L’Enveloppe “Diffuseur de Confort” “Comfort Provider” “Collecteur d’Energie” “Energy Harvester” Réunion Avancement-Prospective CSTB Grenoble – 2 octobre 2007 Matériau Produit Bâtiment Quartier Ville Territoire Daniel QUENARD CSTB / Enveloppes et Revêtements / Physique des Matériaux daniel.quenard@cstb.fr - 04 76 76 25 46 02 octobre 2007| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements |

Caractérisation Physique des Charlotte ABELE – Ingénieur Bruno CHEVALIER – Ingénieur - Division BV Kevyn JOHANNES – Ingénieur Jean-Charles MARECHAL – Ingénieur (retraite fin octobre) François-Dominique MENNETEAU – Technicien François OLIVE – Ingénieur Anne Marie PARDO – Technicien Christiane PEZZETTI – Secrétaire Amandine PIOT Thèse – Etudiante-Thésarde Claude POMPEO – Ingénieur Daniel QUENARD– Chef de Division Hébert SALLEE – Ingénieur Bertrand RUOT – Ingénieur depuis le 1ier octobre Xavier FAURE – Etudiant-Thésard (soutenance le 16 novembre) Adrien BRUN – Etudiant-Thésard - INES Chambéry Benoît MOREL – Etudiant-Thésard – CEA Tours Géraldine GARNIER – Etudiante-Thésard – LMOPS Chambéry HUYNH Quoc Hung - Post-Doc Mathieu COSNIER – Post-Doc (arrive le 1ier novembre) Aide Technicien (en cours de recrutement) DER/CPM Caractérisation Physique des MATERIAUX Thermique : Isolation/Inertie Optique : Vitrages/Protections Solaires Humidité : Mesures/Simulation Essais Etudes 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

DER/CPM 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

Les Flux d’Energie dans l’Economie Energies d ’origine fossile… Source: 18th World. Energy Congress. 2001 Pétrole      Gaz          Charbon        Uranium 33 ans       61 ans      211 ans         73 ans Oil Biomass Gas Coal Nuclear Renewables Primary energy Production Major energy users Major GHG emitters Energy Liquids Direct combustion Industry & manufacturing Power generation Electricity Mobility Consumer choices Buildings Final energy Se Déplacer Se Loger Consommation Synergies possibles ? Source : WBCSD - SOLARCH 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

Pollution & Qualité de l’air : 10 mois de vie en moins ! 30 Millions de Logements/30 Millions de Véhicules Transport + Bâtiments : + de 70% de l’énergie finale Energie : 75 à 85% des émissions de GES (production, transformation & consommation) Pollution & Qualité de l’air : 10 mois de vie en moins ! 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

Ce que l’on croit / En réalité Chauffage + Voiture = 84 % Source : www.zukunft-haus.de 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

Interface & Surface Pertes/Gains Protection / Production Enveloppe Optimisée : moins 70 %, en besoin de chauffage Interface & Surface Pertes/Gains Protection / Production Air-Chaleur-Froid-Humidité Acoustique & Eclairage Intégration EnR : PV-µéolien Architecture (façade=facies) Ventilation – Qualité de l’Air Soleil, Vent, Pluie, Sol 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

D (kWh/m².an / kg CO2 / euros) C (kWh/m².an / kg CO2 / euros) Le Compte Courant Energétique Débit - Besoins (Consommation – Pertes - Dépenses) Trésorerie Crédit - Sources (Production – Gains - Recettes)   Chauffage (75 % des besoins) Stockage Apports Internes Ventilation Thermique Ventilation Naturelle Climatisation Electrique Solaire Thermique Passif & Actif Eau Chaude Sanitaire ECLairage Naturel ECLairage Artificiel Récupération (Air, Eau) ElectroMénager (prod. "blancs") Equipements Hautes Performances Pompe A Chaleur MultiMédia (prod. "bruns") Pré-Chauffage Pré-Rafraichissement Autres Equipements Electriques Solaire PhotoVoltaïque Véhicules (voiture …) Biomasse/ Eolien / Hydraulique BILAN D (kWh/m².an / kg CO2 / euros) T C (kWh/m².an / kg CO2 / euros) 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

… des principes simples pour le neuf et la rénovation CHAUFFAGE : en moyenne + de 70 % des besoins (Neuf : 50, voire 30 % ) Effinergie Inertie Apports Solaires Fenêtres Isolation/Humidité Etanchéité à l’air Confort Humidité 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

Coût par tonne de CO2 économisé Source : www.euroace.org 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

Goteborg/Lindas : Maisons sans Chauffage 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

Maison Hybrid Z Misawa Home - Japon 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

Maison Energie Positive Thening - Autriche PV Solaire Th. 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

Passif – Energie Zéro Energie positive Projet Ville Pays Mur U W/m².K Toiture Fenêtre PV kW Sol. Th m² 20 Maisons jumelées Göteborg Suède 0,10 0,08 0,80 5 ECS Hybrid-Z Kanagawa Japon 0,38 0,48 2,55 11,3 PAC Plus Energy House Thening Autriche 0,11 0,79 10,4 17 façade Maison Energie Positive = Maison Passive + Toiture PV 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

Rénovation 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

Rénovation Facteur 4 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

… et demain Matériaux Composites – Piezo-électrique … Enveloppes Actives multifonctionnelles : Vers une symbiose enveloppe/équipements (chauffage, rafraîchissement, ventilation, éclairage …) RFID : traçabilité + indicateurs de performances : mesures de la température, de l'humidité, de la pression, des gaz (argon …) Nanotechnologies : thermoélectricité, surfaces chauffantes-rafraichissantes-éclairantes-diffusants … Projet Convention « Enveloppe/Architecture » HUB : « INPG-UJF-EAG-CSTB » 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements

… pour en savoir plus 1 : Proposition DGUHC : Bâtiments/Habitat à Energie Positive – oct. 2002 2 : Proposition eCOSY – Towards Cosy & Smart Buildings with Low Environmental Impacts and Producers of Energy (Hybrid Home Car Concept) FP6 - E-core Workshop - 17 Janvier 2005 - http://e-core.cstb.fr 3 : Le Bâtiment à Energie Positive : A. Maugard, JC Visier, D. Quenard, Futuribles – Janvier 2005 – N°304 4 : Le Bâtiment à Energie Positive : D. Quenard Supplément La Recherche – Juin 2006 – N°398 5 : Vers des bâtiments à énergie positive – D. Quenard Nouvelles Technologies de l’énergie 4 – gestion de l’énergie et efficacité énergétique sous la direction de Jean Claude Sabonnadière – HERMES – Lavoisier – 2007 6 : Site PREBAT – www.prebat.net Comparaison Internationale 7 : Site CSTB : www.cstb.fr – Rubrique « Vers des bâtiments à énergie positive » 8 : Site CSTB : En route vers des bâtiments à énergie positive http://webzine.cstb.fr/page/default.asp?main=54 9 : ftp://ftp.grenoble.cstb.fr/Public/AUTOnHOME/ 10 : ftp://ftp.grenoble.cstb.fr/Public/Batimat-enveloppe-active/ 11 : ftp://ftp.grenoble.cstb.fr/Public/Enveloppe_active_multifonctionnelle/ 12 : ftp://ftp.grenoble.cstb.fr/Public/QUENARD-presentations/ 09.07.07| DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements