Aide à l'application Preuve du besoin de réfrigération ou d'humidification de l'air Edition décembre 2007

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1 Aide à l'application Preuve du besoin de réfrigération ou d'humidification de l'air 1. But et objet Une série d'aides à l'application a été créée afin de faciliter la mise en œuvre des législations cantonales en matière d'énergie. Le présent document traite des exigences relatives aux installations de réfrigération ou d humidification. Il comporte en particulier les éléments suivants: conditions pour obtenir une autorisation, conditions permettant de déroger à la preuve du besoin, autres explications concernant la preuve du besoin. Les exigences décrites dans la présente aide doivent être respectée au même titre que les règles techniques appliquées, en particulier les normes et recommandations des associations professionnelles. Les installations de ventilation font l'objet d'une aide à l'application séparée. 2. Exigences 2.1 Installation de réfrigération et/ou d'humidification de l'air Lorsque des installations de réfrigération et/ou d'humidification des locaux sont montées, il faut justifier que de telles installations sont nécessaires, sauf pour les cas de dispense définis au chiffre 2.3. Voir également ch. 3.1 Preuve du besoin 2.2 Preuve du besoin de réfrigération et/ou d'humidification Le besoin pour la réfrigération ou l'humidification d'un local défini si, malgré la mise en place de mesures constructives, les conditions de confort raisonnable ou celles requises pour une affectation particulière, ne peuvent pas être garanties. Les mesures constructives requises sont définies dans la norme SIA 180, édition 1999, chiffre 5.1. Dans les Voir également ch. 3.2 Définition

2 Page 2 Aide à l'application «Preuve du besoin de réfrigération CONFERENCE DES SERVICES CANTONAUX DE L'ENERGIE bâtiments existants, ces mesures devront être prises pour autant que cela soit techniquement réalisable, économiquement supportable et que cela ne s'oppose pas à des intérêts prépondérants de la protection du patrimoine bâti. Voir également ch. 3.3 Dispense 2.3 Exemption La preuve du besoin n'est pas exigée dans les cas suivants: a) la réfrigération, si la puissance totale nécessaire à cet effet est inférieure à 20 kw pour l'ensemble du bâtiment; b) la réfrigération, si la puissance provient d'énergies renouvelables; c) la réfrigération, si la puissance électrique spécifique pour la production de froid et le transport d'air ou des fluides caloporteurs ne dépassent pas, pris dans leur ensemble, 5 W/m 2 de surface utile refroidie; d) l'humidification, si la puissance de chauffage totale à cet effet est inférieure à 20 kw; e) si les bâtiments et installations répondent aux conditions du label MINERGIE. 3. Explications 3.1 Preuve du besoin: conditions impératives pour l'obtention d'une autorisation Preuve du besoin et autorisation Relation avec d'autres exigences Affectation des locaux inconnue Réparation et entretien Poser une installation de réfrigération et/ou d'humidification de l'air exige une autorisation légale en matière d énergie. Celle-ci est octroyée pour autant que la preuve du besoin soit fournie. Cette autorisation énergétique légale est indépendante de toutes les autres autorisations, telles que celles exigées par le droit du travail, l'hygiène de l'air, etc. Les installations de réfrigération et/ou d'humidification de l'air doivent également respecter les autres exigences en matière énergétique. Au moment de la demande de sanction, l'utilisation précise de chaque local n'est souvent pas encore définie, tout spécialement pour les locaux qui seront loués. Dans ce cas, la distribution générale pour le refroidissement des locaux peut déjà être planifiée sans l'obtention d'une autorisation. La preuve du besoin doit être établie dès que l'utilisation des locaux est définie; dans certains cas, cette preuve du besoin peut être fournie après la mise à disposition des locaux. L'octroi de l'autorisation, le montage du réseau secondaire et la mise en place de l'installation frigorifique ne peuvent avoir lieu que lorsque l'utilisation de chaque local est définie. Les mesures constructives doivent quant à elles être impérativement prises dès le départ, faute de quoi l'autorisation ne pourra pas être obtenue. En cas de remplacement d'éléments existants, les nouveaux éléments doivent respecter les exigences en vigueur, telles que par exemple les

3 Aide à l'application «Preuve du besoin de réfrigération Page 3 CONFERENCE DES SERVICES CANTONAUX DE L'ENERGIE vitesses d'air maximales (voir l aide à l'application «Installations de ventilation») et la récupération de chaleur. Les installations dissipant la chaleur au moyen de l'eau (et non de l'air) par un système hydraulique sont également soumises à la preuve du besoin. Une nouvelle preuve du besoin est exigée lorsque, dans le cadre d'une transformation liée à une demande de sanction, l'affectation ou la répartition des zones climatisées est modifiée, voire lorsque des locaux complémentaires sont climatisés. Dans ce cas, la preuve du besoin doit être apportée pour ces locaux complémentaires ou ces locaux réaménagés; en revanche, elle n est pas nécessaire lorsque les transformations ne touchent la configuration du bâtiment lui-même que de manière moindre (p. ex. déplacement de cloisons à l'intérieur de la zone climatisée). Une nouvelle preuve du besoin doit être apportée lorsqu'une installation de climatisation (production et distribution de l air froid) existante est en grande partie changée. Evacuation de la chaleur par de l'eau Changement d'affectation et agrandissement Changement d'une installation de climatisation 3.2 Preuve du besoin Le besoin pour le refroidissement et/ou l'humidification d'un local défini est établi lorsque, malgré des mesures constructives adaptées, le confort ou les conditions spécifiques à l'utilisation des locaux ne sont pas satisfaites. La manière d établir une preuve du besoin est expliquée en détails dans la fiche technique «Preuve du besoin de rafraîchissement et d'humidification aide mémoire» établie par l'office fédéral de l'énergie (OFEN) et la Conférence des Services cantonaux de l'énergie (EnFK). Le point 3 fournit les informations nécessaires lorsque la preuve du besoin est basée sur des exigences spéciales concernant le climat ambiant alors que le point 4 détaille la procédure pour la preuve du besoin sur la base du confort thermique. Les prescriptions énergétiques exigent principalement que les mesures constructives définies dans la norme SIA 180, édition 1999, chiffre 5.1, soient respectées. Ces exigences énergétiques doivent être remplacées par celles de la norme SIA 382/1 plus récente (édition 2007, chiffre 2.1). Pour les bâtiments existants, ces mesures doivent être réalisées pour autant qu'elles soient techniquement possibles et économiquement supportables, et qu'elles n'entrent pas en contradiction avec les intérêts de la protection du patrimoine bâti. Les exigences en matière de construction peuvent être présentées de manière simple en appliquant les «mesures élémentaires» définies au chiffre de la norme SIA 180, édition Ces exigences portent sur les aspects suivants: L'isolation du toit et des façades exposées au soleil doivent respecter les performances ponctuelles requises dans la norme SIA 380/1. Preuve du besoin Procédure sur fiche technique séparée Contraintes constructives pour le rafraîchissement Preuve simplifiée Isolation

4 Page 4 Aide à l'application «Preuve du besoin de réfrigération CONFERENCE DES SERVICES CANTONAUX DE L'ENERGIE Protection solaire Capacité thermique Ouverture de ventilation suffisante Surfaces en toiture Autorisation liée à des locaux spécifiques Transformations Les parties transparentes ou translucides de l'enveloppe du bâtiment exposées au soleil en période estivale doivent être équipées de protections solaires efficaces (coefficient de transmission g selon norme SIA 382/1, édition 2007, chiffre 2.1.3); les stores à lamelles extérieurs ou les marquises satisfont à ces exigences. En vertu du chiffre de cette même norme, les protections solaires mobiles textiles doivent pouvoir rester abaissées tant que le soleil brille même par un vent moyen. Pour les locaux utilisés de manière quotidienne ou intensive, les matériaux de construction doivent présenter une inertie thermique suffisante. Les bâtiments dont les parties intérieures sont massives satisfont à cette exigence, pour autant que les locaux ne soient pas équipés de tapis, de plancher, de double plancher ou de double plafond. Pour les locaux non équipés de ventilation mécanique, des ouvertures pour la ventilation naturelle sont à prévoir, de façon à ce que ces dernières puissent être ouvertes la nuit et qu elles permettent une aération suffisante même en l absence de vent. Pour ce faire, les fenêtres et les ouvertures en toiture peuvent être utilisées. Les surfaces en toiture doivent non seulement être isolées efficacement (U < 0,25 W/m 2 K) mais également présenter un coefficient de transmission thermique dynamique U T de maximum 0,2 W/(m 2 K) pour une période de 24 heures (cf. norme SIA 180, édition 1999). Au cas où cette exigence n'est pas satisfaite, un volume suffisamment grand est à prévoir directement sous la toiture pour permettre l'évacuation de la chaleur accumulée du soleil. Faisant partie intégrante du dossier nécessaire à l'obtention de l'autorisation de construire, la preuve du besoin doit être produite dans le cadre de la demande de sanction. La preuve du besoin est à fournir pour chaque local, voire chaque groupe de locaux (locaux dont l'affectation est la même). L'autorisation octroyée pour une installation de climatisation se limite par conséquent aux locaux pour lesquels la preuve du besoin a été acceptée (voir rubrique «Affectation des locaux inconnue»). Pour toute transformation, changement d'affectation ou remplacement d'une installation de climatisation existante, le législateur peut exiger que des améliorations par rapport à la situation existante ; ces exigences seront pondérées en fonction des circonstances des transformations. La preuve du besoin peut, dans ce cas, être considérée comme satisfaite lorsque la consommation globale d'énergie (pour la production de froid et de chaud ainsi que pour l'énergie liée à la ventilation) est réduite de 50% ou lorsque la puissance électrique spécifique pour le transport d'air et des fluides caloporteurs ainsi que pour la production de froid est, après la transformation, inférieure à 10 W/m 2 de surface utile réfrigérée.

5 Aide à l'application «Preuve du besoin de réfrigération Page 5 CONFERENCE DES SERVICES CANTONAUX DE L'ENERGIE 3.3 Libération de la preuve du besoin La libération de la preuve du besoin est soumise à des conditions qui varient d'un canton à l'autre. Les installations citées ci-après de a) à e) ne sont pas systématiquement libérées dans chaque canton de la preuve du besoin. a) Installation de réfrigération dont la puissance frigorifique prévue est inférieure à 20 kw pour la totalité du bâtiment La limite des 20 kw concerne la puissance frigorifique. En tenant compte du coefficient de performance d'une machine frigorifique classique, la puissance électrique correspondant à ces 20 kw frigorifiques est de 8 kw. Pour délimiter un bâtiment (p. ex. pour des bâtiments contigus), on se base sur la numérotation liée à l'assurance du bâtiment. Dans le cas de bâtiments existants, la puissance frigorifique et la puissance thermique nécessaire à l'humidification doivent être déclarées. La limite des 20 kw de puissance frigorifique se réfère à la puissance globale, en tenant compte de toutes les autres installations déjà posées dans le bâtiment. Pour des bâtiments dont certains locaux sont en location, il incombe au propriétaire de répartir les différentes puissances frigorifiques entre les locataires. Au cas où l'ajout d'une installation amènerait à un dépassement de la puissance limite, une preuve du besoin doit être produite. Pour des installations liées à des installations frigorifiques à absorption, la puissance limite s applique à la puissance frigorifique. Une preuve du besoin doit être apportée dès que la limite des 20 kw est dépassée. Prescriptions cantonales a) Petite puissance Puissance frigorifique Délimitation Bâtiments comportant plusieurs petites installations Installations frigorifiques à absorption b) Installation de refroidissement dont la puissance frigorifique est produite directement par de l'énergie renouvelable, sans recours à un dispositif frigorifique (p. ex. à l'aide de sondes géothermiques, de l'eau du lac ou en profitant du terrain) La consommation énergétique pour la réfrigération à l'aide d'un système évaporatif (rafraîchissement par humidification de l'air) dépend étroitement de la technologie utilisée pour l'humidification. Si un laveur d'air est utilisé, la consommation énergétique est à peu près équivalente à la consommation énergétique d'une installation frigorifique. Dans ce cas, la preuve du besoin est nécessaire. Au cas où un humidificateur par contact ou un humidificateur par vapeur froide sont utilisés, le coefficient de performance est supérieur à 7. Lorsque une pompe à chaleur est utilisée en période estivale pour produire de la chaleur (p. ex. pour l eau chaude dans un hôtel), l'énergie frigorifique qui en découle peut être utilisée dans une installation de ventilation sans nécessairement fournir une preuve du besoin. Dans ce cas, le circuit réfrigérant ne peut pas être lié à un système permettant de transmettre la chaleur à l'environnement (p. ex. à l'aide de l'air extérieur). b) Réfrigération à l'aide d'énergies renouvelables Humidification adiabatique Mise en valeur du froid en tant que sousproduit

6 Page 6 Aide à l'application «Preuve du besoin de réfrigération CONFERENCE DES SERVICES CANTONAUX DE L'ENERGIE c) Puissance électrique spécifique modeste Surface de référence Preuve Appareils à prendre en considération Définition de la puissance électrique soutirée Facteur de simultanéité Machine frigorifique commune à plusieurs installations c) Installation de réfrigération dont la puissance électrique spécifique pour la production de froid et le transport d'air ou des fluides caloporteurs ne dépasse globalement pas 5 W/m 2 utiles de surfaces réfrigérées La surface utile correspond à la surface de référence énergétique concernée par la réfrigération. Le document prouvant que la puissance spécifique électrique installée est inférieure à 5 W/m 2 doit être fourni parallèlement à la preuve de la qualité énergétique de l'installation de ventilation. Cette preuve doit être fournie sous la forme d'une liste détaillant toutes les installations nécessaires à la production et à la distribution de l'énergie frigorifique. Pour le calcul des puissances électriques spécifiques, tous les composants des installations du bâtiment sont à comptabiliser, qu'ils aient une incidence directe ou indirecte sur la ventilation ou la réfrigération des pièces concernées: machines frigorifiques y c. appareils auxiliaires, ventilateurs d installations de ventilation et de climatisation (ventilation diurne et nocturne), pompes et autres appareils auxiliaires destinés à la réfrigération, ventilateurs pour systèmes de refroidissement naturel («free-cooling») etc. Pour les installations traditionnelles, la puissance électrique effective soutirée peut être définie en reprenant les valeurs mentionnées sur les plaquettes des moteurs: 1) appareils compacts < 1 kw (pompes, petits ventilateurs, etc.): puissance effective souscrite maximale selon mention sur la plaquette; 2) moteurs à champ tournant avec indication concernant le cos ϕ selon le point de fonctionnement normal, en calculant: P = U I cos ϕ 3 (tension U à admettre: 230 V ou 400 V); 3) moteurs triphasés sans donnée du cos ϕ: prendre la puissance nominale à l'arbre x 1,15. En situation normale, les puissances des différents composants doivent en principe être additionnés. Un coefficient de simultanéité ne peut être admis que si des composants peuvent mutuellement se verrouiller. De plus, il convient de vérifier que l'installation ne puisse pas chauffer et refroidir en même temps. Si une installation de réfrigération est utilisée pour plusieurs fonctions différentes (p. ex. centre de calculs, froid de process, climatisation) un débitmètre (voire mieux, un compteur de chaleur) doit être installé pour chaque fonction. La répartition des puissances électriques soutirées par la machine frigorifique est faite en fonction des différents débits des utilisateurs. Si la somme des puissances des différents secteurs dépasse la puissance globale de la machine, le débit maximum de la machine frigorifique doit être pris en considération. d) Faible puissance pour l'humidification d) Installation d'humidification dont la puissance thermique totale nécessaire à cette prestation est inférieure à 20 kw par bâtiment

7 Aide à l'application «Preuve du besoin de réfrigération Page 7 CONFERENCE DES SERVICES CANTONAUX DE L'ENERGIE La puissance thermique à prendre en compte est la puissance nécessaire au postchauffage après l'humidification de l'air voire, pour une humidification à la vapeur, la puissance pour la production de la vapeur. Puissance déterminante e) Bâtiments MINERGIE Les bâtiments MINERGIE consommant nettement moins d'énergie pour le chauffage ou la climatisation, la preuve du besoin est inutile. Une copie de la promesse de la certification du label MINERGIE suffit. e) Bâtiments MINERGIE Justificatifs

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