Département des constructions et de l'aménagement

Département des constructions et de l'aménagement Service de l'urbanisme Ville de Genève

PLQ Eidguenots

Etude du concept énergétique de quartier dans le cadre de l'établissement du PLQ

Etude préliminaire

Version - a b

Document SF7204.01 PLQ Eidguenots SF7204.01 PLQ Eidguenots

Date 10 février 2010 5 mai 2010

Elaboration

Pascal Piguet Pascal Piguet

Visa

Olivier Ouzilou Olivier Ouzilou

Collaboration Alexis Mayer Alexis Mayer

Distribution Vincent Kempf Roman Nägeli Valerie Cerda

Vincent Kempf Roman Nägeli Valerie Cerda

© BG

BG Ingénieurs Conseils SA - Avenue de Châtelaine 81 bis - CH-1219 Châtelaine-Genève

T +41 22 979 23 10 F +41 22 796 20 37 E [email protected] W www.bg-21.com TVA 630 716

Concept énergétique préliminaire - PLQ Eidguenots

SF7204.01 PLQ Eidguenots 5 mai 2010

Table des matières Page

1. Contexte énergétique du projet 1 1.1 Energie – enjeu essentiel de la Ville de Genève 2 1.2 Eléments essentiels de l'image directrice pour la planification énergétique 2

2. Description énergétique du projet 3 2.1 Description du projet 3 2.2 Données et valeurs pour l'évaluation des besoins énergétiques 3 2.2.1 Affectation et surface correspondantes 3 2.2.2 Evaluation des besoins énergétiques futurs 4

3. Description énergétique du site et du périmètre élargi 4 3.1 Description du site 4 3.2 Qualité de l’air locale 5 3.3 Bruit 5 3.4 Rayonnement solaire et production d'énergie 5 3.5 Géothermie 5 3.6 Electricité certifiée renouvelable 6 3.7 Autres ressources 7 3.8 Réseaux existants localement et projets 7 3.9 Potentiel renouvelable local 8

4. Exigences légales 9 4.1 Besoins énergétiques actuels 10 4.2 Évolution 11 4.2.1 Évolution des besoins in situ et à proximité (dont projets Ville de Genève) 11 4.2.2 Évolution des ressources énergétiques locales renouvelables 14

5. Concepts et recommandations: 14 5.1 Cas n°1 : Solaire thermique par bâtiment + champs de sondes & pompes à chaleur sol-

eau (avec électricité certifiée renouvelable) 14 5.2 Cas n°2 : Champs de sondes & pompes à chaleur avec installation PV pour alimenter les

pompes à chaleur (et complément de la demande électrique avec électricité certifiée renouvelable) 15

5.3 Cas n°3: Solaire thermique et solaire PV couplé avec sondes & pompes à chaleur (complément de la demande électrique avec de l'électricité certifiée renouvelable) 17

5.4 Plan de site PS 18 5.5 Mesures, programmes et projets relatifs 19 5.5.1 à l’utilisation rationnelle de l’énergie 19 5.5.2 au développement des énergies renouvelables 19 5.5.3 à la réalisation d’équipements et d’infrastructures 19 5.6 Infrastructure et équipement à préciser lors de la planification impérative 20 5.6.1 Réseaux à préciser dans le PLQ 20 5.6.2 Réservation pour des équipements 20 5.6.3 Conditions spéciales de développement du concept énergétique 20

6. Annexes 20

Concept énergétique préliminaire - PLQ Eidguenots


Annexes

1. Plane de situation

2. Ortho photo du site

3. Plan masse

4. Hydrogéologie

5. Géothermie

6. IDC alentours

7. Immissions SPAIR

Concept énergétique préliminaire - PLQ Eidguenots 1


1. Résumé La Ville de Genève souhaite densifier le quartier sis le long de l'Avenue des Eidguenots et du Nant Cayla. La partie sud de ce périmètre n'est pas destinée à être urbanisée car elle présente un intérêt patrimonial. Dans le cadre de sa politique énergétique, la ville veut promouvoir la haute performance énergétique aussi bien pour sa propriété que pour les autres bâtiments. L'objectif de ce document est de proposer un concept énergétique destiné à accompagner le PLQ.

Les éléments essentiels pris en considération pour le concept énergétique sont : 8 bâtiments de logements dans la partie nord

300 appartements, SPB total de 32 200 m2, CUS de 1.23 Enveloppe compacte R+7 avec 8ème étage Minergie optionnel Présence ou non d'un puits central, vitrages conséquents 1 bâtiment (A) sur les parcelles appartenant à la ville (SPB 5655 m2) avec objectif Mi-

nergie au minimum Partie sud du PLQ en Plan de Site PS, rénovation possible (lourde ou légère, Minergie min) Deux phases distinctes: phase 1 avec la mutation du bâtiment A, phase 2 avec la mutation du

reste des bâtiments de la partie nord. Une rénovation du PS est possible en tout temps

Les potentiels en énergie renouvelables ont été sommairement évalués pour le solaire, la géo-thermie, l'électricité certifiée renouvelable, les eaux de surface, la biomasse, les déchets organi-ques et l'éolien. En outre, les réseaux existants ont été considérés. Il s'avère que seuls le solaire PV et thermique et la géothermie ont un intérêt, avec le réseau gaz comme secours éventuel : En ce qui concerne le solaire, seuls les toits sont mis à disposition. Il conviendra de procéder

à un arbitrage pour décider des surfaces à retenir pour le PV et/ou le thermique La géothermie est autorisée sur l'ensemble du PLQ avec un potentiel global estimé à 100

kWh/m_sonde.an, son potentiel sera plus important au sud du fait de la nappe d'accompa-gnement du Rhône; le stockage saisonnier sera compliqué par cette même présence

Les besoins actuels et futurs ont également été estimés selon les exigences légales en vigueur. Cela a été fait pour la phase 1 (bâtiment A), la phase 2 et le PS (scénario rénovation lourde et rénovation légère). En vertu des potentiels attendus en énergies renouvelables locales ou non, et de la future demande attendue, plusieurs concepts énergétiques sont proposés : 1. Solaire thermique par bâtiment + champs de sondes & pompes à chaleur sol-eau (avec élec-

tricité certifiée renouvelable) 2. Champs de sondes & pompes à chaleur avec installation PV pour alimenter les pompes à

chaleur (et complément de la demande électrique avec électricité certifiée renouvelable) 3. Solaire thermique et solaire PV couplé avec sondes & pompes à chaleur (complément de la

demande électrique avec de l'électricité certifiée renouvelable) Il ressort de ces scénarios que: La géothermie peut combler la totalité des besoins de chaleur avec la surface des construc-

tions seules Le PV peut combler 50% des besoins électriques liés au PACs Le solde des surfaces de toits disponibles pourra être utilisé pour le solaire thermique afin de

couvrir les besoins d'eau chaude sanitaire L'électricité certifiée verte peut combler les besoins en électricité renouvelable Le choix entre ces divers scénarios doit se faire en accord avec le maître d'ouvrage et en vertu d'une analyse multicritère type coûts-avantages



2. Contexte énergétique du projet

Dans un contexte de pénurie de logement, la ville de Genève souhaite densifier le quartier sis le long de l'Avenue des Eidguenots et du Nant Cayla. La partie sud de ce périmètre, dite "Villas du coin de terre", n'est pas destinée à être urbanisée car elle présente un intérêt patrimonial. En 2007, la ville de Genève a fait valoir son droit de préemption sur une parcelle, initiant le proces-sus du développement du périmètre. En 2009, un préavis favorable de la Police des construc-tions, à propos d'une image directrice soumise en 2008 par la ville de Genève, demande cepen-dant de compléter le dossier par un cahier des charges de concept énergétique pour le périmè-tre.

L'objectif de cette étude est de proposer ledit concept énergétique pour le périmètre en tenant compte des contraintes et opportunités du projet pour l'ensemble du PLQ.

2.1 Energie – enjeu essentiel de la Ville de Genève

La Ville de Genève, très active depuis de nombreuses années dans le domaine de l'énergie, a élaboré une stratégie et un plan d'actions visant à être, pour son patrimoine, 100% renouvelable à l'horizon 2050 (société 2kW sans nucléaire).

Ainsi, la ville de Genève souhaite promouvoir la haute performance énergétique au travers de sa future propriété sur le site. Elle souhaite également encourager les futures propriétaires et ac-teurs privés à la suivre dans cette démarche en déployant des actions similaires. Dans le cadre de ce projet, ces actions se situent au confluent des objectifs de la construction et de la rénova-tion avec des bâtiments à haute performance énergétique. En outre, elles concernent la promo-tion des solutions techniques alternatives et des énergies renouvelables.

Ainsi, à ce stade, il n'est pas impensable d'imaginer planifier en conservant des objectifs pour le quartier de 100% renouvelable et à énergie positive (c'est-à-dire qu'il produit plus d'énergie qu'il n’en consomme).

2.2 Eléments essentiels de l'image directrice pour la planification énergétique

L'image directrice soumise à la Police des constructions propose un projet exemplaire de bâti-ments. Ces bâtiments présentent une enveloppe compacte de 7 étages + rez-de-chaussée (R+7). Un huitième étage est réservé au supplément MINERGIE. Cette enveloppe presque cubi-que est percée ou non d'un puits central (lumière et circulation). Les abords du bâtiment sont de vastes espaces verts ou minéralisés. Les bâtiments projetés comprendront plus de 300 apparte-ments qui arboreront de confortables vitrages vers l'extérieur et vers le puits central. Des par-kings sont prévus en premier sous-sol. Enfin, des mesures architecturales sont prévues pour limi-ter les atteintes dues aux nuisances sonores.

La partie sud (Villas du coin de terre) fait partie intégrale du future PLQ et est ainsi considérée dans le concept énergétique en tant que plan de site PS.

En ce qui concerne la promotion immobilière, les maîtres d'ouvrages devraient être la Fondation de la Ville de Genève pour le logement social (logements HBM) et des partenaires privés (loge-ments PPE) pour le bâtiment A, des promoteurs privés pour les autres bâtiments.



3. Description énergétique du projet

3.1 Description du projet

Le projet de PLQ prend place dans un site enserré entre le Cycle d’orientation de Cayla et la campagne Masset. Il est proche de l’extrémité Est de l’avenue d’Aïre, cette localisation assurant une desserte optimale en transports publics et un accès rapide à tous les services (commerces, écoles, etc.).

Le périmètre est situé en zone 5 et zone de développement 3. Il y a lieu de préciser que le péri-mètre du futur PLQ englobe un plan de site (PS) comprenant l’ensemble des villas dites du Coin de terre situées avenue du Nant-Cayla. Ce sous-secteur est donc destiné à être conservé.

Le projet consiste en un usage plus rationnel du sol au travers d’une densification raisonnée (IUS : 1.23) afin de participer à l'effort de promotion du logement dans un contexte de grave pé-nurie.

La typologie du bâti retenu, le « plot », rompant avec la barre traditionnelle, privilégie de vastes espaces verts ou minéralisés pour les habitants, tout en offrant une densité rationnelle pour la zone de développement 3 grâce à l’usage de gabarits plus importants mais mesurés (R+7 pou-vant aller à R+8 pour le supplément Minergie).

Par ailleurs, le parti proposé vise à prendre en compte les lignes de force paysagères du site et notamment : les transparences visuelles à assurer vers les bords du Rhône et au-delà le massif alpin, la relation à l’avenue d’Aïre et son mail planté ou encore l’intérêt de créer un espace public structurant (appelé « esplanade plantée »).

3.2 Données et valeurs pour l'évaluation des besoins énergétiques

Directive relative au justificatif du concept énergétique – SCanE – juillet 2003 Cartes du SITG Données statistiques de consommation (IDC1 par période de construction) Norme SIA 380/1 Règlement d'utilisation de la marque de qualité MINERGIE® (version : Janvier 2010) Documents de base PLQ (version provisoire du 1.9.09) transmis par le service de l'urbanisme

de la Ville de Genève: 20090701_dossier_final_extrait_Concept_energetique Directives CdC PLQ_V_20090924 Eidguenots_CC_Concept_Energetique_Vsu

3.2.1 Affectation et surface correspondantes

Les locaux prévus: 8 bâtiments numérotés A à H (R+7 à R+8) ; SPB totale : 32'200 m2 ; IUS : 1.23 (sans le supplément éventuel Minergie®)

Les locaux comprendront : Locaux d’habitations (séjours, cuisines, chambres, salles de bains, WC) ; 1 Indice de Consommation de Chaleur (pour le chauffage et l'Eau Chaude Sanitaire)



Locaux techniques ; Buanderies ; Abris et caves. L’utilisation à but d’habitation est prévue pour l’ensemble des bâtiments. Les cours peuvent

être couvertes ou ouvertes. taux prévisionnels d’occupation : 100% besoins spécifiques des utilisateurs : les logements ont des besoins standards liés à la tem-

pérature, à l’humidité et au renouvellement d'air (température ambiante de 20°C avec une humidité non contrôlée, renouvellement d'air de confort).

exigence éventuelle de flexibilité des espaces : aucune.

Les locaux actuels se composent de: 20 bâtiments dans la zone nord (SRE : env. 4 124 m2) 10 bâtiments dans la zone sud "PS" (SRE : env. 3 604 m2)

3.2.2 Evaluation des besoins énergétiques futurs

A priori et pour répondre l'objectif 100% renouvelable de la ville de Genève, la partie du bâtiment exemplaire situé sur la parcelle 2124 (Bâtiment A) devra obtenir un label énergétique de haute performance énergétique. Une séance avec le service de l'énergie de la ville a confirmé ce point (objectif Minergie au minimum).

Dans le présent rapport, nous évaluons les besoins spécifiques futurs des 8 nouveaux bâtiments selon trois standards que sont: SIA 380/1 version 2009 Minergie® version 2009 Minergie_P® version 2009

Les calculs de variantes et notre conclusion ne sont ensuite développés que pour le standard Minergie® version 2009.

4. Description énergétique du site et du périmètre élargi

4.1 Description du site

Le site considéré possède les caractéristiques suivantes: commune : Genève Petit-Saconnex adresse : avenue des Eidguenots et chemin du Nant-Cayla situation géographique : 498'155 / 117’963 altitude : environ +419 m cadastre : parcelles incluses au PLQ (partie densifiée) :



surface totale des parcelles : partie densifiée : 28’300m2 (Plan de site : 17’300m2) climat: ref. Station météorologique de Genève-Cointrin (base pour SIA 380/1 : Payerne)

Il y a lieu de tenir compte du périmètre élargi et notamment du périmètre de La Concorde sur le-quel une étude énergétique est en cours.

4.2 Qualité de l’air locale

Immissions annuelles NO2 : valeurs selon couche SITG comprises entre 1 et 27 µg/m³, soit en-dessous du seuil de 30 µg/m³ fixée par l'OPair.

4.3 Bruit

Les bâtiments le long de l'avenue d'Aïre dépassent les valeurs d'immissions DS II selon l'OPB2.

4.4 Rayonnement solaire et production d'énergie

Le rayonnement solaire moyen dans la région genevoise est de 1 350 [kWh/m2.an] pour une sur-face orientée sud et inclinée à 30°3.

Les rendements bruts des installations solaires sont fonction de l'orientation et l'inclinaison des panneaux solaires (ex. 90% pour un panneau horizontal, 70% pour un panneau vertical, ou en-core 75% pour un panneau incliné à 30° mais orienté E ou O).

Les rendements nets annuels moyens considérés sont d'environ 450 [kWh/m2] pour le solaire thermique et de l'ordre de 140 [kWh/m2] pour le solaire PV.

4.5 Géothermie

Selon les informations à notre disposition, la géothermie est autorisée sur l'ensemble du PLQ.

2 Ordonnance sur la protection contre le bruit. 3 1 210 [kWh/m2.an] pour une surface horizontale

NO_PARCELLE 3203 2181 2375 2251 4245 3584 2779 2239 2236 2378 2237 Convention 2376 2372 3583 2190 2125 3202 2193 2373 2278 2152 2744 2124 Appartient à la ville 3204



Il est à noter que le périmètre du PLQ chevauche la frontière nord de la nappe d'accompa-gnement du Rhône, qui se situe au milieu de la zone nord destinée à être densifiée (bien que pas précisément située car seul 1 forage l'atteint dans cette région SCG 464 à l'Est). La nappe est trouvée à environ 20-25 m de profondeur. A cet endroit, la nappe devrait faire quelques mètres d'épaisseur seulement. Cela est dû à la configuration en fuseau de la nappe près de sa frontière nord. Il est donc à priori justifié de ne pas en tenir compte dans les hypo-thèses de calcul du potentiel géothermique dans cette zone nord. Les hypothèses de calcul de potentiel reposent donc sur une transmission "sèche" de la chaleur du sous-sol, soit envi-ron 100 kWh/m. Nous proposons, en outre, les hypothèses de travail suivantes: un rayon d'influence de 10m et des longueurs de sonde de 250m.

Dans la partie PS au Sud, la nappe pourrait se révéler plus épaisse car plus proche de sa source d'alimentation (Rhône). Elle pourrait donc augmenter le potentiel géothermique de cette zone. Il n'est à priori pas possible de spécifier de chiffre sans connaître l'épaisseur (aucun sondage ne touche le fond de l'aquifère). Il est donc décidé d'utiliser une hypothèse conservatrice pour le cal-cul des potentiels (même potentiel que dans la zone nord, sachant que le potentiel réel se révéle-ra supérieur).

Une réflexion à propos d'un stockage saisonnier a été menée. Notre conclusion préliminaire est que la présence de la nappe et ses battements saisonniers (aussi bien verticaux qu'horizontaux) prétérite grandement un stockage efficace. Si l'effet d'une faible lame d'eau souterraine pour fournir de la chaleur peut être négligeable car ponctuel dans le temps et l'espace, il est possible que l'effet de drainage de la chaleur sur le long terme puisse être très important. Si nécessaire ou souhaité, une étude plus poussée pourra être menée pour définir les paramètres exacts de la nappe d'accompagnement du Rhône, soit sa profondeur, son épaisseur, sa vitesse, ses spécifici-té calorifiques, etc.

4.6 Electricité certifiée renouvelable

SIG met à disposition depuis quelques années une gamme d'énergie électrique certifiée d'origine renouvelable (la gamme Vitale certifiée NatureMade). Dans cette gamme, la "Vitale Vert" pos-sède 97,5 % d'électricité hydraulique de moins de 5 ans et 2,5% d'énergie PV, éolien ou d'origine de biomasse. Cette énergie "verte", fabriquée ailleurs et importée sur le site de consommation, est considérée comme "nouveau renouvelable" par le canton et par la Ville de Genève. En effet, l'adagio supplémentaire que paye le consommateur final (5ct/kWh) est mutualisé sur l'ensemble du canton. Il permet de financer des nouvelles unités de production d'énergie renouvelable, sur le canton de Genève ou sur un autre territoire. Dans la suite de notre étude, ce type d'énergie certi-fiée sera pris en compte comme variante d'électricité renouvelable et comparable à de l'électricité renouvelable fabriquée localement (attention toutefois à sa prise en compte dans l'évaluation de la consommation d'énergie "Minergie®", cf. remarque ci-dessous).

Remarque : Prise en compte de l'électricité photovoltaïque dans le calcul de la consommation Minergie® Minergie® distingue 3 cas pour la prise en compte de l'électricité photovoltaïque consommée : > Si l'électricité photovoltaïque consommée est importée alors elle est considérée/pondérée dans le calcul de consommation Minergie® comme de l'électricité classique (i.e. pondération de 2) > Si l'électricité est produite sur place et vendue à une bourse solaire (ex. Swisssgrid rachetant à prix coutant l’électricité produite), alors elle est également considérée/pondérée comme de l'élec-tricité classique et ne peut pas être déduite.



> Si l'électricité est produite et autoconsommée sur place (sans revente), alors elle peut être dé-duite dans le calcul de la consommation Minergie® Cette prise en compte est indépendante de l'évaluation de la couverture solaire dans le sens où l'on pourra parler de couverture thermique 100% renouvelable si la partie d'électricité d'appoint nécessaire est une électricité certifiée renouvelable (bien que celle-ci soit considérée comme de l'électricité "classique" du point de vue Minergie®).

4.7 Autres ressources

Dans le cadre de cette étude, l'utilisation d'un certain nombre d'autres ressources n'a pas été considérée. Le paragraphe qui suit reprend les raisons qui ont conduit à rapidement mettre de coté ces ressources (le but étant d'identifier quelle ressource renouvelable pourrait être mise en œuvre de manière rapide et efficace d'un point de vue technico-économique et qui ne soit pas en conflit avec les autres politiques publiques (ex. qualité de l'air).

Biomasse : La ressource bois énergie (plaquette et pellets) n'est pas idéale dans le contexte urbain genevois pour une raison d'émission de NOx. Cependant, l'apparition de nouveaux fil-tres très efficaces pour retenir ces émissions permettent de ne pas exclure cette ressource renouvelable. Le concept pourrait donc être étudié plus largement tout en gardant en mé-moire que la ressource brute même, le bois, est surexploitée et peu disponible localement. En outre, une logistique spécifique devra être mise en place pour cette ressource externe au périmètre et l'écobilan de la filière, incluant son transport, devra être pris en compte.

Eaux de surfaces : pas de proximité suffisante avec un cours d'eau donc pas nécessairement d'intérêt (surtout économique car de imposerait de lourds investissements de type "réseau"). Il existe, cependant, la possibilité de valoriser indirectement les eaux souterraines via l'utilisa-tion de géothermie basse enthalpie (avec sondes géothermiques sol-eau ou pompe à chaleur eau4-eau).

Déchets organiques (méthanisables) ou autres (incinérables) : les quantités générées par la nouvelle demande5 ne sont pas suffisantes pour permettre d'envisager et justifier un système de collecte-traitement (avec une valorisation énergétique locale via, par exemple, une cen-trale de cogénération) indépendant du système "classique". La problématique est plus ou moins similaire pour envisager une valorisation des eaux usées

Eolien : Le contexte urbain (obstacles, risques d'opposition) n'est pas favorable à une valori-sation efficace de cette ressource.

Les ressources exploitables et utilisables, dont le potentiel d'utilisation a été succinctement éva-lué, sont donc le solaire thermique et photovoltaïque, ainsi que la géothermie.

4.8 Réseaux existants localement et projets

Le réseau de gaz est présent dans la zone (i.e. Av. d'Aïre, avec une antenne le long de l'Av. des Eidguenots), toutefois, la volonté étant de développer un quartier approvisionné à 100% par des énergies renouvelables, cette ressource n'est pas considérée. Un backup des installations de production thermique au gaz est toutefois tout à fait envisageable.

4 Pompe à chaleur utilisant l'eau de la nappe phréatique comme "source froide". Peut etre assimilé à du pompage d'eau de la nappe phréatique

pour assurer des besoins de chauffage (ou de froid en direct si besoin est). 5 i.e. Les 8 nouveaux bâtiments des phases 1 et 2.



Il n'existe pas de réseau local de distribution de chaleur. Il est cependant possible que le réseau CAD du Lignon soit prolongé jusqu'à Vieussieux ou les Tourelles en traversant le quartier de la Concorde au Nord du périmètre. L'étude en question, du bureau "edms", note cependant que l'exploitation de ce réseau sera difficile si elle survient sur le périmètre Concorde. En outre, la densification dans ce secteur entraînera sans doute une surexploitation du réseau qui n'est pour l'heure pas résolue au niveau de la Concorde. Il est donc difficile d'envisager une prolongation de ce réseau vers les Eidguenots ..

4.9 Potentiel renouvelable local

Compte tenu de ce qui précède, les énergies locales renouvelables exploitables et étudiées ici, sont:

le solaire : installation thermique et/ou photovoltaïque (PV) la géothermie basse enthalpie : sondes géothermiques (source froide de pompes à chaleur)

Il n'est pas pertinent, dans le cadre de cette étude, d'établir un potentiel brut total du site en ter-mes de renouvelables, mais plutôt de vérifier que les ressources présentes permettent de satis-faire la demande thermique (et si possible électrique) estimée, ou tout du moins y contribuer lar-gement. Il est toutefois d'ores et déjà possible de dresser un ensemble de recommandations liées à l'es-timation de potentiel ainsi qu'à la mise en œuvre de telles ressources :

Solaire thermique : o Surface "disponibles"6 limitées. On ne considère pour l'instant que les surfaces de toiture.

Il est nécessaire de pondérer ces surfaces par un coefficient de remplissage des surfa-ces horizontales (car les panneaux sont disposés avec un angle de 30° pour une produc-tion optimale) : coefficient de remplissage des surfaces horizontales considéré = 37%.

o Arbitrage à réaliser pour l'utilisation des surfaces disponibles entre l'application "thermi-que" et l'application "photovoltaïque".

o Etude hydraulique à réaliser afin de dimensionner convenablement les éléments du sys-tème hydraulique (conduites, pompes notamment).

o Production spécifique nette : 450 [kWh-th/m2.an] pour une couverture jusqu'à env. 50% (au-delà, cette valeur est dégressive).

Solaire PV o Surface "disponibles" limitées (effets des ombrages plus problématiques que pour le so-

laire thermique). On ne considère pour l'instant que les surfaces de toiture et on pondère ces surfaces par un coefficient de remplissage des surfaces horizontales (car les pan-neaux sont disposés avec un angle de 20° pour une production optimale) : coefficient de remplissage des surfaces horizontales considéré = 40%.

o Arbitrage à réaliser pour l'utilisation des surfaces disponibles entre l'application "thermi-que" et l'application "photovoltaïque".

o Production spécifique nette : 140 [kWh-el/m2.an]. o Possibilité éventuelle (non étudiée ici) de couvrir une partie de façades verticales.

Géothermie : o On ne considère que le potentiel lié à l'utilisation de sondes géothermiques (géothermie

basse-enthalpie). On n'évalue pas de potentiel lié à la mise en œuvre d'un projet de géo-

6 i.e. Surfaces non occupées, avec une orientation adéquate et sans ombrages.



thermie moyenne ou haute enthalpie (ex. projet similaire à celui mis en place par SIG à Thônex), ni de pompage dans la nappe d'eau souterraine.

o Limitation de la surface pouvant être utilisée (i.e. ne pas considérer les routes, zone ré-servée ou autres infrastructures), on estime à environ 50% maximum l'espace total pou-vant être qualifié de "disponible".

o Possibilité de réaliser des champs de sondes sous les bâtiments (ex. sous le parking souterrain, cf. projet de "Vésenaz Sud-Ouest"), si pas de problèmes de statiques

o Faire attention aux éventuels risques de "barrage hydraulique" de la nappe souterraine. L'implantation de champs de sondes conséquents nécessite de fait la réalisation d'une étude préliminaire poussée des caractéristiques du sous-sol ("qualité du sous-sol").

o Potentiel de chaleur soutirable considéré de l'ordre de 45 W/m_sonde et 100 kWh/m_sonde.an (potentiel de chaleur injectable, i.e. potentiel de rafraichissement, de 25 kWh/m_sonde.an).

o Rayon d'influence inter-sondes (i.e. densité des sondes) à considérer pour assurer un fonctionnement optimal et éviter des risques de gel du terrain (car l'on soutire trop de chaleur localement). On peut supposer, en première approche, un rayon de 10 m (soit 100 m2 d'influence), pour des sondes de 250 m de profondeur.

Généralement il faudra faire attention aux niveaux de températures des besoins énergétiques (i.e. à quelle température doit-être produite la chaleur ?) et des sources thermiques utilisées, mais aussi faire particulièrement bien attention à la qualité des études préliminaires (notamment pour ne pas surdimensionner et donc éviter des investissements inutiles), de la mise en œuvre et enfin du suivi de telles installations.

5. Exigences légales

Voici un inventaire des standards de performance énergétique à respecter (dont performance électrique minimale)

Les normes SIA suivantes : o SIA 180 (isolation thermique et protection contre l'humidité dans les bâtiments) o SIA 380/1 version 2009 (énergie thermique dans le bâtiment) o SIA 380/4 (énergie électrique dans le bâtiment)

Application de la loi sur l'énergie du canton de Genève (part minimum d'énergies renouvela-bles, obligation de réaliser un concept énergétique)

Loi sur l'énergie : o Part minimale d'énergies renouvelables

Application de l'article 2 du MOPEC pour les bâtiments neufs (MOPEC 2008) Art. 1.20 Part maximale d'énergies non renouvelables (L/O) 1 Les bâtiments à construire et les extensions de bâtiments existants (surélévations, annexes, etc.) doivent être construits et équipés de sorte que les énergies non renouvelables ne couvrent pas plus du 80 % des besoins de chaleur admissibles pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire.

o Obligation de présenter un concept énergétique pour les objets construits Art. 13B(10) Autorisations de construire 1 Constituent des bâtiments neufs et des rénovations d’une certaine importance, pour lesquels un concept énergétique est obligatoire en vue d’obtenir une autorisation de construire au sens de la loi sur les cons-tructions et les installations diverses, du 14 avril 1988, les constructions suivantes :



a) les constructions destinées au logement dont la surface brute de plancher chauffé est supé-rieure à 3 000 m2;

L'objectif énergétique de ce quartier, qui se voudrait exemplaire de ce point de vue, est d'aller au-delà de ces objectifs de consommation rationnelle et de part minimum d'énergie renouvelable minimum d'où la nécessité d'inciter, au minimum, à l'obtention du label Minergie®7 version 2009 (Qh ≤ 90%.Qh,li8_380/1, et consommation d'énergie finale "Minergie®" ≤ 38 kWh/m2.an) et de couvrir le maximum de consommation énergétique finale thermique au moyen d'énergie renouve-lable (valeur cible : 100%, valeur limite : 50%), afin d'atteindre les objectifs de la politique énergé-tique de la Ville de Genève en 2050 et de couvrir 100% des besoins énergétiques liés à ses bâ-timents aux moyens d'énergies renouvelables (cf. 2.1. ou http://www.ville-ge.ch/geneve/energie/).

5.1 Besoins énergétiques actuels

Les besoins énergétiques thermiques actuels sont résumés ci-dessous en quatre catégories que sont les IDC9, les IDC par habitant, la consommation finale thermique annuelle et enfin les be-soins d'énergie thermique utile, estimés en considérant une fraction utile10 pour le système de conversion. Ces données sont fournies pour les deux zones nord (à densifier) et sud (Plan de site PS) du PLQ.

On donne également une estimation11 de la consommation finale électrique type liée à ces bâti-ments (base : environ 22.5 kWh/m2.an (soit pour une SRE de 160 m2 3'600 kWh/an).

Les résultats sont mentionnés dans le tableau 1 de la page suivante.

Hypothèses principales utilisées :

Evaluation du nombre de niveaux "chauds" (sur base des vues d'oiseau du SITG et de l'étude Manzoni et Schmidig)

Surface de Plancher Brute = Surface de Référence Energétique Valeur d'IDC : basée sur valeurs statistiques, fonction de la période de construction (ou

grosse rénovation), cette valeur est pondérée à 90% pour tenir compte d'éventuels petits tra-vaux de rénovation énergétiques

On suppose une production thermique par chaudière individuelle mazout (Fraction utile an-nuelle considérée : 70%)

Valeurs de consommation électrique finale : sur base de l'expérience BG (ex. retour d'infor-mations de CECBs)

7 Voire le label Minergie_P® ou Minergie_Eco® 8 Le Qh,li désigne la valeur limite/maximale des besoins de chaleur acceptable pour le bâtiment au sens de la norme SIA 380/1. Voir également à

la suite du document (0) des précisions sur ces notions. 9 Les valeurs fournies sont issues de valeurs statistiques et non de données mesurées et calculées, car celles-ci n'existent pas (encore) pour le

périmètre concerné. 10 La fraction utile est en quelque sorte le rendement annuel global de la production de chaleur (cf. norme SIA 380/1 pour plus de précisions). 11 Issue de valeurs statistiques et/ou d'expérience.



Zone nord Plan de site PS

TOTAL Existant Source

Surface SRE [m2_SRE] 4 124 3 604 7 728 SITG et Estimation BG

IDC [kWh.m-2.an-1] 189.7 192.5 191 IDC : Statistiques IDC [kWh.m-2.an-1 par habitant] 2.7 3.9 3.2 Habitant : SITG Consommation finale thermique actuelle [MWh.an-1] 782.5 693.7 1 476.2 SRE :

Besoins thermiques actuels [GJ.an-1] 1 971.75 1 748.1 3 720.0

Consommation finale électrique actuelle [MWh.an-1] 92 790 81 080 173 870 Expérience BG

Tableau 1 : Evaluation des besoins actuels – Principaux chiffres

5.2 Évolution La temporalité envisagée pour le développement de ce quartier comporte, compte tenu des diffi-cultés dues au foncier, deux phases. Premièrement, le développement se fera sur les parcelles préemptées par la ville "DR" (Phase 1: bâtiment A). La SPB concernant cette première phase ne tient compte que des bâtiments neufs (bât. A). Il n'est en effet pas justifié de tenir compte de la SPB de des villas restantes pour le concept énergétique sachant qu'elles seront démolies à terme, en phase 2, et que leurs besoins énergétiques sont donc sans objet.

En second lieu, les autres bâtiments verront le jour (B à H, phase 2). Les SBP (hypothèse de tra-vail: SPB = SRE) sont notées ci-dessous :

SPB – variante R+7 (Partie Nord du PLQ)

[m2] Actuel Phase 1 Phase 2

Logements 4 124 5 655 (bât. A) 26 539 (bât. B-H)

Total 4 124 5 655 (bât. A) 32 194 (bât. A-H)

Tableau 2 : Evolutions des SPB de la partie Nord du PLQ Eidguenots

5.2.1 Évolution des besoins in situ et à proximité (dont projets Ville de Genève)

Afin de quantifier les futurs besoins en chaleur, la norme SIA 380/1 2009 est utilisée avec les res-trictions Minergie et Minergie_P® (soit notamment les exigences primaires respectivement à Qh < 90% Qh,li12 et Qh < 60% Qh,li). Ce sont des besoins hypothétiques et non des valeurs cibles à at-teindre.

On détermine les besoins de chaleur selon la norme 380/1, selon le label Minergie® et selon le label Minergie_P®, toutefois, seuls les besoins Minergie® sont ensuite utilisés.

12 Cf. Norme SIA 380/1 : Le Qh désigne le besoin de chaleur spécifique pour le chauffage d'un bâtiment. Ce besoin, exprimé en MJ/m2.an, est

fonction de la performance de l'enveloppe thermique (i.e. façades, toiture, sols, fenêtres notamment) du bâtiment. Le Qh représente une énergie utile (i.e. l'énergie réellement consommée est appelée énergie finale, la différence entre énergie utile et finale est essentiellement liée au rendement du système de production, distribution et émission de l'énergie).

Le Qh,li désigne la valeur limite/maximale des besoins de chaleur acceptable pour le bâtiment au sens de la norme SIA 380/1



En ce qui concerne le plan de site PS, il peut être envisagé une rénovation dont l'agencement dans le temps n'aura que très peu d'impact sur l'évolution des consommations. L'évolution des besoins et consommations énergétiques du plan de site est traité à la suite

Hypothèses principales utilisées : Surface de Plancher Brute = Surface de Référence Energétique Estimation des besoins de chaleur selon 380/1 en tenant compte du facteur de forme estimé

pour les bâtiments (2 cas, cas d'un bâtiment plein et cas d'un bâtiment avec cour intérieure), On estime les besoins de chaleur Minergie en tenant compte de l'air thermiquement actif (i.e.

détermination du Qh, eff et non du Qh13), ces besoins sont les besoins effectifs et non stan-dards, et sont de fait, plus représentatifs de la réalité. On utilise des ratios d'expérience pour estimer la pondération à apporter aux besoins Qh pour déterminer les besoins Qh, eff.

Les besoins estimés sont les suivant:

Besoins thermiques de chaleur - [MJ.m-2.an-1] Zone nord, variante R+7

R+7 Remarque

Chauffage (Qh – Qh, eff)

380/1 :

Min® :

Min-P® :

121

82

52

Valeur 380/1 : Qh

Valeurs Min® et Min_P® : Qh, eff

ECS (Qww) 380/1 :

Min® :

Min-P® :

75

75

75

Total (Qhww – Qh,eff-ww)

380/1 :

Min® :

Min-P® :

197

156

126

Tableau 3 : Estimation des besoins thermiques spécifiques des nouveaux bâtiments (zone Nord)

Les besoins de chaleur dérivés sont (Minergie®):

Besoins de chaleur – variante R+7

[MWh.an-1] Total Phase 1 (bât. A seul.) Phase 2

SRE [m2] 32 194 5 655 26 539

Chauffage 718 126 553

ECS 671 118 596

Total 1 395 246 1 149

Tableau 4 : Estimation des besoins de chaleur totaux (zone Nord) – variante Minergie® 13 Cf. Règlement d'application du label Minergie® et la norme SIA 380/1. Les besoins de chaleur chauffage standard, Qh, sont déterminés en

tenant compte d'un débit d'air thermiquement actif (i.e. à traiter thermiquement) standard fixé à 0.7m3/h.m-2; la valeur Qh,eff tient compte du débit d'air réellement actif thermiquement (i.e. tient compte du débit réel et des récupérations de chaleur).



Les puissances dérivées (hypothèse 2'200 h équivalentes pleine charge, Puissance Eté : 80% de la puissance max. = Puissance hiver) sont, pour le scénario Minergie® :

Puissances – variante R+7

[kW] Total Phase 1 Phase 2

Eté 507 89.5 418

Hiver 634 112 522

Tableau 5 : Estimation des puissances thermiques totales (zone Nord) – variante Minergie®

Le tableau de la page suivante spécifie l'évolution des besoins sur le PS. Cette évolution peut se faire de manière synchrone avec les phases 1 ou 2 sans conflit particulier: Deux scénarios de rénovations énergétiques ont été considérés : Une rénovation lourde de type "Minergie®" (i.e. de manière à atteindre le label Minergie®-

Rénovation). Pour cette rénovation, on suppose que le bâtiment subit à la fois d'importantes mesures d'amélioration de l'enveloppe (réduction des besoins Qh) et change de production pour une production plus renouvelable. Deux sous-scénarios sont possibles : o Scén.Min®_Géother : Une production des besoins au moyen de sondes géothermiques

couplée à des pompes à chaleur sol-eau + couplage solaire pour assurer l'appoint de chaleur ECS

o Scén.Min®_Mazout : Une production des besoins au moyen d'une chaudière mazout à condensation et mise en œuvre d'une installation solaire pour couvrir 50% des besoins d'ECS

Une rénovation "légère" avec réduction de 20% des besoins de chaleur (ex. changement des fenêtres ou amélioration de l'enveloppe) et changement de la production de chaleur (mise en place d'une chaudière mazout à condensation et mise en œuvre d'une installation solaire pour couvrir 30% des besoins d'ECS)

Hypothèses principales utilisées : Les surfaces (de SPB) n'évoluent pas On suppose que tous les bâtiments réalisent une rénovation énergétique (réaliste si l'on

considère une période assez longue, soit environ 15-20 ans).

Evolutions des besoins et consommations – PS

Besoins spécifiques de chaleur chauffage et ECS [kWh.m-2.an-1]

IDC spécifiques [kWh.m-2.an-1]

Consommation fi-nale thermique glo-

bale [MWh.an-1] Actuel 134.75 192.5 693.7

Scén.Min®_Géother

Scén.Min®_Mazout

Scén.RénLégère

79

54

113.2

29 (-85%)

51 (-74%)

118 (-39%)

105.6

182.7

426.5 Remarques : Scén.Min®_Géother : Consommation purement électrique (pour pompe à chaleur)

Tableau 6 : Evolutions des besoins thermiques et des consommations d'énergie finale associées (Partie Sud de la zone, correspondant au PS)



On peut noter qu'il existe un fort potentiel de mutualisation des moyens mis en œuvre dans le cas d'une évaluation "massive" (ou "collective") vers des pompes à chaleur sol-eau. En effet, il pour-rait être possible de "grouper" un certain nombre de forage et ainsi ne faire déplacer la machine (tâche assez lourde et couteuse) qu'une ou deux fois.

La place entourant les maisons individuelles du PS est théoriquement suffisante pour y implanter les sondes géothermiques nécessaires à la production de chaleur.

Bien évidemment, la mise en œuvre de tels travaux (tant d'enveloppe que de changement de production de chaleur) est soumise à une approbation du service de Protection des Monuments et Sites, dans la mesure où la zone est un plan de site. Néanmoins, la mise en œuvre du scéna-rio de rénovation "légère" parait tout à fait réaliste même dans un tel contexte.

5.2.2 Évolution des ressources énergétiques locales renouvelables

L'objectif de la Ville de Genève serait d'atteindre l'objectif "100% renouvelable" en 2050. Cela devra être possible avec les ressources locales pour le thermique, et utiliser de l'électricité certi-fiée renouvelable. Les taux de couvertures devront être calculés en fonctions des besoins et des objectifs.

6. Concepts et recommandations:

Une évaluation des consommations finales et de la "couverture renouvelable" possible (i.e. part des énergies renouvelables dans la consommation énergétique) pour la partie neuve du PLQ a été réalisée pour trois cas de production.

6.1 Cas n°1 : Solaire thermique par bâtiment + champs de sondes & pompes à cha-leur sol-eau (avec électricité certifiée renouvelable)

Hypothèses principales utilisées : Variante de bâtiment en R+7 Besoins thermiques Minergie® considérés (cf. 0.) Performances annuelles de la pompe à chaleur : COPchauffage = 3.2, COPECS=2.7 Couverture solaire des besoins ECS : 50% (Production nette panneau solaire : 450

kWh/m2.an) Coefficient de remplissage des panneaux solaires (avec angle 30°) : 37% Puissance soutirable des sondes : 45 W/m_sonde, Emprise d'une sonde (250m) : 100 m2



Voici les résultats obtenus concernant les estimations de consommations énergétiques afin d'as-surer les besoins thermiques :

Bâtiments Consommation finale "thermi-que"1 [MWh/an]

Surface de toi-ture nécessaire2 [m2] / Surface de toiture totale [m2]

Longueur de sonde néces-saire [m]

Emprise équiva-lente des sondes [m2]

Phase 1 - A 61.9 354 / 820 2 490 1 100 Phase 2 – B&C 90.9 525 / 1 087 3 690 1 650

Phase 2 – D 20.2 115.5 / 239 810 330 Phase 2 - E 54.9 318 / 650.5 2 210 990 Phase 2 - F 44.3 256.5 / 530.5 1 780 770 Phase 2 - G 57.0 330.5 / 674 2 300 1 010 Phase 2 - H 20.2 115.5 / 238.8 810 330

Phase 2 - Total 287.5 TOTAL 350

Remarques : 1Consommation finale "thermique" = Consommation électrique des pompes à Chaleur (ne tient pas compte des consommations électriques pour la ventilation) 2Surface de toiture nécessaire : Nécessaire pour la mise en place des panneaux solaires

Tableau 7 : Estimation des consommations finales thermiques (zone Nord) Cas 1 : SolaireTherm&P à Chal

A noter que les surfaces d'emprise déterminées sont en général 30 à 40% plus importantes que la surface d'emprise des bâtiments (i.e. surface de toiture), toutefois, une hypothèse un peu moins conservative de distance inter-sondes pourrait éventuellement être prise (ex. avec 8 m entre sondes, la surface d'emprise des sondes est équivalente à la surface d'emprise du bâti-ment). Ainsi, il est important de noter que l'emprise des bâtiments et des surfaces à réserver pour ceux-ci coïncident. La construction individuelle des bâtiments, sans mutualisation des équipe-ments, est donc possible.

6.2 Cas n°2 : Champs de sondes & pompes à chaleur avec installation PV pour ali-menter les pompes à chaleur (et complément de la demande électrique avec électricité certifiée renouvelable)

Hypothèses principales utilisées : Variante de bâtiment en R+7 Besoins thermiques Minergie® considérés (cf. 0.) Performances annuelles de la pompe à chaleur : COPchauffage = 3.2, COPECS=2.7 Coefficient de remplissage des panneaux solaires PV (avec angle 20°) : 40% Production nette panneau solaire PV : 140 kWh/m2.an (voir remarque plus bas) Puissance soutirable des sondes : 45 W/m:_sonde, Emprise d'une sonde (250m) : 100 m2

Les résultats sont indiqués à la page suivante.




Bâtiments Consommation finale "thermi-que" [MWh/an] 1

Surface de toi-ture nécessaire 2 [m2] / Surface de toiture totale [m2]

Production élec-trique nette PV [MWh/an]

Couverture des besoins électri-ques "pompes à

chaleur" [%] Phase 1 - A 83.8 779 / 820 43.6 52.1 %

Phase 2 – B&C 124.3 413 / 1 087 57.9 46.6 % Phase 2 – D 27.3 227 / 239 12.7 46.6 % Phase 2 - E 74.5 618 / 650.5 34.6 46.4 % Phase 2 - F 60.1 504 / 530.5 28.2 47 % Phase 2 - G 77.4 641 / 674 35.9 46.3 % Phase 2 - H 27.3 227 / 238.8 12.7 46.5 %

Phase 2 - Total 390.9 TOTAL 475 Moyenne 47.5%

Remarques : 1 Consommation finale "thermique" = Consommation électrique des pompes à Chaleur (ne tient pas compte des consommations électriques pour la ventilation), hors considération de l'électrici-té produite par les panneaux PV 2 Surface de toiture nécessaire : Nécessaire pour la mise en place des panneaux solaires PV (i.e. en fait on maximise cette surface, soit 95% de la surface de toiture). 3 Les aspects "Longueurs de sondes nécessaires et emprise équivalente des sondes est identi-que au concept 1 (i.e. dimensionnement sur base de la puissance thermique totale nécessaire)

Tableau 8 : Estimation des consommations finales thermiques (zone Nord) Cas 2 : SolairePV & PàChal

Remarque: La totalité de la production des installations PV doit être injectée sur le réseau. Ce-pendant, comme cette énergie est auto consommée, le coût épargné est équivalent au prix du kWh classique acheté sur le réseau (env 20 ct/kWh). Si cette énergie est revendue à Swissgrid ou à SIG (env.60 ct/kWh garantie sur 25ans), les recettes pourront amortir les coûts d'installa-tions sur le long terme. Dans le cadre d'un contrat Vitale Soleil, SIG se propose d'être tiers investisseur et la Ville de Ge-nève n'aurait qu'à mettre son toit à disposition; toutefois ce n'est pas ce cas qui est envisagé dans ce cas et dans le cas suivant puisqu'il est considéré que l'on auto-consomme.



6.3 Cas n°3: Solaire thermique et solaire PV couplé avec sondes & pompes à cha-leur (complément de la demande électrique avec de l'électricité certifiée renou-velable)

Hypothèses principales utilisées : Variantes bâtiments en R+4 Besoins thermiques Minergie® considérés (cf. 0.) Performances annuelles de la pompe à chaleur : COPchauffage = 3.2, COPECS=2.7 On donne la priorité aux panneaux thermiques (i.e. pour assurer la couverture que l'on s'est

fixée) Couverture solaire des besoins ECS : 70% (Production nette panneau solaire :375 kWh/m2.an) Coefficient de remplissage des panneaux solaires (avec angle 30°) : 37% Production nette panneau solaire PV : 140 kWh/m2.an Coefficient de remplissage des panneaux solaires PV (avec angle 20°) : 40% avec prise en

compte d'un facteur 0.9 sur la surface restante (surface considérée "inutilisable") Puissance soutirable des sondes : 45 W/m:_sonde, Emprise d'une sonde (250m) : 100 m2


Bâtiment Consommation finale "thermi-que"1 [MWh/an]

Surface de toiture nécessaire pour le thermique2 [m2] / Sur-face de toiture dispo-nible pour le PV [m2]

Production électrique nette PV [MWh/an]

Couverture des besoins électri-ques "pompes à

chaleur" [%]

Phase 1 - A 35.1 371 / 403.5 22.6 64.4 % Phase 2 – B&C 52.1 551 / 482.5 27 51.9 %

Phase 2 – D 11.4 121 / 106 5.9 51.9 % Phase 2 - E 31.3 334 / 285 16.0 50.9 % Phase 2 - F 25.3 269 / 235 13.2 52.1 % Phase 2 - G 32.5 347 / 295 16.5 50.7 % Phase 2 - H 11.4 121 / 106 5.9 51.8 %

Phase 2 - Total 164.1 TOTAL 199 Moyenne 53.7%

Remarque : 1 Consommation finale "thermique" = Consommation électrique des pompes à Chaleur (ne tient pas compte des consommations électriques pour la ventilation), hors considération de l'électrici-té produite par les panneaux PV 2 Surface de toiture nécessaire : Nécessaire pour la mise en place des panneaux solaires PV (i.e. en fait on maximise cette surface, soit 95% de la surface de toiture). 3 Les aspects "Longueurs de sondes nécessaires et emprise équivalente des sondes est identi-que au concept 1 (i.e. dimensionnement sur base de la puissance thermique totale nécessaire)

Tableau 9 : Estimation des consommations finales thermiques (zone Nord) Cas 3 : SolaireTherm+PV & PàChal (variante R+4)



L'évaluation et la comparaison de ces variantes permet de voir qu'il existe théoriquement suffi-samment de ressources renouvelables pouvant être réalistement mise en œuvre sur le territoire pour assurer une très large couverture renouvelable des besoins énergétiques thermiques14.

La valorisation de la ressource géothermique via des pompes à chaleur permet de couvrir la tota-lité des besoins thermiques (hors consommation électrique de la pompe à chaleur); sachant que l'espace disponible devrait être suffisant, notamment si l'on considère qu'il est possible de réaliser les champs de sondes sous les bâtiments, l'emprise globale des sondes géothermiques serait alors extrêmement faible. A noter que l'exploitation de la ressource géothermique pour la chaleur permettrait également de réaliser du rafraichissement estival en cas de besoin (ceci permet aussi de recharger thermique-ment le terrain, ce qui est très intéressant et conseillé du point de vue de la durabilité du sys-tème).

On remarque qu'il est également possible d'activer les ressources solaires via la mise en place d'installations solaires en toiture; il est alors nécessaire de choisir entre des panneaux solaires thermiques (permettant de couvrir une partie des besoins de chaleur) et des panneaux photovol-taïques (permettant de couvrir une partie des besoins électriques liés aux besoins de chaleur). Pour la variante R+7, une couverture intégrale/maximale de la toiture avec des panneaux photo-voltaïque permettrait théoriquement de couvrir un peu moins de la moitié des besoins électriques liés à la production de chaleur (via les pompes à chaleur).

On peut également considérer le cas d'une mise en œuvre de panneaux solaires uniquement thermiques afin de réaliser une partie du préchauffage de l'eau chaude sanitaire. Une couverture optimale de la production d'eau chaude sanitaire (environ 30 à 50% dans nos régions) peut être atteinte avec une installation en toiture. Le cout de mise en œuvre d'une telle solution est certai-nement moins cher qu'une solution "pompe à chaleur & solaire photovoltaïque" toutefois la cou-verture thermique renouvelable ne sera pas totale dans un tel cas.

Enfin, il est bon de rappeler qu'il est éventuellement possible d'atteindre une couverture 100% renouvelables des besoins via l'achat d'électricité certifiée "verte" pour couvrir les besoins électri-ques liées aux pompes à chaleur, par exemple, si la couverture solaire photovoltaïque est insuffi-sante. De plus, une étude rapide des conditions d'approvisionnement possible en bois-énergie permettrait de voir assez rapidement dans quelle mesure il peut être intéressant de mettre en œuvre une solution bois

Il est évident que seule une étude technico-économique plus approfondie permettra de détermi-ner la part exacte de besoins pouvant être couverte à l'aide de renouvelable mais aussi de choisir la variante/solution la plus intéressante du point de vue énergétique, économique, la plus prati-que et flexible à mettre en œuvre.

6.4 Plan de site PS

En complément aux variantes possibles sur les bâtiments à construire, un concept de rénovation peut être envisagé pour les villas existantes (cf. également 0) : Réalisation d'audits énergétiques (ex. via la réalisation d'un ou plusieurs audits "pilotes") pour

déterminer les possibilités d'amélioration énergétique de l'enveloppe et des installations tech-niques afin de planifier une rénovation efficace permettant de diminuer les besoins énergéti-

14 On ne tient pas compte ici des besoins électriques liés à l'éclairage et à l'électricité spécifique, c'est-à-dire les consommations électriques liées

aux divers appareils électroménagers et aux technologies de l'information et communication (TIC)



ques de chaleur. Ceci permet, outre le fait d'économiser de l'énergie, de pouvoir abaisser les niveaux de températures, et ainsi avoir un meilleur rendement des technologies (notamment renouvelable) mises en œuvre tout en gardant les mêmes corps de chauffe. Ces audits sont idéalement à faire au préalable du dimensionnement et des calculs économiques de choix de variantes technologiques (cf. ci-dessous).

Mise en œuvre de sondes géothermiques individuelles par villa avec mutualisation, si possi-ble, de la mise en œuvre. Les sondes pourraient être associées à une installation solaire thermique pour réaliser le préchauffage de l'eau chaude sanitaire; ceci est cependant à né-gocier avec le service de protection du patrimoine qui a conféré à la zone un statut "protégé" (cf. affectation de la zone en Plan de Site).

6.5 Mesures, programmes et projets relatifs

6.5.1 à l’utilisation rationnelle de l’énergie

Utiliser les principes de l'architecture bioclimatique o Orientation favorable et intégrée dans l'environnement (ceci est toutefois déjà défini) o Facteur de forme (rapport entre la surface de l'enveloppe thermique et la surface de sol à

chauffer) le plus petit, et donc performant, possible. o Morphologie favorisant une ventilation naturelle et la limitation des apports solaires en

période estivale (ex. brise-soleil) o Maximiser les surfaces de vitrages (non ombragés) des façades orientées au sud (y.c.

Sud-Est ou Sud-Ouest) afin d'optimiser les gains solaires passifs et la lumière naturelle. De même, minimiser les surfaces vitrées au Nord ou dans les parties plutôt ombragées

Favoriser l'utilisation de matériaux performants énergétiquement et, si possible, locaux

Mettre en œuvre des technologies de conversion d'énergies performantes o Choisir des technologies de conversion d'énergies respectueuses de l'environnement

pour assurer la base (au moins sinon la totalité) des besoins énergétiques o Identifier et mettre en œuvre les possibilités réalistes de récupération de flux énergéti-

ques o Mettre en œuvre des systèmes de régulation adéquats (énergie thermique et électrique,

parties communes et parties privées); par exemple : Éclairage des communs d'immeuble selon la RACLI L 5 05.01 de juillet 2005

Sensibiliser les (futurs) occupants à l'intérêt d'utiliser rationnellement l'énergie

6.5.2 au développement des énergies renouvelables

Il est à noter que si rien n'est fait au niveau du PS, cette partie sud du périmètre PLQ restera en grande partie dépendante des énergies fossiles. Il est donc opportun promouvoir le concept glo-bal d'amélioration de l'enveloppe, de mise en œuvre d'énergies renouvelables avec par exemple, installation solaire thermique et/ou pompe à chaleur sol-eau sur sonde géothermique.

5.5.3 à la réalisation d’équipements et d’infrastructures Pour l'éclairage public, des technologies LED sera privilégié avec un programmateur d'enclen-chement basé sur des sondes crépusculaires couplées à l'horloge SIG. Un effort particulier sera réalisé sur les contrats de quantité de lumière sur les zones sensibles (passage piétons, zone sécurisée,…)



6.6 Infrastructure et équipement à préciser lors de la planification impérative

La simulation des besoins et des ressources montre qu'il n'y a pas forcément besoin de mutuali-ser les équipements centraux. Les surfaces de champs de sondes, ainsi que les surfaces de toi-tures disponibles par bâtiment, suffisent. Les bâtiments peuvent donc être construits à leur rythme. Un réseau CAD n'est pas prévu. Son tracé n'est donc pas à préciser sur les plans du PLQ. Des réserves de surface pour les champs de sondes doivent par contre être précisées.

6.6.1 Réseaux à préciser dans le PLQ

Aucun réseau n'est à préciser.

6.6.2 Réservation pour des équipements

Les réservations nécessaires concernent les champs de sondes géothermiques.

6.6.3 Conditions spéciales de développement du concept énergétique

Les solutions énergétiques envisagées peuvent faire l'objet d'un appel d'offre auprès d'un équi-pementier (SIG, ou autres) qui serait intéressé à systématiser les technologies et leur mise en œuvre (champs de sondes, solaire th et PV, PAC) et vendre des prestations finales, se chauffer, se rafraichir, s'électrifier en ct/kWh. La Ville choisira en temps voulu quel principe de déploiement technique et économique elle choisira.

7. Annexes

Ces annexes reprennent les cartes géoréférencées générées à l'aide du programme Arcgis.

4. Plan de situation 5. Ortho photo 6. Plan masse 7. Hydrogéologie 8. Géothermie 9. IDC alentours 10. Immissions SPAIR