Les couplages de solutions et l’évaluation des performances FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances L’approche globale énergétique • Rappel des formules de base : Avec Pertes W/K : transmission : U * S * tau (S ext yc P Th) Rair 0,34 * Dm3/h Conso. CHAUFFAGE [kWhef/an] = (Pertes [W/K] x 24 x DJ) - Apports Gratuits 1000 x Rendement Production moyen annuel Conso. ECS [kWhef/an] = (Besoins [l] x 1.163 x (Temp. ECS [K] – Temp. EF [K]) 1000 x Rendement Production moyen annuel FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances L’approche globale énergétique • Lorsque tous ces éléments sont modélisés, il est possible de revenir sur chaque poste et évaluer les gains générés Economie [kWh/an] = Conso. AVANT [kWh/an] – Conso. APRES [kWh/an] FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances Démarche générale Chauffage consommation U w/m2K Parois X Tau X S m2 ext = W/K U = 1/Rtotale Ponts thermiques intégré côtes ext R air Projection saison de chauffe R t = Rsi + Rse + R (=e/l) y W/m K débit m3/h par type XLm X 0,34 nb jours cumuls écarts T U bât W/m2 surf dep.K = W/K G déper totale en W/m3K Besoins bruts déperd(W/K)*HK : kWh/an W/K degré jours DJ *24/1000 FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances = HK coeff régul corrigé selon Démarche générale Besoins nets Conso Conso annuelle besoins bruts déduire apports occ apports solaires intégrer rendements besoins nets kWh/an générateur distr régul émission = BB – apports / h global kWhef/an kWep/an kg CO2/an €/an FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances rendement global h*h*h*h Démarche générale consommation ecs nb pers x débit jour X jours/an litres/an besoins = 1,16 Wh X litres/an X (Tecs – Tef) générateur distr régul stockage rendement global h*h*h*h conso besoins/h global kWhef/an kWep/an kg CO2/an €/an FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances Démarche générale démarche Orebat 1 saisie données générales 2 surfaces bâti 3 R air 4 chauffage 5 préciser les U 6 préciser les h 7 préciser les tau 8 ecs 9 recommandations 10 rapport FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances Tau : valeurs courantes Local TAU Bâtiment adjacent non chauffé 0,90 Bâtiment adjacent chauffé 0,00 Local ouvert sur l'extérieur 1,00 Parking peu enterré : plafond isolé 0,80 Parking peu enterré : plafond non isolé 0,60 Parking enterré : plafond isolé 0,70 Parking enterré : plafond non isolé 0,45 Sous-sol peu enterré : plafond isolé 0,75 Sous-sol peu enterré : plafond non isolé 0,55 Sous-sol enterré : plafond isolé 0,60 Sous-sol enterré : plafond non isolé 0,35 Vide sanitaire ventilé : plancher isolé 0,75 Vide sanitaire ventilé : plancher non isolé 0,55 Vide sanitaire non ventilé : plancher isolé 0,50 Vide sanitaire non ventilé : plancher non isolé 0,30 Comble fortement ventilé 1,00 Comble peu ventilé : plancher isolé 0,95 Comble peu ventilé : plancher non isolé 0,85 Comble non ventilé : plancher isolé 0,95 Comble non ventilé : plancher non isolé 0,80 Circulation commune avec 1 façade extérieure 0,30 Circulation commune en position centrale 0,00 TD sur cas d’école • Préalable : Définir les postes déperditifs Repérer et nommer les postes concernés Être exhaustif Pas de doublons FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances Etude de cas réel • Pavillon FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances Etude de cas réel • Pavillon Le bâtiment date de 1976. Il est situé à 103m d’altitude, en région parisienne (91). Composition des parois Murs extérieurs : Parpaings creux 20 cm + lame d'air 3 cm + 40 mm polystyrène + plaque de plâtre. Murs extérieurs intérieurs encuvements et plancher bas étage : Laine de roche 100 mm + plaque de plâtre. Murs RC sur garage : Plaque de plâtre + 60 mm polystyrène + plaque de plâtre. Plafond droit sous combles perdus : 100 mm de laine de verre + plaque de plâtre. Rampants : 200 mm de laine de verre + plaque de plâtre. Toit pente imprécise Planchers bas : hourdis creux en béton sur sous-sol . Fenêtres et portes fenêtres : double vitrage 4/12/4 avec lame d'air, sur encadrement PVC (volets pleins en bois). Velux de toiture : double vitrage sur encadrement bois. 2 fenêtres : simple vitrage. Portes : Porte bois isolée sur l'extérieur. Porte bois non isolée sur garage. FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances Etude de cas réel • Pavillon Ventilation Ventilation naturelle avec orifices fixes de sortie d'air. Chauffage Le chauffage est maintenu à 19 °C par des convecteurs à eau chaude. Thermostat d'ambiance programmable. La production est réalisée par une chaudière en sous-sol au gaz naturel remplacée en 1990, mais avec veilleuse à flamme. Production à 75 °C environ. Pas de robinets thermostatiques. Les tuyauteries en sous-sol non chauffé sont mal calorifugées. Eau Chaude Sanitaire Ballon électrique de 300 l de 12 ans d’âge. Consommations Chauffage = 36000 [kWhPCS] gaz naturel Électricité pour l’eau chaude inconnue (confondue avec le reste des consommations électriques). Etude de cas réel • Pavillon Etude de cas réel • Pavillon rgie 2 ME1 ME2 Mlnc PB1 PB2 PH1 PH2 NO Etude de cas réel • Pavillon Répartition : Surfaces extérieures Etude de cas réel • Pavillon Répartition : Surfaces extérieures Etude de cas réel • Pavillon Répartition : Pertes émetteurs en coffres Rendement générateur selon âge (veilleuse) Etude de cas réel • Pavillon Crédit impôts 2012 : Rénovation énergétique Danger : ne pas rénover avec suffisamment de performances, ce qui tuerait le gisement Un mur non isolé U = 2.5 W/m²K Divisé par 7 Avec 10 cm d'isolation U = 0.35 W/m²K Divisé par 11 Divisé par 1.5 Avec 6 cm encore en plus U = 0.23 W/m²K Il est donc très difficile de rentabiliser une action en 2 temps, d’autant que le coût des travaux concerne à 80% la main d’œuvre… pour un prix un peu plus élevé la déperdition est divisée par 11 au lieu de 7. Une seconde tranche de travaux ultérieurs serait très peu rentable (division par 1,5). FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances Effinergie Rénovation NE PAS TUER LE GISEMENT … Travaux d’isolation : 80 à 85% du coût main d’oeuvre Etude de cas réel • Bâtiment collectif Le bâtiment date de 1900. Il est situé à 75 m d'altitude. Il est constitué d’un rez de chaussée et de 5 étages (12 logements). Comportement moyen (91). Composition des parois Murs extérieurs : Pierres de taille de 40 cm + plâtre et murs passage briques pleines ép 36 cm Murs sur cage esc : Briques ép 36 cm ; HSP 3 m ; ép de planchers 0.3 m Plafond sous combles : Bois 22 mm + lame d’air 18 cm faiblement ventilée avec plâtre sur lattis Planchers bas : Poutrelles métal avec remplissage en briques pleines. Moy 30 cm ép briques Fenêtres : simple vitrage sur encadrement bois Ventilation Ventilation naturelle avec orifices fixes d’entrée et de sortie d'air FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances Etude de cas réel • Bâtiment collectif Chauffage individuel Le chauffage est réalisé par des radiateurs alimentés en bitube. La production est réalisée par une chaudière à gaz ancienne de 1975 en cave. Une régulation en fonction de la température extérieure existe avec programmation de ralenti de nuit. Pas de robinets thermostatiques. Contrat d’entretien 1 passage Eau Chaude Sanitaire La chaudière produit également l’eau chaude sanitaire. Le système est de type semi-instantané avec un stockage de 500 litres bien calorifugé. La distribution d’eau chaude et le bouclage sont bien calorifugés Consommations Chauffage = gaz naturel global bâtiment 200 000 kWhPCS Électricité pour l’eau chaude = 1 500 [kWh/an] Etude de cas réel • Bâtiment collectif Rez-de-chaussée : Nord vers le haut Etude de cas réel • Bâtiment collectif Etages : Etude de cas réel • Bâtiment collectif Etages : Etude de cas réel • Bâtiment collectif Etages : Etude de cas réel • Bâtiment collectif Rénovation énergétique (Effinergie) Solarisation passive ? Réaffectation zones? Effinergie rénovation • Exemples de solutions Ventilation Ventilateurs basse conso Vmc hygro B db flux eff 80% Confort été Surf vitrée 17 à 23 % shab selon climat Protections solaires à prévoir Limiter les apports internes Inertie et ventilation nocturne à favoriser menuiseries Uw jn 1,7 à 0,7 Facteur solaire Sw verre + opaque 0,1 à 0,5 Fact Tr Lum 0,5 à 0,7 Occultation à prévoir FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances Effinergie rénovation • Exemples de solutions BAO PRO EXPERT • • Application BAO PRO EXPERT Traitement du 1er cas réel : Pavillon FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances BAO PRO EXPERT • Labels Promotelec « réno » FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances BAO PRO EXPERT • Labels Promotelec « réno » Exigences complémentaires pour les mentions "étoile" Pour la mention 1*, les émissions de CO2 devront être limitées à 56 kgeqCO2/m²/an. Pour les mentions 2* à 4*, la rénovation du bâtiment ne doit pas entraîner d’augmentation des émissions de CO2. FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances BAO PRO EXPERT • Labels BAO PRO EXPERT • Traitement du 1er cas réel : Pavillon BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Maison 1954 à Saint Blimont (80) FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont Rez-de-chaussée : Nord BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont Etage : BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont Coupe : BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont Façades : BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont Façades : BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont Eléments généraux : Maison individuelle de 1954 Shon 146 m² - Shab 124 m² Avec sous sol non chauffé - Grenier non chauffé Située dans la Somme à Saint Blimont à 30 m d’altitude 4 occupants FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont Ouvrants • Simple vitrage bois sans joint (avant réno) • Volets roulants bois sur fenêtres ; coffres 0.2 x 0.2 ; U = 3 W/m².K • Les 2 Portes sur ext cuisine + vestibule vitrées à 60% Parois externes • Murs 24 cm Parpaing creux 20 + 2 cm plâtre + 2 cm enduit ciment sans isolation • Murs 3 4 cm idem + vide 4 cm + brique plâtrière 5 cm + plâtre 1 cm Parois intérieures • Parpaing creux 10 enduit plâtre 2 faces 2 cm Sol et planchers bas et hauts • Plancher bas sur sous sol bêton hourdis bêton sans isolation • Epaisseur hourdis + dalle 20 cm Balcon • Dalle bêton 20 cm Ventilation • Ventilation naturelle par défaut d’étanchéité et ouverture fenêtres • Cheminée condamnée Sous sol • Moyennement ventilé • Comprenant la chaufferie Grenier • Moyennement ventilé Chauffage • Chaudière fioul état d’usage fonctionnant avec brûleur fioul en 30 kW remplacée en 1990 • Réseau bitube mal calorifugé en sous sol • Thermostat d’ambiance programmable dans le vestibule Radiateurs acier Delta T 50 K ECS • Par chaudière mixte fioul avec réserve 100 l incorporée Comportement • Inconnu moyen Consommations • Inconnue • Abonnement elect simple tarif 9 kVA BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont 1 2 ME 34 cm ME 24 cm 3 3 1 – Murs intérieurs 2 – 2 types de murs ext 34 (lame d’air + parement int R) et 24 cm 3 – Non déperditif BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont Mur 1 résistance th: Mur 34 cm Résistance apportée par la lame d’air + brique parement ≈ 0,18 + 0,12 = 0,3 m²K/W FEEBAT Module 1 +2 – solutions couplées et performances BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont Plafonds : 1 1 - déperditif 40 BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont Planchers : 1 1 – non déperditif 41 BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont 2 portes int 2 2 – déperditif ME 34 cm ME 24 cm 1 1 – non déperditif 42 BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont Détails : BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont BAO PRO EXPERT • Traitement d’un 2nd cas réel : Saint Blimont Total murs sans ouv = 149,75 m² Ouvr 22,44 m² 11,2-1,9 3,15-0,5 5,04 20-1,96-0,5 BAO PRO EXPERT Distribution bitube et monotube
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