Simulation Thermique Dynamique : Rapport d'Analyse Énergétique

Rapport'de'Simulation'Thermique'Dynamique'
Version'V6'du'01'Septembre'2016'
Demandée'par:'
ETAM%Études%

Résultats STD Centre de l’Éducation à l’Environnement FM6E
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Table des matières
Table des matières .................................................................................................................... 2
Table des Figures ..................................................................................................................... 3
1. Introduction ....................................................................................................................... 5
Contexte et objectifs ............................................................................................................... 5
Démarche et standards .......................................................................................................... 5
Résumé de l’étude .................................................................................................................. 7
1.3.1. Outputs .............................................................................................................................. 7
1.3.2. Gain énergétique ............................................................................................................... 8
2. Détails de l’étude ............................................................................................................... 9
Données météorologiques ...................................................................................................... 9
Paramètres du projet ........................................................................................................... 11
3. Modèle de construction ................................................................................................... 12
Modèle de simulation ........................................................................................................... 12
Caractéristiques du bâtiment .............................................................................................. 15
Charge interne ...................................................................................................................... 27
3.3.1. Occupation ...................................................................................................................... 27
3.3.2. Scénario de température de consigne .............................................................................. 27
3.3.3. Scénario de ventilation .................................................................................................... 27
Activité .................................................................................................................................. 27
Eclairage ................................................................................................................................ 30
Système CVC ........................................................................................................................ 31
Eau chaude sanitaire ............................................................................................................ 33
4. Résultats de simulation ................................................................................................... 34
Distribution de températures et humidité .......................................................................... 36
4.1.1. Rez-de-Chaussée ............................................................................................................. 36
4.1.2. Rez-de-jardin .................................................................................................................. 40
4.1.3. Mezzanine ....................................................................................................................... 45
Optimisation du confort ...................................................................................................... 50
4.2.1. Rez-de-chaussée .............................................................................................................. 51
4.2.2. Rez-de-jardin .................................................................................................................. 53
4.2.3. Mezzanine ....................................................................................................................... 57
Conception du chauffage ..................................................................................................... 60
Conception de la climatisation ............................................................................................ 61
4.4.1. Données détaillées : Hall d’entrée .................................................................................. 63
4.4.2. Données détaillées : Bureau directeur ............................................................................ 65
5. Conclusion ....................................................................................................................... 66

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Table des Figures
Figure 1: Exigences réglementaires des caractéristiques thermiques de l’enveloppe des bâtiments pour la
Zone 1 ............................................................................................................................................................. 6
Figure 2 : Consommation énergétique du bâtiment Option 1 – ASHRAE ..................................................... 7
Figure 3 : Consommation énergétique du bâtiment Option 2 – RTCM ......................................................... 7
Figure 4 : Consommation énergétique du bâtiment Option 3 – Optimisé ...................................................... 7
Figure 5 : Conditions de base extérieures ....................................................................................................... 9
Figure 6 : Distribution des températures sur une année avec un pas horaire ................................................ 10
Figure 7 : Rayonnement solaire sur une année avec un pas horaire ............................................................. 10
Figure 8 : Pression atmosphérique sur une année avec un pas horaire ......................................................... 11
Figure 9 : Calendrier des jours fériés pris en compte ................................................................................... 12
Figure 10 : Bâtiment du CEE modélisé sur DesignBuilder .......................................................................... 13
Figure 11 : Aperçu de la course du soleil ..................................................................................................... 14
Figure 12 : Section transversale du plancher bas .......................................................................................... 16
Figure 13 : Paramètres du plancher bas ........................................................................................................ 16
Figure 14 : Section transversale du plancher intermédiaire .......................................................................... 17
Figure 15 : Paramètres du plancher intermédiaire ........................................................................................ 17
Figure 16 : Section transversale de la toiture ................................................................................................ 18
Figure 17 : Paramètres de la toiture .............................................................................................................. 18
Figure 18 : Section transversale du mur RDJ en soutènement ..................................................................... 19
Figure 19 : Paramètres du mur RDJ en soutènement .................................................................................... 19
Figure 20 : Section transversale du mur RDJ extérieur ................................................................................ 20
Figure 21 : Paramètres du mur RDJ extérieur .............................................................................................. 20
Figure 22 : Section transversale du mur extérieur étage ............................................................................... 21
Figure 23 : Paramètres du mur extérieur étage ............................................................................................. 21
Figure 24 : Section transversale des cloisons structurelles ........................................................................... 22
Figure 25 : Paramètres de la cloison structurelle .......................................................................................... 22
Figure 26 : Section transversale des cloisons non structurelles RDJ ............................................................ 23
Figure 27 : Paramètres des cloisons non structurelles RDJ .......................................................................... 23
Figure 28 : Section transversale cloison non structurelle courante ............................................................... 24
Figure 29 : Paramètres des cloisons non structurelles courantes .................................................................. 24
Figure 30 : Composition des cloisons vitrées ............................................................................................... 24
Figure 31 : Paramètres des cloisons internes vitrées .................................................................................... 25
Figure 32 : Composition de la menuiserie extérieur ..................................................................................... 25
Figure 33 : Composition du vitrage extérieur ............................................................................................... 25
Figure 34 : Paramètres du vitrage ................................................................................................................. 25
Figure 35 : Paramètres de la menuiserie ....................................................................................................... 26
Figure 36 : Composition du vitrage .............................................................................................................. 26
Figure 37 : Performance ................................................................................................................................ 26
Figure 38 : Composition du vitrage ........................................................ Erreur ! Le signet n’est pas défini.
Figure 39 : Performance .......................................................................... Erreur ! Le signet n’est pas défini.
Figure 40 : Planning d'occupation ................................................................................................................ 27
Figure 41 : Activité métabolique .................................................................................................................. 28
Figure 42 : Propriétés de l'éclairage de référence ......................................................................................... 30
Figure 43 : Propriétés de l'éclairage LED du modèle optimisé .................................................................... 31
Figure 44 : Prédéfinition du système CVC pour les Options 1 et 2 (avec chauffage et climatisation) ........ 32
Figure 45 : Système CVC de référence (Baseline) ....................................................................................... 32
Figure 46 : Prédéfinition du système CVC pour la Version 3 (ventilation mécanique sans chauffage ni
climatisation) ................................................................................................................................................. 33
Figure 47 : Système CVC simple avec ventilation mécanique pour le groupe de zones accouplé à une
extraction VMC pour les sanitaires ............................................................................................................... 33
Figure 48 : Besoin en eau chaude sanitaire ................................................................................................... 34
Figure 49 : Températures et humidité annuelles du Hall d’entrée ................................................................ 36
Figure 50 : Températures et humidité mensuelles du Hall d’entrée ............................................................. 37

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Figure 51 : Températures et humidité hebdomadaire du Hall d’entrée ........................................................ 37
Figure 52 : Températures et humidité annuelles de la Salle formation e-learning ....................................... 38
Figure 53 : Températures et humidité de la Salle formation e-learning ....................................................... 38
Figure 54 : Températures et humidité annuelles de la Salle modulaire ........................................................ 39
Figure 55 : Températures et humidité semaine d’été de la Salle modulaire ................................................. 39
Figure 56 : Températures et humidité annuelles Sanitaire ............................................................................ 40
Figure 57 : Températures et humidité annuelles Classe verte 1 ................................................................... 40
Figure 58 : Températures et humidité mensuelles Classe verte 1 ................................................................. 41
Figure 59 : Températures et humidité annuelles Classe verte 2 ................................................................... 41
Figure 60 : Températures et humidité mensuelles Classe verte 2 ................................................................. 42
Figure 61 : Températures et humidité annuelles Classe verte 3 ................................................................... 42
Figure 62 : Températures et humidité mensuelles Classe verte 3 ................................................................. 43
Figure 63 : Températures et humidité annuelles Classe verte 4 ................................................................... 43
Figure 64 : Températures et humidité mensuelles Classe verte 4 ................................................................. 44
Figure 65 : Températures et humidité annuelles Cuisine-Cafétéria .............................................................. 44
Figure 66 : Températures et humidité annuelles Régie ................................................................................ 45
Figure 67 : Températures et humidité annuelles Bureau directeur ............................................................... 45
Figure 68 : Températures et humidité hebdomadaire Bureau directeur ....................................................... 46
Figure 69 : Températures et humidité annuelles Loge .................................................................................. 46
Figure 70 : Température et humidité hebdomadaire Loge ............................................................................ 47
Figure 71 : Températures et humidité annuelles Open-space ....................................................................... 47
Figure 72 : Températures et humidité hebdomadaire Open-space ............................................................... 48
Figure 73 : Températures et humidité annuelles Salle de réunion ................................................................ 48
Figure 74 : Températures et humidité hebdomadaire Salle de réunion ........................................................ 49
Figure 75 : Températures et humidité annuelles Sanitaire VIP .................................................................... 49
Figure 76 : Températures et humidité annuelles Sanitaire mezzanine ......................................................... 50
Figure 77 : Distribution de température et heures d’inconfort Hall d’entrée ............................................... 51
Figure 78 : Distribution de température et heures d’inconfort Salle formation e-learning .......................... 51
Figure 79 : Distribution de température et heures d’inconfort Salle modulaire ........................................... 52
Figure 80 : Distribution de température et heures d’inconfort Sanitaire ...................................................... 52
Figure 81 : Distribution de température et heures d’inconfort Circulations ................................................. 53
Figure 82 : Distribution de température et heures d’inconfort Classe verte 1 .............................................. 53
Figure 83 : Distribution de température et heures d’inconfort Classe verte 2 .............................................. 54
Figure 84 : Distribution de température et heures d’inconfort Classe verte 3 .............................................. 54
Figure 85 : Distribution de température et heures d’inconfort Classe verte 4 .............................................. 55
Figure 86 : Distribution de température et heures d’inconfort Cuisine-cafétéria ......................................... 55
Figure 87 : Distribution de température et heures d’inconfort Salle de prière ............................................. 56
Figure 88 : Distribution de température et heures d’inconfort SAS escaliers .............................................. 56
Figure 89 : Distribution de température et heures d’inconfort Bureau directeur .......................................... 57
Figure 90 : Distribution de température et heures d’inconfort Loge VIP ..................................................... 57
Figure 91 : Distribution de température et heures d’inconfort Open-space .................................................. 58
Figure 92 : Distribution de température et heures d’inconfort Régie ........................................................... 58
Figure 93 : Distribution de température et heures d’inconfort Salle de réunion .......................................... 59
Figure 94 : Distribution de température et heures d’inconfort Sanitaire VIP ............................................... 59
Figure 95 : Distribution de température et heures d’inconfort Sanitaire mezzanine .................................... 60
Figure 96 : Températures et pertes thermiques du bâtiment ......................................................................... 60
Figure 97 : Puissances de la conception du chauffage .................................................................................. 61
Figure 98 : Données de confort pour bâtiment ............................................................................................. 61
Figure 99 : Apports internes pour le bâtiment .............................................................................................. 62
Figure 100 : Puissances de conception de la climatisation ........................................................................... 62
Figure 101 : Données confort hall d’entrée .................................................................................................. 63
Figure 102 : Apports internes hall d’entrée .................................................................................................. 64
Figure 103 : Données enveloppe et ventilation hall d’entrée ....................................................................... 64
Figure 104 : Données confort bureau directeur ............................................................................................ 65
Figure 105 : Apports internes bureau directeur ............................................................................................ 65

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1.%Introduction
%Contexte et objectifs
Dans le cadre de la construction du Centre de l’Éducation à l’Environnement (CEE) par la Fondation
Mohammed VI pour la Protection de l’Environnement, et de son inscription dans une démarche environnementale
exemplaire pour être à l’image de son nom, Be Bio Consulting intervient en tant que bureau d’étude, expertise, et
conseil en environnement et construction durable.
Dans cette perspective, le bureau d’études ETAM Études a mandaté BE Bio Consulting pour la
réalisation d’une Simulation Thermique Dynamique (STD) pour le projet. Le présent rapport présente la démarche
de l’étude ainsi que le résumé des résultats obtenus.
Le projet Centre de l’Éducation à l’Environnement est situé dans la région de Bouknadel, Maroc, et
présente une vitrine de solutions pour mitiger les alertes environnementales ainsi que d’espaces de formation dans
le même sens.
La présente étude permettra de justifier la performance énergétique du projet par rapport aux exigences
de la maîtrise d’ouvrage afin de réaliser un projet exemplaire.
Le détail des résultats est joint à ce document, en format html pour plus de transparence. Celui-ci a été
généré directement depuis le logiciel DesignBuilder utilisé pour les Simulations Thermiques Dynamiques et
reconnu par les organismes internationaux CSTB, BRE, USGBC et ASHRAE.
%Démarche et standards
Une analyse de l'énergie est réalisée au niveau de l'ensemble des bâtiments par Simulation Thermique
Dynamique (STD) sur le Logiciel DesignBuilder V4.5.0.178 basé sur le moteur de calcul EnergyPlus V8.1.
L’analyse inclut toutes les énergies d'utilisation finale pour les postes suivants:
•'Le chauffage
•'Le Refroidissement et Climatisation
•'La Production d’eau chaude sanitaire
•'La Ventilation des locaux pour le chauffage, le refroidissement et la ventilation
•'Les auxiliaires de Distribution et génération pour le chauffage, le refroidissement et l’eau
chaude sanitaire
•'L’éclairage artificiel des locaux