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20/10/2005 | DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements | PAGE 1
Economie d’EnergieEfficacité EnergétiqueEnergies Renouvelables et Locales
Vers des Bâtiments à Energie Positive
Daniel QUENARDCSTB-GrenobleDpt Enveloppes et Revêtements / Physique des Maté[email protected] - 04 76 76 25 46
Réglementation et Labels Haute Performance
2 - Basse Consommation Energétique
MINERGIE S & P - PASSIVHAUS
3 - Energie Zéro
ZEH : Zero Energy Home - NZEH : Net Zero Energy Home
ZLEH : Zero Low Energy Home - ZUCH : Zero Utility Cost House
1 - REGLEMENTATION THERMIQUE 2005
Label HPE – THPE - Effinergie
4 - Energie Positive
Compte EnergétiqueDébit
(Consommation – Pertes)Crédit
(Production – Gains)Chauffage Apports Internes
Ventilation Solaire Thermique Passif & Actif
Climatisation Eclairage Naturel
Eau Chaude Sanitaire Récupération (air, eau)
ECLairage Artificiel Equipements Hautes PerformancesPompe A Chaleur
Electroménager (prod. "blancs") PréchauffagePré-rafraichissement
MultiMédia (prod. "bruns") Solaire Photovoltaïque
Autres Equipements Electriques Biomasse
… Eolien / Micro-hydraulique
BILAN D (kWh/m².an) C (kWh/m².an)
72.4
12.8
4.6
10.3
71.2
13
4.4
11.3
69.6
13.5
4.5
12.3
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Chauffage ECS Cuisson Eclairage etEquipements
électriques
%
1985 1990 2001
Source ADEME
Répartition des Consommations
Pourquoi le chauffage ?
Source ADEME
Actions sur D Actions sur C
RéglementationRT 2005Neuf
Consommation Maximale80 / 130 kWh/m².an Energies Fossiles130 / 250 kWh/m².an Electricité / PACEnergie primaireLabels HPE (- 10 %) et THPE (-20%)
Apports Passifs (vitrages + inertie)ECS solaire
Basse Conso. En.MinergieNeufRénovation
Réduction importante des besoinsCV + ECS + ECL Individuel neufEnergie Finale < 42 kWh/m².an Individuel rénovéEnergie Finale < 80 kWh/m².an
Apports Internes et PassifsRécupération sur la ventilationECS solaire – PAC - Bois
PassifPassivHausNeufRénovation
Forte réduction Besoins de chauffage < 15 kWh/m².anEn. Finale Totale < 42 kWh/m².anEn. Primaire Totale < 120 kWh/m².K
Apports Internes et PassifsRécupération sur la ventilationECS solaire – PAC – BoisSystèmes Compactes CV-ECS
Energie ZéroZEH, ZEB, ZUCH
Réduction importante du type Minergie
C = D sur l'annéeECS solaire – PhotovoltaïquePAC - Bois
Energie Positive Plus EnergieHaus
Forte réduction des besoins du type PassivHaus
C > D sur l'annéeECS solaire – PhotovoltaïquePAC - Bois
De la RT2005 au BEPos
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
Con
som
mat
ion
/ P
rod
uct
ion
kW
h/m
².an
Chauffage ECS Equip. Dom. Ventilation ENR
Ancien 70/80 2000 2005 2030
2050Energie Positive
Vers des BEPos
PassivHaus - Minergie ®
PassivHaus Minergie®
Passiv Haus Institute – PHI (1996)
Prof. W. Feist – Darmstadt (DE)
Association (1997)
Suisse Energie + Cantons + Industrie
Certification Volontaire
Produits et Services
Marque - Label de Qualité - Volontaire
Produits et Services
Neuf - Rénovation
Habitat Individuel et Collectif
Bâtiments Tertiaires
Neuf - Rénovation
Habitat Individuel et Collectif
Bâtiments Tertiaires
Près de 10 000 labels en Allemagne
Environ 1000 labels en Autriche
Extension au Benelux
Plus de 5000 labels
(plus des 3/4 dans le neuf)
ZERO ENERGY HOME
Source : Building America
Source : DIAE Service Cantonal Energie Genève
MINERGIE / PassivHaus : … des principes simples
Calcul des besoins d’énergie finale : Chauffage + ECS :
Ehww = + Pertes par l’enveloppe+ Renouvellement d’air - récupération de chaleur- Apports solaires passifs et internes utilisables+ ECS - apports solaires actifs Facteur /g (production de chaleur)
IDE = Ehww + Céclairage
Indice Dépense Energétique - IDE
Fraction utile Pondération g /g
Mazout 0.85 1.00 0.85
Gaz (cond.) 0.92 1.00 0.92
Bois 0.75 0.60 1.25
Electrique direct 1.00 2.00 0.50
PAC Air-Eau 2.30 2.00 1.15
PAC Sondes 3.10 2.00 1.55
Pondération Technico-Politique : /g
Exigences MINERGIE S
IDE 42 kWh/m².an
Etanchéité à l'air Elevée
Isolation Thermique 15 à 20 cm
Vitrages Double – Basse Emissivité - Gaz Rare
Aération/Ventilation/Récup. Exigée
Production/distribution chaleur
Conventionnelle - Haut Rendement
Appareils Electriques Classe A
Architecture Compacité - Orientation
Source : La Maison Passive
Investissement supplémentaire
Frais "Energie"
Maison"Passive"
"Effet tunnel" sur les coûts
Besoin en Energie – Chauffage (kWh/m².an)
Coût Total
0 10 20 30 40 50 60
MaisonBasse Consommation
Energétique
2550
5100
7650
10200
12750
Euro - €
Minergie S
Maison Passive : « effet tunnel »
Enveloppe Performante
Source : PHI & PassivHaus Luxembourg
Perméabilité à l’air contrôlée < 0,6 h-1
Besoin Chauffage < 15 kWh/m².an
Ventilation Automatiqueavec Récupération( = 80 %)
IsolationU < 0,15 W/m².K
20 – 40 cm
Systèmes Compacts : CV-ECS
Coûts – BénéficesInvestissement – Economie
d’Energie
Source : La Maison Passive
1
2
3
4
Limitation des pertes de chaleurpar convection et conduction à travers l'enveloppe- Isolation Renforcée- Etanchéité à l'air réduite et contrôlée
Economie d'Energie
Investissement
Apports Passifs
Equipements à Haute Performance Energétique- Ventilation + Récupération- Chaudière Condensation- PAC, Bois
Energie Renouvelables et Locales
MINERGIE S : Inv. < 10 %PassivHaus : 0 – 20 %
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U < 0.15 W/m²K 30- 50 cm d’isolant.
Enveloppe bien isolée : murs et toitures
30 cm de PSE « opacifié »
Source : BASF -3lh
Source : Passive-On
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MenuiseriesIsolation Renforcée U < 0.8 W/m²K
Triple Vitragebasse émissivité U < 0.75 W/m²Kfacteur solaire g > 50%
Enveloppe bien isolée : Fenêtres
Source : Passive-On
PRODUITS CERTIFIES disponibles sur le marché
Module MINERGIE Fenêtres
Certificats PassivHaus
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Ventilation Mécanique Contrôlée+ Double Flux+ Récupération Energie Cuisine
Bain
WC
Séjour
Chambre
Repas Air neufAir rejeté
Air pulsé
Air vicié
RC
VMC + Double Flux + Récupération Energie
www.pege.org
Chauffage + ECS - MINERGIE® - S
5000 bâtiments Minergie
Goteborg : LindasMaisons
sans Chauffage
Zero Energy House - MISAWAZero Energy House - MISAWAZero Energy House - MISAWAZero Energy House - MISAWA
Source : Misawa Home
Maison Energie Positive
Thening - Autriche
PlusEnergieHaus
Freiburg
Passif – Energie Zéro Energie positive
ProjetVille Pays Mur
UW/m².K
ToitureU
W/m².K
FenêtreU
W/m².K
PVkW
Sol. Thm²
20Maisonsjumelées
Göteborg Suède 0,10 0,08 0,80 0 5ECS
Hybrid-Z Kanagawa Japon 0,38 0,48 2,55 11,3PAC
0
PlusEnergyHouse
Thening Autriche 0,11 0,11 0,79 10,4 17façade
Energie « Grise »
Source Rockwool
Source : BASF -3lh
Rénovation
Conclusion
Les Bâtiments à Energie Positive
c’est possible aujourd’hui pour le neuf !
Les Bâtiments à Basse Consommation Energétique
C’est possible aujourd’hui pour le neuf et la rénovation !