Région Rhône-Alpes. Audit énergétique du Lycée du Forez à Feurs. 26 février Département Energies et Climat

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1 Région Rhône-Alpes Audit énergétique du Lycée du Forez à Feurs 26 février 29 Département Energies et Climat 1893-D4-CH MFI Février 29 1

2 SOMMAIRE I/ Qu est ce qu un audit énergétique? II/ Quels sont les enjeux énergétiques? II.1/ Le contexte énergétique et environnemental II.2/ Le contexte incitatif et réglementaire III/ Comment diminuer l empreinte énergétique et environnementale d un Lycée? III.1/ Connaître les performances du bâtiment III.2/ Agir sur les consommations de chauffage III.3/ Agir sur les consommations d électricité III.4/ Agir sur les consommations d eau III.5/ Optimiser les abonnements d énergie III.6/ Utiliser des énergies renouvelables III.7/ Agir sur les comportements III.8/ Améliorer la gestion énergétique IV/ Synthèse : potentiel global d économie 1893-D4-CH MFI Février 29 2

3 I/ Qu est ce qu un audit énergétique? Rappel du contexte Audits énergétiques lancés par la Région Rhône Alpes sur un échantillon de 1 lycées Objectif Un audit énergétique a pour but d améliorer la connaissance du patrimoine bâti et de proposer des actions concrètes permettant de réduire les consommations énergétiques et les émissions de gaz à effet de serre. Déroulement d un audit énergétique Phase 1 : Etat des lieux Visite, inspection du bâtiment et des équipements techniques (chaufferie-éclairageinformatique..) et rencontre des usagers Phase 2 : Analyse énergétique Analyse des consommations d énergie (gaz-électricité-eau) Réalisation de mesures (enregistreurs de T, mesure sur les chaudières, thermographie infra-rouge) Phase 3 : Proposition d améliorations Actions et/ou travaux à mettre en œuvre permettant de faire des économies d énergie 1893-D4-CH MFI Février 29 3

4 II/ Quels sont les enjeux énergétiques? II.1/ Le contexte énergétique et environnemental L épuisement des ressources fossiles 1893-D4-CH MFI Février 29 4

5 II/ Quels sont les enjeux énergétiques? II.1/ Le contexte énergétique et environnemental Le bâtiment, premier consommateur d énergie 1893-D4-CH MFI Février 29 5

6 II/ Quels sont les enjeux énergétiques? II.1/ Le contexte énergétique et environnemental Le bâtiment, premier consommateur d énergie Tertiaire = ¼ de la surface chauffée du parc actuel soit 85 millions de m² chauffés Enseignement = 2% de la surface tertiaire chauffée Enseignem ent 5% Santé 3% Sports 2% Habitat 75% Tertiaire 24% Bureaux 5% Café, Hôtels, restaurants 2% Autres 2% Répartition des surfaces chauffées (24-Source CEREN) Commerces 6% 1893-D4-CH MFI Février 29 6

7 II/ Quels sont les enjeux énergétiques? II.2/ Le Contexte incitatif et réglementaire Pour les bâtiments neufs : Première réglementation thermique en 1975 Aujourd hui : la RT 25 fixe les objectifs à atteindre Vers des bâtiments à énergie positive dès 21 Pour les bâtiments existants : Le niveau d exigence évolue conjointement à la Réglementation Thermique sur le neuf Le secteur du neuf entraîne l ancien 1893-D4-CH MFI Février 29 7

8 II/ Quels sont les enjeux énergétiques? II.2/ Le Contexte incitatif et réglementaire La réglementation en cours pour les bâtiments existants Depuis le 1 er novembre 27 : la RT «élément par élément» Respect de performances minimales, lorsque des équipements, installations, ouvrages tels que les chaudières, les fenêtres, l isolation, les radiateurs, les ballons de production d eau chaude, les climatiseurs, etc. seront installés ou remplacés Faire disparaître du marché les produits de construction ou les équipements obsolètes en terme de performance énergétique Privilégier la diffusion des meilleurs produits disponibles dans le parc de l existant 1893-D4-CH MFI Février 29 8

9 II/ Quels sont les enjeux énergétiques? II.2/ Le contexte incitatif et réglementaire La réglementation en cours pour les bâtiments existants Depuis le 2 janvier 28 : Affichage de l étiquette énergie et climat (DPE) à l'attention du public : - dans les bâtiments publics d une surface > à 1 m² Lycée du Forez - FEURS (42) ( ) Informer les utilisateurs et le public Exemplarité des bâtiments publics Comparer les biens entre eux Etiquettes éditées sur base des factures Bâtiment économe Bâtiment 5 A 51 à à à à à 75 > 75 B C D E F G 2 kwhep/m².an Bâtiment énergivore Inciter à faire des travaux (amélioration thermique et énergies renouvelables) 1893-D4-CH MFI Février 29 9

10 II/ Quels sont les enjeux énergétiques? II.2/ Contexte incitatif et réglementaire La réglementation en cours pour les bâtiments existants Depuis le 1 er avril 28 : RT «globale» Dans les bâtiments de plus de 1 m² avec rénovation importante : 1/ Étude de faisabilité technique et économique Solutions d approvisionnement en énergie, dont énergies renouvelables, si rénovations importantes. 2/ Amélioration de la performance énergétique du bâtiment Si le coût prévisionnel des travaux de rénovation (enveloppe ou installations énergétiques) est supérieur à 25 % de la valeur du bâtiment D4-CH MFI Février 29 1

11 III/ Comment diminuer l empreinte énergétique et environnementale d un Lycée? L audit énergétique est un outil permettant de diminuer l empreinte énergétique et environnementale : Exemple du Lycée du Forez à Feurs audité en 27 Logements de fonction Année de construction Chiffres clés Surface chauffée m² 198 (extension 1989) Effectif (26) 8 élèves-12 adultes Type d énergie Chauffage Gaz Eau chaude sanitaire Gaz et électrique Extensions Bâtiment d origine Vue du ciel 1893-D4-CH MFI Février 29 11

12 III/ Comment diminuer l empreinte énergétique et environnementale d un Lycée III.1/ Connaître les performances du bâtiment Situer sa consommation par rapport aux ratios nationaux Moyenne nationale sur les bâtiments d enseignement (24 source CEREN) kwh/m² Chauffage et eau chaude Autres usages (électricité) Total Enseignement Moyenne pour le lycée du Forez (Années ) kwh/m² Chauffage et eau chaude Autres usages (électricité) Total D4-CH MFI Février 29 12

13 III.1/ Connaître les performances du bâtiment Répartition des consommations par poste d énergie Gaz Électricité Eau Consommation annuelle (24 26) kwh PCI kwh 1 93 m 3 Ratio moyen 129 kwh PCI/m².an 28 kwh/m².an 2 m 3 /élève.an Ratio moyen sur les lycées audités en RA Part de la facture totale (24-26) en % 143 kwh PCI/m².an kwh/m².an 33 5 m 3 /élève.an 9 Répartition des dépenses par usage 9% Gaz Electricité Eau 33% 58% 1893-D4-CH MFI Février 29 13

14 III.1/ Connaître les performances du bâtiment Classe énergétique actuelle du Lycée Défini en énergie primaire : c est-à-dire n ayant subi aucune transformation Emission de CO 2 : Gaz :,234 g/kwh Electricité :,84 g/kwh Lycée du Forez - FEURS (42) ( ) Etiquettes éditées sur base des factures Faible émission de GES Bâtiment Bâtiment économe Bâtiment 5 A 51 à à à à à 75 > 75 B C D E F G 2 kwhep/m².an Bâtiment énergivore 5 A 6 à à 3 31 à 6 61 à 1 11 à 145 > 145 B C D E F G 32 kgéqco2/m².an Forte émission de GES 1893-D4-CH MFI Février 29 14

15 III.2/ Agir sur les consommations de chauffage Améliorer l enveloppe du bâtiment Définitions : Déperditions à travers une paroi = pertes de chaleur à travers cette paroi, de l intérieur vers l extérieur Intérieur Flux de chaleur à travers une paroi Extérieur Résistance thermique R d un matériau (m².k/w) = niveau d isolation d une paroi. Plus la résistance thermique de la paroi est élevée, plus faibles sont les déperditions. R Cas 1 Cas 2 1 cm plâtre 2 cm béton 2 cm enduit 1 cm isolant 2 cm béton 2 cm enduit R =,33 W/m².an R = 2,9 W/m².an L isolant thermique divise par 9 les déperditions à travers la paroi 1893-D4-CH MFI Février 29 15

16 III.2/ Agir sur les consommations de chauffage Répartition des déperditions d énergie sur l enveloppe : lycée du Forez Toiture Renouvellement d'air 17% 34% Vitres + portes Murs 21% 13% Renouvellement d'air Toiture 3% 8% Murs Vitres + portes 9% 37% 6% Ponts thermiques Plancher Bas 11% 16% Ponts thermiques Plancher Bas 6% Déperditions bâtiment d origine Déperditions extensions Isolation des parois faible Vitrages et menuiseries peu performants (déperditions + infiltrations) 1893-D4-CH MFI Février 29 16

17 III.2/ Agir sur les consommations de chauffage Amélioration de l enveloppe Travaux lourds et investissement élevés, mais gains intéressants Bâti Gains Incidence Investissement Temps de Enérgétique Economique Environ. Confort Initial Surcoût retour Actions MWh/an % /an kgco2/a n *** HT HT année Isolation par l'extérieur bâtiment d'origine Isolation par l'intérieur bâtiment d'origine Remplacement des vitrages et menuiseries bâtiment d'origine 7 7% *** % ** % *** L isolation par l extérieur permet de réduire les ponts thermiques : Coût plus élevé, nécessite un échafaudage, la mise en place d un enduit ou bardage pour protéger l isolant Mais meilleur efficacité énergétique et pas de gêne durant les travaux pour le fonctionnement de l établissement D4-CH MFI Février 29 17

18 III.2/ Agir sur les consommations de chauffage Améliorations des systèmes et leur régulation Un abaissement de la température de consigne de 1 C sur 24 h permet d économiser 7% de consommation sur le chauffage Chauffage - Ventilation - Climatisation Enérgét. Gains Incidence Investissement Temps de Econom. Environ. Confort Initial Surcoût retour Observations Actions MWh/an % /an kgco2/an *** HT HT année Même circuit de chauffage sur des zones à occupation différentes Températures très élevées sur zone demi-pension Sondes d'ambiance sans effet sur la régulation Déperditions importantes sur le renouvellement d'air de la zone demi-pension Chauffage : Optimisation des circuits de distribution (Administration et demipension) Chauffage : Optimisation des courbes de chauffe Chauffage : optimisation de la régulation Ventilation : Optimisation du fonctionnement des CTA 34 3% % ** - Imm. 27 3% * Non chiffré < % Imm. Actions à faible investissement à réaliser en interne par le lycée en collaboration avec l exploitant de chauffage 1893-D4-CH MFI Février 29 18

19 III.2/ Agir sur les consommations de chauffage Résultats des mesures de températures Semaine type en période scolaire 3 28 T élevée sur le 5 réfectoire température intérieure température extérieure lun 28/1 mar 29/1 mer 3/1 jeu 31/1 ven 1/2 sam 2/2 dim 3/2 lun 4/2 Salle 11 (Nord) Réfectoire CDI Salle 2 (Sud) Extérieur 1893-D4-CH MFI Février 29 19

20 III.3/ Agir sur les consommations d électricité Répartition des consommations par usage Bilan estimatif des consommations électriques Logements 1% Cumulus 4% Eclairage 23% Cuisine 28% Informatique 11% Ventilation 9% Bureautique Pompes 3% 12% 1893-D4-CH MFI Février 29 2

21 III.3/ Agir sur les consommations d électricité Améliorer la performance de l éclairage Observations Actions Eclairage fluorescent peu perfomant Ampoules incandescentes dans certains locaux et éclairage halogène Interrupteur manuel dans les locaux de passage (circulation et sanitaires) Remplacement des tubes T8 et ballasts ferromagnétiques par un éclairage plus performant pour les salles les plus utilisées : pose de ballasts électroniques et de tubes T5 Remplacement par des fluocompacts Mise en place de détecteur de présence ou minuterie 1893-D4-CH MFI Février 29 21

22 III.3/ Agir sur les consommations d électricité Améliorer le matériel informatique, bureautique, autres Actions Généralisation du gestionnaire d alimentation Energy Star* associé à un délai de 15 minutes pour le passage en mode veille (unités centrale+écran) Remplacement des écrans cathodiques par des écrans plats lors du prochain renouvellement de matériel (consommation réduite de 3%) Remplacement des pompes de chauffage anciennes par des modèle à variation électronique de vitesse et haut rendement * EnergyStar = utilitaire gratuit et facile d'installation, permet de faire d importantes économies en agissant sur les mises en veille de l'ordinateur D4-CH MFI Février 29 22

23 III.3/ Agir sur les consommations d électricité Electricité Enérgét. Gains Incidence Investis. Surcoût Temps de Econom. Environ. Confort Initial retour N Actions kwh/an % /an kgco2/an *** HT HT année ELE-1 Classes Circulation Eclairage : rénovation de l'éclairage Fluo T8 2x58W-> Luminaire T5 2x35W *** % Fluo T8 1x58W-> Luminaire T5 1x35W *** Fluo T8 2x58W-> Luminaire T5 2x35W *** Fluo T8 1x58W-> Luminaire T5 1x35W *** Bureaux Fluo T8 2x58W-> Luminaire T5 2x35W *** Réfectoire Fluo T8 1x58W-> Luminaire T5 1x35W *** ELE-2 ELE-3 Déctecteur de présence sanitaires, circulations et hall Informatique et bureautique Mise en place d'écran plat, activation d'energy Star Dépend de la fréquence d'utilisation % Bureautique : optimisation de l'efficacité du matériel et de leur gestion % ELE-4 Circulateurs Pompes : mise en place de pompes à vitesse variable et de pompes à haut rendement % D4-CH MFI Février 29 23

24 III.4/ Agir sur les consommations d eau Systèmes 3/6L : permettent de réduire la capacité de la chasse d eau des toilettes et offrent le choix entre deux types de chasse dont une avec volume d eau réduit de moitié (investissement de 1 / système, temps de retour inférieur à 2 ans) Eco plaquettes : évitent le changement du système de chasse d eau, volume final de 6L (15 / écoplaquette, temps de retour inférieur à 1 ans) Temporisation des boutons poussoirs de type "Presto" (équipent de nombreux points de puisage) : à ajuster Aérateurs (dispositifs à mettre à l'extrémité des robinets) : économie d eau pouvant aller jusqu'à 4% (investissement de 1 / aérateur, temps de retour inférieur à 5 ans) 1893-D4-CH MFI Février 29 24

25 III.5/ Optimiser les abonnements d énergie Le Lycée possède un contrat EDF Vert d une puissance souscrite de 14 kw, les dépassements sont fréquents et les pénalités supérieures à 1 /an, le contrat doit être revu à la hausse. Evolution de la puissance appelée P atteinte 63 kw 128 kw 117 kw P souscrite 14 kw 14 kw 14 kw Pa / Ps 45% 92% 84% Pénalités kw 16 kw 14 kw 12 kw 1 kw 8 kw 6 kw 4 kw 2 kw kw JANV 24 MARS 24 MAI 24 JUIL 24 SEPT 24 NOVE 24 JANV 25 MARS 25 MAI 25 JUIL 25 SEPT 25 NOVE 25 JANV 26 MARS 26 MAI 26 JUIL 26 SEPT 26 NOVE 26 Pa Ps 1893-D4-CH MFI Février 29 25

26 III.6/ Utiliser des énergies renouvelables Dans un second temps lorsque les bâtiments et les équipements auront été optimisés L énergie la moins chère est celle que l on ne consomme pas! Chauffe-eau solaire thermique : pas rentable pour des besoins en eau chaude sanitaire car nuls en été. A la rigueur pour les logements si occupés en été Panneaux solaire photovoltaïque : pour produire de l électricité puis la revendre à EDF Mise en place d une chaufferie bois : si place disponible et conditions d accès facile 1893-D4-CH MFI Février 29 26

27 III.6/ Utiliser des énergies renouvelables Caractéristiques Economie CO2 évités Investissem ent Temps de retour Solaire thermique pour la production d eau chaude des logements 6 m² Ballon 4 litres 3 5 kwh,2 kg ans Solaire photovoltaïque pour l électricité 3 m² - 3 kwc 3 kwh (16 5 = recettes vente d électricité) 2,5 kg ans Chaufferie bois en remplacement des chaudières gaz Chaudière bois 3 kw Chaudière gaz appoint 1 64 (= gains sur prix de l énergie) 178 tonnes 24 2 ans Silo 5 m D4-CH MFI Février 29 27

28 III.7/ Agir sur les comportements Public concerné Enseignants Elèves Personnel administratif Personnel technique Personnel d entretien Personnel de cuisine Exploitant de chauffage Recommandations - Ne pas ouvrir les fenêtres lorsque le chauffage est en route - Ne pas dérégler les robinets thermostatiques - Eteindre systématiquement les éclairages si lumière naturelle suffisante et en quittant une pièce - Eteindre les ordinateurs et bureautique - Fermer les volets en fin de journée - S assurer de la mise hors tension des équipements durant les longues périodes d inoccupation (VMC cumulus électriques - - Relever régulièrement (toutes les semaines) les compteurs eau pour identifier les dérives - Lors du ménage, limiter le temps d aération à 1 min en période de chauffage - Fermer les volets si ménage en fin de journée - Réduire les temps de fonctionnement des hottes et équipements de ventilation au strict nécessaire - Fermer systématiquement les robinets d eau, chambres froides - Mise en hors-gel du chauffage durant les périodes de vacances - Assurer l entretien des équipements chauffage, ventilation (nettoyage des filtres, changement des courroies ) 1893-D4-CH MFI Février 29 28

29 III.7/ Améliorer la gestion énergétique La mise en place de compteurs permet d avoir une meilleure connaissance des consommations d un bâtiment et de repérer les anomalies Les relevés doivent être effectués régulièrement (toutes les semaines) Les données doivent ensuite être analysées Prévoir un compteur sur le ballon d eau chaude sanitaire (~ 5 ) Prévoir des sous-compteurs sur les logements (~ 2 ) 1893-D4-CH MFI Février 29 29

30 IV/ Potentiel global d économie énergétique Gaz Elec Eau Gains annuels (1) Economiqu e Environnemental Investiss ement Actions pouvant être mises en place par le 1% 1%,4% tonnes de CO 2 15 k 3 lycée (2) Ensemble des actions (3) 22% 2%,4% tonnes de CO 2 38 k 36 TRB (1) : hors actions de sensibilisation (2) : action dont l investissement est inférieur à 4 HT (3) : hors énergies renouvelables 1893-D4-CH MFI Février 29 3

31 IV/ Potentiel global d économie Avant recommandations Après recommandations Lycée du Forez - FEURS (42) ( ) Lycée du Forez - FEURS (42) ( ) Etiquettes éditées sur base des factures Etiquettes éditées sur base des factures Bâtiment économe Bâtiment Bâtiment économe Bâtiment 5 A 51 à à à 35 B C D 5 51 à à kwhep/m².an 351 à 54 E E 541 à 75 F A 211 à 35 B C D kwhep/m².an 351 à à 75 > 75 G G > 75 Bâtiment énergivore Bâtiment énergivore F Faible émission de GES Bâtiment Faible émission de GES Bâtiment 5 A 6 à à 3 31 à 6 61 à 1 11 à 145 B C D E F G 16 à à 6 kgéqco2/m².an kgéqco2/m².an 61 à 1 11 à 145 > 145 > 145 G 5 6 à 15 Forte émission de GES Forte émission de GES 1893-D4-CH MFI Février A B C D E F