Lacunes des méthodes et outils nationaux actuels mis en œuvre pour la rénovation énergétique

PLAN Méthodes et outils de simulation énergétique utilisés en rénovation Lacunes actuelles et pistes d’amélioration Constat général Conclusion 2/17

Différents types de méthodes Analyses de factures / Relevés de compteurs Diagnostic de performance / méthodes conventionnels Audits énergétiques / Outils d’évaluation Outils de conception /dimensionnement Adaptation nationale des EPBD 2002 / EPBD 2010 Évaluation de l’existant Évaluation de l’existant et de projet de rénovation 3/17

Cible « Bâtiments Publics » 4/17

Méthodes « nationales » actuelles (1/2) Nom Type Cible Pas de temps Indicateurs DPE (sur factures / relevés de compteurs) Diagnostic de Performance Energétique Bâtiments (Existant) - Cep Etiquette « énergie », Etiquette « climat » DPE (méthode conventionnelle 3CL) Bâtiments (Neuf + Existant) 1 an (DJU18) RT Existant « méthode élément par élément » Outils de vérification règlementaires Tous types de bâtiments existants* Garde-fous RT Existant « méthode globale » (Th-C-E Ex) 1h Cep, Tic, Ubât TRNSYS Conception / Dimensionne-ment Ce que l’on veux Besoins et consommations pour tous les postes modélisés Pléiades-COMFIE Energy+ … Sortent toute de l’EPDB 2002 5/17

Méthodes « nationales » actuelles (2/2) Dispositifs RT Existant* 6/17

Indicateurs manipulés Types d’indicateurs calculés calculables CEP / CEF: Consommation énergétique annuelle primaire ou finale [kWh.m-2.an-1] (= chauffage + refroidissement + ECS + éclairage + ventilation + ascenseurs + bureautique - PV) Tic: Température intérieure conventionnelle atteinte en été [°C] Ubât: Coefficient globale de transmission thermique de l’enveloppe déperditive [W.m-2.K-1] Types d’indicateurs calculables Besoins en chaud et froid Consommations énergétiques mensuelles Nombre d’heure où la température intérieure > 28°C Un détails mensuel serait idéal 7/17

Lacunes constatés (1/2) Th-C-E Ex Aspects conventionnels (approche choisie) 1 Fichier météorologique par zone thermique charges thermiques prises en compte Apports liés aux occupants (Wh/h au m²) Apports solaires Météo  jusqu’à 30% d’écart entre résultats de simulation et consommations effectives Charges Thermiques  jusqu’à 20-30% d’écart 8/17

Lacunes constatés (2/2) Th-C-E Ex Prise en compte de la gestion des occultations (UJN) Gestion complexe des systèmes de chauffage complémentaires (nécessite de se référer à des annexes) Systèmes Techniques innovants (MCP, climatisation solaire, parois végétalisées, murs d’eau …) … 9/17

Pistes d’amélioration Th-C-E Ex Palier les lacunes présentées Intégration des masques solaires dus à la végétation Microclimat local Effet Venturi (convection thermique encadrée) Albédo et facteurs de forme des bâtiments proches … Mme DATIBOUET  En supervision projet EPA 10/17

Estimation du coût d’intégration de ces pistes d’amélioration Action Quantité de données nécessaires Coût estimé d’adaptation de la méthode Estimation de l’amélioration de la fiabilité du modèle Données météo locales Moyenne Simple Forte Comportement des usagers Faible Intégration des apports de chaleurs autres (PC, …) Gestion des protections solaires Forte (à vérifier) Masques solaires liés aux arbres Microclimat local (Ef. Venturi, …) Importante Fort ? 11/17

Cible « Espaces ouverts » 12/17

Méthodes « nationales » actuelles Aucune référencée, mais plutôt des indicateurs de performance d’une part, et des actions d’amélioration de l’existant d’autre part Actions Type Cible Pas de temps Indicateurs Diminution de l’éclairage urbain de nuit / Installations d’ampoules fluoro-compacts Incitations Publics pour (Objectifs Grenelle Environnement) Espaces publics année % de réduction des consommations énergétiques Brumisateurs / fontaines Initiatives communales été Diminution des surchauffes estivales Murs végétaux / surfaces végétalisées … 13/17

Pistes d’amélioration Ce que l’on souhaite Ce que l’on a Ce que l’on souhaite intégrer Quantifier les gains énergétiques Quantifier les améliorations du confort hygrothermique Données météo locale Aerial thermography and noise maps Index de pollution de l’air Parois végétalisée Fontaines 14/17

Constat Des méthodes pour évaluer, mais peu pour proposer des solutions d’amélioration Des méthodes nécessitant de nombreux paramètres difficilement disponibles Peu de valeurs de paramètres indicatives pour aider à la saisie 15/17

Conclusion Ce qu’il faut garder à l’esprit : Concevoir (ou améliorer) des outils simples d’utilisation Tenir compte de la non-disponibilité de certaines entrées Tenir compte des phénomènes microclimatiques (îlots de chaleur urbain) 16/17

Débats / Idées A vous la parole… Pistes possibles de discussion Autres lacunes à lever Degré de précision souhaité Autres outils « nationaux » Solutions Techniques Innovantes 17/17

Détails sur les méthodes « règlementaires » Nom Année de publication Mécanismes pris en compte Temps de calcul Quantité de données nécessaires Postes de consommation pris en compte Ch ECS Ref Ecl vent Aux Bur Asc Spéc Analyse des factures - 3CL-DPE 2012 Rayonnement Convection Conduction Inertie instantané « Moyennes »   Th-CE Ex 2008 < 10s « Importantes » Ch = Chauffage ; ECS = Eau Chaude Sanitaire ; Ref = Refroidissement ; Ecl = Éclairage ; Vent = Ventilation ; Asc = ascenseurs Aux = Auxiliaires de chauffage et de refroidissement : Spéc = Électricité Spécifique (ordinateurs, imprimantes, ascenseurs…)

Méthodes « de recherche » actuelles Nom / Outil Modèles Entrées Indicateurs OUTCOMES (OUTdoor COMfort Expert System) Masques solaires urbains (arbres) Données météos Géométrie urbaine Typologie et positionnement des arbres human comfort index considering RayMan Flux radiatif par maillage / Masques solaires diverses mean radiant temperature and thermal indices ThermoAnalystics Human Comfort Module plug-in pour RadTherm et MuSES Full radiant, convective and conductive heat transfer is accounted BioKlima calculate about 60 various biometeorological and thermophysiological indices SOLWEIG-model To find Creation of thermal comfort maps. simulates spatial variations of mean radiant temperature and 3D fluxes of long-wave and short-wave radiation in complex urban settings OUTCOMES : US Forest Service (FS) website : http://www.nrs.fs.fed.us/tools/outcomes/ RayMAn : Urban Climate Rayman website: http://www.urbanclimate.net/rayman/index.htm

Methods (1/2) BUILDING CASES 3 National methods from (EPBD) Th-C-E-Ex: detailed method DPE-3CL: simplified method Energy Bills analysis: method when no available data 8 meteorological files to describe whole France

Autres méthodes EPIQR StratEnergieCO2 BES (Bilan Energétique Simplifié) …

Précision / Quantité de données disponibles IMPORTANTE FAIBLE Temps de saisie Précision du modèle FAIBLE IMPORTANTE Quantité de données disponibles