Efficacit nergtique dans le btiment
Plan:
Dfinition Lorientation de la maison Chauffage &
climatisation Lisolation Appareils lectriques Eclairage
Definition:
En physique, lefficacit nergtique dsigne le rapport entre
lnergie utile produite par un systme et lnergie totale consomme
pourle faire fonctionner.Cette notion est souvent interprte dans un
sens plus large pour dsigner les technologies et pratiques
permettant de diminuer la consommation dnergie tout en maintenant
un niveau de performance finale quivalent. Lobjectif est de faire
mieux avec moins.Il faut distinguer entre: Efficacit nergtique:
Utiliser moins de ressources pour un mme besoin nergtique Energie
renouvelable: Utiliser des ressources naturelles non puisables pour
rencontrer un besoin nergtique
Lorientation de la maison
Lobjectif est de rcuprer au maximum les apports solaires en
hiver et de rduire ces mmes apports en t. La bonne rgle : le
maximum de fentres sera orient entre le sud- sud-ouest et sud
sud-est. Mieux vaut viter les expositions directes est ou ouest qui
suivent la courbe du soleil. Lexposition ouest est la plus
dconseille car elle cumule la chaleur de matine et lexposition
directe du soleil laprs-midi. Lexposition sud est souvent la plus
intressante pour respecter le confort dt et rcuprer les apports
solaires gratuits lhiver. Cette rgle est trs importante car la
bonne matrise des apports solaires peut reprsenter un gain gratuit
de 15 20 % de besoins dnergie (rduction de la consommation).
Chauffage
La principale fonction du chauffage est de maintenir un certain
confort thermique lintrieur des btiments.Biomasse:La biomasse est
une nergie renouvelable et soutenable, elle dsigne lensemble des
matires organiques dorigine vgtale, animale pouvant devenir source
dnergie par combustion.Elle prsente aussi de nombreux avantages
cologiques: elle non toxique, non allergniques et sans risque pour
la sant de lutilisateur et ses rsidus sont peu polluants pour leau
et le sol.Elle peut tre utilise dans les immeubles dhabitation mais
on peut galement lutiliser dans les centrales lectriques et
thermiques.Lnergie solaire:Lnergie solaire fait partie des
nouvelles alternatives pour la production de lenergie.il existe de
nombreux possibilits pour utiliser cette nergie en voici les trois
principales:1. Le chauffage passif2. Le solaire thermique3. Lnergie
photovoltaque
Le chauffage passif:Parmi les technologies passives il existe
deux systmes permettent devaloriser le rayonnement solaireen
associant deux proprits physiques : l'effet de serre travers le
vitrage. l'inertie du mur.1-Principe du mur capteur:Le rayonnement
solaire est valoris par effet de serre, en disposant un vitrage
devant un mur en bton.L'nergie solaire est transmise par conduction
travers le mur puis par rayonnement l'air de la pice. Cette
transmission se fait avec un dphasage pouvant atteindre 11 heures
si l'paisseur de bton est de 40cm. Ce dphasage permet de chauffer
la pice au moment o il n'y a plus de soleil.
En raison des pertes, le mur capteur ne restitue pas la nuit
toute l'nergie reue durant la journe. Afin de limiter ces pertes,
il faut prvoir une isolation nocturne ou mettre en uvre un double
vitrage. Pour favoriser l'absorption de la chaleur, on applique une
peinture sombre sur la surface extrieure du mur, marron par
exemple.2.Principe du mur Trombe: Il s'agit d'un vitrage suivi
d'une lame d'air et d'un mur en bton.Des ouvertures hautes et
basses sont ralises dans le mur afin de crer une circulation d'air
par thermosiphon entre la lame d'air et l'air du local chauffer.
L'air chauff dans la lame d'air pntre par les ouvertures suprieures
dans la pice. Il se refroidit au contact de l'air du local et, une
fois rafrachi, revient par les ouvertures infrieures dans la lame
d'air.En l'absence de rayonnement solaire, le flux convectif
s'inverse pouvant provoquer un refroidissement acclr de la pice.
Pour viter cela, il est alors ncessaire de disposer des clapets
fermeture manuelle ou automatique. Cest une technologie passive
quon peut la rendre active par lajout de ventilation motoris sur
les clapets de circulation dair.Le solaire thermique Dans un
logement collectif lutilisation du solaire thermique trouve toute
sans utilit pour produire de leau chaude sanitaire.Le solaire
thermiqueest la transformation du rayonnement solaire en nergie
thermique dans une habitation individuelle ou collective.Principe
de fonctionnement dun panneau solaire:Il sagit des capteurs vitrs
installs le plus souvent sur la toiture dans les quelles circule un
liquide rchauff par rayonnement solaire .Lorsque le capteur plac
sur le panneau dtecte que la temprature du panneau est suprieur
celle du rservoir ,le systme de rgulation met en marche la pompe et
la chaleur de panneau est transfre vers le systme de stockage, mais
lorsque la temprature dans le rservoir atteint la mme temprature
dans le panneau .La pompe est arrte et on vite les pertes de
chaleur. Cest la transformation de lnergie solaire en lectricit
pour faire fonctionner les mnagers et lclairage.
Energie photovoltaquePrincipe de fonctionnement dun
panneauphotovoltaque:Le panneau photovoltaque produit du courant
continu qui va tre transform en courant alternatif par londuleur
.llectricit produite peut tre utilise de deux faon: soit dans la
consommation de lhabitation ou bien vendue lEDF.EDF: le premier
producteur et fournisseur dlectricit en France et dans le mondeLe
chauffage par le solIl existe deux types de chauffage par le sol:
chauffage lectrique et le chauffage par eau chaude.le chauffage par
eau chaude: cest un chauffage par rayonnement qui stend sur une
grande surface.On peut utiliser galement des panneaux solaires pour
le chauffage par circulation deau chaude.Le chauffage lectrique: il
doit tre install avant la pose du revtement et il convient mieux
aux maisons en construction .Ce type de chauffage ne ncessite pas
dunit de distribution, ni de chaudire, il suffit dinstaller les
fils de chauffage dans le sol.Le chauffage muralIl part de mme
principe que le chauffage par le sol .Tout systme de chauffage est
le mme que pour le sol sauf quil est plac dans les murs
.Linstallation est difficile parce que les tuyaux sont placs
verticalement, mais les fabricants des briques ont trouv la
solution au problme de pose du chauffage mural. Il existe
maintenant des briques avec des creux lintrieur pour pouvoir faire
passer les conduits en plastique du chauffage mural.Au contraire du
systme de classique de chauffage qui transfre la chaleur vers
lintrieur de btiment travers les murs, le chauffage mural permet
dmettre la chaleur vers lintrieur laide des murs externes.Il doit
tre install sur les murs intrieurs du logement afin de limiter les
dperditions au maximum.
Climatisation
Les climatiseurs sont-ils efficaces?Lefficacit dun climatiseur
est indique par le taux de rendement nergtique (EER, Energy
Efficiency Ratio).On a EER=chaleur absorb /nergie requise.Plus EER
est grande, plus le climatiseur est plus efficace.Astuces pour
lutilisation du climatiseur Rduire le nombre de sources de chaleur
inutiles. Une bonne isolation est importante pour viter les pertes
de chaleur. Faire attention la classe nergtique de ton nouveau
climatiseur. un ventilateur produira la mme sensation de confort
quun climatiseur et consomme moins dlectricit.
La toiture vgtaliseCest recouvrir un toit plat ou faible
pentedun substrat plant de vgtaux.Ce concept est souvent utilis
pour la construction des btiments durables.Composition de La
toiture vgtalise: Les plantes. Un substrat de croissance fabriqu.
Un tissu filtrant pour contenir les racines et le substrat tout en
laissant pntrer l'eau. Une couche de drainage spcialis, qui
comprend parfois des rservoirs d'eau intgrs. Une membrane
impermable de couverture comportant un agent anti-racines. La
structure du toit et un matriau isolant au-dessus ou au-dessous de
celle-ci.
Ces toitures vgtaliss offrent: Une protection contre les chocs
thermiques et elles permettent une rduction de la temprature jusqu'
40%. Une inertie thermique permet de raliser dimportantes conomies
dnergie.La temprature de la toiture influence la temprature
intrieure de logement et donc les besoins de climatisation et rduit
les pertes de chaleur en hiver.Elles permettent aussi de rduire les
missions de CO2et favorise la production de loxygne.
Isolation
1-Isolation des murs:Les pertes dnergie dun btiment sont en
majorit dues une enveloppe inadapte. Lenveloppe comprend les murs,
les sols, le toit, les portes et les fentres.Do provient
limportance de lisolation il y en a deux types:Lisolation par
lintrieur et lisolation par lextrieur. Lisolation par lextrieur a
lavantage sur lisolation par lintrieur en ce qui concerne labsence
de pont thermique mais peu de professionnels la pratiquent.Un pont
thermique: est une zone ponctuelle ou linaire qui, dans l'enveloppe
d'un btiment, prsente un dfaut ou une diminution de rsistance
thermique ( la jonction de deux parois en gnral).Les jonctions
entre deux matriaux de rsistance thermique ou de conductivit
thermiquediffrentes crent un pont thermique. Les ponts thermiques
constituent des zones de fortes dperditionsthermiques, l'humidit
peut s'y condenser.Pour traiter ces ponts thermiques on utilise les
rupteurs de ponts thermiques.Un rupteur de pont thermique: est
constitu dun corps isolant et des armatures qui reprennent les
sollicitations.Lisolation thermique est assure par lisolant du
rupteur et la stabilit de louvrage par les barres daciers qui
relient la dalle de plancher au mur.Les matriaux utiliss communment
dans lisolation des maisons peuvent tre classs selon leur nature :
Vgtale : lige, fibre de bois, lin, paille, etc. Minrale : fibre de
verre, laine minrale, argile expanse, carbure mtallique, verre
expans, etc. Synthtique : polystyrne expans, mousse de polyurthane
ou mousse phnolique, PVC, etc.
Une bonne isolation peut rduire les transferts de chaleur par
les murs, les toits, les fentres, etc.et ainsi permettre de :
rduire le risque de condensation qui peut endommager les matriaux
disolation et de construction du btiment et entraner une
dcoloration et des conditions de vie malsaines. Le risque de
condensation est plus lev lorsque la temprature extrieure est basse
et que la quantit de vapeur deau prsente dans le logement est
importante. dviter de brusques changements de tempratures,
protgeant ainsi le btiment de lapparition de fissures et de
dilatations thermiques.
2-isolation des fentres:En matire disolation thermique, les
fentres demeurent le principal point faible des habitations. Leur
rle consiste dabord et avant tout laisser entrer la lumire du jour
et nous ne pourrions pas nous en passer. Le dfi est encore et
toujours de concilier lisolation thermique et la
transparence.Lintrt du double vitrage est de permettre une
meilleure isolation thermique et phonique, la lame dair constituant
un bon isolant, bien meilleur que le verre lui-mme.Afin damliorer
lisolation, la lame de gaz est parfois constitue de gaz inertes
(argon, krypton), gaz moins conducteurs de la chaleur que l'air ;
ils limitent les pertes dues la conduction ou la convection .Pour
augmenter encore les performances thermiques, il est possible de
multiplier les lames de gaz, en insrant, soit un troisime verre,
soit un ou plusieurs films polyester (double vitrage film
suspendu). Le film polyester tendu paralllement entre les deux
vitrages cre une double chambre thermique. Cela permet d'atteindre
quasiment les performances thermiques du triple vitrage, mais avec
les caractristiques de poids d'un double vitrage.
Les appareils electriques et electroniquesDans nos maisons nous
sommes entours de toutes sortes de matriels lectriques et
lectroniques que nous utilisons rgulirement pour satisfaire nos
besoins, nous considrons leur utilisation si essentielle que nous
oublions parfois leur cout nergtique.Par exemple les rfrigrateurs
se sont de gros consommateurs dnergie en raison de leur nombre lev
dheures de fonctionnement, malgr leur puissance assez faible. Pour
le lave-linge, Ce qui consomme le plus dnergie nest pas la mise en
mouvement de la charge mais le chauffage de leau qui se fait grce
une rsistance lectrique qui demande prs de 85%de lnergie totale.Un
autre facteur important de consommation est la quantit deau utilise
qui peut atteindre 30 50 litres par lavage.Ltiquette nergie:
Ltiquette nergie est un autocollant qui fournit des informations
facilementidentifiables sur la consommation dnergie et la
performance des produits.Elle doit tre pose de manire visible sur
les nouveaux appareils en exposition.Lun des lments importants de
ltiquette nergie est lchelle des classes defficacit nergtique, qui
fournit un indice simple compos dun code de lettres et de couleurs
allant du vert et de la lettre A, soit la classe la plus efficace
en nergie, au rouge et la lettre G, soit la classe la moins
efficace.Pour les appareils de froid (rfrigrateurs, conglateurs,
etc.), deux rangs peuvent tre ajouts en haut de lchelle : les
classes A+ et A++, qui indiquent une consommation dlectricit
relative encore plus basse.A noter que ltiquette nergie varie en
fonction du type dquipement lectrique. Pour les appareils autres
que les rfrigrateurs/conglateurs, ltiquette nest pas exprime en
pourcentage.Comment estime-t-on la consommationlectrique dun
appareil?Puissance lectrique:La consommation lectrique dun appareil
dpend de sa puissance lectrique qui dsigne lnergie maximale
consomme par lappareil.La consommation lectrique:La consommation
=puissance *dure en (kWh).
Comment conomiser lnergie? Fais attention au moment dacheter un
appareil lectrique. Achte des produits faible consommation dnergie
(classe A, par exemple) et prends lhabitude de vrifier la puissance
lectrique (exprime en watts). Utilise ces appareils
raisonnablement
ECLAIRAGELa lumire artificielle constitue une part considrable
de toute lnergie lectrique consomme dans le monde. Dans les foyers
et bureaux, 20 50 % de lnergie totale consomme est due lclairage.
Mais surtout, pour certains btiments, plus de 90 % de lnergie
utilise pour lclairage peut reprsenter une dpense inutile lie au
sur clairage.Pour rduire cette consommation on peut installer: Un
systme de dtection de prsence/absence: la lumire sallume et steint
automatiquement en fonction du mouvement.Des cellules
photolectriques: ajustant la lumire artificielle en fonction de la
lumire naturelle.Un systme de gestion horaire: Possibilit
dextinction automatique de linstallation dclairage pendant les
heures de fermeture des locaux.On peut rduire le nombre dampoule en
utilisant un rflecteur spculaire.Le rflecteur est la partie du
luminaire dont le rle est de rflchir la lumire vers la surface de
travail. Gnralement peint en blanc, le rflecteur peut voir son
efficacit amliore en tant recouvert dune surface daluminium anodise
ou polie, prsentant un meilleur indice de rflectivit que la
peinture blanche.Le saviez-vous ? L'heure d't , mise en place en
France en 1975, vise effectuer des conomies dnergie en rduisant les
besoins dclairage dans les btiments. En 2009, le changement dheure
aurait permis dconomiser 440 GWh en clairage, soit la consommation
denviron 800 000 mnages.
