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PREBAT 31 mars 2010 - Chambéry. Journée PREBAT vers des bâtiments à énergie positive Mesurer la performance des bâtiments Jean-Alain Bouchet CETE Méditerranée.

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1 PREBAT 31 mars Chambéry

2 Journée PREBAT vers des bâtiments à énergie positive Mesurer la performance des bâtiments Jean-Alain Bouchet CETE Méditerranée CHAMBERY – 31 mars 2010

3 PREBAT 31 mars Chambéry Mesurer la performance des bâtiments Plan de lexposé : 1.Les 3 niveaux de suivi 2.Les méthodes danalyse 3.Réflexions sur la mission dévaluation

4 PREBAT 31 mars Chambéry Comment évaluer la performance réelle dun bâtiment ? 1)Évaluer en phase dexploitation (2 ans) 2)Considérer le système 1)Bâtiment & équipements 2)Occupants & gestionnaires 3)Climat local & contraintes du site 3) Choisir le niveau dapprofondissement

5 PREBAT 31 mars Chambéry Les 3 niveaux de suivi : 3 niveaux dapprofondissement Niveau 1 : suivi de consommation Niveau 2 : suivi thermique global Niveau 3 : suivi analytique lourd

6 PREBAT 31 mars Chambéry Niveau 1 : « suivi de consommations» But : Quantifier les consommations dénergie par usage (Chauffage, climatisation, ECS, éclairage, auxiliaires thermiques) + productions dénergie Objectifs : sensibiliser les occupants et gestionnaires la RT 2005 impose un dispositif permettant de suivre les consommations : surface traitée de plus de 400 m2 : chauffage, refroidissement, ventilation surface éclairée de plus de 1000 m2 : éclairage restauration de plus de 200 couverts par jour et hébergement plus de 40 lits : ECS La RT 2012 va étendre ces obligations

7 PREBAT 31 mars Chambéry Niveau 2 : « suivi thermique global » But = Suivi de consommation (niveau1) + IDENTIFICATION DES BESOINS THERMIQUES : –Etablir le bilan thermique de lenveloppe du bâtiment (déperditions et apports) –Quantifier les besoins dECS (si besoins ECS significatifs) + Evaluer le confort thermique en particulier lété Objectif : caractériser la performance réelle

8 PREBAT 31 mars Chambéry Niveau 3 : « Suivi analytique lourd » But = Suivi thermique global + 1.Identifier finement la dynamique des besoins thermiques (chaud et froid) 2.Évaluer le fonctionnement réel des systèmes thermiques (production, distribution, gestion) ; ex : répartition chaleur poêle bois, régulation ventilation,.. 3.Caractériser les rendements des générateurs à faible charge et à fonctionnement intermittent. Objectif : connaître le fonctionnement réel de bâtiments ou systèmes innovants

9 PREBAT 31 mars Chambéry Les 3 niveaux de suivi 3 niveaux dinstrumentation : MesuresSuivi consoSuivi globalSuivi lourd Comptage dénergie par usage (1) Relevés saisonniers Relevés hebdomadaires ou mensuels Mesure pas de temps < horaire Enregistrement Horaire (2) Comptage thermique Indicateurs de fonctionnement (1)Usages réglementés de lénergie : chauffage, climatisation, ECS, éclairage, auxiliaires ventilation, auxiliaires thermiques (2)Compteurs munis de sorties à impulsion

10 PREBAT 31 mars Chambéry Les mesures : conditions climatiques internes et externes (*) mesure dans les locaux les plus représentatifs à hauteur des voies respiratoires (séjours, chambre, cuisine, bureaux, salles de réunion, …). MesuresSuivi consoSuivi globalSuivi lourd Température- Hygrométrie extérieure Mesure horaire (*) Température- Hygrométrie intérieure Mesures ponctuelles Mesure horaire Ensoleillement horizontal global donnée météo journalièredonnées météo journalière ou mesure horaire Vitesse et direction du vent

11 PREBAT 31 mars Chambéry Les mesures : sous comptage énergie par usage USAGES RT par chaufferie : chauffage, ECS, climatisation, auxiliaires thermiques moteurs ventilation par tableau ou CTA éclairage par tableau Sous-compteur départ direct de plus de 80 A (tertiaire) Cas particuliers : –Générateur mixtes, PAC réversibles = consommations tous usages –Générateur bois : estimation quantités de bois brûlées par usager –Chaudière individuelle Gaz réseau : comptage général Gaz avec estimation forfait gaz cuisson –GPL : mise en place dun compteur gaz sur chaudière

12 PREBAT 31 mars Chambéry Les mesures : comptages thermiques Énergie délivrée par les générateurs thermiques –par usage de lénergie (chauffage, ECS, froid) –peut regrouper plusieurs générateurs de même type Besoins ECS : compteur thermique et volumique Cas particuliers : –Le comptage de calories nest pas possible sur les distributions par air. –Les PAC réversibles font lobjet dun comptage du froid et du chaud –si lECS nest pas un poste spécifique de la RT (ex bureaux ) seul un comptage global est nécessaire (sous comptage électrique, volume deau chaude consommée).

13 PREBAT 31 mars Chambéry Les mesures : autres Systèmes de production de chaud ou de froid Température Etats de fonctionnement Systèmes de ventilation Température-hygrométrie Débits ponctuels Pressions (continu) (1) Etanchéité à lair des bâtiments Mesure infiltrométrie (2) (1)possibilité de mesurer en continu les débits par anémomètre à hélice (0.3 – 20 m/s) ou par transmetteur de pression (25-200Pa) (2)Avec si possible thermographie infra rouge ou poire à fumée

14 PREBAT 31 mars Chambéry Les mesures Linstrumentation est variable dune opération à lautre selon : 1.Lintérêt dune évaluation fine de certains systèmes 2.Les types déquipements 3.Lusage et la taille du bâtiment 4.Les modalités de recueil des mesures Capteurs autonomes + relevés compteurs par le gestionnaire Capteurs/compteurs raccordés à une centrale dacquisition indépendante des GTC Télésuivi (modem, IP, GSM, …)

15 PREBAT 31 mars Chambéry Les mesures La mise en œuvre dune instrumentation est délicate : 1.Intégrer le plus en amont possible (APD) pour éviter des surcoûts et responsabiliser la maîtrise dœuvre 2.Assister les entreprises et coordonner les lots (CVC – courants faibles – courants forts – EnR -…) 3.Vérifier le bon fonctionnement (commissionnement)

16 PREBAT 31 mars Chambéry Mesurer la performance des bâtiments Plan de lexposé : 1.Les niveaux de suivi 2.Les méthodes danalyse 3.Réflexions sur la mission dévaluation

17 PREBAT 31 mars Chambéry Les enquêtes Le recueil dinformation porte sur : 1.Les conditions dutilisation du bâtiment Les usagers Périodes doccupation Utilisation des baies ( ouvertures) Utilisation des protections solaires et lumineuses 2.Lappréciation du confort Qualification de lambiance (ressenti) Qualification de la satisfaction 3.Les données de gestion Exploitation des chaufferies Entretien

18 PREBAT 31 mars Chambéry Diagramme des flux (Sankey) Exemple chaudière gaz mixe et installation solaire Apports internes Apports solaires Bch Pertes systèmes chauffage - ECS Pertes parois (y/c émetteurs) Ubat. At.DH Production Solaire Pertes système solaire Pertes stockage et bouclage ECS Besoins ECS (y/c pertes distribution hors bouclages) Cch + Cecs Ventilation Perméabilité Ouverture baies Appoint ECS CC1 CC3 Ambiance Température Hygrométrie CG CC2 Energie (usage thermique) Energie Solaire Incidente

19 PREBAT 31 mars Chambéry Bilan en température apports thermiques pertes thermiques semaine

20 PREBAT 31 mars Chambéry « Suivi thermique global » Exemple dinstrumentation Maison individuelle à Gigean (34) Constructeur de maison individuelle Isolation renforcée (Ubat réf – 34%) : Bloc de béton cellulaire + ITI polystyrène extrudé 10 cm + hourdis polystyrène + plancher intermédiaire avec rupteurs – toit terrasse panneaux PU 10 cm – vitrages argon Perméabilité à lair par défaut (1,3 m3/hm2) VMC hygo B Micro Watt (11,5 W) Gaz condensation (ventouse) ECS solaire (5 m2) appoint gaz C = 32 kWhep/m2

21 PREBAT 31 mars Chambéry Schéma de principe VMC rejet EF EC CC2 S CC3 S Chauffage CC1 chaudière CE1CE2CE3 + Sondes autonomes Température humidité Gaz S CG « Suivi thermique global » Exemple dinstrumentation Solaire Intérieur enveloppeLocal non chauffé extérieur

22 PREBAT 31 mars Chambéry Instrumentation

23 PREBAT 31 mars Chambéry Mesurer la performance des bâtiments Plan de lexposé : 1.Les niveaux dapprofondissement de suivi 2.Les méthodes danalyse 3.Lévaluation une mission spécifique

24 PREBAT 31 mars Chambéry Lévaluation une mission spécifique Contenus : 1.Constat de consommation/confort 2.Identification des caractéristiques thermiques in situ et leur comparaison avec les caractéristiques théoriques 3.Proposition de pistes damélioration 4.Capitalisation et mise en réseau de lexpérience

25 PREBAT 31 mars Chambéry Lévaluation une mission spécifique Quels acteurs ? -Centres scientifiques et techniques -Exploitant (commissionnement) -Maître dœuvre -Certificateur -AMO « évaluation » ?

26 PREBAT 31 mars Chambéry Lévaluation une mission spécifique Quels outils développer ? -Méthodologies -Instrumentation standardisée « niveau suivi thermique global» -Outils danalyse des données (ex: calcul des bilans thermiques ) -Cadres de retour dexpérience -…


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