FORMATION BATIMENT DURABLE : : PASSIF ET ET (TRES) BASSE ENERGIE

FORMATION BATIMENT DURABLE : : PASSIF ET ET (TRES) BASSE ENERGIE Journée 1.3 Evolution du standard énergétique PRINTEMPS 2013 Stéphan Truong Gestionnaire de la formation pour le compte de Bruxelles Environnement TRAINING.IBGEBIM@ecorce.be

2 OBJECTIF(S) DE LA PRESENTATION Etre capable d énoncer les critères à respecter selon les différents standards énergétiques Avoir un aperçu des outils disponibles pour la conception de bâtiments performants

3 TABLE DES MATIERES DEFINITIONS EVOLUTION DU STANDARD ÉNERGÉTIQUE : DU PROJET RÉGLEMENTAIRE AU PROJET ZÉRO ÉNERGIE OUTILS AU-DELA DU STANDARD

4 DEFINITIONS STANDARDS ENERGETIQUES Bâtiment basse énergie Bâtiment très basse énergie Bâtiment passif

5 DEFINITIONS Standards énergétiques Bâtiment BE Critères Unité Type de bâtiment Logement Tertiaire Besoins nets en énergie de chauffage kwh/m².an 60 45 Besoins nets en énergie de refroidissement kwh/m².an - - Test d étanchéité à l air (n 50 ) [vol/h] - - Probabilité du risque de surchaffe ( >25 c) % - - Critère en énergie primaire (Ep) kwh/m².an 150 - Extrait du VADE-MECUM 2012 du PHPP 2007 2.3

6 DEFINITIONS STANDARDS ENERGETIQUES Bâtiment basse énergie Bâtiment très basse énergie Bâtiment passif

7 DEFINITIONS Standards énergétiques Bâtiment TBE Critères Unité Type de bâtiment Logement Tertiaire Besoins nets en énergie de chauffage kwh/m².an 30 30 Besoins nets en énergie de refroidissement kwh/m².an - - Test d étanchéité à l air (n 50 ) [vol/h] - - Probabilité du risque de surchaffe ( >25 c) % - - Critère en énergie primaire (Ep) kwh/m².an 95 - Extrait du VADE-MECUM 2012 du PHPP 2007 2.3

8 DEFINITIONS STANDARDS ENERGETIQUES Bâtiment basse énergie Bâtiment très basse énergie Bâtiment passif

9 DEFINITIONS Standards énergétiques Bâtiment passif Critères Unité Type de bâtiment Logement Tertiaire Besoins nets en énergie de chauffage kwh/m².an 15 Besoins nets en énergie de refroidissement kwh/m².an - 15 Test d étanchéité à l air (n 50 ) [vol/h] 0.6 Probabilité du risque de surchaffe ( >25 c) % 5 5* Critère en énergie primaire (Ep) kwh/m².an 45 90 2,5 * c *Simulation dynamique requise si > 1000 m² Extrait du VADE-MECUM 2012 du PHPP 2007 2.3

10 DEFINITIONS Standards énergétiques Bâtiment passif Critères Unité Type de bâtiment Logement Tertiaire Besoins nets en énergie de chauffage kwh/m².an 15 Besoins nets en énergie de refroidissement kwh/m².an - 15 Test d étanchéité à l air (n 50 ) [vol/h] 0.6 Probabilité du risque de surchaffe ( >25 c) % 5 5 Critère en énergie primaire (Ep) kwh/m².an 120 90

11 DEFINITIONS Standards énergétiques Bâtiment passif Définition N «Imagées» Une maison passive est un bâtiment avec un climat intérieur agréable en hiver comme en été sans installation de chauffage ou de refroidissement conventionelle. = concept intégral qui prolonge ce qu on appelle bâtiment à basse consommation d énergie ou maison basse énergie.

12 DEFINITIONS Standards énergétiques Bâtiment passif Définition N «Imagées» Bâtiments existants Maisons passives ECS et chauffage; 10 kw Appoint de chauffage; max. 1 kw

13 DEFINITIONS Standards énergétiques Bâtiment passif Définition N «Imagées» Pour le week-end du froid! Peut-on inviter des amis pour chauffer la maison?

14 TABLE DES MATIERES DEFINITIONS EVOLUTION DU STANDARD ÉNERGÉTIQUE : DU PROJET RÉGLEMENTAIRE AU PROJET ZÉRO ÉNERGIE OUTILS AU-DELA DU STANDARD

15 EVOLUTION DU STANDARD ENERGETIQUE 016

16 EVOLUTION DU STANDARD ENERGETIQUE 016

17 EVOLUTION DU STANDARD ENERGETIQUE Bilan énergétique du bâtiment comprenant 2 duplex: 016 Duplex 2 105 m² Duplex 1 107 m² Cas de base K45 Enveloppe basse énergie et ventilation de type C Enveloppe basse énergie et ventilation de type D Enveloppe passive Bâtiment passif et panneaux solaires thermiques Cas de murs non mitoyens Panneaux photovoltaïques

18 EVOLUTION DU STANDARD ENERGETIQUE K45, type C Bâtiment Niveau K45 Etanchéité: 7,8 h -1 Ventilation de type C BNE = 106 kwh/m²a Bilan énergétique pour le Duplex 1 016 U moy = 0,63 200 180 160 140 120 Besoins [kwh/m²a] 5 20 48 Electricité auxiliaire Electricité domestique ECS Chauffage 100 U moy = 0,72 80 60 40 106 20 0 K45

19 EVOLUTION DU STANDARD ENERGETIQUE Env. BE, type C Bâtiment Niveau K40 Etanchéité: 1,5 h -1 Ventilation de type C BNE = 84 kwh/m²a Bilan énergétique pour le Duplex 1 016 U moy = 0,55 200 180 160 140 120 100 Besoins [kwh/m²a] 5 20 48 5 20 48 Electricité auxiliaire Electricité domestique ECS Chauffage U moy = 0,67 80 60 40 106 84 20 0 K45 K40 - type C

20 EVOLUTION DU STANDARD ENERGETIQUE Env. BE, type D Bâtiment Niveau K40 Etanchéité: 1,5 h -1 Ventilation de type D BNE = 60 kwh/m²a Bilan énergétique pour le Duplex 1 016 U moy = 0,55 U moy = 0,67 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 Besoins [kwh/m²a] 5 20 48 106 5 20 48 84 5 20 48 60 Electricité auxiliaire Electricité domestique ECS Chauffage 0 K45 K40 - type C Basse énergie

21 EVOLUTION DU STANDARD ENERGETIQUE Enveloppe passive Bâtiment Niveau K17 Etanchéité: 0,6 h -1 Ventilation de type D BNE = 15 kwh/m²a Triple vitrage et isolation améliorée Bilan énergétique pour le Duplex 1 016 U moy = 0,21 U moy = 0,35 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Besoins [kwh/m²a] 5 20 48 106 5 20 48 84 5 20 48 60 Electricité auxiliaire Electricité domestique ECS Chauffage 4 20 48 15 K45 K40 - type C Basse énergie Enveloppe passive

22 EVOLUTION DU STANDARD ENERGETIQUE Passif + PST 016 Bâtiment Niveau K17 Etanchéité: 0,6 h -1 Ventilation de type D BNE = 15 kwh/m²a U moy = 0,21 U moy = 0,35 Ajout de panneaux solaires thermiques 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Besoins [kwh/m²a] 5 20 48 106 Bilan énergétique pour le Duplex 1 5 20 48 84 5 20 48 60 4 20 48 K45 K40 - type C Basse énergie Enveloppe passive Electricité auxiliaire Electricité domestique ECS Chauffage 4 20 19 15 15 Passif + ST

23 EVOLUTION DU STANDARD ENERGETIQUE Non mitoyen Bâtiment Niveau K17 Etanchéité: 0,6 h -1 Ventilation de type D BNE = 22 kwh/m²a Bilan énergétique pour le Duplex 1 016 La compacité volumique passe de 2,3 à 1,2 200 180 160 140 Besoins [kwh/m²a] Electricité auxiliaire Electricité domestique ECS Chauffage 120 U moy = 0,35 100 80 60 40 20 0 4 20 19 4 20 19 15 22 Passif + ST Murs non mitoyens

24 EVOLUTION DU STANDARD ENERGETIQUE Passif + PV Besoins en énergie primaire pour le cas passif avec panneaux solaires thermiques Détermination de la surface de panneaux photovoltaïques en guise de compensation. 25000 20000 Besoins en énergie primaire [kwh/an] 95 m² de PV 016 15000 72 m² de PV 10000 5000 Source : 07-16 RUE LOOSSENS INFOFICHE_BATIMENT EXEMPLAIRE_FR2007.DOC - 02/02/2011 0 Chaudière pellets Chaudière gaz à condensation

25 TABLE DES MATIERES DEFINITIONS EVOLUTION DU STANDARD ÉNERGÉTIQUE : DU PROJET RÉGLEMENTAIRE AU PROJET ZÉRO ÉNERGIE OUTILS AU-DELA DU STANDARD

26 OUTILS LOGICIEL PHPP SIMULATION DYNAMIQUE

27 OUTILS - Logiciel PHPP

28 OUTILS - Logiciel PHPP PHPP XX Formulaire bâtiment passif Photo ou dessin Projet: WILLEM-MASSOZ Localité et zone climatique: Vielsalm St.-Hubert pas de climat standard Adresse: Rue du Vieux Marché 58 Code postal / localité: 6690 VIELSALM Pays: Belgique Type de bâtiment: Maison unifamiliale Maître de l'ouvrage: Willem Pierre Adresse: Rue Jean Bertholet 2b Code postal / localité: 6690 VIELSALM Architecte: Willem Pierre Adresse: La Chapelle 16 Code postal / localité: 4990 LIERNEUX Calcul besoin en électricité / apports internes Bureau d'étude fluides / techniques spéciales: écorce sprl Type de bâtiment: Bâtiment résidentiel Adresse: Rue Sohet 9b Code postal / localité: 4000 LIEGE Sources des apports internes Année de construction: 1920 Usage: Habitation Nombre de logements: 1 Température intérieure: 20,0 C Valeurs de référence: Standard Volume extérieur du bâtiment Ve: 691,9 m 3 Apports internes: 2,1 W/m 2 Nombre d'occupants: 6,2 Nombre d'occupants projetés: 5 Vérification des des exigences exigences Valeurs rapportées à la surface de référence énergétique Surface de référence énergétique ARE: 218,1 m 2 Méthode utilisée: Méthode annuelle Certification standard passif: Critères respectés? Vérification: Méthode annuelle Méthode annuelle Besoin de chaleur de chauffage annuel: 27 kwh/(m 2 a) 15 kwh/(m 2 a) non Besoin de chauffage: méthode annuelle Résultat du test d'infiltrométrie: 1,5 h -1 0,6 h -1 non Besoin de chauffage: méthode mensuelle Besoin en énergie primaire (eau chaude sanitaire, chauffage, électricité auxiliaire et kwh/(m 2 a) 120 kwh/(m 2 a) domestique): Besoin en énergie primaire kwh/(m 2 a) (eau chaude sanitaire, chauffage et électricité auxiliaire): Besoin en énergie primaire économisée par la production d'électricité photovoltaïque: kwh/(m 2 a) Puissance de chauffage: 12 W/m 2 Surchauffe estivale: 0 % sup. à 25 C Besoin de refroidissement annuel: kwh/(m 2 a) 15 kwh/(m 2 a) Puissance de refroidissement: W/m 2 Le soussigné déclare que les résultats ci-dessus ont Rédigé à: été fournis et calculés suivant la méthode de calcul PHPP sur base des caractéristiques de l'immeuble. Signature:

29 OUTILS - Logiciel PHPP Départ Bâtiment Techniques spéciales Vérification Données climatiques Ventilation estivale Eté ECS + distribution Surfaces Fenêtres Ventilation Liste des valeurs U Sol Fenêtres types Ombrage Test de perméabilité Valeurs U oui Ombrage d été Système multiintégré Chaudière ECS solaire Electricité Electricité auxiliaire Calcul EP Besoin de chauffage Puissance de chauffage Exigence accomplie? non oui Chauffage urbain Exigence accomplie? oui non Certificat

30 OUTILS - Logiciel PHPP VADE-MECUM XX Vade-Mecum (consolidé) 2011 - PHPP2007 (v.o. 1.4) Effectuer chronologiquement un choix dans les menus déroulant ci-dessous: Secteur Niveau Standard - Résidentiel - Primes en RBC - Très basse énergie (30kWh/m².an) Date de permis - Après 30 juin 2009 Généralités Le présent VADE MECUM est applicable uniquement pour le secteur RESIDENTIEL (logement unifamilial et collectif). Il est en vigueur pour les demandes de certification en Belgique et, par extension, pour les demandes de primes. Nous précisons également que cet outil est un outil complémentaire au manuel PHPP. Les régles définies dans le présent VADE MECUM prévalent sur celles reprises dans le manuel. Si certains points ne devaient pas être abordés ni dans le manuel, ni dans le VADE MECUM ou que ces derniers prêtent à confusion, l'encodeur prendra alors contact avec la Plate-forme Maison Passive a.s.b.l. ou la Passief Huis Platform v.z.w. La demande sera alors traitée par le Service Certification ; une réponse sera fournie dans les plus brefs délais. Valeurs à prendre en compte La manuel est le premier outil de référence; à ce dernier, un complément d'informations est fourni via le présent VADE MECUM. De manière générale, si aucune justification n'est fournie, les valeurs par défaut sont d'application. Les protections présentes dans le logiciel PHPP ne peuvent être dévérouillées. Si un déverrouillage des cellules est effectué, il devra être clairement signalé et la Plate-forme Maison Passive devra en être informée avant le traitement de primes et/ou de certification. Fenêtres, Fenêtres types, Ombrage, Ventilation, Besoins de chauffage, Méthode mensuelle, Eté, Ombrage été, Ventilation estivale, Données climatiques, Gains internes, Umitoyen et ponts thermiques dans PHPP2003. Guidances Nous conseillons vivement au responsable de projet de venir en guidance. Cette réunion permettra de parcourir le projet et de s'assurer que les hypothèses de départ ainsi que les conditions techniques sont réunies pour mener le projet jusqu'à la certification ou l'octroi de la prime. Pour toutes informations complémentaires sur les guidances, rendez-vous sur notre site internet www.maisonpassive.be, rubrique "Nos services". Dans le doute ou pour toutes questions relatives aux critères, n'hésitez pas à contacter la PMP a.s.b.l. ou PHP v.z.w. Rappellons également que ces guidances sont gratuites. Spécificités techniques

31 OUTILS - Logiciel PHPP Outils connexes : N Calcul zone x (feuille excel) Version 6/08/2010 v 3.0 pmp asbl v 3.0 Calcul du X nbn 62-002 (2008) EN CONTACT AVEC ESPACE CHAUFFE Paroi U Surf U.Surf [W/m²K] [m²] [W/K] APPORTS SOLAIRES DANS L'EANC Négligé Apports solaires Σ U. surf 0 [W/K] Pont thermique Ψ l Ψ.l [W/m²K] [m²] [W/K] Négligé DEPERDITION PAR VENTILATION ENTRE EC et EANC Débit par ventilation entre EC et EANC calculé Σ Ψ.l 0 [W/K] EN CONTACT AVEC EXTERIEUR DEPERDITION PAR VENTILATION ENTRE EANC et Extérieur Négligé calculé Paroi U Surf x U.Surf défaut [W/m²K] [m²] [W/K] 1 1 tableau 1 n50 1 1 1 Type 1 1 Type 2 1 Type 3 1 Type 4 U. surf Σ 0 [W/K] Type 5 tableau Type 1 n50 Pont thermique Ψ l x Ψ.l [W/m²K] [m²] [W/K] 1 1 1 1 1 1

32 OUTILS - Logiciel PHPP Outils connexes : N Be.ACV Logiciel d analyse du cycle de vie Outil de calcul du bilan énergétique global d un bâtiment (énergie grise, énergie d utilisation, ) et de ses émissions de gaz à effet de serre Non obligatoire!

33 OUTILS LOGICIEL PHPP SIMULATION DYNAMIQUE

34 OUTILS Simulation dynamique Obligatoire pour le tertiaire passif > 1000 m² Différents logiciels N TRNSYS www.trnsys.com N CAPSOL www.physibel.be/capsol_ex.htm N Design Builder www.designbuilder.co.uk/ N Pleiade&Comfie www.izuba.fr/logiciel/pleiadescomfie N Ecotect www.autodesk.com N

35 TABLE DES MATIERES DEFINITIONS EVOLUTION DU STANDARD ÉNERGÉTIQUE : DU PROJET RÉGLEMENTAIRE AU PROJET ZÉRO ÉNERGIE OUTILS AU-DELA DU STANDARD

36 AU-DELA DU STANDARD Le concept «presque» zéro énergie (nearly zero energy) Le concept zéro énergie Le concept zéro carbone Le bâtiment à énergie positive Se chauffer autrement

37 AU-DELA DU STANDARD Le concept «presque» zéro énergie Définition européenne pour exigences futures (Directive du 19 mai 2010) La quantité quasi nulle ou très basse d'énergie requise devrait être couverte dans une très large mesure par de l'énergie produite à partir de sources renouvelables, notamment l'énergie produite à partir de sources renouvelables sur place ou à proximité Échéances pour les bâtiments neufs (Directive du 19 mai 2010) N 2018 pour bâtiments publics N 2020 pour les autres Rien à ce stade pour les bâtiments existants

38 AU-DELA DU STANDARD Le concept «presque» zéro énergie (nearly zero energy) Le concept zéro énergie Le concept zéro carbone Le bâtiment à énergie positive Se chauffer autrement

39 AU-DELA DU STANDARD Le concept zéro énergie Définition fédérale belge pour réductions fiscales On entend par habitation zéro énergie, une habitation sise dans un Etat membre de l'espace économique européen et N qui répond aux conditions d'une habitation passive et N dans laquelle la demande résiduelle d'énergie pour le chauffage et le refroidissement des pièces est compensée totalement par l'énergie renouvelable produite sur place. Organisme : PMP ou PHP

40 031 AU-DELA DU STANDARD Le concept zéro énergie Exemple : Projet Batex GLOBE N Besoins de chauffage 14 kwh/m²an N Surface de 1726 m² N Pour être zéro énergie suivant la définition fédérale belge, il faut compenser: Si chauffage au gaz naturel (85% de rendement global): 28 400 kwh/an 110 m² de PV Si chauffage biomasse (70% de rendement global, facteur de conversion en EP=0,32): 11 000 kwh/an 42 m² de PV

41 031 AU-DELA DU STANDARD Le concept zéro énergie Exemple : Projet Batex GLOBE N Pour être zéro énergie dans l absolu, il faut compenser toutes les consommations du bâtiment (électricité, chauffage, ECS, gaz de cuisson, ) Si le chauffage et la production d ECS est réalisé avec une chaudière au gaz naturel : Consommation annuelle en énergie primaire kwh/an 250 m² PV Electricité 66243 Chauffage 28428 ECS 35713 110 m² PV 135 m² PV Presque 500 m² de panneaux photovoltaïques Solution: utiliser la cogénération biomasse, 2 cas sont présentés

42 031 AU-DELA DU STANDARD Le concept zéro énergie Exemple : Projet Batex GLOBE N Cas 1: Cogénération pellets, 150 m² de PV, cuisson au gaz naturel Source : FHW, architectes

43 031 AU-DELA DU STANDARD Le concept zéro énergie Exemple : Projet Batex GLOBE N Cas 2 (situation actuelle): Cogénération huile végétale, 147 m² de PV, cuisson à l électricité, appoint ECS et chauffage avec chaud. gaz naturel Source : FHW, architectes

44 AU-DELA DU STANDARD Le concept «presque» zéro énergie (nearly zero energy) Le concept zéro énergie Le concept zéro carbone Le bâtiment à énergie positive Se chauffer autrement

45 AU-DELA DU STANDARD Le concept zéro carbone Pas de définition «officielle» Au sens strict, n existe pas! BatEx2012 : Extrait règlement : Les objectifs énergétiques du bâtiment exemplaire doivent tendre vers un bâtiment «0 carbone». ( ) est un bâtiment qui a des performances énergétiques très élevées ( ) et dont la consommation résiduelle d énergie est couverte par une production d énergie à partir de sources renouvelables sur place (solaire ou géothermie) ou à proximité. Le solde éventuel non produit sur place ou à proximité pourra être produit ailleurs de façon à ce que, au total, le bilan CO 2 soit nul. ( ) Wikipédia : Bâtiment dont les émissions nettes de dioxyde de carbone liées à la consommation énergétique sont nulles, voire négatives. Cette consommation englobe les énergies consommées pour le chauffage/refroidissement de l espace, l eau chaude, la ventilation, les éclairages intérieurs, la cuisine et les équipements électriques.

46 031 AU-DELA DU STANDARD Le concept zéro carbone Exemple : Projet Batex GLOBE N Facteurs de conversion utilisés sont pour évaluer le bilan carbone Combustible CO 2 émis [kg/kwh Efinale ] Gaz naturel 0,202 Biomasse 0 Electricité 0,375 N Dans la situation actuelle, le bâtiment est équipé: d une cogénération à l huile végétale («zéro émission de CO 2») qui consomme 4500 kwh/an d électricité pour son fonctionnement 1700 kg CO 2 /an d une chaudière d appoint pour le chauffage et l ECS au gaz naturel 3050 kg CO 2 /an De 150 m² de panneaux photovoltaïques qui permettent «d économiser» 7200 kg CO 2 /an N Le bilan CO 2 du bâtiment est négatif (-2450 kg CO 2 /an)

47 AU-DELA DU STANDARD Le concept «presque» zéro énergie (nearly zero energy) Le concept zéro énergie Le concept zéro carbone Le bâtiment à énergie positive Se chauffer autrement

48 AU-DELA DU STANDARD Bâtiment à énergie positive Pas de définition «officielle» Wikipédia : Bâtiment qui produit plus d énergie (électricité, chaleur) qu il n en consomme pour son fonctionnement. N Une centrale nucléaire?

49 AU-DELA DU STANDARD Le concept «presque» zéro énergie (nearly zero energy) Le concept zéro énergie Le concept zéro carbone Le bâtiment à énergie positive Se chauffer autrement

50 AU-DELA DU STANDARD Se chauffer autrement Priorité à l enveloppe! Il est plus simple d intervenir sur les systèmes après Pourquoi utiliser l électricité pour se chauffer?

51 AU-DELA DU STANDARD Se chauffer autrement Produire ensemble selon l échelle N Plusieurs possibilités : Cogénération pour un groupe de bâtiment (bois ou gaz) Source : commune de Tournai (bâtiments publics) Qualité de l air pour de petites installations http://www.cogensud.be/acrobat/cogenpertinencerbc-210306_fr%20comp.pdf Réseau de chaleur à l échelle d un quartier Source : Köln, chauffage urbain sous-terrain Intérêt pour un réseau dense Economiquement moins intéressant pour le passif à cause des coûts fixes

52 AU-DELA DU STANDARD Se chauffer autrement Innover N Récupération de la chaleur des eaux usées Récupération de la chaleur effectuée grâce à des canalisations équipées d échangeurs thermiques Energie transférée au bâtiment via une pompe à chaleur Système réversible qui permet de rafraîchir les bâtiments en été. Pour des milieux denses et un débit de canalisation de 15l/s Source : Lyon, système de récupération de chaleur des eaux usées

53 CE QU IL FAUT RETENIR DE L EXPOSE Du standard basse énergie au standard passif, les critères sont clairement définis et permettent de se fixer des objectifs clairs

54 OUTILS ET REFERENCES Outils, sites internet, etc intéressants : N Site de la «plateforme maison passive» (pmp) : http://www.maisonpassive.be/ Sources : N VADE-MECUM du PHPP

55 CONTACT Stéphan TRUONG écorce sprl Ingénieur projet et coordinateur formation : 04/226.91.60 : team@ecorce.be

56?

57 MERCI POUR VOTRE ATTENTION