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FORMATION BATIMENT DURABLE :
PASSIF ET (TRES)
BASSE ENERGIE
PRINTEMPS 2015
Journée 6.1
Systèmes : processus de
conception Chauffage & ECS
Piotr Wierusz-Kowalski
[email protected] – www.mkengineering.be
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
OBJECTIF(S) DE LA PRESENTATION
● Rappel de J3 (notion théorique) : énergie primaire
● Comprendre le processus de sélection des systèmes de chauffage
et d’eau chaude sanitaire dans les projets résidentiels
● Intégrer la nécessité d’une coordination entre l’architecture et les
systèmes (chauffage et eau chaude sanitaire)
● Suivi de l’évolution des décisions sur base d’un projet BATEX
2
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
TABLE DES MATIERES
RAPPELS JOURNÉE NOTIONS THÉORIQUES
PROCESSUS DE CONCEPTION
3
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
CRITÈRES PRIMES & CERTIFICATION – PROJETS RESIDENTIELS
● Neuf Passive (à Bruxelles)
4
Source : Vademecum PMP 2014
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
CRITÈRES PRIMES & CERTIFICATION – PROJETS RESIDENTIELS
● Rénovation Très Basse Energie (à Bruxelles)
● Remarques : il existe aussi des critères pour :
N Rénovation passive = idem que construction neuve passive
N Rénovation basse énergie
N Construction mixte
N + d’autres critères pour la Wallonie et la Flandre
5
Source : Vademecum PMP 2014
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
DES BN À L’ÉNERGIE PRIMAIRE – GRANDEURS – Résidentiel
● Projets Résidentiels
6
PEB TBE PASSIF
0
20
40
60
80
100
120
140
kWh
/m².
an
Besoins énergétiques nets
Electricité auxilaires
Eau chaude sanitaire
Chauffage
PEB TBE PASSIF
0
20
40
60
80
100
120
140
kWh
p/m
².an
Energie primaire
Electricité auxilaires
Eau chaude sanitaire
Chauffage
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
DES BESOINS NETS À L’ÉNERGIE PRIMAIRE – EN HIVER 7
Source : formation PEB Wallonie
Source : Guide PEB RW 3.2
1 2
3
4 5
6
7
10
11
12
13
14
1. Déperditions par transmission
2. Déperditions par ventilation volontaire
3. Déperditions par in/exfiltration
4. Déperdition totales de l’enveloppe
5. Apports solaires
6. Apports internes
7. Besoins nets en énergie pour le chauffage
10. Solaire thermique éventuel
8. Pertes du système
12. Consommation finale pour le chauffage
13. Pertes de transformation
14. Consommation d’énergie primaire pour le chauffage
+
+ =
-
- =
-
+
=
+
=
9. Besoins bruts en énergie pour le chauffage =
11. Pertes de production +
8
9
Formation Systèmes :
Chauffage & ECS
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
DES BN À L’ÉNERGIE PRIMAIRE – CHAUFFAGE – Systèmes 8
Source : Energie +
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
DES BN À L’ÉNERGIE PRIMAIRE – Conversion en énergie primaire
● Nécessité de placer les différentes sources d'énergie sur le même
pied d'égalité
N Prise en compte de toutes les transformations nécessaires
avant livraison au consommateur final
N Valeurs identiques entre PEB et PHPP mais différente en Région
Bruxelloise et Région Wallonne
9
Vecteur énergétique (BXL) Fp gr CO2
/kWh *
€
/kWh
Carburants fossiles 1,00 217 - 306 0,06
Electricité 2,50 395 0,17
Elec. via cogen ou PV -2,50 -395 variable
Biomasse 0,32 ?? 0,05
* Source : Moniteur
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
DES BN À L’ÉNERGIE PRIMAIRE – CHAUFFAGE – Éner. primaire
● Tableau de conversion en énergie
primaire :
● Comparaison des techniques de
production :
besoins net : 15 kWh
Pertes de distribution du réseau de chauffage : 1,0 kWh
10
Système Besoins bruts
[kWh]
Energie finale
[kWh]
Coût
[€/m²]
Energie primaire
[kWhp]
Tout électrique 15+ pertes = 15,0 15/100% = 15,0 15 x 0,17 = 2,55 15 x 2,5 = 37,5
Chaudière au gaz 15+ pertes = 16,0 16/95% = 16,8 16,8 x 0,06 = 1,01 16,8 x 1 = 16,8
Pompe à Chaleur 15+ pertes = 16,0 16/2,5 = 6,4 6,4 x 0,17 = 1,09 6,4 x 2,5 = 16,0
Biomasse 15+ pertes = 16,0 16/85% = 18,8 18,8 x 0,05 = 0,94 18,8 x 0.32 = 6,2
Vecteur énergétique Fp
Carburants fossiles 1,00
Electricité 2,50
Electricité via cogen -2,50
Biomasse 0,32
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
● Instantanée
● (Semi) Accumulation
● Dépendant / indépendant du chauffage
● Notions d’énergies renouvelables
DES BN À L’ÉNERGIE PRIMAIRE – ECS – Systèmes 11
Source : Energie +
Source : Energie +
Source : Bulex
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
DES BN À L’ÉNERGIE PRIMAIRE – ECS – Exercice
● Comparaison des techniques de production :
N Appartement 80 m² 2,33 personnes
Besoins Nets = 14,9 kWh/an.m²
N Cas d’une production centralisée
Stockage + Distribution = 9,9 kWh/an.m²
12
Système Besoins bruts
[kWh]
Energie finale
[kWh]
Coût
[€/m²]
Energie primaire
[kWhp]
Tout électrique 14,9 + 9,9 = 24,8 24,8/100% = 24,8 24,8 x 0,17 = 4,22 24,8 x 2,5 = 62,0
Solaire thermique +
Electricité
(14,9 + 9,9) x
60% = 14,9 14,9/100% = 14,9 14,9 x 0,17 = 2,53 14,9 x 2,5 = 37,3
Pompe à Chaleur 14,9 + 9,9 = 24,8 24,8/2,0 = 12,4 12,4 x 0,17 = 2,11 12,4 x 2,5 = 31,0
Chaudière au gaz 14,9 + 9,9 = 24,8 24,8/85% = 29,2 29,2 x 0,06 = 1,75 29,2 x 1,0 = 29,2
Solaire thermique +
chaudière au gaz
(14,9 + 9,9) x
60% = 14,9 14,9/85% = 17,5 17,5 x 0,06 = 1,05 17,5 x 1,0 = 17,5
Biomasse 14,9 + 9,9 = 24,8 24,8/80% = 31,0 31,0 x 0,05 = 1,55 31,0 x 0.32 = 9,9
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
CHAUFFAGE ET EAU CHAUDE SANITAIRE – CONCLUSION 13
Chauffage et ECS dans le TBE et Passif, :
1. Grandes différences du point de vue :
• occurrence des besoins
• puissances relatives nécessaires
• température de fonctionnement
2. Répartition des besoins énergétiques (chauffage et ECS)
très différente des conceptions traditionnelles
Le choix d’un système de production de chaleur doit être
analysé en tenant compte de ces spécificités
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
TABLE DES MATIERES
RAPPELS JOURNÉE NOTIONS THÉORIQUES
PROCESSUS DE CONCEPTION
14
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS DE CONCEPTION
PRÉAMBULE
ESQUISSE
AVANT-PROJET
PROJET
SOUMISSION
CHANTIER
RECEPTION
EXPLOITATION
15
ESQUISSE
AVANT-
PROJET PROJET SOUMISSION CHANTIER RECEPTION EXPLOITATION
(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS - PRÉAMBULE 16
L’intégration des solutions « systèmes »
à envisager le plus en amont possible du développement de projet.
Venir « greffer » les systèmes sur un Projet non adapté résulte le plus
souvent en un échec technico-économique et de confort utilisateur.
Investir la réflexion « système » dès l’esquisse et avec grande attention à
l’avant-projet est fondamental.
● Critères de certifications d’application
N Contrôler le vade-mecum PMP (y compris au stade dépôt de permis)
N Définition de la mission & contrat
● Paramètres budgétaires disponibles
N Objectifs de rentabilité économique ?
N Possibilités de surinvestissement ?
ENE08 ENE10
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS DE CONCEPTION
PRÉAMBULE
ESQUISSE
Contexte et contraintes
Centralisation vs Individuel
Fil rouge
AVANT-PROJET
PROJET
SOUMISSION
CHANTIER
RECEPTION
EXPLOITATION
17
ESQUISSE
AVANT-
PROJET PROJET SOUMISSION CHANTIER RECEPTION EXPLOITATION
(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – ESQUISSE – Contexte et contraintes 18
E AP P S CH R EX
Centralisation
ou
Individuel ?
Production
combinée pour
chauffage et eau
chaude sanitaire ?
Vecteur énergétique ?
(gaz, électricité,
biomasse… )
Type de système ?
(chaudière, PAC,
effet Joule…) Energie
renouvelable ?
Type
d’émetteur de
chaleur ?
Energie
primaire
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – ESQUISSE – Centralisation vs Individuel 19
E AP P S CH R EX
● Demande spécifique du client :
N Individualisation des factures et de la maintenance
N >< Nécessité de centraliser la maintenance ?
● Usage et valorisation d’équipements spécifiques ?
N Solaire thermique,
N Cogénération, …
● Notion d’encombrement :
N Dans les espaces collectifs ?
N >< ou privatifs … ?
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – ESQUISSE – Centralisation vs Individuel 20
E AP P S CH R EX
● Avantage de la centralisation
N Gain de place dans les zones
privatives (appartements).
N Pas de distribution gaz sur site
d’où simplification des
réglementations incendies.
N Centralisation des zones
d’intervention pour les équipes
de maintenance.
N Diminution de la puissance
totale installée par facteur de
simultanéité
N Potentiel d’utilisation de
techniques avancées.
● Inconvénient de la centralisation
N Perte de place pour les zones
collectives
N Plus de gaz pour les cuisinières.
N Complexification des
installations techniques
N Coordination plus complexe du
cheminement et de la distribution
des techniques.
N Problématique de répartition de
la facturation énergétique.
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
● Paramètres énergétiques : exemple sur 31 unités de logement – ECS
● Conclusion :
N pertes +/- équivalentes …
N Attention à l’impact PEB très défavorable
PROCESSUS – ESQUISSE – Centralisation vs Individuel 21
E AP P S CH R EX
Source : MATRICIEL
Système centralisé
Déperdition en chaufferie
+ distribution
= 11.400 kWh/an
Dont :
3.600 kWh revalorisé
D’où :
7.800 kWh de pertes
réelles
Système individuel
Déperdition en chaufferie
+ distribution
= 15.500 kWh/an
Dont :
7.750 kWh revalorisé
D’où :
7.750 kWh de pertes
réelles
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – ESQUISSE – Fil rouge 22
E AP P S CH R EX
● BATEX 100 : CPAS BRUYN OUEST
N Construction de 79 logements et d’un local commun à très haute
performance énergétique et environnementale.
N 5 immeubles avec applications des critères de conception
passive.
N Gestion durable des eaux de pluie.
N Aménagement des abords.
Source Pierre Blondel Architectes
100
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS DE CONCEPTION
PRÉAMBULE
ESQUISSE
AVANT-PROJET
Physique du bâtiment
Concept
Energies renouvelables
Equipements
Dimensionnement
Implantation
Validation
PROJET
SOUMISSION
CHANTIER
RECEPTION
EXPLOITATION
23
ESQUISSE
AVANT-
PROJET PROJET SOUMISSION CHANTIER RECEPTION EXPLOITATION
(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – AVANT-PROJET – Physique du bâtiment 24
E AP P S CH R EX
● Optimisation enveloppe
● Ventilation et étanchéité
● ECS : nombre d’équivalent habitants
Niveau de
performance
Isolation &
Compacité
Orientation
& ApportsVentilation Etanchéité Concept
Energies
renouvelablesChauffage
Eau chaude
sanitaire
Très basse
énergieK20…K30 + Système D h50 < 1,5 ? + ? ?
Passif K10…K20 ++ Système D HR h50 < 0,6 ? ++ ! EP ! EP
SystèmesPhysique du bâtiment
Systèmes
Chauffage ECS
Bes. nets V V
Bes. bruts - -
Energ. finale - -
Energ. primaire - -
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – AVANT-PROJET – Physique du bâtiment : fil rouge 25
E AP P S CH R EX
N Optimisation enveloppe : K15
N Ventilation et étanchéité : système D (90%)+ h50 < 0,6h-1
N ECS : nombre d’équivalent habitants : NL 15 & PHPP = 40 habitants 100
Niveau de
performance
Isolation &
Compacité
Orientation
& ApportsVentilation Etanchéité Concept
Energies
renouvelablesChauffage
Eau chaude
sanitaire
Très basse
énergieK20…K30 + Système D h50 < 1,5 ? + ? ?
Passif K10…K20 ++ Système D HR h50 < 0,6 ? ++ ! EP ! EP
SystèmesPhysique du bâtiment
Systèmes [kWh/an.m²]
Chauffage ECS
Bes. nets 12,6 14,9
Bes. bruts - -
Energ. finale - -
Energ. primaire - -
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – AVANT-PROJET – Concept 26
E AP P S CH R EX
● Centralisation / individualisation
● Stockage …
Niveau de
performance
Isolation &
Compacité
Orientation
& ApportsVentilation Etanchéité Concept
Energies
renouvelablesChauffage
Eau chaude
sanitaire
Très basse
énergieK20…K30 + Système D h50 < 1,5 ? + ? ?
Passif K10…K20 ++ Système D HR h50 < 0,6 ? ++ ! EP ! EP
SystèmesPhysique du bâtiment
Systèmes
Chauffage ECS
Bes. nets V V
Bes. bruts V V
Energ. finale - -
Energ. primaire - -
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – AVANT-PROJET – Concept : fil rouge 27
E AP P S CH R EX
● Concept :
N Centralisation production de chaleur
avec ECS combinée
N Bouclage ECS
avec stockage
N Chauffage par air centralisé
+ post-chauffe individualisé
100
Niveau de
performance
Isolation &
Compacité
Orientation
& ApportsVentilation Etanchéité Concept
Energies
renouvelablesChauffage
Eau chaude
sanitaire
Très basse
énergieK20…K30 + Système D h50 < 1,5 ? + ? ?
Passif K10…K20 ++ Système D HR h50 < 0,6 ? ++ ! EP ! EP
SystèmesPhysique du bâtiment
Systèmes [kWh/an.m²]
Chauffage ECS
Bes. nets 12,6 14,9
Bes. bruts 14,6 25,8
Energ. finale - -
Energ. primaire - -
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – AVANT-PROJET – Energies renouvelables 28
E AP P S CH R EX
Niveau de
performance
Isolation &
Compacité
Orientation
& ApportsVentilation Etanchéité Concept
Energies
renouvelablesChauffage
Eau chaude
sanitaire
Très basse
énergieK20…K30 + Système D h50 < 1,5 ? + ? ?
Passif K10…K20 ++ Système D HR h50 < 0,6 ? ++ ! EP ! EP
SystèmesPhysique du bâtiment
● Etudes de faisabilité des techniques
N Type PEB
N Solaire, cogénération ou biomasse ?
• Si grand système,
∙ centralisation préférentielle
• Solaire :
∙ Permet une mise à l’arrêt précoce de la chaudière
∙ Usage d’énergie « gratuite »
• Cogénération :
∙ OK si très grand système
∙ OK si besoins de base constant
• Quicscan (énergie solaire)
• Cogencalc (cogénération)
• Biomasse (en préparation)
Systèmes
Chauffage ECS
Bes. nets V V
Bes. bruts V V
Energ. finale (1/2) (1/2)
Energ. primaire - -
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – AVANT-PROJET – Energies renouvelables : fil rouge 29
E AP P S CH R EX
● Solaire thermique (40% de couverture) :
N 25 m² de panneaux solaires thermiques
N 2 ballons de 750 litres
N Appoint de chaleur depuis chaudière gaz
● Potentiel en photovoltaïque …
100
Niveau de
performance
Isolation &
Compacité
Orientation
& ApportsVentilation Etanchéité Concept
Energies
renouvelablesChauffage
Eau chaude
sanitaire
Très basse
énergieK20…K30 + Système D h50 < 1,5 ? + ? ?
Passif K10…K20 ++ Système D HR h50 < 0,6 ? ++ ! EP ! EP
SystèmesPhysique du bâtiment
Systèmes [kWh/an.m²]
Chauffage ECS
Bes. nets 12,6 14,9
Bes. bruts 14,6 25,8
Energ. finale (14,6) (15,48)
Energ. primaire - -
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – AVANT-PROJET – Equipements 30
E AP P S CH R EX
● Choix des systèmes
N Impact rendement énergie finale
N Impact facteur de conversion énergie primaire
N + auxiliaires
● Pré-dimensionnement
(puissance – encombrement …)
Niveau de
performance
Isolation &
Compacité
Orientation
& ApportsVentilation Etanchéité Concept
Energies
renouvelablesChauffage
Eau chaude
sanitaire
Très basse
énergieK20…K30 + Système D h50 < 1,5 ? + ? ?
Passif K10…K20 ++ Système D HR h50 < 0,6 ? ++ ! EP ! EP
SystèmesPhysique du bâtiment
Niveau de
performance
Isolation &
Compacité
Orientation
& ApportsVentilation Etanchéité Concept
Energies
renouvelablesChauffage
Eau chaude
sanitaire
Très basse
énergieK20…K30 + Système D h50 < 1,5 ? + ? ?
Passif K10…K20 ++ Système D HR h50 < 0,6 ? ++ ! EP ! EP
SystèmesPhysique du bâtiment
Systèmes
Chauffage ECS
Bes. nets V V
Bes. bruts V V
Energ. finale V V
Energ. primaire V V
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – AVANT-PROJET – Equipements : fil rouge 31
E AP P S CH R EX
● Choix des systèmes :
N Chaudière à condensation
N Gaz naturel
N + auxiliaires
● Appoints de zone :
N Boiler électrique 15 litre
pour ECS cuisine
N Chauffage d’appoint
électrique (2 types)
100
Niveau de
performance
Isolation &
Compacité
Orientation
& ApportsVentilation Etanchéité Concept
Energies
renouvelablesChauffage
Eau chaude
sanitaire
Très basse
énergieK20…K30 + Système D h50 < 1,5 ? + ? ?
Passif K10…K20 ++ Système D HR h50 < 0,6 ? ++ ! EP ! EP
SystèmesPhysique du bâtiment
Systèmes [kWh/an.m²]
Chauffage ECS
Bes. nets 12,6 14,9
Bes. bruts 14,6 25,8
Energ. finale 15,0 17,2
Energ. primaire 22,2 17,2
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – AVANT-PROJET – Dimensionnement 32
● Production
N Puissance – volumes etc.
N Locaux techniques …
● Distribution
N Critères acoustiques
N Calorifuge
● Emission
N Corps de chauffe
N Autres systèmes …
E AP P S CH R EX
Niveau de
performance
Isolation &
Compacité
Orientation
& ApportsVentilation Etanchéité Concept
Energies
renouvelablesChauffage
Eau chaude
sanitaire
Très basse
énergieK20…K30 + Système D h50 < 1,5 ? + ? ?
Passif K10…K20 ++ Système D HR h50 < 0,6 ? ++ ! EP ! EP
SystèmesPhysique du bâtiment
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – AVANT-PROJET – Dimensionnement : fil rouge 33
E AP P S CH R EX
● Production
N Puissance – volumes etc.:
• Chaudière 65 kW ( ! norme pour locaux techniques)
• 750 litres d’ECS en semi-accumulation
N Locaux techniques : implantation en sous-sol
● Distribution : pré-dimensionnement
de l’encombrement
● Emission :
N système tout air
N appoints électriques
100
Niveau de
performance
Isolation &
Compacité
Orientation
& ApportsVentilation Etanchéité Concept
Energies
renouvelablesChauffage
Eau chaude
sanitaire
Très basse
énergieK20…K30 + Système D h50 < 1,5 ? + ? ?
Passif K10…K20 ++ Système D HR h50 < 0,6 ? ++ ! EP ! EP
SystèmesPhysique du bâtiment
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – AVANT-PROJET – Implantation 34
● Minimiser les pertes de distribution
N Thermiques et consommations des auxiliaires
favoriser une production au plus près des points de puisage de
l’énergie
● Accessibilité et maintenance
penser à l’utilisateur final !
E AP P S CH R EX
Niveau de
performance
Isolation &
Compacité
Orientation
& ApportsVentilation Etanchéité Concept
Energies
renouvelablesChauffage
Eau chaude
sanitaire
Très basse
énergieK20…K30 + Système D h50 < 1,5 ? + ? ?
Passif K10…K20 ++ Système D HR h50 < 0,6 ? ++ ! EP ! EP
SystèmesPhysique du bâtiment
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – AVANT-PROJET – Implantation : fil rouge 35
E AP P S CH R EX
Niveau de
performance
Isolation &
Compacité
Orientation
& ApportsVentilation Etanchéité Concept
Energies
renouvelablesChauffage
Eau chaude
sanitaire
Très basse
énergieK20…K30 + Système D h50 < 1,5 ? + ? ?
Passif K10…K20 ++ Système D HR h50 < 0,6 ? ++ ! EP ! EP
SystèmesPhysique du bâtiment
Source : Photographie MK Engineering
062
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – AVANT-PROJET – Validation 36
E AP P S CH R EX
● Boucle et valide en coordination avec MO/AR …
● Dépôt de Permis
N Pré-dimensionnement
N Implantation et encombrement
N Etudes de faisabilités (énergie renouvelable)
● +2 mois après la réception du permis dépôt de la demande de
promesse de prime optionnelle (PMP)
• Encodage complet PHPP, y compris systèmes (EP)
Niveau de
performance
Isolation &
Compacité
Orientation
& ApportsVentilation Etanchéité Concept
Energies
renouvelablesChauffage
Eau chaude
sanitaire
Très basse
énergieK20…K30 + Système D h50 < 1,5 ? + ? ?
Passif K10…K20 ++ Système D HR h50 < 0,6 ? ++ ! EP ! EP
SystèmesPhysique du bâtiment
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – AVANT-PROJET – Validation : fil rouge 37
E AP P S CH R EX
100
Source : MK Engineering
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
ESQUISSE & AVANT PROJET – QUESTIONS/RÉPONSES/DÉBATS 38
?
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS DE CONCEPTION
PRÉAMBULE
ESQUISSE
AVANT-PROJET
PROJET
Dimensionnement
Définition du matériel
Implantation détaillée
Régulation
SOUMISSION
CHANTIER
RECEPTION
EXPLOITATION
39
ESQUISSE
AVANT-
PROJET PROJET SOUMISSION CHANTIER RECEPTION EXPLOITATION
(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)
FORMATION « bâtiment durable : PASSIF ET (TRES) BASSE ENERGIE » - IBGE –printemps 2015
PROCESSUS – PROJET – Dimensionnement détaillé 40
● Calcul des déperditions suivant NBN EN 12831
● Dimensionnement détaillé des consommations en ECS
E AP P S CH R EX
100
Source : MK Engineering
LOCAL PAROIS LONG LARG S NETTE U DT° Q t (W)
Chambre 21. Parois translucides (fenêtres, coupoles …) 0 0 3,1 0,90 28 78
2. Murs extérieurs de façades avant et latérales 0 0 4,4 0,15 28 19
4. Murs extérieurs c/ local hors gel 0 0 1,5 0,50 10 8
10. Plafond sous local chauffé 0 0 8,8 1,00 2 18
13. Plafond sous toiture 0 0 3,2 0,08 28 7
14. Murs et cloisons intérieurs entre entité 0 0 14,1 1,00 2 28
total Qt T°int 20 T°ext -8 157
Extraction air vicié Q Extr T°int T° rep Qv (W)
0,00 0 20 20 0
Pulsion air hygiénique Q Puls T°int T° pul Qv (W)
1,00 36 20 16 52
Infiltration non contrôlée Surface local = 12 m²
0,36 x V x (Oi - Oeb) Hauteur nette local = 3 m Volume T°int T° ext Qv (W)
0,06 36 20 -8 22
majoration orientation Mo= 0,000
majoration paroi froide Mpf = 0,00185 x pf x kpf = 0,006 W/m²
DEPERDITIONS TOTALES = (Qt + Qv) x (1 + Mo + Mpf) x 1.07 ( mise en régime ) 20,7 248
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PROCESSUS – PROJET – Implantation détaillée 41
● Implantation générale sur plan et coordination
N Aéraulique
N Chauffage
N ECS
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100
Source : MK Engineering
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PROCESSUS – PROJET – Implantation détaillée 42
● Implantation détail trémie aéraulique et chauffage
● Impact du calorifuge sur la place en trémie
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Source : MK Engineering
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PROCESSUS – PROJET – Implantation détaillée 43
● Implantation détail trémie eau chaude sanitaire
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Source : MK Engineering
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PROCESSUS – PROJET – Implantation détaillée 44
● Schéma hydraulique
N Chauffage
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Source : MK Engineering
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PROCESSUS – PROJET – Implantation détaillée 45
● Schéma hydraulique
N ECS
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Source : MK Engineering
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PROCESSUS – PROJET – Régulation 46
● 2 niveaux de régulation :
N Les systèmes : gestion des équipements
• Optimisation de la performance énergétique
• Couvrir les différents cas de figure
• Éviter les usines à gaz !
N L’utilisateur : gestion du confort
• Optimisation du confort
• Donner un accès au contrôle des équipements privatifs
• Commandes à rendre intuitives
● Notion de comptabilité, monitoring et divers prescriptions PEB
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PROCESSUS DE CONCEPTION
PRÉAMBULE
ESQUISSE
AVANT-PROJET
PROJET
SOUMISSION
Objectifs
Documents
CHANTIER
RECEPTION
EXPLOITATION
47
ESQUISSE
AVANT-
PROJET PROJET SOUMISSION CHANTIER RECEPTION EXPLOITATION
(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)
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PROCESSUS – SOUMISSION – Objectifs 48
● Objectifs :
N Informer l’entreprise des enjeux énergétiques et des conséquences
pour remise de prix « adéquate »
N Responsabiliser l’entreprise de ses obligations de résultats
N Se prévenir des malfaçons et des surprises de chantier
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PROCESSUS – SOUMISSION – Documents 49
● Rédaction des documents de soumission
N Cahier des charges
• Voir CSC modèle et recommandations sur Energie + et IBGE
• Prévoir un CSC spécifique performance énergétique ?
∙ Préciser les bases de calcul
∙ Petit système: demander à disposer d’une note de calcul de l’installateur
• Détailler la structure (production – distribution – émission – régulation)
• Faire référence aux normes d’application
• Inclure des prestations de monitoring pour l’entrepreneur
N Métrés détaillés
Avec performantiel (si pas de CSC)
N Plans et schémas
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PROCESSUS DE CONCEPTION
PRÉAMBULE
ESQUISSE
AVANT-PROJET
PROJET
SOUMISSION
CHANTIER
RECEPTION
EXPLOITATION
50
ESQUISSE
AVANT-
PROJET PROJET SOUMISSION CHANTIER RECEPTION EXPLOITATION
(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)
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PROCESSUS – CHANTIER 51
● Analyse des fiches techniques
N Contrôle du matériel à fournir
● Analyse des plans d’exécution
● Suivi d’exécution
N Mise en œuvre (calorifuge, section des réseaux, adéquation du
matériel fournis, etc.)
N Coordination
• Entre lots techniques
• Avec lot architecture
N Etanchéité à l’air
● PHPP : mise à jour et actualisation
● Démarrer la constitution du dossier de certification
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PROCESSUS DE CONCEPTION
PRÉAMBULE
ESQUISSE
AVANT-PROJET
PROJET
SOUMISSION
CHANTIER
RECEPTION
EXPLOITATION
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ESQUISSE
AVANT-
PROJET PROJET SOUMISSION CHANTIER RECEPTION EXPLOITATION
(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)
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PROCESSUS – RÉCEPTION 53
● Mise en service et contrôle :
N Du bon fonctionnement
N Efficacité réelle des équipements
● Constitution du dossier as-built
N Ensemble des fiches techniques
N Plans As-built
N Ecolage, modes d’emploi, programme de maintenance
… nécessaires à l’utilisateur
● Contrôle des paramètres de régulation
N 1ère cause de disfonctionnement et source d’optimisation
● Suivi des réparations et levées des remarques
N Pendant l’entièreté de la période de garantie
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PROCESSUS – RÉCEPTION 54
● Finalisation du dossier de certification
N Encodage des derniers éléments modifiés dans le PHPP
N Plans HVAC
N Fiches techniques etc.
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PROCESSUS DE CONCEPTION
PRÉAMBULE
ESQUISSE
AVANT-PROJET
PROJET
SOUMISSION
CHANTIER
RECEPTION
EXPLOITATION
Ecolage et formation utilisateurs
Monitoring d’exploitation
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ESQUISSE
AVANT-
PROJET PROJET SOUMISSION CHANTIER RECEPTION EXPLOITATION
(E) (AP) (P) (S) (CH) (R) (EX)
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PROCESSUS – EXPLOITATION – Ecolage et formation 56
● Formation utilisateur (≠ écolage technique ):
destiné à l’utilisateur (≠ de l’exploitant)
N Explication du concept du bâtiment
N Explication des commandes et appareils sur place
N Guide de l’utilisateur
N Beaucoup d’enjeux à la
première prise de contact !
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Source : Cäat & MDW Architecture
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PROCESSUS – EXPLOITATION – Monitoring d’exploitation 57
● Monitoring d’exploitation
N Ressenti des occupants
N Relevé des consommations pour contrôle
● Objectifs : Détermination des mesures correctives
N Sur le comportement de l’utilisateur ?
N Sur le paramétrage des systèmes :
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CE QU’IL FAUT RETENIR DE L’EXPOSE
● Importance de l’intégration des systèmes dès l’avant-projet
● Centralisation et individualisation : 1 débat ouvert à réexaminer
pour chaque projet
● Une coordination accrue entre l’Architecture et les systèmes
améliore également les performances énergétiques
● Importance de la bonne compréhension par l’utilisateur final du
fonctionnement des systèmes et des « accès » possibles
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OUTILS ET REFERENCES
● Outils, sites internet, etc… intéressants :
N Vademecum PMP
N http://www.energieplus-lesite.be/
N Divers Normes dont NBN B62-003 & NBN EN 12831
● Références Guide Pratique pour la construction durable et autres
sources :
N Guide pratique pour la construction et la rénovation durables de
petits bâtiments :
• http://guidebatimentdurable.bruxellesenvironnement.be
• Fiche : ENE08 – ENE10
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CONTACT 60
Piotr Wierusz-Kowalski
Ingénieur Gestionnaire de Projets
Coordonnées :
: 02/340.65.00
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61
?
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62
MERCI POUR VOTRE ATTENTION