Commission technique du CRH des Pays de la Loire

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1 Commission technique du CRH des Pays de la Loire Le Mans, le 21 septembre 2010 Evaluation scientifique de la Résidence Salvatierra à Rennes Laboratoire de Génie Civil et Génie Mécanique Equipe Matériaux Thermo Rhéologie Génie Civil F. Collet

2 Evaluer quoi? Besoins/consommations énergétiques Confort hygrothermique Mesures Enquêtes Evaluer comment?

3 Evaluation scientifique de la Résidence Salvatierra Laboratoire de Génie Civil et Génie Mécanique Equipe Matériaux Thermo Rhéologie Génie Civil F. Collet

4 Présentation de la résidence Salvatierra Résidence Salvatierra : immeuble de 43 logements à forte qualité environnementale et faibles besoins énergétiques. Seule réalisation française du programme CEPHEUS (Cost Efficient Passiv House as European Standards)

5 Programme européen CEPHEUS : Participants 5 Pays, 227 logements ALLEMAGNE SUEDE Göteborg - 10 logements Hanovre maisons et appartements Kassel -26 appartements FRANCE Rennes - 43 appartements AUTRICHE Vorarlberg - 6 maisons,18 appartements SUISSE Lucerne - 10 logements

6 Programme européen CEPHEUS : Objectifs Limiter les consommations d énergie par stratégie passive Consommation de chauffage < 15 kwh/(m².an) Consommation totale d énergie < 42 kwh/(m².an) Utilisation d énergie renouvelable comme énergie complémentaire Utilisation de matériaux respectueux de l environnement

7 Résidence Salvatierra : Enveloppe et équipements 5 étages, 43 logements (40 CEPHEUS) Orientation nord-sud Double vitrage faiblement émissif avec lame argon Façade sud : Bauge Façade nord et pignons : laine de chanvre, bardage bois VMC double flux avec échangeur de chaleur à haut rendement Capteurs solaires Appoint sur le réseau de chaleur de Beauregard

8 Objectifs du suivi expérimental (juillet décembre 2003) Bilan énergétique complet Consommations d énergie thermique (chauffage et eau chaude) Consommations d énergie électrique (logements, équipements techniques et parties communes) Efficacité des systèmes (VMC DF, ECS solaire) Etude de l enveloppe, comportement des matériaux in-situ Confort thermique Enquêtes de satisfaction

9 PHASE DE CONSTRUCTION Mesures de perméabilité à l air Mise en évidence des défauts d étanchéité Correction de ces défauts

10 Mesures de perméabilité à l air + caméra infra rouge Appartement 7 (RdC- témoin) 17 (2 ème pignon) 19 (2 ème ) 35 (duplex) Première campagne Perméabilité de l enveloppe sous 4 Pa (m 3 /(m².h)) 5,14 3,71 Deuxième campagne Perméabilité de l enveloppe sous 4 Pa (m 3 /(m².h)) 1,22 0,63 1,54 1,17 Taux de renouvellement d air par heure sous 10 Pa 0,48 0,51 0,62 1,1 caméra infra rouge mise en évidence de différents défauts au niveau des joints des fenêtres, des prises de courant, de trous non rebouchés

11 PHASE D UTILISATION Métrologie : suivi continu VMC Local technique Compteurs à impulsion Eau Chaude Sanitaire Sous-station Appartement témoin Ordinateur IMP IMP IMP IMP IMP IMP 17 thermocouples, 1 sonde de température et d humidité relative. 4 compteurs d énergie thermique VMC, 4 compteurs d eau ECS 1 compteur d énergie thermique ECS. 18 thermocouples, 1 pyranomètre, 15 thermocouples, 1 sonde d hygrométrie, 1 compteur d énergie thermique à impulsion. 27 thermocouples, 1 sonde d hygrométrie, 1 pyranomètre, 2 compteurs d eau à impulsion, 2 sous-compteurs électriques.

12 Appartement témoin Voir détail figure 2 Parking h =1,80 m h =1,80 m h =1,80 m Thermocouples - 4 températures ambiantes, - 4 températures de soufflage, - 3 températures de reprise, - 1 profil de température paroi nord (voir détail), - 2 températures de surface paroi sud, - 2 températures de surface de vitrage du séjour, - 2 températures extérieures, - 2 températures de part et d autre de l isolant du plancher haut du parking, - 1 température de la surface supérieure de la dalle. Hygromètre h =1,80 m IMP ext

13 Sous-station T R1 T R2 T R3 E1 Echangeur à plaques Vase d expansion Eau froide T R5 T A3 E3 T A1 T A2 T A5 T A1 : Température aller primaire T R1 : Température retour primaire T A2 : Température aller secondaire T R2 : Température retour secondaire T A3 : Température aller 3 logements T R3 : Température retour 3 logements T A5 : Température aller local technique T R5 : Température retour local technique E1 : Compteur d énergie primaire E3 : Compteur d énergie 3 logements

14 VMC Double Flux E Tane Air soufflé Has Tas M + Air rejeté Tar Air extrait M Batterie à eau chaude Air neuf Tae Tan Echangeur Filtre Tan : Température de l air neuf Tas : Température de l air soufflé Tae : Température de l air extrait Tar : Température de l air rejeté Tane : Température de l air «neuf» après l échangeur Has : Humidité relative de l air soufflé E : compteur d énergie thermique Cetas EI

15 ECS solaire T3 T16C T1C T9 T11 T18 T17 T8 T12 T2 T1 T5 T4 T6 T7 T10 T13 T14 T15 T16 Pyranomètre Thermocouples INSA Compteur d énergie thermique

16 Mesures «ponctuelles» Relevé hebdomadaire des compteurs électriques Relevés par les occupants des consommations des convecteurs d appoint ainsi que des consommations d eau EF et EC Mesures de température et humidité relative ambiante des appartements (autres que témoin)

17 Résultats : Bilan des consommations énergétiques Poste Thermique - Primaire Elec - Parties communes Elec - Appartements Total Conso (kwh/an) Conso (kwh/(m².an))

18 Résultats : consommations chauffage (oct 2001-oct 2002) Conso moyenne CEPHEUS : 27 kwh/(m².an) Duplex 41 kwh/(m².an), Appt courants 20 kwh/(m².an) Conso hors CEPHEUS : 90 kwh/(m².an) conso surf (kwh/m²) Ratio chauffage duplex (kwh/m²) Ratio chauffage autres appart. (kwh/m²) temps (jours)

19 Résultats : production d ECS (fév 2002 oct 2003) Production solaire = 47% de la production d ECS (calculs prévisionnels : 45 % à 50 %) Appoint ECS : 14,1 kwh/(m².an) Production d'eau chaude sanitaire Production solaire Energie d'appoint Total kwh / 02/ 02 12/ 03/ 02 11/ 04/ 02 11/ 05/ 02 10/ 06/ 02 10/ 07/ 02 09/ 08/ 02 08/ 09/ 02 08/ 10/ 02 07/ 11/ 02 07/ 12/ 02 06/ 01/ 03 05/ 02/ 03 07/ 03/ 03 06/ 04/ 03 06/ 05/ 03 05/ 06/ 03 05/ 07/ 03 04/ 08/ 03 03/ 09/ 03 03/ 10/ 03 02/ 11/ 03 02/ 12/ 03

20 Résultats : mise en évidence de pertes de chaleur Fèv 2002-oct 2002 : pertes représentent 38% de la consommation au primaire Primaire Secondaire Pertes thermiques Mise en évidence des pertes et traitement (quand c est possible) consom m ations énergétiques therm iques (kwh) Réduction des pertes de 1/ /02/ /03/ /04/ /05/ /06/ /07/ /07/ /08/ /09/2002

21 Résultats : consommations électriques des logements Appartements - consommation surfacique moyenne kw h/m² Appartements - consommation surfacique maximale kw h/m² Appartements - consommation surfacique minimale kw h/m² conso élec surf (kwh/m²) /07/01 11/09/01 31/10/01 20/12/01 08/02/02 30/03/02 19/05/02 08/07/02 27/08/02 16/10/02 date

22 Résultats : Bilan des consommations énergétiques Consommations énergétiques >>CEPHEUS Isolation du bâtiment largement supérieure aux pratiques courantes mais insuffisante pour atteindre les objectifs Pertes dans les réseaux hydrauliques et aérauliques (pb d isolation, forme du bâtiment ) Consommation électrique des ventilateurs très importante

23 Résultats : Bilan des consommations énergétiques Mais 120 Consommation pour la production d'eau chaude sanitaire (kwh/m².an) 100 Consommations de chauffage (kwh/m².an) (kwh/m².an) ,7 47, , ,5 0 Salvatierra Bâtiment de comparaison A Bâtiment de comparaison B Bâtiment de comparaison C (kwh/m².an) ,2 68,4 69, Cepheus Salvatierra Bâtiment de comparaison A Bâtiment de comparaison B Bâtiment de comparaison C

24 Enquête de satisfaction Importance relative des critères de chauffage Satisfaction globale sur le système de chauffage

25 Bilan des enquêtes de satisfaction et des rencontres avec les résidents Public coopératif Lien entre le laboratoire et les résidents permet d évoquer d autres points Rôle de conseil / détection de point de surconsommations