LYON – 10 Décembre 2009 Bâtiments à basse … · R+1 R+2. Circuit radiateurs ... soit un surcoût non visible par rapport à un bâtiment traditionnel, ... Analyse des températures

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


• 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


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.


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.


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


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


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!


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


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


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


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%


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%


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


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%


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


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%


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


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%


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…

Documents

LYON – 10 Décembre 2009 Bâtiments à basse … · R+1 R+2. Circuit radiateurs ... soit un surcoût non visible par rapport à un bâtiment traditionnel, ... Analyse des températures