Dominique Caccavelli - CSTB Vers des bâtiments à énergie positive

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1 Dominique Caccavelli - CSTB Vers des bâtiments à énergie positive PAGE 1

2 Vers des bâtiment à énergie positive Un objectif clair et mobilisateur: Des bâtiments qui ne consomment pas plus qu ils ne produisent Deux étapes Etape 2025: 40kWh/m2 Etape 2050: Energie positive 4 grandes actions Convaincre les maîtres d ouvrage et les occupants : un objectif sociétal et politique Concevoir et expérimenter de nouveaux concepts pour les bâtiments neufs et existants: un objectif architectural et culturel Développer des composants industriels en rupture : un objectif technique Développer de nouveaux services énergétiques pour garantir la performance: un objectif de services Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 PAGE 2

3 Un objectif très ambitieux kwh/(m2.an) photovolt ECS solaire élec domestique ECS ventilation toit murs baies maison ancienne enveloppe 2005 chauffage ancien enveloppe 2005 chauffage neuf 2050 Exemple de la maison individuelle Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 PAGE 3

4 Définition du bâtiment à énergie positive Réflexion sur le terme «positif» positif du point de vue du bilan ou de la balance énergétique, positif par rapport aux énergies payantes, en énergie finale, en énergie primaire, positif par rapport à l environnement (aux émissions de CO2, aux déchets, etc ), positif financièrement (en coût de fonctionnement, en coût global, sur quel terme, sur quelle échelle ) Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 PAGE 4

5 Penser énergie positive dès la conception Caractéristiques climatiques du site de construction Le solaire passif Rafraîchissement nocturne Optimisation de l utilisation de l éclairage naturelle Penser la façade comme capteur de chaud et de froid Intégration architecturale de panneaux solaires et photovoltaïques Étudier les sources énergétiques du site (bois, géothermie... Suivi de la conception à l exploitation (le «commissioning») Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 PAGE 5

6 Les technologies de demain Autour de l enveloppe Les super-isolants pour éviter l emploi de forte épaisseurs, isolants sous vide Les isolants adaptatifs pour se protéger du froid et profiter des apports solaires Les matériaux à changement de phase pour stocker l énergie, réduire les consommations et améliorer le confort Les vitrages actifs et sélectifs : isolants, producteur d énergie avec intégration de cellules PV, filtrants pour éviter l éblouissement, auto-nettoyants... Protections solaires producteurs d énergie Conductivité Thermique. mw/mk Silice «pyrogénée» Polystyrène extrudé Polyuréthane Laine de Verre Pression (mbar) Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 PAGE 6

7 Les technologies de demain Autour des équipements Pompes à chaleur très performantes puisant l énergie du sol Système de ventilation optimisé servant à conditionner l air (chauffage, rafraîchissement hygrothermique...) Système d éclairage à diodes Intégration de micro-éoliens en façades, toiture... Panneaux solaire et cellules photovoltaïques (tuiles, éléments de façades...) Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 PAGE 7

8 Labels Haute Performance autour du Monde ZEH NZEH MINERGIE PASSIVHAUS / MAISON PASSIVE KLIMAHAUS/CASACLIMA ZEH ZUCH ZEH ZEH ZEH : Zero Energy Home ZUCH : Zero Utility Cost House Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 PAGE 8

9 Minergie MINERGIE : label de qualité destiné aux bâtiments neufs et rénovés en Suisse 2 labels Minergie le label MINERGIE : le résidentiel, individuel et collectif, ainsi que le tertiaire, en neuf et en rénovation. le label MINERGIE -P - MINERGIE -P vise essentiellement le résidentiel, individuel et collectif, ainsi que les bâtiments administratifs. MINERGIE -P correspond au standard Maison passive. Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 PAGE 9

10 Minergie et Minergie - P Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 PAGE 10

11 Passiv Haus Caractéristiques Orientation sud, solaire passif Parois opaques : U < 0.15 W/m²K, psi < 0.01 W/mK Parois Vitrées : U < 0.8 W/m²K, S = 0.5 Perméabilité : inférieure à 0.6 vol/h sous 50 Pa Préchauffage de l air : puit canadien (température de sortie > 5 C) Ventilation double flux avec échangeur (rendement > 0.8) ECS : capteurs solaire ou PAC Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 PAGE 11

12 Zero Net Energy House Consommation nette annuelle nulle Maison avec capteurs PV pour usage propre et connectés au réseau Source géothermale pour le conditionnement d air Surcoût d environ 10% en tenant compte d un financement à long terme Coût énergétique annuel : $300 (coût moyen annuel d une maison individuelle : $1570) Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 PAGE 12

13 Et en France? Association Effinergie créée fin membres fondateurs : 5 autres régions ont adhéré à EFFINERGIE : L association EFFINERGIE Ile de France, Nord Pas de Calais, PACA, Centre et Bourgogne 4 régions ont mis leur adhésion en délibération : Rhône Alpes, Haute Normandie, Aquitaine, Lorraine Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 PAGE 13

14 Le label EFFINERGIE 1,3 1,3 1,1 50 kwh/m² x 1 0,9 + Caltitude 1,2 0,9 0,8 H3 80 pour les rénovations Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 Caltitude < 400 m et < 800 m m 0.2 PAGE 14

15 Synthèse Principe les besoins de chauffage sont limités à 15 kwh/(m².an), la puissance maximale de chauffage est limitée à 10 W/m² Utilisation de sources renouvelables pour couvrir tout ou partie des besoins de chauffage et éventuellement d électricité, l air neuf comme vecteur du chauffage Une très bonne mise en œuvre Contrôle sur site Exigences supplémentaires : pas économiquement viable Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 PAGE 15

16 Synthèse au-delà des solutions techniques Confort et qualité d air intérieur Acceptation social attitude du client Accompagnement institutionnel Aide (canton et confédération) de 7000 pour une maison Minergie pour le solaire (2003) Système de déduction fiscale pour les énergie renouvelable Augmentation du taux d utilisation du sol (équivalent du COS) Autre disposition financière Banques : proposition de prêts à taux bonifiés Séminaire DERBI-Capernergies 4 avril 2007 PAGE 16