ILOT K LYON CONFLUENCE. Construction d un ensemble de logements, bureaux, activités, commerces, parc de stationnement. LYON - 69

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1 Construction d un ensemble de logements, bureaux, activités, commerces, parc de stationnement. LYON - 69 NOTICE SIMULATION THERMIQUE DYNAMIQUE LOT N 18 CHAUFFAGE VENTILATION CLIMATISATION DESENFUMAGE MECANIQUE DS/N 10141/2013 Paris, Janvier 2013 BET 16 rue des Haies PARIS Tél Fax contact@inex.fr Phase Janvier 2013

2 2/33 SOMMAIRE 1. Introduction Objet Contenu de l étude Objectifs environnementaux Liste des documents de référence Logiciel de simulation Hypothèses générales Données climatiques Définition des zones thermiques Modèles 3D Caractéristiques thermiques de l enveloppe Performances des parois opaques Performances des menuiseries Ponts thermiques Scénarios d utilisation Occupation Bureaux Logements Apports internes Bureaux Logements Ventilation hygiénique Bureaux Logements Ventilation naturelle Infiltrations Chauffage Bureaux Logements Rafraichissement Occultation Besoins en chauffage et rafraichissement Besoins annuels Appel de puissance en chaud et en froid Evolution journalière du besoin de froid Influence sur les besoins de la récupération de chaleur sur air extrait Phase Janvier 2013

3 3/ Influence sur les besoins de la température de consigne de chauffage Influence sur les besoins du réduit de chauffage dans les logements Etude du confort thermique estivale Méthodologie Etude n 1 : Sans solutions de rafraichissement Hypothèses Résultats Analyse / Conclusion Etude n 2 : Avec solutions de rafraichissement Hypothèses Résultats Analyse / Conclusion Variante : ventilation naturelle nocturne dans l intégralité des logements Conclusion / Recommandations Phase Janvier 2013

4 4/33 1. Introduction 1.1. Objet La présente note a pour objet de présenter les résultats de la simulation thermique dynamique du projet de construction de l ilot K à Lyon Confluence. L étude a pour but principal d évaluer les besoins en chauffage des logements et des bureaux, les besoins en rafraichissement des bureaux et le confort d été dans les logements et les bureaux Cette étude fournit par ailleurs des éléments permettant le dimensionnement des systèmes de production de chaud et de froid Contenu de l étude Cette note fournit les éléments suivants : Besoins annuels en chauffage pour les logements et les bureaux Besoins annuels en rafraichissement pour les bureaux Evolution journalière de l appel de puissance en chaud et en froid par usage Evolution annuelle du besoin de chauffage et de rafraichissement Impact sur les besoins en chauffage de la récupération d énergie sur air extrait des bureaux Impact sur les besoins en chauffage et l appel de puissance de la température de consigne Impact sur les besoins en chauffage et l appel de puissance du réduit nocturne des logements Confort d été dans les logements et les bureaux 1.3. Objectifs environnementaux Les besoins en chauffage et le confort hygrothermique d été sont définis par des indicateurs et des objectifs de résultats par le cahier des charges environnemental de l aménageur [1] : Besoin en chauffage des logements : < 15 kwh/m².an pour chaque bâtiment Besoin en chauffage des bureaux : < 15 kwh/m².an pour chaque bâtiment La température intérieure des logements ne dépassera pas 28 C pendant plus de 40 h/an (en période d occupation) La température intérieure des bureaux ne dépassera pas 28 C pendant plus de 80 h/an (en période d occupation) Cependant, étant donné qu il sera prévu une solution de rafraichissement dans les bureaux, l objectif de confort à atteindre se veut plus ambitieux. Il est recherché une température intérieure ne dépassant jamais la limite d inconfort de 28 C Liste des documents de référence Les documents cités dans le cadre de cette étude sont listés ci-après : [1] Cahier des charges de qualité environnemental (HQE), NACARAT, Octobre 2011 [2] Notice réglementaire RT2005,, Janvier 2013 [3] Synthèse sur les hypothèses d usages et d occupation des bâtiments, MANASLU, Juin 2012 [4] Note sur la récupération de chaleur sur air extrait des bureaux,, Juillet 2012 [5] Note sur le dimensionnement du stockage d énergie,, Aout Logiciel de simulation Le logiciel de simulation utilisé est PLEIADES + COMFIE version Phase Janvier 2013

5 5/33 2. Hypothèses générales 2.1. Données climatiques Le projet est situé à Lyon Confluence. Afin de rendre compte des conditions météorologiques au sein de la ville, nous utilisons les caractéristiques climatiques de Lyon intramuros (issues de données METEONORM) : Température extérieure minimale Température extérieure maximale Température moyenne annuelle Nombre d heures de dépassement de 30 C Nombre d heures de dépassement de 28 C -6,4 C 36,3 C 13,8 C 171 heures 320 heures Tableau 1 : Caractéristiques climatiques principales Lyon intramuros 2.1. Surfaces de référence Figure 1 : Courbe de la température extérieure sur une année Les surfaces de références utilisées pour le calcul des ratios sont données ci-dessous. A la différence du calcul réglementaire RT 2005, les surfaces ci-dessous sont conformes aux surfaces SHON données par l architecte. Bâtiment SHON archi [m²] K1 logements K2 logements K3 bureaux K4 logements K5 logements K5 bureaux K6 logements 861 K6 bureaux 988 Phase Janvier 2013

6 6/ Définition des zones thermiques Une zone thermique correspond à un ensemble de locaux dont les scenarios de fonctionnement sont identiques. Dans le cadre de cette étude, la simulation a porté sur l ensemble des bâtiments du projet. Le découpage en zone des bâtiments d habitation a été réalisé à l échelle d un logement. Les bureaux ont été découpés à l échelle d un étage en fonction de l occupation attendue des futurs preneurs. Bâtiment Zones Orientation Surface m² K1 R+1 - T3.1 Sud 66 K1 R+1 - T3.2 Sud-Est 59 K1 R+1 - T4 Ouest 83 K1 R+1 - T5 Nord-Est 96 K1 R+2 - T3.1 Sud 66 K1 R+2 - T3.2 Sud-Est 69 K1 R+2 - T4 Ouest 83 K1 R+2 - T5 Nord-Est 96 K1 R+3 - T3.1 Sud 66 K1 R+3 - T3.2 Sud-Est 69 K1 R+3 - T4 Ouest 83 K1 R+3 - T5 Nord-Est 97 K1 R+4 - T3.1 Sud 66 K1 R+4 - T3.2 Sud-Est 69 K1 R+4 - T4.1 Ouest 83 K1 R+4 - T4.2 Nord-Est 81 K1 Hall + Escaliers Toutes orientations 124 K1 Circulations Toutes orientations 92 K2 R+1 - T1 Est 34 K2 R+1 - T2 Sud-Ouest 41 K2 R+1 - T3 Ouest 64 K2 R+1 - T5 Nord 105 K2 R+2 - T1 Nord-Est 38 K2 R+2 - T2 Sud-Ouest 41 K2 R+2 - T3.1 Ouest 64 K2 R+2 - T3.2 Nord 66 K2 R+2 - T3.3 Sud-Est 72 K2 R+3 - T1 Nord-Est 38 K2 R+3 - T2 Sud-Ouest 41 K2 R+3 - T3.1 Ouest 64 K2 R+3 - T3.2 Nord 66 K2 R+3 - T3.3 Sud-Est 72 K2 R+4 - T2 Sud-Ouest 42 K2 R+4 - T3.1 Ouest 64 K2 R+4 - T3.2 Nord 68 K2 R+4 - T3.3 Sud-Est 72 K2 Circulation Toutes orientations 87 K2 Hall + Escaliers Toutes orientations 123 K3 R+4 - Bureaux Toutes orientations 192 K3 R+4 - Salle de réunion Zone interne 40 K3 R+5 - Bureaux Toutes orientations 192 K3 R+5 - Salle de réunion Zone interne 40 Phase Janvier 2013

7 7/33 Bâtiment Zones Orientation Surface m² K3 R+6 - Salle de réunion Zone interne 39 K3 R+7 - Bureaux Toutes orientations 283 K3 R+7 - Salle de réunion Zone interne 39 K3 R+8 - Bureaux Toutes orientations 192 K3 R+8 - Salle de réunion Zone interne 19 K3 Sanitaires Toutes orientations 87 K3 Escaliers / Circulations Toutes orientations 378 K3 Hall bureau chauffé Toutes orientations 63 K4 R+4 - T3.1 Ouest 74 K4 R+4 - T3.2 Nord- Ouest 64 K4 R+4 - T4.1 Sud 90 K4 R+4 - T4.2 Est 85 K4 R+5 - T3.1 Ouest 74 K4 R+5 - T3.2 Nord- Ouest 64 K4 R+5 - T4.1 Sud 90 K4 R+5 - T4.2 Est 85 K4 R+6 - T3.1 Ouest 74 K4 R+6 - T3.2 Nord- Ouest 64 K4 R+6 - T4.1 Sud 90 K4 R+6 - T4.2 Est 85 K4 R+7 - T3.1 Ouest 74 K4 R+7 - T3.2 Nord- Ouest 64 K4 R+7 - T3.3 Est 74 K4 R+7 - T4.1 Sud 90 K4 Circulation Toutes orientations 138 K4 Escalier Toutes orientations 225 K5 R+4 - T2.1 Nord 48 K5 R+4 - T2.2 Est 47 K5 R+4 - T4.1 Ouest 86 K5 R+4 - T4.2 Sud 86 K5 R+4/R+5 - T5.1 Traversant (S-O / N-E) 165 K5 R+4/R+5 - T5.2 Traversant (S-O / N-E) 163 K5 R+5 - T3.1 Nord 70 K5 R+5 - T3.2 Est 70 K5 R+5 - T4.1 Ouest 87 K5 R+5 - T4.2 Sud 86 K5 R+6 - T3.1 Nord-Ouest 73 K5 R+6 - T3.2 Sud-Ouest 67 K5 R+6 - T3.3 Sud-Ouest 67 K5 R+6 - T3.4 Sud-Est 73 K5 R+7 - T1.1 Nord 39 K5 R+7 - T1.2 Est 39 K5 R+7 - T4.1 Ouest / Sud-Ouest 101 K5 R+7 - T4.2 Sud / Sud-Est 101 K5 Escaliers + Ascenseurs Toutes orientations 722 K5 Circulations logements Toutes orientations 126 K5 RDC - Hall bureaux Ouest 64 K5 R+1 - Bureaux K5ab Toutes orientations 446 K5 R+1 - Bureaux K5c Toutes orientations 187 Phase Janvier 2013

8 8/33 Bâtiment Zones Orientation Surface m² K5 R+2 - Bureaux K5ab Toutes orientations 479 K5 R+2 - Bureaux K5c Toutes orientations 187 K5 R+2 - Salles de réunion Nord 65 K5 R+3 - Bureaux K5ab Toutes orientations 543 K5 Sanitaires Zone interne 121 K6 R+5 - T2.1 Ouest 52 K6 R+5 - T2.2 Nord 56 K6 R+5 - T2.3 Est 53 K6 R+5 - T2.4 Sud 56 K6 R+6 - T2.1 Est 56 K6 R+6 - T2.2 Ouest 56 K6 R+6/R+7 - T3.1 Duplex Nord 74 K6 R+6/R+7 - T3.2 Duplex Sud 73 K6 R+7/R+8 - T5.1 Duplex Nord 145 K6 R+7/R+8 - T5.2 Duplex Sud 145 K6 Circulations / Escaliers Zone interne 258 K6 R+2 - Bureaux Toutes orientations 205 K6 R+2 - Salle de réunion Nord 32 K6 R+3 - Bureaux Toutes orientations 205 K6 R+3 - Salle de réunion Nord 32 K6 R+4 - Bureaux Toutes orientations 205 K6 R+4 - Salle de réunion Nord 32 K6 Sanitaires Zone interne 67 K6 Circulations / Escaliers Zone interne 180 Tableau 2 : Définitions des zones thermiques de l étude Il est ainsi possible de connaître pour chaque zone : Le besoin annuel de chauffage et de rafraichissement La puissance de chaud et de froid heure par heure La température de la zone heure par heure Nota 1 : la température calculée par le logiciel Pléiades + Comfie correspond à la température opérative (moyenne entre la température de l air et la moyenne de température des parois). Il s agit de l indicateur défini par le référentiel HQE. Nota 2 : l emplacement des salles de réunion est conforme aux plans architecte diffusés le 12/07/2012. Phase Janvier 2013

9 9/ Modèles 3D Ci-après sont représentés les modèles 3D de chaque bâtiment avec les masques proches. Figure 2 : Modèle 3D du plot K1 Figure 3 : Modèle 3D du plot K2 Phase Janvier 2013

10 10/33 Figure 4 : Modèle 3D du plot K3 Figure 5 : Modèle 3D du plot K4 Phase Janvier 2013

11 11/33 Figure 6 : Modèle 3D du plot K5 Figure 7 : Modèle 3D du plot K6 Phase Janvier 2013

12 12/ Caractéristiques thermiques de l enveloppe Performances des parois opaques La composition des parois est définie comme suit. Les éléments non détaillés ci-dessous par rapport à la composition réelle (parement extérieur) n ont pas d impact thermique sur le bâtiment. Paroi en contact avec l extérieur Mur intérieur sur local non chauffé Composants (intérieur vers extérieur) Plaque de plâtre de 13 mm (BA 13) 80 mm de polystyrène (λ = W/m².K) Voile béton de 200 mm 140 mm de laine de roche (λ = W/m².K) Plaque de plâtre de 13 mm (BA 13) 80 mm de laine de verre (λ = W/m².K) 200 mm de béton R p [m²k/w] U p [W/m²K] Plancher bas sur terre-plein 200 mm de béton 120 mm de XPS sous chape (λ= W/m².K) Plancher logements sur bureaux 160 mm de XPS sous chape (λ= W/m².K) 200 mm de béton Plancher haut sur loggia Toiture terrasse Dalle béton de 200 mm 160 mm de polyuréthane (λ = W/m².K) Etanchéité Dalle béton de 200 mm 200 mm de polyuréthane (λ = W/m².K) Etanchéité Tableau 3 : Caractéristiques des principales parois opaques Du point de vue de l inertie thermique, seule la dalle béton du plafond permet de stocker la chaleur et de créer un déphasage dans la réponse du bâtiment à un brusque changement de température. Phase Janvier 2013

13 13/ Performances des menuiseries L ensemble des menuiseries du projet sont en bois avec un double vitrage performant telles que : Coefficient de transmission du vitrage : Ug = 1.1 W/m².K Coefficient de transmission du cadre bois : Uf = 1.77 W/m².K Facteur solaire du vitrage : g = 0.63 Les performances des différentes menuiseries sont indiquées dans le tableau ci-dessous. Les caractéristiques thermiques données pour les menuiseries sont celles de la baie sans prise en compte des protections solaires extérieures. Les scenarios incluant les occultations seront détaillées en partie 3. Type baie Localisation Largeur baie Hauteur baie Largeur vitrage Hauteur vitrage RCL [mm] [mm] [mm] [mm] [W/m²K] Type 1.1 Logements K1-K2-K % Type 1.2 Logements K1-K2-K % Type 1.3 Logements K1-K2-K % Type 1.4 Logements K1-K2-K % Type 2.1 Logements K % Type 2.2 Logements K % Type 2.3 Logements K % Type 2.4 Logements K % Type 3.1 Logements K % Type 3.2 Logements K % Type 3.3 Logements K % Type 3.4 Logements K % Type 4.1 Bureaux K % Type 4.2 Bureaux K % Type 5.1 Bureaux K5-K % Type 5.2 Bureaux K5-K % Tableau 4 : Caractéristiques des menuiseries U w S w Nota 1 : les dimensions des menuiseries considérées sont les dimensions hors-tout du cadre sans prendre en compte l imposte isolée de 22 cm (entre le haut du vitrage et la dalle). Nota 2 : les performances des menuiseries prennent en compte les ponts thermiques de liaison paroi opaque / menuiserie tels que calculés par Manaslu Ponts thermiques L ensemble des ponts thermiques du projet ont été calculés par Manaslu (document [2]). Phase Janvier 2013

14 14/33 3. Scénarios d utilisation Le fonctionnement des locaux est un paramètre déterminant pour la simulation thermique dynamique. Il faut donc proposer des scenarios les plus proches possibles de l utilisation future des bâtiments. Les différents facteurs influant sont l occupation des locaux (occupation maximale et taux d occupation), les apports de chaleurs, la ventilation mécanique, la ventilation naturelle et les protections solaires Occupation Les profils d occupation ont été définis en accord avec la Maîtrise d Ouvrage (cf. document [3]) Bureaux L occupation maximale des bureaux est fixée à 1 personne pour 14 m² de surface utile, en incluant les circulations autour du noyau. L occupation maximale des salles de réunion est basée sur 1 personne pour 2 m² de surface utile. Les taux d occupation sont variables au cours de la journée, mais également au cours de l année. Les tableaux suivants rassemblent les pourcentages d occupation. Période du 01/01 au 30/06 du 01/07 au 14/07 du 15/07 au 15/08 du 16/08 au 30/08 du 01/09 au 31/12 Week end de 0h à 7h 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% de 7h à 8h 27.0% 24.0% 21.0% 24.0% 27.0% 0.0% de 8h à 9h 45.0% 40.0% 35.0% 40.0% 45.0% 0.0% de 9h à 12h 75.6% 67.2% 58.8% 67.2% 75.6% 0.0% de 12h à 14h 30.6% 27.2% 23.8% 27.2% 30.6% 0.0% de 14h à 18h 75.6% 67.2% 58.8% 67.2% 75.6% 0.0% de 18h à 19h 30.6% 27.2% 23.8% 27.2% 30.6% 0.0% de 19h à 20h 22.5% 20.0% 17.5% 20.0% 22.5% 0.0% de 20h à 24h 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% Tableau 5 : Profil d occupation des bureaux (1 personne pour 14 m²) Période Semaine Week end de 0h à 7h 0% 0% de 7h à 8h 0% 0% de 8h à 9h 0% 0% de 9h à 12h 50% 0% de 12h à 14h 0% 0% de 14h à 18h 50% 0% de 18h à 19h 50% 0% de 19h à 20h 0% 0% de 20h à 24h 0% 0% Tableau 6 : Profil d occupation des salles de réunion (1 personne pour 2 m²) Phase Janvier 2013

15 15/ Logements Période Semaine Week end de 0h à 7h 0% 0% de 7h à 8h 20% 0% de 8h à 9h 5% 0% de 9h à 12h 20% 0% de 12h à 14h 5% 0% de 14h à 18h 20% 0% de 18h à 19h 10% 0% de 19h à 20h 2% 0% de 20h à 24h 0% 0% Tableau 7 : Profil d occupation du hall des bureaux (1 personne pour 10 m²) L occupation des logements sociaux et en accession est basée sur un taux moyen de 1 personne pour 25 m². Le profil de présence est défini comme suit : 3.2. Apports internes Bureaux Période Semaine Week end de 0h à 9h 100 % 100 % de 9h à 18h 20% 100 % de 18h à 24h 100 % 100 % Tableau 8 : Profil d occupation des logements (1 personne pour 25 m²) Les dégagements de chaleur considérés dans les bureaux sont : Occupants : basé sur 120 W/occupant (chaleur sensible + chaleur latente) Informatique : basé sur 10 W/m² Eclairage : basé sur 6 W/m² dans les bureaux et salles de réunion Divers : basé sur 1 W/m² (capteurs éclairages, ballast ) Les apports internes liés à l informatique sont variables en fonction de l occupation : Période du 01/01 au 30/06 du 01/07 au 14/07 du 15/07 au 15/08 du 16/08 au 30/08 du 01/09 au 31/12 Week end de 0h à 7h 10.0% 10.0% 10.0% 10.0% 10.0% 10.0% de 7h à 8h 27.9% 24.8% 21.7% 24.8% 27.9% 10.0% de 8h à 9h 39.8% 35.3% 30.9% 35.3% 39.8% 10.0% de 9h à 12h 60.0% 53.3% 46.7% 53.3% 60.0% 10.0% de 12h à 14h 30.2% 26.9% 23.5% 26.9% 30.2% 10.0% de 14h à 18h 60.0% 53.3% 46.7% 53.3% 60.0% 10.0% de 18h à 19h 30.2% 26.9% 23.5% 26.9% 30.2% 10.0% de 19h à 20h 24.9% 22.1% 19.4% 22.1% 24.9% 10.0% de 20h à 24h 10.0% 10.0% 10.0% 10.0% 10.0% 10.0% Tableau 9 : Variation des dégagements de chaleur liés aux équipements informatiques Concernant les apports par éclairage, il est considéré que son fonctionnement est graduel et régulé par rapport à l ensoleillement reçu. Pour simplifier les scénarios, les simulations ont permis de définir des ratios mensuels d allumage d éclairage. Ainsi, l éclairage sera d avantage utilisé en hiver qu en été. Ces valeurs ont été communiquées par Manaslu. Phase Janvier 2013

16 16/33 Période Janv. Févr. Mars Avril Mai- Juin Juil. Aout Sept. Oct. de 0h à 7h 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% de 7h à 8h 61% 48% 41% 33% 31% 31% 32% 37% 45% 61% 0% de 8h à 9h 61% 48% 41% 33% 31% 31% 32% 37% 45% 61% 0% de 9h à 12h 61% 48% 41% 33% 31% 31% 32% 37% 45% 61% 0% de 12h à 14h 30% 24% 20% 16% 15% 15% 16% 18% 22% 30% 0% de 14h à 18h 61% 48% 41% 33% 31% 31% 32% 37% 45% 61% 0% de 18h à 19h 61% 48% 41% 33% 31% 31% 32% 37% 45% 61% 0% de 19h à 20h 61% 48% 41% 33% 31% 31% 32% 37% 45% 61% 0% de 20h à 24h 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% 0% Tableau 10 : Gradation mensuelle de l éclairage des bureaux Les dégagements de chaleur divers (incluant les capteurs éclairage, vannes de régulation, ballast ) sont principalement en période de fonctionnement des bureaux : Période Semaine Week end de 0h à 6h 10 % 10 % de 6h à 20h 100 % 10 % de 20h à 24h 10 % 10 % Tableau 11 : Variation des apports internes divers Les salles de réunion étant majoritairement en zones internes, les apports d éclairage sont considérés directement liés aux taux d occupation (cf. Tableau 6 : Profil d occupation des salles de réunion (1 personne pour 2 m²)) Logements Les dégagements de chaleur considérés dans les logements sont : Occupants : basé sur 120 W/occupant (chaleur sensible + chaleur latente) Appareils électriques : basé sur 10 W/m² Eclairage : basé sur 10 W/m² Il est considéré que ces apports internes sont basés sur les taux suivants (une étude Enertech / REMODECE) Apports Apports par Apports internes Période (hors éclairage) éclairage [W/m²] 0-1h 11.0% 2.0% h 8.8% 0.9% h 7.9% 0.5% h 7.6% 0.4% h 7.6% 0.4% h 7.6% 0.4% h 9.0% 1.0% h 29.9% 2.3% h 29.5% 2.1% h 10.7% 1.8% h 10.3% 1.6% h 10.2% 1.6% h 28.4% 1.6% h 9.8% 1.4% h 9.3% 1.2% h 9.2% 1.1% h 9.9% 1.5% h 12.9% 2.8% h 36.4% 5.3% h 40.6% 7.2% h 42.5% 8.0% h 23.1% 7.5% h 19.5% 5.9% h 14.8% 3.7% 1.8 Tableau 12 : Variation journalière des apports internes dans les logements Il est considéré que ces apports internes sont constants tout au long de l année. Phase Janvier 2013 Nov- Déc Week End

17 17/ Ventilation hygiénique Bureaux Le débit de renouvellement d air dans les bureaux et les salles de réunion est basé sur un besoin d air neuf hygiénique de 30 m 3 /h par occupant. Une partie de cet air neuf transitera des bureaux vers les sanitaires pour assurer l extraction hygiénique. Le détail par zone est donné dans le tableau ci-après : Bâtiment Zone Soufflage par CTA [m3/h] Extraction par CTA [m3/h] Extraction VMC K3 R+4 - Bureaux K3 R+4 - Salle de réunion K3 R+5 - Bureaux K3 R+5 - Salle de réunion K3 R+6 - Bureaux K3 R+6 - Salle de réunion K3 R+7 - Bureaux K3 R+7 - Salle de réunion K3 R+8 - Bureaux K3 R+8 - Salle de réunion K5 R+1 - Bureaux K5ab K5 R+1 - Bureaux K5c K5 R+1 - Salles de réunion K5 R+2 - Bureaux K5ab K5 R+2 - Bureaux K5c K5 R+2 - Salles de réunion K5 R+3 - Bureaux K5ab K6 R+2 - Bureaux K6 R+2 - Salle de réunion K6 R+3 - Bureaux K6 R+3 - Salle de réunion K6 R+4 - Bureaux K6 R+4 - Salle de réunion Tableau 13 : Variation journalière des apports internes dans les logements Les débits de ventilation dans les bureaux sont régulés sur détection de présence. Ainsi, lorsque les locaux sont occupés, la CTA fournit le débit hygiénique maximal. En cas d inoccupation, la ventilation est interrompue. Les taux de ventilation sont donc basés sur les valeurs de Tableau 5 : Profil d occupation des bureaux (1 personne pour 14 m²) et Tableau 6 : Profil d occupation des salles de réunion (1 personne pour 2 m²). La ventilation sera assurée par des CTA double flux sans récupération de chaleur. La ventilation hygiénique des sanitaires est en fonctionnement uniquement en période d occupation Logements La ventilation des logements sera assurée par un système simple flux hygroréglable de type A. Les débits d air considérés dépendent de la typologie des logements et sont issus des avis techniques : Phase Janvier 2013

18 18/33 Typologie Débit minimal [m 3 /h] Débit maximal [m 3 /h] Logement T Logement T Logement T Logement T3 Duplex Logement T Logement T Logement T5 Duplex Tableau 14 : Débits de ventilation réglementaires des logements La ventilation hygroréglable fonctionne sur détection du taux d humidité à l intérieur des logements. Le taux d humidité dépend de l activité des occupants et également des conditions atmosphériques. Ainsi, en hiver, les débits de ventilation seront plus faibles qu en été (l air étant moins humide en hiver). Les simulations ont permis de quantifier la variation du débit de ventilation au cours de la journée. Ces valeurs ont été communiquées par Manaslu. Pour des raisons de simplification de saisie, des profils mensuels ont été établis à partir de ces valeurs : Période Jan-Fév. Mars-Avril Mai-Juin Juil-Aout Sep-Oct Nov. Dec. 0-1h 40% 47% 64% 70% 65% 49% 40% 1-2h 40% 47% 65% 72% 65% 50% 40% 2-3h 40% 47% 65% 74% 65% 50% 40% 3-4h 40% 47% 64% 74% 64% 51% 40% 4-5h 40% 46% 65% 74% 64% 51% 40% 5-6h 40% 44% 65% 75% 65% 50% 40% 6-7h 33% 40% 64% 74% 65% 41% 33% 7-8h 32% 45% 70% 77% 72% 38% 32% 8-9h 32% 45% 66% 72% 71% 41% 32% 9-10h 35% 43% 59% 67% 65% 43% 35% 10-11h 35% 40% 54% 63% 59% 43% 35% 11-12h 33% 38% 50% 59% 55% 42% 33% 12-13h 33% 37% 48% 56% 54% 42% 33% 13-14h 33% 37% 47% 54% 53% 42% 33% 14-15h 33% 37% 46% 53% 53% 43% 33% 15-16h 33% 37% 46% 53% 53% 43% 33% 16-17h 33% 37% 46% 52% 53% 43% 33% 17-18h 29% 35% 48% 53% 54% 36% 29% 18-19h 28% 39% 55% 59% 61% 34% 28% 19-20h 32% 42% 55% 59% 61% 42% 32% 20-21h 30% 41% 55% 60% 63% 39% 30% 21-22h 29% 42% 57% 63% 64% 38% 29% 22-23h 33% 44% 61% 67% 64% 42% 33% 23-24h 39% 47% 63% 69% 64% 48% 39% Tableau 15 : Variation journalière du débit de ventilation Phase Janvier 2013

19 19/ Ventilation naturelle Pour le confort thermique estival des logements, il sera prévu un recours à la ventilation naturelle par ouverture des fenêtres. La présence de baies de grande hauteur permet de disposer d importants débits de ventilation naturelle, même en mono-orientation : En effet, le débit de ventilation naturelle sur une baie de grande hauteur est donné par : Paramètre Valeur Unité Commentaires C 1 - Coefficient de décharge ε 35% - Coefficient de minoration de la surface (ouverture libre) g 9.81 m/s² Accélération de la pesanteur l 0.9 m Largeur d'une baie h 2.1 m Hauteur de baie S 1.89 m² Surface de baie Ti 302 K Température intérieure T0 301 K Température extérieure ΔT 1 K Ecart de température T moy K Température moyenne Q 0.06 m³/s 207 m³/h Débit d'air V 73 m³ Volume d un salon mono-orienté η ~ 3 vol/h Taux de renouvellement d'air Tableau 16 : Calcul du taux de ventilation dans un salon mono-orienté Le calcul ci-dessus montre que l ouverture d une seule baie dans un salon mono-orienté permet d assurer un taux de renouvellement d air naturel de 3 vol/h. Pour se placer dans un cas défavorable, nous considérons pour l ensemble des logements ce taux de ventilation naturel de 3 vol/h. Concernant les scénarios d ouverture des fenêtres, il a été considéré deux profils différents en fonction de la distance du logement par rapport à la voie ferrée. Ainsi, si le logement est suffisamment éloigné de la voie, l occupant pourra avoir recours à la ventilation naturelle nocturne. En revanche, si le logement est à proximité de la voie, la ventilation naturelle sera uniquement en période diurne. Le schéma suivant représente la distance des façades par rapport à la voie ferrée : Phase Janvier 2013

20 20/33 Figure 8 : Position des façades par rapport à la voie ferrée En rouge : En vert : Façades à proximité de la voie (ventilation naturelle diurne) Façades éloignées de la voie (ventilation naturelle nocturne) Les scénarios de ventilation naturelle sont donnés ci-après : Ventilation naturelle diurne : ouverture des fenêtres de 6h à 9h et de 18h à 23h. Ventilation naturelle nocturne : ouverture des fenêtres de 20h à 7h. La période annuelle de ventilation naturelle sera définie après exploitation des résultats au chapitre Infiltrations Il est considéré un débit d air parasite dû aux phénomènes d infiltration. Le niveau d étanchéité visé sur le projet est de n50 = 0.6 vol/h (infiltration d air pour une différence de pression de 50 Pa). Il est possible de convertir ce taux en débit de fuite pour une différence de pression de 4 Pa, qui correspond d avantage à la réalité : 4 I 4 = n50 50 Les débits d infiltration par bâtiment sont donnés dans le tableau ci-après : Bâtiment Volume chauffé [m 3 ] 0.67 Débit de fuite [m 3 /h] Plot K Plot K Plot K Plot K Plot K Plot K Tableau 17 : Débits de fuite par infiltration d air Phase Janvier 2013

21 21/ Chauffage Bureaux La température de consigne de chauffage en période d occupation des bureaux est de 20 C. Les sanitaires seront maintenus à 19 C en période d occupation. De manière à réaliser des économies d énergie, il sera prévu un réduit à 16 C la nuit et à 8 C le week end. La relance de chauffage du lundi matin (passage de 8 C à 20 C) s échelonne sur 4 heures. La relance du matin en semaine (passage de 16 C à 20 C) s effectue sur 2 heures. Le profil de chauffage journalier pour les bureaux et salles de réunion, tel que saisi dans les simulations, est donc le suivant : Heure Lundi Mardi au jeudi Vendredi Week end de 0h à 4h 8 C 16 C 16 C 8 C de 4h à 5h 12 C 16 C 16 C 8 C de 5h à 6h 15 C 16 C 16 C 8 C de 6h à 7h 17 C 18 C 18 C 8 C de 7h à 20h 20 C 20 C 20 C 8 C de 20h à 24h 16 C 16 C 8 C 8 C Tableau 18 : Profil hebdomadaire de chauffage pour les bureaux et salles de réunion Le profil de chauffage dans les sanitaires est équivalent à celui des bureaux, à la différence que la température de consigne en période d occupation est 19 C. Les circulations des bureaux seront maintenues à une température de 17 C en période d occupation et à 5 C en période d inoccupation Logements La température de consigne de chauffage dans les logements est de 20 C. Il sera prévu un réduit de température à 18 C dans le but de réaliser des économies d énergie. Dans les logements sociaux, le réduit sera uniquement la nuit. Dans les logements en accession, il est prévu un réduit de nuit et un réduit pendant la journée en semaine, considérant que les habitants n occupent pas leurs logements. Le temps de relance (passage de 18 C à 20 C) s effectue sur 2 heures. Le profil de chauffage journalier pour les logements, tel que saisi dans les simulations, est donc le suivant : Heure Lundi au vendredi Week end de 0h à 5h 18 C 18 C de 5h à 6h 19 C 19 C de 6h à 23h 20 C 20 C de 23h à 24h 18 C 18 C Tableau 19 : Profil hebdomadaire de chauffage pour les logements sociaux Heure Lundi au vendredi Week end de 0h à 5h 18 C 18 C de 5h à 6h 19 C 19 C de 6h à 9h 20 C 20 C de 9h à 17h 18 C 20 C de 17h à 23h 20 C 20 C de 23h à 24h 18 C 18 C Tableau 20 : Profil hebdomadaire de chauffage pour les logements en accession Les parties communes des logements sont maintenues à 16 C en permanence. Phase Janvier 2013

22 22/ Rafraichissement Pour les bureaux, il est prévu un système de rafraichissement hybride par panneaux rayonnants de type Barcol Air installés au plafond. L intérêt de ce système est de fonctionner la nuit en mi-saison afin de rafraichir la dalle en faisant circuler de l eau froide dans les panneaux. Cette fraicheur permettra d absorber les dégagements de chaleur pendant la journée assurant ainsi le confort des occupants. En période estivale, le système, limité en puissance, fonctionne également la journée pour combattre les fortes hausses de température. D après les informations communiquées par le fournisseur, le système de rafraichissement hybride permet d assurer une puissance froide de 40 W/m² maximum dans le cadre du projet. Le scénario de fonctionnement retenu est alors : Température de consigne de 22 C de 3h à 7h Température de consigne de 26 C de 7h à 20h Seuls les plateaux de bureaux (hors circulations) et les salles de réunion seront rafraichis. Ci-dessous sont indiquées les puissances maximales prévues dans chaque zone : 3.8. Occultation Bâtiment Zones rafraichies Surface [m²] Puissance maximale [W] K3 R+4 - Bureaux K3 R+4 - Salle de réunion K3 R+5 - Bureaux K3 R+5 - Salle de réunion K3 R+6 - Bureaux K3 R+6 - Salle de réunion K3 R+7 - Bureaux K3 R+7 - Salle de réunion K3 R+8 - Bureaux K3 R+8 - Salle de réunion K5 R+1 - Bureaux K5ab K5 R+1 - Bureaux K5c K5 R+1 - Salles de réunion K5 R+2 - Bureaux K5ab K5 R+2 - Bureaux K5c K5 R+2 - Salles de réunion K5 R+3 - Bureaux K5ab K6 R+2 - Bureaux K6 R+2 - Salle de réunion K6 R+3 - Bureaux K6 R+3 - Salle de réunion K6 R+4 - Bureaux K6 R+4 - Salle de réunion TOTAL m² 118 kw Tableau 21 : Puissance de rafraichissement maximale prévue Les brise-soleil orientables (BSO) prévus pour l ensemble des baies permettent une atténuation du facteur solaire des menuiseries de 80%. Le facteur solaire des baies en été, lorsque le BSO est fermé, est alors de Il est considéré que les BSO seront utilisés uniquement hors période de chauffage, soit du 1 er mai au 20 octobre. Phase Janvier 2013

23 23/33 4. Besoins en chauffage et rafraichissement 4.1. Besoins annuels D après l ensemble des hypothèses définies ci-dessus, les simulations ont permis de déterminer les besoins annuels en chauffage et en refroidissement. ZONE Surface SHON Besoins Chaud Besoins Chaud Besoins Froid Besoins Froid m² kwh kwh/m² kwh kwh/m² Plot K1 - LOGEMENTS Plot K2 - LOGEMENTS Plot K3 - BUREAUX Plot K4 - LOGEMENTS Plot K5 - LOGEMENTS Plot K5 - BUREAUX Plot K6 - LOGEMENTS Plot K6 - BUREAUX Tableau 22 : Estimation des besoins annuels de chauffage et de rafraichissement 4.2. Appel de puissance en chaud et en froid L un des objectifs de cette simulation thermique dynamique est de connaître l évolution de l appel de puissance tout au long de l année de manière à dimensionner au mieux les systèmes. Les courbes suivantes montrent d une part l évolution annuelle des puissances de chauffage et de rafraichissement, et d autre part la répartition de l appel de puissance en fréquence cumulée. Figure 9 : Evolution annuelle de l appel de puissance Phase Janvier 2013

24 24/33 Figure 10 : Fréquence cumulée de la puissance de chauffage Figure 11 : Fréquence cumulée de la puissance de rafraichissement Le besoin maximal de chauffage pour l ensemble du projet est de 380 kw. Cependant, pendant près de 90% du temps de fonctionnement du système de chauffage, le besoin reste inférieur à 150 kw. Les pics de puissance supérieure à 150 kw correspondent principalement aux phases de relance. Nota : le pic de besoin de chauffage en tout début d année ne doit pas être pris en compte. Il correspond à l initialisation de la simulation et est faussé par les conditions aux limites. Phase Janvier 2013

25 25/ Evolution journalière du besoin de froid L intérêt du système de rafraichissement par panneaux hybrides est de rafraichir la dalle en période nocturne de manière à minimiser les besoins en journée, et de profiter ainsi d un meilleur rendement sur la production de froid. Les courbes suivantes montrent l évolution journalière du besoin de froid pour une journée en mi-saison et pour une journée en été. Figure 12 : Besoin de froid pour une journée en inter-saison Figure 13 : Besoin de froid pour une journée en été Ces courbes nous renseignent sur le comportement du bâtiment équipé du système hybride. En fait, le fonctionnement des panneaux en période nocturne en mi-saison permet de stocker de l énergie dans la dalle béton et de la restituer pendant la journée pour combattre les dégagements de chaleur internes et les apports solaires. Il est ainsi possible de maintenir une ambiance à 26 C pendant la journée sans faire fonctionner le système hybride. En plein été, les apports sont trop importants et il devient nécessaire de faire fonctionner les panneaux en journée. L étude montre qu un fonctionnement uniquement nocturne est possible pendant environ 45% du temps de fonctionnement annuel, correspondant aux périodes entre avril et mi-mai puis entre mi-septembre et fin octobre. Phase Janvier 2013

26 26/ Influence sur les besoins de la récupération de chaleur sur air extrait Une variante de simulation a été réalisée de manière à étudier l impact de la récupération de chaleur sur air extrait. Cette donnée étant ensuite utilisée dans l étude du document [4]. En considérant les efficacités des échangeurs tels que définies dans l étude [4], les résultats obtenus sont les suivants : Bâtiment Besoin en chauffage Besoin en chauffage Différence sans récupérateur avec récupérateur [kwh/an] [kwh/an] [kwh/an] Plot K3 - BUREAUX Plot K5 - BUREAUX Plot K6 - BUREAUX TOTAL Tableau 23 : Impact du récupérateur d énergie sur les besoins de chauffage des bureaux 4.5. Influence sur les besoins de la température de consigne de chauffage La température de confort dans les bureaux et les logements du projet a été définie à 20 C. Or, la température de 19 C est plus couramment utilisée pour estimer les besoins en chauffage et vérifier les exigences des différents labels, certifications et référentiels. L intérêt de ce chapitre est de quantifier l impact de la température de consigne sur les besoins de chauffage. Pour la variante, la température de consigne en occupation est de 19 C. Les températures de réduit restent inchangées. ZONE SHON Besoin Chaud Consigne à 20 C Besoin Chaud Consigne à 19 C m² kwh kwh/m² kwh kwh/m² Plot K1 - LOGEMENTS Plot K2 - LOGEMENTS Plot K3 - BUREAUX Plot K4 - LOGEMENTS Plot K5 - LOGEMENTS Plot K5 - BUREAUX Plot K6 - LOGEMENTS Plot K6 - BUREAUX TOTAL Tableau 24 : Impact de la température de consigne sur les besoins de chauffage des bâtiments En moyenne sur l ensemble du projet, l augmentation de la température de consigne de +1 C (20 C au lieu de 19 C habituellement) entraine une hausse de besoin en chauffage de +20%. Avec une température de consigne à 19 C, les besoins moyens en chauffage des logements sont donc de 15,8 kwh/m². Phase Janvier 2013

27 27/ Influence sur les besoins du réduit de chauffage dans les logements Il a été prévu d effectuer un réduit de chauffage la nuit dans les logements, et également en journée dans les logements en accession. Le but de ce chapitre est de quantifier l économie réalisée sur le chauffage grâce à ce réduit. Pour la variante, il est considéré une température de consigne continue de 20 C. ZONE SHON Besoin Chaud Réduit Besoin Chaud Pas de réduit m² kwh kwh/m² kwh kwh/m² Plot K1 - LOGEMENTS Plot K2 - LOGEMENTS Plot K4 - LOGEMENTS Plot K5 - LOGEMENTS Plot K6 - LOGEMENTS TOTAL Tableau 25 : Impact du mode de fonctionnement du chauffage sur les besoins des logements En moyenne sur l ensemble des logements du projet, la mise en place d un réduit de la température de consigne en chauffage permet de réduire les besoins de 5% (soit environ 1 kwh/m².an) Phase Janvier 2013

28 28/33 5. Etude du confort thermique estivale 5.1. Méthodologie Le confort hygrothermique d été est défini par un indicateur et un objectif de résultats par le cahier des charges environnemental de l aménageur [1] : La température intérieure des logements ne dépassera pas 28 C pendant plus de 40 h/an (en période d occupation) La température intérieure des bureaux ne dépassera pas 28 C pendant plus de 80 h/an (en période d occupation) Cependant, les bureaux étant munis d un système de rafraichissement, il est recherché une température intérieure ne dépassant jamais la limite d inconfort de 28 C en occupation. Pour cette étude de confort estival, il sera étudié l impact des solutions de rafraichissement sur la température intérieure en été. L étude est ainsi organisée de la manière suivante : Etude n 1 : Etude sans recours aux panneaux hybrides dans les bureaux et sans ventilation naturelle dans les logements Etude n 2 : Etude avec panneaux hybrides dans les bureaux et avec ventilation naturelle dans les logements L étude de confort portera sur les zones les plus défavorables, et les conclusions seront extrapolées à l ensemble des bâtiments. Les zones défavorables sont principalement définies selon leur orientation. Pour un meilleur échantillonnage, plusieurs zones seront étudiées pour chaque bâtiment. Phase Janvier 2013

29 29/ Etude n 1 : Sans solutions de rafraichissement Hypothèses Cette étude a pour but d observer le comportement du bâtiment sans recours à des solutions de rafraichissement (panneaux hybrides dans les bureaux et ventilation naturelle dans les logements) Résultats Les résultats sont indiqués ci-après : Bât. Zones Orientation T inconfort > 28 C Température max h C Vérification K1 R+2 - T3.1 Sud NON CONFORME K1 R+3 - T3.1 Sud NON CONFORME K1 R+4 - T3.1 Sud NON CONFORME K1 R+4 - T4.2 Nord-Est NON CONFORME K2 R+2 - T3.3 Sud-Est NON CONFORME K2 R+3 - T3.3 Sud-Est NON CONFORME K2 R+4 - T3.1 Ouest NON CONFORME K2 R+4 - T3.3 Sud-Est NON CONFORME K3 R+7 - Bureaux Toutes orientations NON CONFORME K3 R+7 - Salle de réunion Zone interne NON CONFORME K3 R+8 - Bureaux Toutes orientations NON CONFORME K4 R+6 - T3.1 Ouest NON CONFORME K4 R+6 - T4.2 Est NON CONFORME K4 R+7 - T3.1 Ouest NON CONFORME K4 R+7 - T4.1 Sud NON CONFORME K5 R+6 - T3.2 Sud-Ouest NON CONFORME K5 R+6 - T3.4 Sud-Est NON CONFORME K5 R+7 - T4.1 Ouest / Sud-Ouest NON CONFORME K5 R+7 - T4.2 Sud / Sud-Est NON CONFORME K5 R+2 - Bureaux K5ab Toutes orientations NON CONFORME K5 R+2 - Bureaux K5c Toutes orientations NON CONFORME K5 R+2 - Salles de réunion Nord NON CONFORME K5 R+3 - Bureaux K5ab Toutes orientations NON CONFORME K6 R+5 - T2.4 Sud NON CONFORME K6 R+6/R+7 - T3.2 Duplex Sud NON CONFORME K6 R+7/R+8 - T5.2 Duplex Sud NON CONFORME K6 R+3 - Bureaux Toutes orientations NON CONFORME K6 R+3 - Salle de réunion Nord NON CONFORME K6 R+4 - Bureaux Toutes orientations NON CONFORME Tableau 26 : Résultats de l étude sans solutions de rafraichissement Phase Janvier 2013

30 30/ Analyse / Conclusion Cette simulation sans solutions de rafraichissement fait apparaitre des températures maximales élevées. De plus, la température intérieure des locaux est régulièrement supérieure à la limite d inconfort de 28 C. Figure 14 : Température intérieure sans solutions de rafraichissement Le graphique ci-dessus montre l évolution de la température intérieure d un logement (type T4 au R+7 du plot K5) et d un bureau (Plateau de bureau au R+8 du plot K3). Ces données permettent de déterminer les périodes de l été durant lesquelles la température intérieure dépasse la limite d inconfort de 28 C, donc lorsque le recours à la ventilation naturelle et au rafraichissement par panneaux hybrides devient nécessaire. Dans les logements comme dans les bureaux, la période d inconfort s échelonne de la dernière semaine de juin à la première semaine de septembre. Le recours à une solution de rafraichissement dans les bâtiments pendant les périodes d inconfort sera l objet de l étude suivante. Phase Janvier 2013

31 31/ Etude n 2 : Avec solutions de rafraichissement Hypothèses Cette étude prend en compte un recours à la ventilation naturelle dans les logements et la mise en place de panneaux rafraichissants hybrides dans les bureaux. Les scénarios de fonctionnement sont en accord avec le chapitre 3 et les conclusions du chapitre Résultats Les résultats sont indiqués ci-après : Bât. Zones Orientation T inconfort > 28 C Température max h C Vérification K1 R+2 - T3.1 Sud OK K1 R+3 - T3.1 Sud OK K1 R+4 - T3.1 Sud OK K1 R+4 - T4.2 Nord-Est OK K2 R+2 - T3.3 Sud-Est OK K2 R+3 - T3.3 Sud-Est OK K2 R+4 - T3.1 Ouest OK K2 R+4 - T3.3 Sud-Est OK K3 R+7 - Bureaux Toutes orientations OK K3 R+7 - Salle de réunion Zone interne OK K3 R+8 - Bureaux Toutes orientations OK K4 R+6 - T3.1 Ouest NON CONFORME K4 R+6 - T4.2 Est NON CONFORME K4 R+7 - T3.1 Ouest NON CONFORME K4 R+7 - T4.1 Sud NON CONFORME K5 R+6 - T3.2 Sud-Ouest OK K5 R+6 - T3.4 Sud-Est NON CONFORME K5 R+7 - T4.1 Ouest / Sud-Ouest OK K5 R+7 - T4.2 Sud / Sud-Est NON CONFORME K5 R+2 - Bureaux K5ab Toutes orientations OK K5 R+2 - Bureaux K5c Toutes orientations OK K5 R+2 - Salles de réunion Nord OK K5 R+3 - Bureaux K5ab Toutes orientations OK K6 R+5 - T2.4 Sud OK K6 R+6/R+7 - T3.2 Duplex Sud OK K6 R+7/R+8 - T5.2 Duplex Sud OK K6 R+3 - Bureaux Toutes orientations OK K6 R+3 - Salle de réunion Nord OK K6 R+4 - Bureaux Toutes orientations OK Tableau 27 : Résultats de l étude avec solutions de rafraichissement Phase Janvier 2013

32 32/ Analyse / Conclusion Cette simulation permet d apporter les conclusions suivantes : Le système de rafraichissement par panneaux hybrides permet de maintenir la température des bureaux en dessous de la limite d inconfort : La température maximale estimée est de 27 C. La ventilation naturelle nocturne dans les logements éloignés de la voie ferrée suffit à maintenir le niveau de confort souhaité : le nombre d heures de dépassement de la limite d inconfort est inférieur à 40. La ventilation naturelle diurne n est pas suffisante au maintien du niveau de confort souhaité dans les logements proches de la voie ferrée. La température intérieure dépasse trop souvent 28 C. Une dernière variante sera donc étudiée en considérant que l ensemble des logements sont traités par ventilation naturelle nocturne Variante : ventilation naturelle nocturne dans l intégralité des logements Les résultats sont indiqués ci-après : Bât. Zones Orientation T inconfort > 28 C Température max Vérification h C K1 R+2 - T3.1 Sud OK K1 R+3 - T3.1 Sud OK K1 R+4 - T3.1 Sud OK K1 R+4 - T4.2 Nord-Est OK K2 R+2 - T3.3 Sud-Est OK K2 R+3 - T3.3 Sud-Est OK K2 R+4 - T3.1 Ouest OK K2 R+4 - T3.3 Sud-Est OK K3 R+7 - Bureaux Toutes orientations OK K3 R+7 - Salle de réunion Zone interne OK K3 R+8 - Bureaux Toutes orientations OK K4 R+6 - T3.1 Ouest OK K4 R+6 - T4.2 Est OK K4 R+7 - T3.1 Ouest OK K4 R+7 - T4.1 Sud OK K5 R+6 - T3.2 Sud-Ouest OK K5 R+6 - T3.4 Sud-Est OK K5 R+7 - T4.1 Ouest / Sud-Ouest OK K5 R+7 - T4.2 Sud / Sud-Est OK K5 R+2 - Bureaux K5ab Toutes orientations OK K5 R+2 - Bureaux K5c Toutes orientations OK K5 R+2 - Salles de réunion Nord OK K5 R+3 - Bureaux K5ab Toutes orientations OK K6 R+5 - T2.4 Sud OK K6 R+6/R+7 - T3.2 Duplex Sud OK K6 R+7/R+8 - T5.2 Duplex Sud OK K6 R+3 - Bureaux Toutes orientations OK K6 R+3 - Salle de réunion Nord OK K6 R+4 - Bureaux Toutes orientations OK Tableau 28 : Résultats de la variante en ventilation naturelle nocturne Cette dernière simulation montre que le niveau de confort thermique dans l ensemble des zones étudiées respecte les exigences fixées par le cahier des charges. Phase Janvier 2013

33 33/33 6. Conclusion / Recommandations Tout d abord, la simulation thermique a permis de déterminer de manière dynamique au long de l année les appels de puissance en chaud et en froid. Ces données sont ensuite utilisées pour la conception et le dimensionnement des systèmes de production (cf. documents [4] et [5]). La simulation thermique dynamique a également permis d estimer les besoins annuels de chauffage. Il est ainsi possible de vérifier les exigences du cahier des charges environnemental : Le besoin annuel de chauffage dans les bureaux est de 10,9 kwh/m² donc respecte la limite maximale de 15 kwh/m². Le besoin annuel de chauffage dans les logements est de 15,8 kwh/m² (avec une température de consigne à 19 C), et de 19,2 kwh/m²avec une consigne à 20 C. Concernant le confort thermique estival, la simulation thermique a permis de vérifier que les conditions intérieures des logements et des bureaux respectent l exigence du cahier des charges. Cependant, pour atteindre les niveaux de confort donnés dans ce rapport, il convient absolument de suivre les recommandations techniques suivantes : Protections solaires : l ensemble des baies sont équipées de brise-soleil orientables permettant un coefficient d atténuation de 80%. Il est indispensable d avoir recours à ses protections solaires pendant la journée en été (début avril à fin septembre). Rafraichissement des bureaux : un système de rafraichissement est à prévoir dans l ensemble des bureaux. Un système du type panneaux rayonnants hybrides permet d atteindre les niveaux de performances souhaités et d assurer une température proche de 26 C, et ne dépassant pas 27 C, en occupation. Ventilation naturelle des logements : il est indispensable de prévoir un recours à la ventilation naturelle nocturne dans l ensemble des logements, y compris ceux proches de la voie ferrée. Une ventilation naturelle uniquement en journée n étant pas suffisante. La période de ventilation naturelle s échelonne de fin juin à début septembre. Il convient de limiter les dégagements de chaleurs internes en sélectionnant du matériel peu émetteur de chaleur (ordinateurs, imprimantes ) et en éteignant les équipements en période d inoccupation. Phase Janvier 2013