présentation powerpoint · propose une bonification de gabarit pour les bâtiments faisant preuve...

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Atelier 1

De la RT 2012 à la RE 2020

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

En route vers la RE 2018 et les nouveaux labels

Nathalie TCHANG

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les réglementations thermiques applicables actuellement

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Champs d’application

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Etat des lieux des labels de performance énergétique des bâtiments

Effinergie +

BEPOS Effinergie

Passivhaus

MinergieP

4 grands labels sont disponibles sur la performance énergétique des bâtiments

1 2 3 4

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Etat des lieux des certifications environnementales

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les nouveaux labels

-Label bâtiments biosourcés

-Label Well

-Label BBCA

-Label Biodiversity

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

En route vers 2020

Europe Directive Performance Energétique des Bâtiments (2010/31/UE)

Donne une définition du nZEB (art.1)

• « Un bâtiment qui a des performances très élevées […]. La quantité quasi nulle ou très basse d’énergie requise devrait être couverte dans une très large mesure par de l’énergie produite à partir de sources renouvelables, notamment l’énergie produite à partir de sources renouvelables sur place ou à proximité »

Mentionne 2 échéances clés pour la construction de nZEB (art.9)

• Après 2018 pour les bâtiments publics : « Les États membres veillent à ce qu’après le 31

décembre 2018, les nouveaux bâtiments occupés et possédés par les autorités publiques soient à consommation d’énergie quasi nulle. »

• D’ici à fin 2020 pour tous les bâtiments : « Les États membres veillent à ce que d’ici au 31

décembre 2020, tous les nouveaux bâtiments soient à consommation d’énergie quasi nulle »

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

France Loi Grenelle I (août 2009)

Introduit un objectif de bâtiment à énergie positive pour la fin 2020 (art. 4)

• « Tous les constructions neuves faisant l’objet d’une demande de permis de construire à compter de la fin 2020, présentent sauf exception, une consommation d’énergie primaire inférieure à la quantité d’énergie renouvelable produite dans ces constructions, notamment le bois énergie »

En route vers 2020

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

France Loi de Transition Energétique (septembre 2015)

Introduit la notion d’énergie positive et de haute performance environnementale pour les bâtiments publics

« Toutes les nouvelles constructions sous maîtrise d’ouvrage de l’État, de ses établissements publics ou des collectivités territoriales font preuve d’exemplarité énergétique et environnementale et sont, chaque fois que possible, à énergie positive et à haute performance environnementale »

Impose de définir l’exemplarité énergétique et environnementale et les bâtiments à énergie positive

« Un décret en Conseil d’État définit les exigences auxquelles doit satisfaire un bâtiment à énergie positive, d’une part, et un bâtiment à haute performance environnementale, d’autre part. »

Propose une bonification de gabarit pour les bâtiments faisant preuve d’exemplarité énergétique ou environnementale ou qui sont à énergie positive

En route vers 2020

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

En route vers 2020

France Loi de Transition Energétique (septembre 2015)

Avance à 2018 la prise en compte des GES dans la performance énergétique au périmètre du cycle de vie du bâtiment

« Un décret en Conseil d'Etat détermine, à partir de 2018, pour les constructions nouvelles, le niveau d'émissions de gaz à effet de serre pris en considération dans la définition de leur performance énergétique et une méthode de calcul de ces émissions sur l'ensemble du cycle de vie du bâtiment, adaptée à ces constructions nouvelles »

France Code de la construction (modifié par la Loi Grenelle II)

Introduit l’obligation d’exigences multi critères sur l’ensemble du cycle de vie

« Un décret en Conseil d'Etat détermine : pour les constructions nouvelles, en fonction des différentes catégories de bâtiments, leurs caractéristiques et leur performance énergétiques et environnementales, notamment au regard des émissions de gaz à effet de serre, de la consommation d'eau ainsi que de la production de déchets liées à leur édification, leur entretien, leur réhabilitation et leur démolition (…) »

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

En route vers 2020

1

A court terme

Textes réglementaires définissant l’exemplarité

énergétique, l’exemplarité environnementale et le BEPOS

2

A moyen terme

Réglementation sur le cycle de vie sur les consommations

d’énergie, les émissions de GES et le BEPOS

RE2018

2

A plus long terme

Evaluation multi-critères (énergie, GES, eau, déchets, etc…) des performances des

bâtiments sur leur cycle de vie

Un plan d’actions en 3 temps

Label Bonus de constructibilité Exemplarité des bâtiments

publics

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Bonus constructibilité

Extrait de la Loi de Transition Energétique relatif au bonus constructibilité :

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Pour résumer :

L’article 8 de la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte.

Le décret et l’arrêté détaillent les conditions pour bénéficier du bonus de constructibilité. Les constructions doivent faire preuve : - d’exemplarité énergétique, - ou d’exemplarité environnementale, - ou être à énergie positive.

15

Bonus constructibilité

Trois cas où un dépassement des règles de constructibilité est possible.

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Exemplarité des bâtiments publics

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les enjeux autour de la prochaine réglementation

• Les consommations des usages RT dans le

neuf sont équivalentes à celles des usages

«mobiliers »et de l’énergie grise

Energie

grise Usages RT

Usages

« mobiliers »

Un poids équivalent entre les usages RT, les usages mobiliers et l’énergie grise dans

les bâtiments neufs …

…qui poussent les pouvoirs publics à élargir l’analyse à d’autres postes et

d’autres indicateurs sur le cycle de vie

Vers une évaluation multi critères des performances d’un bâtiment sur l’ensemble de son cycle de vie Nécessité de disposer des FDES pour l’enveloppe et des PEP pour les systèmes

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

+ +

Label

Référentiel « énergie - carbone »

Observatoire

Evaluer sur une même base

Valoriser les projets pilotes

Capitaliser et accompagner les acteurs

www.batiment-energiecarbone.fr/experimentatio

n/fonctionnement/

Expérimenter pour co-construire la réglementation

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les grands principes

4 niveaux ENERGIE : • ENERGIE 1 • ENERGIE 2 • ENERGIE 3 • ENERGIE 4

2 niveaux CARBONE : • CARBONE 1 • CARBONE 2

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les combinaisons de niveaux

Socle ENERGIE –CARBONE préfigurant la future RE2018

Niveaux de l’expérimentation E+C-

A

mél

iora

tio

ns

ENER

GIE

et

CA

BR

ON

E

ENERGIE 1 ENERGIE 2 ENERGIE 3 ENERGIE 4

CARBONE 1 CARBONE 2

ENERGIE 2 Ou ENERGIE 1 ?

CARBONE 1 ?

Bâtiments publics exemplaires ENERGIE 3 CARBONE 1

Bonus de COS RT2012 – 20% (-40% BUR) OU ENERGIE 3

Carbone 2 + 2 autres critères

OU

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Energie

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Principes « ENERGIE »

Respect de la RT2012 : • Cep < Cepmax • Bbio < Bbiomax • Tic < Ticref • Garde-fous

Exigence complémentaire : Bilan BEPOS • Bilan global énergie • Énergie primaire • Tous usages

Indicateurs complémentaires • Consommations en énergie primaire non renouvelables • Production d’électricité exportée • Taux de recours aux énergies renouvelables et de récupération • Indicateur de confort d’été (DIES)

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

L’indicateur BEPOS

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

ON AFFECTE A CHAQUE CONSOMMATION ET PRODUCTION POUR CHAQUE VECTEUR ENERGETIQUE UN FACTEUR DE CONVERSION

On calcul la somme pour les consommations (Cepnr) et la production

d’énergie renouvelable ou de récupération exportée Pep,rex

Cep,nr = ∑ i (Cef,i *fp,nr,i )

Vecteur

énergétique

Fp,π

Électricité du

réseau national

2.58π

Gaz, produits

pétroliers

1π

Chaleur et froid

d’un réseau local

1-taux-ENRπ

Biomasse 0π

Pour les productions d’origine renouvelable ou de récupération : Pep,rex = ∑ i Pef,rex,j * 1

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Méthode de calcul PV

Pour la production d’électricité, déduite des consommations : X 2,58 la part « autoconsommable » X1 la part « exportée » (dérogation à 2.58 pour les 10 premier kWh/m² des niveaux Energie 3 et Energie 4)

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les niveaux de performance

« Énergie »

Énergie 1

Sobriété et Efficacité énergétique et/ou recours aux ENR notamment la chaleur renouvelable Résidentiel entre -5% et 10% de réduction des consommations NR par rapport à la RT 2012 Bureau entre -15% et 30% de réduction

Énergie 2 Énergie 3 Énergie 4

Sobriété et Efficacité énergétique et recours aux ENR pour les besoins du bâtiment Résidentiel 20% de réduction des consommations et recours à 20 kWh/m².an aux ENR Bureau 40% de réduction des consommations et recours à 40 kWh/m².an aux ENR

Bâtiment producteur Production ENR équivalente aux consommations NR sur tous les usages du bâtiment

Le bonus de constructibilité sera octroyé sur la base des niveaux 3 et 4

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les seuils proposés

Bilan max Maison individuelle Immeuble collectif Bureaux Autres bâtiments

ENERGIE 1 50*0.95 + AU 55 + AU

(~57.5*0.95)

50*0,85 + AU 50*0,9 + AU

ENERGIE 2 50*0,9 + AU 50 + AU

(~57.5*0.85)

50*0,7 + AU 50*0,8 + AU

ENERGIE 3 50*0,8 + AU - 20 50*0,8 + AU - 20 50*0,6 + AU - 40 50*0,8 + AU - 20

ENERGIE 4 0 0 0 0

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

28

Le volet énergétique – Le Bilan Bepos

Cas d’un immeuble collectif en zone H2c – base 57,5

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Impact des niveaux ENERGIE selon la nature de l’énergie utilisée sur la performance thermique du bâti en Immeuble collectif

Energie Gaz individuel Gaz collectif+ solaire

Bois Effet joule + CET

RCU vertueux > 50% ENR

Energie 1 (niv 50)

Enveloppe + Enveloppe + Enveloppe - Enveloppe ++ & Nécessite PV

2,7m²/lgt

Enveloppe -

Energie 2 (niv 50)

Enveloppe + Enveloppe + Enveloppe - Enveloppe ++ & Nécessite PV

3,5m²/lgt

Enveloppe -

Energie 3 Enveloppe ++ & Nécessite PV

2,3m²/lgt

Enveloppe ++ & Nécessite PV

2m²/lgt

Enveloppe - Enveloppe + & PV

Energie 4 Enveloppe - & PV

Enveloppe ++ & PV

très facile sous condition Impossible Enveloppe - :

Bbiomax Enveloppe + :

Bbiomax - 20% Enveloppe + : Bbiomax

- 40%

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Carbone

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Principes GES

Calcul ACV multicritère du bâtiment selon référentiel

Tous les indicateurs sont calculés et capitalisés

Les exigences portent uniquement sur l’indicateur GES

Durée de vie du bâtiment : 50ans

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Contributeurs aux impacts environnementaux

•« Produits de construction et équipement » : prend en compte

l’ensemble des composants du bâtiments de sa parcelle

•« consommation d’énergie » : couvre tous les usages de

l’énergie dans le bâtiment

•« consommation et rejets d’eau » : couvre tous les usages de

l’eau à l’échelle du bâtiment et de sa parcelle

•« chantier » : couvre les consommations d’énergie du chantier,

les consommations et rejets d’eau du chantier, l’évacuation et le

traitement des déchets de terrassement

Exigences

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Principes de calcul des impacts environnementaux

Calcul des impacts environnementaux d’un produit de construction ou d’un équipement

Durée d’étude ( 50 ans ) Durée de vie ( 25 ans )

33

Quantité Impact

du produit

Taux de renouvellement

2 FDES

Fenêtre PVC

18 m²

Impact env.

Impacts des

fenêtres PVC

Indicateur d’impact m²

Potentiel de réchauffement climatique 54.6 kg eq CO2

Utilisation totale d’énergie non

renouvelable

1600 MJ

Déchets non dangereux éliminés 54.1 kg

Fenêtre PVC

1965.6 kg eq C02

57600 MJ

1947.6 kg

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les déclarations environnementales ACV bâtiment

http://www.pep-ecopassport.org/fr/consulter-les-pep/








JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les niveaux de performance Carbone

« Carbone » Objectifs

Ambition de distinguer un seuil global et un sous-seuil lié aux produits de construction et des équipements

Carbone 1 Carbone 2

Les leviers de réduction de l’empreinte carbone sont à répartir entre les consommations énergétiques et le choix des matériaux Aucun mode constructif ni vecteur énergétique n’est exclu

Ambition renforcée sur le CO2 avec le respect a minima du socle Energie Pour atteindre ce niveau il faudra renforcer le travail de réduction de l’empreinte carbone du bâtiment en améliorant les consommations énergétiques et le choix des matériaux. Le bonus de constructibilité sera octroyé sur la base du niveau 2

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les fourchettes de seuils proposées pour l’expérimentation « CO2 »

GES

kgCO2/m²SDP

Maison individuelle Immeuble collectif Tertiaire

Carbone2

Global - Egesmax

750 - 950 950 - 1150 900 - 1100

Carbone 2

Construction- EgesPCE,max

600 - 700 750 - 850 900 - 1000

Carbone 1

Global - Egesmax

1200 - 1400 1450 - 1650 1400 - 1600

Carbone 1

Construction- EgesPCE,max

650 - 750 800 - 900 1000 - 1100

Des modulations de ces seuils sont prévues en fonction du nb de places de parking et de la zone climatique pour le niveau global

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les niveaux « Carbone » illustrés sur un immeuble collectif

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Le niveau carbone PCE et les systèmes constructifs

23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23

114 95 82 114 114 114 114 114 114 114 114 114

174

150 130

158 172 179 177 169

237

157

95 101

7

9

7

7 7 9 7 7

11

7

11 9

22

22

22

22 22 21 22 22

19

21

30 31

63

63

67

66 67 63 63 63

63

76

63 63

66

66

66

63 66 66 66 66

66

66

66 66

76

76

76

76 76 76 76 76

76

76

76 76

32

32

32

32 32 32 32 32

32

32

32 32

46

46

46

46 46 46 46 46

46

46

46 46

6

6

6

6 6 6 6 6

6

6

6 6

44

44

44

44 44 44 44 44

44

44

44 44

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

12. Appareils élévateurs

11. Réseaux de communication (courant faible)

10. Réseaux d’énergie (courant fort)

9. Plomberie-sanitaire

8. CVC (Chauffage – Ventilation – Refroidissement - eau chaude sanitaire)

7. Revêtements des sols, murs et plafonds - Chape -Peintures - Produits de décoration

6. Façades et menuiseries extérieures

5. Cloisonnement - Doublage - Plafonds suspendus -Menuiseries intérieures

4. Couverture – Etanchéité - Charpente - Zinguerie

3. Superstructure - Maçonnerie

2. Fondations et infrastructures

1.VRD

Eges PCE max 1

Eges PCE max 2

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Niveaux d’isolation

étudiés

1er niveau (1990)

2e niveau ( 2005)

3e niveau (2012)

4e niveau (BBC)

Meilleur niveau

(effinergie+)

Murs R=2 R=3 R=4 R=5 R=6

Plancher bas R=2 R=3 R=4 R=5 R=6

Toiture terrasse

R=5 R=6 R=7 R=8 R=9

Fenêtres Double vitrage Uw=1,4

Double vitrage Uw=1,4



Triple vitrage au

nord Uw=1,1

Les niveaux carbone et l’augmentation du niveau d’isolation

Etude réalisée pour :

•L’augmentation du niveau de performance de l’enveloppe d’un bâtiment de logements collectifs a un faible impact sur le poste PCE mais un gain considérable sur les 50 années d’exploitation quelle que soit la zone climatique et quelle que soit l’énergie.

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les niveaux carbone en secteur tertiaire

La répartition PCE est très différente par rapport à celle des logements : •Impact important des fluides frigorigènes •Lots fondations et superstructure minoritaire •Lots techniques très impactants (valeurs forfaitaires)

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Montée en compétences sur l’ACV en fonction des besoins de chacun

(maître d’ouvrage, maître d’œuvre, concepteur, éditeurs de logiciels, etc.) Appui technico-économique et apprentissage des acteurs via des

communautés locales d’expérimentation Accompagnement technique des maître d’ouvrage pour la remontée des

données dans l’observatoire Soutien financier des maîtres d’ouvrage (aide au financement des ACV) Incitation à la réalisation de FDES/PEP par les industriels (condition de

qualité et de représentativité des ACV-Bâtiments)

L’expérimentation

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

www.batiment-energiecarbone.fr

Bonne expérimentation!

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Bilans énergétiques, environnementaux des bâtiments de LOGEMENTS

Christian CARDONNEL

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

AUJOURD’HUI

Tout concourt à des solutions efficientes de confort,

à faible impact environnemental et au développement durable.

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Fioul 274 g

CO2/kWh

1950 1900 2000 2050

Importance de la consommation d’énergie primaire pour le chauffage & ECS dans le résidentiel

Co

nso

mm

atio

n d

’én

erg

ie t

ota

le Charbon

500 g CO2/kWh

Gaz 234 g

CO2/kWh

EnR & Gaz Energies Fatales

Biomasse, Solaire, Nouveaux Concepts

0 - 100 g CO2/kWh

Électricité 0 à 800 g CO2/kWh

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Quelques indicateurs par kWh

Énergie kWh ep CO2

g/kWh

DRA

g/kWh

c€

TTC/kW

h

Fioul 1.00 274 0.00 8-10

Électrique Usage

courant 2.58 84 0.06 12-15

Électrique Chauffage 2.58 180 0.05 9-12

Gaz Propane 1.00 250 0.00 10-12

Gaz Naturel 1.00 234 0.00 6-8

Bois 1.00 18 0.00 4-5

Solaire Thermique /

PV

1 ou

2.58 0

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Typologie & Usages du Bâtiment

Enveloppe Isolation & Inertie

Ventilation Q A I

Gestion des Apports Internes & Solaires

Les Besoins BBio & BECS

Les Systèmes & Energies

Site – Climat & Ressources

La Synthèse

Méthode CUBE

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Focus sur l’énergie consommée

dans le bâtiment résidentiel • Les déperditions par les parois opaques, les baies vitrées et

la ventilation

• Les apports internes et solaires récupérés

• Le besoin de chauffage

• Le besoin Eau Chaude Sanitaire

• Les pertes des systèmes

• La génération de chaleur

• Les auxiliaires électriques et autres usages

• Le bilan global

• Les EnR « passives » et « actives »

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Étapes du bilan énergétique

kWh/m².an

Les étapes du bilan énergétique

Co

nso

mm

atio

n C

ep

Les étapes de calcul

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017


kWh/m².an

Les étapes du bilan énergétique

Le bilan va être estimé par étapes : Les déperditions et le besoin de chauffage Le besoin ECS Les pertes des systèmes et de la génération L’éclairage et les auxiliaires électriques Les usages domestiques (à voir !) Bilan global annuel s’exprime soit : En énergie (kWh/m².an), En coût (€/m².an) En environnement rejet de CO2 (kg/m².an) Réduire la consommation conduit à améliorer l’isolation thermique, optimiser son confort, améliorer la performance des équipements et intégrer des EnR

Co

nso

mm

atio

n C

ep

Les étapes de calcul

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Le climat extérieur …..

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Le confort souhaité par les usagers

• La température ambiante :

– En hiver,

– Mi-saison,

– L’été

• La Qualité de l’Air Intérieur

• Les besoins en EFS et ECS

• Niveau sonore et lumineux ambiant

• …..

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Parois Opaques


kWh/m².an

Déperditions par les parois opaques

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Parois Opaques


kWh/m².an

Déperditions par les baies vitrées

Baies Vitrées

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Parois Opaques


kWh/m².an

Déperditions par la ventilation

Baies Vitrées

Ventilation

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Parois Opaques


kWh/m².an

Déperditions au global

3 grands postes en W/K : Les Parois Opaques Les Baies Vitrées La Ventilation et l’Air Neuf

Baies Vitrées

Ventilation

Dép

erd

itio

ns

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Le BBio Bilan global de confort d’une zone

Modèle de calcul au pas horaire

Ei (W)

e °C

Hes

V vent (m/s)

Insufflation Extraction

Q 4Pa +

HR %

internesApports

solairesApports

m

s

Qv Inf -

Plancher chauffant / rafraîchissant

i

Hei

Hem

DOUBLE FLUX

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

i

s

m

ei

es

em

Cm

Air neuf

Baies

OpaquesParois

Hei

Hes

Hem

His

Hms

Ai + As

Emetteur

P (W)

P rayonnante

P Convec

ti v

e

Ai + As

op OU

Modèle RC de la méthode ThBCE

Approche du bilan et équilibre thermique

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Bilan déperditions / apports gratuits

Plus de 50 % des déperditions sont compensées par les apports gratuits

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Parois Opaques


kWh/m².an

Les apports internes et solaires récupérés

Les apports internes et solaires des baies vitrées Ces apports sont récupérés et compensent activement les déperditions. La récupération dépend de l’inertie thermique de la Construction et du système de régulation. Besoin Chauffage = Déperditions – Apports récupérés

Baies Vitrées

Ventilation - Apports Internes

- Apports Solaires

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Parois Opaques


kWh/m².an

Le besoin de chauffage

Le besoin de chauffage dépend : Du niveau de confort souhaité et rigueur du climat Du niveau d’isolation thermique Des apports internes et solaires récupérés En améliorant l’isolation on réduit le besoin

Baies Vitrées


- Apports Solaires

Besoin chauffage

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Parois Opaques


kWh/m².an

Le besoin d’Eau Chaude Sanitaire

Le besoin devient essentiel 40 à 60 litres par jour et occupants d’ECS à 40°C 85 % pour un usage corporel

Baies Vitrées


- Apports Solaires

Besoin chauffage

Besoin ECS

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Conversion

Emission

Besoin Chaleur

Distribution Stockage Génération

Combustible Electricité

Electricité Auxiliaires

Pertes récupérables

ENERGIE PRIMAIRE

Rejet de CO2

Principe de calcul système Ch & ECS Du besoin à la consommation

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Parois Opaques


kWh/m².an

Les pertes des systèmes

Les besoins de chauffage et ECS s’additionnent Il faut y ajouter les pertes des systèmes : émission et gestion de la chaleur et ECS pertes de distribution pertes du stockage

Baies Vitrées


- Apports Solaires

Besoin chauffage

Besoin ECS

Pertes Systèmes

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Parois Opaques


kWh/m².an

Les pertes de la génération de chaleur

Le bilan global, intégration des pertes de la génération Apport éventuel d’EnR : Solaire/PAC/Biomasse ….

Baies Vitrées


- Apports Solaires

Besoin chauffage

Besoin ECS

Pertes Systèmes

+/- Pertes Génération

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Parois Opaques


kWh/m².an

La consommation d’énergie chauffage & ECS

Le bilan global, intégration des pertes de génération Consommation d’énergie finale ou d'énergie fossile Apport éventuel d’EnR : Solaire/PAC/Biomasse ….

Baies Vitrées


- Apports Solaires

Besoin chauffage

Besoin ECS

Pertes Systèmes


Co

nso

mm

atio

n C

h &

EC

S

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Parois Opaques


kWh/m².an

L’éclairage, les auxiliaires électriques

Les différentes consommations sont des kWh électriques x 2.58

Baies Vitrées


- Apports Solaires

Besoin chauffage

Besoin ECS

Pertes Systèmes


Co

nso

mm

atio

n C

h &

EC

S

Eclairage & Aux. Elec.

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Baies Vitrées

Parois Opaques


- Apports Solaires

Besoin ECS

Besoin chauffage

Pertes Systèmes


Co

nso

mm

atio

n C

h &

EC

S

Eclairage & Aux. Elec.

Co

nso

mm

atio

n C

ep


kWh/m².an

La synthèse du bilan énergétique

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Réduire la consommation d’énergie

• Réduire les besoins : – Chauffage : isolation thermique et ventilation, contrôler plus précis

du niveau de confort

– Eau Chaude Sanitaire

– Eclairage et autres usages

• Améliorer les systèmes et/ou la génération

• Intégrer des EnR

• Changer de source d’énergie

• Commissionner les équipements

• La méthode à rebrousse-poil (on part de l’état initial pour aboutir à un niveau souhaité)

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

L’efficience ?

Optimiser les moyens mis en œuvre pour obtenir le meilleur résultat possible

Résultats

Moyens

Je suis Efficient

Je suis Performant

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Pertinence & Efficience

Cep

Coût Pertinence

Plus le rapport est faible, mieux c’est, C’est l’EFFICIENCE

Plus le rapport est FORT, moins c’est, Il faut mieux EVITER

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Pertinence Économique

des solutions & investissements

Solution A B delta

Investissement

€ HT/m² 30 60 B-A

30 Cep

kWhep/m².an 60 40 A–B

20 Pertinence Économique

€ HT/(kWhep/an) 1.5

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Calcul de la pertinence

d’une solution énergétique

Chauffe eau solaire + gaz condensation en remplacement chaudière vétuste

Initial Futur Delta %

Investissement € 0 6500 6500

Energie consommée kWh/an 20000 12500 7500 38% 0.87 €/kWh/an

Energie primaire kWhep /an 20000 12500 7500 38% 0.87 €/kWhep/an

CO2 rejeté kg CO2/an 4680 2925 1755 38% 3.70 €/kg CO2/an

Coût exploitation €/an 2400 1500 900 38% 7.22 €/€/an

EtatPertinence

Autres exemples à venir en énergie, environnement, économie A faire par ChC dans le résidentiel neuf et existant

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Exemple de bilan RT 2012

Résidentiel collectif zone H2b Gaz Naturel Collectif

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017


Résidentiel collectif zone H2b Gaz Naturel + ECS Solaire

12.5 B Ch 14.1 14.1

28.2 28.2

Cep

Ob

t 38

.4

Ce

p M

ax 5

7.5

EnR BBio 26.4

10.5

15.0

A Sol. 11.4Pert. Ch 5.5

B ECS 18.4

EnR.15

0

10.2

0.0

19.1

EnR Sys. 15A Int. 12.5

Pert. ECS 3.6 E. Nat.2.5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Bil

an e

n k

Wh

/m².

an

Déperditions BBio et TiC Chauffage + ECS + Aux & Ecl - PV = Cep

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017


Résidentiel collectif zone H2b PAC Air-Eau Collective

12.5 B Ch 14.1 14.1 15.5 15.5

Cep

Ob

t 50

.2

Ce

p M

ax 5

7.5

EnR BBio 26.4

10.5

15.0


B ECS 18.4EnR.27 24.5

10.2

0.07.3

EnR Sys. 27

A Int. 12.5

Pert. ECS 3.6

E. Nat.2.5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Bil

an e

n k

Wh

/m².

an


JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017


Résidentiel collectif zone H2b PAC Air-Eau Col. + PV

12.5 B Ch 14.1 14.1 15.5 15.5 Cep

Ob

t 40

.2

Ce

p M

ax 5

7.5

EnR BBio 26.4

10.5

15.0


B ECS 18.4EnR.27 24.5

10.2 10.017.3

EnR Sys. 37

A Int. 12.5

Pert. ECS 3.6

E. Nat.2.5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Bil

an e

n k

Wh

/m².

an


JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017


Rés. Collectif zone H2b Biomasse + Gaz (appoint)

12.5 B Ch 14.1 14.110.2 10.2

Cep

Ob

t 52

.4

Ce

p M

ax 7

4.8

EnR BBio 26.4

10.5

15.0


B ECS 18.4EnR.32 32.0

10.2

0.0

22.4

EnR Sys. 32

A Int. 12.5

Pert. ECS 3.6

E. Nat.2.5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Bil

an e

n k

Wh

/m².

an


JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Economies d’énergie et financière

trouver le bon équilibre

• Ne pas oublier les redevances et l’entretien-maintenance des équipements

• L’économie financière n’est pas proportionnelle à l’économie d’énergie.

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Vers la RE 2020

• Réglementation Efficiente : optimiser les moyens

pour obtenir le meilleur résultat possible

• Réglementation Energie : Energie primaire et

intégration des EnR et fatales, analyse et suivi du confort et de la performance : garantie de résultat

• Réglementation Environnementale : Energie

Grise et CO2 à la construction et durant la vie du bâtiment, les matériaux, analyse du Cycle de Vie , ACV

• Réglementation Economie : pertinence

économique

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Un travail d’équipe indispensable

Maitrise d’œuvre et ingénierie =

Conception et Conseils Produits Industriels + Entreprises =

Construction de Qualité Mise au point et en mains, réglages, entretien … =

Commissionnement ou Econfort® Usagers plus vertueux et plus sobres en confort =

Comportement Citoyen

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Bilans énergétiques, environnementaux des bâtiments TERTIAIRES

Nathalie TCHANG

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Evolutions des consommations dans un immeuble de bureaux

86

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Paroi vitrée : trouver le meilleur équilibre

87

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Catégorie CE2 : local muni d’un système de refroidissement et :

Les autres locaux sont de catégorie CE1

Tableau valable pour une altitude < 400 m

Bâtiments : catégorie CE1 / CE2

Maîtriser le développement de la climatisation

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

bureaux H1 non climatisé

Bch

Bfr

Becl

bureaux H3 climatisé

Bch

Bfr

Becl

Approche du Bbio

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

RT & conception

90

Ne surtout pas utiliser la RT comme outil de conception car : - RT = calcul conventionnel (climat ; T° consigne ; horaires d’occupation ; apports internes …) - RT ne concerne qu’une petite part des consommations énergétiques surtout dans les bâtiments tertiaires

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Influence de la surface et de l’orientation des vitrages

En bureaux zone H1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

25% 50% 75% 100%

Bes

oin

s d

e ch

auff

age

et

en r

efr

oid

isse

men

t (kW

h/m

².an

)

Vitrage (% de murs)

Besoins totales en chauffage et en refroidissement en fonction du pourcentage de surface vitrée selon l'orientation

Equirépartie

N/E

S/O

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Choix en amont seulement choix sur le bâti ?

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

25% 50% 75% 100%

Co

nso

mm

atio

n d

'én

ergi

e p

rim

aire

(kW

he

p/m

².an

)

Taux de vitrage (%)

Répartition de la consommation en fonction du taux de vitrage en zone H1 avec production de chaud/froid PAC +

VCV

Caux

Cvent

Cecl

Cref

Cch

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Choix en amont seulement choix sur le bâti ?

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

25% 50% 75% 100%

Co

nso

mm

atio

n d

'én

ergi

e p

rim

aire

(kW

he

p/m

².an

)

Taux de vitrage (%)

Répartition de la consommation en fonction du taux de vitrage en zone H3 avec production de chaud/froid PAC +

VCV

Caux

Cvent

Cecl

Cref

Cch

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Puissance & consommations

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 000

1 100

1 200

1 300

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700

No

mb

re d

'he

ure

s

Puissance chaud appelée en kW

Occurence de puissances appelées pour le chauffage

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Rafraichissement actif ou passif ?

Réduction des apports et : •Free-cooling

•Night-cooling

•Géo-cooling

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Quel que soit le degré de précision voulu, les actions suivantes sont indispensables: . Vérifier le débit d’air à chaque bouche de soufflage /extraction: Équilibrage de l’installation Nombre potentiellement important de bouches sous-ventilées! A contrario, +10% de débit entraîne +30% de consommation des ventilateurs des CTA

. Vérifier les horaires de programmation de chacune des CTA . Equilibrage des réseaux hydrauliques: débits et températures (lois d’eau, retours, …) . Niveau de calorifuge des réseaux (ECS et chauffage), y compris vannes, robinets, échangeurs… . Si comptage, retour effectif de l’information à la centrale d’acquisition prévue (y compris emplacement correct des sondes de température) . Temporisation des systèmes d’éclairage (sous détection de présence notamment) . Formation de l’exploitant par les entreprises

Commissionnement des installations techniques

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

L’importance de l’usager

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les usages « RT » calculés en STD

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

Chauffage Climatisation Eclairage Ventilation Auxiliaires ECS Total ProductionEnR

Bilan des consommations énergétiques « base » (kWhef/m²)

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

La maitrise des autres usages

Bilan des consommations énergétiques « autres usages » (kWhef/m²)

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les enjeux environnementaux

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Maintien de la performance Quels outils utiliser ?

Christian CARDONNEL

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Un travail d’équipe indispensable

Maitrise d’œuvre et ingénierie =

Conception et Conseils Produits Industriels + Entreprises =

Construction de Qualité Mise au point et en mains, réglages, entretien … =

Commissionnement ou Econfort® Usagers plus vertueux et plus sobres en confort =

Comportement Citoyen

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les points impactant le bilan énergétique et économique :

Le bilan initial des besoins et des consommations

Les défauts de réalisation des travaux

Les aléas climatiques (température et soleil)

Le comportement confort des usagers

Le commissionnement, la maintenance et le suivi des équipements mal réalisés

L’évolution du tarif des énergies et ressources

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Les énergies renouvelables du bâtiment

• Les apports internes (occupants, usages domestiques, éclairage, …) 3 à 10 W/m², environ 15 à 20 kWh/m².an

• Les baies vitrées, apports solaires et de lumière naturelle de 15 à 30 kWh/m².an

• L’air extrait de la ventilation 15 à 25 kWh/m².an

• Les eaux grises 10 à 20 kWh/m².an

• La biomasse

• L’énergie solaire des capteurs solaires thermiques, PV et hybrides de 300 à 600 kWh/m².an

• L’air extérieur, nappe phréatique, PAC ….

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017


Résidentiel collectif zone H2b Gaz Naturel Collectif

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017


Résidentiel collectif zone H2b PAC Air-Eau Col. + PV

12.5 B Ch 14.1 14.1 15.5 15.5 Cep

Ob

t 40

.2

Ce

p M

ax 5

7.5

EnR BBio 26.4

10.5

15.0


B ECS 18.4EnR.27 24.5

10.2 10.017.3

EnR Sys. 37

A Int. 12.5

Pert. ECS 3.6

E. Nat.2.5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Bil

an e

n k

Wh

/m².

an


JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017


Rés. Collectif zone H2b Biomasse + Gaz (appoint)

12.5 B Ch 14.1 14.110.2 10.2

Cep

Ob

t 52

.4

Ce

p M

ax 7

4.8

EnR BBio 26.4

10.5

15.0


B ECS 18.4EnR.32 32.0

10.2

0.0

22.4

EnR Sys. 32

A Int. 12.5

Pert. ECS 3.6

E. Nat.2.5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Bil

an e

n k

Wh

/m².

an


JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Parois Opaques Isolation

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Inertie de la structure

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Perméabilité et système de VMC

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Bilan chauffage à rebrousse poil

De l’objectif de consommation aux déperditions

Bilan Chauffage résidentiel Collectif En kWh et kWhep/m².an CARDONNEL Ingénierie

28.0

15.0

20.0 15.0

13.0

12.0

23.0

2.0 1.5 3.0

14.0 8.5

24.0

3.0

31.7

0

10

20

30

40

50

60

70

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Bilan ECS à rebrousse poil

De l’objectif de consommation aux besoins

Efficacité globale du système ECS est relativement faible, attention aux pertes …

Bilan ECS résidentiel Collectif En kWh et kWhep/m².an CARDONNEL Ingénierie

20.0

0.5 1.5

6.5

2.5

14.0

6.5

23.5

0.8

25.6

0

5

10

15

20

25

30

35

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Solution ballon électrique par logement

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Solution solaire collectif appoint gaz

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Solution solaire collectif appoint gaz (hiver)

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Solution solaire collectif appoint gaz (été)

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

Solution SOLAR PUMP

(collectif + PAC + solaire avec appoint électrique)

JC

E L

ILL

E

19 O

CT

OB

RE

2017

présentation powerpoint · propose une bonification de gabarit pour les bâtiments faisant preuve...

Documents