1 Objectifs Extension de la méthode de calcul de la Performance Energétique des Bâtiments neufs. Le référent Architecture et Climat-UCL-LOCI Gratia Elisabeth.

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1 1 Objectifs Extension de la méthode de calcul de la Performance Energétique des Bâtiments neufs. Le référent Architecture et Climat-UCL-LOCI Gratia Elisabeth 2013

2 2 Hypothèses pour le référent Quelque soit la méthode choisie (recalcul ou formule), il faut que les Régions établissent les hypothèses du référent. Documents déjà réalisés: hypothèses exigences per&pen.janvier 2005.pdfCSTC 2012-09-04réflexions référent.docbabette réflexions référent_VEA.docréactions VEA ASB - berekenen van de referentie - pistes_v2.docx CSTC-P. D'Herdt

3 3 Type de référent Le référent peut être: soit un recalcul complet du bâtiment soit une formule…… quel type de formule? Remarque Les référents bureaux et écoles doivent de toutes façons être refaits Modifications EPICOOL (a0 – tau0, infiltration par défaut en été 12m³/hm², gains solaires, ouvertures fenêtres, prérefroidissement…..) Nœuds constructifs Possibilité d’utilisation d’ECH

4 4 Proposition 1: recalcul complet du bâtiment Pour éviter les aléas d’une formule obtenue sur base d’un ensemble « non infini » de cas et sur base d’approximation mathématique, choix pour une référence comme celle développée (précédemment) en France, par exemple. La RT2005 utilise comme référence pour les consommations - non pas une formule simplifiée -mais le recalcul complet du bâtiment en utilisant l’ensemble de la méthode avec des hypothèses de référence, dépendant pour certaines de l’usage.

5 5 Dans la RT2005, par exemple: les surfaces des baies de référence sont celles du projet; sauf si la surface de celles-ci est supérieure à 50 % de la surface de façade. Dans ce cas, on la considère égale à 50 % de cette dernière (dans le cas bureaux, écoles). les orientations des baies de référence, dans le cas des bureaux et écoles, sont réparties également sur les quatre orientations le facteur solaire de référence des baies est défini dans un tableau, en fonction de leur orientation et leur inclinaison la puissance d’éclairage de référence dépend de la destination de la zone ….. Proposition 1: recalcul complet du bâtiment

6 6 Cette façon de faire ne pénaliserait pas, par exemple, une mauvaise compacité. Mais: Une compacité idéale pourrait être définie en fonction du type de bâtiments (une hauteur sous plafond et un rapport (vol/surf dep) ‘idéal’ pourrait être défini) et être appliquée au bâtiment référent. Remarque: Une compacité faible est néfaste pour les besoins de chauffage. Mais, par contre, pour certains types de bâtiments, elle peut devenir un atout pour lutter contre la surchauffe par ventilation et diminuer les consommations d’éclairage. Le niveau K en tient compte (du moins pour une compacité inférieure à 4….ce qui est déjà une très bonne compacité). Donc si une limitation est faite sur ce niveau K, comme c’est le cas actuellement, une mauvaise compacité sera pénalisée. Proposition 1: recalcul complet du bâtiment

7 7 Il serait d’ailleurs utile que l’utilisateur puisse voir la décomposition de cette valeur de référence en fonction du type de consommation. Ainsi, il se rendrait compte des postes à améliorer (l’éclairage, le chauffage, l’eau chaude sanitaire, le refroidissement…de telle ou telle fonction.). Un référent pour chaque poste de consommation serait en quelque sorte défini. De mon point de vue, c’est le principal avantage de l’existence du référent. Proposition 1: recalcul complet du bâtiment

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10 10 Sur base de simulations réalisées sur l’ensemble de bâtiments théoriques (162 cas) (petits volumes à revoir) sur les 934 bâtiments réels fournis par la VEA d’autres? les niveaux de consommations énergétiques atteints pour chacune des catégories de bâtiments (et donc, des paramètres correspondants) seront calculées. Ces niveaux de consommations seront déterminés en prenant en compte un certain nombre d’hypothèses correspondant aux exigences minimales à atteindre (K45?, rendement de système, … ). Ces exigences minimales doivent être définies en concertation avec les Régions. Proposition 2: formule

11 11 Comme dans la proposition 1…… Le nombre de termes dans le référent dépendrait du nombre de postes de consommation évaluée en fonction du type de bâtiment. Un référent pour chaque poste de consommation serait en quelque sorte défini. Il serait d’ailleurs utile que l’utilisateur puisse voir la décomposition de cette valeur de référence en fonction du type de consommation. Ainsi, il se rendrait compte des postes à améliorer (l’éclairage, le chauffage, l’eau chaude sanitaire, le refroidissement….). Par contre, cette décomposition serait nettement moins fine que dans le cas du recalcul. On pourrait, par exemple, voir que le poste chauffage est mauvais mais on ne pourrait pas savoir si c’est dû aux pertes par transmission ou aux pertes par ventilation. Proposition 2: formule

12 12 Type de formule??? En avril 2011. En décembre 2011. en Hollande Formule simplifiée.

13 13 Modifications: référent maintenant avant Type de formule??? en Hollande

14 14 Type de formule???

15 15 Type de formule???

16 16 Comparaison Facile (sauf garde-fous) recalculformule Plus compliqué, ça prendra un peu de temps hypothèses technologiques et autres Si méthode modifiée: pas de soucisSi méthode modifiée: refaire formule ECH: va-t-on fixer le nombre moyen de douches installées? Va-t-on pénaliser les bâtiments qui auront installés plus de douches qu’un nombre moyen (nombre de douches moyen qui sera dès lors difficile à définir) ECH: recalcul avec le nombre réel de douches installées? Réaction VEA: nombre de douches installées imposées en fonction de la surface des fonctions pour le calcul, le recalcul et la formule >>>pas de problème

17 17 Comparaison recalculformule Réaction VEA  risque de problème?????  résultats étranges????? référent = formule référent = recalcul Réaction babette chaque unité aurait son niveau E de toutes façons, les niveaux E risquent de ne pas être identiques (logements entre-eux et magasin) les formules seraient de toutes façons différentes pour logement et magasin

18 18 Comparaison recalculformule Même approche qu’actuellement  continuité, clarté dans la communication Récompense pour les bâtiment compacts et pas trop vitrés Indépendance du point de vue « technologie » (sous réserve puisque les technologies devront être définies pour formuler le référent) CSTC: avantages Moins de travail. La seule chose à faire: définir les technologies qui pourraient être différentes pour toutes les fonctions. (sauf si limitation sur les surfaces vitrées, la compacité…) Flexibilité. En principe pas de mise à jour sauf, si à l’usage, on se rend compte qu’il faut ajouter ou modifier un aspect technologique. Pas de problème pour les fonctions différentes (les mêmes paramètres seront utilisés au numérateur et dénominateur) Indien men dat wenst kan men bepaalde aspecten uit de eis halen (door de parameter niet wettelijk op te leggen en in teller en noemer met dezelfde parameter te rekenen) Si recalcul aussi pour le résidentiel, la différence RW / RF disparaitrait. ????(est-il question de refaire un référent pour le résidentiel?) Peut-être que la fourchette des résultats possibles sur des cas concrets diminue

19 19 Comparaison recalculformule Mettre au point la formule sur base d’un nombre suffisamment important de cas (beaucoup de temps) Formule différente pour chaque fonction, bien que certains postes soient liés au bâtiment entier. Le fait que le dénominateur sera déterminé pour l’ensemble du bâtiment n’est pas clair. Les formules bureaux/écoles doivent être revues (nœuds constructifs ) Chaque modification de la méthode entrainera une révision complète des formules CSTC: inconvénients Pas prise en compte de la compacité ou d’une limitation de surface vitrée(mais possibilité de garde-fous). Exemple, limitation de surface vitrée mais cela rendrait le dénominateur moins clair et ressemblerait plus à une formule. Problème possible du point de vue temps de calcul et puissance ordinateur. Point de vue juridique: communiquer le « paquet de référence »? Si celui-ci évolue, le E va changer. Ce serait plus simple de diminuer le rapport numérateur/dénominateur au fil du temps Risque que le politique influence le « paquet de référence »….peut être évité mais peut aussi être reporté sur le rapport numérateur/dénominateur qui pourrait être différents pour les Régions Perte de l’analogie avec le E actuel….mais faux argument car le numérateur doit aussi être revu Difficulté: paquet de référence et garde-fous différents pour chaque fonction

20 20 Hypothèses référent Isolation thermique calcul du niveau K réalisé sur les 934 bâtiments réels fournis par la VEA. Remarque VEA: nœuds constructifs pas pris en compte. Proposition : le référent pourrait être calculé sur base d’un K40

21 21 Hypothèses référent Infiltration Hypothèses de l’ancien référent : pour le chauffage : 12 m³/hm² pour les conditions estivales : 12 m³/hm² Proposition : le référent pourrait être calculé sur base de 6 m³/hm² pour le chauffage : 6 m³/hm² pour les conditions estivales : 6 m³/hm² EPICOOL, valeur par défaut (pour le numérateur) : pour le chauffage : 12 m³/hm² pour les conditions estivales : 0 m³/hm² Sachant que 6 m³/hm² = étanchéité à l’air facilement atteinte si les règles de l’art sont respectées et que les détails d’étanchéité sont contrôlés. VEA : c’est logique de prendre une meilleure étanchéité

22 22 Hypothèses référent Hypothèse de l’ancien référent: 22m³/h.pers Ventilation mécanique double flux – rendement récupérateur 0.85, r p = 0.85 Pour le refroidissement by-pass du récupérateur, (rpreh,cool=1) et pas de ventilation nocturne Proposition Idem + ouverture fenêtre????(indice de surchauffe) + ventilation nocturne (Epicool) Ventilation VEA : beaucoup de fonctions ne peuvent pas ouvrir les fenêtres ventilation nocturne pas encore fixée dans Epicool????

23 23 Hypothèses référent Hypothèse de l’ancien référent: Taux d’occupation conforme à la ventilation. fpres, freal, gains internes dus aux personnes et gains équipement dépendant du type de fonction p light,def, t day,m, t night,m dépendant du type de fonction rlight = 1.0 (pas d’extraction par les luminaires). rfans,heat : 0.8 (dû à la présence d’un appareil de récupération de chaleur) rfans,cool = 0.6 (en raison du by-pass automatique et complet de l’appareil de récupération de chaleur). Proposition Idem Gains internes

24 24 Hypothèses référent Hypothèse de l’ancien référent + EPICOOL: gg, ┴ = 0.40 (valeur typique du facteur solaire pour un double-vitrage sélectif) Protection solaire intérieure avec valeur par défaut de 0.9 Commande manuelle: facteur d’utilisation mensuel des protections solaires conforme aux tableaux C (cf EPICOOL). FF = 0.75 (facteur de réduction pour des encadrements en métal) Valeur d’ombrage par défaut (hauteur d’horizon à 15° pour les calculs de refroidissement (et calcul de l’indicateur de surchauffe) et 25° pour le calcul des consommations de chauffage). Modification EPICOOL. Questions Est-ce une bonne idée de garder un vitrage sélectif avec g de 0.4 ?, le rayonnement solaire durant l’hiver n’est-il jamais souhaitable ? Pourrait être différent en fonction des fonctions. Gains solaires VEA : ce serait plus logique de mettre des stores extérieurs Questions Si recalcul, limitation sur les surfaces vitrées comme dans la RT2005? VEA : oui

25 25 Hypothèses référent Hypothèse de l’ancien référent: D = 110kJ/m²°K faux-plafonds fermés (masse de la dalle de 300 kg/m²), pas de faux plancher. Proposition Pour certaines fonctions (hébergement, par exemple), on pourrait prendre 180 kJ/m²°K Masse thermique VEA :????

26 26 Hypothèses référent Hypothèse de l’ancien référent: Un système de chauffage avec les caractéristiques suivantes (sans capteur solaire) : Système hydronique sans refroidissement actif (système numéro 1), ==> facteurs pour le calcul du rendement du système selon le Tableau 8 Rendement de production, ηgen,heat (rendement à charge partielle de 30%) : 89% Installations de chauffage VEA :rendement supérieur à 100%

27 27 Hypothèses référent Aucune installation de refroidissement n’est prévue, le facteur de pondération vaut donc 1. Rendement du système : 1.0, pas de refroidissement actif (correspond à un système de climatisation numéro 1) Rendement de fonctionnement : vu qu’aucune machine n’est installée, une valeur fixe de COP (ηgen,cool) = 5 a été choisie. Refroidissement VEA :puisque le calcul de l’indicateur de surchauffe était toujours supérieur à 10000Kh, il semble illogique de ne pas mettre une installation de refroidissement

28 28 Hypothèses référent Hypothèse de l’ancien référent: Puissance forfaitaire (0.55 Wh/m³); pas de régulation Ventilateurs Hypothèse de l’ancien référent: Régulation de la pompe présente. Circulateurs pour le chauffage des locaux

29 29 Hypothèses référent Hypothèse de l’ancien référent: 12 W/m² (0.8*11+0.2*16), pas de régulation Proposition Dépend des fonctions Eclairage

30 30 Hypothèses référent Hypothèse de l’ancien référent(résidentiel): Rendement de production Appareil de chauffage à chauffage instantané: 0.50 Pas de capteur solaire Rendement du système (pas de boucle de circulation) Evier : 0.65 (correspond approximativement à une distance de 5m) Bain : 0.83 (correspond approximativement à une distance de 5m) Proposition Besoins nets liés à la fonction (prendre même nombre de douches installées, de nombre de repas…..)  combi : 0.7 ?????  tubing,bath : 0.83 (correspond approximativement à une distance de 5m)  tubing, sink : 0.65 (correspond approximativement à une distance de 5m)  gen : 0.68 Eau chaude sanitaire VEA :  combi trop élevé Combilus pas toujours logique pour certaines fonctions Conduite de circulation combilus ou normale????

31 31 Hypothèses référent Hypothèses de l’ancien référent: Pas d’installation photovoltaïque : Ep,pv = 0 Pas de cogénération : Ep,cogen = 0 Pas d’humidification Proposition idem Autres hypothèses VEA : prendre en compte une partie d’énergie fournie par le renouvelable (PV, solaire thermique, cogénération). Par exemple: 10kWh/m²