Solen présentation séminaire-11 septembre 2014

Séminaire SOLEN SOlutions for Low Energy Neighbourhoods

Séminaire de diffusion des résultats et outils développés dans le cadre de la recherche SOLEN -11/09/2014

Prof. Dr. Sigrid REITER (coordination) Prof. André DE HERDE Dr. Anne-Françoise MARIQUE Simon CUVELLIER Université de Liège Université catholique de Louvain Faculté des Sciences Appliquées Faculté d’Architecture, d’Ingénierie Département ArGEnCo architecturale, d’Urbanisme M : [email protected] M : [email protected]

[email protected]

2

Programme

8h30 : Accueil des participants et sandwichs 9h00 : Présentation des résultats de la recherche SOLEN 10h45 : Pause-café 11h00 : Présentation de l’outil interactif développé dans le cadre de la recherche SOLEN et exemples d’applications 12h00 : Fin du séminaire

Présentation des résultats de la recherche

I. Le projet SOLEN : objectifs et structure de la recherche

II. Résultats scientifiques de la recherche II.1. Définition des cadres « quartiers basse / zéro énergie »

II.2. Typologie des quartiers et bâtiments résidentiels wallons

II.3. Méthodologies de calcul

Les aspects « Bâtiments »

Les aspects « Transport »

Les aspects « Energies renouvelables »

III. L’outil interactif SOLEN

IV. Prix scientifiques, publications et communications

3

I. Le projet SOLEN

SOLEN SOlutions for Low Energy Neighbourhoods

Financement : Programme mobilisateur ERable, Région Wallonne, DGO4

Calendrier : 1 Mai 2012 – 31 août 2014

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Coordinateur du projet SOLEN : ULg - LEMA Prof. Sigrid Reiter et Dr. Anne-Françoise Marique Partenaire du projet SOLEN: UCL - Architecture et climat Prof. André De Herde et Simon Cuvellier Deux parrains industriels : EcoRce : Muriel Brandt - David Plunus MATRIciel : Isabelle Bruyère

5

Objectifs : Evaluation énergétique des bâtiments/quartiers résidentiels wallons existants

(bâtiments + mobilité + énergies renouvelables) Evaluation énergétique de scénarios d’amélioration pour atteindre des

bâtiments/quartiers « (très) basse énergie » et « zéro énergie » Livrable : Création d’un outil interactif sur le web permettant d’évaluer les consommations

énergétiques des bâtiments/quartiers et de de comparer différentes stratégies de réduction des consommations énergétiques, selon 3 axes : le bâtiment, la mobilité, les énergies renouvelables

Outil créé sur base de l ’outil SAFE (Suburban Areas Favoring Energy efficiency)

développé par les mêmes partenaires (recherche SAFE: 2009-2012) pour réduire les consommations énergétiques des bâtiments/quartiers périurbains (bâtiments + mobilité): www.safe-energie.be

I. Le projet SOLEN – Objectifs

Différences entre les outils SAFE et SOLEN:

Adaptation et extension des méthodologies scientifiques

Nombreux compléments apportés à l’outil existant

>>> SOLEN = outil amélioré et étendu

6

SAFE – Limites de l’approche Q Périurbain B Uniquement maisons T Données ESE 2001 Descriptif ER / € /

SOLEN – Ajouts et compléments Q Urbain/ Périurbain / rural B Maisons & appartements T Données personnalisées Prospection quartier ER Intégration des ER € Estimation des gains financiers

>>>

I. Le projet SOLEN – Objectifs

Outil SAFE:

I. Le projet SOLEN – Structure

Phase I : Etat de l’art (bâtiments/quartiers basse et zéro énergie, …) et typologie des quartiers et bâtiments résidentiels wallons

Phase II : Evaluation énergétique des bâtiments et des quartiers types (bâtiments + transport + énergies renouvelables)

Phase III : Variations paramétrées et scénarios de renouvellement des bâtiments et des quartiers

Phase IV : Faisabilité et optimisation des scénarios « (très) basse énergie » et « zéro énergie »

Phase V : Développement de l’outil interactif et valorisation

7

8

II.1. Définitions « zéro énergie »

Parlement européen (Zéro énergie - Définition 1) Habitation zéro énergie = bâtiment dont la consommation annuelle globale d'énergie primaire est inférieure ou égale à la production locale d'énergie à partir de sources renouvelables, du fait de son niveau d'efficacité énergétique très élevé

ZEB balance Gouvernement fédéral (Zéro énergie - Définition 2)

Habitation zéro énergie = une habitation (sise dans un Etat membre de l'Espace économique européen) qui répond aux conditions d'une habitation passive et dans laquelle la demande résiduelle d'énergie pour le chauffage et le refroidissement est compensée totalement par l'énergie renouvelable produite sur place.

Habitation zéro énergie : Solar 2002 Berlaar, Belgium

9

Quelques faiblesses à signaler:

non intégration des consommations d’énergie liées aux déplacements des ménages depuis/vers leur domicile

la définition ne s’adresse pas aux communautés ou quartiers zéro énergie

9


Définition « Zéro énergie » dans SOLEN

la consommation en énergie primaire (Espec) de chaque bâtiment est diminuée au maximum, selon le calcul de la PEB (Chaud, froid, ventilation, auxiliaires, ECS)

la consommation en énergie primaire due aux déplacements des occupants est diminuée au maximum (impact de l’implantation des bâtiments et des modes de vie des occupants)

la production d’énergie in-situ est développée au maximum,

selon les potentialités de chaque bâtiment/quartier

10 10


La définition « bâtiment/quartier zéro énergie » de SOLEN

- = 0 « consommations

bâtiments » « consommations

transport » « production locale ER »

Calcul en énergie primaire

Bilan annuel (mais intérêt de l’analyse des bilans mensuels)

! La valeur de 0 kWh/m².an n’est pas un objectif absolu : le but est de choisir un niveau raisonnable selon les potentialités de chaque projet (basse énergie, très basse énergie, …), tout en intégrant ces trois composantes.

+

11

Application du cadre QZE à deux cas d’études

11

Centre-ville : Quartier St Léonard –Liège; 180 habitants; 60 log/ha

Maille périurbaine : Rotheux – Neupré; 150 habitants; 5 log/ha

II.1. Application « zéro énergie »

Calcul quantitatif >>> publication PLEA 2013

La consommation d’énergie totale en énergie primaire (bâtiments + transport) est plus faible dans le quartier urbain (mitoyenneté, localisation, etc.)

Le potentiel de production d’énergie par des panneaux solaires photovoltaïques et thermiques est plus élevé dans le quartier périurbain

Rénovation énergétique des bâtiments indispensable en préalable aux ER

Bilan annuel <> bilans mensuels

Potentiel de “mutualisation” énergétique. Par ex: si mutualisation de l’investissement financier et électricité produite par PV sur les toits qui reçoivent plus de 90% de l’énergie solaire, l’efficacité (kWh produite par m² de panneau) augmente (+10.7% dans le cas urbain et +5.0% dans le cas périurbain).

12 12

Typologie des quartiers résidentiels wallons

Méthode : Traitement des secteurs statistiques wallons sur base de la densité nette de logements par Ha urbanisé (selon la classification « natural breaks » de Jenks) >>> 10 classes de densité

12

II.2. Typologie des quartiers et bâtiments

Objectifs

- Identification de facteurs d’ombrages / effets de masques à appliquer aux simulations « bâtiment » selon le type de quartier

- Identification du potentiel solaire des quartiers (toitures)

- Spatialisation selon le type de quartier

- Investigation des liens entre forme urbaine et consommations pour le transport à l’échelle du quartier

13


Identification de types de quartier par (agrégat de) classe de densité

Type de quartiers Densité (log/ha)

1 Centre-ville dense [79-139[ [139-256[ [257–507[

2 Urbain continu [49-79[

3 Couronne périphérique, semi-continu [32-49[

4 Semi continu homogène, cité sociale [14-21[ [21-32[

5 Village, noyau rural [14-21[ [21-32[

6 Lotissement périurbain [5-9[ [9-14[

7 Rural isolé [0-5[

X « Grands ensembles » & autres -

14


Choix de quartiers « types »

Type Densité Gabarit

1 Centre-ville dense [79-507[ R+3 et plus

1. Quartier Saint-Loup, Namur – 104 log/ha

6. Lotissement Géronsart à Jambes – 10 log/ha

Type Densité Gabarit

6 Lotissement périurbain [5-14[ R+1

15

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4 Classe 5 Classe 6 Classe 7 Classe 8 Classe 9 Classe 10

Centre-ville dense

1ere couronne

semi- continu

Semi continu homogène, social

Village noyau rural

Lotissement périurbain

Rural isolé

Urbain continu

[0-5[ [5-9[ [9-14[ [14-21[ [21-32[ [32-49[ [49-79[ [79-139[ [139-256[ [256-507]


Répartition des quartiers statistiques par classe de densité en Wallonie

16

A. Répartition du territoire (en superficie) en fonction de la taille des noyaux d’habitat

B. Répartition de la population en fonction de la taille des noyaux d’habitat

Chiffres < Atlas de Wallonie, C. Kints 2008

Répartition des logements au sein des différentes «aires urbanistiques» Chiffres < Enquête socio-économique 2001 - DGSIE, SPF Economie - Cartographie CREAT, UCL, 2008, C. Kints 2008

Répartition des logements


17 17 17

Répartition des logements en fonction de leur configuration Chiffres < ESE 2001, SPF Economie; C. Kints 2008

Répartition des logements en fonction du type de bâtiment dont ils font partie Chiffres < Enquête sur la qualité de l’habitat en Région wallonne 2006-2007, DGATLP, C. Kints 2008

Configuration et type de logement

Répartition des logements en fonction de leur époque de construction Chiffres < Enquête socio-économique 2001 - DGSIE, SPF Economie, C. Kints 2008

Epoque de construction des logements


18

Recherche sur l’optimisation et l’informatisation des simulations « bâtiments »: processus systématique et générique de modélisation

Base de données SAFE (uniquement maisons suburbaines) étendue aux maisons urbaines et rurales + appartements

II.3. Méthodologie – « Bâtiments »

18

SOLEN

Logements testés Fictifs

Simulation Dynamique

Logiciel TRNSys

Modélisation Mono-zone

Typologie (Maison & Appartement)

15 & 15

19 19

ESH (Chauffage) + ECO (Refroidissement) + EV (Ventilation)

- Approche typologique SAFE – SOLEN - Utilisation des résultats des STD - Consommations en kWh/m².an et en kWh/an - Correction liée à la localisation (degrés jours) - Correction selon le facteur solaire (dépend du quartier) - Coefficients > énergie primaire

+ EA (Eclairage et appareils électriques) + EC (Cuisson)

- Selon moyenne RW = 2.827 kWh et 461 kWh par an et log. - Adapté suivant le nombre de personnes

+ EHW (Eau chaude sanitaire)

- Volume d’eau * ∆t° * f - 40l d’eau chaude et 100l d’eau froide par personne - t° (eau chaude) = 60° - t° (eau froide) = 10°

« Consommations bâtiments »


20

1. Les typologies des maisons testées - Les 6 gabarits de maisons modélisées sont définis par la longueur de la

façade et le nombre d’étages

- La hauteur d’un étage est de 2,4 m et l’angle de la toiture est de 35°

- Les dimensions sont définies par la longueur et la largeur du plan

- Les gabarits 1 à 4 sont simulés en 2F – 3F – 4F

- Le gabarit 5 en 2F – 3F

- Le gabarit 6 en 2F

>> 15 typologies de maisons modélisées


21

Nord Sud Est Ouest

• 4 façades 15 % 25 % 10 % 10 %

• 3 façades 20 % 25 % 15 % -

• 2 façades 25 % 25 % - -

- De base, la façade à rue est au Nord mais les maisons mitoyennes (2F) sont testées suivant l’axe Nord-Sud et Est-Ouest

- Le pourcentage d’ouverture des fenêtre est fonction de la mitoyenneté

- Les gains internes sont fonction du logement et fonction de la surface habitable


22

2. Les typologies des appartements testés - Les 5 gabarits d’appartements sont définis suivant leur rapport aux

façades

- La hauteur d’un étage est de 2,4 m

- Les appartements sont simulés au rez-de-chaussée, à un étage intermédiaire et en toiture (toiture plate)

- De base la façade à rue est au Nord mais les appartements traversant sont testés suivant l’axe Nord-Sud et Est-Ouest et les appartements mono-façade et en coin sont testés suivant les 4 orientations

>> 15 typologies d’appartements modélisés


23

3. Paramètres des performances thermiques & systèmes - Type de mur : plein (brique) ou creux

• Disponible via l’année de construction

- Isolation de la dalle : 0-3-6-10-15-20-25-30 cm • Logements modélisés sur sol (cas le plus défavorable)

- Isolation des murs : 0-3-6-10-15-20-25-30 cm

- Isolation de la toiture : 0-3-6-10-15-16-20-25-30-35 cm • Fonction de l’isolation des murs (identique ou surplus)

• Toiture plate en béton pour les appartements

- Type de vitrage : SV-DVA-DVP-TV

- Thermostat : 18°C – 20°C – 20/16°C

- Ventilation : A – C – D • Fonction de l’isolation

• Système D avec récupérateur de chaleur

- Systèmes de chauffe : central/local; eau chaude à condensation/ sans condensation/ électrique par résistance/ pompe à chaleur / microcogénération

- Combustibles : Gaz naturel, Gazole/mazout, Bois (4 formes), Charbon, Propane/butane/GPL


4. Simulations et extrapolation Réalisation de plus de 250 000 simulations thermiques dynamiques pour la création de la base de données « logement » + Extrapolation des résultats :

- Chaque « cas » est simulé en 3 tailles suivant le gabarit

- Calcul de la pente et de l’ordonnée à l’origine

- L’écart entre la simulation et l’extrapolation reste inférieur à 1%

>> La taille est au choix de l’utilisateur au m² près !

24

24


5. Intégration de la forme et de la densité du quartier

25 25

- Classification des quartiers suivant leur densité bâtie

- Analyse du potentiel solaire

- Identification de facteurs de correction solaire (cf. méthodo ER)

- Impact de l’ensoleillement sur le besoin de chauffe : Q = PT + PV - GS - GI

Impact de la densité des milieux bâtis sur les consommations d’énergie dans le bâtiment


Impact de la densité des milieux bâtis sur leur potentiel solaire

26 26

Méthode simple Méthode corrigée

Résultats :

Calcul préalable : - GCORR = Σpériode utile GSIM

Calcul sur le site : QCORR = QSIM + GSIM (1-FS) QCORR = QSIM + GCORR (1-FS)

0%

50%

100%

150%

200%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Classe de densité

Rapport des besoins entre ceux de la méthode

sur l'année et ceux de la méthode de référence

Maison 4 façades faiblement isolée Maison 4 façades fortement isolée


0%

50%

100%

150%

200%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Classe de densité

Impact de la correction de l'ensoleillement

sur le besoin de chauffe



Intégration du facteur de correction solaire dans la modélisation des consommations énergétiques

Attention : Importance de corriger les gains solaires sur la période de l’année où ils ont un impact sur le besoin de chauffe


27


Climat Quartier LogementNombre

d'étageMitoyenneté Orientation

Type de

mur

Isolation

Dalle

[cm]

Isoaltion

Murs

[cm]

Isolation

Toiture

[cm]

Vitrage Ventilation ThermostatSystème de

chauffeCombustible

2 8 3 8 11

VARIATIONS ET COMBINAISONS DES PARAMETRES

ENVIRONNEMENT TYPOLOGIE PERFORMANCES THERMIQUES ET SYSTEMES

Choix parmi

1347 localités

wallonnes et

leurs degrés-

jours associés

Centre-ville

dense

Maison large

1,5

4 ou 3 façades Nord Chaudière à

eau chaude à

condensation

Gaz naturel

Mitoyenne Nord ou Est 16

3Chaudière à

eau chaude

non à

condensation

Mazout

16

Plein

0 0

0

SV - DVA - DVP A

6

6

10 DVA - DVP - TV

Urbain

continu2

4 ou 3 façades Nord

3 3

Mitoyenne Nord ou Est

18°C

Urbain

semi-continu

Maison étroite

1,5


6

Semi-continu

homogène ou

cité sociale

2

Village ou

noyau rural3

30 DVP - TV

Lotissement

périurbain

4 Mitoyenne Nord ou Est

20 20

15 15

15 DVA - DVP - TV

20

Chauffage

électrique par

résistance

Propane

Mitoyenne Nord ou Est 16

20°C


10 10

Micro-

cogénérationLPG

C ou D

Pompe à

chaleurButane

Mitoyenne Nord ou Est 20 DVP - TV

3 façades Nord

Creux

Mitoyenne Nord ou Est

DVA - DVP - TV

Poêle Charbon

20-16°C

Ap. traversant

large1

Toiture - Milieu -

RdcNord ou Est 30

Radiateur ou

convecteur

électrique

Bois

(4 formes)

DVP - TV

Rural isolé

Ap. traversant

étroit1

Toiture - Milieu -

RdcNord ou Est

25 25

25 DVA - DVP - TV

Ap. trois

façades1

Toiture - Milieu -

RdcNord 35 DVP - TV

48

DVP - TV

1347 860 combinaisons 68 combinaisons + 4 niveaux PEB (2009 + 2014)

85 605 combinaisons suivant les simulations thermiques + 3 standards (BE, TBE, Passif)

30

30 DVA - DVP - TV Chauffage

électrique à

accumulation

Electricité

Ap. sur le coin 1Toiture - Milieu -

Rdc

Nord, Est, Sud

ou Ouest35

"Grands

ensemble"

Ap. mono-

façade1

Toiture - Milieu -

Rdc

Nord, Est, Sud

ou Ouest30

6. Récapitulatif et combinaison des paramètres

7. L’outil et les possibilités de choix

28

SAFE SOLEN

Thermostat 2 3

Système de chauffe 23 25

Taille 17 Autant qu’on veut

Type de logement (M/A) 3/0 15/15

Orientation - 1 à 4

Quartier - 8

Isolation de la dalle - 8


48

29

Consommation annuelle en kWh/m² pour un logement de 150m² suivant la performance thermique de l’habitation


Performance énergétique accrue Impact en % de la dalle accru

> De 0 à 3 cm réduction moyenne de 24% > De 0 à 30 cm réduction moyenne de 33% 30

Impact de l’isolation de la dalle de sol


31 31

Impact de la mitoyenneté


Réduction moyenne de 17% si densification de 4F à 2F

> De 4F à 3F réduction moyenne de 9% > De 3F à 2F réduction moyenne de 10%

32 32

Impact de la consigne de chauffe


Réduction moyenne de 26% en passant de 20°C à 18°C

> Besoin de chauffe similaire entre 18°C constant et variation 20-16°C > Petite réduction mais impact croissant suivant les performances de l’enveloppe

33 33

SAFE : Evaluation énergétique basée sur le calcul et la cartographie d’un indice de performance des déplacements (kWh/personne.trajet) pour les déplacements domicile-travail et domicile-école, à 3 échelles, sur base des données ESE 2001

33

Cet indice prend en compte: Le mode de transport et la distance parcourue La fréquence : temps de travail ou nombre de jours d’école Des facteurs de consommation pour chaque mode de transport

II.4. Méthodologie – « Transport »

34

SOLEN: Recherche sur les modélisations « transport »: pour les rendre indépendantes des données ESE 2001 pour adapter certains facteurs aux milieux urbain/rural (ex: taux de remplissage des bus) pour étendre les motifs de déplacements pris en compte (travail, école, commerces,

loisirs) et prendre en compte les chaines de déplacements Pour proposer une démarche prospective pour les nouveaux quartiers

« Consommations transport »

EDM (Mobilité quotidienne des occupants) - Approche développée dans SAFE - Sur base de l’indice de performance énergétique, en kWh/pers IPE (i) = (∑m Dm (i) * fm) / T (i) EDM (i) = IPE (i) * T (i) - Dm : distances parcourues dans l’entité i - fm : facteurs de consommations selon le mode de transport - Ti : nombre de personnes dans l’entité i Trois types de données : ESE / moyenne RW / données personnalisées


35 35

1/ Analyses statistiques sur le lien entre l’IPE et les caractéristiques du territoire IPE(domicile-travail) = C+ β1*(densité) + β2*(mixité) + β3*(emploi 10km)

2/ Estimation actualisée de l’IPE sur base de tendances d’évolution (2001-2014) et extrapolation à tous les motifs de transport sur base d’enquêtes empiriques

3/ Personnalisation des évaluations pour prendre en compte les chaînes de déplacement : Consommations de la personne ou du ménage sur base du nombre de kilomètres

parcourus annuellement par la personne / le ménage en voiture, en train, en bus et multiplication par les facteurs de consommation

Passage d’un formulaire par type de destinations (travail – école, SAFE) à un formulaire par type de trajets (y compris les chaines de déplacements, SOLEN)

L’évaluation « quartier » Proposition d’une démarche prospective basée sur les potentialités et la localisation des quartiers


Les évaluations individuelles (rapide et détaillée)

L’approche prospective à l’échelle du quartier Exploitation des résultats de SAFE/SOLEN sur les facteurs qui ont le plus

d’impact sur les consommations dues aux déplacements des personnes

Analogie avec l’approche adoptée dans le cadre du « Référentiel Quartiers Durables » de la Région wallonne publié en Février 2014

4 critères principaux à évaluer (Bon, moyen ou faible) :

• La desserte en train

• La desserte en bus, tram, métro

• La mixité fonctionnelle

• Les équipements scolaires

Quantification du potentiel d’un site (urbanisé ou à urbaniser) :

Combinaison des 4 critères en un indicateur composite d’accessibilité:

Train [3] * Bus [3] * Mixité [3] * Ecole [3]

> 81 possibilités de code à 4 chiffres > 15 niveaux d’accessibilité

Classement de la valeur de l’indicateur de B-B-B-B (accessibilité très bonne) à F-F-F-F (accessibilité très mauvaise)


36

37

1. Desserte en train BON : une gare IC/IR à moins de 2km ou une gare L à moins de 1km MOYEN : une gare IC/IR de 2 à 5km du site ou une gare L de 1 à 3km FAIBLE : pas de gare IC/IR à 5km et pas de gare L à moins de 3km

2. Desserte en bus, tram, métro BON : au moins 34 passages par jour aux arrêts situés à moins de 700m des limites du quartier MOYEN : de 16 à 34 passages par jour aux arrêts situés à moins de 700m des limites du quartier FAIBLE : moins de 16 passages par jour aux arrêts situés à moins de 700m des limites du quartier


A1. Desserte en train (Teller et al., 2014)

A2. Desserte en bus (Teller et al., 2014)

38

A3. Mixité fonctionnelle A4. Equipements scolaires (Teller et al., 2014)

II.4. Méthodologie – « Transport » 3. Mixité fonctionnelle BON : 15 équipements minimum répartis dans 3 catégories minimum (commerces de plus de 400m², commerces de proximité, services publics, services, équipements et loisirs) dans un périmètre de 700 mètres autour du quartier MOYEN: moins de 15 équipements ou moins de 3 catégories représentées FAIBLE : moins de 15 équipements et moins de 3 catégories représentées

4. Equipements scolaires BON : au minimum deux écoles (primaire ou secondaire), dans un périmètre de 700 mètres autour du quartier MOYEN : au minimum une école (primaire ou secondaire), dans le périmètre de 700m FAIBLE : pas d’école, dans un périmètre de 700 mètres autour du quartier

39

1. Analyse du potentiel solaire selon le type de quartier

II.5. Méthodologie – « Energies renouvelables »

Identifier des facteurs de correction dus aux masques à appliquer aux simulations des bâtiments

Identifier le potentiel solaire sur les façades (architecture bioclimatique, lumière) et les toitures (énergies renouvelables basées sur le solaire)

A/ Modélisation en 3D des quartiers représentatifs (Sketchup)

B/ Sélection aléatoire de 300 à 500 points par quartier, répartis sur les toitures et façades

Exemple pour les toitures d’un îlot urbain

40

C/ Analyse du gisement solaire (logiciel Townscope, développé par le LEMA de l’ULg) en site vierge

D/ Analyse du gisement solaire (logiciel Townscope, développé par le LEMA de l’ULg) en site urbanisé

Exemple de résultats (juin / décembre)


41

0,0

100,0

200,0

300,0

400,0

500,0

600,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Ene

rgie

so

lair

e d

isp

on

ible

(W

h/m

²)

Classes de densité

Mars

Juin

Septembre

Décembre

E/ Comparaison des résultats obtenus avec la situation de référence

Energie solaire disponible sur les toitures par classe de densité


42 42

F/ Quantification des facteurs de correction solaire à appliquer aux simulations bâtiments et aux évaluations ER


Type Nom GLOBAL FACADE TOITURE

Type 1 Centre-ville dense 0,5789 0,4738 0,7829

Type 2 Urbain continu 0,7608 0,6929 0,8164

Type 3 Urbain semi-continu 0,8792 0,7766 0,9631

Type 4 Semi continu homogène, cité

sociale 0,9616 0,9482 0,9876

Type 5 Village, noyau rural 0,7319 0,6372 0,9157

Type 6 Lotissement périurbain 0,9124 0,8771 0,9810

Type 7 Rural isolé 1,0000 1,0000 1,0000

Type 8 "Grands ensembles" 0,6962 0,6028 0,9621

43 43

43

« Production locale ER »

F Inclinaison de la toiture

0° 15° 25° 35° 50°

Ori

en

tati

on Est 0.88 0.87 0.85 0.83 0.77

Sud-est 0.88 0.93 0.95 0.95 0.92

Sud 0.88 0.96 0.99 1 0.98

Sud-ouest 0.88 0.93 0.95 0.95 0.92

Ouest 0.88 0.87 0.85 0.82 0.76

EPV (Solaire photovoltaïque) Esol = MSR * F * M (kWh/m².an) - MSR : 1.000 kWh/m² (pour la Belgique) - F : facteur qui dépend de l’inclinaison et de l’orientation - M : facteur de correction solaire (> Townscope / Phase II)

EPV = Esol * S * C * ŋpv * ŋinv * (1-ʎ) - S : surface des toitures - C : % toitures couvertes - ŋpv : rendement PV (0,145) - ŋinv : rendement onduleur (0,96) - ʎ : pertes électriques (0,20)


2. Développement de méthodologies d’évaluation du potentiel de production énergétique local pour l’étude de l’objectif QZE et le volet ER de l’outil interactif

44 44 44

ETH (Solaire thermique) Esol = MSR * F * M (kWh/m².an) - MSR : 1.000 kWh/m² (pour la Belgique) - F : facteur selon orientation et inclinaison - M : facteur solaire (> Townscope / Phase II) ETH = Esol * S * ŋth - S : surface des panneaux (optimum = 0,5 à 0,6 *surface de la toiture) - ŋth : rendement PV (0,35 à l’optimum)

« Production locale ER »


EWT (Eolien) EWT = P * OH - P : puissance nominale de l’éolienne - OH: 1.000 heures pour une éolienne de petite taille et 1.800 à 2.200 heures pour une éolienne de grande taille

45

Valoriser les résultats de la recherche

Les rendre accessibles à un large public

Sensibiliser le grand public

Fournir des pistes concrètes d’action et des résultats chiffrés

Sous forme d’un site Web : www.solen-energie.be

comprenant 3 outils de calcul et 28 fiches pratiques


Objectifs de l’outil

Utilisateurs potentiels: Particulier / ménage : évaluation individuelle simplifiée ou détaillée Particulier / ménage : comparaison de différentes typologies de Logements et de

différentes localisations résidentielles > évaluations individuelles Promoteur/architecte : choix d’un terrain > évaluation « quartier » Administration : orientation de la localisation de nouveaux développements /

des zones à densifier prioritairement > évaluation « quartier »

http://www.solen-energie.be/



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Développement de l’outil Implémentation dans l’outil des résultats et méthodes qui ont été proposés dans les

premières phases de la recherche Rédaction / mise en page de 10 nouvelles fiches pratiques, principalement dédiées

aux énergies renouvelables

28 fiches / 5 thèmes - Général - Le bâtiment - La mobilité - Le quartier, la forme urbaine - Les énergies renouvelables

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Présentation détaillée de l’outil interactif et des cas pratiques après la pause!!


www.solen-energie.be




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IV. Prix, publications et communications

Prix scientifiques 1. Energy Globe Award Belgium 2014 L’Energy Globe Award est un prix d'excellence énergétique et environnementale. Cette distinction est attribuée au niveau régional, national et international et permet d'encourager les projets axés sur l‘efficacité énergétique, la conservation des ressources et l‘utilisation des énergies renouvelables.

Jury-Rating Up to two thirds of the world’s energy consumption are in the area of buildings and transportation. We are living in a world that requires a new thinking in regard to a responsible use of our natural resources and increased efficiency. Change however will only happen if awareness on current issues and alternative solutions is raised with as many people as possible and new projects are initiated based on factual information. This year’s National Winner of the Energy Globe Award in Belgium has developed an online portal that has the objective of improving the energy efficiency of neighborhoods through focusing on the energy efficiency of buildings, the energy efficiency relating to daily mobility and the use of renewable energies. In addition awareness for the importance of these areas is raised with a multitude of participating citizens and organizations. Congratulations for your initiative!

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Prix scientifiques (suite)

2. PLEA 2013 “Best paper award” pour l’article suivant: “Marique, A.-F, Penders, M, & Reiter, S. (2013). From zero-energy building to zero-energy neighbourhood : urban form and mobility matter. Proceedings of the International PLEA Conference 2013. » >>> Meilleur article sur plus de 700 contributions internationales

Thèse de doctorat Marique Anne-Françoise, (2013). Méthodologie d’Evaluation Energétique des Quartiers Périurbains. Perspectives pour le Renouvellement Périurbain Wallon. Thèse ULg.

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Publications scientifiques dans des revues internationales

1. Marique, A.-F., & Reiter, S. (2014). A simplified framework to assess the feasibility of zero-energy at the neighbourhood / community scale. Energy and Buildings 82: 114-122.

2. Marique, A.-F., de Meester, T., De Herde, A., & Reiter, S. (2014). An online interactive tool to assess energy consumption in residential buildings and for daily mobility. Energy and Buildings 78C: 50-58.

3. de Meester, T., Marique, A.-F., De Herde, A., & Reiter, S. (2013). Impacts of occupant behaviours on residential heating consumption for detached houses in a temperate climate of the northern part of Europe. Energy & Buildings 57: 313-323.

4. Marique, A.-F., Dujardin, S., Teller, J., & Reiter, S. (2013). Urban sprawl, commuting and travel energy consumption. Proceedings of the Institution of Civil Engineers. Energy. 166(1): 29-41.

5. Marique et al. (2013). School commuting: the relationship between energy consumption and urban form. Journal of Transport Geography, 26: 1-11.


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Communications et publications dans les Actes de Conférences internationales 1. Marique, A.-F., Cuvellier, S., & Reiter, S. (2014). Improving the Energy Efficiency of the

Building Stock: A Bottom-up Model and its Application in an Online Interactive Portal, PLEA 2014, India (accepté)

2. Marique, A.-F., Cuvellier, S., & Reiter, S. (2014). Energy Efficiency and the City: An Integrated Urban Tool Dedicated to Local Stakeholders and Citizens, Conference “Urban Modelling- Toward integrated modelling of urban systems”, Lyon, France

3. Marique, A.-F, & Reiter, S. (2013). Solar buildings and the urban environment. The 3rd New Energy Forum-2013. From Green Dream to Reality.

4. Marique, A.-F, Penders, M, & Reiter, S. (2013). From zero-energy building to zero- energy neighbourhood : urban form and mobility matter. Proceedings PLEA 2013.

5. Marique, A.-F, & Reiter, S. (2013). Models and prospects for a sustainable suburban transition. Re-engineering the city 2020-2050: Modelling Sustainable Urban Transition Dynamics.

6. Marique, A.-F, & Reiter, S. (2013). Perspectives pour une transition durable des territoires périurbains. Journées Aperau : Aménager les métropoles.

Communications invitées dans des centres de recherche internationaux 1. Marique, A.-F. (2014). Sustainability and the built environment: urban form and location

matter. Paper presented at Guest lecture, Maastricht, The Netherlands. 2. Marique, A.-F. (2014). Forme urbaine et efficacité énergétique. Présentation du projet

SOLEN. Séminaire de l’Ecole des Ingénieurs de la Ville de Paris, Paris, France.

Merci de votre attention!

Contacts: [email protected]

[email protected]

[email protected]

Publications : http://orbi.ulg.ac.be

Prof. Sigrid REITER(coordination) Prof. André DE HERDE Anne-Françoise MARIQUE Simon CUVELLIER Université de Liège Université catholique de Louvain Faculté des Sciences Appliquées Faculté d’Architecture, d’Ingénierie Département ArGEnCo architecturale, d’Urbanisme

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mailto:[email protected]



Environment

Solen présentation séminaire-11 septembre 2014