1. CAHIER DES CHARGES

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2 CONTI & ASSOCIES Ingénieurs S.A. 2 décembre 2010 Quartier de Laurana-Parc et extensions Concept énergétique 1. CAHIER DES CHARGES 1.1. Situation et description générale du projet Les immeubles de logements SI Laurana situés à Deux Communes 7-13, Chablais 3 et Jussy 8-14A sont actuellement chauffés au mazout. L ensemble des installations de chauffage (production et distribution) date des années soixante. Les chaudières ont été remplacées en 1992 et les bouilleurs en Les chaudières ne sont pas conformes à l OPair. Le délai d assainissement ayant été fixé à 2012, des études ont été entreprises dans le but d établir une faisabilité destinée à donner la possibilité d opérer un choix d énergie primaire autre que le mazout. En même temps, il a été constaté que la capacité de la centrale de chauffe comporte un potentiel supplémentaire important. Fig 1 : Plan d ensemble de SI Laurana-Parc La puissance actuelle est de 3,3 MW alors qu il est possible d assurer jusqu à 12 MW grâce à la conduite de gaz naturel passant à proximité. De ce fait, il a été décidé d'étendre le concept aux immeubles voisins tous reliés par les garages souterrains et à des ensembles plus éloignés. Le territoire concerné avec le tracé prévisionnel est illustré ci-dessous (Annexe 1) : Fig 2 : Plan d ensemble des extensions M:\Baertschi\Laurana CAD-PAC\Dossier ScanE\Laurana_cautionnement_Annexe_E.doc- 2

3 CONTI & ASSOCIES Ingénieurs S.A. 2 décembre 2010 Quartier de Laurana-Parc et extensions Concept énergétique 1.2. Description énergétique du projet Le projet consiste à rénover une chaufferie à mazout de 3,3 MW, à augmenter sa puissance à environ 12 MW pour assurer les besoins de chaleur d'un quartier tel que défini dans la Fig 2 et remplacer le mazout par le gaz naturel. Une conduite à distance (CAD) reliera les immeubles concernés. A ce jour, tous les immeubles destinés à être raccordés au CAD sont existants. La production de chaleur se fera au moyen de trois chaudières bi-combustibles gaz-mazout et d'une pompe à chaleur avec sondes géothermiques. En l'état, la surface disponible pour créer un champ de sondes limite la production renouvelable à environ 12% des besoins de chaleur totaux du quartier. Surfaces de référence énergétique (SRE) puissances et consommations Récapitulation des SRE et consommations selon un ordre de réalisation Périmètres SRE Agent énergétique Consommations Puissance m 2 GWh/an kw Périmètres verts Immeubles acquis 51'715 mazout 8'368 4'380 Périmètres oranges Immeubles réalistes 40'399 mazout 5'786 3'170 Périmètres fuscia Immeubles probables 40'304 mazout 4'397 2'250 TOTAL 132'418 18'551 9'800 Autres périmètres A acquérir plus tard 36'443 gaz/mazout 5'106 2'470 TOTAL FINAL 168'861 23'657 12'270 Le détail de ces valeurs se trouve en Annexe 5. M:\Baertschi\Laurana CAD-PAC\Dossier ScanE\Laurana_cautionnement_Annexe_E.doc- 3

4 CONTI & ASSOCIES Ingénieurs S.A. 2 décembre 2010 Quartier de Laurana-Parc et extensions Concept énergétique 1.3. Description énergétique du site Energies disponibles sur le site Les énergies «classiques» sont disponibles autour du site, soit : le mazout, le gaz, le bois, l'air ambiant l électricité (réseau SIG). Les parcelles disposent en outre des ressources locales suivantes : géothermie: le Service cantonal de la Géologie établit en général un avis favorable pour l implantation de sondes géothermiques verticales tant que le périmètre se trouve dans une zone autorisée ; énergie solaire : l analyse du potentiel solaire en toiture a montré l opportunité d intégrer au projet des installations solaires sur les toits ; eaux usées : les eaux usées issues des cuisines, salle de bains, lave-linge et lavevaisselle ont une température moyenne comprise entre 10 C et 20 C (selon la saison). La chaleur issue de ces eaux grises peut être utilisée pour le chauffage du bâtiment Intégration dans le quartier Dans le cadre de la rénovation de la centrale de chauffe de SI Laurana-Parc, l'énergie principale choisie est le gaz en remplacement du mazout pour la production de chaleur. Une pompe à chaleur de 280 kw avec comme source froide des sondes géothermiques assurera une partie des besoins de chaleur. La rénovation des installations et en particulier la production de chaleur ainsi que la création d'une CAD et de sous-stations dans les chaufferies existantes doit être confié aux Services Industriels de Genève (SIG) sous la forme d un contracting énergétique. La livraison de chaleur fera l'objet d'un contrat comprenant : - une taxe de raccordement, - une prime de puissance, - un prix de l'énergie fournie. La solution du contracting exige le raccordement de toutes les chaufferies se trouvant le long de la CAD. Il appartiendra à SIG de faire en sorte d'acquérir les propriétaires des immeubles ceci à des conditions intéressantes. Le prix de vente de la chaleur sera calculé pour l'ensemble du quartier. Pour assurer ce prix dès le début des raccordements, SIG peut obtenir un cautionnement de l'etat pour garantir les futurs raccordements. Pour l'anecdote, SIG a procédé de cette façon régulièrement pour tous ses projets de contracting et la caution de l'etat n'a jamais été utilisée. M:\Baertschi\Laurana CAD-PAC\Dossier ScanE\Laurana_cautionnement_Annexe_E.doc- 4

5 CONTI & ASSOCIES Ingénieurs S.A. 2 décembre 2010 Quartier de Laurana-Parc et extensions Concept énergétique Masques solaires Les immeubles sont équipés de stores extérieurs Conditions climatiques locales La station météorologique de référence est celle de Genève. Les immeubles situés dans cette zone urbaine font l objet d expositions particulières au vent Objectifs énergétiques Le premier objectif est de remplacer le mazout par le gaz naturel. Le deuxième objectif est d'assurer, dans un premier temps, une production de chaleur partielle par une énergie renouvelable au moyen d'une pompe à chaleur avec sondes géothermiques. Par la suite, il serait possible d'augmenter la part du renouvelable en utilisant des terrains disponibles pour augmenter la surface des champs de sondes. Les constructions existantes ont un indice de dépense de chaleur variant entre 380 et 650 MJ/m 2 an pour une moyenne d'environ 500 MJ/m 2 an. Le fait de réaliser cette installation au moyen d'un contracting énergétique permet aux propriétaires d'économiser sur le renouvellement des installations et consacrer cette économie à l'amélioration des enveloppes des immeubles. Ainsi, la démarche architecturale visera à diminuer les déperditions de chaleur par cette amélioration des éléments d enveloppe. La préparation de l ECS pourra être assurée en partie par des capteurs solaires (couverture solaire des besoins ECS à hauteur de 30%). La décision appartiendra cependant à chaque propriétaire, le contracteur n'ayant pas d'influence sur cet aspect. A noter que les installations actuelles de la SI Laurana-Parc ont la particularité de produire la chaleur dans une chaufferie centralisée avec réglage de trois secteurs depuis la centrale et production d'eau chaude centralisée ce qui empêche à l'heure actuelle de permettre aux propriétaires d'envisager des installations solaires. C'est également la cas pour d'autres immeubles du quartier. Le futur projet prévoit de décentraliser la production d'eau chaude dans des sous-stations à créer et d'assurer la régulation des secteurs dans les sous-stations. Chaque propriétaire aura donc la possibilité d'envisager des installations solaires. M:\Baertschi\Laurana CAD-PAC\Dossier ScanE\Laurana_cautionnement_Annexe_E.doc- 5

6 CONTI & ASSOCIES Ingénieurs S.A. 2 décembre 2010 Quartier de Laurana-Parc et extensions Concept énergétique 2. OBJECTIFS ENERGETIQUES AU NIVEAU ARCHITECTURAL Les immeubles étant existants, les seuls intervention architecturales seront au niveau des enveloppes Objectifs pour le chaud (propriétaires) Favoriser les apports solaires ; Optimiser l enveloppe du bâtiment : Renforcer l isolation thermique des éléments opaques ; Minimiser les ponts thermiques ; Vitrages+cadres U < 1.3 W/m 2 K ; 2.2. Objectifs pour le froid (propriétaires) Renforcer l isolation thermique des toitures; Limiter les phénomènes de surchauffe des locaux par des stores extérieurs performants ; 2.3. Objectifs pour l'air (propriétaires) Récupérer l'énergie sur les extractions (réalisable que si la production d'eau chaude sanitaire est décentralisée) 2.4. Objectifs pour l'éclairage (propriétaires) Utilisation de grandes surfaces vitrées pour privilégier l éclairage naturel. Remplacement des ampoules à incandescence par des LED 2.5. Objectifs pour l'eau (propriétaires) Réduction des besoins en eau ; Limitation de l utilisation d eau potable ; Favoriser l infiltration de l eau de pluie dans les sols Justificatifs de la qualité thermique de l'enveloppe La justification de la qualité thermique de l enveloppe des immeubles fera l'objet d'études adhoc de la part des propriétaires lors des rénovations. M:\Baertschi\Laurana CAD-PAC\Dossier ScanE\Laurana_cautionnement_Annexe_E.doc- 6

7 CONTI & ASSOCIES Ingénieurs S.A. 2 décembre 2010 Quartier de Laurana-Parc et extensions Concept énergétique 3. CONCEPT ENERGETIQUE DES INSTALLATIONS CVSER 3.1. Installation chauffage Dans le cadre de la rénovation de la centrale de chauffe de SI Laurana-Parc, l'énergie principale choisie est le gaz en remplacement du mazout pour la production de chaleur. La chaleur sera produite par deux chaudières bicombustibles de 2'150 kw et 5'600 kw et si nécessaire encore une troisième chaudière de 4'000 kw. Une pompe à chaleur de 280 kw avec comme source froide des sondes géothermiques assurera une partie des besoins de chaleur. L'aménagement de la chaufferie est illustré en Annexe 4. La température de départ de l eau pour la distribution chauffage des immeubles dépendra de la température extérieure, mais restera inférieure à 80/60 C. Les chaudières seront équipées de condenseurs-récupérateurs de chaleur à deux étages sur les gaz de fumées, le 1 er étage assurant un réchauffage du retour de chaudière, le 2 ème étage étant destiné à réchauffer un stock d'eau qui doit servir à la recharge du terrain autour des sondes. La citerne actuelle de 800'000 litres sera assainie et transformée pour la fonction de recharge des sondes. Les conduites à distance (2 branches au départ de la chaufferie) alimenteront en finalité environ 22 sous-stations (Annexe 2) Installation de ventilation Le contracteur n'a pas d'influence sur les installations de ventilation existantes Installation de rafraîchissement Il n'y a pas d'installation de rafraîchissement à notre connaissance Préparation d eau chaude sanitaire Chaque immeuble aura sa propre production ECS (installation décentralisée) ; elle sera produite par le chauffage à distance et éventuellement par des capteurs thermiques Installation productrice d'électricité Il pourrait être envisagé d'installer un couplage chaleur-force pour produire l'électricité nécessaire à la pompe à chaleur ou même pour produire plus d'électricité si c'est rentable financièrement. Avant de prendre une telle décision, cependant, il s'agit de procéder à une étude de faisabilité. D'autre part, une telle machine prend plus de place qu'une chaudière et l'espace dans la chaufferie est limité. Des solutions d'intégration seront étudiée. M:\Baertschi\Laurana CAD-PAC\Dossier ScanE\Laurana_cautionnement_Annexe_E.doc- 7

8 CONTI & ASSOCIES Ingénieurs S.A. 2 décembre 2010 Quartier de Laurana-Parc et extensions Concept énergétique 4. ANNEXES Annexe 1 : Plan de situation Annexe 2 : Plan des sous-stations Annexe 3 : Plan des tracés de la CAD Annexe 4 : Plan de la chaufferie Annexe 5 : SRE, consommations et puissance Annexe 6 : Schéma de principe chauffage et ECS M:\Baertschi\Laurana CAD-PAC\Dossier ScanE\Laurana_cautionnement_Annexe_E.doc- 8

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