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Projet de recherche REPA‐F4

Réhabilitations des Etablissements pour Personnes Agées et Facteur 4

Établissement d’un DPE en ligne

Annexe IV

Sous la direction de: Benoit Beckers

Université de Technologie de Compiègne

Décembre 2011

Partenariats du projet:

UTeam (UTC) – Énergies demain – Philippe DEHAN architecte – Elioth ‐ ENIA Architectes – Université de Concepción (Chili)

Coordination générale : UTeam (UTC)

Fondation Bâtiment Énergie

REPA‐F4 Etablissement d’un DPE en ligne Page1

Table des Matières Liste de variables ................................................................................................................................. 2

Introduction......................................................................................................................................... 3

Scénario conventionnel....................................................................................................................... 3

Déperditions et Apports de chaleurs .................................................................................................. 3

Déperditions à travers l'enveloppe et par renouvellement d'air.................................................... 3

Les apports internes ............................................................................................................................ 4

Les apports de chaleur et d’humidité............................................................................................. 4

Les apports solaires ......................................................................................................................... 5

Les Besoins .......................................................................................................................................... 5

Besoins en chauffage (BCH) .............................................................................................................. 5

Besoins en Eau Chaude Sanitaire (BECS) ........................................................................................... 6

Calcul des consommations énergétiques............................................................................................ 6

Chauffage ........................................................................................................................................ 6

Production d'ECS ............................................................................................................................. 7

Besoins en climatisation BCLIM.............................................................................................................. 7

Déperdition à travers l'enveloppe du bâtiment : Pan ...................................................................... 8

Les apports internes selon le temps de climatisation: Qi................................................................ 8

Les apports Solaire durant la période de climatisation : Qs ............................................................ 9

Questionnaire.................................................................................................................................. 9

Les énergies solaires............................................................................................................................ 9

Le solaire Photovoltaïque pour des besoins de chauffage.............................................................. 9

Solaire thermique pour eau chaude sanitaire............................................................................... 10

Calcul des émissions en CO2 ............................................................................................................. 10

Les éléments de contrôle de qualité pour la base de données......................................................... 10

Rapport surface habitable vs nombre de lits/résidents................................................................ 10

Taux de vitrage typique en fonction de l'année de construction ................................................. 12

Validation du système de chauffage en fonction de l'année de construction.............................. 12

Employés à temps complet (ETP) .................................................................................................. 12

Références......................................................................................................................................... 14

Annexes ............................................................................................................................................. 15

Annexe 1 Coefficients de transmission thermique (U) de parois................................................. 15

Annexe 2 Rendement du système de chauffage.......................................................................... 16

Annexe 3 Données climatiques par départements pour calcul chauffage et climatisation......... 17

Annexe 4 : exemple de calcul de charges climatisation pour la portion climatisée seulement ... 19

Annexe 5 : exemple de calcul de charges climatisation pour l'ensemble du bâtiment ................ 20

Annexe 6 L’indice de forme (FOR)................................................................................................ 21


Annexe 7 Données d’entrées à introduire par les tenants d’établissements .............................. 22

Annexe 8 Exemple de ratio surface total par rapport aux nombres de lits .................................. 27

Liste de variables

Pch

Déperditions thermiques annuelles (kWh/an) DPmurs

Déperditions thermiques à travers les murs (W/K) DPfenêtres

Déperditions thermiques à travers les fenêtres (W/K)

DPplafonds

Déperditions thermiques à travers les plafonds (W/K) DPplanchers

Déperditions thermiques à travers les planchers (W/K)

DPair

Déperditions thermiques par renouvellement d'air (W/K) PT Déperditions thermiques à travers les ponts thermiques (W/K) DHch Degrés‐heure de chauffage (°C∙h) (voir Annexe 3) V Volume habitable (m3) PER Périmètre (m) NIV Nombre de niveaux chauffés HSP Hauteur sous plafond (m) Ui

Conductivité thermique surfacique de la paroi i (W/m²∙K) Si

Surface de la paroi i (m²) Qs

Apports solaire (kWh/an) Aj

Surface vitrée d’orientation j (m²) j= vs (verticale sud); vo (verticale ouest); ve (verticale est)

Fsj

Facteur d’ombres g

Facteur solaire Qi

Apports internes (kWh/an)

BCH Besoins annuels en chauffage (kWh/an) BECS Besoins annuels en eau chaude sanitaire à 40°C (kWh/an) FOR Indice de forme par rapport à un carré (voir Annexe 6) ρw Masse volumique de l’eau égal à 1 kg/l cw Capacité calorifique massique de l’eau égal à 1,163 Wh/(kg∙K) Tef Température d'eau froide (°C) CORsol Coefficient de réduction de température du plancher bas DPCH Durée de la période de chauffage en heures (voir Annexe 3) Evs Ensoleillement vertical sud pendant la période de chauffage (kWh/m2) (voir Annexe 3) Fvs Facteurs d'ombres en fonction du type de protection solaire Avs Surface vitrée orientée sud (m2) RG Rendement globale du système de chauffage TV Taux de vitrage Fch Facteur solaire de réduction de consommation en chauffage (en %) Fecs Facteur solaire de réduction de consommation en eau chaude sanitaire (en %) Bclim

Besoin en climatisation (kWh/an) Cclim

Consommation en climatisation selon coefficient (kWh/an) αclim Coefficient de rendement de climatisation selon type d'énergie Pan

Déperditions thermiques annuelles (kWh/an) Qs

Apports solaire (kWh/an) Qi

Apports internes (kWh/an) DPClim Durée de la période de climatisation en heures (h) (voir Annexe 3) Evs Ensoleillement vertical sud pendant la période de climatisation (kWh/m2) (voir Annexe 3) Schon Surface habitable du bâtiment (en m²) Sclim Surface climatisée (en m²)


Introduction Dans le cadre du projet REPA‐F4 (Réhabilitation d'Etablissement pour Personnes Âgées et Facteur 4), nous proposons le développement d'un outil de diagnostic de performance énergétique simplifié en ligne. Pour être en mesure d'effectuer cette étude, il est important de pouvoir caractériser le parc immobilier des maisons de retraite françaises. Pour atteindre cet objectif, une base de données a été crée par des audits effectués par des étudiants. Le présent document explique de manière détaillée la méthode de calcul ainsi que les données d'entrées à introduire sur le site en ligne par les tenants d'établissements. Les calculs se basent sur la règlementation 3CL et Th‐C‐ex de 2008 pour les établissements sanitaires avec hébergement. Ils considèrent les conductivités thermiques des murs, des fenêtres, des planchers et des plafonds proposées par la méthode 3CL pour les immeubles collectifs avec chauffage collectif sans comptage individuel pour le calcul des déperditions thermiques. De même, les pertes par renouvellement d’air et ponts thermiques sont calculées de la même manière. Par ailleurs, la méthode repose sur les températures moyennes d’eau froide, les rendements des installations de chauffage et de production d’ECS, ainsi que les coefficients de conversion en énergie primaire proposés par la méthode 3CL pour les immeubles collectifs avec chauffage collectif sans comptage individuel.

Scénario conventionnel

Un bâtiment est découpé en zones ayant des usages différents. Chaque usage définit un scénario de chauffage et un scénario de refroidissement, caractérisés par des températures de consigne et des horaires de maintien en température conventionnels [1]. Le Tableau 1 indique le type d’horaire de maintien en température et le niveau de température de consigne conventionnelle utilisé dans la méthode du calcul.

Tableau 1 Horaires de maintien en température et niveaux de températures Type d’usages Horaires d’occupation Niveau de température

Etablissement sanitaire avec hébergement Longs Élevé Source : Th‐C‐ex 2008, page 19

Déperditions et Apports de chaleurs Déperditions à travers l'enveloppe et par renouvellement d'air

1000)( chairplanchersplafondsfenêtresmursch DHDPPTDPDPDPDPP ×+++++=

Avec :

0,8 0,8( _ ) 0,1( _ )1,1 '

( 1) 0,1 (0,1 2,5 / 6)

0.5 0,55( _ ) 0( _ )1,05

( 1) 0,68 (0,55 2,5 / 6)

si terrasse si comblesPER si isolation par l ext

NIV HSPPT

si terrasse si comblesPER autre cas

NIV HSP

⎧ + + +⎛ ⎞× ×⎪ ⎜ ⎟− × + × ×⎝ ⎠⎪

⎪= ⎨⎪ + + +⎛ ⎞⎪ × ×⎜ ⎟⎪ − × + × ×⎝ ⎠⎩

Source : méthode 3CL, page 51


NIVSHONFORPER ×=

HSPSHONV ×=

TVNIVHSPPERS fenêtres ×××=

( )TVNIVHSPPERSmurs −×××= 1

planchersSHONSNIV

=

1,151,00plafonds

si combleSHONSNIV si terrasse

⎧= × ⎨

⎩

VDP RAair ×=α

fenêtresfenêtresfenêtres USDP ×=

mursmursmurs USDP ×=

planchers planchers planchersDP CORsol S U= × ×

plafonds plafonds plafondsDP S U= ×

Tableau 2 Valeurs de RAα en fonction du type de ventilation

Type de ventilation RAα

Naturelle 0,35VMC <= 1983 0,25VMC > 1983 0,20VMC Hygroréglable 0,15VMC double flux 0,10Source : méthode 3CL, page 50

Le facteur αra tient compte des déperditions par le renouvellement d'air[7].

SHONSHONair

ra⋅⋅

=""34,0α

On remarque donc qu'ici le facteur "air" sera influencé par le type de système de ventilation. Coefficient de réduction de température du plancher bas

⎩⎨⎧

−−

=chauffénonlocalousanitairevide

extérieuroupleinterreCORsol

85,000,1


Les apports internes Les apports de chaleur et d’humidité Conventionnellement, les apports de chaleur et d’humidité uniformément répartis en période d’occupation sont les suivants [1].

Tableau 3 Apports de chaleur et d'humidité (*) Type d’usages Horaires den maintien

en température Wh/h/m2

Etablissement sanitaire avec hébergement Longs 5 Source : Th‐C‐ex, page 21


Hypothèse : la production de vapeur d’eau en cuisines, WC et salles de bains n’intervient pas dans le bilan hydrique, car l’extraction est considérée comme directe. La formule finale de calcul des apports internes, exprimée en kWh, est :

chi DPSHONQ ××

=1000

5

DURch est fonction de la zone climatique (voir Annexe 3).

Les apports solaires

( ) 1gFAEAEAEQ VOVOVEVEVSVSs ×××+×+×=

Ici, on fait l'hypothèse que la surface vitrée Est et Ouest est répartie de façon uniforme d'où:

3VSfenêtres

VOVE

ASAA

−==

Facteurs d'ombres en fonction du type de protection solaire

⎪⎩

⎪⎨

⎧=

solaireprotectionsansverticalesolaireprotection

ehorizontalsolaireprotectionF

00,184,074,0

Dans un souci de simplicité des questions destinées aux tenants d’établissement, le calcul se limite à deux types de protections solaires : horizontale vu depuis un angle α de 45° et verticale vu depuis un angle β de 45° [ 5].

Source : NF EN ISO 13790, Annexe H Données pour les apports solaires Valeurs du coefficient de transmission thermique pour type de vitrage

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

=

triplevitrageaprèsdoublevitrageavantdoublevitrage

simplevitrage

g

48,0199462,0199375,0

85,0

1

Source : NF EN ISO 13790, Annexe H Données pour les apports solaires On utilise des facteurs de transposition [1] pour obtenir la radiation solaire sur chaque orientation. Des facteurs respectifs de 0,75, 0,60 et 0,60 sont retenus pour l’orientation Sud, Est et Ouest.

Les Besoins Besoins en chauffage (BCH)

)( sichch QQPB +−=


Besoins en Eau Chaude Sanitaire (BECS)

100052)40( ×−×××= efuwwwECS TVcB ρ

Avec : ‐ NuaVuw ×= besoins hebdomadaires à 40 °C exprimé en litres/semaine (voir Tableau 4)

‐ 52 nombre de semaines pendant l'année

Tableau 4 Besoins unitaires hebdomadaires d'eau chaude sanitaire à 40°C Type d’usages a Nu

Etablissement sanitaire avec hébergement‐avec Blanchisserie 1050 Nombre de lits Etablissement sanitaire avec hébergement‐sans Blanchisserie 665 Nombre de lits

Source : Th‐C‐ex 2008, page 32

Tableau 5 Tef en fonction de la zone climatique H1 10,5 H2 12,0 H3 14,5 Source : méthode 3CL, page 45

Calcul des consommations énergétiques Chauffage

RrRgRdICH ×××

=Re

1

CHCHPCS IBCch ×=

PCSIPCSPCI CchCch α/=

Source : adaptation méthode 3CL, page 26

CchPCI Consommations annuelles de chauffage en énergie primaire (kWh/an) CchPCS Consommations annuelles de chauffage en énergie finale (kWh/an) αPCSI Coefficient de conversion en énergie primaire ICH Inverse du rendement annuel moyen de l’installation de chauffage Rd Rendement de distribution de chauffage Re Rendement d’émission de chauffage Rr Rendement de régulation de chauffage Rg Rendement de génération de chauffage

Tableau 6 Valeurs de αPCSI Énergie principale pour le chauffage αPCSI 1/αPCSI Electrique ou réseau de chaleur 1,00 1,000 Gaz naturel ou bois 1,11 0,901 GPL 1,09 0,917 Fioul 1,07 0,935 Charbon 1,04 0,962 Autre 2,00 0,500



Production d'ECS

ECSECSPCS IBCecs ×= PCSIPCSPCI CecsCecs α/=

Source : adaptation méthode 3CL, page 54 CecsPCI Consommations annuelles pour la production d’ECS en énergie primaire (kWh/an) CecsPCS Consommations annuelles pour la production d’ECS en énergie finale (kWh/an) IECS Inverse du rendement de l’installation de production d’ECS

Tableau 7 IECS en fonction du système de production d'ECS IECS Installation d'ECS Non isolé Isolé

Chaudière collective installée jusqu’à 1988 3,16 2,32 Chaudière collective installée jusqu’à 1988 + changement brûleur 2,91 2,13 Chaudière collective installée entre 1989 et 2000 2,70 1,98 Chaudière collective installée à partir de 2001 2,52 1,85 Chaudière collective Condensation 2,36 1,73 Chaudière collective Bois 5,38 3,94 Chaudière collective Charbon 4,05 2,97 Réseau de chaleur 2,39 1,75 Collectif électrique 1,87 1,37 Accumulateur gaz 2,88 2,11 Accumulateur gaz condensation 2,50 1,83


Besoins en climatisation BCLIM Pour effectuer le calcul de la charge de climatisation requise, il faut tenir compte du flux énergétique qui entre dans le bâtiment, des charges internes créées par l'utilisation du bâtiment ainsi que les apports solaires en période de climatisation. C’est donc la sommation de ces éléments qui donnera la charge totale.

limlimlimlim cscicc QQPB −− ++=

De plus, les besoins en climatisation sont majorés par un facteur dépendant du type d'énergie qui est utilisé, et puisque que le calcul des besoins de climatisation est fait en fonction de la surface total du bâtiment, il faut faire un rapport avec la surface climatisé pour corriger les besoins.

limlimlim

lim ccc

c SSHONBC α⋅⋅⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

où

⎩⎨⎧

=cas autre si0,1

naturel gaz si8,2limcα


Déperdition à travers l'enveloppe du bâtiment : Pan

1000)( limlim cairplanchersplafondsfenêtresmursc DHDPPTDPDPDPDPP ×+++++=

Les propriétés thermiques des bâtiments ne changent pas en période de chauffage et de climatisation. Les degrés jours de climatisation (voir Annexe 3) sont donc utilisés pour connaître les déperditions au travers du bâtiment. Les degrés heures de climatisation sont donnés par l'illustration suivante en fonction des zones climatiques en saison estivale selon la RT‐2005.

Graphique 1 : Degré jours de climatisation selon CSTB

Source : CSTB, Analyse des données météorologiques de la RT‐2005 par Fadi Chlela

Les apports internes selon le temps de climatisation : Qi Pour le calcul des charges internes, la plus importante variable est la durée de la période de climatisation. Chaque période est déterminée par la zone climatique. Le temps de climatisation dépend du nombre de journées où la climatisation est requise, c'est‐à‐dire lorsqu'il y a des degrés jours de refroidissement dans une journée (voir Annexe 3) pour la durée de la période de climatisation.

Graphique 2 : Heures de climatisation en fonction de la zone


Les apports solaires durant la période de climatisation : Qs Les apports solaires sont déterminés à l'aide des taux d'ensoleillement horizontale. Ces taux sont convertis en taux verticale (Evs) à l'aide d'un facteur [1] qui tient compte de la zone climatique du lieu à l'étude. Des valeurs pour une inclinaison de 90° vers le sud de 0,77; 0,71; 0,76; 0,74; 0,74 sont utilisées 1001 Un facteur moyen de 0,75 est donc utilisé. Pour trouver le taux d'ensoleillement horizontal, on utilise la banque de données de données de MétéoNorm pour chacune des villes types de chacune des huit zones pour une période de 4 mois (Annexe 4).

Questionnaire Pour être en mesure d'effectuer le calcul de besoin en climatisation, il faut poser deux questions sur le site en ligne :

• Quelles sont les surfaces de climatisation (Sclim) ? • Quel est le type d'énergie (αCLIM) utilisé (gaz naturel ou autre) ?

De plus, aux Annexe 4 et 5, on y retrouve un exemple de calcul de charge de climatisation vis‐à‐vis la charge de chauffage pour la région de Le Mans (H2b). L'Annexe 4 montre la consommation énergétique en climatisation que pour une partie du bâtiment tandis que l'Annexe 5 montre la consommation énergétique pour l'ensemble du bâtiment. Ceci permet de comprendre la différence importante entre les 2 scénarios (voir valeurs en jaune). On observe donc que la consommation énergie de climatisation sera de 38 156 kWh (2,6 % de la consommation énergétique total du bâtiment) pour 998 m² de surface comparativement à 230 310 kWh (13,5 % de la consommation énergétique total du bâtiment) pour l'ensemble des 5762 m² du bâtiment.

Les énergies solaires

Le solaire photovoltaïque pour des besoins de chauffage

1 Bernstein, D. (2005). Traité de construction durable. Éditions du Moniteur. Paris, France. valeur FT. p.172


Selon la méthode 3CL et Th‐C‐ex, il est convenu que l'installation de panneaux solaire photovoltaïque aide à réduire la consommation énergétique pour le chauffage des habitations. La méthode permet donc d'utiliser un facteur (Fch) qui tient compte de l'ensoleillement de la région et donc de réduire la consommation énergétique (voir Annexe 3). La consommation en chauffage est donc obtenue à l'aide de l’équation suivante.

chchchch IFBC ⋅−⋅= )1(

Solaire thermique pour eau chaude sanitaire De la même façon que pour le photovoltaïque, la méthode 3CL et Th‐C‐ex permet d'utiliser un facteur (Fecs) (voir Annexe 3) pour réduire la consommation en énergie pour la production de l'eau chaude sanitaire grâce à l'aide des panneaux solaire thermique. L’équation suivante permet de comprendre le principe.

ecsecsecsecs IFBC ⋅−⋅= )1(

Calcul des émissions en CO2

Les émissions de CO2 par type de combustible utilisé dans le bâtiment, exprimées en kg, sont présentées au Tableau 9.

Tableau 9 Facteurs d’émissions CO2

Type d’énergie kgCO2/kWhef Gaz 0,202 GPL 0,227 Fioul 0,276 MI bois 0,007 PAC 0,18 Réseau de chaleur 0,30 Électrique 0,18 Électrique‐éclairage 0,10

Les éléments de contrôle de qualité pour la base de données Dans le but d'obtenir des résultats conformes, la base de données obtenue a été soumise à un contrôle de qualité. Les éléments suivants ont été vérifiés.

Rapport surface habitable vs nombre de lits/résidents Selon une étude effectuée sur l'aménagement des foyers pour personnes âgés en France [6], on remarque qu'il est possible d'établir des ratios entre la surface totale du bâtiment et le nombre de lits. En effet, selon les trois maisons de retraites étudiées en détail dans le cadre du présent


projet, on trouve des valeurs de 49, 50 et 57 lorsqu'on divise la surface totale de l'établissement par le nombre de lits. Selon ce principe, un contrôle peut être effectué pour vérifier une surface en lien avec le nombre de lits. Si les valeurs obtenues présentent une différence supérieure à 20 % aux valeurs de référence citées précédemment, une correction est effectuée.


Taux de vitrage typique en fonction de l'année de construction Le taux de vitrage correspond à la surface totale des ouvrants (fenêtres et portes‐fenêtres) divisée par la surface totale des façades déperditives donnant sur l’extérieur. Ces taux doivent être corrigés si, par exemple dans la base de données, un bâtiment de 1850 affiche un taux de vitrage de 70 % (valeur non réaliste). Tableau 8 Le taux de vitrage en fonction de la date de construction exprimée en pourcentage

APUR (*) a’urba (**) Période de construction Simple Double Maison

individuel Immeubles collectifs

Avant 1800 20 30 20 30 1800‐1850 30 30 20 30 1850‐1914 30 30 20 30 1918‐1939 40 30 30 30 1945‐1967 40 30 50 50 1968‐1974 50 30 50 50 1975‐1981 50 100 40 40 1982‐1989 40 100 40 40 Après 1990 40 100 40 40

(*) Atelier Parisien d’urbanisme (2007). Consommations d’énergie et émissions de gaz à effet de serre liées au chauffage des résidences principales parisiennes. Page 20, Perméabilité thermique de parois. (**) Agence d’urbanisme (2009). Caractérisation thermique du parc bâti résidentiel de la CUB. Parti 1 : premier diagnostic de la performance thermique du bâti résidentiel (calcul des besoins de chauffage). Page 37, Taux de vitrage des maisons individuelles et des immeubles collectifs en fonction de la période de construction. Les valeurs par défaut du taux de vitrage sont les suivants.

Tableau 9 Taux de simple et double vitrage en fonction de la date de construction exprimée en

pourcentage Taux de vitrage

Période de construction Total Double vitrage Simple vitrage

Avant 1944 30 9 21 1945 ‐ 1974 50 15 35 Après 1975 40 40 0

Validation du système de chauffage en fonction de l'année de construction Pour les systèmes de chauffage, il est nécessaire de contrôler l'âge des systèmes. Un bâtiment construit en 2005 ne pourrait pas présenter un équipement de chauffage au charbon.

Employés à temps complet (ETP) Le nombre d'employés à temps complet est une variable importante pour le calcul des charges internes. En fonction du type d'établissement, il est possible d'effectuer un ratio entre le nombre lits et le nombre d'employés. Le Tableau 10 montre combien d'employés de chaque discipline sont requis par tranche de 100 lits.


Tableau 10 Nombre d'employés par tranche de 100 lits (voir Tableau 11 pour définitions) Catégorie d’établissement

Fonction principale exercée EHPAD PU

EHPAD PNL

EHPAD PL

MR non EHPAD

Personnel de direction 3,00 4,00 4,00 3,60 Personnel des travaux généraux 7,50 9,00 5,60 7,60 Personnel d'encadrement 0,80 0,50 0,70 0,50 Personnel éducatif, pédagogique, social et d'animation 2,00 4,00 9,00 3,00 Personnel médical 0,40 0,50 0,50 0,30 Psychologue, personnel paramédical ou soignant 29,0 20,0 18,0 14,0

Agent de service hospitalier (public) ou agent de service (privé) 18,5 14,6 14,0 15,0

Somme 61,2 52,6 51,8 44,0 Tableau 7. Répartition du personnel (en Taux d’ENC) selon la fonction principale exercée et la catégorie d’établissement. Valeurs corrigées d’après : Perrin‐Haynes J., « Les établissements d'hébergement pour personnes âgées. Activité, personnel et clientèle au 31 décembre 2007 », Document de travail, DREES, série Statistiques, N° 142, février 2010, pages 39‐42.

Tableau 11 Définitions des abréviations du Tableau 10 EHPAD PL Etablissement d'Hébergement pour Personnes Agées Dépendantes privés lucratifs

EHPAD PNL Etablissement d'Hébergement pour Personnes Agées Dépendantes privés non‐lucratifs

EHPAD PU Etablissement d'Hébergement pour Personnes Agées Dépendantes publics

MR non EHPAD Maisons de retraite non Etablissement d'Hébergement pour Personnes Agées Dépendantes


Références [1] Méthode de calcul TH‐C‐E ex (2008). Centre Scientifique et Technique du Bâtiment. [2] Arrêté du 9 novembre 2006 – Ministère de l’emploi, de la cohésion sociale et du logement

NOR : SOCU 0610563A. Annexe 1, Méthode 3CL‐DPE. [3] METEOFRANCE (2005). Fiche méthode Degrés Jours. Version 1.1.

http://climatheque.meteo.fr/Docs/DJC‐methode.pdf. [4] Bernstein, D. (2005). Traité de construction durable. Éditions du Moniteur. Paris, France. [5] Norme NF EN ISO 13790 Novembre 2004 Performance thermique des bâtiments ‐ Calcul des

besoins d'énergie pour le chauffage des locaux. [6] Chlela F. (2006). Analyse des données météorologiques de la RT‐2005. France. Centre

scientifique du bâtiment. [7] Meteonorm (décembre 2010). Version 6.0.20.1. par Meteotest. Suisse. [8] Dehan P., avec une contribution de Le Chapellier M. et Spinga B. (2007). L'habitat des

personnes âgées : du logement adapté aux Éhpad et unités Alzheimer, Éd. Le Moniteur, Paris, Collection Techniques de conception, 56 p.

[9] Justificatifs 3CL, la méthode de calcul des consommations conventionnelles dans les

logements (2006). Tribuénergie.


Annexes

Annexe 1 Coefficients de transmission thermique (U) de parois

Tableau 2.1 Coefficient U des murs

H1 H2 H3< 1975 2,50 2,50 2,50de 1975 à 1977 1,00 1,05 1,11de 1978 à 1982 1,00 1,05 1,11de 1983 à 1988 0,80 0,84 0,89de 1989 à 2000 0,50 0,53 0,56> 2000 0,40 0,40 0,47

Zones ClimatiquesAnnée de construction

Adaptation méthode 3CL page 10

Tableau 2.2 Coefficient U des planchers bas


Année de construction

Zones Climatiques


Tableau 2.3 Coefficient U des planchers hauts sur combles



Zones Climatiques


Tableau 2.4 Coefficient U des planchers hauts sur terrasses



Zones Climatiques


Tableau 2.5 Coefficient U des fenêtres Type de vitrage U (W/m2∙K) Simple 4,95 Double avant 1993 2,50 Double après 1994 1,75 Triple 1,10

Adaptation de la méthode 3CL page 19 RQ. : ‐ Les pertes ponctuelles à ce niveau du calcul sont négligées. ‐ À ce niveau de calcul, les portes et vérandas sont assimilées à des murs.


Annexe 2 Rendement du système de chauffage

Coefficient Ich en fonction du type d'installation N° Installation de chauffage Rd Re Rg Rr Ich 1 Chaudière collective gaz installée avant 1988 0,80 0,95 0,65 0,90 2,252 Chaudière collective fioul installée avant 1988 0,80 0,95 0,65 0,90 2,253 Chaudière collective gaz sur sol installée avant 1988 et changement de brûleur 0,80 0,95 0,70 0,90 2,094 Chaudière collective fioul sur sol installée jusqu’à 1988 et changement de brûleur 0,80 0,95 0,70 0,90 2,095 Chaudière collective gaz installée entre 1989 et 2000 0,80 0,95 0,75 0,90 1,956 Chaudière collective fioul installée entre 1989 et 2000 0,80 0,95 0,75 0,90 1,957 Chaudière collective gaz installée entre 2001-2007 0,80 0,95 0,80 0,90 1,838 Chaudière collective fioul installée entre 2001-2007 0,80 0,95 0,80 0,90 1,839 Chaudière collective gaz installée à partir de 2008 0,80 0,95 0,85 0,90 1,72

10 Chaudière collective fioul installée à partir de 2008 0,80 0,95 0,85 0,90 1,7211 Chaudière collective gaz condensation avant 2011 0,80 0,95 0,85 0,90 1,7212 Chaudière collective gaz condensation à partir de 2011 0,80 0,95 0,98 0,90 1,5013 Chaudière collective fioul condensation 0,80 0,95 0,85 0,90 1,7214 Chaudière collective bois classe inconnue 0,80 0,95 0,40 0,90 3,6515 Chaudière collective Bois classe 1 (Plaquettes d'industrie) 0,80 0,95 0,45 0,90 3,2516 Chaudière collective Bois classe 2 (Plaquettes forestière) 0,80 0,95 0,50 0,90 2,9217 Chaudière collective Bois classe 3 (granulés ou briquettes) 0,80 0,95 0,55 0,90 2,6618 Chaudière collective gazéificateur Bois (Biomasse après 2006) 0,80 0,95 0,92 0,90 1,5919 Chaudière collective Charbon 0,80 0,95 0,50 0,90 2,9220 Réseau de chaleur 0,80 0,95 0,90 0,90 1,6221 Chaudière collective électrique 0,80 0,95 0,95 0,90 1,5422 Convecteurs bi-jonction électrique 1,00 0,95 1,00 0,90 1,1723 Plancher rayonnant électrique collectif 1,00 1,00 1,00 0,90 1,1124 Pompe à chaleur collective air/eau + VCV ou radiateurs 0,80 0,95 2,60 0,90 0,5625 Pompe à chaleur collective air/eau + plancher 0,80 1,00 2,60 0,90 0,5326 Pompe à chaleur collective eau/eau + VCV ou radiateurs 0,80 0,95 3,20 0,90 0,4627 Pompe à chaleur collective eau/eau + plancher 0,80 1,00 3,20 0,90 0,4328 Pompe à chaleur géothermique + VCV ou radiateurs 0,80 0,95 4,00 0,90 0,3729 Pompe à chaleur géothermique + plancher 0,80 1,00 4,00 0,90 0,3530 Plancher accumulation électrique 1,00 1,00 1,00 0,90 1,1131 Plafond rayonnant électrique 1,00 0,98 1,00 0,90 1,13

Source : Adaptation de la méthode 3CL, page 52


Annexe 3 Données climatiques par départements pour calcul chauffage et climatisation

Département Zones climatiques

DHclim (°C h)

DPclim (h)

Evsclim (kWh/m²)

DHch (°C h)

DPch (h)

Evsch (kWh/m²)

Fch (%)

Fecs (%)

1 - Ain H1C 480 960 477 107484 5500 410 26 65 02 - Aisne H1A 136 528 428 110430 5500 410 24 62 03 - Allier H1C 480 960 477 107484 5500 410 29 66 04 - Alpes de Haute Provence H2D 2076 2088 568 85809 5200 440 42 79 05 - Hautes Alpes H1C 480 960 477 107484 5500 410 42 74 06 - Alpes Maritimes H3 434 1440 557 73086 4350 460 67 82 07 - Ardèche H2D 2076 2088 568 85809 5200 440 37 76 08 - Ardennes H1B 257 648 436 117062 5500 410 24 62 09 - Ariège H2C 793 1296 490 93332 5200 440 40 75 10 - Aube H1B 257 648 436 117062 5500 410 22 64 11 - Aude H3 434 1440 557 73086 4350 460 40 75 12 - Aveyron H2C 793 1296 490 93332 5200 440 36 73 13 - Bouches du Rhône H3 434 1440 557 73086 4350 460 45 80 14 - Calvados H1A 136 528 428 110430 5500 410 33 65 15 - Cantal H1C 480 960 477 107484 5500 410 29 69 16 - Charente H2B 239 408 507 93432 5200 440 44 74 17 - Charente Maritime H2B 239 408 507 93432 5200 440 44 74 18 - Cher H2B 239 408 507 93432 5200 440 26 66 19 - Corrèze H1C 480 960 477 107484 5500 410 30 70 2A - Corse du Sud H3 434 1440 557 73086 4350 460 52 82 2B - Haute Corse H3 434 1440 557 73086 4350 460 52 82 21 - Côte d'Or H1C 480 960 477 107484 5500 410 22 65 22 - Côtes d'Armor H2A 282 480 447 101996 5200 440 35 66 23 - Creuse H1C 480 960 477 107484 5500 410 30 70 24 - Dordogne H2C 793 1296 490 93332 5200 440 38 74 25 - Doubs H1C 480 960 477 107484 5500 410 24 65 26 - Drôme H2D 2076 2088 568 85809 5200 440 37 76 27 - Eure H1A 136 528 428 110430 5500 410 27 63 28 - Eure et Loir H1A 136 528 428 110430 5500 410 25 65 29 - Finistère H2A 282 480 447 101996 5200 440 36 66 30 - Gard H3 434 1440 557 73086 4350 460 51 79 31 - Haute Garonne H2C 793 1296 490 93332 5200 440 33 74 32 - Gers H2C 793 1296 490 93332 5200 440 33 74 33 - Gironde H2C 793 1296 490 93332 5200 440 38 74 34 - Hérault H3 434 1440 557 73086 4350 460 48 80 35 - Ile et Vilaine H2A 282 480 447 101996 5200 440 33 67 36 - Indre H2B 239 408 507 93432 5200 440 26 66 37 - Indre et Loire H2B 239 408 507 93432 5200 440 26 67 38 - Isère H1C 480 960 477 107484 5500 410 26 69 39 - Jura H1C 480 960 477 107484 5500 410 24 65 40 - Landes H2C 793 1296 490 93332 5200 440 39 73 41 - Loir et Cher H2B 239 408 507 93432 5200 440 26 67 42 - Loire H1C 480 960 477 107484 5500 410 25 68 43 - Haute Loire H1C 480 960 477 107484 5500 410 29 69 44 - Loire Atlantique H2B 239 408 507 93432 5200 440 36 69 45 - Loiret H1B 257 648 436 117062 5500 410 25 65 46 - Lot H2C 793 1296 490 93332 5200 440 33 71 47 - Lot et Garonne H2C 793 1296 490 93332 5200 440 34 73 48 - Lozère H2D 2076 2088 568 85809 5200 440 36 73 49 - Maine et Loire H2B 239 408 507 93432 5200 440 35 69 50 - Manche H2A 282 480 447 101996 5200 440 33 65 51 - Marne H1B 257 648 436 117062 5500 410 22 64 52 - Haute Marne H1B 257 648 436 117062 5500 410 22 64


Département Zones climatiques

DHclim (°C h)

DPclim (h)

Evsclim (kWh/m²)

DHch (°C h)

DPch (h)

Evsch (kWh/m²)

Fch (%)

Fecs (%)

53 - Mayenne H2B 239 408 507 93432 5200 440 33 67 54 - Meurthe et Moselle H1B 257 648 436 117062 5500 410 21 63 55 - Meuse H1B 257 648 436 117062 5500 410 22 64 56 - Morbihan H2A 282 480 447 101996 5200 440 33 67 57 - Moselle H1B 257 648 436 117062 5500 410 19 62 58 - Nièvre H1B 257 648 436 117062 5500 410 26 66 59 - Nord H1A 136 528 428 110430 5500 410 23 59 60 - Oise H1A 136 528 428 110430 5500 410 23 63 61 - Orne H1A 136 528 428 110430 5500 410 33 65 62 - Pas de Calais H1A 136 528 428 110430 5500 410 23 59 63 - Puy de Dôme H1C 480 960 477 107484 5500 410 29 68 64 - Pyrénées Atlantiques H2C 793 1296 490 93332 5200 440 68 74 65 - Hautes Pyrénées H2C 793 1296 490 93332 5200 440 33 74 66 - Pyrénées Orientales H3 434 1440 557 73086 4350 460 48 81 67 - Bas Rhin H1B 257 648 436 117062 5500 410 19 63 68 - Haut Rhin H1B 257 648 436 117062 5500 410 21 64 69 - Rhône H1C 480 960 477 107484 5500 410 25 68 70 - Haute Saône H1B 257 648 436 117062 5500 410 24 65 71 - Saône et Loire H1C 480 960 477 107484 5500 410 24 67 72 - Sarthe H2B 239 408 507 93432 5200 440 28 67 73 - Savoie H1C 480 960 477 107484 5500 410 30 69 74 - Haute Savoie H1C 480 960 477 107484 5500 410 26 65 75 - Paris H1A 136 528 428 110430 5500 410 24 64 76 - Seine Maritime H1A 136 528 428 110430 5500 410 27 63 77 - Seine et Marne H1A 136 528 428 110430 5500 410 24 64 78 - Yvelines H1A 136 528 428 110430 5500 410 24 64 79 - Deux Sèvres H2B 239 408 507 93432 5200 440 44 74 80 - Somme H1A 136 528 428 110430 5500 410 23 63 81 - Tarn H2C 793 1296 490 93332 5200 440 33 74 82 - Tarn et Garonne H2C 793 1296 490 93332 5200 440 33 74 83 -Var H3 434 1440 557 73086 4350 460 68 83 84 - Vaucluse H2D 2076 2088 568 85809 5200 440 42 79 85 - Vendée H2B 239 408 507 93432 5200 440 35 69 86 - Vienne H2B 239 408 507 93432 5200 440 30 70 87 - Haute Vienne H1C 480 960 477 107484 5500 410 30 70 88 - Vosges H1B 257 648 436 117062 5500 410 22 64 89 - Yonne H1B 257 648 436 117062 5500 410 24 65 90 - Territoire de Belfort H1B 257 648 436 117062 5500 410 21 64 91 - Essonne H1A 136 528 428 110430 5500 410 24 64 92 - Hauts de Seine H1A 136 528 428 110430 5500 410 24 64 93 - Seine Saint Denis H1A 136 528 428 110430 5500 410 24 64 94 - Val de Marne H1A 136 528 428 110430 5500 410 24 64 95 - Val d'Oise H1A 136 528 428 110430 5500 410 24 64


Annexe 4 Exemple de calcul de charges climatisation pour la portion climatisée seulement


Annexe 5 Exemple de calcul de charges climatisation pour l'ensemble du bâtiment


Annexe 6 L’indice de forme (FOR)

Forme 1 Forme 5 Forme 8 Forme 2 Forme 6 Forme 3 Forme 9 Forme 4 Forme 7

Forme 10 Forme 11 Forme 12 Forme 13

Forme 14 Forme 15 Forme 16 Forme 17 Forme 18 Forme 19

Forme FOR1, 2 4,13, 5 4,64, 6 5,07, 10, 14 5,48, 19 6,19 6,711, 16, 17 6,412, 13, 15 5,718 7,0


Annexe 7 Données d’entrées à introduire par les tenants d’établissements

Renseignements généraux (premier établissement) Département : Nombre de lits : Nom de la Résidence : Contact : Adresse :

Type d’établissement : Statut : Téléphone : Fax : Courriel : Site Internet : Date de la visite : (si possible)

Enveloppe

Réponse Source

1 Quelle est l’année de construction de l’établissement? 2 Combien d’étages chauffés compte l’établissement? 3 Quelle est la surface habitable de l’établissement (SHON) (m²)? 4 Quelle est la hauteur moyenne du sous plafond dans

l’établissement (m)?

5 Taux de vitrage exprimé en pourcentage?


6 Quelle est la forme du bâtiment (vue en plan)?

Réponse Source

7 Quelle est la proportion des fenêtres orientées sud exprimée en pourcentage?

8 Quel est le type de vitrage? (simple ou double). 9 L'établissement dispose‐t‐il de protections solaires fixes pour le

vitrage? (verticales, horizontales, aucune).

10 Quel est le type de toiture prédominant? (comble ou terrasse).

11 Le bâtiment est‐il isolé par l’extérieur? 12 Sur quoi donne le plancher inférieur? (terre‐plein ou extérieur,

sanitaire ou local non‐chauffé).

13 Quel est le type de mitoyenneté? (indépendante, accolée sur 1 petit côté, accolée sur 1 grand ou 2 petits côtés, accolée sur 1 grand et 1 petit côté, accolée sur 2 grands côtés).

Cuisson et blanchisserie

Réponse Source

14 L’établissement dispose‐t‐il d’une blanchisserie?


Système de chauffage Réponse Source

15 Quel est le type de système de chauffage?

Type de système : Energie : Année : Puissance :

o Chaudière collective gaz installée avant 1988 o Chaudière collective fioul installée avant 1988 o Chaudière collective gaz sur sol installée avant

1988 et changement de brûleur o Chaudière collective fioul sur sol installée

jusqu'à 1988 et changement de brûleur o Chaudière collective gaz installée entre 1989 et

2000 o Chaudière collective fioul installée entre 1989

et 2000 o Chaudière collective gaz installée à partir de

2001 o Chaudière collective fioul installée à partir de

2001 o Chaudière collective gaz condensation o Chaudière collective fioul condensation o Chaudière collective bois classe inconnue o Chaudière collective Bois classe 1 o Chaudière collective Bois classe 2 o Chaudière collective Bois classe 3 o Chaudière collective Charbon o Réseau de chaleur o Chaudière collective électrique o Convecteurs bi-jonction électrique o Plancher rayonnant électrique collectif o Pompe à chaleur collective air/eau + VCV ou

radiateurs o Pompe à chaleur collective air/eau + plancher o Pompe à chaleur collective eau/eau + VCV ou

radiateurs o Pompe à chaleur collective eau/eau + plancher o Pompe à chaleur géothermique + VCV ou

radiateurs o Pompe à chaleur géothermique + plancher o Plancher accumulation électrique o Plafond rayonnant électrique


Système de ventilation

Réponse Source

16 Quel est le type du système de ventilation? Naturelle, VMC <= 1983, VMC > 1983, VMC Hygroréglable ou VMC double flux

Systèmes de production d’ECS

Réponse Source

17 Quel est le type de système pour la production d’ECS?

Type de système : Energie : Année : Puissance :

o Chaudière collective gaz installée jusqu'à 1988 non isolé o Chaudière collective fioul installée jusqu'à 1988 isolé o Chaudière collective fioul installée jusqu'à 1988 non isolé o Chaudière collective gaz installée jusqu'à 1988 + changement brûleur isolé o Chaudière collective gaz installée jusqu'à 1988 + changement brûleur non isolé o Chaudière collective fioul installée jusqu'à 1988 + changement brûleur isolé o Chaudière collective fioul installée jusqu'à 1988 + changement brûleur non isolé o Chaudière collective gaz installée entre 1989 et 2000 isolé o Chaudière collective gaz installée entre 1989 et 2000 non isolé o Chaudière collective fioul installée entre 1989 et 2000 isolé o Chaudière collective fioul installée entre 1989 et 2000 non isolé o Chaudière collective gaz installée à partir de 2001 isolé o Chaudière collective gaz installée à partir de 2001 non isolé o Chaudière collective fioul installée à partir de 2001 isolé o Chaudière collective fioul installée à partir de 2001 non isolé o Chaudière collective gaz condensation isolé o Chaudière collective gaz condensation non isolé o Chaudière collective fioul condensation isolé o Chaudière collective fioul condensation non isolé o Chaudière collective Bois isolé o Chaudière collective Bois non isolé o Chaudière collective Charbonisolé o Chaudière collective Charbon non isolé o Réseau de chaleur isolé o Réseau de chaleur non isolé o Collectif électrique isolé o Collectif électrique non isolé o Accumulateur gaz isolé o Accumulateur gaz non isolé o Accumulateur gaz condensation isolé o Accumulateur gaz condensation non isolé

Système de climatisation Réponse Source

18 Quelle est l’énergie principale pour le système de climatisation? (gaz naturel ou autre)

19 Quelle est la surface climatisée (en pourcentage)?


Apports internes

Personnes Réponse Source

20 Quel est le taux global d’occupation? 21 Combien y a‐t‐il d’effectifs salariés dans l’établissement en

ETP (équivalent temps plein)?

Éclairage

Réponse Source

22 Quel est le type d'éclairage dans les parties communes? (Lampes Incandescence et halogène, Lampes Fluo standard ou Lampes Fluo haute performance)

23 Quel est le type d'éclairage dans les circulations? 24 Quel est le type d'éclairage dans les parties privées? 25 Comment l'éclairage est‐il géré dans les circulations?

(interrupteur manuel, horloge, détecteur de présence)

Équipements des locaux le plus représentatifs Réponse Source

26 Quel est le nombre de logements qui sont équipés d'un four à micro‐ondes?

27 Quel est le nombre de logements qui sont équipés d'un mini frigo?

28 Quel est le nombre de logements qui sont équipés de plaques de cuisson?

Énergies renouvelables Réponse Source

29 Y a‐t‐il un système d’énergie renouvelable ? (panneau photovoltaïque, thermique pour l’ECS ou aucun)


Annexe 8 Exemple de ratio surface total par rapport aux nombres de lits

Tableau ratio surface totale sur nombres de lits ÉHPAD classique mais complet : Maison de

retraite des sœurs franciscaines à Bourges

Désignation Quantité Surface unitaire (m2)

Surface totale (m2)

Surface totale (%)

Ratio par lit (m2/rés)

BUREAUX 6 18,2 109 3,0 1,4

CHAMBRES 80 21 1680 42 21,0

RESTAURANT 3,0 40 120 3,0 1,5

SALLE D'ACTIVITÉS 10 40 305 8,0 3,8

Circulation, y compris halls déambulatoires 0 0 910 23 11,4

AUTRES USAGES 21 17 456 11 5,7

LOCAUX NON CHAUFFÉS 24 25 398 10 5,0 Total global 3978 100 % 49,7 Lits 80

Établissement d’un dpe ligne - fondation bâtiment … · annexe 2 rendement du système de...

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