Vers des Bâtiments à Energie Positive

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1 Vers des Bâtiments à Energie Positive Economie d Energie Efficacité Energétique Energies Renouvelables et Locales Daniel QUENARD CSTB-Grenoble Dpt Enveloppes et Revêtements / Physique des Matériaux quenard@cstb.fr /10/2005 DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements PAGE 1

2 Réglementation et Labels Haute Performance 1 - REGLEMENTATION THERMIQUE 2005 Label HPE THPE - Effinergie 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 4 - Energie Positive

3 Compte Energétique Débit (Consommation Pertes) Chauffage Crédit (Production Gains) Apports Internes BILAN Ventilation Climatisation Eau Chaude Sanitaire ECLairage Artificiel Electroménager (prod. "blancs") MultiMédia (prod. "bruns") Autres Equipements Electriques D (kwh/m_.an) Solaire Thermique Passif & Actif Eclairage Naturel Récupération (air, eau) Equipements Hautes Performances Pompe A Chaleur Préchauffage Pré-rafraichissement Solaire Photovoltaïque Biomasse Eolien / Micro-hydraulique C (kwh/m_.an)

4 Répartition des Consommations % Source ADEME 0 Chauffage ECS Cuisson Eclairage et Equipements électriques

5 Source ADEME Pourquoi le chauffage?

6 De la RT2005 au BEPos Actions sur D Actions sur C Réglementation RT 2005 Neuf Basse Conso. En. Minergie Neuf Rénovation Passif PassivHaus Neuf Rénovation Energie Zéro ZEH, ZEB, ZUCH Energie Positive Plus EnergieHaus Consommation Maximale 80 / 130 kwh/m_.an Energies Fossiles 130 / 250 kwh/m_.an Electricité / PAC Energie primaire Réduction Labels HPE importante (- 10 %) et des THPE besoins (-20%) CV + ECS + ECL Individuel neuf Energie Finale < 42 kwh/m_.an Individuel rénové Energie Finale < 80 kwh/m_.an Forte réduction Besoins de chauffage < 15 kwh/m_.an En. Finale Totale < 42 kwh/m_.an Réduction En. Primaire ± importante Totale < 120 kwh/m_.k du type Minergie Forte réduction des besoins du type PassivHaus Apports Passifs (vitrages + inertie) ECS solaire Apports Internes et Passifs Récupération sur la ventilation ECS solaire PAC - Bois Apports Internes et Passifs Récupération sur la ventilation ECS solaire PAC Bois Systèmes Compactes CV-ECS C = D sur l'année ECS solaire Photovoltaïque PAC - Bois C > D sur l'année ECS solaire Photovoltaïque PAC - Bois

7 Vers des BEPos 50 Consommation / Production kwh/m?.an Ancien 70/ Chauffage ECS Equip. Dom. Ventilation ENR 2050 Energie Positive -300

8 PassivHaus - Minergie PassivHaus Passiv Haus Institute PHI (1996) Prof. W. Feist Darmstadt (DE) Certification Volontaire Produits et Services Neuf - Rénovation Habitat Individuel et Collectif Bâtiments Tertiaires Près de labels en Allemagne Environ 1000 labels en Autriche Extension au Benelux Minergie Association (1997) Suisse Energie + Cantons + Industrie Marque - Label de Qualité - Volontaire Produits et Services Neuf - Rénovation Habitat Individuel et Collectif Bâtiments Tertiaires Plus de 5000 labels (plus des 3/4 dans le neuf)

9 Source : Building America ZERO ENERGY HOME

10 MINERGIE / PassivHaus : des principes simples Source : DIAE Service Cantonal Energie Genève

11 Indice Dépense Energétique - IDE Calcul des besoins d énergie finale : Chauffage + ECS : E hww = + Pertes par l enveloppe + Renouvellement d air - récupération de chaleur - Apports solaires passifs et internes utilisables + ECS - apports solaires actifs Facteur h/g (production de chaleur) IDE = E hww + C éclairage

12 Pondération Technico-Politique : h/g Fraction utile Pondération g h/g Mazout Gaz (cond.) Bois Electrique direct PAC Air-Eau PAC Sondes

13 Exigences MINERGIE S IDE Etanchéité à l'air Isolation Thermique Vitrages Aération/Ventilation/Récup. Production/distribution chaleur Appareils Electriques Architecture 42 kwh/m_.an Elevée 15 à 20 cm Double Basse Emissivité - Gaz Rare Exigée Conventionnelle - Haut Rendement Classe A Compacité - Orientation

14 Maison Passive : «effet tunnel» Euro Maison "Passive" Maison Basse Consommation Energétique Minergie S Coût Total Frais "Energie" Investissement supplémentaire Besoin en Energie Chauffage (kwh/m_.an) Source : La Maison Passive "Effet tunnel" sur les coûts

15 Perméabilité à l air contrôlée < 0,6 h -1 Enveloppe Performante Isolation U < 0,15 W/m_.K cm Besoin Chauffage < 15 kwh/m_.an Ventilation Automatique avec Récupération ( h = 80 %) Source : PHI & PassivHaus Luxembourg

16 Systèmes Compacts : CV-ECS

17 Coûts Bénéfices Investissement Economie d Energie Economie d'energie Limitation des pertes de chaleur par convection et conduction à travers l'enveloppe - Isolation Renforcée - Etanchéité à l'air réduite et contrôlée 1 2 Apports Passifs 3 MINERGIE S : Inv. < 10 % PassivHaus : 0 20 % Equipements à Haute Performance Energétique - Ventilation + Récupération - Chaudière Condensation - PAC, Bois 4 Energie Renouvelables et Locales Source : La Maison Passive Investissement

18 Enveloppe bien isolée : murs et toitures 30 cm de PSE «opacifié» Source : BASF -3lh U < 0.15 W/m_K cm d isolant. Source : Passive-On 20/10/2005 DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements PAGE 18

19 Enveloppe bien isolée : Fenêtres Triple Vitrage basse émissivité U < 0.75 W/m_K facteur solaire g > 50% PRODUITS CERTIFIES disponibles sur le marché Module MINERGIE Fenêtres Certificats PassivHaus Menuiseries Isolation Renforcée U < 0.8 W/m_K Source : Passive-On 20/10/2005 DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements PAGE 19

20 VMC + Double Flux + Récupération Energie Ventilation Mécanique Contrôlée + Double Flux Air vicié Séjour + Récupération Energie Cuisine Chambre Bain Repas WC Air rejeté Air neuf Air pulsé RC 20/10/2005 DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements PAGE 20

21 Chauffage + ECS - MINERGIE - S 5000 bâtiments Minergie

22 Goteborg : Lindas Maisons sans Chauffage

23 Source : Misawa Home Zero Energy House - MISAWA

24 Maison Energie Positive Thening - Autriche

25 PlusEnergieHaus Freiburg

26 Passif Energie Zéro Energie positive Projet 20 Maisons jumelées Ville Göteborg Pays Suède Mur U W/m_.K 0,10 Toiture U W/m_.K 0,08 Fenêtre U W/m_.K 0,80 PV kw 0 Sol. Th m_ 5 ECS Hybrid-Z Plus Energy House Kanagawa Thening Japon Autriche 0,38 0,11 0,48 0,11 2,55 0,79 11,3 PAC 10, façade

27 Source Rockwool Energie «Grise»

28 Rénovation Source : BASF -3lh

29 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!