PROTOCOLE DE MONITORING LIVING LABS BRUSSELS RETROFIT

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1 PROTOCOLE DE MONITORING LIVING LABS BRUSSELS RETROFIT Introduction L objectif principal de chaque Living Lab est de développer, tester et mettre en œuvre des solutions de rénovation énergétiquement performantes, répondant aux défis spécifiques qui se posent dans le secteur de la construction à Bruxelles. Dans ce contexte, un monitoring énergétique avant et après les travaux de rénovation sera organisé auprès de chaque Living Lab, de manière à pouvoir évaluer l impact des solutions de rénovation énergétiquement performantes mises en œuvre. On distingue le monitoring de base du monitoring spécifique. Toutes les unités monitorées seront soumises au monitoring de base, qui a pour objectif de comparer les résultats des Living Labs avant/après intervention en termes d énergie et de confort. Le monitoring de base comprend entre autres le suivi des consommations énergétiques, du climat extérieur et intérieur, ainsi que la mesure de l étanchéité à l air. Ensuite, un monitoring spécifique pourra être mis en place pour certaines unités, en fonction des objectifs spécifiques des Living Labs et de la particularité de la solution de rénovation mise en œuvre. Le monitoring spécifique permettra d évaluer l impact d une solution de rénovation innovante en termes, par exemple, de qualité de l air ou encore d évaluer la portée du comportement des occupants sur la performance réelle observée. Le monitoring de base sera prévu, organisé et suivi par le Scientific Office. Ce dernier supportera ensuite la valorisation scientifique des résultats et aura une fonction plus transversale d étude comparative des résultats des projets. Les mesures de monitoring spécifique seront ouvertes à discussion et seront prises en charge soit par le Living Lab, soit par le Scientific Office, selon les cas. Le présent document a pour objectif d informer les partenaires des projets Living Labs du protocole de monitoring qui sera suivi, de manière à ce qu ils soient au courant des incidences potentielles liées à la campagne de mesures. La définition des conditions de mesures ainsi que de la durée du monitoring permettra également aux partenaires du projet de prendre en compte ces éléments dans le planning des travaux et dans la définition des projets en phase de «full proposal».

2 Nombre de logements à monitorer Un certain nombre d unités d habitations présentes dans les Living Labs devraient faire l objet d un monitoring avant les rénovations et d un monitoring après les rénovations. En principe, le monitoring sera appliqué à au moins 1 logement par typologie, avec au total un minimum de 3 logements monitorés, et un maximum de 8 logements monitorés. Une typologie de logement dans un immeuble est définie comme étant un ensemble d unités homogènes en termes de volumétrie, compositions de parois, pourcentage des surfaces vitrées, orientation et type d installations techniques. Le nombre d occupants et la superficie-plancher ne sont pas des critères déterminants pour définir une typologie, puisque les consommations énergétiques seront ramenées par m² et par occupant. Dès qu un logement se différencie des autres par un de ces critères, il constitue une nouvelle typologie de logement. Si deux logements sont sélectionnés par typologie, ce seront le logement avec la position la plus favorable d une part et le logement avec la position la plus défavorable d autre part. Le caractère défavorable de la position d un logement est défini en fonction de la proportion de parois en contact avec l air extérieur, le sol ou un espace adjacent non chauffé, alors qu un logement ayant une grande proportion de parois en contact avec un autre espace chauffé sera considéré comme favorable. Exemple 1: Un projet Living Labs consiste en la rénovation d un immeuble à appartements. L ensemble des appartements ont été construits à la même époque, et ont donc une composition de paroi similaire, ainsi que des installations techniques partagées. L ensemble des appartements sont traversants (orientation nord-sud) et sont globalement de même taille. La façade est régulière, donnant à chaque appartement une proportion de vitrage semblable. On a donc une typologie de logements. Un exemple de sélection des logements à monitorer est le suivant : 1 appartement en toiture : par exemple, celui situé à l extrémité de l immeuble, ayant une façade de déperdition plus importante (le plus défavorable). 1 appartement au rez-de chaussée : par exemple, celui situé à l extrémité de l immeuble, ayant une façade de déperdition plus importante. 1 appartement central, n ayant comme surface de déperdition que ses façades avant et arrière, puisqu il est entouré d appartements chauffés à gauche, à droite, en haut et en bas (le plus favorable). Ce qui fait un total de 3 unités monitorées. Exemple 2: Le même immeuble a à présent une emprise au sol en forme de U. Des particularités liées à l orientation des appartements s ajoutent. Dans cet exemple, on peut définir deux types de typologies de logements : la première comprenant les logements situés dans chacune des barres du U, orientés est-ouest. La deuxième comprenant les logements situés dans la partie centrale du U, orientés nord-sud. Un exemple de sélection des logements à monitorer est le suivant : p2

3 L appartement le plus défavorable parmi les appartements orientés est-ouest: celui situé en toiture à l extrémité de l immeuble, ayant une façade de déperdition plus importante. L appartement le plus favorable parmi les appartements orientés est-ouest: 1 appartement central, n ayant comme surface de déperdition que ses façades avant et arrière, puisqu il est entouré d appartements chauffés à gauche, à droite, en haut et en bas. L appartement le plus défavorable parmi les appartements orientés nord-sud: celui situé en toiture à l extrémité de l immeuble, ayant une façade de déperdition plus importante. L appartement le plus favorable parmi les appartements orientés nord-sud: 1 appartement central, n ayant comme surface de déperdition que ses façades avant et arrière, puisqu il est entouré d appartements chauffés à gauche, à droite, en haut et en bas. Un appartement au rez-de chaussée Ce qui fait un total de 5 unités monitorées. Le choix des unités sélectionnées fera l objet d une discussion entre le Scientific Office et les partenaires du projet pendant l Appel à propositions concrètes (entre le 20/2/17 et le 20/5/17). Si, pour une question de phasage du projet, il n est pas possible de sélectionner les unités à monitorer suivant les règles décrites ci-dessus, d autres unités seront sélectionnées en concertation avec les partenaires du projet. Durée & conditions du monitoring Conditions de mesure Idéalement, chaque unité monitorée sera soumise à un monitoring avant les rénovations, et un autre monitoring après les rénovations. L objectif du monitoring étant d évaluer l impact des rénovations en termes de consommations énergétiques et de confort, les monitorings avant et après doivent se faire pendant que le bâtiment est occupé et ses installations techniques en fonctionnement. Dans tous les cas, les factures de consommations des 3 dernières années seront collectées pour autant qu elles soient disponibles. Dans le cas où un projet concerne la rénovation d une unité de logement qui n était plus occupée depuis un certain temps, il n est pas possible de prévoir de monitoring avant. Dans ce cas, une estimation des consommations théoriques sera faite, soit sur base des factures des occupants précédents (si elles sont disponibles), soit sur base de moyennes de consommations par superficie de plancher obtenues dans des études existantes. Durée du monitoring Idéalement, le monitoring devrait avoir lieu sur une année complète, de manière à pouvoir évaluer le confort et les consommations énergétiques en été et en hiver dans les logements. Dans le cas où il n est pas possible d insérer une année de monitoring avant et après la rénovation du projet en raison d un planning trop serré, une période de mesures plus courte sera définie lors de la discussion entre le Scientific Office et les partenaires du projet. Il est à noter que la durée minimum du monitoring est d un mois. La saison pendant laquelle doit être réalisée la campagne de mesures sera définie en fonction de la technique de rénovation innovante mise en œuvre. p3

4 Exemple : Pour un projet testant la mise en place d un nouveau type de protections solaires mobiles, il sera plus pertinent de faire la campagne de mesures en été. Pour un projet testant un nouveau système d isolation par l intérieur, il sera plus pertinent de faire la campagne de mesures en hiver. La durée du monitoring fera l objet d une discussion entre le Scientific Office et les partenaires du projet pendant l Appel à propositions concrètes (entre le 20/2/17 et le 20/5/17). Concernant le monitoring avant, les partenaires du projet et les occupants acceptent que, tant que les conditions de mesure susmentionnées sont d application (logement habité et fonctionnel, avant les travaux de rénovation), un équipement de monitoring soit installé aussi longtemps que possible dans le logement, pour une durée minimum d un mois, sans toutefois dépasser la durée maximum d un an. Concernant le monitoring après, les partenaires du projet et les occupants acceptent que, dès que les conditions de mesure susmentionnées sont d application (logement habité et fonctionnel, après les travaux de rénovation), un équipement de monitoring soit installé aussi longtemps que possible dans le logement, pour une durée minimum d un mois, sans toutefois dépasser la durée maximum d un an. En vue du temps nécessaire à l analyse des résultats du monitoring, la date de fin de la période de mesures ne peut pas dépasser la date de fin du projet Living Labs. Les projets Living Labs peuvent débuter entre le 1/9/2017 et le 30/11/2017, et ont une durée de 4 ans. Le Monitoring après doit s intégrer dans cette durée de 4 ans. L ensemble des monitorings se termineront donc au plus tard entre le 1/9/2021 et le 30/11/2021 en fonction de la date de début du Living Labs. Démarrage du projet Living Lab : entre le 1/9/17 et le 30/11/17 Date de fin du monitoring : entre le 1/9/21 et le 30/11/21, en fonction de la date de fin du Living Lab Y1.3 Y1.4 Y2.1 Y2.2 Y2.3 Y2.4 Y3.1 Y3.2 Y3.3 Y3.4 Y4.1 Y4.2 Y4.3 Y4.4 Y5.1 Y5.2 Y5.3 Y5.4 Y6.1 Y6.2 Y6.3 Y6.4 Y7.1 Y7.2 Y7.3 Y7.4 Appel à projets + sélection Monitoring Travaux de rénovation Monitoring Analyse des données monitoring p4

5 Paramètres à mesurer A. Monitoring de base Toutes les unités monitorées seront soumises au monitoring de base, qui a pour objectif de comparer les résultats des Living Labs avant/après intervention en termes d énergie et de confort. Le monitoring de base permet de faire une évaluation des consommations énergétiques et du confort dans le logement avant et après les rénovations, en vue d évaluer l impact des solutions de rénovation innovantes mises en œuvre. Les paramètres mesurés sont repris dans le tableau ci-dessous. Mesure Paramètre Intervalle et durée de la mesure Localisation du capteur et alimentation Climat intérieur détaillé T HR CO 2 Mesures au min. toutes les 15 minutes. 1 module «climat intérieur complet» dans le séjour 1 module «climat intérieur complet» dans la chambre principale Climat intérieur simple T HR Mesures au min. toutes les 15 minutes. 1 module «climat intérieur simple» dans la salle de bains 1 module «climat intérieur simple» dans une autre pièce (à définir) Gaz Mesures en continu Mesure automatisée 1/ jour Compteur à impulsions Ou système optique Ou compteur de chaleur (voir monitoring spécifique) Consommations énergétiques Mazout Autres (pellets, ) Electricité Mesure automatisée 1/ jour Système optique Ou compteur de chaleur (voir monitoring spécifique) A définir en fonction du système installé Mesures en continu 1 équipement placé au niveau du tableau électrique (type «pince ampèremétrique») Performances de l enveloppe Etanchéité à l air Mesure ponctuelle 1 mesure suivant la norme NBN EN et les spécifications supplémentaires relatives à la mesure d étanchéité à l air Concernant le climat extérieur, les données de la station météorologique d Uccle seront reprises pour les mesures de température, humidité relative, ensoleillement, vent et pluie. Il n y a donc pas de station météo extérieure à prévoir dans le cadre du monitoring de base. p5

6 Concernant les modules de mesure du climat intérieur, il est nécessaire de prendre en considération les instructions suivantes concernant le choix de leur position dans la pièce : - Les modules ne devraient pas être placés contre un mur extérieur, devant une fenêtre ou devant une porte - Les modules ne devraient pas être placés devant un élément de chauffage ou de refroidissement, et devraient être de préférence éloignés des équipements électriques (potentielles sources de chaleur) - Les modules doivent être placés à plus d 1m50 de haut, et sont suffisamment en contact avec l air environnant (ils ne sont par exemple pas placés dans un placard fermé) - Les modules ne peuvent pas être en contact avec l eau - Les modules sont placés à un endroit où ils peuvent rester en place tout au long de la période de monitoring, tout en causant le minimum de désagréments pour les occupants (on évitera par exemple la présence de câbles apparents). L ensemble des modules et compteurs seront installés par le Scientific Office, en collaboration avec chaque Living Lab. On s assurera de disposer d un suivi suffisant sur les mesures (idéalement à distance pour limiter les nuisances pour les occupants), permettant de se prémunir d un arrêt ou d un disfonctionnement des systèmes. B. Monitoring spécifique Un monitoring spécifique peut être mis en place pour certaines unités, en fonction des objectifs spécifiques des Living Labs et la particularité de la solution de rénovation mise en œuvre. Le monitoring spécifique a pour objectif d évaluer l impact des solutions de rénovation innovantes mises en œuvre en termes, par exemple, d impact sur l environnement, de qualité de l air intérieur ou encore du comportement des occupants. Un exemple des paramètres qui peuvent être mesurés sont repris dans le tableau ci-dessous. La liste n est pas exhaustive. Mesures Climat extérieur Confort respiratoire et santé Confort visuel Confort thermique Suivi consommation Consommations ressources Etc. Paramètres Suivi de la température, humidité relative, ensoleillement, vent, pluie. Station météo complète prévue dans le cas d un projet où les données de la station météo d Uccle ne seraient pas d application. Mesure ponctuelle des COV Suivi des paramètres d éclairement Suivi de l ouverture des fenêtres, mesure ponctuelle des paramètres de confort thermique local Installation d un compteur de chaleur sur le départ chauffage et sur l eau chaude lorsqu une intervention est prévue sur les systèmes. L installation sera prioritairement réalisée par l installateur en charge du projet. Suivi de consommation de l eau Suivi de consommation eau chaude sanitaire Mesure du rendement du système de ventilation Suivi des flux thermiques dans une paroi p6

7 Le ou les paramètres supplémentaires à mesurer dans le cadre du monitoring spécifique seront définis lors d une discussion entre le Scientific Office et les partenaires du projet pendant la phase de «full proposal» (entre le 20/02/17 et le 19/05/17). Lors de cette discussion, les éventuelles déviations au monitoring de base seront également discutées. Documents à transmettre A. Factures des consommations énergétiques Les factures d énergie des 3 dernières années avant la rénovation et pendant la durée du monitoring après seront également analysées. Il s agit des factures de : Projets Pour l ensemble des unités monitorées Pour les projets où lors du monitoring spécifique les consommations d eau seront mesurées Factures à transmettre - Gaz / Mazout / Pellets - Electricité - Eau Deux manières d obtenir ces relevés de consommations sont envisagées : - Soit le living lab transmet les factures des 3 dernières années avant rénovation au Scientific Office. - Soit le Scientific Office se charge d obtenir ces relevés des consommations auprès des fournisseurs d énergie. Pour ce faire, une autorisation écrite de l occupant est nécessaire, dans laquelle l occupant donne l autorisation au Scientific Office de récupérer les données des consommations pour une période donnée auprès des fournisseurs d énergie, et de les analyser. Une photocopie de la carte d identité de l occupant doit également être fournie lors de la demande. Un modèle de lettre sera mis à disposition à cet effet. Ces données ne seront utilisées que dans le cadre du projet de recherche Living Labs, et l anonymat des occupants sera bien évidemment respecté lors de la mise en forme des résultats. B. Enquête comportement des occupants En vue de pouvoir interpréter les résultats du monitoring, il est demandé aux occupants de chaque logement monitoré de compléter une enquête de base permettant de connaitre : - Le taux et les horaires d occupation du logement - Un retour sur le confort thermique des occupants - Les paramètres de régulation des systèmes - La description de travaux à l enveloppe qui ont été réalisées dans le passé - Etc. Une enquête spécifique est établie pour les unités soumises à un monitoring spécifique. Les questions y seront définies en fonction des objectifs spécifiques du projet et de la particularité de la solution de p7

8 rénovation mise en œuvre. Elles peuvent par exemple porter sur le retour d expérience des occupants concernant le confort visuel et respiratoire dans le logement. Ces informations sont confidentielles et ne seront utilisées que dans le cadre du projet Living Labs Brussels Retrofit. Il est nécessaire que l occupant puisse s exprimer librement sur son vécu dans le logement étudié, et que sortent des informations fiables de l enquête. p8