La méthode d audit. Myriam Humbert CETE Ouest

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1 La méthode d audit Myriam Humbert CETE Ouest

2 Bâti et systèmes Les enjeux de la méthode Occupation Site et climat d audit La pertinence du choix des travaux et la précision du calcul de consommation après travaux dépend : Recueil Saisie du modèle et de ses hypothèses de calcul de l incertitude des caractéristiques recueillies Modèle Chauffage ECS Éclairage Auxiliaires Recalage Comparaison Consommations recueillies

3 Difficulté de caractériser l état initial ü Difficulté de connaître les matériaux mis en œuvre : DOE, s il existent, pas toujours exacts ü Impossibilité de quantifier la qualité de la mise en œuvre initiale et de sa dégradation ü le temps imparti pour le recueil des données élimine ou simplifie tout relevé fastidieux : relevé des métrés, relevé de la puissance d éclairage installée, enquête d occupation, ü Complexité de certaines mesures : débits de ventilation naturelle ü Difficulté de réaliser des mesures sur le long terme : données météo, débits de ventilation hygroréglable, ü Simplifications pratiquées : température de consigne à 19 C par défaut ou assimilée à la température mesurée, prise en compte d un rendement moyen pour le système de chauffage, pas de mesure d étanchéité à l air,

4 Méthodes de recueil observées Données d entrée Géométrie du bâtiments Conductance thermique des parois, des fenêtres, des ponts thermiques Étanchéité à l air du bâti Climat température Climat - ensoleillement Renouvellement d air naturel (par conduit et/ou ouverture des fenêtres) Rendement système de chauffage apports internes Horaire d occupation Température de consigne Méthode de recueil observée Plans existants pas toujours exacts, rarement corrigés Visite, DOE, catalogue de matériaux, pas de prise en compte de la mise en œuvre initiale et du vieillissement Rarement mesurée, souvent variable d ajustement DJU ne correspondent pas toujours aux années de relevé Apports solaires pas toujours pris en compte; base de données climatiques Estimation, souvent variable d ajustement Pas toujours pris en compte, rendement moyen pour l ensemble du système (générateur, distribution, émission) Estimation à partir du taux d occupation et d équipement, quand pris en compte estimés 19 C ou mesure de la température de l air

5 Un impact sur le calcul avant travaux non négligeable Exemple : École primaire (22) de 1966, extension de 1982, chauffée à électricité avec une consommation de chauffage annuelle calculée de kwh (projet CEBO) Erreur sur le calcul de consommation de chauffage due à l'incertitude sur les données d'entrée : de 0,1 à 20% selon le mode de recueil de la donnée (relevé visuel, mesure, etc.) A comparer à l écart observé entre deux modèles Th-CE exo et Pléaides-comfie sur la consommation de chauffage : 5%

6 Paramètres min max Incertitude (%) Facteurs solaires 0,56 0,42 3,5 Débits (m3/h) 0 débit hygiénique 14,4 Perméabilité à l air QP4 m3/(m².h) 3,78 5,82 6,6 Régulation : variables temporelles des émetteurs Météo conventionnelle Température extérieure Vitesse de vent Rayonnement 0,9 C 2,5 C 12,7 +1,5 C; V -10%; +10% -1,5 C; +10%; -10% 20,0 Ratio de fermetures des protections solaires 0 1-2,0 Apports internes : relevés de consommation d'électricité spécifique +écart type -écart type 0,1 Ubât 0,73 0,89 3,6 Température de consigne en occupation ( C) ,2 Calcul d'incertitude avec Th-CE ex pour une consommation totale de chauffage calculée de kwh - école primaire dans les Côtes d'armor (Projet CEBO 2010)

7 Un impact sur le calcul après travaux non négligeable ü Après travaux : École primaire Logement collectif Audit de base Audit détaillé Audit de base Audit détaillé Gain énergétique prévisionnel après travaux (*) 66% 9% 28% 4% (*) Résultats des calculs d'économies d'énergie (Th-Cex) après réhabilitation pour une école primaire et un logement collectif - programme CEBO

8 Enjeux de la caractérisation de l état Bâti et systèmes Occupation Site et climat Modèle Chauffage ECS Éclairage Auxiliaires initial Les incertitudes pesant sur les caractéristiques initiales du bâtiment ont donc un impact défavorable : Recueil Saisie sur les caractéristiques inchangées avant/ après travaux sur le calage du modèle thermique Comparaison Consommations recueillies Incertitude importante sur la consommation garantie

9 Démarche générale Ø Comment concentrer ses effort de recueil sur les caractéristiques les plus influentes? ü Récolte des caractéristiques initiales avec un relevé de base ü Construction du modèle de calcul du bâtiment ü Analyse d incertitude sur la consommation initiale ü Identification des caractéristiques les plus influente sur la consommation initiale ü Relevé détaillé de celles-ci Démarche simplifiée Méthode proposée Identification à un cas type

10 Méthode proposée Guide : définir les méthodes de recueil permettant un recueil des caractéristiques intiales compatible avec une GPE ü Liste des caractéristiques à recueillir ü Définition de trois niveaux de recueil associés De base : valeurs par défaut Intermédiaire : DOE, plans vérifiés, DJ, Détaillée : type mesure ü Recensement et description des méthodes de relevé détaillé ü Incertitudes associées sur bibliographie et application aux études de cas

11 Les méthodes de relevé détaillées Les méthodes actuelles utilisées (1/2) ü Méthode de relevé des masques par photo fisheye ü Mesure climat par station météo ü Identification des défauts d isolation par thermographie ü Mesure d étanchéité à l air du bâtiment par porte souflante ü Méthode de relevé des épaisseurs de vitrage et de lame d air ü Méthodes de relevé des caractéristiques optiques des matériaux opaques et transparents (facteur de réflexion)

12 Les méthodes de relevé détaillées Les méthodes actuelles utilisées (2/2) ü Méthode de calcul de rendement de combustion ü Méthode d estimation de l efficacité des doubles flux ü Méthode d instrumentation électrique pour relevé des puiissnace d éclairage et autre ü Méthode de mesure de débits d air ü Mesure calorimétrique ü Méthode de relevé de températures de l air

13 Les méthodes de relevé détaillées Les méthodes innovantes et/ou en cours de développement ü La méthode de relevé géométrique dans l'existant ü Relevé topographique ü Lasergrammétrie et photogrammétrie ü Mesure d'identification des matériaux et de leurs caractéristiques par mesure indirecte couplée à la modélisation inverse ü Besoins Caractérisation du comportement et mode de vie avant travaux ü spécifiques liées aux occupants à prendre en compte dans la conception des travaux

14 Guide d identification des caractéristiques énergétiques initiales d un bâtiment dans le cadre de la GPE ü Description des techniques de caractérisation de l état initial couramment employées et difficultés rencontrées ü Impact de la précision du recueil sur la précision du calcul de consommation initiale et après travaux : illustration ü Incertitude des caractéristiques selon la méthode de recueil Étude bibliographique Outils d analyse d incertitude à mettre en oeuvre dans le cadre d un audit ü Comment réduire l incertitude liée au recueil? Généralités concernant les «bonnes pratiques» Méthodes de relevé détaillées ü Proposition méthodologique Démarche simplifiée : identification à un cas type Démarche générale