Immeuble le Verdi - Suresnes (92)

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1 Immeuble le Verdi - Suresnes (92)
Audit énergétique Immeuble le Verdi - Suresnes (92) Février 2011 – 10A491/1

2 Préambule Cet audit portant sur la gestion des énergies du siège social de Philips France a été réalisé à la demande de la société Johnson Controls. L'objectif est de : réaliser un état des lieux des équipements et usages, analyser les consommations d'énergie du site, leur répartition et leur évolution, identifier, analyser, et quantifier le potentiel d'économies, concevoir et proposer des solutions techniques adaptées, dans une approche comparative des investissements et résultats attendus. Les relevés ont été établis avec la collaboration de Mr Pradels et de son équipe, que nous remercions pour leur disponibilité. Cet audit a été réalisé à partir des éléments portés à notre connaissance et ne peut en aucun cas être utilisé pour une réalisation sans avoir été vérifié et complété par une étude d'exécution.

3 Première partie : descriptif du site
Caractéristiques générales ……….…… p 04 Sources d'énergie(s) ………………….. p 05 Descriptif des équipements …………… p 06 Bilan de puissance ……………………. p 12 Systèmes de gestion …………………... p 13 Conclusions ………………………. ….. p 14

4 Caractéristiques générales
L’implantation de Suresnes a une surface développée d’environ m² répartis en deux bâtiments principaux et cinq satellites : L’ensemble, comportant sept niveaux plus trois étages de parking souterrain, a été livré courant 2008 et est l’un des premiers immeubles certifié HQE Exploitation. Le site emploie actuellement 1350 personnes pour une activité majoritairement tertiaire, avec un horaire élargi de 06h30 à 21h00 cinq jours sur sept, et une occupation partielle le samedi. D2 D1 C2 C1

5 Sources d'énergie Electricité :
contrat EDF au tarif Vert A5 MU (1400 kW souscrits), volume annuel (2009) environ MWh alimentant : l’ensemble des usages tertiaires (éclairage, bureautique, …), le traitement d’air (centrales d’air, ventilo-convecteurs 2 tubes 2 fils) le restaurant d’entreprise et la production d’eau chaude sanitaire, un groupe froid local utilisé en secours (propriété ICEIS). Réseau de chaleur : contrat SOCLIS pour 1400 kW souscrits, volume annuel  950 MWh (2009), alimentant un circuit d’eau chaude pour les centrales d’air. Réseau de froid : contrat ICEIS pour 2700 kW souscrits, volume annuel  MWh (2009), alimentant en eau glacée : les ventilo-convecteurs et centrales d’air, le traitement des salles informatiques, les condenseurs des chambres froides. Autoproduction : sans objet (deux groupes électrogènes en secours seul).

6 Principe général Le traitement des locaux est réalisé selon un principe base plus appoint : En base une vingtaine de centrales de traitement d’air, majoritairement tout air neuf, alimentées par : une boucle d’eau chaude provenant du poste de livraison SOCLIS, sans appoint ni secours, une boucle d’eau glacée provenant du poste de livraison ICEIS. En appoint, environ ventilo-convecteurs équipés de : batterie d’eau glacée alimentée depuis le poste de livraison ICEIS, épingle électrique locale. Les halls C et D sont traités par plancher chauffant électrique en complément de leurs centrales d’air. Les locaux informatiques sont alimentés par le réseau ICEIS, avec secours local par un groupe froid spécifique. La production d’eau chaude sanitaire, ainsi que le restaurant, sont de type tout électrique.

7 Postes de livraison Le poste de livraison SOCLIS alimente exclusivement les centrales d’air : un échangeur de 1500 kW, puissance souscrite 1400 kW, températures contractuelles de livraison 90/70°C, régulation de débit (SOCLIS) sur le primaire, pour maintien du dT, un réseau unique de distribution à température constante (80/60°C), régulation de pression sur le secondaire, régulation de température sur les centrales (vannes deux voies), arrêt distribution de fin mai à mi-octobre, pompes 4 kW (N/S). Le poste de livraison ICEIS alimente l’ensemble des besoins en eau glacée : deux échangeurs de 1420 kW unitaire livrant l’eau glacée à 4/9°C, régulation secondaire pour maintien réseau à 7/15°C, pompes 3x15 kW, alimentant trois réseaux informatiques (SIS, SIP, SID), un réseau confort pour les ventilo-convecteurs et centrales d’air, et un échangeur refroidissant les condenseurs des chambres froides (cuisine). Les boucles informatiques sont secourus par un groupe froid local (ICEIS) : puissance frigorifique 700 kW, absorbée 200 kW, pompes 28 kW, équipé de trois dry-coolers (97 kWabs) situés en terrasse.

8 Traitement d'air Le renouvellement hygiénique est assuré par quatre centrales d'air principales : C1,C2,D1,D2, de type tout air neuf avec caissons d’extraction, débit environ m3/h, soit un équivalent occupants, batterie chaude, batterie froide, et batterie de récupération sur l’extraction, puissance totale des ventilateurs 76 kW, avec variateurs de vitesse, régulation GTB, fonctionnement générique 05h  19h cinq jours sur sept, dès 03h voire 01h le lundi (remontée en température des locaux). L’ensemble est complété par : deux centrales en mélange avec air neuf constant, traitant les halls C et D, une douzaine de centrales, majoritairement tout air neuf, pour le traitement des locaux spécifiques (restaurant, auditorium, VIP, expo, …), débit total m3/h, dont environ m3/h d’air neuf, batteries eau chaude et eau glacée, batteries électriques 25 kW pour la CTA Conférences, pas de récupération d’énergie, total ventilateurs environ 50 kW, généralement à deux vitesses, régulation GTB, horaire générique 08h  18h cinq jours sur sept. En associant les nombreux extracteurs (total  40 kW) le bâtiment est globalement équilibré, sans surpression ni dépression notable.

9 Equipements terminaux
Les bâtiments sont principalement traités par environ ventilo-convecteurs de type 2 tubes / 2 fils : montage en plafonnier avec reprise d’air locale et arrivée d’air neuf depuis les centrales d’air, l’ensemble gainé et filtré, équipés d’une batterie électrique (0,5 à 1,5 kW unitaire), et d’une batterie à eau glacée alimentée par le réseau commun, ventilateur trois vitesses, puissance moyenne 76 W, régulation locale par pocket individuel, avec asservissement à un détecteur de présence et un contact de feuillure, consigne hiver 20°C, été 25°C, dérogation +/- 1,5°C, abaissement 2°C en mode attente (pas de détection de présence), abaissement à 16 et 28°C en mode inoccupation sur horaire. Les halls sont traités par planchers chauffants électriques (total 22 kW), sans asservissement aux heures creuses. Quelques locaux spécifiques sont équipés de convecteurs (estimation 12 kW). La puissance totale installée (ventilateurs inclus) représente environ kW.

10 Eclairage Eclairage intérieur
Chaque trame est équipée d’un luminaire comportant deux tubes fluorescents de 28W avec ballasts électroniques (lumière chaude et lumière froide). Le pocket utilisé pour la climatisation permet, dans chaque bureau : l’allumage sur détection de présence, avec possibilité d’horaire, l’extinction temporisée en cas d’inoccupation du local, une graduation de lumière en fonction de la luminosité, une variation progressive de la couleur de l’éclairage. Les circulations sont équipées de spots 2x18 W basse consommation. L’ensemble, sur la base des relevés sur site, représente une puissance installée d’environ 180 kW soit une densité de l’ordre de 10 W/m². Eclairage parkings Le parking est traité un ensemble de tubes fluorescents répartis en trois tiers : un tiers en allumage permanent pendant l’occupation, deux tiers sur détection de présence en zoning, extinction temporisée, extinction complète par le gardiennage à 21h. L’ensemble (parkings, technique, communs) représente environ 50 kW. C

11 Divers Bureautique La bureautique représente environ 1300 postes de travail : avec écran plat et économiseur d’écran, imprimantes mutualisées, l’ensemble (salles informatiques inclus) représente environ 290 kW, la quasi-totalité alimenté par trois onduleurs de 500 kVA. Eau chaude sanitaire production d’étage (sanitaires) par une vingtaine de ballons 1,2 kW cumulus 6+3 kW pour la salle de fitness, avec bouclage permanent. Restaurant d’entreprise le restaurant, tout électrique, prépare environ 800 repas par jour, production d’ECS par 4 ballons de 15 kW, réchauffeur de boucle 9 kW trois chambres froides avec des groupes autonomes condensant sur une boucle refroidie par l’eau glacée, la puissance totale installée au restaurant est estimée à 350 kW, Autres les extracteurs du parking, sur détection de CO, représentent 120 kW. les équipements divers (ascenseurs, automatismes, etc..) ou non identifiés représentent environ 110 kW. C

12 Bilan de puissance électrique
Puissance totale installée ≈ kW Pour une puissance souscrite de kW le foisonnement global est inférieur à 0, (0,53 hors secours) ce qui semble faible pour un site tertiaire et indique : un sur-équipement du site, notamment lié aux batteries électriques des ventilo-convecteurs (en appoint de la base Soclis), un risque de dépassements en cas de fonctionnement mal maîtrisé, les utilités (chaud, froid, traitement air, ECS) représentent 70% de la puissance installée.

13 Outils de gestion Gestion technique du bâtiment
Le site est équipé d’une GTB Johnson Controls gérant l’ensemble des équipements architecture homogène de type LON, supervision Metasys, régulation directe des ventilo-convecteurs et centrales d’air, interfacage avec les modules de gestion d’éclairage Philips, gestion de la livraison et distribution des fluides. L’ensemble, très complet, semble bien adapté au fonctionnement d’un site tertiaire, bien que le fonctionnement des pockets de télécommande semble un peu complexe pour un utilisateur non technique. A noter qu’en l’absence de fonction relance sur les ventilo-convecteurs, la remise en température du matin (notamment le lundi) se fait via les centrales d’air. Comptage Le plan comptage, très élaboré, vise à distinguer les Services généraux (nombreux compteurs pour les utilités) et les usages des Preneurs avec par niveau, des sous- compteurs distinguant l’éclairage, les ventilo-convecteurs, et l’eau chaude sanitaire. On peut regretter que ces éléments, très complets, soient relevés manuellement. C

14 Conclusions Le bâtiment est très récent, avec une conception architecturale respectueuse des règles thermiques de l’époque. Les équipements sont simples, adaptés à l’usage, bien qu’on note une surpuissance installée (lot CVC) liée à l’empilage habituel des coefficients de sécurité. Les systèmes de gestion sont complets, voire complexes, et arrivés à maturité après la phase de mise au point des installations. On peut cependant s’étonner des choix énergétiques, avec : le choix de batteries électriques pour les ventilo-convecteurs, alors que le site dispose d’un poste de livraison de chaleur, idem pour la production d’eau chaude sanitaire et les planchers chauffants le secours très partiel apporté par le groupe froid local, alors que la structure des réseaux aurait facilement permis d’alimenter l’immeuble. La démarche HQE Exploitation permet de suivre finement l’évolution des consommations d’énergie, bien que la masse des informations à traiter (plus de cent sous-compteurs électriques) rende difficile la recherche d’informations pertinentes. L’ensemble est très sécurisé (redondance des sources énergétiques) ce qui permet d’envisager une conduite tenant compte du moment tarifaire de chaque énergie.

15 Deuxième partie : profil énergétique
Consommations de chaleur ……………… p 16 Consommations d‘eau glacée ………….… p 17 Consommations d'électricité …………..… p 18 Plan comptage ……………………..……. p 19 Courbes de charge ………………… p 21 Profil énergétique ……………………..… p 25 Conclusions ……………………………... p 26

16 Consommations de chaleur
reconstitution d’après les relevés du site (rectification de facture en mars 2009), volume  MWh pour  97 k€HT (81,14 €HT/MWh), volume 2010  MWh en hausse de 8% pour des DJU en hausse de 15%, le profil est entièrement climatique (centrales d’air) avec des consommations résiduelles en inter-saison malgré la récupération d’énergie, ratio moyen 435 kWh/Dju, peu d’anomalies sauf en mars (620 kWh/Dju), le taux d’utilisation est faible (25%), lié au principe de relance par les CTA.

17 Consommations d’eau glacée
volume 2009  MWh pour  291 k€HT (104,5 €HT/MWh), volume 2010  MWh, en baisse de 17% pour des conditions similaires, talon non climatique d’environ 170 MWh/mois représentant 75% de la consommation , variable climatique  750 MWh/an, après une anomalie en janvier, le delta T se stabilise autour de 4,5°C et pourrait être amélioré (dT contractuel 10°C), le taux d’utilisation est remarquablement faible (12%), malgré la régularité des besoins permanents.

18 Consommations d'électricité
volume 2009  MWh pour  372 k€HT (68,82 €HT/MWh), volume 2010  MWh, en baisse de 9 % avec des conditions climatiques plus sévères (DJU en hausse de 15%), puissance souscrite kW (pas de dénivelée), pas de réactif, mais pénalités 3% en 2009 (soit 11 k€HT), la part captive est de 400 MWh/mois, définissant une part chauffage d’environ 600 MWh/an (11%) avec quelques anomalies (mars, octobre).

19 Plan comptage Le synoptique de comptage est le suivant : iver

20 Répartition des consommations d'électricité
Les nombreux sous-compteurs permettent d’établir la répartition suivante (2010): La part Preneurs (hors thermique) représente environ 45% du total, le comptage « onduleurs » correspondant aux usages informatiques. Les consommations liées au confort thermique (Preneurs et SG confondus) représentent 19% du volume annuel, en sus des consommations ICEIS et SOCLIS. Les valeurs non identifiées correspondent probablement aux services généraux : ventilation des parkings, éclairage parties communes, usages divers .., en cours d’identification par la pose de nouveaux sous-compteurs.

21 Courbe de charge Inoccupation :
profil minimum en période d’inter-saison, lendemain de jour férié, talon stable de l’ordre de 360 kW permanent, origine probable : informatique en veille, auxiliaires de distribution, éclairage résiduel, … cycle irrégulier de 40 kW (09h, 23h), probablement éclairage de ronde, ce talon captif représente 60% de la consommation annuelle. iver

22 Courbe de charge Occupation hiver :
à partir d'un talon de nuit nettement supérieur (600 kW, maintien probable des ventilo-convecteurs) le profil évolue à partir de 05h00 (centrales d’air) pour atteindre  1000 kW vers 08h, puis cycle autour de 1100 kW (restaurant), chute habituelle vers 12h (pause déjeuner, éclairage) puis baisse progressive à partir de 15h, et extinction des parkings confirmée vers 21h. à noter que la puissance souscrite (1400 kW) n’est pas atteinte (profil 2010). iver

23 Courbe de charge Occupation été :
le profil de nuit est identique à celui d’inter-saison ( 400 kW), en baisse surprenante pendant la nuit (maintien des ventilo-convecteurs ?), la puissance en journée est de l’ordre de 750 kW, avec une amplitude jour/nuit similaire à l’amplitude d’hiver ( 450 kW), le groupe froid secours a démarré vers 15h (incident ICEIS ?), sa consommation résiduelle (27 MWh/an) est refacturée à ICEIS. iver

24 Courbe d'occurrence les zones les plus fréquentes confirment bien la représentativité des courbes précédentes, et permettent de distinguer les périodes climatiques, seulement 0,5% des enregistrements au delà de 1200 kW (1400 kW souscrits) ce qui permet d’envisager une optimisation tarifaire, nota : enregistrements partiels (janvier à août 2010), à confirmer sur l’hiver jour hiver jour été nuit hiver nuit été iver

25 Profil énergétique * d’après les coefficients de charge utilisés par le site Le volume énergétique global représente 351 kWh par m²/an, soit environ kWh/m²/an d'énergie primaire. 2009 Energie MWh Budget k€HT Charge TeqCO2 SOCLIS 949 97 228 ICEIS 2 788 291 33 EDF 5 399 372 220 Total 9 136 MWh 760 k€HT 481 TeqCO2 * en MWh en €HT en TeqCO2

26 Conclusions Un bâti récent :
structure et matériaux conformes aux normes actuelles, orientation NO/SE plutôt favorable, forme en « peigne » protectrice, parois vitrées importantes mais non excessives. Une installation complexe : énergie(s) multi-sources, postes de livraison surpuissants, distribution des fluides quasi-permanente, traitement d’air multi-sources (centrales d’air, terminaux), un système de gestion complet, mais complexe. Un profil énergivore : traitement de base en tout air neuf, débit supérieur aux besoins réels, boucles chaudes et froides distribuées en (quasi) permanence, talon important des consommations d’eau glacée, un ratio énergétique final élevé : 350 kWh/m²/an en énergie finale 680 kWh/m²/an en énergie primaire

27 Troisième partie : potentiel d'optimisation
01 – Mode de relance ….……………...… p 28 02 – Renouvellement hygiénique ….……. p 29 03 – Utilisation eau glacée …..….………. p 30 04 – Optimisation tarifaire ……….…..….. p 31 05 – Contrat ICEIS ……………….…..….. p 32 Divers ……….……………….……….….. p 33 Conclusions …………….....………….….. p 34 Synthèse …………..…..………………..... p 35 Annexes …………….…………………..... p 36

28 Action 01 – Mode de relance
Constatation : en l’absence d’horaire sur les ventilo-convecteurs, la relance du matin est réalisée par les centrales d’air (tout air neuf) dès 05h voire 01h le lundi. ce traitement dynamique est inutile (pas d’occupants) sachant qu’il s’agit uniquement de rattraper les pertes statiques. Préconisation : arrêt des centrales d’air principales jusqu’à 08h (début d’occupation), remontée en température (consigne locale) par les ventilo-convecteurs. Gain : débit air neuf des CTA = m3/h, ventilateurs 74 kW, gain énergétique SOCLIS = 149,3 MWh gain énergétique EDF = 73,3 MWh déplacement énergétique SOCLIS  EDF = 20,2 MWh soit un gain final de €HT Investissement : nul (modification GTB). 202 MWh

29 Action 02 – Renouvellement hygiénique
Constatation : le débit actuel des CTA principales est de m3/h d’air neuf, ce qui correspond à 3000 occupants sur le site (25 m3/h par personne), l’occupation réelle étant d’environ 1200 personnes (personnel en partie nomade) le besoin réel est de l’ordre de m3/h d’air neuf. Préconisation : utilisation des variateurs de vitesse pour abaisser le débit des centrales d’air et des extracteurs, soit une réduction de débit de m3/h, et de puissance de 60 kW. Gain : énergie SOCLIS = 263 MWh énergie EDF = 172 MWh soit un gain final de €HT Investissement : nul (réglages GTB) nota : le gain réalisé en été sur l’énergie ICEIS n’est pas valorisé. 435 MWh

30 Action 03 – Utilisation eau glacée
Constatation : contractuellement, l’eau glacée est livrée à 5°C et doit être retournée au maximum à 15°C, soit un dT théorique de 10°C, pour un dT moyen actuel de 4,5°C. Préconisation : modification de la régulation pour augmenter le dT et abaisser le volume consommé, objectif théorique dT = 10°C, objectif réaliste dT = 7°C. Gain : pour 2788 MWh/an, le gain en débit est de m3/an, coût moyen (2010) = 0,1766 €/m3, soit un gain de €HT à usage constant. Investissement : nul (réglage et suivi GTB).

31 Action 04 – Optimisation tarifaire EDF
Constatation : dans le profil actuel, la version MU n’est pas la plus adaptée, la puissance souscrite actuelle (1400 kW) est surdimensionnée. Préconisation : changement de version tarifaire (MU  LU), souscription de 1200 kW (toutes tranches). Gain : sur le changement de version tarifaire sur la baisse de puissance souscrite (en LU) soit un gain final de €HT. Investissement : nul (révision contrat EDF) nota : les pénalités enregistrées en 2009 semblent avoir disparu, mais dépendent directement de la conduite des installations.

32 Action 05 – Contrat ICEIS Constatation :
le poste de livraison comporte deux échangeurs de 1420 kW, pour un abonnement de 2700 kW, la puissance maximale atteinte en été est de l’ordre de 1400 kW. Préconisation : une modification du contrat ICEIS permettrait d’abaisser la puissance souscrite à 1400 kW, d’où un gain de (1300 kW * 51,02€) = €HT les clauses du contrat étant particulièrement draconiennes (cf article 30.3) ce point à négocier ne sera pas pris en compte dans le bilan de l’audit. Consommations d’eau glacée : la consommation permanente est d’environ 170 MWh/mois, les besoins identifiés (informatique pour  100 MWh, cuisine  6 MWh) ne justifient que 60% de ce talon, le solde, attribué aux centrales d’air et aux besoins privatifs, semble surprenant en plein hiver, en l’absence de circuit distinct, la fermeture des réseaux VC et CTA en hiver permettrait de vérifier l’étanchéité des vannes de régulation.

33 Divers Pour mémoire on indiquera différentes pistes qui ont été explorées mais dont le potentiel est plus diffus. Réseau change-over : le type de ventilo-convecteurs (2 tubes 2 fils) permettrait d’alimenter leur batterie hydraulique en eau chaude pendant l’hiver, l’avantage est de déplacer des consommations électriques coûteuses (heures pleines, pointes) vers une énergie moins chère à ces périodes, les réseaux devant être modifiés, ainsi que les auxiliaires (régulation, vannes, calorifuge) ce point est à conserver pour une future rénovation. Surdimensionnement des équipements : les Preneurs sont alimentés par deux transformateurs de 1250 kVA pour une puissance appelée d’environ 500 kW, les SG par deux transformateurs de 1000 kVA pour 300 kW appelés, les onduleurs de 3x500 kVA ont un taux de charge de 10 à 15%, il semblerait logique d’isoler une partie de ces équipements afin d’en limiter les pertes (rendement, pertes fer et joule).

34 Conclusions Un bâtiment récent
bâti performant conforme aux normes actuelles, choix techniques et équipements globalement adaptés, utilisation conforme à la conception, système de conduite performant. Des énergies coûteuses postes de livraison surdimensionnés, modalités de facturation défavorables, mode de conduite perfectible, profil énergivore. Des améliorations simples redéfinition de l’analyse fonctionnelle, pour adapter l’usage des équipements aux conditions d’occupation et aux contraintes tarifaires, révision des conditions contractuelles de livraison d’énergie(s), contrôle des boucles de régulation, et suivi des indicateurs de performance énergétique, dans un objectif d’amélioration permanente.

35 Synthèse du potentiel d'optimisation
Poste Gain Investissement MWh TeqCO² €HT €HT TRI Relance matinale* aucun immédiat Gestion air neuf * aucun immédiat Eau glacée aucun immédiat Contrat EDF aucun immédiat Contrat ICEIS Total nul immédiat (7%) (22%) (12%) En accompagnement des mesures préconisées, nous proposons un contrat de suivi pluriannuel (9000 €HT/an) pour contrôler les usages énergétiques et ajuster le fonctionnement des équipements. * valorisation au coût énergie 2009: EDF 55,48 €/MWh, SOCLIS 55,67 €/MWh, ICEIS 55,48 €/MWh pour mémoire ( €HT)

36 Annexes Feuillet de gestion SOCLIS 2009 ….…… p 42
Feuillet de gestion ICEIS 2009 ………..... p 43 Feuillet de gestion EDF 2009 ……… p 43

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