Bâtiment ENERPOSBâtiment ENERPOS - prebat.net · « ENERPOS » : 1er batiment à E>O à La Reunion EXIGENCE DU PROGRAMMEEXIGENCE DU PROGRAMME - Ventilation naturelle traversante

1Journée thématique PREBATVers des bâtiments à énergie positive31 mars 2010 Chambéry31 mars 2010, Chambéry

RETOUR D’EXPERIENCES

Bâtiment ENERPOSBâtiment ENERPOSIle de La Réunion

François GARDELaboratoire de Physique du Bâtiment et des SystèmesUniversité de La Ré[email protected] - http://lpbs.univ-reunion.fr/enerpos

Journée thématique PREBAT : Vers des bâtiments à énergie positiveRetour d’expérience : ENERPOS, Ile de La Réunion

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Le poids du bâtiment à La Réunionp

85 % de la demande en électricité85 % de la demande en électricitéUne seule énergie : l’électricitéDes consommations importantesp

- Moyenne Bâtiments tertiaires : 330 kWhep/m²SHON.an (dont 190 kWhep/m²SHON.an pour la climatisation )

- Un impact environnemental énormeUn impact environnemental énorme

Une réglementation RT2A DOMDes outils d’aide à la conception : PERENE 2009Un décalage par rapport aux lois Grenelle 2 et aux directives

européennes (EBPD : 2019, tous les bâtiments neufs à E>0)Objectif BBC : 50 kWhep/m² an (consommations RT2005)Objectif BBC : 50 kWhep/m².an (consommations RT2005)


Conversion Eprimaire/Efinale Equivalent CO2Conversion Eprimaire/Efinale. Equivalent CO2

La Reunion


Source : IEA

Unités et définitions pour les NZEB/batiments à E>0p

Surface utilisée ; SU, SDO ou SHON ?Energie finale ou énergie primaire ?

1 kWhep/m²SHON = 2,36 kWhef/m².SU

Définition à La Réunion« Un bâtiment à énergie positive est un bâtiment à très faible consommation énergétique qui compense localement et annuellementconsommation énergétique qui compense localement et annuellement sa consommation par une source d’énergie renouvelable ».

A La Réunion, Conso < 50% PERENE


Les principes de base

• Avoir des bâtiments qui consomment le moins possible tout en garantissant le confort des usagersgarantissant le confort des usagers

• Construire des bâtiments passifs et à très faible énergie– Connaître le climat et utiliser les bons outils de conceptionp– Environnement autour du bâtiment– Conception thermique de l’enveloppe– Traitement de l’air – Privilégier l’éclairage naturel, limiter l’éclairage artificielPrivilégier l éclairage naturel, limiter l éclairage artificiel – Améliorer les performances des systèmes

• Pendant l’exploitation– Suivi des énergies : suivi des factures EDF, comptages– Maintenance– Formation des usagers, présence d’un homme énergie

• Favoriser les énergies renouvelablesIdée fondamentale : utiliser des moyens passifs le plus longtemps possible. Les moyens actifs ne doivent être utilisés qu’en dernière limite


moyens actifs ne doivent être utilisés qu en dernière limite.

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Conception passive en climat tropical/chaud

• Deux grands principes passifs: g p p p– Protection solaire– Ventilation naturelle traversante

• Transposition en Francep– Lyon Renaissance– Green office


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« ENERPOS » : 1er batiment à E>O à La Reunion

EXIGENCE DU PROGRAMMEEXIGENCE DU PROGRAMME- Ventilation naturelle traversante obligatoire- Climatisation limitée à 3 mois

Eclairage artificiel < 7 W/m²- Eclairage artificiel < 7 W/m- Consommation < 80 kWh/m².an


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Le Bâtiment « ENERPOS »Le Bâtiment « ENERPOS »

‐ 1000 m² SHON (7 salles + 160 m² bureaux)2 bâ i /2 i‐ 2 bâtiments /2 niveaux

‐ Toitures PV : 49 kWc/370 m²‐ Livraison : Juillet 2008Livraison : Juillet 2008‐ Coût : 2300€ HT /m² SHON – Surcoût : 6%‐ Architecte : T Faessel‐Bohe‐ Bureau d'étude : IMAGEEN (La Reunion)‐ AMO HQE : TRIBU (Paris)


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Principes passifs de conception thermo-aéraulique

Isolation de Jalousies toiture

renforcéeextérieures

30% porosité

Protections solaires par

lames de boisBrasseurs

d’air

J l i i té i lé t d


Jalousies intérieures en complément des portes intérieures : 30% de porosité.

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Éclairage artificiel : les principesg p p

Second jour par jalousies intérieures

Éclairage 2x24 WObjectif : 250 luxjalousies intérieures

dans couloirObjectif : 250 lux

Double commande

Éclairage en applique 15 Wapplique 15 W

Pinst : 4,5 W/m² Pinst : 8 W/m²


inst 8 /

Outils de simulation et méthodologie d’ENERPOSVers un modeleur 3D permettant de faire tout type de simulation...


Sketchup pour optimiser les protections solaires

Utilisation du diagramme solairegOptimisation des protections solaires en utilisant Google SketchupSketchupValidation : Photo et modélisation de la façade Sud-Ouest en Décembre à 16h30


Décembre à 16h30.

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Évolution de la température résultante dans un bureaup

• Critère passage VN/BA : Ta > 28°C pour Va=0,5 m.s-1

• Critère passage BA/clim : Ta > 30°C pour Va=1 m.s-1

Evolution de la température résultante dans un bureau

3234 Périore de climatisation

Période brasseurs d'air

262830 Ventilation naturelle

Tres bureau (°C)

202224

161820

Jan Fév Mars Avr Mai Juin Juil Aout Sept Oct Nov Déc


Jan Fév Mars Avr Mai Juin Juil Aout Sept Oct Nov Déc

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Résultats : utilisation des zones de GivoniRésultats : utilisation des zones de Givoni

Bureau : 160 h d’inconfort Salles informatiques : 335 h d’inconfort


Résultats de simulation Éclairage naturel

DAYSIM :Fichier météo horaire (TMY)Masques proches et lointainDescription depuis SketchupPuissance de la méthode Radiance

Indicateur intéressant :Indicateur intéressant : % autonomie en éclairage naturel


Quelques images d'ENERPOS

Toiture PV intégrées370 m²/49 kWc

Facade Sud Ouest


Monitoringg

S tè é étiSystèmes énergétiques- Compteur d’énergie par type d’utilisation- Reconstitution de la courbe de charge parReconstitution de la courbe de charge par

type d’utilisation (1 min)- Production PV (1 min)

Analyse du mismatch- Analyse du mismatch

Confort- Ta et HR dans toutes les pièces- Détecteur de présence

T t f t- Totem confort

- Station météo sur site


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Et après les études ? : POE S i i é i t l êt d ti f tiPOE, Suivi expérimental, enquête de satisfaction


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Mesures : Ventilation naturelle et vitesse d’air intérieure

Moy. Vitesses d’air Ext. = 3,5 m/s


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Mesures : Éclairage naturelg


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POE : Evaluation du confort thermique

Operative temperatureEvolution du jugement thermique au cours de l'exposition

8 am ‐ 12 am, le 20 02 2009, SALLE TD 4

Nombre de personnes

18202224

Température Air Sec: 28,43°CEquivalent Température: 27,2°C

101214168

28°C 28,8°C27,2°C

28,5°C29,7°C

0,000,130,40246810

26,91°C,

27,47°C

,02

Début d'exposition: 8h Pause de 10h Fin d'exposition: 12h

V t 0 V t 1 V t 2 V t 3 V t 4 M d t


Vote 0 Vote 1 Vote 2 Vote 3 Vote 4 Moyenne des votes

POE : 1500 questionnaires/500 personnes interrogéesq p g


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Ratio énergétique pour tout type d’utilisationat o é e gét que pou tout type d ut sat o

Consommation 5050 kWh/m²SU.an(Etudes)

31 kWh/m²SU.an(après correction)( p )

ENR7878 kWh/m²SU.anSource : Photovoltaïque

Balance- 47 kWh/ ²SU


kWh/m²SU.an

Verrous rencontrés, Facteurs clés de succés,

FCSV lid l é d l i ( APD PRO- Valider toutes les étapes de la conception (programme, APD, PRO,

chantier)- Outils de conception et simulations à imposer et dans une logique de

conception passiveconception passive- Changer les objectifs (approche confort, autonomie en éclairage naturel

…)Les utilisateurs sont la clé :- Les utilisateurs sont la clé :

- POE indispensable- Information, sensibilisation et communication constantes

Le maillon faibleLe maillon faibleMonitoring et coordination des entreprises GTC/électricité/génie

climatique/PVCe qui a manqué :Ce qui a manqué :

Energie grise, douche + aménagement extérieur


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En résumé

Les bâtiments à zéro énergie sont étroits et ventilés naturellementLe facteur 4 est possible sans nouvelles technologies/matériauxRôl t l d b d’ iRôle central du brasseur d’airSolutions innovantes- Bâtiments étroits et traversantsBâtiments étroits et traversants- Protection solaires décalées de la façade- Brasseurs d'air à haute efficacité

J l i i té i t té i- Jalousies intérieures et extérieures- Système VRV pour la clim

Back to the roots ?


Le bâtiment est actuellement actif avec des utilisateurs passifs.

L’enjeu de demain est de le rendre passif avec j pdes utilisateurs actifs.


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