Vécu dans un immeuble de bureaux PASSIF Aurélie PIETTE Energie & Habitat 28 novembre 2009

1. Qu’est-ce qu’un bâtiment passif ? 2. Présentation du projet de bureaux passifs 5 clés pour la réalisation d’un bâtiment passif La gestion du CHAUD La gestion du FROID 3. Résultats d’une année de monitoring 4. Conclusions Sommaire

1. Qu’est-ce qu’un bâtiment passif ? 2. Présentation du projet de bureaux passifs 5 clés pour la réalisation d’un bâtiment passif La gestion du CHAUD La gestion du FROID 3. Résultats d’une année de monitoring 4. Conclusions Sommaire

Un bâtiment passif est un bâtiment très économe en énergie, à un point tel qu’il ne nécessite pas de système de chauffage conventionnel. Cette appellation est un standard énergétique d’origine allemande, gérée en Belgique francophone par la Plateforme Maison Passive. Qu’est-ce qu’un bâtiment passif ?

1. Qu’est-ce qu’un bâtiment passif ? 2. Présentation du projet de bureaux passifs 5 clés pour la réalisation d’un bâtiment passif La gestion du CHAUD La gestion du FROID 3. Résultats d’une année de monitoring 4. Conclusions Sommaire

Localisation : Centre-ville de Verviers Maître de l’ouvrage : fhw, architectes Type d’intervention : construction neuve Type de construction : ossature bois sur caves Surface nette : 106 m² Présentation du projet de bureaux passifs

1. Qu’est-ce qu’un bâtiment passif ? 2. Présentation du projet de bureaux passifs 5 clés pour la réalisation d’un bâtiment passif La gestion du CHAUD La gestion du FROID 3. Résultats d’une année de monitoring 4. Conclusions Sommaire

1. Bonne compacité 2. Isolation importante 3. Minimisation des ponts thermiques 4. Très bonne étanchéité à l’air 5. Présence d’un système de ventilation contrôlée 5 clés pour la conception d’un bâtiment passif

Compacité = Volume chauffé Surface de déperdition 1. Bonne compacité Bureau fhw Compacité volumique 2,3  Volumétrie simple entre mitoyens 5 clés pour la conception d’un bâtiment passif

2. Isolation importante Toitures : 40 cm de cellulose Façades : 35 cm de cellulose Fenêtres : châssis passifs + triple vitrage Plancher : 40 cm de cellulose 5 clés pour la conception d’un bâtiment passif

 Etude des détails au niveau des raccords afin de minimiser les ponts thermiques 3. Minimisation des ponts thermiques 5 clés pour la conception d’un bâtiment passif

 Réalisation d’une enveloppe étanche à l’air grâce à des pare-vapeur souples 4. Très bonne étanchéité à l’air 5 clés pour la conception d’un bâtiment passif

 Système de ventilation double-flux avec récupération de chaleur, by-pass sur l’échangeur et puits canadien 5. Présence d’un système de ventilation contrôlée 5 clés pour la conception d’un bâtiment passif

1. Qu’est-ce qu’un bâtiment passif ? 2. Présentation du projet de bureaux passifs 5 clés pour la réalisation d’un bâtiment passif La gestion du CHAUD La gestion du FROID 3. Résultats d’une année de monitoring 4. Conclusions Sommaire

Gestion du CHAUD  Comment ne pas avoir froid en hiver ? Gestion du FROID  Comment éviter les surchauffes en été ? La gestion du CHAUD et du FROID

Déperditions par ventilation Déperditions par transmission Apports par chauffage Apports solaires Apports internes DéperditionsApports La gestion du CHAUD

Déperditions par transmission Les déperditions par transmission sont MINIMISÉES grâce à l’isolation importante de l’enveloppe La gestion du CHAUD

EXTERIEUR INTERIEUR Déperditions par ventilation Les déperditions par ventilation sont MINIMISÉES grâce à o la très bonne étanchéité à l’air de l’enveloppe o la récupération de chaleur sur la ventilation La gestion du CHAUD

Les apports solaires sont MAXIMISÉS grâce aux grandes surfaces vitrées en façade Sud g = Chaleur transmise (W) ‏ Rayonnement incident (W) ‏ La gestion du CHAUD Apports solaires

Apports internes Les apports internes sont à priori constants tout au long de l’année Ordres de grandeur : Personne :  114 W Ordinateur fixe :  110 W Ordinateur portable :  40 W La gestion du CHAUD

Apports par chauffage L’appoint de chauffage est apporté grâce à une batterie électrique chauffant l’air de ventilation Puissance : 2 kW Consommation équivalente : Entre 150 et 200 litres de mazout pas an ! La gestion du CHAUD

1. Qu’est-ce qu’un bâtiment passif ? 2. Présentation du projet de bureaux passifs 5 clés pour la réalisation d’un bâtiment passif La gestion du CHAUD La gestion du FROID 3. Résultats d’une année de monitoring 4. Conclusions Sommaire

Apports solaires Apports internes Besoin de refroidissement Déperditions par transmission Déperditions par ventilation DéperditionsApports La gestion du FROID

Déperditions par transmission Pas d’action possible sur ce poste La gestion du FROID

Déperditions par ventilation La ventilation permet de lutter contre les surchauffes grâce o au by-pass sur la récupération de chaleur o au puits canadien o à la ventilation naturelle EXTERIEUR INTERIEUR La gestion du FROID

Apports solaires Les apports solaires sont MINIMISÉS grâce aux protections solaires en façade Sud La gestion du FROID

Apports internes Les apports internes sont à priori constants tout au long de l’année La gestion du FROID

Besoin de refroidissement Pas d’installation de climatisation Le refroidissement est assuré de façon passive La gestion du FROID

1. Qu’est-ce qu’un bâtiment passif ? 2. Présentation du projet de bureaux passifs 5 clés pour la réalisation d’un bâtiment passif La gestion du CHAUD La gestion du FROID 3. Résultats d’une année de monitoring 4. Conclusions Sommaire

Extérieur : Température Humidité relative Rez-de-chaussée : Température Humidité relative 3 ème plateau : Température Humidité relative 5 ème plateau : Température Humidité relative Résultats d’une année de monitoring Paramètres analysés

Mois de mai Température extérieure Température rez-de-chaussée Température 3 ème palier Température 5 ème palier Résultats d’une année de monitoring Températures - courbes

1 ère constatation : Stratification des températures Résultats d’une année de monitoring Mois de mai Températures

Causes probables : o Rez-de-chaussée largement vitré au Nord et pas au Sud  Peu d’apports solaires  Déperditions thermiques accrues o Rez-de-chaussée peu occupé (salle de réunion) ‏  Peu d’apports internes o Communication entre les étages  Montée de l’air chaud (plus léger) ‏ Résultats d’une année de monitoring Stratification des températures  Température plus basse au rez-de-chaussée

Pistes d’amélioration : o Placer les serveurs au rez-de-chaussée  Plus d’apports internes o Cloisonner le rez-de-chaussée  Moins de montée de l’air chaud o Faire un recyclage de l’air de ventilation  Apport d’air chaud Hiver : Eté : Résultats d’une année de monitoring Stratification des températures

2 ème constatation : Séquence journalière Résultats d’une année de monitoring Mois de mai Températures

 Phase de montée en température de 8h à 17h environ  Phase de descente en température de 17h à 8h environ  Les températures maximale et minimale varient peu Cause probable : Apports internes et apports solaires présents en journée mais absents de nuit Conclusion : Bon maintien en température du bâtiment Résultats d’une année de monitoring Séquence journalière

3 ème constatation : Amortissement des températures Résultats d’une année de monitoring Mois de mai Températures

Cause probable : o Inertie du bâtiment  Planchers en bois massif + béton lissé o Présence au 5 ème palier de la toiture plate  Stockage de la chaleur dans la cellulose Résultats d’une année de monitoring Amortissement des températures  Les variations de température entre le jour et la nuit sont moins marquées à l’intérieur qu’à l’extérieur  L’amortissement est plus marqué au 5 ème palier Conclusion : Bon maintien en température du bâtiment

4 ème constatation : Séquence semaine/week-end Résultats d’une année de monitoring Mois de mai Températures

4 ème constatation : Séquence semaine/week-end Résultats d’une année de monitoring Mois de décembre Températures

 En été, séquence journalière moins marquée pendant le week-end  En hiver, descente progressive de la température pendant le week-end Causes probables : o Apports solaires prépondérants en été  Maintient de la température même le week-end o Apports internes prépondérants en hiver  Pas de maintient de la température le week-end Résultats d’une année de monitoring Séquence semaine/week-end Conclusion : Bon maintien en température du bâtiment

Extérieur : 2,15 % du temps au-delà de 25°C Rez-de-chaussée : 0,95% du temps Au-delà de 25°C 3 ème plateau : 19,51% du temps au-delà de 25°C 5 ème plateau : 17,40% du temps au-delà de 25°C Résultats d’une année de monitoring Surchauffes Limite conseillée : 5% du temps au-delà de 25°C

Pistes d’amélioration : o Diminuer le nombre d’occupants ou utiliser des ordinateurs portables  Moins d’apports internes o Automatiser la ventilation nocturne  Meilleure gestion du refroidissement, même le week-end o Ajouter une protection solaire à la verrière en toiture  Moins d’apports solaires Résultats d’une année de monitoring Surchauffes

Mois de mai HR extérieure HR rez-de-chaussée HR 3 ème palier HR 5 ème palier Résultats d’une année de monitoring Humidité relative

Mois de mai Résultats d’une année de monitoring Humidité relative 1 ère constatation : Stratification de l’humidité relative

Causes probables : o Température plus basse au rez-de-chaussée  Pour une même quantité d’eau contenue dans l’air, l’humidité relative est plus élevée pour une température d’air plus basse o Ventilation moins efficace  Assèchement de l’air moins prononcé Résultats d’une année de monitoring Stratification de l’humidité relative  Humidité plus élevée au rez-de-chaussée

Résultats d’une année de monitoring Humidité relative moyenne

1. Qu’est-ce qu’un bâtiment passif ? 2. Présentation du projet de bureaux passifs 5 clés pour la réalisation d’un bâtiment passif La gestion du CHAUD La gestion du FROID 3. Résultats d’une année de monitoring 4. Conclusions Sommaire

Conclusions Un bâtiment passif ne peut se concevoir sans o une stratégie de CHAUD adaptée :  type de chauffage adapté à la très faible demande en chaleur  bonne régulation o une stratégie de FROID adaptée :  protections solaires  ventilation naturelle  ventilation mécanique avec by-pass sur l’échangeur  éventuellement, puits canadien  minimisation des charges internes

Merci pour votre attention Place Sommeleville, B-4800 Verviers 087/ Place Sommeleville, B-4800 Verviers 087/