comment éviter la surchauffe d’un
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Comment éviter la surchauffe d’un
bâtiment tertiaire sans avoir recours à
la climatisation ?
18 juin 2019
Contact :
02/210.53.03
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Programme de la matinée
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9u Accueil des participants
9u15Présentation des services des Energy advisors de BRUXEO et du soutien financier du pack énergie bruxellois
BRUXEO
9u35Gérer les apports externes de chaleur : exposition du bâtiment, protection solaire et isolation. Diminuer les apports internes de chaleur.
Jacques Claessens -Architecture et climat
10u45 Pause café
11u05
Augmenter l’inertie du bâtiment. Refroidissement par la ventilation naturelle ou mécanique (free cooling) de nuit. Refroidissement par l'eau (slab cooling).
Jacques Claessens -Architecture et climat
12u30 Lunch sandwiches
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3
La Confédération Bruxelloise des Entreprises à profit social
est une confédération patronale intersectorielle et pluraliste:
OBJECTIFS :
• représenter et défendre le secteur à profit social auprès des pouvoirs publics
et des partenaires sociaux
• fournir des services de qualité à ses membres.
MISSIONS :
• Assurer le suivi des accords sociaux bruxellois concernant le secteur à profit-
social
• Défendre le fonctionnement du secteur et promouvoir ses principes
• Coordonner, représenter et défendre les intérêts patronaux intersectoriels au
niveau de la Région de Bruxelles-Capitale en participant au dialogue socio-
économique.
• Promouvoir le développement du secteur à profit-social, privé comme public.
BRUXEO
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Le secteur à profit social
Privé et public!
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Le pack énergie secteur à profit social
Pack énergie : coaching énergétique pour les entreprises
bruxelloises
BRUXEO en partenariat avec ICEDD asbl – bureau
d’étude.
Reconnu et subsidié par Bruxelles environnement
7 différents services
Bilingue
Gratuit
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Séminaires thématiques, workshop et atelier pratiques
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Les services du pack énergie secteur à profit social
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Visite et quick scan énergétique de votre bâtiment
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Les services du pack énergie secteur à profit social
Amélioration de la
Performance énergétique du
bâtiment
Inconfort thermique
Temps de retour estimatifs
Priorisation des mesures
Rapport écrit
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Check up chaufferie :
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Les services du pack énergie secteur à profit social
Régulation / programmation
Campagne de mesures t°
Validation du fonctionnement
attendu
Vérification condensation
Conseil en hydraulique
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Assistance travaux :
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Les services du pack énergie secteur à profit social
Travaux bien réalisés et énergétiquement performants
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Prêt de matériel :
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Les services du pack énergie secteur à profit social
L’enregistreur de
températureLe wattmètre
Sonde CO2
Luxmètre
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Animation énergie pour le personnel :
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Les services du pack énergie secteur à profit social
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Accompagnement global et
méthodologique
Sensibilisation des
occupants
Structure pour la gestion de l’énergie:
Responsable énergie et Eco-team
Méthodologie
Amélioration de la
performance énergétique
des bâtiments
Connaissance et suivi
des consommations
Accompagnement à l’Utilisation rationnelle de l’énergie
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Objectif quantitatif :
baisse des
consommations
d’énergie
(chauffage + électricité
+ eau)
Objectif qualitatif :
instauration d’une
politique de gestion de
l’énergie pérenne
Objectifs
Accompagnement à l’Utilisation rationnelle de l’énergie
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Diagnostic
Plan d’actionsMise en œuvre
Bilan
Evaluation
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Pour qui?
Indépendants, TPE et PME
ASBL
Services à la collectivité gérés par un pouvoir public
Conditions d’Eligibilité
Situé en Région de Bruxelles-Capitale
Bâtiment de plus de 10 ans
Locaux à 100% professionnel
Diagnostic énergétique du bâtiment
Réalisé par des entrepreneurs professionnel
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Soutien à l’investissement du pack énergie
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Postes non couverts par les primes énergie
Relighting
Isolation conduit chauffage
Equipements énergétiquement perfomants des cuisines des
collectivités
Optimalisation des installations de chauffage
Protection solaire
Toitures vertes
…
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Soutien à l’investissement du pack énergie
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Montant min des travaux éligibles (TTC): 1.000€
Plafond (TTC): 15.000 € par demandeur par année civile
Montant du soutien :
40% de la facture des travaux < 50 ETP
30% de la facture des travaux pour les autres
Demande de promesse de prime avant les travaux
! Tous les documents disponibles sur:
https://energie.bruxeo.be/fr/soutien-à-linvestissement-pour- le-secteur-à-profit-social-
bruxellois
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Soutien à l’investissement du pack énergie
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Quelle est l’origine de la surchauffe d’un local ?
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Déperditions :
• Mur de façade : 0,4 W/m²K * 8 m² * (20-0) K
+ 1,5 W/m²K * 4 m² * (20-0) K= 184 W
• Toiture : 0,3 W/m²K * 20 m² * (20-0) K
= 120 W• (Ventilation : 60 m³ x 0,34 Wh/m³.K x (20-0) K= 400 W)
TOTAL : 304 … 704 W
Bilan thermique d‘hiver :
Exemple :bureau pour 2 personnes (4m x 5m x 3m)
Entouré d’autres bureaux,surface au sol de 20 m², volume de 60 m³un jour ensoleillé, avec 0°C extérieur
Apports :
• soleil fen. : 150 W/m² * 4 m² = 600 W
• 2 ordinateurs : = 160 W
• Eclairage : = 200 W
• 2 occupants : = 140 W
TOTAL : = 1100 W
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→ Nécessité de développer une stratégie globale !
C’est d’abord la composition architecturale (vitrages, …),
puis c’est l’équipement intérieur (bureautique, éclairage, … ),
… qui créent la demande !
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→ Les vitrages verticaux Sud reçoivent plus d’apport en hiver qu’en été !
→ Mais les vitrages Est et Ouest apportent essentiellement leur chaleur en
été…
Apports solaires par ciel serein
en fonction de l’orientation.
(E90 = surface EST verticale)
1° Apports solaires par les vitrages ?
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Attention à la coupole horizontale, à l’atrium, … !
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Une enveloppe double peau est une réponse coûteuse à
un problème thermique que l’architecte a lui-même créé :
la boîte de verre !
?
?
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Usage des protections solaires…
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Eté. Hiver.
Eté Hiver
Casquette horizontale : uniquement efficace au sud !
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Quelle protection solaire ?
Voir :
• critères de choix sur : www.energieplus-lesite.be
• simulation des rendus : www.prosolis.be
Le store thermiquement "idéal" ?
• placé à l’extérieur, (ou intérieur avec coating réfléchissant)
• blanc vers l’extérieur (réflexion)
• noir vers l’intérieur (vision)
Mais store extérieur cher et fragile… et 2 couleurs est très cher !
Store intérieur noir ? Absorbant, trop chaud... Pas efficace !
Store intérieur blanc ? Diffusant, trop éblouissant … pas de vision vers
l’extérieur…!
L’optimum réaliste :
• store intérieur,
• gris clair sur les 2 faces
• < 10% d’ouverture
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Alternative : le voile d’ombrage
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Alternative : le store enrouleur vertical
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Et si la vitre comprenait la protection solaire ?
Le soleil = 48 % IR + 50 % visible + 2% UV
= 100 % de chaleur !
D’où :
• les vitrages sélectifs anti-infrarouge,
• les films de vitrages sélectifs anti-infrarouge,
(par exemple "luxasolar" ou "luxafoil" …(?) )
… tout en gardant le passage intact du visible !
(On parle du vitrage 70-40 : TL = 70 % et FS = 40 %)
A mettre surtout … A mettre surtout … à l’Ouest, et à l’Est !
IR = Infra-Rouge UV = Ultra Violet TL = Transmission Lumineuse FS = Facteur solaire
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Et le film adhésif anti-solaire ?
S’il absorbe la lumière, le film chauffe…d’où risque de bris de vitre ?...
S’il réfléchit/absorbe la lumière, il fait plus sombre à l’intérieur…
Films réfléchissants (miroirs) ?
Films absorbants (gris) ?
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Alternative ultime : la couverture de survie !
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A l’école des Sept Deniers, deux classes sont très exposées à la
chaleur. Des couvertures de survie ont été placées sur les fenêtres.
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Peinture blanche réfléchissante sur roofing … ?
2° Apports solaires par la toiture ?
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3° Quel impact de l’inertie ?
Apports :
• soleil fen. : 150 W/m² * 4 m² = 600 W
• 2 ordinateurs : = 160 W
• Eclairage : = 200 W
• 2 occupants : = 140 W
TOTAL : = 1100 W
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Imaginons que les 600 W du soleil chauffent l’air du local pendant 1 heure :
600 W x 1 h = 60 m³ x 0,34 Wh/m³.°C x Delta T°
→ Delta T° = 600 / (60 x 0,34 ) = 30 °
T° = 20° + 30 °C = 50°C !!!
Impossible…
Sans intervention technique :
Quelle température
après une heure
de chauffage solaire ?
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Imaginons que le soleil chauffe l’air du local et 2 cm de toutes les parois :
600 W x 1 h = (60 m³ x 0,34 Wh/m³.°C + 94 m² x 0,02 m x 500 Wh/m³.°C) x Delta T°
→ Delta T° = 600 / (60 x 0,34 + 1,8 x 500 ) = 0,6 °C
T° = 20° + 0,6 °C = 20,6 °C !!!
→ La chaleur est donc stockée dans les parois, dans l’inertie du local !
→ Le soleil chauffe les matériaux et puis les matériaux chauffent l’air !
Sans intervention technique :
Quelle température
après une heure
de chauffage solaire ?
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L'inertie des locaux est un stabilisateur de température intérieure.Elle amortit la montée des températures en période d'ensoleillement.
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Oui à ce judicieux équilibre de lumière et de chaleur, …
et à la forte inertie intérieure !
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« L'inertie dépend également de la capacité intrinsèque des matériaux à garder de la chaleur, c'est la capacité thermique. Il faut retenir que plus la capacité thermique est grande, plus le matériau aura de l'inertie.
La laine de bois a une capacité thermique 4 fois plus grande que la laine de verre et permettra donc d'avoir un déphasage plus important. »
Et l’inertie de l’isolant ?
Capacité thermique volumique de la laine de verre : 7 Wh/m³.K
Capacité thermique volumique de la laine de bois : 31 Wh/m³.K
Capacité thermique volumique du béton : 562 Wh/m³.K
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Ecrans plats
Contrôle de l’éclairement
Lampes led…
4° Limiter l’apport des équipements ?
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Achat : … 10…€/tube de 120 cm de
longueur
Economie : réduction de 60% de la
consommation !
Allumage bureau : … 2.000 h/an… (chaque année on gagne 12 €)
Eclairage : passer aux Leds !
→ rénover les locaux avec
éclairage de longue durée !
→ Remplacer les vieux spots halogènes !
![Page 49: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/49.jpg)
Un travailleur occupe en moyenne 10 m².
Le RGPT exige d'apporter un minimum de 30 m³ d'air neuf par heure
et par personne. Qu'est-ce que cela représente ?
4° Quel apport de l’air de ventilation hygiénique ?
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Si le plafond est situé à 3 m de hauteur,
un travailleur vit dans un espace de 30 m³.
Le RGPT exige d'apporter un minimum de 30 m³ d'air neuf par heure
et par personne. Qu'est-ce que cela représente ?
4° Quel apport de l’air de ventilation hygiénique ?
![Page 51: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/51.jpg)
Lui apporter 30 m³/h d'air hygiénique,
c'est donc renouveler l'air du local 1 fois par heure.
Et si cet air arrive à une T° > T° local,
c’est une source de surchauffe……
Le RGPT exige d'apporter un minimum de 30 m³ d'air neuf par heure
et par personne. Qu'est-ce que cela représente ?
4° Quel apport de l’air de ventilation hygiénique ?
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Si T°ext 15°C,
Si batterie de froid en
marche,
Si Air pulsé à 20°C,
destruction d'énergie
entre chaud et froid !
En mi-saison, abaisser au maximum
la température de pulsion de l’air hygiénique !
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Réflexion : en isolant nos bâtiments, n'avons-nous
pas déplacé le problème de l’hiver vers l’été ?...
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Comparons la consommation de deux immeubles de bureaux-type :
- un bâtiment de 1960
- un immeuble récent…
Exprimons leur consommation annuelle en fonction de la température
extérieure :
Mais …. Consommation = Puissance x Temps
Consommation
T° extérieure
-10° 0° 10° 20° 30°
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Puissance ?
A chaque T° ext. correspond
une Puissance de chauffage
ou de refroidissement.
Exemple pour une paroi :
![Page 56: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/56.jpg)
Temps ?
(→ La T°ext. dépasse 24°C durant 150 h/an, soit 2 % du temps…)
A chaque T° ext. correspond un nombre d’heures
durant l’année. Exemple pour Uccle :
![Page 57: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/57.jpg)
→ Constat : augmentation de la demande de refroidissement …
mais surtout pour une T° extérieure comprise entre 15 et 24°C !
Consommation :
![Page 58: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/58.jpg)
Refroidissement
direct.
Conclusion : si l’essentiel de la demande énergétique de
froid se produit pour une T° extérieure < 24°C,... le bâtiment
doit pouvoir s’auto-refroidir.
• Stratégie 1 : perméabilité variable de
l’enveloppe = free-cooling
• Stratégie 2 : circulation d'eau froide
dans les planchers, eau refroidie "de
manière naturelle" = slab cooling
• Stratégie 3 : intégration d’air frais
extérieur dans la climatisation,
conçue pour ne donner qu’un complément
frigorifique en période de canicule
Refroidissement
indirect.
![Page 59: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/59.jpg)
Stratégie 1 : Le refroidissement direct par l'air
![Page 60: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/60.jpg)
1.1 Free-cooling unilatéral
Un ratio minimum de 4% d’ouverture par rapport à la surface au
sol est nécessaire.
![Page 61: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/61.jpg)
1.1 Free-cooling
unilatéral
![Page 62: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/62.jpg)
Free-cooling unilatéral
![Page 63: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/63.jpg)
Idéalement, on profite d’un effet de cheminée intérieur entre 2 fenêtres
situées à des hauteurs différentes.
Débit en m³/s
Exemple :
Soit un local de 20 m² et 50 m³.
2 fenêtres de 0,25 m² espacées de 1,5 m en hauteur,
lorsque le DeltaT° = 8 K, vont générer
0,03 x (8)^0,5 = 0,084 m³/s = 300 m³/h
Soit un renouvellement horaire de 6.
![Page 64: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/64.jpg)
Si des grilles (anti-pluie, insecte, effraction, …) sont placées,
les pertes de charges augmentent et les sections d’ouverture
doivent être 1,7 fois plus grandes.
Débit en m³/s
Exemple :
Pour obtenir à nouveau 6 renouvellements horaires dans le local,
chaque fenêtre aura une section minimale de 0,5 m².
Remarque :
Autre ratio : la section ouverte totale peut aussi se dimensionner sur base de
« 4% de la surface de plancher », soit 0,04 x 20 m² = 0,8 m²
![Page 65: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/65.jpg)
1.2 Free-cooling transversal
Cette fois, c’est le vent qui est le moteur.
Un ratio de 2% d’ouverture par rapport à la surface au sol suffit.
![Page 66: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/66.jpg)
Free-cooling transversal
... et appoint mécanique en absence de vent
![Page 67: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/67.jpg)
Exemple : PROBE – CSTC Limelette
![Page 68: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/68.jpg)
Exemple : PROBE – CSTC Limelette
Protection solaire
Grilles de mai à septembre
![Page 69: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/69.jpg)
0
5
10
15
20
25
24 J
uly
25 J
uly
26 J
uly
27 J
uly
28 J
uly
5 A
ug
6 A
ug
7 A
ug
8 A
ug
9 A
ug
10 A
ug
11 A
ug
12 A
ug
13 A
ug
14 A
ug
15 A
ug
16 A
ug
17 A
ug
18 A
ug
air
change p
er
hour
(h-1
)
cross ventilation single-sided, turn position single-sided, tumble position infiltration
Exemple : PROBE – CSTC Limelette
![Page 70: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/70.jpg)
Une façade « perméable » à l’air ?
![Page 71: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/71.jpg)
Motoriser les ouvertures?
![Page 72: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/72.jpg)
![Page 73: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/73.jpg)
1.3 Free-cooling par tirage thermique
![Page 74: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/74.jpg)
1.3 Free-cooling par tirage thermique
… avec extraction assistée par ventilateur
![Page 75: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/75.jpg)
Exemple : IVEG
![Page 76: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/76.jpg)
Des cheminées de ventilation naturelle
![Page 77: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/77.jpg)
Exemple : IVEG
![Page 78: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/78.jpg)
![Page 79: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/79.jpg)
Faux-plafond partiel
--> Circulation d’air au dessus et en dessous du faux plafond
![Page 80: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/80.jpg)
Isolation renforcée
Protections solaires efficaces
![Page 81: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/81.jpg)
Exemple : IVEG
10
15
20
25
30
35
Sun, 18-06 Mon, 19-06 Tue, 20-06 Wed, 21-06 Thu, 22-06 Fri, 23-06
T_2A07 T_1A15 T_0A03 OUTSIDE
![Page 82: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/82.jpg)
Résumé Stratégie 1 : organisation du free-cooling:
Refroidissement naturel par
effet cheminée
Stack ventilation
Refroidissement naturel par des
ouvertures sur des façades opposées
Cross ventilation
Refroidissement naturel
par des ouvertures sur une
seule façade
Single-sided ventilation
![Page 83: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/83.jpg)
Attention :
1 °
Pour obtenir un rafraichissement suffisant avec du free-cooling,
la somme des apports solaires et des apports internes
ne peut dépasser … 50…Watts/m²
Sans quoi, la clim sera obligatoire…
![Page 84: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/84.jpg)
• murs épais, • bâtiment moyennement vitré, • murs intérieurs lourds• ni faux-plafonds, ni faux-planchers
• structure métallique, • vitrages importants, • cloisons intérieures légères, • faux plafonds, • sol recouvert de moquette , • isolation par l'intérieur
Grande inertie
Faible inertie
2° Il y n’a pas de free cooling de nuit sans inertie dans les parois pour réaliser un stockage thermique entre la nuit et le jour !
![Page 85: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/85.jpg)
Refroidissement
direct.
Rappel : si l’essentiel de la demande énergétique de froid se
produit pour une T° ext. < 24°C, le bâtiment doit pouvoir s’auto-
refroidir.
• Stratégie 1 : perméabilité variable de l’enveloppe = free-cooling
• Stratégie 2 : circulation d'eau froide dans les planchers, eau refroidie "de manière naturelle = slab cooling
• Stratégie 3 : intégration d’air frais extérieur dans la climatisation, conçue pour ne donner qu’un complément frigorifique en période de canicule
Refroidissement
indirect.
![Page 86: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/86.jpg)
Refroidissement par eau (slab cooling) : principe
Chargement de la dalle en journée et déchargement la nuit
![Page 87: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/87.jpg)
Refroidissement naturel de nuit
+ groupe frigorifique d'appoint durant la canicule
![Page 88: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/88.jpg)
… l'eau sort de la sonde à 10°C
Alternative : pompe à chaleur sur sonde géothermique en
hiver et circulation d’eau froide en été :
![Page 89: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/89.jpg)
Refroidissement par eau (slab cooling) : mise en oeuvre 1
![Page 90: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/90.jpg)
Refroidissement par eau (slab cooling) : mise en oeuvre 2
Tuyaux placés au centre de
la dalle.
![Page 91: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/91.jpg)
Refroidissement par eau (slab cooling) : mise en oeuvre 3
![Page 92: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/92.jpg)
Refroidissement par eau (slab cooling) : puissances émises
Dalle de béton de 30 cm, recouverte
d'un tapis de 1,5 cm (l = 0,15).
Mode refroidissement :
T° départ d'eau = 16°C
T° retour d'eau = 20°C
T° ambiante = 26°C (!)
Puissance froid : 57 W
37 W/m² vers le bas et 20 W/m² vers le haut
(<> plafonds froids : 80 W/m²...)
Mode chauffage :
T° départ d'eau = 28°C
T° ambiante = 20°C
Puissance chaud : 40 W
22 W/m² vers le bas et 18 W/m² vers le haut
![Page 93: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/93.jpg)
Relevés de température intérieure (vert), extérieure (gris) et
température du point de rosée de l'ambiance (rose).
Refroidissement par eau (slab cooling) : résultats
![Page 94: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/94.jpg)
Refroidissement
direct.
Rappel : si l’essentiel de la demande énergétique de froid se
produit pour une T° ext. < 24°C, le bâtiment doit pouvoir s’auto-
refroidir.
• Stratégie 1 : perméabilité variable de l’enveloppe = free-cooling
• Stratégie 2 : circulation d'eau froide dans les planchers, eau refroidie "de manière naturelle = slab cooling
• Stratégie 3 : intégration d’air frais extérieur dans la climatisation, conçue pour ne donner qu’un complément frigorifique en période de canicule
Refroidissement
indirect.
![Page 95: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/95.jpg)
"Climatisation" ?
Dans le local, un "évaporateur" fait du froid. A l'extérieur,
un "condenseur" libère la chaleur.
![Page 96: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/96.jpg)
L'"évaporateur" fait du froid.
Le "condenseur" évacue la chaleur.
"Climatisation" ?
Avec ce type de climatisation, impossible de valoriser l’air frais extérieur… !
![Page 97: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/97.jpg)
Exemple : école passive de Louvain La Neuve
• Au départ, une ventilation très forte des classes
22 m³ d’air frais, par enfant et par heure ! >> 500 m³/h par classe !
L’air des classes est renouvelé 3 x par heure !
![Page 98: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/98.jpg)
• L’air de ventilation est préchauffé gratuitement
… puis dans un échangeur avec l’air chaud qui sort du bâtiment .
-5° +2°
+18°
+20°+20°
+20°
L’air passe dans le sol (puits canadien)…
+4°
![Page 99: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/99.jpg)
• Un appoint de chauffage est apporté à l’air
Une sonde de présence et un thermostat décident du besoin.
+30°
+4°
-5°
+20°
+2°
+18°
![Page 100: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/100.jpg)
• De l’air frais pulsé la nuit
+25° +25°+20°
Bypass
L’air frais extérieur décharge le bâtiment de sa chaleur.
![Page 101: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/101.jpg)
Quels résultats ?
• Un refroidissement de nuit en période chaude
< Week-end > < semaine >
10
15
20
25
30
35
T° extérieure T°sortie puits canadien T° air extrait SO
… et une température intérieure de 27° par 34° extérieur.
![Page 102: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/102.jpg)
Il faut accepter une nouvelle vision du confort…
(notion de confort adaptatif)
Objectifs de confort intérieur :
max 5% du temps au dessus de 25°C,
max 1 % du temps au dessus de 28°C
![Page 103: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/103.jpg)
Le sick building syndrome se caractérise par des
symptômes d’inconfort et des réactions physiologiques
comme : nez bouché, gorge irritée, maux de tête, fatigue…..
La valorisation de l'air frais extérieur apparaît aussi comme une réponse
au "sick building syndrome"
![Page 104: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/104.jpg)
Et là, pour résoudre les besoins thermiques des bureaux,
sur le réseau de ventilation, pourquoi ne pas ajouter un groupe frigorifique … ?
Free-cooling de nuit et appoint de clim les jours de canicule … ?
Oui… mais pas de miracle …!
![Page 105: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/105.jpg)
Pourrait-on refroidir le local avec l'air hygiénique pulsé à 15°C ?
Puissance = débit x rc x DT° = 30 m³/h/10 m² x 0,34 Wh/m³.K x (25-15) K
= 10 W/m², … seulement !
Il faut au minimum tripler le débit d’air neuf !
![Page 106: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/106.jpg)
En résumé :
1. Isoler ? oui, mais le bâtiment doit pouvoir s’auto-refroidir
en été.
2. L’enveloppe ne doit pas générer des charges thermiques
de plus de … 50… W/m²
3. Trois stratégies de refroidissement naturel : 1. l’air par les fenêtres,
2. l’eau dans le cœur de béton,
3. l’air neuf au sein de la climatisation /
la climatisation au sein du réseau de ventilation
![Page 107: Comment éviter la surchauffe d’un](https://reader035.vdocuments.net/reader035/viewer/2022062401/62aaa2e66c972904027f6f0a/html5/thumbnails/107.jpg)
Pour exploiter l'air frais extérieur,
passons au bâtiment "décapotable"...
... et réservons la clim aux périodes de canicule !
Assurons l’inertie de nos locaux !