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1 Objectifs Extension de la méthode de calcul de la Performance Energétique des Bâtiments neufs. Développement des adaptations et des compléments nécessaires.

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1 1 Objectifs Extension de la méthode de calcul de la Performance Energétique des Bâtiments neufs. Développement des adaptations et des compléments nécessaires à la méthode existante pour la prise en compte des destinations de bâtiments non encore visées par les réglementations régionales. Architecture et Climat-UCL-LOCI Gratia Elisabeth Dartevelle Olivier 2011

2 2 Objectifs Tâche 1: Définir précisément les catégories de bâtiments envisagées Tâche 2: Tester et vérifier, voir corriger, les paramètres Tâche 3: Développer un module « eau chaude sanitaire » adapté aux différentes catégories de bâtiments Tâche 4: Définir : une consommation caractéristique annuelle de référence (Energie primaire) pour chaque catégorie de bâtiments le(s) niveau(x) dexigence qui pourrai(en)t être adopté(s) pour chaque Région Tâche 5: Test

3 3 Quatre grands types despaces / de volumes / de bâtiments Résidentiels individuels – PER – EPW. Parties communes Espace reliant plusieurs PER/PEN/bâtiments exceptions Bâtiments utilitaires – PEN. Ces bâtiments utilitaires sont divisés par fonctions. Cest lensemble de locaux qui ne font pas partie de la catégorie « résidentiel individuel » et chauffés pour les besoins de lhomme. Bâtiments/ espaces « exception » Cest lensemble de locaux qui ne font pas partie des 3 catégories précédentes et chauffés pour les besoins de lhomme. Tâche 1 - catégories

4 4 Proposition pour les fonctions fonction « hébergement » fonction « bureaux » fonction « enseignement » fonction « Soin de santé avec occupation nocturne » fonction « Soin de santé sans occupation nocturne » (fonction « Soin de santé / salles climatisées 24h/24 ») fonction « réception / faible occupation » fonction « réception / occupation importante » fonction « cuisine » fonction « commerce » (apports internes faibles/élevés ?) fonction « sport basse température » fonction « sport température normale » fonction « sport température élevée » cas spéciaux ou cas « autre » Tâche 1 - catégories

5 5 Exemple - hôpital Réunion octobre

6 6 Tâche 1 - catégories Remarques réunion octobre Donner une fonction principale. Celle-ci détermine les temps doccupation générale de lunité. (exemple: une cafétéria décole na pas la même occupation quune cafétéria de centre commercial) Tenir compte des espaces (liste annexe 6 – ventilation). Ceux-ci définissent les débits de ventilation, le nombre doccupants et permettent de définir les données déclairage et dinertie.

7 7 Tâche 1 - catégories Proposition1 envoyée le 18/10 Pour chaque unité, on détermine une fonction principale. Celle-ci détermine les temps doccupation générale de lunité. Ensuite lunité est divisée en espaces (liste annexe 6 – ventilation). Ceux-ci définissent les paramètres de ventilation, le nombre doccupant et permettent de définir les données déclairage et dinertie. Chaque type despace, correspondant à une des fonctions. Cette fonction induit les autres paramètres (équipement, éclairage forfaitaire, eau chaude, humidité). Fonction attribuée sans que lutilisateur ne le voit.

8 8 Tâche 1 - catégories

9 9 Reaction VEA envoyée le 04/11 Pas de fonction principale. Complications surtout dans les bâtiments complexes. Diminution légère de la précision dans certains cas mais pas généralement. De plus, temps doccupation pas tjrs certains (magasins ouverts 5/7, 6/7, 7/7…). Inversion du niveau 2 et 3. Dabord diviser en fonctions, puis diviser les fonctions en espaces. Plus logique, moins de travail car beaucoup despaces ont la même fonction (non) Donc retour proposition précédente……

10 10 Tâche 1 - catégories Exemple Définition des parois sous le niveau fonction car pertes par transmission et ventilation fonction de tint

11 11 Tâche 1 - catégories Proposition2 envoyée le 18/10 Pour chaque unité, définition de la catégorie moyenne de temps doccupation. Définition des usages par espace (liste annexe 6 – ventilation). Cela permet le choix (non apparent par lutilisateur) des paramètres. Reaction VEA envoyée le 04/11 Pas pour. Il vaut mieux fixer les temps doccupation. Certains bureaux fonctionnent 5/7, dautres 6/7… Pour certification….cest compliqué de déterminer les temps doccupation.

12 12 Tâche 1 - catégories Réaction RBC (14 /11)

13 13 Tâche 1 - catégories Parallélisme division: RT divisions: 1) le niveau « Bâtiment »: exigences réglementaires (BEN et Ep) 2) le niveau « Zone »: scénarios d'utilisation identiques 3) le niveau « Groupe »: niveau où s'effectue le calcul des températures intérieures (et donc la vérification de l'exigence réglementaire afférente) ainsi que des besoins de chauffage, de refroidissement et d'éclairage 4) le niveau « Local »: affiner les apports internes de chaleur et d'humidité.

14 14 Tâche 1 - catégories Niveau: unité - Temps dutilisation - Gains internes pour les équipements - Puissance forfaitaire éclairage - Besoin net pour lECS? « Affinage » des paramètres dutilisation: - Taux doccupation: -> Débit ventilation + gains internes (pers) - Variables auxiliaires; (éclairement) Subdivision actuelle et définition des paramètres liés à lusage:

15 15 Tâche 1 - catégories Temps dutilisation (fvent) (dont dépend: fpres, a0, temps util éclairage,…) Températures de consigne Ex: Q T,heat,seci,m = H T,heat, seci,m. ( i,heat - e,m ).t m Affinage des paramètres de confort - Taux doccupation: -> Débit ventilation + gains internes (pers) - Variables auxiliaires; (éclairement) Niveau de définition des paramètres liés à différents usages: position respectant la division actuelle

16 16 Tâche 1 - catégories Niveau de définition des paramètres liés à différents usages: position respectant la division actuelle Gains internes pour les équipements* Puissance éclairage/éclairement* Besoin net pour lECS?*

17 17 Tâche 1 - catégories Réaction RBC (14 /11) Il est important de définir des types dunités différents et donc des types de certificats différents : le certificat sert à informer les candidats acquéreurs / locataires sur la performance énergétique de lunité PEB, exprimée en kWh/m².an le certificat sert à comparer la performance énergétique des différentes unités PEB parmi les unités PEB du même type (par exemple pour les commerces) par une échelle de référence

18 18 Tâche 1 - catégories Réaction RBC (14 /11) LIBGE propose 7 types daffectation (principale) et donc 7 types dunités PEB : Habitation individuelle Bureau Réception (dénomination correcte encore à trouver) Commerces « Autre affectation spécifique » (dénomination correcte encore à trouver) Parties communes (pas de certificat, mais exigence) Cas spéciaux (pas de certificat, mais exigence)

19 19 Tâche 1 - catégories RBC Habitation individuelle Bureau Réception Commerces Autre affectation spécifique Parties communes Cas spéciaux Proposition 6/10 Résidentiels individuels – PER Parties communes Bâtiments utilitaires – PEN. division en fonctions Exception Les 3 types dunités que les candidats acquéreurs / locataires recherchent le plus, et pour lesquelles il est par conséquent indispensable de disposer dune échelle de référence qui leur est propre, sont : Bureau Réception Commerces

20 20 Tâche 1 - catégories RBC Comment distinguer/définir les affectations tertiaires ? Deux principes régissent le lien entre les affectations et les fonctions principe dexclusion : certaines fonctions ne peuvent pas se retrouver dans certaines types daffectation ;par exemple pas de fonction soins de santé / salles climatisées 24/24 dans une affectation commerce principe de prépondérance : au sein de certaines affectations, certaines fonctions doivent représenter une majorité de la superficie plancher ; par exemple pour une affectation bureau il faut que 90%(pourcentage correct encore à trouver) de la superficie a la fonction bureau.

21 21 Tâche 1 - catégories Réflexions générales La façon dont on veut subdiviser le bâtiment dépend de la forme quon donnera à la référence. La référence peut être un rapport EP/Epréf un niveau kWh/m² La France est retournée à un niveau….50kWh/m²

22 22 Tâche 1 - catégories Réflexions générales Si cest un niveau, on ne peut pas exiger le même niveau pour un hôpital ou une école…50kWh/m² pour une école et 50kWh/m² pour un hôpital. Il faut donc avoir une fonction principale. Mais, on désavantagera les bâtiments qui ont plus de sous- fonctions énergivores. Si une salle de sport dans une école consomme plus que des classes, on désavantage les écoles qui ont une salle de sport.

23 23 Tâche 1 - catégories Réflexions générales Si cest un rapport, les paramètres utilisés pour le numérateur et le dénominateur seront les mêmes et donc le rapport pourrait être le même pour tout bâtiment…. Par contre, dans ce cas, il est difficile de faire une formule pour le dénominateur qui tienne compte de toutes les sous-fonctions…. Faire une formule pour le référent dun bâtiment qui ne contient quune fonction est réaliste. Mais faire une formule pour le référent dun bâtiment qui contient tout une série de sous-fonctions risque de devenir compliqué. Une solution pourrait être de suivre lancienne méthode française… Ou alors faire une formule compliquée de ce type:

24 24 Tâche 4 - référent

25 25 Tâche 1 – catégories/fonctions Reaction VEA envoyée le 04/11 Ne faudrait-il pas une fonction supplémentaire « fourre-tout » - « autre » en plus que la fonction « cas spéciaux » (comme dans espace ventilation) Cette fonction serait utile dans le cas de nouveaux bâtiments pour lesquels certains espaces ne sont pas encore bien définis. danciens bâtiments (certification), pour les espaces qui ne correspondent à aucune des 14 fonctions Notre avis….. Ces cas rentrent dans la fonction « cas spéciaux » quon pourrait appeler « autres ». Si lutilisateur choisit cette fonction, il devrait décrire lutilisation comme pour espace spéciaux dans PEB et le logiciel lui demanderait les valeurs des différents paramètres. Par défaut, on assignerait des paramètres défavorables.

26 26 Tâche 1 - catégories/fonctions Reaction RBC envoyée le 14/11 Ne faudrait-il pas une fonction supplémentaire «commerce /apports internes élevés » ou « commerce avec froid alimentaire » fonction « hébergement » fonction « bureaux » fonction « enseignement » fonction « Soin de santé avec occupation nocturne » fonction « Soin de santé sans occupation nocturne » (fonction « Soin de santé / salles climatisées 24h/24 ») fonction « réception / faible occupation » fonction « réception / occupation importante » fonction « cuisine » fonction « commerce/apports internes faibles » fonction « commerce/apports internes élevés » fonction « sport basse température » fonction « sport température normale » fonction « sport température élevée » cas spéciaux ou cas « autre »

27 27 Tâche 1 - catégories Correspondance espaces-fonctions Ce tableau nest plus utile puisque pour chaque fonction, on peut proposer tous les types despaces. Question: salle commune, signification? chambres ne se trouve pas dans soins de santé Ne faudrait-il pas quon retrouve les fonctions dans le tableau de lannexe VI? Fichier excel RBC…..comment classe-t-on un hôpital avec « soin de santé avec occupation nocturne »? Il faudrait refaire un tableau établissant tous les espaces possibles pour les 14 fonctions et se demander sil est complet. Où se trouve lespace chambres dans un hôpital? (confirmé par RBC: « LIBGE pense quil faut retravailler la liste des espaces »

28 28 Tâche 1 - catégories Cas qui posent problème Maisons de repos « Soin de santé avec occupation nocturne » Pharmacie espace de préparation : bureau espace de vente : commerce (si un seul espace commerce) Coiffeur commerce (le besoin deau chaude nétant pas très élevé) Laboratoire de recherche (médicale, génie civil,…,autre) cas spéciaux ou « autre » Cybercafé commerce Cabinet médecin peut être divisé en 3 fonctions: cabinet de consultation « Soin de santé sans occupation nocturne » bureau « bureau » salle dattente « réception / faible occupation » VEA « réception / occupation importante » (si un seul espace pour bureau et salle de consultation « Soin de santé sans occupation nocturne ») Crèches (heures doccupation et vacances écoles, besoin deau chaude, + dormir) « soin de santé sans occupation nocturne »

29 29 Tâche 1 - catégories Cas qui posent problème Cafés, les salons de thé, les snacks, les brasseries, cafétérias (eau chaude) « réception / occupation importante » Salle dembarquement dans un aéroport « réception / occupation importante » Bureaux de poste, dassurance, agence immobilière « bureaux » Galerie d'art « réception / faible occupation » Salle de serveurs « autre » Local pour les installations HVAC (pas « espace chauffés pour les besoins de lhomme ») « exception » « autre » VEA Grands espaces de stockage chauffés tel que archivage, entrepôt,…(les petits espaces peuvent être intégrés dans la partie commerciale par exemple)….est-ce pour les besoins de lhomme ? « exception » « autre » VEA Pièces froides, mortuaire, ….est-ce pour les besoins de lhomme ? « exception » « autre » VEA si partie commerciale : « commerce »

30 30 Tâche 2 – paramètres Températures de consignes

31 31 Règlementation hollandaise: température de consigne réelle mais on tient compte du ralentissement nocturne et des jours de non occupation des locaux fonctionnels. Tâche 2 – paramètres

32 32 Règlementation hollandaise: température de consigne réelle mais on tient compte du ralentissement nocturne et des jours et heures de non occupation des locaux. Tâche 2 – paramètres

33 33 Tâche 2 – paramètres Températures de consignes Reaction RBC envoyée le 14/11 Pourquoi ne pas définir un paramètre f_occ (voir proposition Epicool) ? Parce que les facteurs de réduction utilisés en Hollande sont plus précis car ils tiennent compte de linertie du bâtiment. Pourquoi les pertes par ventilation seront moindres quand on coupe le thermostat la nuit ? On ne va pas ventiler quand le bâtiment nest pas occupé…(infiltration?) Pourquoi des températures de consigne de 20° et 24° pour les bureaux ? Dans la méthode PEN actuelle on a 19° et 23°. À cause des facteurs de réduction Javais cru comprendre des réunions précédentes quon pouvait utiliser les formules hollandaises car celles-ci provenaient de la règlementation européenne.(voir slides précédents). (PV 2.0/2.04:accord)

34 34 Tâche 2 – paramètres Températures de consignes Parois séparant 2 zones à températures différentes Règlementation européenne: Dans un objectif de règlementation, linteraction entre zones nécessite des données arbitraires (transmission, sens de léchange dair) un calcul complexe pour une faible amélioration de la précision Donc, pour la règlementation, on ne tient pas compte des échanges thermiques entre zones. (accord VEA, IBGE)

35 35 Tâche 2 – paramètres Ventilation Zone fumeur? VEA: pour certaines fonctions, interdiction de fumer 22m³/h? VEA: OK pour occupation humaine IBGE: Nest-ce pas plus juste de prendre 36m³/h.pers ? (22m³/h.pers correspond à une qualité de lair médiocre). IBGE: Quelle est votre proposition pour les valeurs f vent, cool ?

36 36 Tâche 2 – paramètres Ventilation IBGE: Dans les écoles il y a aussi des activités après scolaires, garderie, ….

37 37 Tâche 2 – paramètres Ventilation IBGE: On ne comprend pas que pour un restaurant f vent, heat =0.15 et le temps doccupation est 7j/7J 6j/7j - 16h/24h. Les temps doccupation 6j/7j - 16h/24h compense le fait quon prend une température de consigne de 20°C f vent, heat = est la fraction de temps pendant laquelle on ventile par convention. Avec une occupation de 1.5m²/personne, le restaurant est bien rempli. Ce chiffre provient de la règlementation hollandaise et pourrait être changé. Pour 15 m² Hollande:1.52 X 15 X 3600 /1000= 82m³/h……X 0.15 PEB: 15m² 10 personnes 10 X 22 = 220m³/h… X 0.15

38 38 Tâche 2 – paramètres Apports internes équippement

39 39 Tâche 2 – paramètres Apports internes équipement fonction « enseignement » 1 ou 2 W/m²?????? PEB actuel: 1 W/m² Règlementation hollandaise: 2W/m² Règlementation européenne: 1W/m² VEA:il y a une évolution vers de plus en plus de numérique….projecteur continu en classe….. IBGE: Létude Epicool propose 1 W/m² pour lenseignement. + nécessité dune catégorie commerce froid alimentaire.

40 40 Tâche 2 – paramètres Apports internes occupation Je ne pense pas que les facteurs f real, f pres, et f vent fassent double emploi avec a H ;red ;night, a H ;red ;wknd et a C ;red.. Votre avis ? IBGE: On pense que oui. Certainement pour les pertes par ventilation. Mais ce n est pas à nous de faire des propositions de formules. Je ne pense pas:

41 41 Tâche 2 – paramètres Apports internes occupation VEA: F real doit être important dans le cas de réception et hôpital.

42 42 Tâche 2 – paramètres Apports internes occupation IBGE : On ne comprends pas. Létude EPICOOL montre que dans les écoles, Fpres devrait être plus petit que 0.3 (journées plus courtes, congés mercredi après-midi) Freal devrait être plus grand que 0.3 (les élèves ne brossent pas, les employés partent en réunion) Donc, il y a compensation

43 43 Tâche 2 – paramètres Apports internes occupation Quelle que soit lactivité, garde-t-on toujours la valeur 100 pour la puissance moyenne dégagée par le corps humain. (Je suis pour afin de ne pas tout compliquer….) IBGE : Si on détermine n design par espace ce nest pas vraiment une complication de rajouter une colonne avec des valeurs pour la puissance moyenne dégagée par le corps humain. VEA: garder 100 pour ne pas compliquer….sauf peut-être pour les fonctions sport

44 44 Tâche 2 – paramètres Eclairage En Hollande, lutilisateur peut calculer lespace réel qui est éclairé naturellement (comme cest fait actuellement en Belgique) Mais sil ne le fait pas, il peut prendre un pourcentage forfaitaire despace éclairé naturellement. VEA: OK

45 45 Tâche 2 – paramètres Eclairage

46 46 Tâche 2 – paramètres Eclairage VEA: Peu est fait dans les commerces et aussi dans dautres fonctions pour profiter de léclairage naturel. Il faudrait mettre 0% pour commerce et sport. IBGE: Le pourcentage éclairage naturel ne fait pas partie de la méthode actuelle, on ne comprends pas pourquoi vous proposez une telle variante. Car on sinspire de la NEN7120 ça avait été présenté aux réunions précédentes et quil ny avait pas eu de contestation Est-il moyen de déterminer des valeurs mensuelles ? Il faut rajouter une colonne avec le niveau déclairement. On aimerait bien voir une proposition par espace.

47 47 Tâche 2 – paramètres Eclairage A-C: On peut laisser tomber ce pourcentage pour forcer les gens à faire le calcul détaillé. Le calcul de lénergie primaire pour léclairage était un calcul annuel. EPICOOL: vers un calcul mensuel (différence été / hiver). Les heures t day / t night seraient données pour chaque mois. Dirk as-tu une idée où trouver les valeurs?

48 48 Tâche 2 – paramètres Eau chaude sanitaire

49 49 Tâche 2 – paramètres Eau chaude sanitaire VEA: Etude VIPA: 182 MJ/an Par lit?

50 50 Tâche 2 – paramètres Eau chaude sanitaire IBGE: Pouvez vous justifier les valeurs pour les besoins nets ? Pour une fonction « hébergement » 45MJ correspond à une consommation de 6l/jour.pers. Pour une fonction « cuisine » à 2 l/jour.pers

51 51 Tâche 2 – paramètres Humidification PEB actuel

52 52 Tâche 2 – paramètres Humidification Hollande calcul annuel puis pondération pour chaque mois januari : 0,20 februari: 0,18; maart: 0,15; april: 0,13; mei tot en met oktober: 0; november: 0,15; december: 0,19

53 53 Tâche 4 - référent A.Intégration dEPICOOL B. Hypothèses pour le référent

54 54 Tâche 4 - référent A.Intégration dEPICOOL B. Hypothèses pour le référent

55 55 Tâche 4 - référent

56 56 Tâche 4 - référent

57 57 Tâche 4 - référent

58 58 Tâche 4 - référent

59 59 Tâche 4 - référent


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