formation bâtiment durable : passif et (très) basse ... · n puits canadien : • local technique...

FORMATION BATIMENT DURABLE :

PASSIF ET (TRES)

BASSE ENERGIE

AUTOMNE 2015

Journée 6.3

Systèmes : processus de

conception

Refroidissement

Piotr Wierusz-Kowalski

[email protected] – www.mkengineering.be

FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE - automne 2015

OBJECTIF(S) DE LA PRESENTATION

● Rappel de J3 (notion théorique) : importance du refroidissement &

énergie primaire

● Comprendre le processus de sélection des systèmes de

refroidissement et des moyens alternatifs (lutte contre la surchauffe)

● Intégrer la nécessité d’une coordination entre l’architecture et les

systèmes de lutte contre la surchauffe

● Suivi de l’évolution des décisions sur base de projets

2


TABLE DES MATIERES

RAPPELS JOURNÉE NOTIONS THÉORIQUES

PROCESSUS DE CONCEPTION

3


CRITÈRES DE CERTIFICATION – RÉSIDENTIEL 4

● Dans le résidentiel, le refroidissement n’est pas considéré!

● Objectif : se passer de refroidissement actif!


CRITÈRES DE CERTIFICATION – TERTIAIRE 5

● Certification Passive (non-résidentiel – permis déposé après le

06/03/2012)

N Le refroidissement actif intervient dans la lutte contre la surchauffe après les

moyens passifs.

N But : être sous le seuil des 5 % des risques de surchauffe, pour des besoins

en refroidissement inférieurs à 15 kWh/m².an en minimisant les

consommations en Ep.

● Ensemble des données et résultats présentés sont spécifiques au

tertiaire

● La simulation dynamique est requise pour le tertiaire passif > 1000 m²

Critères à respecter: Certification - Bâtiment TERTIAIRE - Standard Passif

Besoins net en énergie de chauffage ≤ 15 kWh/m².an (1)

Besoins net en énergie de refroidissement ≤ 15 kWh/m².an (1)

Test d'étanchéité à l'air n50 ≤ 0,6 h-1 selon la méthode A de la NBN EN 13829 (5)

Probabilité du risque de surchauffe 0,05 ou 5% Simulation dynamique requise (3)

Critère en énergie primaire - Ep ≤ 90 - 2,5 x compacité (2) (4)

Source : Vademecum PMP 2012


CRITÈRES DE CERTIFICATION – CONCLUSIONS ● Critères de besoins (nets)

● + Critères en énergie primaire !!! & comprend :

Ce sont les systèmes qui permettent de compenser les besoins par conversion de l’énergie primaire en

énergie finale

● Remarque : évolution continue des critères de certification

A suivre… en permanence dès la remise d’offre

6

Vecteur énergétique

PHPP PEB 2015

Résidentiel Tertiaire Résidentiel Tertiaire

Chauffage Oui Oui Oui Oui

Eau chaude sanitaire Oui Non Oui Non

Refroidissement Non Oui Forfaitaire Oui

Eclairage Non Oui Non Oui

Auxiliaires (ventilateurs &

circulateurs) Oui Oui Oui Oui

Energies

renouvelables Oui Non Oui Oui


DES BN À L’ÉNERGIE PRIMAIRE – GRANDEURS – Tertiaire

● Projets Non-Résidentiels

7


3. Apports internes par l’éclairage +

6. Déperditions par transmission

7. Déperditions par ventilation

8. Déperditions par in/exfiltration

4. Apports internes par les ventilateurs

5. Apports internes par les appareils

10. Besoins nets en énergie pour le refroidissement

11. Pertes du système de refroidissement

12. Besoins bruts en énergie

2. Apports internes par les personnes

15. Pertes de transformation

16. Consommation d’énergie primaire du bâtiment

-

6 7 8

1

2 3 4 5

10 11

12 13

9

-

+

+

+

+

=

+

= 9. Chaleur à évacuer par le système de refroidissement =

-

1. Apports solaires

14

15

16

13. Pertes à la production

14. Consommation d’énergie pour le refroidissement

+

=

DES BESOINS NETS À L’ÉNERGIE PRIMAIRE – EN ÉTÉ 8

Formation Systèmes :

Refroidissement

Formation Systèmes :

Eclairage


● Production

Peut être réversible PAC

● Distribution / Emissions / Régulation

DES BN À L’ÉNERGIE PRIMAIRE – REFROIDISSEMENT – Systèmes 9

Compresseur = consommation de

force motrice

Vanne de détente

Condenseur

= rejet de la

chaleur

Evaporateur

= Absorption

de la chaleur

Source : MK Engineering


DES BN À L’ÉNERGIE PRIMAIRE – REFROIDISSEMENT – Exercice 10

● Tableau de conversion en énergie

primaire :

● Comparaison d’une optimisation des performances

Besoins Net : 15 kWh/an.m² et 5 kWh/an.m²

Pertes de distribution du réseau de chauffage : 1,0 kWh

Vecteur énergétique Fp

Electricité 2,50

Besoins

nets

[kWh]

Besoins bruts

[kWh]

ESEER Energie finale

[kWh]

Cout

[€/m²]

Energie primaire

[kWhp]

15 15+ pertes = 16,0 3 16 / 3 = 5,33 5,33 x 0,17 = 0,91 5,33 x 2,5 = 13,3

15 15+ pertes = 16,0 5 16/ 5 = 3,20 3,20 x 017 = 0,54 3,20 x 2,5 = 8,0

5 5+ pertes = 6,0 3 6 / 3 = 2,00 2,00 x 0,17 = 0,34 2,00 x 2,5 = 5,0

5 5+ pertes = 6,0 5 6 / 5 = 1,20 1,20 x 0,17 = 0,20 1,20 x 2,5 = 3,0


TABLE DES MATIERES

RAPPELS JOURNÉE NOTIONS THÉORIQUES


11



ESQUISSE

AVANT-PROJET

PROJET

SOUMISSION

CHANTIER

RECEPTION

EXPLOITATION

12

ESQUISSE

AVANT-

PROJET PROJET SOUMISSION CHANTIER RECEPTION EXPLOITATION

(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)


PROCESSUS DE CONCEPTION – ESQUISSE – Contexte 13

E AP P S CH R EX

● Type d’utilisateur

● Paramètre de confort

● Flexibilité

● Définition des zones à traiter

N Zonage … locaux informatiques

● Caractéristiques du site et du bâtiment



ESQUISSE

AVANT-PROJET

PROJET

SOUMISSION

CHANTIER

RECEPTION

EXPLOITATION

14

ESQUISSE

AVANT-


(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)


PROCESSUS DE CONCEPTION – AVANT-PROJET 15

E AP P S CH R EX

● Schéma de réflexion : exemple sur 1.000 m² de bureaux massif

N Optimisation de l’éclairage

N Bureautique à haute efficacité

N Zonage d’équipement : print shop

Affectation InertieApports

internes

Apports

externes

free-

cooling

Night

cooling

Puits

canadien

Refroidiss.

AdiabatiqueTop cooling

Unités

terminales

massif V V V V V V V V

léger V V V X ? V X V

Stratégie passive Alternative Froid actif

Bureau

Surchauffe Bes. Nets Bes. Bruts Energ. Finale Energ. primaire

% kWh/(m².an) kWh/(m².an) kWh/(m².an) kWh/(m².an)

1/2 - - - -



E AP P S CH R EX


N Protections solaires architectoniques

N Stores extérieurs


internes

Apports

externes

free-

cooling

Night

cooling

Puits

canadien

Refroidiss.


Unités

terminales




Bureau



23 % - - - -



E AP P S CH R EX


N Free-cooling

N Night-cooling hybride


internes

Apports

externes

free-

cooling

Night

cooling

Puits

canadien

Refroidiss.


Unités

terminales




Bureau



9 % - - - -



E AP P S CH R EX


N Puits canadien :

• Local technique en toiture…

• Couts

N Adiabatique :

• Couts d’investissement élevés

N Stratégies passives favorisées par rapport

aux systèmes alternatifs


internes

Apports

externes

free-

cooling

Night

cooling

Puits

canadien

Refroidiss.


Unités

terminales




Bureau



9 % - - - -



E AP P S CH R EX


N Top-cooling

• Machine frigorifique

• Batterie froide sur pulsion

N Ventilo-convecteurs complémentaires

• Locaux directions au Sud

• Salles de réunion Sud


internes

Apports

externes

free-

cooling

Night

cooling

Puits

canadien

Refroidiss.


Unités

terminales




Bureau



1 % 10 10 - -



E AP P S CH R EX


N Choix de la machine frigorifique

• Machine frigo classique ( ESEER = 3,99)

• Machine frigo améliorée ( ESEER = 5,56)


internes

Apports

externes

free-

cooling

Night

cooling

Puits

canadien

Refroidiss.


Unités

terminales




Bureau



ESEER = 3,99 1 % 10 10 2,50 6,25

ESEER = 5,56 1 % 10 10 1,80 4,50



ESQUISSE

AVANT-PROJET

PROJET

SOUMISSION

CHANTIER

RECEPTION

EXPLOITATION

21

ESQUISSE

AVANT-


(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)


PROCESSUS DE CONCEPTION – PROJET 22

E AP P S CH R EX


N Zonage nord/sud

Nord

Sud



E AP P S CH R EX


N Zonage : N/S + ventilo-convecteurs de zone (salle de réunion,…)

● Définition du matériel

● Implantation détaillée

● ? Étanchéité à l’air ?

● Régulation



E AP P S CH R EX


N Zonage : split pour local serveur



E AP P S CH R EX


N Implantation détaillée



E AP P S CH R EX


N Régulation : de type GTC



ESQUISSE

AVANT-PROJET

PROJET

SOUMISSION

CHANTIER

RECEPTION

EXPLOITATION

27

ESQUISSE

AVANT-


(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)


PROCESSUS DE CONCEPTION – SOUMISSION 28

E AP P S CH R EX

● Descriptions des divers équipements

N Production

N Distribution

N Emission

N Régulation

● Prescrire les niveaux de performance :

N Régime de température

N ESEER

N Acoustique et autres propriétés mécaniques



ESQUISSE

AVANT-PROJET

PROJET

SOUMISSION

CHANTIER

RECEPTION

EXPLOITATION

29

ESQUISSE

AVANT-


(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)


PROCESSUS DE CONCEPTION – CHANTIER 30

E AP P S CH R EX

● Analyse des fiches techniques

N Contrôle du matériel à fournir

● Analyse des plans d’exécution

● Suivi d’exécution

N Mise en œuvre (calorifuge, section des réseaux, adéquation du

matériel fournis, etc.)

N Coordination

• Entre lot techniques

• Avec lot architecture

N Etanchéité à l’air

● PHPP : mise à jour et actualisation



ESQUISSE

AVANT-PROJET

PROJET

SOUMISSION

CHANTIER

RECEPTION

EXPLOITATION

31

ESQUISSE

AVANT-


(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)


PROCESSUS – RÉCEPTION 32

● Mise en service et contrôle :

N Du bon fonctionnement

N Efficacité réelle des équipement (voir PEB)

● Constitution du dossier as-built

N Ensemble des fiches techniques

N Plans As-built

N Ecolage, modes d’emplois, programme de maintenance

… nécessaires à l’utilisateur

● Contrôle des paramètres de régulation

N 1ère cause de disfonctionnement et source d’optimisation

● Suivi des réparations et levées des remarques

N Pendant l’entièreté de la période de garantie

E AP P S CH R EX


PROCESSUS – RÉCEPTION 33

● Constitution du dossier de certification

N Encodage des derniers éléments modifiés dans le PHPP

N Plans HVAC

N Fiches techniques

E AP P S CH R EX



ESQUISSE

AVANT-PROJET

PROJET

SOUMISSION

CHANTIER

RECEPTION

EXPLOITATION

34

ESQUISSE

AVANT-


(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)


PROCESSUS DE CONCEPTION – EXPLOITATION – Monitoring 35

● Monitoring d’exploitation

N Ressenti des occupants

N Analyse des paramètres de confort

N Analyse des performances énergétiques

N A réaliser en plusieurs étapes (4 saisons minimum)

N Idéal : disposer d’une GTC…

● Objectifs : Détermination des mesures correctives

N Sur le comportement de l’utilisateur ?

N Sur le paramétrage des systèmes :

• Surtout équipement de contrôle et de régulation

• Modifications techniques ? + couteux…

E AP P S CH R EX


PROCESSUS DE CONCEPTION – EXPLOITATION – Monitoring 36

E AP P S CH R EX


PROCESSUS DE CONCEPTION – EXPLOITATION – Autres Label 37

● Eventuelles certifications complémentaires

N Breeam

N Validéo

N …

● Réflexions à définir en amont !

E AP P S CH R EX

Source : SECO


CE QU’IL FAUT RETENIR DE L’EXPOSE

● La lutte contre la surchauffe n’est pas du seul fait des systèmes !

● L’évitement des apports (internes et externes) puis les stratégies

passives sont toujours à appliquer préalablement

● Les systèmes de refroidissements sont multiples et à adapter suivant

les besoins et la configuration du Projet

● Comme pour les autres systèmes, une grande rigueur du suivi de la

mise en œuvre est nécessaire (encodage logiciels divers pour

certification notamment)

38


OUTILS ET REFERENCES

● Outils, sites internet, etc… intéressants :

N Vademecum PMP

N http://www.energieplus-lesite.be/

N alter-clim (IBGE)

● Références Guide Pratique pour la construction durable et autres

sources :

N Guide pratique pour la construction et la rénovation durables de

petits bâtiments :

• http://guidebatimentdurable.bruxellesenvironnement.be

• Fiche :

confort : WEL02

stratégie passive : ENE05, ENE06, ENE07

stratégie active : ENE09, ENE10

39

http://www.energieplus-lesite.be/









http://guidebatimentdurable.bruxellesenvironnement.be/









CONTACT 40

Piotr Wierusz-Kowalski

Ingénieur Gestionnaire de Projets

Coordonnées :

: 02/340.65.00

: [email protected]


41

?


42

MERCI POUR VOTRE ATTENTION

formation bâtiment durable : passif et (très) basse ... · n puits canadien : • local technique...

Documents