Bâtiments & énergies

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1 Bâtiments & énergies Plan RT 2005 & labels énergétiques Master AUDT UE 32 Thermique 1

2 A quoi sert l'énergie dans un bâtiment? : Confort Se chauffer (en décroissance) S éclairer Se rafraîchir Santé Avoir de l air pur ECS eau chaude sanitaire (stable) Conserver les aliments Divertissement,Travail Appareils électriques divers : Son, images, informatique, Chargeurs... (en hausse) Master AUDT UE 32 Thermique 2

3 Évolution et répartition des énergies : apports gratuits, consommations, pertes... Automne 2008 : 1 kwh = 0,0463 en HC / 0,0787 en HP tarifs particuliers Source CSTB Énergies gratuites Energies consommées Energies perdues Master AUDT UE 32 Thermique 3

4 Les évolutions et progrès pour diminuer les consommations d'énergie ces 30 dernières années... Légende : [ = ] pas d'évolution notable / [ + à +++ ] évolution moyenne à forte Master AUDT UE 32 Thermique 4

5 Les pistes à suivre aujourd'hui pour poursuivre les efforts engagés... Master AUDT UE 32 Thermique 5

6 Les perspectives (optimistes) futures... Les ponts thermiques prennent le pas sur l'isolation en partie courante Les déperditions par les défauts d'étanchéité sont supérieurs à ceux du système de ventilation Les besoins de chauffage faibles mais très variables demandent des systèmes adaptés Les consommations d'ecs et des autres usages deviennent supérieures aux consommations de chauffage Les problèmes de confort d'été et de mi-saison deviennent majeurs Le potentiel des ENR est supérieur aux consommations Master AUDT UE 32 Thermique 6

7 Le contexte et les objectifs de la réglementation thermique (RT) En application de la directive performance énergétique des bâtiments DPEB et du Plan climat 2004 * ramener les émissions de GES en 2012 au niveau de celles de 1990 (Kyoto) * réduction par 4 des émissions de CO² du secteur du bâtiment à 2050 <=> diminution par 6 des émissions ramenées au m², compte tenu de l augmentation du parc de bâtiments. <=> consommation moyenne d énergie primaire* par an et par m² chauffé ou climatisé de moins de 50 kwh, Master AUDT UE 32 Thermique 7

8 La réglementation thermique RT Pour atteindre les objectifs précédents, la réglementation thermique exige des performances minimales des ouvrages neufs. Ces exigences sont révisées tous les 5 ans pour atteindre progressivement les objectifs de la DPEB Master AUDT UE 32 Thermique 8

9 Aujourd'hui : la RT 2005 ==> champ d'application Source DGHUC Master AUDT UE 32 Thermique 9

10 La RT 2005 : c'est quoi? 3 types d'exigences à respecter simultanément sur le projet : Consommations énergétique Consommation - maximale de l'ouvrage < Consommation - de référence Règle des «3C» Confort d'été Température intérieure l'été < C maximale Caractéristiques minimales Les matériaux, composants et équipements ont des performances minimales (les «garde-fous») Master AUDT UE 32 Thermique 10

11 Il faut vérifier en premier : Consommations énergétique La Consommation en énergie primaire Cep (Consommation conventionnelle) de votre ouvrage pour le : Chauffage & Climatisation+ ECS + Ventilation + Éclairages Dépend des caractéristiques d'isolation de votre ouvrage... Dépend des performances et efficacité des équipements... LES BESOINS DOMESTIQUES EN ENERGIE NE SONT PAS CONSIDERES DANS LA RT 2005 Master AUDT UE 32 Thermique 11

12 ...Il faut vérifier en premier : Consommations énergétique La Consommation en énergie primaire Cep < La Consommation de référence Cref ou «droit à consommer» Le projet est comparé à un bâtiment théorique «de référence»: Identique, de même géométrie, volumes, plans... mais dont les caractéristiques thermiques de ses composants sont fixées à une valeur de référence définie réglementairement Master AUDT UE 32 Thermique 12

13 Cep < Cref Pour calculer Cref, le «droit à consommer» : Consommations énergétique On applique au projet de référence des valeurs de références pour l'ensemble des déperditions thermiques Le coefficient Ubât-réf est le coefficient caractérisant les déperditions thermiques d'un bâtiment ayant les caractéristiques thermiques de référence. Il est exprimé en W/m2.K. Master AUDT UE 32 Thermique 13

14 Cep < Cref Pour calculer Cref, le «droit à consommer» : Consommations énergétique On applique au projet de référence des valeurs de références pour l'ensemble des consommations énergétiques ; celles ci dépendent : * du type de construction * du nombre d'occupants * de conditions extérieures : site, environnement * etc, etc... Master AUDT UE 32 Thermique 14

15 Consommations énergétique de l'ouvrage :...Il faut vérifier en premier : Cep < Cref Les consommations annuelles d'énergie sont exprimées en Kwh (ep) / m2 / an ep = énergie primaire = Exploitable directement sans transformation, transport, pertes... La consommation est ramenée par m2 de Surface Hors Œuvre Nette SHON On peut donc agir à priori comme on veut sur différents points du projet pour ne pas dépasser ce «droit à consommer énergétique» : conception bioclimatique, isolation renforcée, performances des appareils... Master AUDT UE 32 Thermique 15

16 Exemple : Les consommations prévisibles en vert sont plus performantes que leurs références de la RT 2005 (le 0% sur le graphique). Celles en orange par contre sont plus faibles MAIS le résultat global Cep est OK Master AUDT UE 32 Thermique 16

17 Pour vérifier Cep < Cep ref Master AUDT UE 32 Thermique 17

18 Caractéristiques minimales Les matériaux, composants et équipements ont des performances minimales (les «garde-fous») Les garde-fous portent essentiellement sur : POUR LES BATIMENTS D 'HABITATION UNIQUEMENT La consommation maximale autorisée en énergie sur certains postes... POUR TOUT TYPE DE BATIMENT Les performances minimales en terme d'isolation thermique : - pour le résultat global, tout type de pertes considérées - pour chacun des éléments mis en œuvre Des performances minimales sur les Équipements (eau chaude sanitaire solaire, ventilation...) Master AUDT UE 32 Thermique 18

19 BATIMENTS D HABITATION UNIQUEMENT Caractéristiques minimales Pour les seuls chauffage,refroidissement et ECS Cep <Cep max Cep max = consommation maximale de chauffage,refroidissement et ECS Chauffage ECS Refroidissement Type de chauffage Énergies combustibles Chauffage électrique (y compris les pompes à chaleur) Zone climati que H1 130 H2 110 H3 80 H1 250 H2 190 H3 130 H1 : nord, à H3 : zone méditerranéenne) Master AUDT UE 32 Thermique 19

20 Cartographie climatique de la RT2005 Caractéristiques minimales On distingue en fait : - des zones pour le confort d'hiver : H1, H2, H3 - des nuances pour le confort d'été : a, b, c, d Master AUDT UE 32 Thermique 20

21 BATIMENTS D HABITATION UNIQUEMENT Caractéristiques minimales Différences entre les valeurs «Cep ref» et «Cep max» Cep max Cep ref 1 Les mêmes consommations ne sont pas couvertes 2 Cep max : fixé forfaitairement selon la région et le type de chauffage Cep ref : intègre toutes les particularités du projet puisque basé sur l'application de valeurs de références à un projet identique... Master AUDT UE 32 Thermique 21

22 POUR TOUT TYPE DE BATIMENT Caractéristiques minimales La RT 2005 exige des performances minimales en terme d'isolation thermique sur les coefficients «U» = coefficients de transmission thermique Master AUDT UE 32 Thermique 22

23 POUR TOUT TYPE DE BATIMENT Les performances minimales en terme d'isolation thermique Il faudra donc respecter : Caractéristiques minimales Master AUDT UE 32 Thermique 23

24 Exemple : Caractéristiques minimales toiture terrasse (type «plafond-planchers») Umax = 0,34 <=> Rmin = 2,95 Valeurs du garde fou... Uref = 0,27 <=> R ref= 3,80 Valeur de référence pour le calcul de U global, «Ubat» Procédés d'isolation mis en oeuvre dans le projet Master AUDT UE 32 Thermique 24

25 Récapitulatif : Consommations énergétique Caractéristiques minimales Pour l'ensemble de la consommation énergétique (sauf domestique) Consommation prévisible Cep < Cref droit à consommer Pour les seuls chauffage,refroidissement et ECS (Habitations) Cep <Cep max Pertes par parois (U) et ponts thermiques < Valeurs max Performance d'isolation globale du projet Ubat < Umax = coeff * Uref Confort d'été Abordé ultérieurement... Master AUDT UE 32 Thermique 25

26 La démarche administrative : En signant la demande de PC, le maître d ouvrage s engage à respecter la réglementation Master AUDT UE 32 Thermique 26

27 Les étapes du contrôle : Dépose PC Master AUDT UE 32 Thermique 27

28 Bilan : suite à contrôles, base RT 2000 Source : CETE Lyon, CETE Sud Ouest, CETE Méditerranée, CETE Ouest,2006 ; non conformitéconstatées avant rattrapages éventuels, sur 120 contrôles Master AUDT UE 32 Thermique 28

29 Principes des labels énergétiques : ==> permettre le développement de systèmes et techniques constructives performants, dans la perspective des futurs renforcements de la réglementation tous les cinq ans. HPE = Hautes Performances Énergétiques THPE = Très Hautes Performances Énergétiques Master AUDT UE 32 Thermique 29

30 Labels énergétiques : HPE enr = Hautes Performances Énergétiques + énergies Renouvelables Master AUDT UE 32 Thermique 30

31 Labels énergétiques : THPE enr = THautes Performances Énergétiques + énergies Renouvelables Master AUDT UE 32 Thermique 31

32 BBC : Bâtiment Basse Consommation label Effinergie Master AUDT UE 32 Thermique 32

33 BBC : principe de performance construction neuve Définition Cep et postes identiques RT 2005 : Chauffage climatisation, ECS, ventilation & éclairages Cep < 50 ( a + b ) kwh (ep) / m2 / an ( a + b ) sont des coefficients intégrant : - la zone géographique - l'altitude d'implantation du projet Master AUDT UE 32 Thermique 33

34 BBC : performances coefficients «a» et «b» Master AUDT UE 32 Thermique 34

35 Labels ou certifications en Europe Allemagne : PassivHaus (1990) Benelux : PassivHuisPlatform (2002) Suisse : MINERGIE -S (1997) UK: Pays Nord : Projet BEDZED + opérations exemplaires opérations exemplaires («maisons sans chauffage») Master AUDT UE 32 Thermique 35

36 Exemples : label PassivHaus Allemagne : évolutions Master AUDT UE 32 Thermique 36

37 Exemples : label Minergie (Base et Performant) en Suisse : exigences Master AUDT UE 32 Thermique 37

38 Passiv Haus Master AUDT UE 32 Thermique 38

39 À l'étranger IDE Suisse : IDE = Consommation annuelle d'énergie Surface brute de plancher chauffé [ MJ/m² ] Répartition selon type de bâtiments 35% 30% 25% Immeubles CH Villas CH Ecoles CH Hopitaux CH 20% 15% 10% 5% 0% IDE Master AUDT UE 32 Thermique 39

40 IDE : comparaison à l'habitat individuel en France Répartition selon type de chauffage conventionnel 40% 35% 30% 25% Villas F elec. Villas F gaz Villas F fioul Villas CH 20% 15% 10% 5% 0% IDE Master AUDT UE 32 Thermique 40