1 «REDUCTION DES CONSOMMATIONS ELECTRIQUES DES PARTIES COMMUNES D IMMEUBLES COLLECTIFS ET DE BATIMENTS TERTIAIRES» Contexte et enjeux Les consommations d électricité des parties communes (éclairage des halls et circulations, ascenseurs, éclairage extérieur et des sous-sols, auxiliaires de chauffage et de ventilation, ) d immeubles collectifs et de bâtiments tertiaires peuvent prendre une importance considérable, à laquelle il n est pas toujours prêté attention. Des gisements d économies très importants existent et sont exploitables grâce à la mise en place de matériels performants, à des règles de bon sens, à la suppression de dysfonctionnements prolongés ayant des impacts sensibles sur les consommations annuelles. Une étude récente [1] sur des immeubles collectifs (359 logements sociaux sur 3 résidences) a permis de montrer non seulement le poids (846 kwh/an/logement) et la répartition des consommations électriques des différents usages des parties communes (ou services généraux) mais aussi de déceler des dysfonctionnements et de mettre en évidence des solutions pertinentes d améliorations. Ainsi, à titre d exemple, sur les 3 résidences étudiées, la répartition des consommations des différents usages des parties communes est la suivante : Remarque : ces immeubles ne sont pas équipés de chauffage central (pas de pompes de circulation communes) On observe dans ces exemples, que quatre usages représentent près de 80 % en moyenne de la consommation électrique totale des parties communes : éclairage des parkings (26 %), VMC (22 %), ascenseurs (18 %), éclairage des circulations (12 %). Il a été constaté que le dysfonctionnement d une minuterie bloquée dans une cage d escalier pouvait multiplier par 6 la consommation annuelle de ce poste.
Dans les configurations d immeubles étudiées, des solutions d améliorations ont été proposées largement transposables aux parties communes de bâtiments tertiaires permettant d envisager des économies globales de l ordre de 50 % sur ces usages de l électricité. L Annexe Technique 2 reproduit le tableau récapitulatif de ces préconisations, les économies attendues et les temps de retour. 2 Sur un autre exemple d habitat collectif [2] (135 logements d une résidence de 6 bâtiments), avec chauffage central au fioul et ventilation naturelle, on a mesuré les répartitions suivantes sur l année : Sur un Collège [3], on a par ailleurs mesuré que les consommations des pompes et ventilateurs représentaient 40 % de la consommation totale d électricité! Sur deux Hôtels [3], on a mesuré des consommations d éclairage des couloirs, halls, restaurant et cuisines de l ordre de 80 % des consommations totales d éclairage (l éclairage extérieur 10 % et les chambres 10 %) représentant une consommation annuelle de l ordre de 150 kwh/m². On voit ainsi, sur ces divers exemples, toute l importance que prennent : - des puissances faibles (ex. 100 W) et nombreuses qui s additionnent et fonctionnent très souvent toute l année (ex. certains éclairages) ; - des puissances très importantes (ex. 10000 W) qui ne fonctionnent pas très souvent mais tous les jours (ex. ascenseurs) ; - des puissances moyennes (ex. 1000 W) qui fonctionnent en permanence une bonne partie de l année (ex. circulateurs de chauffage) ; - des puissances faibles à moyennes (ex. 500 W) qui fonctionnent en permanence toute l année, jour et nuit (collectif) ou jour seulement (tertiaire) (ex. ventilateurs). Objectifs et bâtiments concernés Les présents travaux d améliorations visent à réduire les consommations d électricité des parties communes des bâtiments résidentiels collectifs et des bâtiments tertiaires existants. L objectif principal est une réduction d environ 50 % de ces consommations. En même temps, dans le cadre de ces opérations, on cherchera à sensibiliser les acteurs (occupants, usagers, gestionnaires) sur ces usages spécifiques de l électricité et sur les conséquences énergétiques des dysfonctionnements potentiels non traités. Solutions techniques d améliorations La priorité est donnée aux usages suivants, qui apparaissent comme prépondérants : - éclairage : halls, circulations, sous-sols, extérieur ; - ascenseurs ;
- ventilateurs de VMC (systèmes centralisés) ; - pompes de circulation de chauffage central. Pour chacun de ces usages, des solutions d améliorations sont proposées ; pour certains usages, les préconisations peuvent être légèrement différentes suivant qu il s agit du secteur résidentiel ou du secteur tertiaire. 3 Dans tous les cas, un diagnostic préalable est à effectuer (cf. 4). Pour les différents thèmes traités, on se reportera aux fiches de références listées en Annexe Technique 1. 1. Eclairage des parties communes Dans le résidentiel : - halls et circulations (y compris sous-sols) : mise en place de minuteurs ou détecteurs de présence (NB : les lampes basse consommations ne sont pas adaptées, en raison des allumages fréquents) ; - éclairage extérieur des parkings et jardins : vérification des besoins et recours aux éclairages performants (basse consommation) et moyens de contrôle (ex. interrupteurs crépusculaires). Dans le tertiaire : - pour les halls et circulations éclairés en permanence (cas des bâtiments de bureaux par exemple) : lampes basse consommation ; partout où c est possible on remplacera les ballasts magnétiques par des ballasts électroniques ; - pour les halls et circulations (y compris sous-sols) où l éclairage peut varier en fonction de l occupation (ex. couloirs d hôtels), les lampes basse consommation ne sont pas adaptées ; en revanche il faut installer des minuteurs ou des détecteurs de présence ; - pour tous les sanitaires du tertiaire : installer des minuteurs ou des détecteurs de présence. 2. Ascenseurs Les principales actions possibles pour réduire les consommations sont : - si possible limiter la vitesse ascensionnelle à 0,6 m/s maxi [4] ; - installer un détecteur de présence pour commander l éclairage de la cabine ; - mettre en œuvre (si la technologie de motorisation présente le permet) un dispositif de variation de vitesse (par convertisseur de fréquence [4]) du moteur de traction ; - réduire le nombre de démarrages, qui nécessitent une puissance 3 à 4 fois supérieure à la normale (possible en tertiaire, plus difficile en résidentiel). 3. Ventilateurs de VMC (systèmes centralisés) Dans le collectif, la VMC doit fonctionner en permanence : - vérifier les réglages en fonction des besoins ; - si l installation est très ancienne, envisager le remplacement du ventilateur par un ventilateur performant (ex. courant continu) ; - améliorer le rendement du ventilateur (ex. changement de la roue, réglage de la transmission) ; - vérifier le réseau et les bouches (notamment connexions), afin de corriger d éventuels défauts d étanchéité. Dans le tertiaire, la VMC doit fonctionner pendant l occupation : - a minima, installer (si ce n est pas fait) des horloges de programmation pour que les ventilateurs ne fonctionnent effectivement que pendant l occupation ; - si possible installer des dispositifs de variation de vitesse sur les ventilateurs pour une adaptation plus fine aux besoins : zonage, détection de l occupation de certaines parties du bâtiment (CO2, présence) ;
4 - également, les autres préconisations ci-dessus pour le collectif. 4. Pompes de circulation de chauffage central Les principales actions pour réduire très sensiblement les consommations de ces auxiliaires sont : - équilibrage, réglage du débit pour l adaptation aux besoins ; - remplacement de circulateurs «surdimensionnés» (souvent le cas) par des circulateurs adaptés de puissances inférieures ; - réglages de vitesses adaptées sur des circulateurs existants ; - programmation des circulateurs en fonction de l occupation, des besoins ; - installation de coffrets variateurs de vitesse sur des circulateurs existants ou installation de circulateurs munis de variation de vitesse en cas de remplacement de circulateurs existants inadaptés ou défectueux. Critères de sélection des opérations D abord, un diagnostic énergétique doit être effectué, comportant notamment les volets précédents : éclairage, ascenseurs, auxiliaires de chauffage et de VMC. Les fiches de références données en Annexe Technique 1 comportent des éléments de méthodologies de diagnostic sur ces différents volets. Des améliorations connexes peuvent être nécessaires sur certaines parties du système de chauffage (production, régulation) et du système de ventilation (réseaux, bouches), afin que les améliorations recherchées sur les consommations électriques des parties communes soient cohérentes avec une approche globale d optimisation énergétique. Ensuite, les solutions d améliorations doivent être définies suivant les éléments donnés au 3 (liste non exhaustive), avec : - description des solutions adoptées ; - coût des solutions (matériel et main-d œuvre) ; - économies attendues (y compris impacts probables sur les contrats EDF entraînant des économies supplémentaires). Indicateurs d évaluation et de suivi Le suivi des opérations portera essentiellement sur les consommations électriques (pendant deux ou trois ans). On mesurera les consommations des différents usages sur lesquels porteront les améliorations. Une comparaison sera effectuée avec la situation antérieure (qui aura été caractérisée préalablement aux travaux). Les informations sur la maintenance seront également analysées pendant la période de suivi. Une enquête de satisfaction des usagers sera effectuée, non seulement par rapport aux économies de charges de fonctionnement mais aussi par rapport au confort d utilisation de certains services (éclairage et ascenseurs, notamment). Aides de l ADEME L ADEME pourra apporter son soutien sur : - les diagnostics ; - le choix des équipements performants ; - l investissement réalisé sur les matériels performants (dans la limite de 40% du surcoût lié aux technologies performantes mises en œuvre cf. [5]) ;
- les campagnes de mesures, avant et après rénovation des différents postes techniques concernés ; - la communication autour de ces opérations qui auront valeur d exemple en matière d économies d énergie et de qualité de réalisation. 5 Références bibliographiques sites Internet Compte tenu de la variété des thèmes traités dans la présente fiche, il est demandé de se reporter aux différentes fiches listées en Annexe Technique 1 et à leurs listes respectives de références et de sites Internet Seuls quelques documents utilisés plus précisément en référence dans la présente fiche sont indiqués ciaprès : [1] «Connaissance et maîtrise des consommations des usages spécifiques de l électricité dans le secteur résidentiel», Rapport d étude ENERTECH pour ADEME-ARENE-EDF, 2001 [2] «Prédiagnostic immeuble résidentiel 6/18 rue Georges Eastman», INESTENE (Institut d Evaluation des Stratégies sur l Energie et l Environnement en Europe), mars 2001 [3] «Green Light», Rapport final MD3E pour l ADEME, décembre 2001 [4] «Qualité Environnementale des Bâtiments - Manuel a l usage de la maîtrise d ouvrage et des acteurs du bâtiment», ADEME, 2002 [5] Appel à projet «Opérations Exemplaires Efficacité énergétique pour le développement durable dans les bâtiments et les collectivités», ADEME, Consultation 2002-2003.
6 ANNEXE TECHNIQUE 1 : Fiches d Opérations Exemplaires (OX) et d OPATB, en références Les fiches d Opérations Exemplaires (OX) et d OPATB ci-dessous peuvent être consultées (entre autres) pour aider à la réalisation des travaux d améliorations décrits dans la présente fiche, et pour leurs références bibliographiques et références de sites Internet. Fiche OX «Eclairage performant des locaux tertiaires» Fiche OX «Optimisation de l éclairage extérieur et de l illumination des bâtiments» Fiche OPATB «Optimisation des consommations des auxiliaires de chauffage» Fiche OPATB «Ventilation performante (double flux ou modulée en fonction de l occupation» Fiche OX «Consommation des ventilateurs au niveau de la référence de la RT2000 dans les bâtiments existants : 0,25 Wh/m 3» Fiche OX «Réhabilitation ou mise en place de systèmes de ventilation performants dans le cadre de réhabilitation thermique d'immeubles collectifs existants»
ANNEXE TECHNIQUE 2 : Un exemple d actions de réduction des consommations d électricité des parties communes de logements, avec économies et temps de retour attendus (source [1]) 7 Gain annuel moyen par usage Récapitulatif des préconisations, des économies et rentabilités des investissements