François CATROUX Le 28 avril 2011

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1 François CATROUX Le 28 avril 2011
Étude énergétique du Centre des Archives Nationales de Pierrefitte-sur-Seine François CATROUX Le 28 avril 2011

2 Introduction Idée n°1 Idée n°2 Bla

3 Sommaire Contexte de l’étude 2 3 4

4 Contexte de l’étude

5 2006 Présentation de SPIE 2003 1998 2004 Cession de Spie Batignolles (activité construction) 1982 1846 SCB Société de Construction des Batignolles 1968 1900 Création de la Société Parisienne pour l’industrie des chemins de fer et des tramways électriques qui devient la Société Parisienne pour l’Industrie Electrique SPIE, en 1946

6 Description du Centre des Archives Nationales (CAN)
Ce bâtiment

7 Description du Centre des Archives Nationales (CAN)

8 Légende Bâtiments Satellites Immeuble de Grande Hauteur IGH
Bâtiment Extérieur

9 Description des bâtiments satellites
Dans les satellites on retrouve: Des bureaux Des ateliers de restauration Salle de colloques Salle d’exposition Locaux divers et annexes

10 Description de l’IGH Dans l’IGH on retrouve:
Des magasins (locaux de classement des Archives papier, microfilm, CD, etc.) Salle de lecture

11 Les chiffres de l’affaire
Pour les satellites : Surface totale des 6 bâtiments satellites : 20 000 m² La production de chaud issue du réseau urbain SDCSD de la commune de Saint-Denis pour 2 000 kW (avec l’IGH) La production de froid avec 2 groupes froid pour 1 100 kW La production aéraulique grâce à 16 CTA soit 150 000 m3/h Un total de 270 poutres actives pour traiter l’air des locaux.

12 Les chiffres de l’affaire
Pour l’IGH : Surface totale de l’IGH : 80 000 m² La production de chaud issue du réseau urbain SDCSD de la commune de Saint-Denis pour kW. La production de froid avec 2 groupes froid pour 900 kW La production aéraulique grâce à 12 CTA soit 300 000 m3/h L’air neuf des CTA délivré par une PAC de m3/h Le désenfumage ex: salle de lecture (170 000 m3/h)

13 Les contraintes du projet
Déroulement d’une affaire standard: Bilan thermique Schéma de principe Etude des réseaux Réservations dans la structure béton

14 Les contraintes du projet
Contraintes techniques du projet Contraintes d’études

15 Études réalisées dans les bâtiments satellites

16 Description des bâtiments satellites
Schéma de principe

17 Dimensionnement des poutres actives (PA)

18 Dimensionnement des réseaux
Extrait de la base de donnée issu du CCTP Niveau Bât CTA Associée Réf Désignation du Local Surface en [m²] Hauteur en [m] Volume en [m³] RDC SAT A CTA - 05 B06 Régie d’oeuvre 23,00 2,50 57,5 R+2 SAT B01 Salle accueil scolaire 78,45 196,1 R+5 SAT F CTA - 12 R01 Salle de réunion 40,50 101,3 Base de donnée issu du Bilan Thermique Réf Nombre d'occupants Air Neuf en [m³/h] Apports maxi Bât en [W] Apports maxi Local en [W] Déperditions en [W] B06 2 50 1 050 1 100 960 B01 10 250 4 900 5 800 2 100 R01 20 600 4 200 4 500 520

19 Dimensionnement des réseaux
Calcul des débits aéraulique Calcul des débits hydraulique

20 Comparaison entre des poutres actives et des ventilo-convecteurs (cas particuliers)
Solution initiale (avec des PA) Simulation aéraulique en été Simulation aéraulique en hiver

21 Comparaison entre des poutres actives et des ventilo-convecteurs (cas particuliers)
Solution proposée (avec des VnC) Simulation aéraulique en été Simulation aéraulique en hiver

22 Comparaison entre des poutres actives et des ventilo-convecteurs (cas particuliers)
Schémas explicatifs Solution Ventilo-Convecteurs Solution Poutres Actives

23 Ventilo-convecteurs 4 tubes
Comparaison entre des poutres actives et des ventilo-convecteurs (cas particuliers) Données d’entrée: (rajouter les besoins) Emetteurs Poutres actives 4 tubes Ventilo-convecteurs 4 tubes Nombre d’émetteurs RDC C 30 20 Puissance électrique / émetteurs 0 W 240 W Alimentation aéraulique CTA Débit soufflage CTA (m3/h) 4790 725 Débit EC CTA (m3/h) 1,6 0,3 Débit EG CTA (m3/h) 4,6 0,7 Alimentation hydraulique Eau Chaude (EC) LT SDCSD Débit EC (m3/h) 1,5 ΔT EC (°C) 10 Alimentation hydraulique Eau Glacée (EG) LT Groupes Froid Débit EG (m3/h) 12 14 ΔT EG (°C) 4 6

24 Comparaison entre des poutres actives et des ventilo-convecteurs (cas particuliers)
Apports /déperditions du local – Puissances fournie ex: B06, cabinet médicale

25 Consommation élec (kWh) Ventilo-convecteurs 4 tubes
Comparaison entre des poutres actives et des ventilo-convecteurs (cas particuliers) Consommations totales électriques (kWh/an) Consommation élec (kWh) Poutres actives 4 tubes Ventilo-convecteurs 4 tubes Emetteurs totaux du RDC C 12 000 Ventilateurs CTA 9 250 2 000 Pompe EC CTA 1 750 1 125 Pompe EG CTA 2 500 1 500 Pompe EC émetteurs 2 250 Pompe EG poutres 5 000 5 500 TOTAL consommation 20 500 24 370

26 Études réalisées dans l’IGH

27 Description du bâtiment IGH
Schéma de principe

28 Les magasins d’archives
Locaux de 200m² 221 magasins Conditions à maintenir: Toute l’année Température (°C) Hygrométrie (%) Mini : 16 Maxi : 24 Variation maxi : 0,5°C / jour 2°C / semaine Mini : 40 Maxi : 57 1% / jour 5% / semaine

29 Simulation dynamique des magasins
Prouver: climat peu d’influence sur les magasins. Plusieurs localisations: R+10 - (M07) R+7 - (M01) R+5 - (M10) RDC - (M13) Etude sous traitée à un BE But : Prouver que le climat n’aura que peu d’influence sur la température et l’hygrométrie des magasin.

30 Simulation dynamique des magasins
Méthodologie pour la simulation: Utilisation du logiciel CA-SIS dérivé TRNSYS Scénarios Hypothèses Enveloppe et structure La modélisation But : Prouver que le climat n’aura que peu d’influence sur la température et l’hygrométrie des magasin.

31 Simulation dynamique des magasins
Résultats de l’étude But : Prouver que le climat n’aura que peu d’influence sur la température et l’hygrométrie des magasin.

32 Simulation dynamique des magasins
Résultats de l’étude But : Prouver que le climat n’aura que peu d’influence sur la température et l’hygrométrie des magasin.

33 Simulation dynamique des magasins
Les conditions ne sont pas respectés: 4 h sur l’année en température 36 h sur l’année en hygrométrie But : Prouver que le climat n’aura que peu d’influence sur la température et l’hygrométrie des magasin.

34 Étude de la diffusion d’air des magasins
Technologie prévu au marché: Registre à iris et grille pour conduits circulaires

35 Étude de la diffusion d’air des magasins
Technologie prévu au marché: Simulation aéraulique avec registre à iris

36 Étude de la diffusion d’air des magasins
Solution proposée : Gaine cylindrique à air pulsé

37 Étude de la diffusion d’air des magasins
Ligne isotherme : pour l’induction de l’air pulsé avec l’air ambiant.

38 Étude de la diffusion d’air des magasins
Avantage des gaines d’air pulsés: Réduire le taux de brassage de l’air dans les magasins. Classique Gaines air pulsés Brassage: 3vol/h Air neuf : 0,3 vol/h Brassage: 1,5 vol/h

39 Étude de la diffusion d’air des magasins

40 Régulation des magasins de l’IGH

41 Régulation des magasins de l’IGH
Régulation sur l’ambiance Régulation sur l’air neuf

42 Régulation des magasins de l’IGH

43 Gain de consommation et démarche méthodologique

44 Analyse de la consommation actuelle

45 Autres propositions de réduction énergétique

46 Optimisation du rendement des CTA en période estivale

47 Utilisation d’une roue dessicante pour la déshumidification des magasins

48 Conclusion Idée N°1 Idée n°2 Idée n°3

49 Remerciement