Diagnostic énergétique. Rapport d étude

Transcription

1 Diagnostic énergétique Rapport d étude Étude réalisée avec le soutien de : Maître d ouvrage : Mairie de Chonas l Amballan Objet de l étude : Groupe scolaire Étude réalisée par : ERMEL ENERGIE 3 Avenue du Général Leclerc Vienne Rév. Date Description Auteur Validation A2 26/05/2011 Rapport d étude Sébastien DURY Marcel Guillen B1 15/06/2011 Rapport final Sébastien DURY Marcel Guillen C1 15/06/2012 Rapport final révisé Marcel Guillen Marcel Guillen

2 Sommaire 1 Introduction Description des bâtiments et de ses équipements Renseignements généraux Bâti Conditionnement des locaux Autres usages énergétiques Analyse Bâti Chauffage Bilan initial des consommations énergétiques estimées Préconisations d améliorations Méthodologie Améliorations des bâtiments Amélioration des systèmes de chauffage Ventilation Gestion de l énergie Bilan après améliorations Validation TH-C-E ex Principe d une chaufferie bois Conclusion Références Annexes 35 Principaux résultats du calcul RT Thermographie infrarouge /35

3 1 Introduction La mairie de Chonas l Amballan souhaite porter un diagnostic énergétique sur les bâtiments du groupe scolaire. L'objectif de cette étude est la détermination des gisements potentiels d économies d énergies et l évaluation d un plan d action pour l amélioration énergétique des bâtiments. Le maître d ouvrage pourra décider, en parfaite connaissance, des investissements qu'il souhaite entreprendre comme par exemple l amélioration de l'isolation thermique du bâtiment, l optimisation des systèmes thermiques etc... Par la suite, il appartiendra au maître d ouvrage, et aux entreprises et personnes chargées de l exécution des travaux, de prendre à cet égard toutes les précautions nécessaires et en particulier au regard de la réglementation thermique 2005 et à ses décrets présents et à venir définissant ses modalités d application aux bâtiments existants. 3/35

4 2 Description des bâtiments et de ses équipements 2.1 Renseignements généraux Données générales Maître d ouvrage : Commune de Chonas l Amballan Bâtiments : École maternelle, école primaire, périscolaire. Code postale : Ville : Chonas l Amballan Téléphone : Télécopie : [email protected] Interlocuteur principal Nom : M r Jacques Jury Fonction : Adjoint au maire Données météorologiques Latitude : N Longitude : E Altitude : 257m Station météorologique : Lyon-Bron Température extérieure de base : -11 C 4/35

5 [kwh] [ ] ERMEL ENERGIE Données énergétiques Électricité Un seul compteur électrique sous le tarif bleu, de puissance souscrite 36 kva, alimente l ensemble de ces bâtiments, Nous avons recueilli les factures du groupe EDF afin de déterminer les consommations d électricité de chaque bâtiment. Ci-dessous la consommation en électricité et les dépenses du groupe scolaire sur 3 années : Année Consommation [kw.h] Montant réel [TTC] PU [ TTC/kW.h] Ci-dessous l'évolution de la consommation et du montant payé: Évolution de la consommation et du montant à payer en électricité pour le groupe scolaire Consommation [kw.h] Montant réel [TTC] Année 0 On peut constater que la consommation en électricité du groupe scolaire reste à peu près constante tout comme les prix. Les besoins couverts par l électricité sont : - Eclairage - ECS - Chauffage des bâtiments annexes - Divers (ordinateurs, auxiliaires, cuisinière, armoire réfrigérante) 5/35

6 [kwh] [ ] ERMEL ENERGIE Fuel domestique Les livraisons de fuel sont communes pour le groupe scolaire et la mairie. Les consommations de chacun des bâtiments ne sont pas identifiées. Ci-dessous les livraisons et dépenses de fuel des quatre dernières années : Date Mètres cubes Consommation [kwh] Montant réel [TTC] PU [ TTC] Évolution de la consommationet du montant réel de fuel pour l'ensemble des bâtiments Consommation [kwh] Montant réel [TTC] Année 0 On peut constater que les consommations de fuel sont en constantes augmentation depuis quatre ans, en effet en 2007 la consommation était de kwh alors qu en 2010 elle est de kwh soit une augmentation de kWh en quatre ans. Les besoins couverts par la consommation de fuel sont : Chauffage des bâtiments : école primaire et maternelle et la mairie et ses dépendances 6/35

7 2.2 Bâti Fonctionnement des établissements Notre étude portera sur les bâtiments suivants : L école primaire (Type Jules Ferry) datant du début du XX e siècle(1914): composée de quatre classes, de deux cages d escalier, d une bibliothèque, d une salle de rangements et de deux bureaux. Les bâtiments périscolaires datant des années 70 et 80 : composés de la cantine, de la cuisine, d une garderie et des sanitaires. L école maternelle construite en 2003 : composée de deux grandes classes, d une salle d évolution, de sanitaires, de vestiaires, d une salle de repos, et d un bureau. 7/35

8 2.2.2 Zonage du site Pour l'étude énergétique, à partir des plans papiers remis lors de la visite, nous avons défini le zonage suivant : École maternelle : Surface utile : 371 m² Volume chauffé : 1014 m 3 Nombre de niveau : 1 Zone Libellé Surface [m²] Volume [m 3 ] Hauteur sous plafond [m] 1 Classes Salle d'évolution /2.4 3 Sanitaires Vestiaires Salle de repos Bureau+Tisannerie+circulation École primaire : Surface utile : 281 m² Volume chauffé : 852 m 3 Nombre de niveau : 2 Zone Libellé Surface [m²] Volume [m 3 ] Hauteur sous plafond [m] 1 Salles de classe rez de chaussée Salles de classe étage Bureaux Bibliothèque + rangements Bâtiments périscolaires : Surface utile : 183 m² Volume chauffé : 505 m 3 Nombre de niveau : 1 Zone Libellé Surface [m²] Volume [m 3 ] Hauteur sous plafond [m] 1 Cantine Classe Cuisine Sanitaires Modifications prévues Il est prévu de détruire les bâtiments périscolaire (cantine, classe, sanitaires, cuisine) afin de reconstruire une cantine mieux adaptée avec cuisine ainsi que de nouvelles salle de classe. De plus, l installation d une seule chaudière centralisée avec un réseau de chaleur pour tous les bâtiments pourront être envisagés. 8/35

9 2.2.4 Composition des bâtiments École maternelle : Description Murs Matériau extérieur Structure Isolation Murs extérieurs Enduit [10mm] Béton [200mm] Laine de roche [100mm] Plafonds Toiture terrase Aucun Béton [200mm] Mousse isolante [100mm] Toiture sous combles Aucun Plafond suspendu [25mm] Laine de verre [200mm] Fenêtres Description Encadrement Vitrage Occulattion nocturne Fenêtre Aluminium double oui Portes extérieures Aluminium double non École primaire : Description Murs Matériau extérieur Structure Isolation Murs extérieurs Enduit [10mm] Pierre [500mm] Aucune Plafonds Toiture sous combles Aucun Bois [60mm] Aucune Plancher sur vide sanitaire Aucun Béton [300mm] Aucune Périscolaire : Fenêtres Description Encadrement Vitrage Occulattion nocturne Fenêtres double vitrage Bois double oui Portes extérieurs Bois aucun non Murs Description Matériau extérieur Structure Isolation Murs extérieurs isolés Enduit Parpaings [200mm] Laine de verre [100mm] Murs extérieurs non isolés Enduit Parpaings [200mm] Aucune Plafonds Toiture isolée Aucun Plafond suspendu [20mm] Laine de verre [100mm] Toiture non isolée Aucun Bois [30mm] Aucune Planchers Plancher sur terre plein isolé Aucun Béton [300mm] Polystyrène [100mm] Plancher sur terre plein non isolé Aucun Béton [300mm] Aucune Portes extérieurs Bois aucun non Fenêtres Description Encadrement Vitrage Occulattion nocturne Fenêtre bois double vitrage Bois double oui Porte fenêtre bois Bois double non Porte bois Bois non non 9/35

10 2.3 Conditionnement des locaux Système de chauffage Chaudière fuel pour l école maternelle et l école primaire : Chaudière Marque Brûleur Modèle Puissance de chaudière [kw] Année de fabrication Maternelle+Primaire De Dietrich Cuenod C14 80 à Régulation : Une régulation avec un réduit nocturne mais pas de réduction de température pendant les weekends et les vacances. Chauffage électrique pour les bâtiments périscolaires : Émetteurs : radiateurs électriques pour les sanitaires, la garderie et la cuisine et un plancher chauffant pour la cantine. Emetteurs : Radiateurs en fonte ou en fonte d aluminium avec robinets thermostatiques. Voici les températures de consignes du groupe scolaire : Températures de consignes [ C] École maternnelle École primaire Périscolaire /35

11 2.3.2 Ventilation La maternelle possède une VMC simple flux non modulée avec des bouches auto-réglables qui assurent le renouvellement de l air. Aucun système ne permet de faire varier les débits d air en fonction de l occupation des pièces. L école primaire possède deux petites VMC situées dans les combles assurant le renouvellement de l air. 2.4 Autres usages énergétiques Eau chaude sanitaire La production d eau chaude sanitaire est assurée par un ballon électrique qui est situé dans la cuisine des bâtiments périscolaires. Cette eau n est utilisée que pour la cuisine. Un petit ballon d eau chaude électrique alimente l école maternelle Éclairage Les différents bâtiments sont équipés de tubes fluorescents et de lampes à incandescence Autres appareils raccordés au réseau électrique Lors de la visite nous avons identifié les équipements électriques suivants : Four Armoires réfrigérantes Ordinateurs 11/35

12 3 Analyse 3.1 Bâti Résumé rapide de la thermographie IR Une thermographie infrarouge des bâtiments à été réalisée le 29 Octobre Voici un bref résumé des conclusions tirées grâce à la thermographie. Vous trouverez ci-joint en annexe le rapport complet de cette thermographie IR. Maternelle : On constate de forte déperditions par les parois vitrées Primaire : On peut facilement constater que les murs sont composer de deux pierres différentes, une pierre dense et très conductrice au niveau des fondation et une pierre plus friable, moins conductrice au dessus. 12/35

13 Comme on peut le constater, le mur de l école primaire est composé de deux matériaux différents. Pour les fondations, il est très conducteur mais très solide tandis qu au dessus, il est plus friable et plus isolant. Périscolaire : Les parois sont très déperditives, on peut voir les radiateurs à travers les murs, le pont thermique au niveau du sol est aussi très prononcé. Notre inspection met en évidence : - Les pertes thermiques par les murs en pierre de l école primaire sont importantes - La partie basse de l école primaire est plus déperditive que le haut du bâtiment. - Les murs et toitures des bâtiments annexes (accueil, salle de restauration, sanitaires) sont isolés, les pertes thermiques se font principalement par les menuiseries et le périmètre du plancher bas. - Le bâtiment récent de l école maternelle n est pas très performant. - Le chauffage n est pas réduit pendant les congés scolaires - Des fenêtres sont restées ouvertes derrières les volets fermés - Sur la basees constations faites lors de la visite nous préconisons : - La mise en place d un système de gestion du chauffage - Sensibiliser le personnel à la maitrise de l énergie afin d éviter les gaspillages. - Des économies substantielles pourront être réalisées grâce aux actions suivantes: - Le remplacement des menuiseries sur les bâtiments les plus anciens. - L isolation thermique des murs et du grenier de l école primaire 13/35

14 10/02/ :00 13/02/ :00 16/02/ :00 19/02/ :00 22/02/ :00 25/02/ :00 28/02/ :00 03/03/ :00 06/03/ :00 09/03/ :00 12/03/ :00 10/02/ :00 12/02/ :00 14/02/ :00 16/02/ :00 18/02/ :00 20/02/ :00 22/02/ :00 24/02/ :00 26/02/ :00 28/02/ :00 02/03/ :00 04/03/ :00 06/03/ :00 08/03/ :00 10/03/ :00 ERMEL ENERGIE 3.2 Chauffage Conditions d utilisation Grâce aux sondes placées dans les différents bâtiments, nous avons pu déterminer les températures de consignes, examiner les systèmes de régulation (la nuit, le weekend, les vacances scolaires), et ainsi effectuer notre étude. Ci-dessous l évolution de la température dans la maternelle du 10/02/11 au 10/03/11 : Évolution de la température dans la maternelle Placard Salle de cours Circulation Extérieur A partir de ce graphique, on peut constater que le chauffage fonctionne aussi pendant le weekend aucune régulation de vacances scolaire n est en place. On peut voir une régulation de nuit mais seulement parfois une régulation de week end. Ci-dessous l évolution de la température dans l école primaire du 02/02/11 au 02/02/11 : Relevé de température dans l'école primaire Placard Cage d'escalier Salle de cours Extérieur 14/35

15 Température en [ C] 21:36:00 00:00:00 02:24:00 04:48:00 06H14 07:12:00 09:36:00 12:00:00 14:24:00 16:48:00 19:12:00 21:36:00 22H04 00:00:00 02:24:00 Tempérture en [ c] ERMEL ENERGIE Ci-dessous l évolution de la température de la maternelle pour la journée du 27 Février 2011 Évolution de la température dans la maternnelle ΔT max = 3.1 C 15 Température de la maternelle 10 Température extérieure 5 0 Heures A partir de ce graphique, on peut observer précisément l évolution de la température dans l école maternelle. On constate que le chauffage doit démarrer autour de 6h et s arrêter vers 22h. Il y a donc des économies à faire sur ce genre de régulation car l école ne commence qu à 8h et finit vers 16h30.Il serait plus convenable d arrêter le chauffage vers 16h. Ci-dessous l évolution de la température de l école primaire pour la journée du 27 Février 2011 Évolution de la température dans l'école primaire ΔT max = 3.4 C Température de l'école primaire Température extérieure 5 0 4h20 00:00:00 04:48:00 09:36:00 14:24:00 19:12:00 00:00:00 04:48:00 Heures 21h19 A partir de ce graphique, on peut observer précisément l évolution de la température dans l école primaire. On constate que le chauffage doit démarrer autour de 4h et s arrêter vers 21h. Il y a donc des économies à faire sur ce genre de régulation car l école ne commence qu à 8h et finit vers 16h30.Il serait plus convenable de démarrer vers 6h/6h30 et d arrêter le chauffage vers 16h. 15/35

16 3.2.2 Synthèse des déperditions du groupe scolaire Les déperditions thermiques du bâtiment ci-dessous sont calculées selon les normes NF EN et NP P /CN : Bâtiments Total des pertes Pertes Dperditions G W/K W W/Km 3 Maternelle Primaire Périscolaire Total Périscolaire Détail des pertes Mur 47% 17% 14% Toit Plancher École primaire 10% 7% 5% Détail des pertes Ouvrant Pont Thermique Aeraulique Mur 0% 19% 14% 40% Toit Plancher École maternelle 8% 19% Détail des pertes Ouvrant Pont Thermique Aeraulique 32% 7% 12% 0% 19% Mur Toit Plancher 30% Ouvrant Pont Thermique Aeraulique 16/35

17 3.2.3 Consommation de chauffage Après avoir déterminé les pertes, les consommations de chauffage sont calculées selon la méthode des DJU en tenant compte de l intermittence et des apports gratuits. L'intermittence prend notamment en compte le taux d'occupation. La consommation de chauffage est donnée par la formule générale ci-dessous Cch [kw.h] = Pertes * DJU * 24 * Cint * (1 Apports* Creg.) / Rg DJU : Degrés jour unifiés Moyenne Trentenaire Cint : Coefficient d'intermittence prenant en compte les réductions de consigne. Batiments Maternelle Primaire Périscolaire Coefficient d'intermittence moyen 92.00% 88.18% 92.61% Rg: rendement de l'appareil de chauffage Rendements Bâtiments Génération Régulation Distribution Émission Rendement global Maternelle 80.00% 95.00% 90.00% 95.00% 64.98% Primaire 80.00% 95.00% 90.00% 95.00% 64.98% Périscolaire % 98.00% % 98.00% 96.04% Résumé consommation de chauffage Besoins bruts Apports Consommation kwh/an kwh/an kwh/an kwh/m².an Maternelle Primaire Périscolaire Total Comme on peut le constater sur la graphique ci-dessous, la hausse de la consommation énergétique pour le chauffage est en partie liée au à la rigueur climatique. Les DJU (degrés jours unifiés) mesurent l écart l écart de température entre une référence de 18 C et la température réelle mesurée sur l année. 17/35

18 [kwh] [DJU] ERMEL ENERGIE Évolution de la consommation du groupe scolaire et des DJU Répartion des consommations pour le chauffage 28% 42% École primaire École maternelle 30% Bâtiments périscolaire On peut constater que le bâtiment le plus gourmand en énergie est l école primaire car il n est pas du tout isolé puis les bâtiments périscolaires et enfin la maternelle. 18/35

19 3.2.4 Estimation de la consommation de l éclairage La consommation de l'éclairage est estimée en fonction : - du type d'équipement d'éclairage. - des ratios de puissance au m 2 par activité de la zone. - de la durée de fonctionnement de l'éclairage. - du ratio d'éclairage naturel. Résumé consommation éclairage Consommation Batiments [kwh/an] Maternelle Primaire Périscolaire Total Estimation de la consommation des appareils électrique Pour la maternelle, nous avons pris en compte l ordinateur et imprimante du bureau : Pour les bâtiments périscolaires, nous avons pris en compte les armoires réfrigérantes et le four de la cuisine. Résumé de consommation des appareils électriques Bâtiments Consommation [kwh/an] Maternelle Périscolaire Primaire 2000 Total Estimation de la consommation des auxiliaires Résumé de consommation des auxilliares Bâtiments Consommation [kwh/an] Ventilation Maternelle Ventilation Primaire Total Estimation de la consommation d eau chaude sanitaire Pour les bâtiments périscolaires, le calcul a été réalisé à partir d un ratio contenant le nombre de repas : Résumé de consommation d'eau chaude sanitaire Bâtiments Consommation [kwh/an] Maternelle 89 Périscolaire 3683 Total /35

20 3.3 Bilan initial des consommations énergétiques estimées Bilan énergétique Postes Fuel domestique (kw.h) Electricité (kw.h) Energie finale (kw.h) Dépense ( _TTC) Energie finale (kw.h/m²) Dépense ( _TTC/m²) Chauffage Divers Total La consommation de fuel du groupe scolaire représente 65% de la consommation total. Divers 14% Energie finale (kw.h) Chauffage 86% Le poste majoritaire est le chauffage. Nous obtenons un ratio de consommation énergétique finale de 229 kwh/m², cette valeur est sensiblement supérieure à la moyenne nationale des écoles qui se situe à 155 kwh/m² selon la dernière enquête publiée par l ADEME. Le coût énergétique est également plus élevé que la moyenne nationale avec 19 TTC/m² contre 9 TTC/m² toujours selon la même source. 20/35

21 3.3.2 Bilan environnemental Le bilan environnemental des bâtiments est présenté ci-dessous en énergie primaire et émission de gaz à effet de serre (équivalent CO 2 ). Pour passer de l énergie finale à l énergie primaire, il faut multiplier par 2.58 pour l électricité et par 1 pour le fuel. Postes Energie finale (kw.h) Energie primaire (kw.h) GES (kg_co2) Energie primaire (kw.h/m²) GES (kg_co2/m²) Chauffage Divers Total On constate que le groupe scolaire est classé au niveau E (énergie) et D (climat) du DPE. Ce ne sont pas des bâtiments performants au niveau de la consommation d énergie. Consommations énergétiques (en énergie primaire) Emissions de gaz à effet de serre (GES) Consommation conventionnelle : 369 Estimation des émissions : 49 Bâtiment économe kwh EP/m².an Faible émission de GES kgéqco2/m².an Bâtiment énergivore Forte émission de GES Nota : étiquette indicative. Le calcul ne correspond pas au calcul réglementaire DPE 21/35

22 4 Préconisations d améliorations 4.1 Méthodologie Rappel du cadre réglementaire Dans le cadre d un projet de réhabilitation, le maitre d ouvrage devra appliquer la réglementation en vigueur. Actuellement, la réglementation thermique RT2005 des bâtiments existants est applicable. Selon la nature des travaux de réhabilitation et le coût global des travaux la réglementation globale ou par éléments sera applicable à ce projet. Dans le cadre de l application de la réglementation thermique élément par élément, tout élément modifié ou créé devra satisfaire aux critères de la réglementation. La figure suivante indique les valeurs minimales requises par la RT2005 pour les éléments du bâti. 22/35

23 4.1.2 Objectif Compte tenu de l évolution de la réglementation, nous vous conseillons de viser un niveau BBC (Bâtiment Basse Consommation) : - Consommation moyenne maximale de 50 kwh EP/m².an en résidentiel - Consommation RT % en non résidentiel Et selon la RT 2012 : - Des travaux d'amélioration de la performance énergétique doivent être réalisés dans les bâtiments tertiaires publics et privés avant fin Chiffrage Le chiffrage des investissements sera réalisé d après : Les bases de données internes à ERMEL ENERGIE, Les valeurs issues du guide du diagnostic de performance énergétique [2] disponible sur site du ministère de l emploi, de la cohésion sociale et du logement, La base de chiffrage «Annuel des Prix du Bâtiment 2010» Pour chaque amélioration ayant un impact sur les consommations de chauffage, une nouvelle simulation est réalisée. 23/35

24 4.2 Améliorations des bâtiments École primaire Isolation des murs La thermographie infrarouge montre bien que les murs ne possèdent aucune isolation. L installation de l isolation des murs par l extérieur permettra de réduire les déperditions et diminuer les consommations de chauffage. Cette amélioration est indispensable afin de réduire les consommations de chauffage et améliorer le confort. Nous vous recommandons de faire effectuer par des professionnels qualifiés, l isolation des murs extérieurs. Elle permettra de supprimer tout les ponts thermiques dus aux différents murs de refends, et de plus, cela permettra de pouvoir utiliser le bâtiment pendant les travaux. L isolation par l extérieur aura l avantage de pouvoir continuer à utiliser le bâtiment pendant les travaux ainsi que de réduire les ponts thermiques : - Les ponts thermiques des mirs de refends et du plancher intermédiaire seront supprimés car ils seront recouverts par l isolant. - Afin de ne pas laisser de ponts thermiques au niveau des fenêtres, il sera nécessaire de faire des retours d isolant sur les tableaux et appuis de celles-ci. Gains : L isolation des murs entraîne un abaissement du coefficient de transmission thermique et diminue ainsi les déperditions. Les besoins de chauffage se trouvent allégés et la consommation d énergie correspondante est diminuée. Chiffrage : Nous avons évalué ci-dessous l isolation par l extérieur, avec 16 cm de polystyrène ou équivalent, sur une base de 125 HT/m². et une surface totale de murs à isoler de 750 m² : Améliorations murs Consommation Situation initiale Consommation chauffage kw.h/an Dépenses HT/an Equivalent carbone kg CO 2 /an Gain Isolation murs extérieurs 16 cm LDR Consommation chauffage kw.h/an Dépenses HT/an Equivalent carbone kg CO 2 /an Investissement HT Temps de retour brut années 54 Grâce à l isolation par l extérieur, les pertes thermiques par les murs et les ponts thermiques seront fortement diminuées, le gain sur les consommations de chauffage de l école primaire sera de 39%.Nous n avons pas tenu compte du projet de construction pour ce qui est de l aspect extérieur car nous n avons pas les informations. 24/35

25 Isolation de la toiture Nous préconisons une isolation des toits de l école primaire avec 40 cm de laine de roche. Chiffrage : Le budget pour les travaux d isolation est estimé sur la base de 36 HT/m 2 pour l installation de 40 cm de laine de roche déroulée ou soufflée. Améliorations toiture Consommation Gain Situation initiale Consommation chauffage kw.h/an Dépenses HT/an Equivalent carbone kg CO 2 /an Isolation toiture terrasse Consommation chauffage kw.h/an Dépenses HT/an Equivalent carbone kg CO 2 /an Investissement HT Temps de retour brut années 3 Le gain sur la consommation de chauffage de l école primaire sera de 22% École maternelle Malgré un bâtiment récent, ses caractéristiques thermiques ne sont pas à la hauteur car nous avons pu constater que de ont thermiques étaient présents. Des travaux seraient très couteux et très difficile à rentabiliser. Nous ne préconisons donc pas d amélioration sur le bâtiment en luimême Périscolaire Un projet de démolition et de reconstruction est en œuvre.pour la réalisation de ce projet, nous vous invitons à vous fixer des objectifs de performance au niveau BBC (Bâtiment Basse Consommation) pour ne pas répéter les erreurs de la maternelle. 25/35

26 4.3 Amélioration des systèmes de chauffage Chaudière fuel à condensation En installant une nouvelle chaudière fuel à condensation avec un gain de 5 % sur le rendement pour la maternelle et l école primaire voici les économies engendrées. Améliorations chauffage Consommation Situation initiale Consommation chauffage kw.h/an Dépenses HT/an Equivalent carbone kg CO 2 /an Gain Chaudière fuel condensation Consommation chauffage kw.h/an Dépenses HT/an Equivalent carbone kg CO 2 /an Investissement HT Temps de retour brut années 14 Le gain sur la consommation total de chauffage du groupe scolaire est de 6% Optimisation de la programmation A partir des sondes de températures que nous avons placées, nous avons pu constater que les journées de chauffage étaient trop longues par rapport à l utilisation des bâtiments et qu il n y avait pas de régulation de weekend. Les appareils à installer sont : - Unité centrale - Sonde ambiance par pièce - Commutateur - Régulateur de chaudière - Grâce à ce système de régulation voici les économies engendrées. Améliorations régulation Consommation Situation initiale Consommation chauffage kw.h/an Dépenses HT/an Equivalent carbone kg CO 2 /an Gain Régulation Consommation chauffage kw.h/an Dépenses HT/an Equivalent carbone kg CO 2 /an Investissement HT Temps de retour brut années 2 Le gain sur la consommation total du groupe scolaire est de 13%. 26/35

27 4.4 Ventilation École maternelle L école maternelle possède une VMC simple flux non modulée, c est-à-dire que les débits extraits sont toujours les mêmes que la pièce soit occupée ou pas. Nous vous proposons d installer une VMC modulée qui permettra donc de faire des économies. Ainsi le confort des occupants sera améliorer et lorsque les locaux ne seront pas occupés, la chaleur restera à l intérieur ce qui permettra de faire des économies à la fois sur la consommation électrique de la ventilation et aussi sur la puissance de chauffage. Nous avons évalué la rentabilité sur la base des investissements suivants : Caisson VMC modulée TTC Réseau de gaine 30 TTC/6m Remise en service avec installation TTC Améliorations aérauliques Consommation Situation initiale Consommation chauffage kw.h/an Dépenses HT/an Equivalent carbone kg CO 2 /an Gain Combinaison des améliorations aérauliques Consommation chauffage kw.h/an Dépenses HT/an Equivalent carbone kg CO 2 /an Investissement HT Temps de retour brut années 4.7 Le gain sur la consommation de chauffage de la maternelle est de 28 % et le confort des occupants sera amélioré École primaire L école primaire possède deux caissons de ventilation simples flux non modulés, c est-à-dire que les débits extraits sont toujours les mêmes que les pièces soient occupées ou non. Nous vous proposons d installer une VMC modulée qui permettra donc de faire des économies. Ainsi le confort des occupants sera améliorer et lorsque les locaux ne seront pas occupés la chaleur restera à l intérieur ce qui entraînera des économies à la fois sur la consommation électrique de la ventilation et aussi sur la puissance de chauffage. Améliorations aérauliques Consommation Situation initiale Consommation chauffage kw.h/an Dépenses HT/an Equivalent carbone kg CO 2 /an Gain Combinaison des améliorations aérauliques Consommation chauffage kw.h/an Dépenses HT/an Equivalent carbone kg CO 2 /an Investissement HT Temps de retour brut années 5.5 Le gain sur la consommation de chauffage de l école primaire est de 15%. 27/35

28 4.5 Gestion de l énergie Des économies d énergie pourront être réalisées grâce à une sensibilisation accrue du personnel et des enseignants, notamment sur les postes de chauffage éclairage et fermeture des fenêtres. Afin de sensibiliser le personnel, nous recommandons de l informer sur le coût et l impact environnemental de l énergie inutilement consommée. Nous recommandons à la commune de mettre en place une gestion énergétique sur son patrimoine. La création d un poste de responsable énergie (sensibilisation, expertise technique, conseils performance énergétique ) pourra être envisagée au niveau de la structure intercommunale (CAPV). La mise en œuvre d indicateurs permettra de comparer les consommations énergétiques à la rigueur climatique (DJU), la population (habitants), les surfaces chauffées et de faire une analyse pertinente pour identifier les dérives. Un suivi mensuel des améliorations proposées sera nécessaire ainsi qu un tableau de bord de l évolution des économies en fonction des objectifs fixés. 4.6 Bilan après améliorations Bilan économique Combinaison des améliorations Consommation Situation initiale Consommation totale kw.h/an Dépenses HT/an Equivalent carbone kg CO 2 /an Gain Combinaison des améliorations Consommation totale kw.h/an Dépenses HT/an Equivalent carbone kg CO 2 /an Investissement HT Temps de retour brut années 5 Dans ce cas, les consommations et dépenses énergétiques sont fortement réduites, le temps de retour brut sur investissement est de 22 ans pour un investissement global de TTC. Après toutes ces améliorations les bâtiments seront assez performants et consommeront moins d énergie. Le gain sur la consommation de chauffage du groupe scolaire est de 69%. 28/35

29 4.6.2 Bilan énergétique Le bilan énergétique de la maternelle et de l école primaire est présenté ci-dessous en énergie finale et dépense TTC Postes Fuel domestique (kw.h) Electricité (kw.h) Energie finale (kw.h) Dépense ( _TTC) Energie finale (kw.h/m²) Dépense ( _TTC/m²) Chauffage Divers Total Energie finale (kw.h) Dépense ( _TTC) Divers 32% Chauffage 68% Divers 45% Chauffage 55% Le poste majoritaire reste le chauffage par rapport à l énergie. Nous obtenons un ratio de consommation énergétique finale de 84 kwh/m², cette valeur est vraiment inférieure à la moyenne nationale des établissements administratifs qui se situe à 155 kwh/m² selon la dernière enquête publiée par l ADEME. Le coût énergétique serait également inférieur à la moyenne nationale avec 7 TTC/m² contre 9 TTC/m² toujours selon la même source. 29/35

30 4.6.3 Bilan environnemental Le bilan environnemental des bâtiments est présenté ci-dessous en énergie primaire et émission de gaz à effet de serre (équivalent CO 2 ) Postes Energie finale (kw.h) Energie primaire (kw.h) GES (kg_co2) Energie primaire (kw.h/m²) GES (kg_co2/m²) Chauffage Divers Total Energie primaire (kw.h) GES (kg_co2) Divers 12% Divers 55% Chauffage 45% Chauffage 88% Les bâtiments seront plus performants et se trouveront au niveau C du DPE. Consommations énergétiques (en énergie primaire) Emissions de gaz à effet de serre (GES) Consommation conventionnelle : 127 Estimation des émissions : 19 Bâtiment économe kwh EP/m².an Faible émission de GES kgéqco2/m².an Bâtiment énergivore Forte émission de GES Nota : étiquette indicative. Le calcul ne correspond pas au calcul réglementaire DPE 30/35

31 4.7 Validation TH-C-E ex L objectif est de trouver les solutions constructives afin de diminuer les consommations énergétiques et d atteindre le niveau BBC (bâtiment basse consommation) selon la réglementation thermique RT 2005 pour les bâtiments existants (Cref-40%). Le calcul réglementaire (TH-C-E ex) montre que la combinaison d améliorations proposées permettre d atteindre le label BBC à condition d installer une chaufferie automatique au bois. Pour atteindre l objectif, l ensemble des améliorations suivantes devra être effectué : Pour l école maternelle : - Une ventilation double flux afin de limiter les pertes aérauliques - L installation d un système d optimisation de la programmation du chauffage - La mise en place d une chaufferie bois - L éclairage devra être changé par des lampes plus économiques en énergie Pour l école primaire : - L isolation thermique des murs par l extérieur et de la toiture - L installation d une VMC double flux - L installation d un système d optimisation de la programmation du chauffage - La mise en place d une chaufferie bois - L éclairage devra être changé par des lampes plus économiques en énergie Les consommations énergétiques du groupe scolaire sont à présent calculées selon la méthode Th-C-E par le logiciel Climawin. Elles intègrent les consommations du chauffage, de la climatisation, de l eau chaude sanitaire, de la ventilation, de l éclairage et des auxiliaires. Les consommations sont exprimées en énergie primaire.et sont rapportées à la Surface Hors-Œuvre Nette (SHON) d où un écart possible avec les précédents calculs rapportées à la surface utile. Pour l école maternelle : Cep projet = kwh EP/m2.an Cep référence = kwh EP/m2.an Gain = % Pour l école primaire : Cep projet = kwh EP/m2.an Cep référence = kwh EP/m2.an Gain = % Les fiches de synthèses détaillées de calcul TH-C-E sont données en annexe. 31/35

32 4.8 Principe d une chaufferie bois L installation d une chaufferie à bois déchiqueté (plaquettes) avec son silo pourrait être une alternative intéressante du point de vu économique et environnemental. Schéma de principe La proximité des bâtiments (mairie, maternelle, primaire, projet d extension), permet d envisager ce projet, les avantages sont multiples : le coût du combustible est moindre, un chauffage uniformisé, une diminution importante des émissions de gaz à effet de serre. Une chaufferie biomasse aurait les avantages suivants : - Baisse des coûts de combustibles d environ 40% - Diminution très importante des émissions de gaz à effet de serre (55% à 75%) - Migration vers une énergie renouvelable - Cet investissement pourra être en partie financé par les aides : - ADEME via le fonds chaleur - Certificats d économie d énergie Une étude de faisabilité en bonne et due forme, conforme au cahier des charges de l ADEME «Etude de faisabilité, chaufferie bois», sera indispensable pour définir de façon précise les équipements, le génie civil ainsi que les modifications des installations thermiques. 32/35

33 5 Conclusion La consommation énergétique du groupe scolaire de Chonas l Amballan est relativement élevée, elle est sensiblement supérieure à la moyenne nationale des bâtiments de même catégorie. Suite à notre diagnostic énergétique, nous avons pu identifier des améliorations pouvant réduire la consommation en énergie des différents bâtiments. Nous préconisons de réaliser immédiatement les améliorations liées aux systèmes de régulation du chauffage, et de mener une mission de type comportementale afin de sensibiliser le personnel et les enseignants. Cette action, ne nécessitant pas d investissement important, seront rentabilisées très rapidement et permettront de mettre fin à des gaspillages. L installation de système de ventilation double flux permettra de réduire les déperditions liées au renouvellement d air. Cette amélioration est à envisager rapidement car elle générera des gains élevée qui permettront de rentabiliser les investissements en quelques années. L objectif de bâtiments à basse consommation peut être envisagé sur le moyen terme. Les calculs règlementaire RT2005 que nous avons réalisé montre que le label BBC peut être atteint pour l école primaire en isolant efficacement les murs et la toiture et en installant une chaufferie fonctionnant au bois. L ensemble de ces améliorations devra être coordonné avec projet d extension du groupe scolaire actuellement en cours d étude. 33/35

34 Références Réglementation thermique RT2005 FFB, ADEME et COSTIC: «Amélioration énergétique des bâtiments existants : les bonnes solutions», Edité par l ADEME. Guide de l AICVF Bâtiments non-résidentiels: «Calcul prévisionnel des consommations d énergie» Juillet 2000 Guide de recommandations «Diagnostic de Performance Energétique» 2009 Petite GTB dans des bâtiments tertiaires et de taille moyenne ADEME - 30/04/2003 Journal officiel de la République Française : «Arrêté du 3 mai 2007 relatif aux caractéristiques thermiques et à la performance énergétique des bâtiments existants». Journal officiel de la République Française : «Arrêté du 15 septembre 2006 relatif au diagnostic de performance énergétique pour les bâtiments existants proposés à la vente en France métropolitaine». Ministère de l Economie : «Energie et matières premières, prix des énergies», mise à jour août Energie et patrimoine communal, Enquête TNS Sofres 2005, ADEME, 21/11/ /35

35 Annexes Principaux résultats du calcul RT2005 Thermographie infrarouge 35/35