De l audit au Commissionnement : Quelles spécificités pour les projets de GRE? Myriam HUMBERT Cerema 1
L audit en général Objectif : construire un modèle thermique du bâtiment comme aide à la décision pour le choix des travaux Bâti et systèmes Recueil Occupation Site et climat Saisie Modèle Chauffage ECS Éclairage Auxiliaires Comparaison calibrage Enjeu de la GRE : Fiabilisation de la prévision de consommation d énergie / économie d énergie après travaux Consommations recueillies
Enjeu de la caractérisation de 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,
Enjeu de la caractérisation de l état initial Impact sur la prévision de la consommation d énergie ou gain énergétique après travaux ü Impact du re-calage sur la consommation après travaux : École primaire Logement collectif Audit de base Audit instrumenté Audit de base Audit instrumenté Gain énergétique prévisionnel après travaux (*) 66% 9% 28% 4% (*) Résultats des calculs d'économies d'énergie après réhabilitation pour une école primaire et un logement collectif - programme CEBO
Enjeux en audit GRE Les incertitudes pesant sur les caractéristiques initiales du bâtiment ont donc un impact défavorable : Bâti et systèmes Recueil Occupation Site et climat sur les caractéristiques inchangées avant/ après travaux Saisie Modèle Chauffage ECS Éclairage Auxiliaires Comparaison Consommations recueillies sur le calage du modèle thermique et la prévision après travaux Incertitude importante sur la consommation garantie
La méthode d audit : spécificités pour les projets GRE Objectif : construire un modèle thermique du bâtiment comme aide à la décision pour le choix des travaux Bâti et systèmes Recueil Occupation Site et climat Saisie Modèle Chauffage ECS Éclairage Auxiliaires Comparaison Consommations recueillies Recalage Prise en compte du niveau d incertitude des caractéristiques initiales et après travaux sur la consommation prévisionnelle
La méthode d audit : spécificités pour les projets GRE Approche testée actuellement sur les études de cas: Caractérisation de l état initial: analyse de sensibilité pour repérer les caractéristiques les plus influentes à recueillir de manière détaillée (instrumentation) Conception : propagation d'incertitude pour déterminer l'erreur faite sur le calcul prévisionnel de la consommation d'énergie après travaux Réception : Protocole adapté sur les caractéristiques les plus influentes et le cas échéant, re-calcul 7
Méthode d audit : spécificités pour les projets GRE Traçabilité dans le rendu d audit Pour chaque caractéristique initiale utilisée : sources (DOE, relevé visuel, mesure) justifiant la valeur retenue et sa marge d erreur (par défaut marge d erreur norme) Identifier les observations (dysfonctionnement, régulation, comportement, etc. ) non modélisables dans le modèle utilisé Analyse de sensibilité sur les caractéristiques initiales modélisables et leur marge d erreur Information sur le critère ou méthode de calibration utilisée Documentation à fournir : fichiers données entrée du calcul et fichier météo 8
Méthode d audit : spécificités pour les projets GRE Dans le choix de l équipe d audit Référence et tests de validation du modèle de calcul thermique utilisé Référence de la formation de l opérateur sur la modèle utilisé 9
Méthode d audit : spécificités pour les projets GRE A terme dans l idéal identification des caractéristiques influentes à recueillir selon le type de bâtiments (usages/systèmes) et/ou automatisation des analyses de sensibilité dans les outils de modélisation thermique 10
Caractérisation de l état initial en GRE Guide : définir les méthodes de recueil permettant un recueil des caractéristiques initiales 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
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 soufflante 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)
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 puissance d éclairage et autre ü Méthode de mesure de débits d air ü Mesure calorimétrique ü Méthode de relevé de températures de l air
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 Caractérisation du comportement et mode de vie avant travaux ü Besoins spécifiques liées aux occupants à prendre en compte dans la conception des travaux