L'Instrumentation des Bâtiments_LQE

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Centre d'Études techniques de l'Équipement de l'Est

Ministère de l'Écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement

Bâtiments Basse Consommation

L'instrumentation des bâtiments

Journée LQE

Lundi 27 septembre 2013

Christophe SCHMAUCHCETE de l'Est

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Déroulement● Pourquoi instrumenter ?● La méthode d'instrumentation

– Les besoins en instrumentation● Gestionnaire● Analyse

– Les postes à instrumenter● Le matériel d'instrumentation

– Compteurs– Acquisition

● Projet d'instrumentation● Exemples

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Pourquoi instrumenter ?● Bâtiments performants

– Bonne conception– Mise en œuvre soignée

➔ Faibles consommations d'énergie

● Pas toujours suffisant– Chaque défaut de fonctionnement a un impact

important sur les consommations et/ou le confort des occupants

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Pourquoi instrumenter ?● Respecter la RT 2012● Contrôle des consommations● Assurer un suivi du bâtiment● Maîtrise du fonctionnement des bâtiments

performants– Utiliser correctement le bâtiment et ses

installations nécessite réglage et entretien.– L'instrumentation permet de relever les

problèmes de fonctionnement (optimiser)● Amélioration du confort des occupants● Outil de communication

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La méthode d'instrumentationIdentifier ses besoins

Suivi « gestionnaire » simple● Objectifs :

– Maîtriser ses consommations– Assurer un confort suffisant

● Méthode : – Relevés des consommations réguliers– Relevés ponctuels de températures

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La méthode d'instrumentationIdentifier ses besoins

Suivi « gestionnaire » simple● Moyens :

– Relevés des consommations par lecture sur des compteurs réguliers (hebdomadaire, mensuel)

– Ou Relevés des consommations à partir de factures

– Lecture de température des locaux

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La méthode d'instrumentationIdentifier ses besoins

Suivi « gestionnaire » simple● Avantages :

– Faible coût d'instrumentation– Suffisant pour observer l'évolution des

consommations ● Inconvénients :

– On ne voit pas ce qui se passe pour des périodes inférieures à une semaine

– Les problèmes sont difficiles à cerner rapidement

– Ne permet pas de déterminer la cause du problème

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La méthode d'instrumentationIdentifier ses besoins

Suivi « poussé »● Objectifs :

– Maîtriser ses consommations– Analyser la performance du bâtiment et

comprendre son fonctionnement.– Optimiser, adapter...– Analyser les performances des systèmes

techniques et repérer leur dysfonctionnements– Assurer un confort suffisant

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La méthode d'instrumentationIdentifier ses besoins

Suivi « poussé »● Méthode :

– Relevés horaires des consommations.– Relevés horaires des flux énergétiques.– Relevés horaires températures et humidités de

l'air intérieur.● Les relevés horaires impliquent la mise en place

d'un système d'acquisition– Système d'enregistrement:

autonome ou centralisé

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La méthode d'instrumentationIdentifier ses besoins

Suivi « poussé »● Moyens :

– Consommations : ● compteurs de gaz ou électrique ou relevés des

consommations de bois● Compteur électrique distinct pour chaque système

(éclairage, ventilation, auxiliaires)

– Flux énergétiques :● compteurs de calories en sortie du générateurs et sur

les réseaux de distributions des différentes zones.● Mesure de température dans la ventilation en cas de

double flux● Mesure de débit de ventilation (ponctuel ou horaire)

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La méthode d'instrumentationIdentifier ses besoins

Suivi « poussé »● Moyens :

– Ambiance intérieure : ● Relevés horaires des températures et de

l'humidité relative dans plusieurs pièces représentatives du bâtiment (ou toutes)

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La méthode d'instrumentationIdentifier ses besoins

Suivi « poussé »● Avantages :

– Permet de cibler les problèmes de fonctionnement des systèmes.

– Données détaillées, meilleure réactivité● Inconvénients :

– Prix de l'instrumentation pouvant être élevé selon la complexité des systèmes techniques.

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La méthode d'instrumentationIdentifier ses besoins

Exemple● Exemple simple : Bureaux de 300m²

Description des systèmes● Chaudière gaz● Distribution : réseau bouclé● Pas de stockage● Émission : Radiateurs moyenne température● Ventilation : VMC double flux avec échangeur

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La méthode d'instrumentationIdentifier ses besoins

Suivi « gestionnaire » simple● Exemple simple : Bureaux de 300m²

Solution d'instrumentation● Compteur de gaz avec affichage ou factures.● Compteur électrique (à affichage) ou facture.● Prises de température ponctuelle, avis utilisateurs.

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La méthode d'instrumentationIdentifier ses besoins

Suivi « gestionnaire » simple● Exemple simple : Bureaux de 300m² Srt

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La méthode d'instrumentationIdentifier ses besoins

Suivi « poussé »● Exemple simple : Bureaux de 300m²

Solution d'instrumentation● Compteur de gaz● Compteur de calories sur le départ de la chaudière● Compteurs électriques distincts pour la ventilation et l'éclairage et

auxiliaires.● Sonde de température en VMC● Sondes de température et humidité dans plusieurs pièces● Conditions météo● Système d'acquisition

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La méthode d'instrumentationIdentifier ses besoins

Suivi « poussé »● Exemple simple : Bureaux de 300m²

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Le matériel d'instrumentationCompteurs de gaz

● Débitmètre de gaz généralement déjà installé par le distributeur de gaz.

● Attention : S'assurer de pouvoir enregistrer ou lire les données relevées par le compteur (sortie pulse, m-bus...)

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Le matériel d'instrumentationCompteurs de calories

● Composé d'un débitmètre posé sur le réseau de distribution et de deux sondes de température.

● Différentes technologies : mécaniques, ultrasons...● Affichage direct, sortie pulse, m-bus

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Le matériel d'instrumentationCompteurs électriques

● Localisés sur le tableau électrique● Attention à différencier les compteurs

des différents postes de consommation au maximum.

● Attention : S'assurer de pouvoir enregistrer les données relevées par le compteur en cas de suivi « poussé » (sortie pulse ou m-bus)

● Les compteurs doivent être identifiés

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Le matériel d'instrumentationSondes de température et d'humidité intérieure

● Disposés dans les pièces principales● Boîtiers autonomes ou sondes reliés à une GTC

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Le matériel d'instrumentationStation météo

● Station généralement autonome● A installer à un endroit approprié

(toiture dégagée, hors de portée)

● Données importantes : Température extérieure, humidité extérieure, ensoleillement, vitesse de vent

● GTC équipée de capteurs de température extérieure

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Le matériel d'instrumentationSystèmes d'enregistrementEnregistreurs autonomes

● Fonctionnent sur pile● Récupère l'information des compteurs via une entrée pulse● Relevés manuels au moyen d'un PC

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Le matériel d'instrumentationSystèmes d'enregistrementGestion Technique du bâtiment(GTB)

● Automate interrogeant les compteurs● Les compteurs communiquent par protocole M-bus ou mod-bus...● Relevés manuels sur le PC de la GTB ou base de données

consultable à distance.

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Projet d'instrumentationPhase programmation

● Définir les besoins en instrumentation– Niveau de l'instrumentation : Factures et lecture des

compteurs, Instrumentation autonome, GTB– Identifier qui sera en charge du suivi

Phase Conception● Définir un lot instrumentation dans le DCE

– Définir le plan d'instrumentation (points à instrumenter) et faisabilité technique

– Définir le protocole de collecte de données dans le DCE● Prévoir la mission du suivi pendant l'exploitation du bâtiment

– Interne ou externe

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Projet d'instrumentationPhase Chantier

● Faire valider le plan d'instrumentation auprès des entreprises● Coordination des différents corps de métier concernés par

l'instrumentation● Vérifier la mise en place de l'instrumentation selon le plan

d'instrumentation● S'assurer du bon fonctionnement à réception de l'instrumentation● Mise en place d'une formation au suivi et information auprès des

utilisateurs

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Projet d'instrumentationSuivi du bâtiment

● Maitre d'ouvrage doit être sensibilisé aux outils de suivi● Suivi par le personnel interne

– S'assurer de la bonne formation du personnel pour l'exploitation des données

● Suivi par un exploitant– Suivi rarement global : ciblé sur chauffage et ECS

● Suivi par un BET ou un intégrateur : – Très bonne continuité du projet et connaissance du

matériel installé mais peu disponible + cout

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Documentation sur le sujet● Vers un bâtiment durable : les équipements et

solutions d'efficacité énergétique(FIEEC Sept 2011)

● ADEME :● Suivi à distance de la production énergétique des

installations Biomasse-Energie (avril 2009)● Les bâtiments à basse énergie Guide technique

Retour d'expérience en Rhône-Alpes (2011)

● Guide suivi et instrumentation des bâtiments performants (envirobat méditerranée janv.2013)

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Exemples PREBAT LorraineBâtiment R+2, 4 logements, un commerce, 2 locaux de santé.

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Exemples PREBAT LorraineBâtiment R+2, 4 logements, un commerce, 2 locaux de santé.

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Exemples PREBAT LorraineBâtiment tertiaire BET de 300m²

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Exemples PREBAT LorraineBâtiment tertiaire BET de 300m²

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Exemples PREBAT LorraineBâtiment tertiaire BET de 333m²

CETE de l'Est / LR StrasbourgRéunion ADEME CEP - 03 juin 2013 Nancy 34

Exemples PREBAT LorraineBâtiment tertiaire BET de 300m²

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Exemples PREBAT LorraineBâtiment tertiaire BET de 300m²

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