énergie finale consommée par l'éclairage

............................................................................................................................................................... 14

Figure 6 : Influence de la température de consigne dans la zone laboratoire sur la consommation

énergétique finale totale ....................................................................................................................... 15

Figure 7 : Influence de l'air neuf sur la consommation énergétique finales totale .............................. 15

Figure 8 : Consommation d’énergie finale/primaire de la conception n°20 en fonction des systèmes

de production ........................................................................................................................................ 19

SOMMAIRE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Consommation d'énergie utiles ECOLaB [kWhu]............................................................... 17

Tableau 2 : Consommation d’énergie finale & Emission de CO2 ECOLaB [kgéqCO2/m².an]................ 18


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GLOSSAIRE

Expressions employées dans Design Builder

Occupation : Les données d'occupation définissent le nombre de personnes présentes et les

heures d'occupation. Les calendriers d'occupation sont utilisés pour contrôler les apports

internes et/ou les systèmes CVC.

Température de consigne de chauffage/climatisation : défini la température idéale dans le

lieu où le chauffage/climatisation est souhaité.

Température limite basse de chauffage : En période d’inoccupation (par ex. la nuit), un

bâtiment nécessite un niveau minimum de chauffage pour éviter les dommages de la

condensation, du gel ou pour empêcher le bâtiment de devenir trop froid et réduire le pic de

chauffage à la relance. Il s’agit donc de la température de consigne à prendre en compte

pendant cette période.

Température limite haute de climatisation : Certains bâtiments nécessitent un niveau

minimum de climatisation pendant les périodes d'inoccupation pour éviter que le bâtiment

devienne trop chaud et pour réduire la demande en froid le matin suivant.

Air neuf par personne : définit les besoins en air neuf de chaque personne dans la zone. Le

besoin en air neuf est utilisé pour déterminer les débits de distribution mécanique d'air

extérieur appropriés.

Eclairage souhaité : Le niveau d'éclairement désiré (en lux) au premier capteur de luminosité.

Contrôle de l’éclairage : il est possible de contrôler les lumières électriques si on dispose

d'éclairage naturel. Quand le contrôle d'éclairage est activé les niveaux d'éclairement sont

calculés à chaque pas de temps pendant la simulation, puis utilisés pour déterminer de

combien l'éclairage électrique peut être réduit. L'éclairage naturel dans une zone donnée

dépend de multiples facteurs, dont les conditions atmosphériques, la position du soleil,

l'emplacement des cellules photoélectriques, le site, la taille et l’émissivité du verre des

fenêtres, la présence de pare-soleil et le pouvoir réfléchissant des parois intérieures.

Un contrôle d’éclairage linéaire signifie que les éclairages de plafond diminuent de manière

continue et linéaire. Cette diminution s’effectue du maximum d'énergie électrique

consommée et maximum de lumière au minimum électrique et minimum de lumière, au fur

et à mesure de l'augmentation de l'éclairement naturel.

La fraction minimale de puissance électrique appelée est la puissance la plus basse jusqu'où

on peut baisser le système d'éclairage, exprimée en pourcentage de la puissance électrique

appelée maximale possible. La fraction minimale de luminosité produite est la puissance de


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lumière émise la plus basse jusqu'où on peut baisser le système d'éclairage, exprimée en

pourcentage de la puissance lumineuse maximale possible.

Apports par équipements de bureau : représente l'apport thermique issu des équipements

bureautiques par unité de surface au sol. Le combustible est supposé être l'électricité. Tous

les apports sont supposés émis dans la zone et convertie en énergie électrique.

Vitrage = flux de chaleur total de la zone provenant du vitrage, du cadre et du diviseur du

vitrage extérieur, moins le rayonnement solaire à ondes courtes transmis (pris en compte

dans l’option Apports solaires Fenêtres extérieures).

Puissance total du ventilateur = débit massique& x DeltaP / (Efficacité total du ventilateur x

densité de l'air).

Autres

Energie utile [kWhu] = elle vient couvrir les besoins de l’utilisateur (ex : pour le chauffage,

pour l’éclairage…)

Energie finale [kWhf] = elle correspond à l’énergie consommée par les systèmes de

chauffage, ventilation, etc.

Energie primaire [kWhep] : L’énergie primaire est l’énergie qui permet de produire de

l’énergie finale. Le coefficient de passage de l’énergie primaire à l’énergie finale correspond à

la consommation « réelle » d’énergie pour 1 kWh d’énergie finale consommable (ex : × 2,58

pour l’électricité)

Chaque système considéré obtient en entrée de l’énergie « finale » et produit de l’énergie «

utile ». La différence entre les deux correspond aux pertes du système, et donc à son

rendement. Dans le bâtiment, le fait de choisir un système plus ou moins performant

(chauffage, ventilation, etc.) permet de faire varier les besoins en énergie finale. C’est donc

sur les systèmes que l’on agira, dans un second temps, lorsque l’on voudra optimiser un

projet.

Abréviations

ATEX = zone à atmosphère explosive

CTA = centrale de traitement d’air

CEP = consommation d’énergie primaire

COP = coefficient de performance

CVC = chauffage/ventilation/climatisation

DPE = diagnostic de performance énergétique

GES = gaz à effet de serre

HSP = hauteur sous plafond

VH/VB = ventilation haute/ ventilation basse

kWhu = Kilo Watt heure d’Energie Utiles

kWhf = Kilo Watt heure d’Energie finale

kWhep = Kilo Watt heure d’Energie Primaire


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Introduction 1

L’objectif de ce document est de faire un bilan des travaux réalisés dans le cadre d’ECOLaB durant

l’année 2013. Il a également pour but de fixer l’état des résultats, d’identifier les limites du projet

ainsi que d’expliquer les actions futurs.

Ainsi, il sera tout d’abord fait un bilan condensé des résultats de simulations numériques, puis nous

nous intéresserons au développement de l’outil d’aide à la décision basé sur un ensemble

d’indicateurs précis, on discutera ensuite des actions menées dans le cadre de la communication

autour du projet ;

Enfin, on explicitera la gamme de produit d’audit énergétique spécialisé que nous sommes en train

de monter et évoquerons les actions futures à mener sur 2014-2015.


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Bilan des résultats de simulation thermique dynamique 2

Suite au bilan sur l’état de l’art effectué en octobre 2012, il a été établi une liste d’indicateurs pour la

caractérisation d’une solution de design de laboratoire. De ces indicateurs a découlé la définition de

différents scénarii de conception de laboratoires. L’objectif est de voir l’impact de ces indicateurs sur

notre problématique ECOLaB, et principalement sur la consommation énergétique du laboratoire. La

liste des indicateurs est disponible en annexe 1.

On entend par conception de laboratoire une enceinte intégrant un scénario de construction, un

scénario d’éclairage, un scénario d’activité et un scénario CVC. Une conception standard servira de

référence tout au long de cette étude, soit la conception n°1. Lorsqu’un seul paramètre est modifié

parmi les scénarii de cette conception, cela donne lieu à une nouvelle conception. Les paramètres

étudiés peuvent être catégorisés de la manière suivante:

Architecture : séparation des espaces bureau et labo ;

Programme d’occupation : planning d’utilisation / présence opérateur ;

Débit d’air des sorbonnes ; modulation VH/VB ; débit air neuf ;

Température contrôlée ;

Eclairage : puissance, régulation ;

Orientation nord/sud ; construction ; vitrage.

Le résumé des 25 conceptions étudiées sont disponibles en annexe 2. Pour voir le détail des scénarii,

voir annexe du rapport technique STD (LIVRABLE N°2 : Rapport STD Phase 1). A titre d’exemple, les

scénarii détaillés de la conception 1 et 20 sont disponibles en annexe 3.

Pour parvenir à des résultats quantifiables, chaque conception a fait objet d’une simulation

thermique dynamique.

Définition de la Simulation Thermique Dynamique 2.1

Elle permet de quantifier à l'avance les impacts de la conception architecturale sur les besoins de

chauffage et le confort d'été.

Simulation = visualiser les conséquences de plusieurs configurations possibles.

Thermique = Etudier l’ensemble des problèmes liés à la thermique d’un bâtiment (confort,

performance énergétique, comportement).

Dynamique = Intégrer, au pas de temps horaire, des paramètres de météo, d’occupation des

locaux, de consommation instantanée... Visualisation d’un comportement à l’échelle d’une

journée à une année.


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Il existe différents logiciels capable de réaliser de la STD dont Design Builder qui utilise le moteur de

calcul EnergyPlus. C’est ce dernier qui a été choisi pour mener les différentes simulations. Il

permettra notamment d’évaluer pour chaque conception la performance énergétique du bâtiment

heure par heure, et ainsi d’évaluer l’impact de changement de structure (enveloppe, vitrage,

orientation…), d’éclairage (niveau d’éclairement, gradation…), d’intérieur (températures de

consignes…), et de CVC (minimum d’air neuf, planning de fonctionnement…).

Design Builder présente l’avantage de posséder une bibliothèque référençant 4400 sites météo dans

le monde, dont 23 en France, et ainsi d’avoir la possibilité de réaliser des STD dans tous les lieux

géographiques du monde. Pour l’ensemble des STD qui vont suivre, Design Builder utilise les données

météo prédéfinies de Lyon.


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Mode de calcul : CVC simple 2.2

Avec ce mode, la consommation du générateur chaud (typiquement une chaudière ou une pompe à

chaleur) et du groupe froid est calculée à partir des charges de chauffage et de climatisation de la

zone tout en considérant les facteurs d'efficacités du générateur.

Les apports internes ou déperditions sont exprimés en W au pas horaire, kWh sur de plus longue

période (c.à.d. W x nombre d'heure). Cela équivaut à l'énergie perdue, apportée, transmise, etc. A

partir de là, le logiciel calcule le besoin en chaud (chaleur sensible) ou en froid (refroidissement

sensible) de chaque zone afin d’équilibrer le bilan thermique. La chaleur sensible exprime donc la

chaleur apportée à la zone quel que soit la façon dont elle a été produite. Exemple, la ventilation

mécanique souffle à 25°C dans un local à 20°C ou un radiateur par convection apportent de la

chaleur sensible.

Ensuite, le besoin en chaud ou en froid est transformé en énergie finale via le rendement système.

Figure 1 : Schéma du Bilan thermique : Σ apports + Σ déperditions = Besoin chaleur et/ou refroidissement sensible


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Figure 2 : Graphique du bilan thermique dans la zone laboratoire

Le graphe ci-dessus montre le bilan thermique dans la zone labo sur une journée en hiver (31 janvier

2002). Notons que la proportion des déperditions dues au renouvellement d'air est largement

supérieure à celle par transmission à travers l’enveloppe, et que les apports de chaleur gratuits sont

insuffisant pour équilibrer ces pertes. C’est pourquoi le besoin de chaleur sensible (courbe rouge) est

proportionnel aux déperditions par l’air renouvelé.

Le pic de 14h à 15h s’explique par l’augmentation du débit d’air neuf due à l’utilisation des

sorbonnes en position moyenne et grande ouverture.

Ap

po

rts

Dép

erd

itio

ns


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Impact des principaux indicateurs sur la performance énergétique 2.3

Un tableau résumant les scénarii de chaque conception ainsi que les principaux résultats est

disponible en annexe 2. Les principaux indicateurs y sont représentés.

Le graphe en annexe 4 montre la consommation d’énergie finale de chaque conception et de quelle

manière celle-ci est répartie. On distingue pour chaque cas la part de consommation pour le

chauffage, la climatisation, l’éclairage, l’ECS et les ventilateurs. Force est de constater que pour

chaque conception, la production de chaleur et la production de froid représentent les parts les plus

conséquentes dans la consommation totale, comme l’indique le graphe ci-dessous. Cela s’explique

par la quantité importante d’air neuf à traiter durant la journée.

Figure 3 : Répartition de la consommation d'énergie par utilisation : Conception N°1


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Influence de la construction du bâtiment 2.3.1

Figure 4 : Influence de la construction du bâtiment sur la consommation énergétique finale totale

Ce graphe montre l’impact des scénarii de construction sur la consommation énergétique totale. Plus

la taille de la bulle est petite, plus l’énergie consommée est faible. La question est : pour obtenir la

plus faible consommation énergétique, vaut-il mieux imaginer une conception tirant profit au

maximum des apports solaires afin de diminuer les charges de chauffage l’hiver au risque

d’augmenter les charges de climatisation l’été ; ou alors concevoir le cas inverse en considérant des

apports solaires quasi nuls (ex : orientation des fenêtres au Nord), pour ainsi réduire de façon

évidente les besoins en froid l’été au risque d’augmenter ceux en chaud l’hiver.

On remarque que la conception de référence est déjà plutôt optimisée. En effet, la conception n°4

(algeco) peut être assimilée thermiquement à « une passoire » dû à sa faible isolation, alors que la

conception n°2 montre qu’une augmentation de la surface vitrée, et donc des apports solaires, n’est

pas forcément avantageux.

L’objectif est donc de trouver un équilibre entre apports et déperditions afin de bénéficier des

apports solaires l’hiver, tout en ayant une enveloppe la plus étanche possible. Pour parvenir à cela, la

conception idéale serait donc de rajouter à la conception de référence des brises soleil programmés

de façon à profiter des apports solaires gratuits l’hiver et de les contenir l’été.


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Influence des systèmes d’éclairage 2.3.2

Figure 5 : Influence des données d'entrée d'éclairage sur l'énergie finale consommée par l'éclairage

Le graphe ci-dessous souligne l’influence des données d’éclairage sur la consommation énergétique

liée à la part de l’éclairage. S’offrir une bonne efficacité énergétique passe tout d’abord par le choix

du type de luminaire : en effet, les tubes fluorescents T5 diamètre 16mm permettent de diminuer

l’énergie consommée par l’éclairage de 52% par rapport à un luminaire standard. De même, on peut

voir que le choix du niveau d’éclairement (lux) n’est pas non plus négligeable.

On constate que le scénario idéal est de fonctionner en éclairage gradué en fonction de la lumière

naturelle car dans ce cas, la consommation d’énergie par l’éclairage diminue de 87%. Cependant,

cette diminution ne représente que 2 % à l’échelle de la consommation totale car si d’un côté, un

temps de fonctionnement réduit des luminaires permet une diminution de la production de froid, de

l’autre côté on se prive des apports de chaleur par l’éclairage. L’éclairage n’a donc pas un grand

impact sur la performance énergétique du bâtiment.


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Influence de la température de consigne 2.3.3

Figure 6 : Influence de la température de consigne dans la zone laboratoire sur la consommation énergétique finale totale

Par l’intermédiaire de ce graphe, on démontre aisément que la température de consigne dans la

zone labo a un impact considérable. En effet, une tolérance sur la consigne de -2°C en saison froide

et +5°C en saison chaude permet de diminuer la consommation d’énergie totale de 32,5%.

Influence du renouvellement d’air 2.3.4

Figure 7 : Influence de l'air neuf sur la consommation énergétique finales totale

Influence débit air neuf

Influence

modulation VH/VB

Influence débit

sorbonnes


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L'air extérieur est introduit dans la zone par le système de ventilation et doit être porté à la

température intérieure de confort, que ce soit par réchauffement (en saison de chauffe) ou par

rafraîchissement (en été). En saison froide, l’air est progressivement réchauffé en soutirant de la

chaleur à l'ambiance intérieure. Le chauffage doit donc fournir un apport de chaleur supplémentaire

pour maintenir les conditions de confort. L'air est ensuite extrait mécaniquement par un ventilateur.

Il quitte l'ambiance intérieure avec les calories qu'il y a gagnées, occasionnant une perte de chaleur

sensible qu’il faudra compenser de nouveau.

Les déperditions thermiques dues à la mise en température de l'air extérieur sont donc

proportionnelles :

au volume d'air V réchauffé ou rafraîchi (= HSP × Surface au sol, mesuré en m3) ;

au taux de renouvellement d'air n (nombre de fois que le volume d'air est renouvelé par de l'air frais par heure, mesuré en h-1) ;

à la chaleur volumique de l'air (chaleur nécessaire pour réchauffer 1 m³ d'air de 1 Kelvin, soit (ρair × Cpair)/3600 = 0,34 Wh/m³.K). Les déperditions dues au renouvellement d’air valent donc 0,34 × n ×V × (Tint -Text).

On constate que le débit d’air neuf est sans aucun doute le paramètre ayant la plus grande influence

sur la variation de la consommation énergétique totale. Plus ce débit diminue et moins il y a de

pertes par la ventilation, permettant ainsi de réduire la charge (chaud ou froid) pour compenser ces

pertes. Comme le montre le graphe, les moyens de réduire la quantité d’air neuf existent, que ce soit

en minimisant le taux de renouvellement d’air, en modulant la VH/VB ou en choisissant des

sorbonnes bas débit.

Enclencher la ventilation lorsqu’une personne est détectée dans la zone labo (que ce soit par capteur

de présence ou sonde CO2) permet de limiter la consommation énergétique (diminution de 12%).

Adapter la VH/VB signifie retirer le taux de renouvellement d’air au débit d’air neuf total. C’est le cas

lorsque la ventilation fonctionne pour compenser l’air extrait par les sorbonnes, c’est-à-dire lorsque

le débit d’air neuf est supérieur à 2,5 vol/h. Dans ce cas, le gain énergétique par rapport à la

référence est de 7%.

L’intégration de sorbonnes bas débit représente la solution optimum. En effet, le débit d’air extrait

par les sorbonnes « améliorées » est réduit d’un facteur 2 à 4 (selon la position de l’ouverture) par

rapport à des sorbonnes standards. Cela implique que la compensation de l’air extrait par de l’air

neuf sera réduite d’un facteur identique, d’où une diminution de la consommation énergétique de

45%.


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Résultat des consommations énergétiques utile/finale/primaire 2.4

D’après l’annexe 4, La conception de référence a une consommation énergétique utile de 872

kWh/m²/an. Le cas le plus performant d’un point de vue énergétique serait la conception n°22, alors

que le plus défavorable se situe au niveau de la conception n°14. Cependant, la conception ayant la

meilleure efficacité énergétique, à la fois techniquement réalisable et respectant les normes

(notamment les contraintes ATEX) serait la conception n°20. La suite de ce rapport se concentrera

sur cette conception dont on opposera les résultats avec ceux de la conception de référence.

Pour rappel, les scénarii de la conception 1 et 20 se trouvent en annexe 3.

Performance d’une conception idéale (n°20) en comparaison d’une conception 2.4.1

standard (n°1)

Consommation d’énergies utiles ECOLaB [kWhu]

Conception

référence (n°1) idéale (n°20)

ELEC

TRIC

ITE

(kW

h)

janvier 188 88

février 214 113

mars 399 202

avril 510 241

mai 1068 364

juin 1607 580

juillet 2822 1006

aout 2196 845

septembre 1496 609

octobre 438 167

novembre 214 100

décembre 197 94

TOTAL 11349 4409

GA

Z (k

Wh

)

janvier 3227 953

février 2386 589

mars 1384 213

avril 950 107

mai 333 8

juin 106 1

juillet 21 0

aout 93 1

septembre 276 13

octobre 780 68

novembre 2090 511

décembre 3183 943

TOTAL (kWh PCI) 14829 3405

TOTAL BATIMENT [kWhu] 26178 7814

Tableau 1 : Consommation d’énergies utiles ECOLaB [kWhu]


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Tel un DPE, ce tableau indique la performance énergétique et environnementale des conceptions 1

et 20. On y trouve la consommation énergétique mensuelle par combustible, ainsi que l’émission de

CO2. Le CEP de la conception n°20 vaut 309 kWhep/m²/an, ce qui correspond à un bâtiment de classe

C sur l’étiquette énergie (classée de A à G). L’émission de GES est égale à 29 kgCO2/m²/an, ce qui

équivaut à des émissions de classe B sur l’étiquette climat.

Ces valeurs peuvent être optimisées en sélectionnant des systèmes de production de chaleur et de

froid avec des rendements performants, ou encore en intégrant les énergies renouvelables.

Consommation d'énergie Utile / finale / Primaire & Emission de CO2 ECOLaB Référence (n°1) Idéale (n°20)

Surface du bâtiment (m²) 30 30

Coefficient conversion énergie elec ==> EP 2.58 2.58

Coefficient conversion énergie gaz ==> EP 1 1

C utile (kWh/m².an) 873 260

C finale (kWh/m²/an) 724 197

CEP (kWhEP/m².an) 1001 309

coeff de production de kgCO2 par kWh elec 0.04 0.04

coeff de production de kgCO2 par kWh gaz 0.205 0.205

Total kgéqCO2 dues à elec (kg) 454.0 176.4

Total kgéqCO2 dues au gaz (kg) 3040.0 697.9

Total kgéqCO2 gaz + elec (kg) 3494.0 874.3

Emission CO2 (kgéqCO2/m².an) 116.5 29.1

Tableau 2 : Consommation d’énergie finale & Emission de CO2 ECOLaB [kgéqCO2/m².an]

*Chaudière gaz η = 0,9 ; Groupe froid COP = 3


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Influence des systèmes de production d’énergie 2.4.2

Figure 8 : Consommation d’énergie finale/primaire de la conception n°20 en fonction des systèmes de production


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Simulations complémentaires : PHASE 2 2.5

L’analyse des 25 conceptions ont débouché sur un travail de synthèse et d’affinement des scénarii.

Nous avons réduits le nombre de conceptions pour en conserver uniquement 8.

Parmi ces 8 conceptions, on retrouve les conceptions caractéristiques de la phase 1 (conception 1, 9,

20, et 22) et des nouvelles conceptions dont les scénarii ont été affinées par rapport à la phase 1

(celles qui sont indicées : conception 1.1, 9.1, 11.1, 22.1).

Le tableau disponible en annexe 5 résume les scénarii et donne les résultats de chacune des 8

conceptions.

Le but est de montrer le gain énergétique de chaque conception par rapport à la conception

standard (n°1) en faisant évoluer entre chaque conception un ou plusieurs paramètres significatifs.

Cette évolution des conceptions, qu’elle soit réalisée par le comportement des personnes ou via un

investissement, est indiquée par la présence des flèches jaunes.

Remarques sur les résultats

Le comportement du personnel a une influence considérable sur la consommation d’énergie globale.

Ce changement de comportement requiert simplement de la part du personnel une plus grande

attention sur l’utilisation des sorbonnes et de l’éclairage, ainsi qu’une plus grande tolérance sur leur

niveau de confort. Dans ces conditions, le gain énergétique peut atteindre jusqu’à 40 %.

Les conceptions demandant un investissement financier supplémentaire permettent d’économiser

jusqu’à environ 82 % d’énergie. Les conceptions 22 et 22.1 sont les plus intéressantes

énergétiquement parlant. Elles sont techniquement réalisables, mais cependant difficile à mettre en

œuvre d’un point de vue règlementaire (taux de renouvellement d’air équivalent au débit d’air neuf

hygiénique minimum, soit 0,13 vol/h).

Les limites de la simulation et du projet 2.6

Le projet réalisé a un objectif de diffusion et d’utilisation vaste, qui dépasse les limites de

l’application aux sites de recherche d’IFP Energies nouvelles. Aussi, des hypothèses techniques ont

été considérées qui ne sont pas applicables au cas des laboratoires de IFPEN, mais permettre une

plus large représentativité des laboratoires de chimie dans leur ensemble.

En conséquence, les limites suivantes doivent être connues. Elles ne remettent pas en cause la

validité de la réflexion, mais sont à considérer lors de son application.

Les laboratoires de chimie considérés sont ventilés avec un taux de renouvellement de l’air

ambiant de 10vol/h. Certains des clients d’ER2I ont un besoin de renouvellement de 30vol/h,

et un besoin primordial de confinement. De nouveaux cas de simulations pourraient être

développés pour représenter précisément ces laboratoires particuliers.


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Certains des cas simulés ont un débit d’extraction d’air ambiant inférieur à 2,5vol/h : lorsque

le taux global de renouvellement d’air est de 2,5vol/h, que le débit d’air extrait est adaptable

et qu’une sorbonne est simulée ouverte. Ces cas ne correspondent pas à une situation

réalisable sur les sites IFPEN, où la contrainte sécurité impose une extraction minimum

constante de 2,5vol/h. Ils sont pour autant intéressant pour l'étude : ils sont applicables à

d’autres sites de recherche, ils permettent une prise de conscience des gains énergétiques

possibles, etc.

Les simulations utilisent un programme horaire d’occupation du laboratoire, et notamment

d’utilisation des sorbonnes, qui est représentatif de l’utilisation annuelle moyenne constatée

à IFPEN. Si la prise en compte d’autres rythmes de travail pourrait amener à des résultats

sensiblement différents, les ordres de grandeurs présentés dans ce travail seraient respectés.

Des conditions process spécifiques particulières peuvent influencer fortement le maintien en

température d’un laboratoire (notamment, dégagement thermique important). Il ne s’agit

pas d’un cas standard d’utilisation, qui n’est donc pas représenté au travers des présentes

simulations.

L’objectif de l’étude présentée est d’améliorer le bilan énergétique des laboratoires. Pour

cela une simulation thermique est réalisée. En revanche, aucune étude de la diffusion d’air

dans les salles n’est prise en compte.

L'outil ne tient peut-être pas suffisamment compte du poids financiers des technologies

nécessaires à la réduction des taux de ventilation à une valeur inférieure à 2,5vol/h. A IFP

Energies nouvelles, par exemple, une unique extraction avec un unique moteur est installée

dans chaque laboratoire. Aussi, la modulation est limitée (fréquence minimale du moteur).

Une installation permettant plus de modularité aurait un coût relativement supérieur

(plusieurs moteurs d’extraction par laboratoire, extractions groupées entre laboratoires).

L'outil est dédié à l’étude des laboratoires, en l’état il ne permet pas l’analyse de

problématiques de distribution et régulation des fluides dans le bâtiment.

Si l’outil est enrichi de l’expertise de ER2I dans le domaine du design de laboratoire, et du

retour d’expérience en exploitation de IFPEN, il pourra être enrichi progressivement des

résultats de son application dans le design par ER2I de nouveaux laboratoires, ou de son

utilisation par ER2I dans son offre de diagnostic énergétique de laboratoire.


/32


Outils d’aide à la décision & indicateurs 3

Définition et explication des indicateurs 3.1

La performance d’un laboratoire innovant ne doit pas s’arrêter au simple critère énergétique mais

reposent également sur d’autres indicateurs physiques et humains. Nous avons donc cherché à

identifier l’ensemble des indicateurs qui pourront répondre aux besoins et aux exigences de

l’utilisateur.

Ces indicateurs sont définis ci-dessous :

Versatilité/Adaptabilité = Qualité d'un objet qui peut être modifié aisément en harmonie avec

les changements auxquels son utilisation est soumise ou peut être soumise. Aptitude à changer,

à évoluer, et à être flexible.

Flexibilité des bâtiments, des équipements pensés dès la conception, afin de permettre:

o leur adaptation à des préoccupations ou des besoins nouveaux (confort, consommations

énergétiques, nouveaux usages…);

o l’intégration aisée de nouvelles technologies ou d’innovations;

o leur déconstruction ultérieure.

Ramenée au projet Ecolab, cette définition nous a poussée à la réflexion suivante : pour une

conception donnée, et en considérant que son usage de base est un laboratoire de chimie : quelle est

sa capacité à s’adapter/à évoluer pour atteindre un nouvel usage tel que :

• un bureau

• un laboratoire biologique

• un laboratoire électronique

Pour cela, nous nous sommes appuyés sur la capacité de critères physiques et constructifs à être

modifiables/remplaçables. On citera par exemple le taux de renouvellement d’air, la température de

consigne, la luminosité, les sorbonnes, le second œuvre…

Dépense énergétique (kWh/m²/an) = elle correspond à la quantité d’énergie consommée pour

une conception donnée. Fil rouge du projet ECOLaB et résultat du travail effectué jusque-là.

Emission CO2 (kgCo2/m²/an) = quantité de dioxyde de carbone générée par la production

d’énergie pour le chauffage, la climatisation, la ventilation, l’éclairage et l’ECS. Voir principe de

calcul tableau.2.

Maintenance/Exploitation = ensemble des opérations permettant de maintenir ou de rétablir

un équipement dans un état donné, ou de lui restituer des caractéristiques de fonctionnement

spécifiées.


/32


Entre chaque conception, les actions de maintenance à mettre en place sont variables en

fonction du type de régulation plus ou moins évolué présent (présence d’automatisme spécialisé,

contrôle de régulation température, …).

Finance/investissement (€) = investissement financier à réaliser pour atteindre le niveau de

performance d’une conception donnée.

Cet indicateur concerne les conceptions demandant un investissement financier pour l’intégration

d’équipements spécifiques et autres modifications sur le bâti en lui-même. Par exemple, nous avons

estimé le coût engendré par la mise en place d’un système d’éclairage à détection de présence,

d’une sorbonne bas débit, d’une régulation complexe ou autre équipements…

Finance/fonctionnement (€/an) = frais associés à l’exploitation d’une conception donnée en

matière d’énergie et de maintenance.

Cet indicateur est rendu quantifiable en prenant en compte le prix du kWhep gaz et du kWhep elec

(respectivement 0,06 et 0,1 €), et le coût occasionné par la maintenance des

équipements/automatismes plus ou moins évolué en fonction de la conception donnée.

Utilisabilité = degré selon lequel un produit peut être utilisé, par des utilisateurs identifiés, pour

atteindre des buts définis avec :

o efficacité = le produit permet à ses utilisateurs d’atteindre le résultat prévu ;

o efficience = atteint le résultat avec un effort moindre ou requiert un temps minimal ;

o satisfaction = confort et évaluation subjective de l’interaction pour l’utilisateur.

o composantes de l'efficacité : facilité d'apprentissage, facilité d'appropriation, fiabilité.

Nous avons déterminé les points pour lesquels :

• l’utilisateur devra faire preuve de vigilance face à son comportement

• l’utilisateur bénéficie d’un confort supplémentaire

• la sécurité de l’utilisateur est d’autant plus assurée

Fonctionnement de l’outils EXCEL 3.2

La réflexion menée sur ces différents indicateurs a débouché sur la création d’un outil d’aide à la

décision pour l’utilisateur d’un laboratoire de chimie. Cet outil, qui prend la forme d’une feuille de

calcul Excel, a pour but final de faire connaître à l’utilisateur la conception la plus appropriée à ces

besoins/exigences parmi les conceptions « types » définies dans l’annexe 5.


/32


Les conceptions ont fait l’objet d’une notation, ceci pour chaque indicateur. Ces notes, dont la plage

varie de 0 à 10, ont été minutieusement calculée en fonction des commentaires inscrits au préalable

sur chaque indicateur.

Une conception contient donc une note pour chaque indicateur, soit 7 notes attribuées par

conception.

Le graphique en forme de rosace, disponible en annexe 6, montrent les résultats de ce travail de

notation.

L’intervention de l’utilisateur sur cet outil se fait au niveau de la ligne dite « pondération ». En

fonction de l’importance qu’il souhaite donner à un indicateur, l’utilisateur a la possibilité de

pondérer une note avec le coefficient de son choix.

A partir de là, Une note finale est calculée en effectuant la moyenne pondérée des 7 notes, qui

caractérisera ainsi la conception idéale pour l’utilisateur.

Exemple d’application 3.3

L’exemple d’application qui suit a pour but de faciliter la compréhension de l’outil et montrer son

efficacité.

Un maître d’ouvrage souhaite concevoir un bâtiment dont l’usage principal sera des laboratoires de

chimie. Le cahier des charges imposent les contraintes suivantes, dans l’ordre d’importance :

Une partie du bâtiment doit être facilement modulable afin d’accueillir des activités

nouvelles (location start-up,…)

Dans la mesure du possible, la conception du bâtiment devra répondre à des exigences

de performance énergétique et environnementale.

Sur son lieu de travail, le confort et la sécurité de l’opérateur doit être garantie à minima.

Le maitre d’ouvrage dispose d’un budget conséquent pour mettre à bien ce projet,

l’aspect financier/construction n’est donc pas un frein pour lui.

Afin d’estimer la conception répondant au plus près de son cahier des charges, le maître d’ouvrage

utilise l’outil d’aide à la décision, et imposent les coefficients de pondération suivants :

Indicateur Coefficient de pondération

Versatilité 4

Dépense énergétique 3

Emission CO2 2,5

Maintenance/Exploitation 0,5

Finances/construction 0,5

Finances/fonctionnement 2

Utilisabilité 1,5


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Suite à cette affectation de coefficients, la moyenne générale pondérée est calculée pour chaque

conception. Les résultats sont les suivants :

Moyenne

Conception standard 5,0

Conception référence IFP 5,9

Conception 9,1 6,1

Conception 9 5,9

Conception 11,1 6,9

Conception 20 5,9

Conception 22,1 6,2

Conception 22,2 5,8 L’outil indique au maître d’ouvrage que la conception 11.1 est celle qui répond le mieux à son projet,

la conception 11.1 récoltant la moyenne la plus élevée (= 6,9).


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Communication 4

ER2i Ingénierie 4.1

Suite à nos premiers résultats de simulation thermique dynamique nous avons créé un

publireportage afin de communiquer auprès de la communauté technique.

Nous avons ensuite travaillé avec différent acteurs de la filière économiques local, régionale, et

nationale :

Nous avons réalisé des actions de communication et/ou sommes en train de finaliser ces actions avec

l’ensemble des acteurs ci-dessous :

Sites internet spécialisés : o La Gazette du laboratoire o XPAIR

CLUSTERS : Dans les newsletters et/ou sur leur site internet o ASPEC o CGPME o MEDICALPS o R.A Eco ENERGIE o TENERRDIS o TRIMATEC

Revues spécialisées : Sous forme d’article et/ou publication o CFP o CVC o Industrie PHARMA o La Vague A3P o Le Moniteur

Voir Annexe 8 : Pressbook de la campagne de communication ECOLaB

IFPEN 4.2

IFPEN souhaite utiliser les résultats du travail de caractérisation des consommations de laboratoire

pour mieux communiquer avec ses collaborateurs.

Les simulations ont permis de chiffrer :

la consommation globale d’un laboratoire type à IFPEN,

l’influence relative des composants d’un laboratoire sur la consommation énergétique : taux

de renouvellement global, Sorbonne ouverte ou fermée, extraction d’ambiance à constant

ou variable, variabilité de la température d’ambiance,

la faible influence d’autres paramètres : design du bâtiment, segmentation des volumes,

éclairage.


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Aussi, il ressort que le gain sur la consommation énergétique, pour les laboratoires IFPEN déjà

construit et en cours d’exploitation depuis plusieurs années, sera le fruit d’une évolution des

conditions d’exploitation et des comportements.

Le premier item de progression est une réflexion existante en cours sur les sites IFPEN. Cette

réflexion croise des considérations sécurité, installation et énergie. Les résultats chiffrés de l’étude

ECOLaB permettront d’apporter à la réflexion une vision concrète et réaliste des gains énergétiques

pouvant être obtenus.

Le second item de progression demande de pouvoir communiquer de manière détaillée et réaliste

aux exploitants des laboratoires. Grâce aux résultats chiffrés et mis en image obtenus par le travail

ECOLaB, les outils sont enfin disponibles pour construire un support de discussion pertinent, qui

montrera les gains réels et importants que les améliorations d’utilisation des équipements Process

(Sorbonne, cobra, température ambiante) permettront d’obtenir. Un support de discussion et des

rencontres d’explication avec les exploitants concernés seront organisés courant 2014.

Impact et retombées 4.3

Le premier impact positif du projet ECOLaB, est qu’il donne une véritable image d’entreprise

innovante à ER2i Ingénierie. Cette image nous a déjà permis de renforcer la confiance de nos clients

actuels mais rassure aussi les clients futurs qui voient en ER2i Ingénierie, une société capable de

répondre à leurs besoins les plus pointus.

Cette confiance permet à ER2i Ingénierie d’obtenir et/ou de reconduire de nouveaux contrats en

nous aidant à devenir une référence dans notre secteur.

Il est très difficile de chiffrer cette retombée étant donné qu’elle est très abstraite, mais nous avons

mis en place un suivi de la satisfaction client qui devrait d’ici 1 an ou 2 nous permettre de mesurer

l’impact de la R&D sur la volonté de nos clients à travailler avec ER2i Ingénierie.


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Développement d’une gamme d’audit énergétiques spécialisés 5[AES]

Définition de l’offre 5.1

Voir annexe N°9 : Montage détaillé de la gamme de produit d’Audit Energétique Spécialisé : AES

type ECOLaB.

PRECOLaB ECODIAG ECODIT

PRECONISATION Analyse rapide et succincte des

installations client. Document type de conseils par thèmes

: HVAC, isolation, éclairage, EnR, subvention, labellisation

Précision à 20%

PRE-DIAGNOSTIC Analyse des installations client

qualitative (visite sur site), Synthèse détaillée et comparatif qualitatif des solutions retenues

Précision 10%

AUDIT Analyse détaillée des installations client qualitative (visite sur site), quantitative

(mesures labo). Synthèse détaillée d'une solution technique

choisie avec le client, étude technique et financière

Précision 5%

Préparation des interventions Lancement

Formulaires

Rencontre des différents interlocuteurs

Collecte des documents nécessaires

Action de suivi et livrables

Examens et descriptions Types d'examen - applicable à chacun des 4 examens ci-dessous

Examen des bâtiments

Examen et description des installations techniques CVC et électricité

Examen de l'exploitation des installations thermiques

Examen des équipements particuliers

Fiabilisation des données

Traitement des données Modélisation du bâtiment

Réalisation du bilan thermique initial

Réalisation d'une STD

Analyse des résultats et préconisations Analyse critique de la situation existante

Analyse détaillée des gisements d'économie

Description des interventions à mettre en œuvre / choix des concepts

Travaux techniquement envisageables

Hiérarchisation des propositions retenues

Choix des pistes d'amélioration avec le client

Simulation de scenarii, des solutions envisagées

Comparaison des consommations "avant et après travaux"

Détermination de l'enveloppe budgétaire travaux

Calcul des retours sur investissement

Etablissement rapport final

Etudes complémentaires

Mission de MOE

ANNEXE 1 : LISTE DES INDICATEURS

A. Air Brassé

Taux d’air neuf réel / Taux d’air neuf minimum (=2.5 vol/h ou 28 m3/h/pers)

Taux d'air brassé / taux d'air neuf

Mise en parallèle du ratio de taux de brassages labos / bureaux et du ratio des volumes labos /

bureaux (influence de séparation physique entre les zones de travail : bureaux, labos, stockage,

distribution)

Dispersion de l’air dans le laboratoire (étude CFD)

B. Energie

Echange d'énergie à travers l’enveloppe bâtiment par m² d'enveloppe

Echange d'énergie par les équipements (hors éclairage) par m² de surface au sol

Energie nécessaire au traitement de l'air neuf avant entrée dans le laboratoire/bureau

Energie nécessaire au traitement chaud / froid installé dans le laboratoire/bureau

Energie nécessaire au traitement de l’air recyclé (si existant)

Energie récupérée sur l’air extrait (double flux, etc., si existant)

Puissance électrique consommée (W/m²) par les outillages et équipements process

Consommation énergétique (kWh/m²/an) ; répartition entre les 5 postes de consommation

(éclairage, chauffage, climatisation, ventilation, équipements) et expression possible en

combustible (électricité, gaz)

C. Utilisabilité

Facilité de modularité (partage d'espace, plug and play)

Facilité d’utilisation (praticité stockage/paillasse/sorbonne, etc.)

D. Finance

Coût d’investissement initial

Coût de fonctionnement (équipements, ventilation, production énergétique), hors maintenance

Coût d’adaptabilité

Equivalence CO2 de la consommation énergétique

E. Maintenance

Coût de maintenance (matériel, personnel)

Disponibilités des équipements Utilités

Taux air neuf réel/Taux air

neuf mini

(moyenne sur 1 an)

Débit d'air neuf

bureau+labo

(m3/an)

Echange d'énergie à

travers l'enveloppe

(kWh/m²plancher/an)

Echange d'énergie par les équipements (kWh/m² surface

sol/an)

Echange d'énergie par l'éclairage

(kWh/m² surface sol/an)

Consommation par les

équipements

(kWh/m²/an)

Consommation par

l'éclairage

(kWh/m²/an)

Consommation par les

ventilateurs

(kWh/m²/an)

Consommation

Production CHAUD

(kWh/m²/an)

Consommation

Production FROID

(kWh/m²/an)

Conso ECS

(kWh/m²/an)

Consommation TOTAL

(kWh/m²/an)

Consommation TOTAL

(kWh/m²/an)

Gain ou perte par rapport au

scénario de reférence (%)

Le taux d'air neuf mini utilisé

varie en fonction des cas

Ensemble du volume

bureaux + labo = 30m3

Apport thermique interne rentré dans les équipements

(37,7 W/m² labo et 2 PC de 50 W soit 10W/m² bureau)

Apport thermique interne lié a

l'éclairage

Consommation

electrique directe

Consommation

electrique directe

Consommation

electrique directeProcess compris Hors process

Scénario de référence

= scénario 1

Conception n°1V1 : paroie vitrée 1

coté6,2 7 505 293 -35,7 69,6 21,2 124,6 21,2 35,9 494,2 304,1 17 997 872 0,0%

Conception n°2V2 : paroie vitrée 2

cotés6,2 7 505 327 -64,6 69,6 21,2 124,6 21,2 35,9 503 349,9 17 1052 927 6,3%

Conception n°3C2 : brise soleil

motorisés6,2 7 518 099 -36,5 69,6 21,2 124,6 21,2 36,5 504,6 202,8 17 907 782 -10,4%

Conception n°4 C3 : algeco 6,2 7 551 141 -91 69,6 22,1 124,6 22,1 36,2 611,2 384,2 17 1195 1071 22,7%

Conception n°5 G2 : orienté nord 6,2 7 526 563 -44,2 69,6 21,2 124,6 21,2 35,9 588,4 202,3 17 989,5 865 -0,9%

Conception n°6

U2 : tube T5 fluo +

gradation + détection de

présence

6,2 7 507 258 -35,2 69,6 2,8 124,6 2,8 35,9 508,2 291 17 979,5 855 -2,0%

Conception n°7 E2 : 350lux 6,2 7 506 024 -35,6 69,6 16,4 124,6 16,4 35,9 498,4 300,6 17 993 868 -0,5%

Conception n°8 E3 : 1000lux 6,2 7 502 856 -35,9 69,6 37,3 124,6 37,3 35,9 480,7 315,8 17 1011 887 1,6%

Conception n°9 T2 : 19/26°C 6,2 7 502 653 -36,9 69,6 21,2 124,6 21,2 35,9 378,3 135,8 17 713 588 -32,6%

Conception n°10 A2 : eq. 0,13vol/h 100 6 383 657 -41,4 69,6 21,2 124,6 21,2 30,7 383,6 316,8 17 894 769 -11,8%

Conception n°11 3,2 3 810 631 -36,2 69,6 21,2 124,6 21,2 18,2 207,3 218,9 17 607 483 -44,7%

Conception n°12 2,4 2 864 269 -37,3 69,6 21,2 124,6 21,2 13,7 148,3 201,3 17 526 402 -54,0%

Conception n°13 A2 : eq. 0,13vol/h 34,2 2 187 099 -44,4 69,6 21,2 124,6 21,2 10,5 101,4 227,4 17 502 378 -56,7%

Conception n°14 A1 : 2,5vol/h 11,1 13 421 971 -39,5 69,6 21,2 124,6 21,2 64,3 983,8 521 17 1732 1607 84,2%

Conception n°15 A2 : eq. 0,13vol/h 191,9 12 254 054 -44,7 69,6 21,2 124,6 21,2 58,8 848,6 494,3 17 1565 1440 65,1%

Conception n°16

S1 : Sorbonne

classique : débit

important

5,8 6 964 121 -35,7 69,6 21,2 124,6 21,2 33,3 451,3 291,1 17 938,5 814 -6,7%

Conception n°17

S2 : Sorbonne

améliorée : débit

réduit

2,7 3 254 811 -36,3 69,6 21,2 124,6 21,2 15,6 165,9 207,7 17 552 427 -51,0%

Conception n°18

S1 : Sorbonne

classique : débit

important

10,4 6 650 473 -37,4 69,6 21,2 124,6 13,2 31,8 454,5 288 17 929 805 -7,8%

Conception n°19

S2 : Sorbonne


réduit

4,5 2 890 753 -38,4 69,6 21,2 124,6 13,2 13,8 153,6 212,1 17 534 410 -53,0%

Conception n°20

S2 : Sorbonne


réduit

T2 : 19/26°C

U2 : tube T5 fluo +


présence

4,5 2 900 023 -42,8 69,6 21,2 124,6 2 13,8 113,4 114,2 17 385 260 -70,2%

Conception n°21S3 : aucune

sorbonne ni cobraA1 : 2,5vol/h T1 : 21°C

U1 : tube T5 fluo + allumée

pendant la journée avec

detection

1 1 319 453 -37,3 69,6 21,2 124,6 21,2 6,3 38,6 174,9 17 383 258 -70,4%

Conception n°22

S2 : Sorbonne


réduit

A2 : eq. 0,13vol/h T2 : 19/26°C

U2 : tube T5 fluo +


présence

C2: brises soleil

motorisés41,3 2 639 309 -45,5 69,6 3,1 124,6 3,1 12,6 92,4 57,3 17 307 182 -79,1%

Conception n°23 A1 : 2,5vol/h U3 : type de luminaire

standard6,2 7 503 532 -35,9 69,6 3,1 124,6 32,2 35,9 485,3 312,3 17 1007 883 1,2%

Conception n°24 A4 : 5vol/h 3,6 8 707 375 -33 69,6 3,1 124,6 21,2 41,7 579,3 304,6 17 1088 964 10,5%

Conception n°25 A5 : 10vol/h 2,3 11 020 734 -30,7 69,6 3,1 124,6 21,2 52,8 719,5 317,8 17 1253 1128 29,3%

Construction Vitrage

Définition des scénarios et évolution des parametres

ANNEXE 2: Tableau Récapitulatif des simulations thermique dynamique ECOlab

INDICATEURS

Débit air neufTempérature

controlée

Puissance

eclairage

Régulation de

l'eclairageOrientation

Modulation

VH/VBScénario Architecture

T1 : 21°C

Programme

d'occupation

Type de

sorbonne

S1 : Sorbonne

classique : débit

important

A1 : 2,5vol/h dans zone sorbonne;

A3: eq.0,17vol/h dans zone labo

A1 : 2,5vol/h

A1 : 2,5vol/h

P1 : IFPEN

S1 : Sorbonne

classique : débit

important

M1 : Débit VH/VB

constant

M2 : Débit VH/VB

adapté

E1 : 500lux

T1 : 21°C

A1 : 2,5vol/h

P1 : IFPEN

M1 : Débit VH/VB

constant

C1 : type Laurite

T1 : 21°CU1 : tube T5 fluo + allumée


detection

E1 : 500lux



detection

G1 : orienté sud

C1 : type LauriteT1 : 21°C

V1 : paroie vitrée 1

coté

C1 : type Laurite



detection

G1 : orienté sud

P3 : sorbonne grande

ouverte en journée, éteinte

la nuit

P2 : sorbonne fermée en

journée, éteinte la nuit

M2 : Débit VH/VB

adapté

M1 : Débit VH/VB

constant

S1 : Sorbonne

classique : débit

important

S2 : Sorbonne


réduit

Bureau

S= 10m²

Labo

S= 20m²

Bureau

S= 10m²

Labo

S= 10m²

sorb.

S= 10m²

Bureau

S= 10m²

Labo

S= 20m²

11/02/2014 Annexe 2 et 5 et 6 TFE 21-01-2014 1

Conception n°1 Conception n°20

Généralités

1 bureau (10 m²) 1 labo de chimie classé (20 m²) : sorbonnes/cobra/armoire ventilée

1 bureau (10 m²) Séparation du labo de chimie en 2: 1 labo non classé (10 m²) 1 labo classé (10 m²) : sorbonnes/cobra/armoire ventilée)

Scénario construction

1 seule paroi latérale vitrée échange de la chaleur avec l’extérieur, orientée plein Sud Caractéristiques thermiques :

o Mur (bardage + isolation): U = 0,31 W/m².K o Vitrage (double 4/16/4) : Uw = 1,8 W/m².K

Scénario d’activité

Zone Bureau Occupation 0,2 pers/m² On appelle X et Y les deux laborantins. Ils occupent le bureau de la façon suivante :

o de 8h à 10h = X et Y présents o de 10 h à 11h = X présent, Y absent o de 11h à 15h = X et Y absents o de 15h à 16h = X absent, Y présent o de 16h à 18h = X et Y présents

Contrôle d’ambiance T° de consigne de chauffage = 19°C T° limite basse chauffage = 12°C T° de consigne de climatisation = 26°C T° limite haute climatisation = 28°C Consigne humidité = non contrôlée Air neuf = 28 m3/h/pers soit 7,77 l/s/pers Eclairage souhaité = 250 lux Apports par les équipements 10W/m², 12h/jour de 8h à 20h

Zone Bureau Occupation 0,2 pers/m² On appelle X et Y les deux laborantins. Ils occupent le bureau de la façon suivante :

o de 8h à 10h = X et Y présents o de 10 h à 11h = X présent, Y absent o de 11h à 15h = X et Y absents o de 15h à 16h = X absent, Y présent o de 16h à 18h = X et Y présents

Contrôle d’ambiance T° de consigne de chauffage = 19°C T° limite basse chauffage = 12°C T° de consigne de climatisation = 26°C T° limite haute climatisation = 28°C Consigne humidité = non contrôlée Air neuf = 28 m3/h/pers soit 7,77 l/s/pers Eclairage souhaité = 250 lux Apports par les équipements 10W/m², 12h/jour de 8h à 20h

Zone laboratoire Occupation 0,2 pers/m² on appelle X et Y les deux laborantins. Ils occupent le labo de la façon suivante :

o de 8h à 10h = X et Y absents o de 10 h à 11h = X absent, Y présent o de 11h à 12h et de 14h à 15h= X et Y

présents o de 15h à 16h = X présent, Y absent o de 16h à 18h = X et Y absents

Contrôle d’ambiance T° de consigne de chauffage = 21°C T° limite basse chauffage = 12°C T° de consigne de climatisation = 21°C T° limite haute climatisation = 28°C Consigne humidité = non contrôlée Minimum air neuf = 2,5 vol/h Eclairage souhaité = 500 lux Apports par les équipements process 37,7 W/m² , 12h/jour de 8h à 20h fraction radiante = 0,5 ECS 1,095 l/s/jour

Zone laboratoire Occupation 0,2 pers/m² on appelle X et Y les deux laborantins. Ils occupent le labo de la façon suivante :

o de 8h à 10h = X et Y absents o de 10h à 11h = X absent, Y présent o de 11h à 15h = X et Y absents o de 15h à 16h = X présent, Y absent o de 16h à 18h = X et Y absents

Contrôle d’ambiance T° de consigne de chauffage = 19°C T° limite basse chauffage = 12°C T° de consigne de climatisation = 26°C T° limite haute climatisation = 28°C Consigne humidité = non contrôlée Minimum air neuf = 0,17 vol/h (voir définition de cette valeur dans scénario CVC) Eclairage souhaité = 500 lux Apports par les équipements process 37,7 W/m² , 12h/jour de 8h à 20h fraction radiante = 0,5 ECS 1,095 l/s/jour

Annexe 3 : Conception détaillée n°1 vs. n° 20

Conception n°1 Conception n°20

Scénario d’activité

Zone sorbonnes et stockage produits Occupation 0,2 pers/m² on appelle X et Y les deux laborantins. Ils occupent le labo de la façon suivante : de 8h à 14h = X et Y absents de 14h à 15h = X et Y présents de 15h à 18h = X et Y absents Contrôle d’ambiance T° de consigne de chauffage = 19°C T° limite basse chauffage = 12°C T° de consigne de climatisation = 26°C T° limite haute climatisation = 28°C Consigne humidité = non contrôlée Minimum air neuf = 2,5 vol/h Eclairage souhaité = 500 lux Apports par les équipements process 37,7 W/m² , 12h/jour de 8h à 20h fraction radiante = 0,5 ECS 1,095 l/s/jour

Scénario d’éclairage Éclairage type tubes fluorescents (T5)

Puissance éclairage = 3,3 W/m² par 100 lux; fraction radiante = 1 Gradation de l’éclairage en fonction de l’éclairage naturel

Scénario CVC

Ventilation mécanique Zone bureau En fonction de l’occupation du bureau (voir planning occupation) Zone laboratoire Débit minimum air neuf = 2,5 vol/h Planning de la VMC établit selon le débit et la durée de fonctionnement des enceintes ventilées :

o De 0h à 8h : 2,5 vol/h o De 8h à 14h : 2,5 vol/h + (800 m3/h × 1,5) +

250 m3/h = 29,4 vol/h o De 14h à 14h30 : 2,5 vol/h + (1000 m3/h ×

1,5) = 30,3 vol/h o De 14h30 à 15h : 2,5 vol/h + (2000 m3/h ×

1,5) = 58,05 vol/h o De 15h à 19h : 2,5 vol/h + (800 m3/h × 1,5) +

250 m3/h = 29,4 vol/h o De 19h à 24h : 2,5 vol/h

Ventilation mécanique Zone bureau En fonction de l’occupation du bureau (voir planning occupation) Zone laboratoire Planning de la VMC établit selon le débit et la durée de fonctionnement du cobra : De 0h à 8h : 0,17 vol/h ( hygiénique) De 8h à 18h : 250 m3/h = 9,3 vol/h (compensation extr.cobra) De 18h à 24h : 0,17 vol/h Zone sorbonnes et stockages produits Modulation VH/VB Planning de la VMC établit selon le débit et la durée de fonctionnement des sorbonnes :

o De 0h à 8h : 2,5 vol/h o De 8h à 14h : (200 m3/h × 1,5) = 11,1 vol/h o De 14h à 14h30 : (600 m3/h × 1,5) = 33,3 vol/h o De 14h30 à 15h : (1000 m3/h × 1,5) = 55,6 vol/h o De 15h à 19h : (200 m3/h × 1,5) = 11,1 vol/h o De 19h à 24h : 2,5 vol/h

Chauffage Combustible = gaz naturel COP énergie utile = 1; COP énergie finale = 0,89 Fonctionnement :de 8h à 18h = contrôle la température par rapport à la consigne principale de chauffage Le reste du temps = contrôle à l’aide des données de consignes de températures limites

Climatisation Combustible = électricité COP énergie utile = 1; COP énergie finale = 3 Fonctionnement de 8h à 18h = contrôle la température par rapport à la consigne principale de chauffage Le reste du temps = contrôle à l’aide des données de consignes de températures limites

Conception n°1

Conception n°20

AANNEXE 4 : GRRAPHIQUE DEES CONSOMMMATIONS UTILLES DE CHAQUUE CONCEPTIOON & ANALYSSE

Scénario ArchitectureProgramme

d'occupation

Type de

sorbonne

Modulation

VH/VBDébit air neuf T°C

Régulation

température

Puissance

eclairage

Régulation de

l'eclairageOrientation Construction Vitrage

Taux air neuf

moyenné sur 1

an (vol/h)

Débit d'air neuf

bureau+labo

(m3/an)

Consommation par

les équipements

(kWh/m²/an)

Consommation

par l'éclairage

(kWh/m²/an)

Consommation par

les ventilateurs

(kWh/m²/an)

Consommation

Production

CHAUD

(kWh/m²/an)

Consommation

Production

FROID

(kWh/m²/an)

Conso ECS

(kWh/m²/an)

Consommation

TOTAL

(kWh/m²/an)

Consommation

TOTAL sans

équipements

(kWh/m²/an)

Gain ou perte par

rapport au scénario

standard (%)

Conception standard (usage

strict et dégradé) =

conception 1

T1 : 21°C T1 jour et nuit 11,42 8 102 010 124,6 50,2 38,9 523,2 378,4 17 1132 1007,7 0,0%

Conception référence pour

labo de chimie = conception

1,1

T3 : 20/24°C

T3 en occupation

(jour); T=12°/28° en

inoccupation (nuit)

11,45 8 123 861 124,6 50,2 38,9 465,2 227,8 17 924 799,1 -20,7%

conception 9,1

T3 : 20/24°C

T3 en occupation

(jour); T=12°/28° en

inoccupation (nuit)

10,58 7 510 217 124,6 21,2 35,9 431,2 187,8 17 818 693,1 -31,2%

conception n°9

T2 : 19/26°C

T2 en occupation

(jour); T=12°/28° en

inoccupation (nuit)

10,57 7 502 653 124,6 21,2 35,9 378,3 135,8 17 713 588,2 -41,6%

conception n°11,1

A1 : 2,5vol/h 4,61 3 269 909 124,6 6,8 15,6 128,2 108,5 17 401 276,1 -72,6%

conception n°20

A1 : 2,5vol/h dans

zone sorbonne;

A3: eq.0,17vol/h

dans zone labo

4,09 2 900 023 124,6 2 13,8 113,4 114,2 17 385 260,4 -74,2%

conception n°22,1

3,72 2 637 709 124,6 2,8 12,6 94 125,9 17 377 252,3 -75,0%

conception n°22

C2: brises soleil

"motorisés"3,72 2 639 309 124,6 3,1 12,6 92,4 57,3 17 307 182,4 -81,9%

S1 : Sorbonne

classique :

débit

important

M1 : Débit

VH/VB constantP4: IFPEN bis

V1 : paroie

vitrée 1 cotéG1 : orienté sud C1 : type Laurite

C1 : type Laurite

Evolution via

investissement

V1 : paroie

vitrée 1 coté

Evolution via

comportement des

personnes

P1 : IFPEN

S1 : Sorbonne

classique :

débit

important

M1 : Débit

VH/VB constant

C1 : type Laurite

V1 : paroie

vitrée 1 cotéP1 : IFPEN

S2 : Sorbonne

améliorée :

débit réduit

M2 : Débit

VH/VB adapté

A2 : VMC avec

détection de

personnes = eq.

0,13vol/h

T2 : 19/26°C

T2 en occupation

(jour); T=12°/28° en

inoccupation (nuit)

E1 : 500lux

U2 : détection de

présence+

gradation

G1 : orienté sud

E1 : 500lux

U4: allumée toute

la journée sans

détection de

personnes

G1 : orienté sud

E1 : 500luxA1 : 2,5vol/h

U1 : allumage

entrée/sortie

personnel =

contrôle opérateur

A1 : 2,5vol/h

ANNEXE 5 : Tableau résumé de chaque conception PHASE 2

INDICATEURS ENERGIE ENVIRONNEMENT MAINTENANCE / EXPLOITATION FINANCE INVESTISSEMENT FINANACE FONCTIONNEMENT UTILISABILITE

Détail et critères de jugement

Capacité de la conception initialment prévue pour etre

un laboratoire de chimie a etre adpaté en espace

tertiaire type bureau.

Capacité de la conception initialement prévue pour etre un

laboratoire de chimie à etre adpatée en laboratoire de type biologie.

Capacité de la conception initialement prévue pour etre un laboratoire

de chimie à etre adpatée en laboratoire de type electronique.

Dépense énergétique

(kWhutiles/m²/an)

Emission CO2

(kgCO2/m²/an)

Présence automatisme spécialisé

Contrôle de régulation température

Surveillance sécurité 24/24

Bâtiment neuf : 3500€/m2 : 115000€

Equipement BSO : +1500€

Equipement automatisme VH/VB ou air neuf : +5000€

Equipement eclairage : +500€

Equipement sorbonne : +1000€

Adapation bati si nécessaire : +1500€

Maintenance coût constant

Maintenance automatisme évoluée : +500€/an

Cout des énergies (chaudière gaz n=0,9 + GF COP 3)

Coût process constant

satisfaction de l'utilisateur à exploitater les

espaces

Conception standard N°1

TRV : bruit, car moteur d'extraction trop important

Luminosité : eclairage plus que nécessaire

Température : modification pts consignes vers + souple

Sorbonne : suppression facile

Second Oeuvre : RAS

TRV : possibilité besoin fort agrandissement gaine/CTA

Luminosité : RAS

Température : RAS

Sorbonne : remplacement facile par PSM

Second Oeuvre : reprise revetement sol et plafond (desinfectable)

TRV : possibilité besoin fort d'agrandissement gaine/CTA + contrainte

filtration

Luminosité : RAS

Température : RAS

Sorbonne : suppression facile (remplacement par specifique)

Second Oeuvre : reprise revetement sol et plafond (nettoyage +

electrostatique)

1008 127 Maintien température difficile ++ Ajout : 0€ 2844

Température : RAS

Eclairage : RAS

Sorbonne : RAS

Conception référence

TRV : bruit car moteur extraction trop important




Second Oeuvre : RAS


Luminosité : RAS

Température : RAS




filtration

Luminosité : RAS

Température : besoin remettre point de consigne précisement régulé

(modif matériel ou puissance ?)



electrostatique)


Température : RAS

Eclairage : RAS

Sorbonne : RAS

Conception 9.1





Second Oeuvre : RAS


Luminosité : RAS

Température : RAS




filtration

Luminosité : RAS





electrostatique)


Température : RAS

Eclairage : RAS

Sorbonne : RAS

Conception 9





Second Oeuvre : RAS


Luminosité : RAS






filtration

Luminosité : RAS


(modif matériel ou puissance ?) +++



electrostatique)

588 86 RAS Ajout : 0€ 1680

Température : variation

Eclairage : vigileance

Sorbonne : vigilance

Conception 11.1





Second Oeuvre : RAS


Luminosité : installer possibilié passer commande en manuel



Sorbonne : remplacement facile par PSM (moins de nvx eqpts

installables)



filtration






electrostatique)

276 32

Automatisme spécialisé eclairage

(gradation+détection)

Modulation VH/VB

Eclairage avec gradation et détection de présence + 500€

Régulation complexe +5000€

Sorbonne bas débit + 2000 €

Adaptation + 7500 €

1341


Eclairage : RAS


Conception 20

TRV : bruit car moteur extraction trop important ‐‐




Second Oeuvre : deconstruction 1 paroie

TRV : possibilité besoin fort agrandissement gaine/CTA++





installables)

Second Oeuvre : reprise revetement sol et plafond (desinfectable) +

deconstruction 1 paroie

TRV : possibilité besoin fort d'agrandissement gaine/CTA+ contrainte

filtration ++






electrostatique) + déconstruction 1 paroie

260 29



Modulation VH/VB

Régulation air neuf


Régulation complexe +10 000€


Ajout cloison : 1500 €

Adaptation + 14 000 €

1275


Eclairage : RAS


Ergonomie des zones : contrainte séparation

paillasses vs sorbonnes

(*) efficace de séparer en 2 le labo avec une

partie sorbonne et une partie labo d'analyses

"saines"= augmente la sécurité du personnel (++)

Conception 22.1

Taux renouvllement : RAS




Second Oeuvre : RAS

TRV : possibilité besoin fort agrandissement gaine/CTA +++





installables)



filtration +++






electrostatique)

252 26



Modulation VH/VB



Régulation complexe +10 000€


Adaptation + 12 500 €

1264


Eclairage : RAS


Qualité de l'air moins satisfaisante (VMC par

détection de présence)

Conception 22.2

TRV : RAS




Second Oeuvre : RAS

TRV : possibilité besoin fort agrandissement gaine/CTA +++





installables)



filtration +++



(modif matériel ou puissance ?) ++++



electrostatique)

182 23



Modulation VH/VB


BSO

Equipement BSO +1500€

Eclairage avec gradation et détection de présence +500€

Régulation complexe +10000€

Sorbonne bas débit +2000€

Adaptation : +14000€

1086


Eclairage : RAS


Qualité de l'air moins satisfaisante (VMC par

détection de présence)

BSO confort visuel (éblouissement soleil non

controlé + eclairage atificiel)

NOTES Energie CO2 Maintenance / Exploitation Finances / Construction Finances / Fonctionnement Utilisabilité

Conception standard 1.0 1.0 5.5 10.0 1.0 10.0

Conception référence 3.3 2.5 7.8 10.0 3.6 10.0

Conception 9.1 4.4 3.4 7.8 10.0 5.7 5.5

Conception 9 5.6 4.5 10.0 10.0 7.0 3.3

Conception 11.1 9.0 9.2 5.5 5.2 8.7 5.5

Conception 20 9.1 9.4 3.3 1.0 9.0 3.3

Conception 22.1 9.2 9.7 3.3 2.0 9.1 3.3

Conception 22.2 10.0 10.0 1.0 1.0 10.0 1.0

2.0 2.0 1.0 0.5 2.0 0.0

Moyenne pondéréConception standard N°1 3.8conception reference 5.2

conception 9,1 6.0conception 9 6.5

conception 11,1 7.3conception 20 6.5conception 22,1 6.8conception 22,2 6.7

VERSATILITE

Annexe 5 : Outils d'aide à la décision : Visualisation des différents indicateurs pour chaque conception

PONDERATION

4

1.6

2.2

1

Versatilité

10

8.8

8.8

6.4

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

Versatilité

Energie

CO2

Maintenance / ExploitationFinances / Construction

Finances / Fonctionnement

Utilisabilité

Annexe 6 : Graphique en rosace des résultats de chaque conception

Conception standard

Conception référence

Conception 9.1

Conception 9

Conception 11.1

Conception 20

Conception 22.1

Conception 22.2

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ER2I ACCUEIL ACTION MEMBRES TELECHARGEMENT

- Quel itinéraire vous a conduit à rejoindre ER2I ?

Thomas FAURE : J’ai été diplômé en 2009 d’un Master 2 en Génie des

Systèmes Industriels, avec une spécialité thermique et énergétique à

l’Université de Grenoble. Puis, j’ai rejoint la société Faure INGENIERIE

dans laquelle je travaillais déjà en parallèle de mes études.

Suite à l’éclatement de cette société, le personnel s’est réparti dans

d’autres entreprises. Or, le nouveau Directeur Général d’ER2I qui était

l’ancien directeur du bureau d’étude de Faure INGENIERIE m’a

contacté. En effet, la direction souhaitait mettre en place une rupture

d’innovation. ER2I voulait mettre en place des programmes de

recherche pour développer des outils et progresser sur l’innovation.

J’ai rejoint la société en 2011. A mon arrivée, la rupture d’innovation a

été axée sur les environnements contrôlés énergivores, suite à quoi le

programme Ecolab qui vise à réduire la consommation d’énergie des

laboratoires est né. Nous sommes actuellement 25 au sein de la

société, dont cinq personnes travaillent dans une filiale à Tunis.

- Quels produits et services proposez-vous ?

ER2I a été créée en 2003. A l’origine, la société était spécialisée dans

la charpente métallique. Mais elle s’est progressivement développée.

Aujourd’hui, il s’agit d’une société d’ingénierie de la construction dans

quatre domaines :

- Pharmacie et High-Tech,

- Industrie,

- Ingénierie,

- Montagne.

Plus concrètement, nous réalisons la mise en œuvre de projets de

construction. Nous faisons de la maîtrise d’œuvre, nous sommes

capables de proposer des solutions d’ingénierie et d’étude (réalisation

d’un bâtiment avec parfois la solution finale).

- Quels sont les points forts d’ER2I ?

http://www.ecoenergies-cluster.fr/index.php?id=1170





Notre spécialité se situe plutôt dans les métiers des environnements

contrôlés et économies d’énergie. Mais le gros point fort de notre

société est la jeunesse de l’équipe. En effet, la moyenne d’âge est de

30 ans. Par conséquent, nous sommes très dynamiques. En outre,

l’une des autres forces de la société est le développement d’outils et

de compétences, notre capacité à travailler sur une suite de logiciels

qui permettent de réaliser des simulations d’environnement.

Récemment, nous avons produit l’extension d’usine de la société

pharmaceutique Allergan, ainsi que toutes leurs salles blanches.

- Quels sont vos partenaires, au sein et hors du Cluster ?

ER2I est partenaire de l’IFP Energies Nouvelles sur le programme

Ecolab, un programme financé par la Région. En outre, nous sommes

membres de plusieurs pôles de compétitivité, dont Axelera, Tenerrdis

et Lyonbiopôle. Nous travaillons également avec le CEA. Ces pôles

nous apportent énormément de contacts avec d’autres entreprises, ce

qui nous a permis à plusieurs reprises de remporter des marchés. Ces

partenariats nous apportent également une culture de l’innovation.

Pour les contacter :

ER2I INGENIERIE

S.A.S. au capital de 110 000 €

565 Rue Aristide Bergès

Parc Technologique de Pré Millet

38 330 MONTBONNOT SAINT MARTIN

Tél. : 04-76-98-31-82 GRATUIT 04-76-98-31-82 –

Fax : 04-76-33-97-52 –

E-mail : [email protected] –

PRECOLaB ECODIAG ECODIT

PRECONISATION

Analyse rapide et succincte des

installations client.

Document type de conseils par

thèmes : HVAC, isolation, éclairage,

EnR, subvention, labellisation

PRE‐DIAGNOSTIC

Analyse des installations client

qualitative (visite sur site),

Synthèse détaillée et comparatif

qualitatif des solutions retenues

AUDIT

Analyse détaillée des installations client

qualitative (visite sur site), quantitative

(mesures).

Synthèse détaillée d'une solution

technique choisie avec le client, étude

technique et financière

●

○

○

○

‐ ○ ●

‐ ‐ ●

‐

‐

‐ ○ ●

○ ● ●

○

‐ ○ ●

○ ● ● + mesure GPS

○ ● ●+mesure clinomètre

○ ● ●+mesure boussole

○ ● ●

○ ● ●

○ ● ●

○ ● ●

○ ● ●

○ ● ●+mesure disto

○ ● ●+mesure disto

○

○

○

○

○

○

○ ● ● + comptage in situ

○ ● ●+mesures luxmètre


GAMME DE PRODUITS D'AUDIT ECOLaB

● : Inclus

○ : En op on

●● : Inclus avec niveau de précision supérieur

Préparation des interventions

Examens et descriptionsTypes d'examen ‐ applicable a chacun des 4 examens ci dessous

Formulaires

Lancement

Collecte des documents nécessaires

Prise de contact téléphonique

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

‐

●

●Rencontre des différents interlocuteurs

Réseau chaud et/ou froid, emplacement production, isolant

Action de suivi et livrables

●

●

Formulaire simplifié à remplir par le client

Formulaire détaillé à remplir par l'auditeur : interview téléphone

Commanditaire étude / responsable du personnel

Responsable technique des installations

Maintenance

Plusieurs utilisateurs

Plan du bâtiment

Facture énergies (idéal 3 ans), contrat

Schéma de principe & Fiche technique des installations

PC, masques, DOE/ fiche technique matériau de construction

Relevé GTB / GTC

Plans réseaux

Orientation

Masque

Examen des bâtiments

●

Sol (nature, niveau)

Zone de bruit (proximité route ou autre)

Caractéristiques murs, dalle, plafond (isolation, épaisseur, vide sanitaire/terre‐plein)

Possibilité visite lors du rendu pour action commerciale

Analyse des documents par le client fournis

Visite sur site

Mesures

Altitude

Caractéristiques menuiseries (nature châssis et vitrage, type de volet, couleur et

emplacement des stores, casquette)

Usage (bâtiment, locaux étudiés)

Hauteur (étages étudiés, sous plafond thermique/habitable)

Surface et volume des locaux étudiés (sol, mur, plafond, vitrage, porte en contact avec

l'extérieur ou local non‐chauffé)

Type de production chaud/froid (caractéristiques ou référence produit fabricant), puissance,

type d'énergie, COP/rendement, certification

Caractéristiques appoint/bruleur

Examen et description des installations techniques CVC et électricité

Présence photovoltaïque (type, orientation, surface)

CTA (type, caractéristiques, mode de génération, fonctionnement permanent/ ou non)

Type d'unités intérieures, type d'émetteurs

Puissance ventilateur CTA (mode de fonctionnement)

Eclairage (W/m²) (type et nombre de luminaire)

Puissance auxiliaire (pompe, circulateur, ventilateur…)

ANNEXE 9 : Montage détaillé de la gamme de produit d’Audit Energétique Spécialisé : AES type ECOLaB

○ ● ●●

○ ● ●●

○ ● ●● + mesure sonde de T°C

○ ● ●

○ ● ●+mesures de débits


‐ ● ● + comptage in situ

‐ ○ ●

‐

●

‐

●

●

● ‐ ‐

‐ ● ●●

● ‐ ‐

‐ ● ●●

‐ ● ●●

‐ ○ ●

‐ ○ ●

● ‐ ‐

‐ ● ‐

‐ ○ ●

● ‐ ‐

‐ ● ‐

‐ ○ ●

‐ ● ●●

● ‐ ‐

‐ ● ‐

‐ ‐ ●

○ ○ ○

○

○ ○

○ ○

○

Après l'audit

Examen de l'exploitation des installations thermiques

Fiabilisation des données

Détermination de l'enveloppe budgétaire travaux

Description des interventions à mettre en œuvre / choix des concepts

Proposition de plusieurs solutions techniques à mettre en œuvre pour réduire la

consommation énergétique

Vérifier la compatibilité des systèmes actuels et des fiches conseils

Etudes de faisabilité des solutions techniques envisagées

Hiérarchisation des solutions techniques

Hiérarchisation des propositions retenues

Calcul des retours sur investissement

Etablissement rapport final

Analyse détaillée des gisements d'économie

Traitement des données

Réalisation du bilan thermique initial

Eléments de rendus

Choix des pistes d'amélioration avec le client

Examen des équipements particuliers

Modélisation du bâtiment

Etude de détails et réalisation des travaux

●

●●

●

Etudes complémentaires spécifiques

Simulation de scenarii, des solutions envisagées

Réalisation d'une STD

Identifier la part consommation électricité Process LABORATOIRE

Calcul spécifique éclairage : Simulation d'éclairement artificiel

Modélisation 3D dans logiciel de simulation thermique dynamique [STD]

Bilan thermique

Production : loi d'eau, Tmin de production, régulation (TOR, modulation puissance)

Emission : programmation horaire ou non, intermittence, chute de T°C, précision de la

régulationRéseaux EC/EF : consigne de T°C (Tcst/Tint/Text), régulation des batteries (débit Constant ?),

régime de T°CLocaux : ouverture ou non des fenêtres, occupation (nombre de personnes, horaire),

détection de présenceAir neuf : mode de gestion, débits / sur‐débits (Freecooling), taux de brassage, fabricant

ventilation/modulation

Identifier la part consommation électricité spécifique BATIMENT

Réalisation Simulation Thermique Dynamique

Répartition de la consommation énergétique par poste

Identification

‐ postes clés (chauffage / climatisation / ventilation / eau chaude sanitaire /éclairage /

Sélection des fiches conseils types

Analyse critique de la situation existante

●●

●●

Etude complémentaire : simulation de mécanique des fluides dynamique type CFD

(température, flux d'air…)

Maîtrise d'œuvre : APS +

Maîtrise d'œuvre : APD / PRO / réalisation / suivi des travaux

Mesures : thermographie / perméabilité / validation des gains

Définition d'une solution technique en accord avec le client pour étude se cette solution

Simulation Thermique Dynamique de la solution envisagée

Valeurs indicatives définies dans les fiches conseils

Plages de consommations énergétiques

Données définies par la Simulation Thermique Dynamique

Comparaison des consommations "avant et après travaux"

Calcul des retours sur investissement à partir du coût travaux, simulation STD, coût

d'exploitation

Document type conseil

Synthèse détaillée + analyse technico‐financière simplifié des solutions retenues

Synthèse détaillée + analyse technico‐financière détaillée des solutions retenues

Audit Process spécifique / Calcul spécifique

Valeurs indicatives définies dans les fiches conseils

Plages budgétaires

Réalisation chiffrage : (précision +/‐ 20%)

Travaux techniquement envisageables

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