Etudes techniques en phase de diagnostique énergétique

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1 -- Projet de rénovation d une salle polyvalente -- Commune de St Médard-Sur-Ille -- (35) -- Etudes techniques en phase de diagnostique énergétique Rapport d étude Mars 2009 Version 2 p.1/22

2 PREAMBULE La Ville de St Médard-Sur-Ille souhaite rénover sa salle polyvalente tout en s engageant dans une politique environnementale forte. C est dans cette optique de réalisation exemplaire que veut s inscrire la ville de St Médard-Sur-Ille, dans une perspective d économies d énergies, en accord avec les enjeux de demain, soucieuse de l'environnement et du devenir de notre planète. Dans cet enjeu de maîtrise de l'énergie et d'utilisation d'énergies renouvelables, la ville de St Médard-Sur-Ille a envisagé un diagnostic énergétique pour la rénovation de sa salle polyvalente. Le diagnostic énergétique permet, à partir d une analyse détaillée des données du site, de dresser une proposition chiffrée et argumentée de programmes d économies d énergies et d amener le maître d'ouvrage à décider des investissements appropriés. Le diagnostic énergétique est un préalable à l'avant projet sommaire, à la mission d'ingénierie, à la mise en place d'une comptabilité énergétique, il aide le maître d'ouvrage à décider, en connaissance de cause, chiffres en main, le programme des interventions que nécessite son bâtiment. Il va ensuite guider le choix des intervenants compétents, la réalisation des travaux et la réception et enfin le suivi des consommations énergétiques. DESCRIPTIF GENERAL ET ANALYSE DE L EXISTANT Présentation des bâtiments Un des bâtiments étudié est une salle polyvalente située dans la commune de St Médard-Sur-Ille en Ille-et-Vilaine (35). Celui-ci est un bâtiment d origine, qui n a subi aucune modification d importance depuis sa construction. Seule la mise aux normes des installations électriques a été effectuée. Ces murs sont en pierres granitiques sur la partie basse et en pisé sur la partie haute et ne sont pas isolés alors que la toiture de ce bâtiment est en couverture ardoise. Les menuiseries sont en bois avec des simples vitrages. En ce qui concerne l étage, ce sont des combles non aménagés qui ont été isolés. Le plafond du rez-de-chaussée est lui en lambris alors que le bâtiment est sur terre-plein. Jusqu à présent, la salle polyvalente était occupée le soir et le week-end par des activités sportives (gymnastique, claquettes ) ou musicales (associations). Cap Solaire «Salle Polyvalente St Médard-Sur-Ille» p.2/22

3 A cette salle polyvalente vient s ajouter une annexe, occupée par la poste, juxtaposée à la salle. En ce qui la concerne, les murs sont isolés par l intérieur par un système de doublage avec de la laine de verre et du Placoplatre, alors que la toiture est elle aussi isolée par des panneaux de laine de verre sous rampants. Cette annexe n était constituée que d une seule pièce principale avec un WC indépendant. Le bâtiment annexe, lui, servait de locaux pour la poste jusqu en juillet A partir de cette date, il a été utilisé comme refuge par les randonneurs voyageant dans la région. La production d eau chaude pour ces deux bâtiments se limite à celle d un cumulus électrique de 50L, petit préparateur indépendant. Le futur bâtiment, la salle plurivalente, sera la combinaison de ces deux locaux en un seul et unique bâtiment. Etude des factures Cette étude consiste à étudier les factures des trois dernières années pour ces deux bâtiments. Or, ces deux bâtiments ont un mode de chauffage électrique, un mode de production d Eau Chaude Sanitaire (ECS) électrique par un cumulus de 50L comme précisé ci-dessus et, bien sûr, un éclairage électrique traditionnel. De plus, ces deux bâtiments sont reliés sur un seul compteur électrique avec deux tableaux divisionnaires, ce qui fait que nous ne disposons que d une seule facture énergétique pour les deux bâtiments. Cap Solaire «Salle Polyvalente St Médard-Sur-Ille» p.3/22

4 A partir de ces relevés de consommation, nous établissons un récapitulatif sur les trois dernières années. Consommation pour les deux bâtiments Type d abonnement Electricité Facture Totale (TTC) 21/10/04 -> 21/10/ kwh Tarif Bleu 2 289,94 21/10/05 -> 21/10/ kwh Tarif Bleu 2 449,57 21/10/06 -> 21/10/ kwh Tarif Bleu 1 161,94 21/10/07 -> 21/10/ kwh Tarif Bleu 1 169,55 Relevés de consommations EDF du 21/10/2004 au 21/10/2008 A l aide de ces consommations, nous pouvons remarquer que les factures de octobre 2004 à octobre 2006 sont équivalentes et que les factures de octobre 2006 à octobre 2008 également. L annexe attribuée à la poste n est plus occupée depuis juillet 2006, ce qui peut expliquer l écart de consommation entre et La rénovation prévoyant de réunir les deux bâtiments, la partie annexe devrait retrouver une occupation plus importante, ce qui nous incite à se rapprocher, pour notre modèle, des consommations relevées entre octobre 2004 et octobre 2006 pour prendre en compte le nouveau fonctionnement du futur bâtiment. Etude des bâtiments L examen des bâtiments permet d établir les caractéristiques du bâti à partir des règles Th-Uex pour les bâtiments existants établies par le CSTB. A partir de ces caractéristiques, l établissement d un modèle théorique se rapprochant le plus possible du modèle réel permet de réaliser des préconisations afin de limiter les consommations en chauffage, ventilation, ECS, éclairage Ce modèle théorique pour la consommation de chauffage est établi en tenant compte à la fois des déperditions thermiques du bâti, des infiltrations d air et des apports solaires utiles par la formule suivante : 24* DJ *0,01* I *( Ai * U i + Lk * ψ k + 0,34* Qi + Qs *(1 Eff i k Consommation ( en kwh / an) = Rg * Rr * Rd *Re Avec : - DJ : Degré Jour - I : Facteur d intermittence tenant compte de l occupation des locaux A * U + L * ψ : Déperditions Thermiques calculées par les règles Th-Uex - i i i k k k [ )]) - Qi : Débit d infiltration d air calculé par la méthode du COSTIC - Qs : débit de soufflage - Eff : efficacité du ventilateur - Agr : Apports gratuits = Apports solaires + Apports par les occupants (source Mémoclim) - Rg : Rendement de la génération de chauffage - Rr : Rendement de régulation - Rd : Rendement de distribution - Re : Rendement d émission A gr p.4/22

5 En ce qui concerne les besoins en ECS, nous les déterminons en estimant une consommation journalière d eau chaude ainsi que la puissance du cumulus électrique de 50L et les pertes par distribution dans les canalisations, d après la source Energie Plus. Enfin, pour l éclairage, nous avons fait le choix de prendre un ratio de puissance électrique surfacique correspondant à des luminaires équipés d une alimentation ferromagnétique classique, hypothèse confirmée par la visite effectuée sur site. A partir de ces hypothèses et malgré la faiblesse des informations sur les plannings d occupation de ces deux bâtiments, il est possible d établir un modèle théorique se rapprochant des consommations réelles relevées au niveau du compteur électrique en adaptant le facteur d intermittence. 21/10/04 -> 21/10/05 21/10/05 -> 21/10/06 21/10/06 -> 21/10/07 21/10/07 -> 21/10/08 Consommation relevée Consommation théorique Ecart entre consommation relevée et consommation théorique kwh kwh 4,1% kwh kwh 4,0% kwh kwh 0,4% kwh kwh 1,1% Ecart en % entre la consommation calculée Par le modèle théorique et la consommation des factures Synthèse sur le bâtiment existant Après cette première phase qui consiste à évaluer la performance énergétique des bâtiments existants, la conclusion est que ces bâtiments n ayant pas été rénovés depuis leur construction, des améliorations significatives pourront être obtenues en apportant des changements sur les points clefs de ceux-ci comme leur enveloppe, les équipements techniques ou encore la source énergétique. Les écarts relevés entre la consommation relevée sur les factures et la modèle théorique étant inférieurs à 10%, nous pourrons considérer que le modèle théorique a été validé. p.5/22

6 PROPOSITIONS SUR LE BÂTIMENT ECONOMIES DE CHAUFFAGE Introduction L objectif est de déterminer de manière la plus précise possible les gains énergétiques et financiers au niveau du chauffage sur le futur bâtiment. Pour cela, différentes préconisations vont être explicitées par rapport aux besoins de la maîtrise d ouvrage. Cette étude considèrera le bâtiment remis à neuf et réaménagé entièrement. Ainsi, les investissements abordés dans ce rapport ne traiteront que d éléments particuliers de la rénovation. Etude détaillée du bâtiment Solution n 1 : Aménagement des combles et isolation de la toiture Le bâtiment existant était isolé au niveau des combles de la salle polyvalente. Le bâtiment rénové, lui, sera aménagé au niveau des combles. En conséquence, la surface chauffée sera plus importante et il faut prendre en compte ce paramètre dans le modèle théorique validé sur le bâtiment existant. Pour répondre à cette problématique, le plancher des combles va être démoli avant la pose du nouveau plancher intermédiaire et l isolation sous rampants de la toiture au niveau des combles. Cette isolation sous rampants ne se fera qu après réfection de la toiture Sud de la salle polyvalente qui est endommagée. L investissement total pour l aménagement des combles, sans prendre en compte l isolation sous rampants est alors de Cet investissement comprend la réfection de la couverture en ardoise de la toiture versant Sud, la remise en état de la charpente du bâtiment, la démolition et la reconstruction du plancher intermédiaire ainsi que l habillage de l étage (dalles sous plafonds, revêtement de sol, mise en place d un élévateur, d un évier, de rayonnants électriques) Deux solutions différentes vont être étudiées pour l isolation sous rampants de la toiture de la salle polyvalente : - Une isolation par panneaux de laine minérale (IBR) de 200mm - Une isolation par panneaux de laine minérale (IBR) de 260mm L investissement lié à ces différentes solutions est alors le suivant : pour l isolation par panneaux de laine minérale de 200mm pour l isolation par panneaux de laine minérale de 260mm p.6/22

7 Nous obtenons alors les résultats suivants : Période d'abonnement Consommation théorique de l existant Consommation avec combles aménagés et isolation laine minérale (26cm) Consommation avec combles aménagés et isolation laine minérale (20cm) Ecart laine minérale 26cm /théorique Ecart laine minérale 20cm/théorique 10/04 -> 10/ kwh kwh kwh 29% 30% 10/05 -> 10/ kwh kwh kwh 35% 36% 10/06 -> 10/ kwh kwh kwh 206% 207% 10/07 -> 10/ kwh kwh kwh 203% 204% Comme explicité auparavant, la consommation calculée après aménagement des combles est plus importante que la consommation théorique de l existant car la surface chauffée est plus importante. D autre part, l écart entre l isolation en panneaux de laine minérale de 200mm et celle en panneaux de laine minérale de 260mm est de 1% soit un gain financier annuel de 10,08 par an. Or le surinvestissement des panneaux de 260mm par rapport à ceux de 200mm est de 10%, soit 300, si l on ne prend en compte que l investissement lié à l isolation des combles. Le temps de retour sur investissement entre l isolation prévue par panneaux de laine minérale de 260mm par rapport aux panneaux de laine minérale de 200mm est de 29,8 ans. Le gain énergétique et financier d une telle solution n est par conséquent pas nécessaire et l isolation par panneaux de laine de verre de 200mm sera suffisante pour limiter la consommation au niveau de l étage de la salle polyvalente. Cette solution n 1 sera dénommée solution de base par la suite. Solution n 2 : Isolation intérieure des murs de la salle polyvalente Le bâtiment existant étant d origine, celui-ci ne possède aucune isolation pour le moment. Le but est d étudier différentes solutions pour l isolation des murs extérieurs. Cette solution tiendra également compte du ravalement des façades extérieures ainsi que de l aménagement intérieur (la tribune, l appentis, les vestiaires, les escaliers, le garage actuel et le sablage des murs extérieurs avec ravalement de la façade sud) dont le coût d investissement est estimé à Les solutions envisagées, pour l isolation intérieure des murs donnant sur l extérieur, sont : - la pose d un enduit chaux-chanvre avec une épaisseur de 50mm - la pose d un enduit chaux-chanvre avec une épaisseur de 100mm - la pose de panneaux de fibre de bois de 100mm - la pose de panneaux de laine minérale de 100mm par complexe de doublage en ossature. p.7/22

8 L investissement lié à ces différentes solutions est alors le suivant : pour l isolation par enduit chaux-chanvre de 50mm pour l isolation par enduit chaux-chanvre de 100mm pour l isolation par panneaux de fibre de bois de 100mm pour l isolation par panneaux de laine de verre de 100mm Nous obtenons alors les résultats suivants : Période d'abonnement Consommation solution de base Consommation avec isolation intérieure de type chaux-chanvre (5cm) Consommation avec isolation intérieure de type chaux-chanvre (10cm) Consommation avec isolation intérieure de type fibre de bois (10cm) Consommation avec isolation intérieure de type laine minérale (10cm) 10/04 -> 10/ kwh kwh kwh kwh kwh 10/05 -> 10/ kwh kwh kwh kwh kwh 10/06 -> 10/ kwh kwh kwh kwh kwh 10/07 -> 10/ kwh kwh kwh kwh kwh Les gains énergétiques par rapport à la solution précédente sont alors les suivants : Ecart chaux-chanvre (5cm) / solution de base Ecart chaux-chanvre (10cm) / solution de base Ecart fibre de bois (10cm) / solution de base Ecart laine minérale (10cm) / solution de base 14% 18% 21% 22% L isolation par l intérieur par complexe de doublage permet de réduire fortement les consommations. En effet, ces réductions vont de 14% à 22% suivant le type d isolation choisie. Les économies annuelles sont alors les suivantes : Economies chaux-chanvre (5cm) / solution de base Economies chaux-chanvre (10cm) / solution de base Economies fibre de bois (10cm) / solution de base Economies laine minérale (10cm) / solution de base 467,99 602,53 713,49 735,97 Temps de retour sur investissement Temps de retour sur investissement Temps de retour sur investissement Temps de retour sur investissement 59,8 ans 92,9 ans 32,9 ans 16,3 ans Les temps de retour sur investissement calculés par rapport à la solution de base montrent bien que la solution par complexe de doublage de laine minérale sur ossature métallique procure les gains financiers et énergétiques les plus importants avec un temps de retour plus faible que les autres solutions. p.8/22

9 Ce type d isolation entraîne une diminution du volume habitable de la salle plus importante que par la pose d enduit chaux-chanvre, liée à la mise en place du complexe de doublage sur ossature, mais les gains énergétiques sont plus importants pour un temps de retour sur investissement moindre. Solution n 3 : Mise en place d un plancher chauffant au rez-de-chaussée Le bâtiment existant possède un système d émission par rayonnants plafonniers dans la salle polyvalente et par simples convecteurs électriques dans la partie annexe. Cette solution vise à remplacer ces systèmes d émission par un plancher chauffant sur l ensemble du rez-de-chaussée. Les avantages de cette solution sont l assurance d une température homogène, du sol à 3 mètres sur toute la masse du bâtiment constituée par le sol et les murs, un lissage des températures intérieures des locaux ainsi qu une température résultante plus élevée que celle du chauffage actuel. Néanmoins, la salle aura une occupation des locaux très disparate. Jusqu à présent, les émetteurs étaient coupés manuellement entre chaque utilisation, ce qui ne sera pas possible avec le plancher chauffant sans régulation, celui-ci ayant une forte inertie. Compte tenu de son temps de réaction, il faudra mettre en température le plancher 1 heure avant l arrivée des occupants pour éviter toute sensation d inconfort. L investissement prévu lié à cette solution sera de en prenant en compte la réfection du système de plomberie (canalisations eaux usées, eaux de pluie et blocs sanitaires) qui doivent être pris en compte pour cette opération. Le gain énergétique représenté par la mise en place de ce système de plancher chauffant au rez-dechaussée sera alors le suivant : Période d'abonnement Consommation totale solution de base Consommation solution précédente Consommation avec solution précédente + plancher chauffant RDC 10/04 -> 10/ kwh kwh kwh 10/05 -> 10/ kwh kwh kwh 10/06 -> 10/ kwh kwh kwh 10/07 -> 10/ kwh kwh kwh Les gains énergétiques par rapport aux solutions précédentes sont alors les suivants : Ecart plancher chauffant RDC / solution précédente Ecart plancher chauffant RDC / solution de base 13% 32% p.9/22

10 L éventualité de mettre du plancher chauffant au rez-de-chaussée est également une solution qui permet de limiter les déperditions par le plancher bas puisqu elle permet de diminuer les consommations de 13% par rapport à un bâtiment sans plancher chauffant. Les économies annuelles sont alors les suivantes : Economies avec plancher chauffant / solution de base Economies avec plancher chauffant / solution précédente 1 078,36 342,38 Temps de retour sur investissement Temps de retour sur investissement 39,9 ans 90,5 ans Cette solution peut s avérer être une solution très onéreuse car elle nécessite une programmation de l occupation de la salle pour maintenir le plancher en température toute la journée et hors gel en période d inoccupation (fonctionnement plus long que par un autre système de chauffage). D autre part, le temps de retour sur investissement par rapport à la solution précédente étant très long, le plancher chauffant s avère être une option de confort sur laquelle il faut peser tous les paramètres. Solution n 4a : Remplacement des menuiseries et des vitrages existants Cette problématique rentre dans le cadre de l entretien du patrimoine, mais est très importante. En effet, les menuiseries bois existantes sont le siège d infiltrations d air, et le simple vitrage présent actuellement à l origine de déperditions thermiques importantes. Cette solution vise donc à remplacer les menuiseries bois existantes par des menuiseries mixtes bois-aluminium à rupture de pont thermique (Uf=1,5W/m².K) et les simples vitrages par des doubles vitrages peu émissifs (Ug=1,2W/m².K). D autre part, des vélux supplémentaires vont être ajoutés au niveau des combles pour favoriser l apport de lumière du jour. L investissement lié à cette solution s élèvera alors à Le gain énergétique par la mise en place de ces menuiseries et doubles vitrages performants sera alors le suivant : Période d'abonnement Consommation totale solution de base Consommation solution précédente Consommation solution précédente + menuiseries mixtes et doubles vitrages «performants» 10/04 -> 10/ kwh kwh kwh 10/05 -> 10/ kwh kwh kwh 10/06 -> 10/ kwh kwh kwh 10/07 -> 10/ kwh kwh kwh p.10/22

11 Les gains énergétiques par rapport aux solutions précédentes sont alors les suivants : Ecart menuiseries mixtes et doubles vitrages «performants» / solution précédente Ecart menuiseries mixtes et doubles vitrages «performants» / solution de base 11% 40% La mise en place de menuiseries mixtes bois-aluminium à rupture de pont thermique et de doubles vitrages peu émissifs permet donc un gain de 11% sur les consommations en chauffage. Les économies annuelles sont alors les suivantes : Economies menuiseries mixtes - vitrages / solution de base Economies menuiseries mixtes - vitrages / solution précédente 1 338,67 260,32 Celle-ci permettra de plus une amélioration du confort au près de ces fenêtres ainsi qu un plus grand confort l été et constitue donc un investissement important à réaliser, malgré un temps de retour sur investissement non significatif car c est une opération liée à l entretien du patrimoine compte tenu de l état des menuiseries. Solution n 4b : Remplacement des menuiseries et des vitrages existants Le remplacement des menuiseries et des vitrages existants est cette fois réalisé par des menuiseries aluminium à rupture de pont thermique (Uf=3W/m².K). Le gain énergétique par la mise en place de ces menuiseries et doubles vitrages performants sera alors le suivant : Période d'abonnement Consommation totale solution de base Consommation solution précédente Consommation solution précédente + menuiseries aluminium et doubles vitrages «performants» 10/04 -> 10/ kwh kwh kwh 10/05 -> 10/ kwh kwh kwh 10/06 -> 10/ kwh kwh kwh 10/07 -> 10/ kwh kwh kwh Les gains énergétiques par rapport aux solutions précédentes sont alors les suivants : Ecart menuiseries aluminium et doubles vitrages «performants» / solution précédente Ecart menuiseries aluminium et doubles vitrages «performants» / solution de base 11% 40% p.11/22

12 La mise en place de menuiseries aluminium à rupture de pont thermique et de doubles vitrages peu émissifs permet donc un gain de 11% sur les consommations en chauffage, tout comme la solution avec des menuiseries mixtes bois-aluminium. Les économies annuelles sont alors les suivantes : Economies menuiseries aluminium - vitrages / solution de base Economies menuiseries aluminium - vitrages / solution précédente 1 318,42-20,25 p.12/22

13 PROPOSITIONS SUR LES SYSTEMES Solution n 1 : Mise en place d un système de ventilation Sur le bâtiment existant, il n y a aucun système de ventilation mécanique présent, sauf une ventilation autoréglable sur le bâtiment annexe. La ventilation est pour le moment réalisée par ouverture des fenêtres. La possibilité de mettre en place un système de ventilation double-flux avec récupération de la chaleur a été étudiée mais d une part par le manque de place pour le passage des gaines, et d autre part par l utilisation discontinue de la future salle, cette solution serait d un investissement trop conséquent pour un faible gain énergétique. Notre solution portera donc sur un système de ventilation simple flux autoréglable avec extraction de l air vicié dans les sanitaires et entrées d air sur les menuiseries des vitrages dans le but d assurer un renouvellement d air à l intérieur du bâtiment d où une meilleure sensation de confort. L investissement de cette solution s élève à Le gain énergétique par la mise en place de ce système de ventilation mécanique contrôlée sera alors le suivant : Période d'abonnement Consommation totale solution de base Consommation solution précédente Consommation solution précédente + VMC simple flux autoréglable 10/04 -> 10/ kwh kwh kwh 10/05 -> 10/ kwh kwh kwh 10/06 -> 10/ kwh kwh kwh 10/07 -> 10/ kwh kwh kwh Les nouvelles menuiseries étant plus étanches, le renouvellement d air ne sera plus correctement assuré. Cette solution, bien qu elle augmente sensiblement la consommation de chauffage, assurera le renouvellement d air sanitaire. Les gains énergétiques par rapport aux solutions précédentes sont alors les suivants : Ecart VMC simple flux auto. / solution précédente Ecart VMC simple flux auto. / solution de base - 11% 32% Cette solution implique la mise en place d un système couteux et qui consomme de l électricité de manière permanente. Ce système permettra un renouvellement d air correct quelque soit les périodes d inoccupation des locaux ou l ouverture des fenêtres par les utilisateurs. p.13/22

14 La mise en place d un ventilateur basse consommation peut permettre de diminuer les consommations. Solution n 2a : Remplacement de l éclairage existant par un éclairage plus «performant» Sur le bâtiment existant, les luminaires qui sont installés sont des tubes fluorescents avec ballasts ferromagnétiques traditionnels. D autre part, le bâtiment dispose de hublots, d éclairages de sécurité et de spots au niveau de la scène. L analyse effectuée sur ces éclairages existants a permis de déceler une amélioration possible au niveau de la puissance surfacique de ceux-ci puisque celle-ci est estimée à 12W/m². Ainsi, un changement des luminaires actuels par des luminaires plus performants avec une alimentation électronique, peut déjà réduire la puissance surfacique liée à l éclairage à 10W/m². L investissement de cette solution s élève à Celui de la remise à neuf de l armoire électrique ainsi que des prises de courant au rez-de-chaussée et à l étage s élève lui à Le gain énergétique par la mise en place de ces nouveaux luminaires sera alors le suivant : Période d'abonnement Consommation totale solution de base Consommation solution précédente Consommation solution précédente + luminaires «performants» 10/04 -> 10/ kwh kwh kwh 10/05 -> 10/ kwh kwh kwh 10/06 -> 10/ kwh kwh kwh 10/07 -> 10/ kwh kwh kwh Les gains énergétiques par rapport aux solutions précédentes sont alors les suivants : Ecart luminaires performants / solution précédente Ecart luminaires performants / solution de base 6% 37% Cette solution permet donc de réduire considérablement les consommations électriques liées à l éclairage. En effet, un choix judicieux des luminaires choisis peut permettre d atteindre un gain de 6% par rapport aux luminaires existants. Les économies annuelles sont alors les suivantes : Economies luminaires / solution de base Temps de retour sur investissement 1 354,96 105,9 ans p.14/22

15 Solution n 2b : Mise en place de détecteurs de présence La mise en place de détecteurs de présence dans le bloc sanitaire ainsi que dans les circulations permettrait également de réduire les consommations électriques pour l éclairage. L investissement de cette solution s élève à 300. Le gain énergétique par la mise en place de ces nouveaux détecteurs de présence sera alors le suivant : Période d'abonnement Consommation totale solution de base Consommation solution précédente Consommation solution précédente + luminaires «performants» + détecteurs de présence 10/04 -> 10/ kwh kwh kwh 10/05 -> 10/ kwh kwh kwh 10/06 -> 10/ kwh kwh kwh 10/07 -> 10/ kwh kwh kwh Les gains énergétiques par rapport aux solutions précédentes sont alors les suivants : Ecart détecteurs de présence / solution précédente Ecart détecteurs de présence/ solution de base 3% 39% Les économies annuelles sont alors les suivantes : Ecart détecteurs de présence/ solution de base Temps de retour sur investissement 1 410, ans Le surcoût d investissement pour installer des détecteurs de présence peut être intéressant dans le sens où cela va diminuer la consommation électrique liée à l éclairage ainsi que le temps de retour sur investissement, l investissement pour des détecteurs de présence étant minime. p.15/22

16 PROPOSITION SUR LES MODES DE CHAUFFAGE ET LES ENERGIES RENOUVELABLES Introduction La consommation annuelle du futur bâtiment qui sera prise en compte pour la détermination du mode de chauffage du bâtiment est calculée à partir des préconisations suivantes : - Aménagement et isolation des combles par panneaux de laine minérale (100mm) - Isolation intérieure par complexe de doublage de laine minérale (100mm) - Mise en place d un plancher chauffant au rez-de-chaussée - Changement des menuiseries et des vitrages - Mise en place d une VMC simple flux autoréglable - Amélioration de l éclairage L eau chaude sanitaire et l éclairage seront toujours alimentés électriquement. Solution n 1 : Conserver le chauffage électrique Cette solution consisterait à conserver le mode de chauffage actuel, en remplaçant les convecteurs électriques de l annexe du rez-de-chaussée par un plancher chauffant ainsi que les rayonnants plafonniers dans la salle principale par un plancher chauffant. L étage, lui, serait équipé de rayonnants électriques. Abonnement Annuel Consommation Prix/ kwh Facture Prévisionnelle Annuelle Maintenance Coût d'exploitation annuel chauffage électrique HT 107,76 Chauffage, ECS et éclairage kwh 0, kwh 0, ,05 // 1 397,05 Contribution au service public HT 55,81 TVA 290,69 Montant TTC Annuel 1 743,55 p.16/22

17 Solution n 2 : Mise en place d une pompe à chaleur (PAC) air/eau Cette solution consisterait à remplacer le mode de chauffage actuel par une PAC air/eau, en remplaçant les convecteurs électriques de l annexe du rez-de-chaussée ainsi que les rayonnants plafonniers dans la salle principale par un plancher chauffant. L étage, lui, serait équipé de radiateurs eau chaude. Abonnement Annuel 107,76 Consommation Chauffage ECS et éclairage Prix/ kwh 437 kwh 0, kwh 0, kwh 0,06 Facture Prévisionnelle Annuelle Maintenance Coût d'exploitation annuel chauffage électrique HT 723, ,80 Contribution au service public HT 40,19 TVA 175,29 Montant TTC Annuel 1 039,28 Le coût d exploitation annuel de la Pompe à Chaleur Air/Eau est donc plus faible que celui du chauffage tout électrique. Cependant, il faut également prendre ne compte le surcoût d investissement induit par l achat de cette PAC. L investissement lié au passage à un mode de chauffage par PAC air/eau sera alors de , soit un temps de retour sur investissement de 20,9 ans pour cette solution. Solution n 3 : Mise en place d une chaudière gaz à condensation Cette solution consisterait à remplacer le mode de chauffage actuel par une chaudière gaz à condensation qui va permettre d avoir un meilleur rendement par rapport à une chaudière gaz traditionnelle. Ce système de chauffage implique le remplacement des convecteurs électriques de l annexe du rezde-chaussée et des rayonnants plafonniers dans la salle principale par un plancher chauffant. L étage, lui, serait équipé de radiateurs eau chaude. Abonnement Annuel Consommation Prix/ kwh 127,23 Chauffage kwh 0,04 107,76 ECS et éclairage kwh 0,06 Facture Prévisionnelle Annuelle Maintenance Coût d'exploitation annuel chauffage électrique HT 652, ,78 p.17/22

18 Contribution au service public HT 29,45 TVA 176,04 Montant TTC Annuel 1 008,27 Le coût d exploitation annuel de la chaudière gaz à condensation est donc plus faible que celui du chauffage tout électrique et de la pompe à chaleur air/eau. Le surcoût d investissement pour le passage à une chaudière gaz à condensation est alors de 8 500, ce qui est également moins important qu avec la pompe à chaleur air/eau. Le temps de retour sur investissement de ce mode de chauffage sera alors de 14,3 ans, ce qui est donc plus intéressant qu avec la PAC air/eau. Solution n 4 : Mise en place de panneaux photovoltaïques sur le versant Sud Cette préconisation consiste à étudier la mise en place de panneaux photovoltaïques intégrés sur la toiture sud de la future salle. Cette toiture étant soumise à rénovation, il est possible d y prévoir l intégration de panneaux en intégré sur celle-ci. Trois différentes solutions ont été étudiées à partir de panneaux en silicium multricristallin : - 10m² de capteurs - 15m² de capteurs - 20m² de capteurs Surface de capteurs Electricité produite par le système Prix de revente / kwh Gain financier / an Wc Subvention Investissement Temps de retour sur investissement brut 10m² kwh/an 0,60 663, // ,6 ans 15m² kwh/an 0,60 995, // ,6 ans 20m² kwh/an 0, , // ,6 ans 50m² kwh/an 0, , , ,2 ans Le temps de retour sur investissement brut de ces différents systèmes varie très peu entre les différentes solutions étudiées, mis à part la solution avec 50m² de capteurs qui a un temps de retour plus petit, celle-ci tenant compte de la subvention de l ADEME éligible uniquement à partir de 5 000Wc. p.18/22

19 Autres cas non traités Le chauffage au bois n a pas été abordé pour les mêmes raisons que le plancher chauffant. Ce mode de chauffage demande beaucoup d inertie et par conséquent est déconseillé dans le cas où les besoins sont discontinus comme sur la future salle polyvalente. L éolien et la cogénération ne peuvent s appliquer car étant des solutions trop onéreuses à l investissement pour une rentabilité moyenne. L installation de panneaux solaires thermiques, enfin, n a pas été envisagée car les besoins en eau chaude sanitaire n étaient pas assez conséquent et surtout continus pour qu un tel système soit efficace énergétiquement. La récupération d eau de pluie, ne disposant pas des consommations d eau pour l arrosage ou l utilisation pour les sanitaires. Nous préconisons toutefois de mettre une pompe immergée pour des raisons de local, de bruit, d amorçage et de consommations. Récapitulatif avant travaux après travaux de rénovation Electricité Avant travaux Electricité Après travaux Consommations Consommations Facture Annuelle Temps de retour sur investissement CO2 en tonne kwh 87,40 kwh/m² 3 137,32 // 3, kwh 51,68 kwh/m² 1 743,55 // 2,23 Récapitulatif des modes de chauffage Consommations Consommations Facture Annuelle Temps de retour sur investissement CO2 en tonne Electricité kwh 51,68 kwh/m² 1 743,55 // 2,23 PAC air/eau kwh 37,22 kwh/m² 1039,28 20,9 ans 1,61 Gaz condensation kwh 44,34 kwh/m² 1 008,27 14,3 ans 2,49 Récapitulatif des solutions photovoltaïques Surface de capteurs Electricité produite Gain financier / an Temps de retour sur investissement brut 10m² kwh/an 663,74 13,6 ans 15m² kwh/an 995,91 13,6 ans 20m² kwh/an 1328,08 13,6 ans 50m² kwh/an 3 319,91 11,2 ans p.19/22

20 RECAPITULATIF GENERAL DU DIAGNOSTIQUE ENERGETIQUE Tout ce diagnostique a été réalisé en considérant le futur bâtiment chauffé électriquement. Pour récapituler les différentes préconisations effectuées, les calculs ont été réalisés avec comme mode de chauffage la chaudière gaz à condensation, celle-ci se révélant être la mieux appropriée pour ce bâtiment. Cf page suivante p.20/22

21 p.21/22

22 CONCLUSION Les améliorations prévues lors de la rénovation de la salle polyvalente ainsi que des locaux annexes en une seule et unique salle plurivalente a permis de souligner les préconisations importantes à prévoir dans le but d obtenir un bâtiment performant énergétiquement et financièrement. Ainsi, l amélioration du bâti en isolant les parois extérieures, sources de déperditions thermiques importantes va permettre de réduire de manière significative les consommations du futur bâtiment. D autre part, les changements de matériel liés à l usure du patrimoine vont permettre de disposer de matériels plus performants aussi bien thermiquement que acoustiquement pour le confort des usagers, tels que les fenêtres ou encore les menuiseries, la ventilation ou l éclairage. Enfin, le changement du mode de chauffage permettra également dans un futur proche de faire des économies au niveau des factures énergétiques pour le futur bâtiment. p.22/22

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