FRARU. Atelier 4. Quelques réflexions sur l évolution de l énergétique des bâtiments en climat méditerranéen. Marseille - 29 avril 2008

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1 FRARU Atelier 4 Quelques réflexions sur l évolution de l énergétique des bâtiments en climat méditerranéen Marseille - 29 avril 2008 Bernard SESOLIS TRIBU ÉNERGIE 206, rue de Belleville PARIS

2 Consommations tous usages kwh ep/m².an Objectif facteur 4 : réaliste? 250 habitat bureaux autonome RT 2005 THPE RT 2010 Passive Haus Objectif 2050 Minergie Effinergie /BBC À énergie positive

3 Évolution rapide des réglementations tous les 5 ans Des labels pour se préparer et anticiper Labels HPE et THPE 2005 (arrêté 3 mai 2007) HPE Cref - 10 % + Cprojet Cmax 10% THPE Cref - 20% + Cprojet Cmax 20% HPE EnR et THPE EnR (HPE+ biomasse ou réseau EnR, Cref-30%+ solaire thermique ou photovoltaïque, ou PAC, ou bois, ou biomasse, ou réseau Enr) augmentation possible du COS de 20% Label BBC 2005 (Effinergie) augmentation possible du COS de 20% Logements : < 50 kwh ep/m².an x corrections Tertiaire : RT % Logements existants (en cours) < 80 kwh ep/m².an 1,1 1 0,9 1,3 1,2 1,3 0,9 0,8 H 3 +

4 Grenelle de l Environnement : une accélération de l Histoire? RT 2010 tous les bâtiments tertiaires, bâtiments et équipements publics : BBC logements privés : 2/3 THPE + 1/3 BBC RT 2012 tous les logements : BBC RT 2020 énergie «passive» et «BEPOS»

5 bâtiment et énergie : des objectifs contradictoires à surmonter objectif de la climatique répondre à une demande «croissante» de qualité d ambiance pour le minimum de consommation d énergie fossile objectif le plus banal minimiser l investissement en visant néanmoins le plus «beau» et le plus grand

6 Obligation de l étude de faisabilité Arrêté du 18 décembre 2007 Pour les bâtiments > 1000 m² Shon En métropole T > 12 C Hors process Préalable au PC Variantes /système pressenti : solaire thermique, photovoltaïque, bois ou biomasse, éolien, réseau urbain, PAC géothermales, autres PAC, chaudière condensation, cogénération ( Si rénovation seulement sur le bâti : solaire et éolien) Changement radical des habitudes de travail

7 énergétique du logement en climat méditerranéen chauffage -- ECS + + éclairage (+ électroménager) + climatisation ++? DEPERDITIONS Bâti (U bât ) Ventilation APPORTS Pertes BESOINS Chauffage CH BESOINS ECS Aux Ecl. Clim

8 Répartition des consommations Réparition des consommations Caux chauffage Caux ventil kwhep/m².an EFFET JOULE GAZ Céclairage Cecs Cchauffage Cclimatisation PAC 50 0 H1b H2b H3 H1b H2b H3 H1b H2b H3 Zone climatique Cmax (seulement ch + ecs)

9 Répartition des consommations Réparition des consommations EFFET JOULE Caux chauffage Caux ventil Céclairage Cecs Cchauffage Cclimatisation kwhep/m².an GAZ 50 0 H1b H2b H3 H1b H2b H3 Zone climatique Cmax (seulement ch + ecs)

10 Équipements d ECS : nécessité de tout repenser générateur (distribution) (stockage) puisages À l égout!

11 Construire avec le climat approche bioclimatique largement connue en logements Forte isolation thermique + organisation des espaces pour façades d est à sud-sud ouest largement vitrées avec masques adaptés + grande inertie + possibilités de ventilation traversante (été) + éventuellement espaces vitrés de transition (véranda, bow-window, ) + puits canadien + mais si peu appliquée et en tertiaire???

12 Déperditions et forme Gains en chauffage. mais pertes possibles sur d autres postes

13 Compacité et taux de vitrage Bâtiment d enseignement H3 Répartition de la consommation en fonction de la compacité pour différents taux de vitrage pour un bâtiment d'enseignement en zone H3 80 Consommation d'énergie primaire (kwh/m²/an) Cep Auxiliaires Cep Ventilateurs Cep Eclairage Cep Chauffage 0 20% Cube 20% Barre 20% L 45% Cube 45% Barre 45% L 75% Cube 75% Barre 75% L 100% Cube 100% Barre 100% L Compacité et Taux de vitrage (%)

14 Compacité et taux de vitrage Bâtiment de santé H3 Répartition de la consommation en fonction de la compacité pour différents taux de vitrage pour un bâtiment de santé en zone H3 300 Consommation d'énergie primaire (kwh/m²/an) Cep Auxiliaires Cep Ventilateurs Cep Eclairage Cep Chauffage Cep Refroid. 0 20% Cube 20% Barre 20% L 45% Cube 45% Barre 45% L 75% Cube 75% Barre 75% L 100% Cube 100% Barre 100% L Compacité et Taux de vitrage (%)

15 Compacité et taux de vitrage Bâtiment de bureaux H3 Répartition de la consommation en fonction de la compacité pour différents taux de vitrage pour des bureaux en zone H3 200 Consommation d'énergie primaire (kwh/m²/an) Cep Auxiliaires Cep Ventilateurs Cep Eclairage Cep Chauffage Cep Refroid. 0 20% Cube 20% Barre 20% L 45% Cube 45% Barre 45% L 75% Cube 75% Barre 75% L 100% Cube 100% Barre 100% L Compacité et Taux de vitrage (%)

16 Influence de la surface et de l orientation des vitrages En bureaux zone H3 Consommation totale d'énergie primaire en fonction du pourcentage de surface vitrée avec variation d'amplitude selon l'orientation 180 Consommation d'énergie primaire (kwh/m²/an) Consommation avec vitrage équiréparti C min (baie ppale Nord et Est) C max (baie ppale Sud et Ouest) 80 20% v 45% v 75% v 100% v Vitrage (% de parois déperditives hors planchers)

17 Climatisation? Réduction des besoins jusqu à. comment s en passer conception architecturale (implantation, orientation, inclinaison, type et taux de vitrage) toitures épaisses et/ou ventilées occultations adaptées des parois vitrées ventilation transversale inertie ventilation nocturne puits provençal éclairage artificiel et électroménagers peu dissipateurs de chaleur et, si besoin, utiliser des systèmes de refroidissement vertueux

18 Type d équipement bâtiment de bureaux H3 Répartition de la consommation en fonction du taux de vitrage et du type d'émetteur installés pour des bureaux cubiques en zone H3 avec production de chaud/froid PAC Consommation d'énergie primaire (kwh/m²/an) Caux Cvent Cecl Cch Cref 0 20% CTA 20% PF 20% VCV 45% CTA 45% PF 45% VCV 100% CTA 100% PF 100% VCV Taux de vitrage (%) + Type d'émetteur

19 Type d équipement bâtiment de santé H3 Répartition de la consommation en fonction du taux de vitrage et du type d'émetteur installé pour un bâtiment de santé cubique en zone H3 300 Consommation d'énergie primaire (kwh/m²/an) Caux Cvent Cecl Cch Cref 0 20% CTA 20% PF 20% VCV 45% CTA 45% PF 45% VCV 100% CTA 100% PF 100% VCV Taux de vitrage (%) + Type d'émetteur

20 Éclairage Puissance installée performance des sources et accessoires Durée de fonctionnement - éclairage naturel - dispositif de gestion

21 Faire déjà mieux que pour 2050

22 Zero Net Energy House Consommation net annuelle nulle Maison avec capteurs PV pour usage propre et connectée au réseau Source géothermale pour le conditionnement d air Surcoût d environ 10% en tenant compte d un financement à long terme Coût énergétique annuel : $300 (coût moyen annuel d une maison individuelle : $1570)

23 maison Fellbach à énergie positive Besoins de chauffage très réduits (11kWh/m²/an) par un travail important sur l enveloppe Double flux Capteurs PV : 8 kw, PAC et puits canadien Récupération du froid pour l été source :

24 Immeuble de bureaux à énergie positive à Toulouse 5000 m² en R+5 Répartition des consommations d'électricité ECS électro solaire 1% Chauffage 2% Climatisation 25% Informatique / Bureautique 46% Ascenseurs 0% Eclairage 15% Aux. Ventilation 11%

25 Et les usagers? Avènement du diagnostic de performance énergétique Bâtiment économe 50 A Bâtiment Faible émission de GES 5 A Bâtiment 51 à 90 B 6 à 10 B 91 à 150 C 11 à 20 C 151 à 230 D 21 à 35 D 231 à à à 590 E F G XXX kwh EP /m².an 36 à à à 110 E F G XX kg éqco2 /m².an 591 à 750 H 111 à 145 H > 750 I > 145 I Bâtiment énergivore Forte émission de GES Ne pas imaginer l usager en militant ou en irresponsable ni le bâtiment vernaculaire, ni le bâtiment «intelligent». Améliorer l ergonomie des produits Changer les comportements travail de fond à l Éducation Nationale