2 ème COLLOQUE INTERNATIONAL FRANCOPHONE D’ENERGETIQUE ET DE MECANIQUE Ouagadougou, 2-4 Mai 2012 ANALYSE DE L’EFFICACITE ENERGETIQUE DES BATIMENTS EN RÉGION.

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1 2 ème COLLOQUE INTERNATIONAL FRANCOPHONE D’ENERGETIQUE ET DE MECANIQUE Ouagadougou, 2-4 Mai 2012 ANALYSE DE L’EFFICACITE ENERGETIQUE DES BATIMENTS EN RÉGION CHAUDE Par Gédéon CHAFFA et Emile Adjibadé SANYA, Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi (Bénin) Mohamed Koïta SAKO et Yao N’GUESSAN, Institut National Polytechnique Félix Houphouët BOIGNY Yamoussoukro (Côte d’Ivoire)

2 Le Programme d’Assistance à la Gestion de l’Energie a identifié en 1992 deux problèmes dans le domaine Energie-Bâtiment :  en Afrique Occidentale l’exploitation des grands bâtiments représente 25 à 30% de la consommation totale d’électricité  la production d’électricité, en majorité d’origine thermique, s’accompagne d’émissions de Gaz à Effet de Serre (GES)  Remède : Améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments PROBLEMATIQUE

3 PLAN DE PRESENTATION  Problématique  Objet de l’efficacité énergétique des bâtiments  Etude bibliographique  Méthodologie  Résultats et Discussions  Caractéristiques optimales des constructions et des mesures d’exploitation  Application à un parc immobilier existant.

4 OBJET EEB L'efficacité énergétique des bâtiments vise un meilleur rendement énergétique par :  le choix des sources d'énergie  le recours aux technologies les plus appropriées  le choix des équipements et des procédés les plus performants  l'élaboration et l'application de normes et de mesures de sensibilisation de manière à influencer le comportement du consommateur et à lui permettre de faire des choix éclairés.

5 OBJECTIFS 1-Analyser l’influence des facteurs d’enveloppe du bâtiment sur sa consommation énergétique 2-Déterminer les caractéristiques optimales des constructions pour une meilleure EEB 3-Optimiser les méthodes d’exploitation des équipements de production de froid 4-Appliquer les données optimales à un parc immobilier existant

6 ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE (1). CLARKE J. A. (1985, 1997). AASEM E O. (1993). LAM J. C., HUI S. C. M (1993). DIABATÉ S. (2000). ASSI M. (2000). BEAUSOLEIL-MORRISON I., PURDY J. (2001)

7 ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE (2). TOKE RAMER Nielsen (2002). PEDERSEN F. (2006). CHOWDHURY, M. G. RASUL, M. M. K. KHAN (2007). JENSEN K. L. (2008). S. BERTAGNOLIO, V. LEMORT, J. LEBRUN (2008). K. J. CHUA, S. K. CHOU A. (2011)

8 MÉTHODOLOGIE  Notre méthode consiste à déterminer l'impact énergétique d'un facteur ou/et d’une mesure opératoire donnés en faisant varier les paramètres relatifs à l'enveloppe du bâtiment ou à l’exploitation des équipements, toutes choses étant maintenues constantes par ailleurs.  L’analyse des performances énergétiques en fonction des paramètres et des mesures d’exploitation des bâtiments permettra de faire des recommandations pour la conception et l’exploitation des bâtiments efficaces au plan énergétique.

9 MÉTHODOLOGIE (2)  OUTIL DE SIMULATION : Logiciel DOE 2  BATIMENT CHOISI : Tour D, Cité administrative Abidjan (GIB) Dimensions au sol : 38.8m  26.6m Nombre de planchers : 30 + 3 Surface climatisée : 30900m 2 Volume climatisé : 86600m 3  PERIODE DE SIMULATION : Mars-Avril (période de transition très caractéristique d’inconfort en région tropicale humide)

10 MÉTHODOLOGIE (3)  Paramètres de simulation: - Orientation des façades - Grandeur des baies vitrées (ROM) - Type de vitrage (Fs) -Protection des façades (RAH, RLL) - Teinte et isolation des murs - Mode d’exploitation des groupes de froid

11 RESULTATS (1)  Influence de l’orientation des façades :

12 RESULTATS (2)  Influence de la grandeur des baies vitrées :

13 RESULTATS (3)  Influence du type de vitrage :

14 RESULTATS (3)  Influence de la protection des façades (RAH):

15 RESULTATS (4)  Influence de la teinte des parois ( α) : La consommation d’énergie est d’autant plus réduite que le coefficient d’absorption est faible (teinte claire)  Influence de l’isolation des murs : Ici l’isolant utilisé est le polystyrène. La consommation d’énergie est d’autant plus réduite que l’isolant est épais ; cette tendance s’estompe à partir de 4 cm.

16 RESULTATS (5)  Influence du mode d’exploitation des équipements :

17 Discussion (1) Mesures d’exploitation des équipements Durée de fonctionnement de chaque compresseur Période de fonctionnement suivant différentes plages de température dans les locaux (en %) Totale (h) Surcharge (%) 18.3- 21.1°C 21.1-23.9°C23.9- 26.7°C Mesure de base 876048.898%2%- Mesure 1876035-89.210.8 Mesure 260662787.612.4- Mesure 3547125.45842- Mesure 4449515-69.630.4 Mesure 538200%-6931

18 Discussion (2)  Caractéristiques optimales du bâtiment: - Orientation : S/N - Teinte des murs : α ≈ 0.2 - 0.3 - Isolation des murs : e ≈ 4 cm - ROM : 25-30% - F s :  0.45 - RAH :  0.45 - RLL :  0.30

19 RESULTAT GLOBAL  Les bâtiments sont d’autant plus efficaces au plan énergétique - qu’ils sont bien orientés - que les murs sont de teinte claire - les baies vitrées de dimensions réduites comparées aux façades principales des bâtiments, bien protégées du rayonnement solaire - les vitrages peu perméables aux rayons solaires - les modes d’exploitation des bâtiments sont de nature à éviter la fatigue des équipements.

20 APPLICATION DES RESULTATS

21 CONCLUSION  Cette étude nous a permis de définir des mesures d’efficacité énergétique des grands bâtiments dans le contexte climatique de l’Afrique Occidentale  L’application de ces mesures aux bâtiments neufs (Conception) ou existants (Réhabilitation) favorise la réduction des consommations électriques et l’allègement de la facture d’énergie  Elles peuvent servir de critères de base pour l’élaboration d’une Réglementation Energétique des Bâtiments en Afrique de l’Ouest.

22 PERSPECTIVES Cette étude sera poursuivie suivant 3 axes :  Etude des performances thermiques des enveloppes de bâtiments ( OTTV, PEL )  Calcul du coût additionnel de la TeCO 2 (tonne équivalent de CO 2 ) évitée  Rédaction d’un portefeuille de projets de réhabilitation des grands bâtiments en Afrique de l’Ouest.