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Stratégie « Basse Energie » pour un bâtiment tertiaire climatisé ?

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Présentation au sujet: "Stratégie « Basse Energie » pour un bâtiment tertiaire climatisé ?"— Transcription de la présentation:

1 Stratégie « Basse Energie » pour un bâtiment tertiaire climatisé ?

2 Réflexion : en isolant nos bâtiments, n'avons-nous pas déplacé le problème de lhiver vers lété ?...

3 Déperditions : Mur de façade : 0,4 W/m²K * 8 m² * (20-0) K + 1,5 W/m²K * 4 m² * (20-0) K = 184 W Toiture : 0,3 W/m²K * 20 m² * (20-0) K = 120 W TOTAL : = 304 W Bilan thermique dhiver : Exemple : bureau pour 2 personnes (4m x 5m x 3m) surface au sol de 20 m², un jour ensoleillé, avec 0°C extérieur : Apports : soleil fen. : 200 W/m² * 4 m² = 800 W 2 ordinateurs : = 260 W Eclairage : = 200 W 2 occupants : = 140 W TOTAL : = 1400 W

4 Réflexion : énergie des bureaux, quel budget ? Investissement HVAC : prix moyen d'installation de 200 /m² contre 50 /m² pour une simple installation de chauffage… Exploitation (Source Kantoor 2000) kWh/ m² x an / m² x an Chauffage (8 c /kWh) –Bâtiments construits avant 1975 : … 140 … …11 … –Bâtiments construits après 1975 : … 80 … … 6 … Electricité (13 c /kWh) –Bâtiments non climatisés : … 70 … … 9 … –Bâtiments climatisés : … 130 … … 17 …

5 Comparons la consommation de deux immeubles de bureaux-type : - un bâtiment de un immeuble récent… Cherchons à exprimer les consommations annuelles des bâtiments en fonction de la température extérieure : Mais …. Consommation = Puissance x Temps Consommation T° extérieure -10° 0°10°20°30°

6 Puissance ? A chaque T° ext. correspond une Puissance de chauffage ou de refroidissement. Exemple pour une paroi :

7 Temps ? ( La T°ext. dépasse 24°C durant 150 h/an, soit 2 % du temps…) A chaque T° ext. correspond un nombre dheures durant lannée. Exemple année moyenne pour Bruxelles :

8 Conclusion : augmentation de la demande de refroidissement … mais surtout pour une T° extérieure comprise entre 15 et 24°C !

9 Refroidissement direct. Conclusion 1 : si lessentiel de la demande énergétique de froid se produit pour une T° extérieure < 24°C,... le bâtiment doit pouvoir sauto-refroidir Stratégie 1 : perméabilité variable de lenveloppe = free-cooling Stratégie 2 : circulation d'eau froide dans les planchers, eau refroidie "de manière naturelle = slab cooling Stratégie 3 : intégration dair frais extérieur dans la climatisation, conçue pour ne donner quun complément frigorifique en période de canicule Refroidissement indirect.

10 Réflexion : quels sont les consommateurs dans un immeuble de bureaux-type ?

11 Une demande de chauffage fortement centrée sur lair neuf ! Décomposons le graphe des consommations :

12 Conclusion 2 : Nécessité de développer une stratégie globale ! Cest la composition architecturale (vitrages), cest léquipement intérieur (bureautique, éclairage, … ), cest le débit dair neuf, … qui créent la demande !

13 Apports solaires par ciel serein en Belgique, en fonction de lorientation. Conception de l'enveloppe ? Lapport principal de chaleur est donné par le soleil… Conclusion 1. Favoriser les vitrages verticaux au Sud

14 Evolution de l'énergie captée par une surface orientée au Sud en fonction de l'inclinaison. Conclusion 2. Eviter les coupoles vitrées horizontales, les toitures vitrées datrium

15 ?

16 Apports internes "light" : bureautique … 130 Watts …… 40 Watts …

17 Réflecteur peint en blanc : rendement 50% Tube nu : rendement 50% Diffuseurs opalin : Rendement 30% Luminaire indirect : rendement 50% Diffuseur en micro-grille rendement = 25 % Apports internes "light" : éclairage Autrefois :

18 Miroir au dessus du tube + ventelles anti-éblouissement : rendement minimum de 76% Aujourdhui, 8 W/m² sont suffisants pour atteindre les 500 lux sur les tables de travail et 300 lux dans lambiance. Aujourdhui :

19 Adieu à léclairage On-Off de papa… Grâce au détecteur de luminosité, la lampe séteint si le soleil est présent. Gestion par détecteur d'éclairage naturel : économie de …40…% sur la première rangée, de …20… % sur la seconde.

20 Exploitation : … 20 … /m² x an Location : … 200 … /m² x an Personnel : (… … /pers x an) / (10 m² /pers) = … … /m² x an Lefficacité énergétique est-elle rentable ? Energie des bureaux : quel budget ?

21 21 Et pourtant certains se plaignent de leur système de climatisation : courant d'air, bruit, air malsain, pouvant entraîner nez bouché, gorge irritée, maux de tête, fatigue,... On parle de « sick building syndrome »…

22 22 Pourquoi ?

23 23 les plaintes semblent proportionnelles à l'impossibilité d'agir sur son environnement pourrait-on évaluer le confort : de pouvoir ouvrir sa fenêtre, de pouvoir fermer sa protection solaire, de pouvoir modifier sa consigne de température, de pouvoir diminuer ou dévier un jet d'air frais,.... pourrait-on évaluer le confort : d'être acteur de son environnement ?

24 24 le type de construction des bâtiments climatisés ne serait-il pas trop "artificiel" ? Locaux borgnes, sans éclairage naturel, sans vision vers l'extérieur,...

25 25 Postes de travail sédentaires, avec un horizon réduit à un écran...

26 26 Locaux sans inertie, Espaces aseptisés,...

27 27 Fenêtres non ouvrantes,...

28 28 C'est esthétique... mais on y vit comment ?

29 Conclusion 3 : la valorisation de l'air frais extérieur sintègre dans une stratégie damélioration de la qualité de vie sur le lieu de travail.

30 En résumé : 1.Isoler ? oui, mais le bâtiment doit pouvoir sauto-refroidir en été. 2.Lénergie est dans tous les postes : doù la nécessité de développer une stratégie globale. 3. Basse énergie et qualité de vie : même combat ! Cest ce que nous détaillerons dans la suite du cours…


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