View
214
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
LYON LYON –– 10 Décembre 200910 Décembre 2009
Bâtiments à basse consommationBâtiments à basse consommationRetours d’expérienceRetours d’expérience
Le bâtiment de bureaux de Le bâtiment de bureaux de l’INEED l’INEED à à Alixan Alixan (Drôme)(Drôme)
Olivier SIDLER Olivier SIDLER –– Sté ENERTECHSté ENERTECH
L’INEED à Alixan (Gare Valence TGV)
Une approche la plus HQE possible pour un bâtiment de bureaux à très faible consommation d’énergie (cible énergie : « très performante »)
Commanditaire : Chambre de Commerce et de l’Industrie de la DrômeArchitecte : D.DESSUS – Bet Fluides : Cabinet SIDLER
Date de livraison : 01/07/2006
Sutile bureaux : 2618 m²Hauteur : 15m
Sutile atelier :280 m²
Salle d’exposition survitrée (Sv/Shab = 49%)
L’INEED à Alixan Une architecture tournée vers les basses
consommations et le confort
• Un bâtiment compact orienté Nord-Sud
• Des ouvertures limitées à 15% de la surface habitable.• Menuiseries bois avec double vitrage peu émissif à lame d’argon
L’INEED à Alixan Une enveloppe à très haute résistance thermique
• La première construction en France avec de la brique
Monomur Bellenberg de 50 cm enduite en terre crue et paille
• de très fortes épaisseurs d’isolant en toiture
U=0,14W/m²°C
Ubat = 0,45 W/m²°C
L’INEED à AlixanLes matériaux
• Une utilisation massive de bois sous forme de poutres collaborantes
bois/béton constituant un stockage important de carbone (550 t de CO2)
… et créant une ambiance de qualité exceptionnelle.
L’INEED à Alixan Protection solaire végétale(à venir !)
• Treille en façade Sud et toiture végétalisée
• Protection complémentaire par casquettes de photopiles (2 kWc)
PRESENTATION Schéma général ventilation et chauffage
Labos
VMC simple flux indépendante
Radiateurs
Zone Bureaux:
Double Flux avec récupérateur et puits canadien
Radiateurs
Régulation par façade
Salles de conférences
Double Flux
Climatisation et Chauffage Air
Salle d’expo
Double Flux
Chaudière Gaz Condensation
brûleur modulant
RdC
R+1
R+2
Circuit radiateurs Circuit radiateurs Batterie Salle de Salle Nord Sud préchauffage conférence d’exposition
CTA bureaux
souf
flage
PRESENTATION Synoptique du système de production de chaleur
ENERTECH
L’INEED à Alixan Mise en œuvre du puits canadien
L’INEED à Alixan Une ventilation mécanique très performante
• Un puits canadien de 480 m en deux nappes de 40 m de
longueur à 2,5 m et 1,5 m de profondeur parcouru par
4000 m3/h d’air
L’INEED à Alixan Centrale de traitement d’air des bureaux
L’INEED à Alixan Une ventilation mécanique très performante
• une centrale double flux en aval du puits canadien,
munie d’un échangeur rotatif d’efficacité
(mesurée) supérieure à 80%…
… avec sélection de l’entrée d’air neuf soit par le puits canadien, soit directement depuis l’extérieur.
L’INEED à Alixan Ventilation des locaux
L’INEED à Alixan Une ventilation mécanique très performante
M
M
Capteur pression
Variateur de vitesse
Caisson double flux
• Fonctionnement de la ventilation à débit variable grâce à une détection de présence dans les salles de réunion et les salles de cours. Action sur des
vannes motorisées en entrée et sortie d’air de chaque local concerné
L’INEED à Alixan Un impératif pour se passer de climatisation : réduire les consommations des usages
électriques Un éclairage très performant (6 W/m²)
basé sur :• Une différenciation entre zone de bureau et tâche de travail (200/400lux)• Des tubes T5 + ballasts électroniques• Une lampe de travail avec LBC.
• Commande de l’éclairage des parties communes et des sanitaires par détecteurs de présence.
L’INEED à Alixan Un impératif pour se passer de climatisation : réduire les consommations des usages
électriques
Réduire la consommation de la bureautique d’un facteur au moins 10 grâce à :
• L’usage généralisé des ordinateurs portables qui permet de passer de 400 kWh/an à 40
kWh/an par machine maximum.
• La suppression des réseaux ondulés centralisés remplacés (qui fonctionnent en permanence en sous charge et à mauvais
rendement) par des onduleurs dans chaque bureau.
L’INEED à Alixan Un impératif pour se passer de climatisation : réduire les consommations des usages
électriques Une très faible consommation des
auxiliaires grâce à :
• des pompes et ventilateurs à vitesse variable
• de très faibles besoins induisant de très faibles débits,• des réseaux à très faibles pertes de charge.
L’INEED à Alixan Combien ça coûte?
Le coût du bâtiment s’est élevé à :
1.103 Euros HT/m² shon
soit un surcoût non visible par rapport à un bâtiment traditionnel, tout en offrant une qualité de matériaux et de confort sans comparaison, ainsi que
des niveaux de consommation divisés par un facteur 7,
et sans besoin de climatisation.
LES RESULTATS DE L’EVALUATION
1 – Le test à la porte soufflante
LE TEST A LA PORTE SOUFFLANTE Les taux d’infiltration
Un test qui fait apparaître :
1 – une bonne étanchéité ouvrant/maçonnerie
2 – le rôle catastrophique des joints de dilatation :
LE TEST A LA PORTE SOUFFLANTE Les taux d’infiltration
Un test qui fait apparaître :
1 – une bonne étanchéité ouvrant/maçonnerie
2 – le rôle catastrophique des joints de dilatation :
4 – Les taux d’infiltration mesurés sont de :N50 = 1,8 vol/h
Q4 = 1,3 m3/h/m²
la surconsommation de chauffage par comparaison avec une infiltration de 0,6 vol/h (Passivhaus) est de 5 kWh/m²/an.
3 – La faillite totale de la jonction toiture/mur, et même de certaines toitures : les 2/3 des infiltrationsse font par là. Défaut de conception architecturale.
LES RESULTATS DE L’EVALUATION
1 – Le test à la porte soufflante
2 – La campagne de mesures
Les mesureurs La campagne de mesure :Au total 721 mesureurs posés
Lecteur optique Système multivoies Wattmètre série
Lampmètre Thermomètre Thermo-hygromètre Débitmètre
Les mesureurs La campagne de mesure :Au total 721 mesureurs posés
Détecteur de présence
Multimètre Caméra thermique Mesureur COV / CO2
Comptage d’impulsions
CONSOMMATION GENERALE Quelques résultats après1 an de mesure
Consommation de gaz = - 92,1 MWh/an (hors atelier) soit 35,2 kWh/an/m²utile
Mesure des compteurs de chaleur en aval de la chaudière :- 83,9 MWh/an (hors atelier) soit 32,1 kWh/an/m²utile
CHAUFFAGE :
On en déduit le rendement annuel de la chaudière et de la distribution primaire :
R = 91,2 %
Comparaison entre simulation dynamique et
mesures
CONSOMMATION DE CHAUFFAGE
ENERTECH
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Con
som
mat
ion
de c
hauf
fage
(kW
h/m
²/an)
Mesures Simulation SimulationMesures corrigées à 19°C
35,2 kWh/m²/an
29 kWh/m²/an 28,7 kWh/m²/an 29 kWh/m²/an
20,9°C 19°C 19°C19°C
Hypothèses de simulation : n50=2,0vol/h (1,8 dans la réalité)météo conventionnelle
Bien conduite, la simulation est un remarquable outil d’aide à la conception
CONSOMMATION GENERALE Quelques résultats après1 an de mesure
Consommation d’électricité = 68 250 kWh/an soit 26,1 kWh/an/m²utile
pour l’ensemble des usages (hors atelier), dont 3,4 % est produit par les photopiles (soit 0,9 kWh/an/m²utile).
Consommation tous usages, en énergie primaire (sans déduction de la production PV) :
102,5 kWhep/an/m²utile (avec équivalence à 2,58)
ou 118,7 kWhep/an/m²utile (avec équivalence à 3,2)
soit moins que le label Passivhaus (120 kWhep/an/m²utile)
ELECTRICITE :
CONSOMMATIONS GENERALE Les consommations aprèsla première année (2006-2007)
• Consommation de chauffage = 25,8 kWhpcs/m²habou 20,7 kWhpcs/m²shon
• Consommation d’électricité = 21,8 kWh/m²Sutileou 17,5 kWh/m²shon
Consommation tous usages, en énergie primaire :
82 kWhep/m²utile (avec équivalence à 2,58)
ou 96 kWhep/an/m²utile (avec équivalence à 3,2)
Rappel des résultats de la première année :
Par rapport à la première année, on observe une augmentation de 36,4 % des consommations de chauffage et de 19,7 % des consommations d’électricité.
CONSOMMATIONS GENERALE Comparaison des consommations de la première
et de la troisième année
Les causes de cette augmentation de 36,4 % des consommations de chauffage sont au nombre de trois :
1 – un hiver beaucoup plus rigoureux en 2008-2009 qu’en 2006-2007
2 – un dérèglement de la CTA qui a fonctionné 24h/24 durant toute l’année, à l’exception des WE!
3 – une augmentation des températures de chauffage désormais à 20,9°C en moyenne en période d’occupation.
Conclusion : la consommation de chauffage du bâtiment devrait pouvoir être ramenée facilement à 25 kWh/m²utile/an.
Analyse des températuresTempératures et conforts
TEMPERATURES
ET CONFORTS
Analyse des températures Températures des bureauxsur l’année
Données Inoccupation Occupation Température moyenne 24,2 24,6 Température minimale 19,7 19,7
Eté
Température maximale 28,2 28,3 Température moyenne 20,3 20,9 Température minimale 18,2 18,6
Hiver
Température maximale 22,8 23,3
Température été : du 09 mai au 27 octobre
Température hiver : du 27 octobre au 09 mai
Peu de différence entre occupation et inoccupation en hiver comme en été. Ceci est probablement dû à la très grade inertie du bâtiment.
Analyse des températures Températures des bureauxHiverAttention : certains occupants sont
régulièrement absents et coupent leur chauffage et leurs apports internes
ANALYSE DES TEMPERATURESCourbes de fréquences cumulées des tempérartures de l'ensemble des
bureaux entre décembre et février pendant les heures ouvrées
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%Occurence
Tem
péra
ture
(°C
)
ENERTECH ADEME
INEED
Analyse des températures Températures des bureauxHiver
Evolution de la température dans le bureau moyen
19,019,219,419,619,820,020,220,420,620,821,0
0:00
1:00
2:00
3:00
4:00
5:00
6:00
7:00
8:00
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
Tem
péra
ture
am
bian
te (°
C)
Jours ouvrés Jours non ouvrés
ENERTECH ADEME
INEED
Fin de l’occupation
Il existe bien un ralenti de nuit, mais à cause de l’inertie la température ne varie que d’un degré la nuit.
Consommation de chauffage et température
Circuits radiateurs nord et sud
CONSOMMATION THERMIQUEConsommation d'énergie thermique des réseaux radiateurs
nord et sud en fonction de la température intérieur
0
2000
4000
6000
800010000
12000
14000
16000
18000
18,2<
x<18
,418
,4<x<
18,6
18,6<
x<18
,818
,8<x<
1919
<x<1
9,219
,2<x<
19,4
19,4<
x<19
,619
,6<x<
19,8
19,8<
x<20
20<x
<20,2
20,2<
x<20
,420
,4<x<
20,6
20,6<
x<20
,820
,8<x<
2121
<x<2
1,2>2
1,2
Température
Con
som
mat
ion
(kW
h)
ENERTECH ADEME
INEED
…où l’on voit que les robinets thermostatiques ne servent à rien….
Valeur de réglage des robinets thermostatiques
Analyse des températures Températures des bureauxEté
ANALYSE DES TEMPERATURESCourbes de fréquences cumulées de la température extérieure et des températures de l'ensemble des bureaux en dehors de la saison de
chauffe pendant les heures ouvrées
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
44
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Occurence
Tem
péra
ture
(°C
)
Température ambiante Température extérieure
ENERTECH ADEME
INEED
Analyse des températures Confort d’été des bureauxJuillet et AoûtBUREAU SUD
Niveau de confort atteint - Température et hygrométrie moyennes durant les heures ouvrées entre juillet et aout
0
5
10
15
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34Température sèche intérieure (°C)
Hum
idité
abs
olue
(g/k
g)
Degré hygrométrique 100% 80% 40%60%
20%
10%
CONFORT ADMISSIBLE
GRAND CONFORT
ENERTECH ADEME
INEED
BUREAU NORDNiveau de confort atteint - Température et hygrométrie moyennes durant les heures ouvrées entre
juillet et aout
0
5
10
15
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34Température sèche intérieure (°C)
Hum
idité
abs
olue
(g/k
g)
Degré hygrométrique 100%80% 40%60%
20%
10%
CONFORT ADMISSIBLE
GRAND CONFORT
ENERTECH ADEME
INEED
BUREAU ESTNiveau de confort atteint - Température et hygrométrie moyennes durant les heures ouvrées entre
juillet et aout
0
5
10
15
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34Température sèche intérieure (°C)
Hum
idité
abs
olue
(g/k
g)
Degré hygrométrique 100% 80% 40%60%
20%
10%
CONFORT ADMISSIBLE
GRAND CONFORT
ENERTECH ADEME
INEED
Conclusion : en l’absence de climatisation, le confort d’été
est de très bonne qualité.
Analyse des températures Confort d’été des bureauxJuillet et Août
Evaluation du confort (selon diagramme de Porcher) des bâtiments, et consommations de climatisation en juillet aout
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Bureau sud Bureau nord Bureau est Avignon Marseille 1 Marseille 2 Toulon 1 Toulon 2 MouansSartoux
Bureau - Bâtiment
Pour
cent
age
du te
mps
0
5
10
15
20
25
Con
som
mat
ion
de c
limat
isat
ion
(kW
h/m
²/jou
r)
Grand confort Confort admissible Hors confort Consommation de climatisation
ADEME
INEED
INEED
ENERTECH
Comparaison du confort et des consommations de climatisation avec des bâtiments climatisés
Analyse des températures Salle d’expositionÉté
Courbes de fréquences cumulées de la température ambiante de la salle d'exposition en dehors de la période
de chauffe
68
101214161820222426283032343638
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Occurences
Tem
péra
ture
(°C
)
T° air ambiant occupation T° air ambiant inoccupation
ENERTECH ADEME
INEED
Le rapport Sv/Sutile de cette salle vaut 49%….
Consommation de chauffage Quelques résultats après1 an de mesure
CONSOMMATION DE CHAUFFAGE
Consommation de chauffage Répartition des consommationsConsommation de chaleur sortie chaudière :
83,9 MWh/an
Répartition des consommations de chaleur entre les différents locaux (hors atelier)
Circuit radiateurs Nord51%
Circuit radiateurs Sud23%
Préchauffage d'air des bureaux
2%
Salle de conférence
21%
Salle d'exposition3%
Consommation totale : 83,9 MWh/an
ENERTECH ADEME
INEED
Bureaux et salles de cours
Bureaux, salles de cours et réunions
Batterie de préchauffage 18°C
Consommation de chauffage Répartition des consommations
Consommation annuelle de chaleur (sortie chaudière) par unité de surface pour les différents circuits de chauffage
0
10
20
30
40
50
60
Salle de conférence Bureaux circuit Nord +préchauffage air
Bureaux circuit Sud +préchauffage air
Salle d'exposition
Con
som
mat
ion
annu
elle
par
uni
té d
e su
rfac
e (k
Wh/
an/m
²)ENERTECH ADEME
INEED
Trop vitrée donc très consommatrice…
Reçoit les apports solaires du Sud, donc
moins de besoins
Peu de soleil, donc plus de chargesNiveau de consommation
anormal. A analyser
ETUDES THERMIQUES Quelques résultats après1 an de mesure
ETUDES THERMIQUES
ETUDES THERMIQUES Taux de charge de la chaudière
CHAUDIERECourbe de fréquences cumulées du taux de charge (par rapport
au comptage de chaleur) de la chaudière
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%Occurence
Taux
de
char
ge d
e la
cha
udiè
re
ENERTECH ADEME
INEED
Les chaudières sont trop souvent surdimensionnées. Ici, sans surdimensionnement particulier, on ne dépasse
jamais 70% de la puissance installée.
Pendant 90 % de la saison de chauffage, le taux de charge de la chaudière est inférieur à 33%….
ETUDES THERMIQUES Rendement de génération de la chaudière et de la distribution primaire
Rendement moyen journalier en fonction de la consommation journalière de gaz
y = 0,0812Ln(x) + 0,395R2 = 0,6289
50%
55%
60%
65%
70%
75%
80%
85%
90%
95%
100%
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
Consommation journalière (kWh/jour)
Ren
dem
ent d
e gé
néra
tion
ENERTECH ADEME
INEED
ETUDES THERMIQUESÉtude du puits canadien
Hiver
PUITS CANADIENPosition du volet du puits canadien et températures
extérieure, de sortie du puits canadien et d'entrée de la CTA
0
5
10
15
20
25
30
00:00 06:00 12:00 18:00 00:00 06:00 12:00 18:00 00:00 06:00 12:00 18:00
Tem
péra
ture
(°C
)
T° air extérieure T° entrée CTA T° sortie PC Position volet PC
ENERTECH ADEME
INEED
Fonctionnement air extérieur
Dysfonctionnement du volet de sélection air extérieur/air issu du puits canadien
Le volet extérieur fuit!
En hiver, le puits canadien est fermé la journée et fonctionne la nuit!
ETUDES THERMIQUESÉtude du puits canadien
Evolution de la température moyenne journalière d'entrée et de sortie du puits canadien au cours de l'année les jours de fonctionnement de la CTA
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
11/09
/0825
/09/08
09/10
/0823
/10/08
06/11
/0820
/11/08
04/12
/0818
/12/08
01/01
/0915
/01/09
29/01
/0912
/02/09
26/02
/0912
/03/09
26/03
/0909
/04/09
23/04
/0907
/05/09
21/05
/0904
/06/09
18/06
/0902
/07/09
16/07
/0930
/07/09
13/08
/0927
/08/09
Tem
péra
ture
(°C
)
T° sortie puits canadien T° entrée puits canadien
ENERTECH ADEME
INEED
Equinoxe printemps
ETUDES THERMIQUES Étude du puits canadienHiver
PUITS CANADIENCourbes de fréquences cumulées des températures
d'entrée et de sortie du puits canadien pendant la saison de chauffe
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Tem
péra
ture
(°C
)
T entrée PC T sortie PC
ETUDES THERMIQUES Étude du puits canadienHiver
- 5 294 kWh/an (soit 2,5 kWh/m²/an) pour un fonctionnement avec de l’air provenant uniquement du puits canadien et en dehors des périodes d’occupation (cas actuel, donc en dysfonctionnement)
- 6 071 kWh/an (soit 2,88 kWh/m²/an) pour un fonctionnement de la CTA uniquement pendant les heures ouvrées avec le volet de la CTA en position permettant l’amenée d’air depuis le puits canadien (fonctionnement optimum).
La mesure des températures et hygrométries entrée/sortie (et donc la connaissance de l’enthalpie), a permis de déterminer précisément l’énergie fournie par le puits canadien :
ETUDES THERMIQUES Étude du puits canadienÉté
PUITS CANADIENPosition du volet du puits canadien et températures
extérieure, de sortie du puits canadien et d'entrée de la CTA
0
5
10
15
20
25
30
00:00
06:00
12:00
18:00
00:00
06:00
12:00
18:00
00:00
06:00
12:00
18:00
00:00
06:00
12:00
18:00
Tem
péra
ture
(°C
)
T° air extérieure T° entrée CTA T° sortie PC Position volet PC
ENERTECH ADEM
INEE
Fonctionnement air extérieur
En été, le puits est bipassé la journée! Et la nuit, il fonctionne parfois alors qu’il fait plus frais dehors…
Dysfonctionnements
ETUDES THERMIQUES Étude du puits canadienÉté
PUITS CANADIENCourbes de fréquences cumulées des températures
d'entrée et de sortie du puits canadien en dehors de la saison de chauffe
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Tem
péra
ture
(°C
)
T sortie PC T air entrée PC
ETUDES THERMIQUES Étude du puits canadienÉté
PUITS CANADIEN Courbes de fréquences cumulées de l'humidité relative d'entrée et de sortie du puits canadien en dehors de la
saison de chauffe
0102030405060708090
100
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Occurences
Hyg
rom
étrie
rela
tive
(%)
Sortie Entrée
ENERTECH ADEME
INEED
Il n’y a de la condensation que pendant 67 h/été dans le puits canadien
ETUDES THERMIQUESÉtude du puits canadien
Eté
3 816 kWh/an (soit 1,8 kWh/m²/an) de rafraîchissement pour un fonctionnement avec de l’air provenant du puits canadien selon la régulation actuelle (donc en dysfonctionnement),
La mesure des températures et hygrométrie entrée/sortie (et donc la connaissance de l’enthalpie), a permis de déterminer précisément l’énergie fournie par le puits canadien :
CONSOMMATIONS D’ELECTRICITE Quelques résultats après1 an de mesure
ELECTRICITE…
…LES DETAILS
CONSOMMATIONS D’ELECTRICITE Répartition de la consommation
Répartition des consommations d'électricité entre les différents postes
(hors atelier)
Bureautique25%
Ventilation28%Divers
9%
Eclairage24%
Usages thermiques
6%
Pompes6%
Non connu2%
Consommation totale : 68 250 kWh/an
ENERTECH ADEME
INEED
Consommation moyenne : 26,1 kWh/m²utile/an
CONSOMMATIONS D’ELECTRICITE Répartition de la consommation
Courbe de charge de la consommation électrique de l'alimentation générale du bâtiment (hors atelier) les jours
ouvrés et non ouvrés
0
2
4
6
8
10
12
14
16
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
Puis
sanc
e (k
W)
Jours ouvrés Jours non ouvrés
ENERTECH ADEME
Répartition de la consommation annuelle entre les heures d'occupation et de non occupation du bâtiment
Période de non occupation -
Vacances48%
Périodes d'occupations
52%
48 % des consommations =
INNOCCUPATION!!!
Puissance de veille comprise entre 4 et 6,5 kW
La puissance maximum atteinte par le bâtiment en une année a été de 27,4 kW soit 10,5 W/m². Un abonnement 36 kVA suffit.
ECLAIRAGE Répartition de la consommation
ECLAIRAGE - BÂTIMENT (hors atelier)Répartition de la consommation annuelle entre les locaux
Eclairage extérieur23%
Bureaux12%
Salles de conférence6%
Salles de réunion5%
Eclairage de sécurité5%
Locaux annexes1%
Halls17%
Laboratoires1%Salle d'exposition
0,5%
Sanitaires3%
Circulations27%
ENERTECH ADEME
INEED
Consommation totale : 16 310 kWh/an 6,2 kWh/m².an
Eclairage : 6,2 kWhel/m²utile/an
ECLAIRAGE Les bureaux
ECLAIRAGE - BUREAUXPuissance installée
0
4
8
12
16
20
INEED PACA 50
Puis
sanc
e su
rfac
ique
(W/m
²)
ENERTECH ADEME
INEED
4,7
ECLAIRAGE - BUREAUXConsommation
0
3
6
9
12
15
INEED PACA 50
Con
som
mat
ion
(kW
h/m
².an)
ENERTECH ADEME
INEED
7,3
ECLAIRAGE - BUREAUXDurée de fonctionnement
0
200
400
600
800
1000
1200
Porte Fenêtre
Dur
ée d
e fo
nctio
nnem
ent m
oyen
ann
uelle
(h/a
n)
ENERTECH ADEME
INEED
2,5
INEED PACA 50
ECLAIRAGE Les circulations
ECLAIRAGE - COULOIRSNombre d'heures de fonctionnement annuel
0
400
800
1200
1600
2000
2400
2800
3200
PACA 50 Sous sol R+1 ouest R+1 est RDC Ouest R+2 ouest
Dur
ée d
e fo
nctio
nnem
ent (
h/an
)
Indéterminé Eclairage naturel Borgne
ENERTECH ADEME
INEED
94 s
180 s
60 s
35 s
ECLAIRAGE La salle de conférence
ECLAIRAGE - SALLE DE CONFERENCERépartition de la consommation
Zone Scene_occupation
12%
Zone Public_occupation
8%
Gradation11%
Zone Public_non occupation
17%
Zone Scene_non occupation
30%
Projecteurs_non occupation
16%
Projecteurs_ occupation
6%
ENERTECH ADEME
INEED
Consommation totale : 776 kWh/an
ECLAIRAGE Économies réalisables
Actuelle Après économies dont veille
kWh/an 16 310 10 195 1300kWh/m².an 6,2 3,9 0,5
CONSOMMATION
Halls10%
Divers1%Expo.
0,3%Sanitaires
2%
Bureaux12%
Circulations12%
Eclairage extérieur6%
Eclairage de sécurité5%
Salles de réunion3%
Labo.1%Salles de conférence
2% Détecteurs de présence + Gradation8%
Economiesenvisageables
37%
En optimisant mieux le pilotage des systèmes d’éclairage on pourrait
réduire de 37,5 % leur consommation actuelle
BUREAUTIQUE Répartition de la consommation
BUREAUTIQUERépartition des consommations d'électricité
Salle informatique10%
Serveur internet10%
Imprimantes + fax13%
Imprimante collective7% Modem + box
2%
Equipements sur onduleur
5%
Ordinateurs portables6%
Unités centrales + écrans24%
Téléphones sans fil1%
Baie de brassage VDI16% Différents petits
périphériques (scanner, enceintes)
1%
Ordinateurs portables + écrans
5%
Consommation totale : 17 353 kWh/an
ENERTECH ADEME
INEED
Bureautique : 6,6 kWhel/m²utile/anMoyenne française sur 50 bâtiments : 40,0 kWhel/m²utile/an
BUREAUTIQUE Étude du poste
La veille : Pas qu’un seul coupable !
INFORMATIQUE Répartition de la courbe de charge de l'ensemble de
l'informatique les jours ouvrés
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
Puis
sanc
e (W
)
Portable secrétériat Baie VDI Armoire C1E Armoire C1WArmoire C2W Salle info Serveur INEED
ENERTECH ADEMEENERTECH
INEED
INFORMATIQUE Répartition de la courbe de charge de l'ensemble de
l'informatique les jours non ouvrés
0
200
400
600
800
1000
1200
140000
:0001
:0002
:0003
:0004
:0005
:0006
:0007
:0008
:0009
:0010
:0011
:0012
:0013
:0014
:0015
:0016
:0017
:0018
:0019
:0020
:0021
:0022
:0023
:00
Puis
sanc
e (W
)
Portable secrétériat Baie VDI Armoire C1E Armoire C1WArmoire C2W Salle info Serveur INEED
ENERTECH ADEMEENERTECH
INEED
Imprimante collective : 120 W de veilleBaie VDI (Téléphone) : 309 WServeur INEED : environ 200 W
Courbe de charge les jours ouvrés :
Courbe de charge les jours non ouvrés (veille) :
BUREAUTIQUE Répartition de la consommation
INFORMATIQUEConsommation unitaire moyenne de chaque type d'appareil
050
100150200250300350400450
Equipemen
ts su
r onduleu
r
Imprim
antes
+ fax
Modem +
boxOrd
inateurs
portables
Telephone s
ans f
ilENERTECH ADEME
INEED
2
20
829
8 32 6 4
UC+Ecran : 196 kWh/an
Portable+écran : 109 kWh/an Ordinateur portable :
38 kWh/an
Encore beaucoup trop d’ordinateurs tours et de grands écrans….pour faire du traitement de texte
BUREAUTIQUE Étude du poste
ORDINATEURS DES BUREAUXRépartition des durées de fonctionnement entre les
différents états
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Portable
Pour
cent
age
du te
mps
(%)
Arrêt Veille Marche
Des veilles à supprimer
BUREAUTIQUEEconomie sur la bureautique
Economies réalisables : 39 %simplement en ne faisant fonctionner les
équipements que lorsque c’est nécessaire!
BUREAUTIQUE - ECONOMIESRépartition des économies réalisables entre les différents usages
Imprimantes + fax17%
Imprimante collective12%
Modem + box4%
Equipements sur onduleur
5%Différents petits périphériques (scanne
enceintes)2%Ordinateurs portables
2%
Ordinateurs portables + écrans
1%
Unités centrales + écrans
14%
Téléphone sans fil1%
Baie de brassage VDI28%
Serveur internet0%
Salle informatique14%
Economie totale : 6 745 kWh/an (-39 %)
ENERTECH ADEME
Soit une consommation résiduelle de 4,1 kWhel/m²utile/an
VENTILATION Répartition de la consommation
VENTILATIONRépartition des consommations d'électricité
CTA bureaux et salles de réunion
85%
CTA de la salle de conférence
7%
CTA de la salle d’exposition
3%
Ventilation simple flux zone laboratoire
5% Ventilateurs de plafond
0%
Consommation totale : 18 963 kWh/an
ENERTECH ADEME
INEED
Ventilation : 7,2 kWhel/m²utile/an
VENTILATION Étude de la ventilation des bureauxVentilation bureaux : 7,7 kWhel/m²utile/an
dont 42,3 % de fonctionnement anormal !!
CTA BUREAUX ET SALLES DE REUNIONRépartition de la consommation entre les différents
régimes de fonctionnement
Normal : fonctionnement heures ouvrés
45,1%
Normal : fonctionnement surventilation
nocturne12,1%
Anormal : fonctionnement en dehors des heures
ouvrés sans surventilation
42,3%
Veille0,5%
ENERTECH ADEME
Consommation totale : 16 190 kWh/an
VENTILATION Étude de la ventilation des bureauxLa variation de débit est très efficace!
La puissance varie avec le carré du débit sur un circuit à caractéristiques variables
CTA bureauxConsommation de la CTA et présence dans les salles le
30/04/2009
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
Heure
Con
som
mat
ion
(kW
h/he
ure)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Déb
it (m
3/h)
Aldabra Johanesbourg Kyoto RioBaie d'Halong Consommation CTA Débit CTA
Présence
ENERTECH ADEME
Puissance
Débit
VENTILATION Étude des économies réalisables
Economies réalisables : 43 %simplement en ne faisant fonctionner les
équipements que lorsque c’est nécessaire!Soit une consommation
résiduelle de 4,1 kWhel/m²utile/an
VENTILATION- ECONOMIESRépartition des économies réalisables entre les différents
systèmes de ventilation
CTA bureaux et salles de réunion
84%
CTA de la salle de conférence
4%
CTA de la salle d’exposition
4%
Ventilation simple flux zone laboratoire
8%
Ventilateurs de plafond
0%
Economie totale : 8 162 kWh/an (-43 %)
ENERTECH ADEME
INEED
POMPES Répartition de la consommation
POMPESRépartition des consommations entre les différentes pompes
Pompe eau glacée climatisation salle de
conférence37%
Pompe circuit radiateurs nord
33%
Pompe circuit radiateurs sud
16%
Pompe CTA Bureaux5%
Pompe CTA conférence6%
Pompe CTA exposition3%
Consommation totale : 4 086 kWh/an
ENERTECH ADEME
INEED
Pompes : 1,6 kWhel/m²utile/anmalgré de nombreux dysfonctionnements
POMPES Étude des économies réalisablesEconomies réalisables : 49%
simplement en ne faisant fonctionner les équipements que lorsque c’est nécessaire!
POMPES - ECONOMIESRépartition des économies réalisables entre les différentes
pompes
Pompe eau glacée climatisation salle de
conférence75%
Pompe circuit radiateurs nord
7%
Pompe circuit radiateurs sud
4%
Pompe CTA Bureaux5%
Pompe CTA conférence
5%
Pompe CTA exposition
4%
Economie totale : 2 018 kWh/an (- 49 %)
ENERTECH ADEME
INEED
Soit une consommation résiduelle de 0,8 kWhel/m²utile/an
USAGES THERMIQUES Répartition de la consommationUsages thermiques : 1,4 kWhel/m²utile/an
USAGES THERMIQUESRépartition des consommations entre les différents usages
Groupe froid35%
Chauffe eau 58%
Radiateurs électriques7%
Consommation totale : 3 767 kWh/an
ENERTECH ADEME
INEED
USAGES THERMIQUES Climatisationde la salle de conférence
CLIMATISATION SALLE DE CONFERENCERépartition des consommations entre les différents
éléments
Pompe54%
Ventil GF1%
Compresseur45%
ENERTECH ADEME
INEED
Consommation électrique totale : 2 844 kWh/an
Climatisation salle conférence : 8,3 kWhel/m²utile salle conférence/an
Surface climatisée : 344 m²
USAGES THERMIQUES Climatisationde la salle de conférence
Le groupe froid
CLIMATISATION (compresseur et ventilateur)Répartition de la consommation entre les différents régimes de
fonctionnement
Fonctionnement avec présence et
CTA 19%
Fonctionnement avec CTA mais sans
présence 13%
Fonctionnement sans présence et
sans CTA34%
Fonctionnement avec présence sans
CTA20%
Veille14%
Consommation annuelle (compresseur et ventilateur) : 1 311 kWh/an
ENERTECH ADEME
INEED
Beaucoup d’incohérences dans le fonctionnement….
USAGES THERMIQUES Étude des économies réalisablesEconomies réalisables : 35%
simplement en ne faisant fonctionner les équipements que lorsque c’est nécessaire!
USAGES THERMIQUES-ECONOMIESRépartition des économies réalisables entre les différents
usages
Groupe froid80%
Chauffe eau 0%
Radiateurs électriques20%
Economie totale : 1 310 kWh/an (- 35 %)
ENERTECH ADEME
INEED
Soit une consommation résiduelle de 0,9 kWhel/m²utile/an
DIVERS Répartition de la consommation
AUTRES APPAREILSRépartition des consommations d'électricité
Arosage automatique
0%
Adoucisseur0%
Machines à café eau23%
Ascenseur8%
Appareils audiovisuel salle de conférence
15%
Armoire extérieure7%
Téléviseur plasma accueil
3%
Usages puissance constante
16%
Cafétéria + divers usages tels que
bouilloire cafetière…
23%
Vidéoprojecteurs salle de réunion
5%
Consommation totale : 6 165 kWh/an
ENERTECH ADEME
INEED
Autres appareils : 2,4 kWhel/m²utile/an
DIVERSMachines à boissons
Courbes de charge de la consommation d'électricité des distributeurs de boissons
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
Con
som
mat
ion
(Wh/
10m
in)
Distributeur eau chaude Rdc Distributeur eau chaude R+1 Distributeur eau froide
ENERTECH ADEME
Pourquoi les machines à boisson ne sont-elles pas arrêtées la nuit ?
DIVERS Répartition de la consommationEconomies réalisables : 23%
simplement en ne faisant fonctionner les équipements que lorsque c’est nécessaire! Soit une consommation résiduelle de
1,8 kWhel/m²utile/an
AUTRES APPAREILSRépartition des économies réalisables pour les autres
appareilsArosage
automatique 0%
Adoucisseur0%
Machines à café eau59%
Ascenseur0%
Cafétéria + divers usages tels que
bouilloire cafetière…0%
Appareils audiovisuel salle de
conférence30%
Vidéoprojecteurs salle de réunion
4%
Armoire extérieure0%
Téléviseur plasma accueil
7%Usages P constante
0%
Consommation totale : 1 484 kWh/an (- 24 %)
ENERTECH ADEME
INEED
Répartition de la consommation entre les différents postes (avant et après optimisation)
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
Ventilation Bureautique Eclairage Divers Usagesthermiques
Pompes Non con
Con
som
mat
ion
(kW
h/an
/m²u
tile)
Actuelle Après optimisation
/1,8 /1,6 /1,6
/1,3/1,4
/1,9
ActuelleAprès
optimisationkWh/an 68 250 42 523kWh/an/m² 26,1 16,3
Consommation
BILAN DES ECONOMIES D’ELECTRICITE
38 % d’économie ramènerait à 16,3 kWhel/m²utile/an la consommation d’électricité
Répartition de la consommation entre les différents postes pour le bâtiment de l'INEED et l'hôtel du département (67)
0
5
10
15
20
25
30
Ventilation Bureautique Eclairage Divers Usagesthermiques
Pompes Non connu
Con
som
mat
ion
moy
enne
(kW
h/an
/m²u
tile)
INEED CG67
x 1,9
x 4,3
x 3,8
x 1,2 x 3 x 3,9
COMPARAISON DE L’INEED (avant optimisation) AVEC L’HÔTEL DU DEPARTEMENT DU BAS
RHIN
CONCLUSION1 – Faire des bâtiments neufs de bureaux à moins de 100 kWhep/m²utile/an (tous usages confondus sans exception) est facile. C’est même possible sans aucun surcoût.
2 – Dans ces bâtiments, le chauffage ne représente plus que 30 % de la charge totale, tout le reste est constitué d’usages spécifiques de l’électricité.
3 – Les trois aspects délicats du contrôle des consommations de chauffage sont :
- la qualité de l’étanchéité à l’air de l’enveloppe,
- le contrôle des niveaux de température interne (la loi c’est 19°C MAXI),
- la qualité de la programmation des périodes de chauffage et de ventilation.
4 – Il faut mettre en place des usages électriques TRES performants, et ensuite il faut trouver les moyens au cours de l’année de bon achèvement, de contrôler tous les asservissements et de former les usagers à la sobriété (arrêt des machines non utilisées).
5 – Il faut réfléchir au moyen de pérenniser le bon fonctionnement des équipements. C’est le point le plus faible des installations.
CONCLUSION
En réalisant toutes les propositions d’optimisation qui précèdent, le bâtiment de l’INEED pourrait ne consommer
(tous usages confondus sans exception) que :
- 67 kWhep/m²utile/an, ou 60 kWh/m²Shon/an avec une conversion à 2,58 de l’électricité,
- 83 kWh/m²utile/an et 74 kWh/m²Shon/an avec un coefficient de 3,20
Le rapport final de cette campagne de mesure sera téléchargeable gratuitement sur :
www.enertech.fr
…et avec 565 m² de photopiles, le bâtiment serait à énergie positive…
Recommended