Etude de l`efficacité énergétique d`un bâtiment d`habitation à l`aide d

THEME:
ETUDE DE L’EFFICACITE ENERGETIQUE D’UN BATIMENT
D’HABITATION A L’AIDE D’UN LOGICIEL DE SIMULATION
2012-2013
REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
Université Constantine 1
Faculté des sciences de l’ingénieur
Département de génie climatique
MEMOIRE
Présenté en vue de l’obtention du diplôme de
MAGISTERE
En génie climatique
OPTION
Thermique du bâtiment et de réfrigération
Par
Mr. BOURSAS Abderrahmane
DEVANT LE JURY :
Président:
Rapporteur:
Examinateur:
Examinateur:
Université Constantine 1
Université Constantine 1
Université Constantine 1
Université Constantine 1
Pr. A. KAABI
Pr. Z. MAHRI
Pr. M.S. ROUABAH
MC. S. ZID

i
TABLE DES MATIERES
TABLE DES MATIERES ......................................................................................................... I
LISTE DES FIGURES : .......................................................................................................... V
LISTE DES TABLEAUX : .................................................................................................. VII
NOMENCLATURE : .......................................................................................................... VIII
INTRODUCTION : ................................................................................................................. 1
CHAPITRE I : ÉTUDE COMPARATIVE DE LA SITUATION ENERGETIQUE ENTRE
L’ALGERIE, LES ÉTATS-UNIS, LE CANADA ET LA FRANCE .................................... 3
1. INTRODUCTION:.......................................................................................................... 3
2. ETUDE COMPARATIVE DE LA CONSOMMATION ENERGETIQUE EN
ALGERIE, AUX ÉTATS-UNIS, CANADA ET EN FRANCE ............................................ 4
2.1. ETUDE COMPARATIVE DE LA CONSOMMATION ENERGETIQUE DU PETROLE ............... 4
2.2. ETUDE COMPARATIVE DE LA CONSOMMATION ENERGETIQUE DU GAZ ...................... 5
2.3. ETUDE COMPARATIVE DE LA CONSOMMATION ENERGETIQUE DE L’ELECTRICITE : .... 5
2.4. L’EMISSION DE CO2 PAR HABITANT (DUE A LA CONSOMMATION DU FIOUL) : .......... 6
3. ETUDE DETAILLEE DE LA CONSOMMATION ENERGETIQUE FINALE : ........ 6
3.1. CONSOMMATION FINALE PAR TYPE D’ENERGIE : ....................................................... 7
3.2. LA CONSOMMATION ENERGETIQUE FINALE PAR SECTEUR ...................................... 11
4. ETUDE DE LA CONSOMMATION DU SECTEUR RESIDENTIEL PAR TYPE
D’ENERGIE: ........................................................................................................................ 15
4.1. LA CONSOMMATION DU SECTEUR RESIDENTIEL EN ALGERIE: ................................. 15
4.2. LA CONSOMMATION DU SECTEUR RESIDENTIEL EN FRANCE : .................................. 16
4.3. LA CONSOMMATION DU SECTEUR RESIDENTIEL AU CANADA : ................................ 17
4.4. LA CONSOMMATION DU SECTEUR RESIDENTIEL AUX ÉTATS-UNIS : ........................ 18
5. CONCLUSION : ........................................................................................................... 20
BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................... 21
CHAPITRE II: PANORAMA DE L’EVOLUTION DES POLITIQUES D’EFFICACITE
ENERGETIQUE DANS LE SECTEUR DU BATIMENT ................................................. 22
1. INTRODUCTION :....................................................................................................... 22
2. LES ORIGINES DE LA CRISE ENERGETIQUE : .................................................... 23
3. AGENCES DE MAITRISE DE L’ENERGIE : ............................................................ 25
4. LE ROLE DES AGENCES DE MAITRISE DE L’ENERGIE : .................................. 26
5. LA POLITIQUE ENERGETIQUE EN ALGERIE : .................................................... 26
5.1. LE PROGRAMME ECO-BAT : .................................................................................. 28
5.2. FINANCEMENT DE LA MAITRISE DE L’ENERGIE : ...................................................... 28

ii
5.3. PROGRAMME TRIENNAL D’EFFICACITE ENERGETIQUE «2011-2013» : ..................... 28
5.4. LA COOPERATION INTERNATIONALE : ..................................................................... 30
5.5. PROJET PILOTE DE LOGEMENT AVEC EFFICACITE ENERGETIQUE AU CNERIB : ....... 31
5.6. LUTTE CONTRE LE CHANGEMENT CLIMATIQUE : ..................................................... 31
6. LA POLITIQUE ENERGETIQUE EN FRANCE: ....................................................... 33
6.1. LE PREBAT : ......................................................................................................... 34
6.2. LE GRENELLE ENVIRONNEMENT : .......................................................................... 34
6.3. LA REGLEMENTATION THERMIQUE : ....................................................................... 35
6.4. LES AUDITS ENERGETIQUES : .................................................................................. 36
6.5. DISPOSITIFS INCITATIFS FINANCIERS ET AIDES FISCALES : ....................................... 36
6.6. DIAGNOSTIC DE PERFORMANCE ENERGETIQUE : ..................................................... 37
6.7. LE PROGRAMME « HABITER MIEUX » : .................................................................... 38
6.8. LA LUTTE CONTRE LA PRECARITE ENERGETIQUE ..................................................... 39
6.9. LE FONDS EUROPEEN DE DEVELOPPEMENT ECONOMIQUE ET REGIONAL : ............. 39
6.10. ORIENTER LES ACHATS DES CONSOMMATEURS : ..................................................... 40
7. LA POLITIQUE ENERGETIQUE AU CANADA: ..................................................... 42
7.1. LE CODE NATIONAL DE L’ENERGIE POUR LES BATIMENTS : ..................................... 43
7.2. LA NORME R-2000 : ................................................................................................ 44
7.3. ENERGY STAR® POUR LES MAISONS NEUVES : ................................................... 45
7.4. ÉNERGUIDE : ........................................................................................................... 45
7.5. ÉCONOMIES D’ENERGIE : ........................................................................................ 46
7.6. FINANCEMENT NOVATEUR DANS LE BATIMENT : ..................................................... 46
7.7. PRISE DE DECISIONS ECLAIREES : ............................................................................ 47
7.8. L’EFFICACITE ENERGETIQUE AU CANADA : ............................................................. 47
8. LA POLITIQUE ENERGETIQUE DES ÉTATS-UNIS : ............................................ 50
8.1. HISTORIQUE : .......................................................................................................... 50
8.2. LA CONSOMMATION ENERGETIQUE : ....................................................................... 51
8.3. UNE NOUVELLE ERE : .............................................................................................. 53
8.4. RESPECT DES CODES : ............................................................................................. 53
8.5. CODE DE L’EE ET LA METHODOLOGIE DE L'ANALYSE DES COUTS : ......................... 54
8.6. PROGRAMMES D’EFFICACITE ENERGETIQUE ............................................................ 55
8.7. CREDITS D'IMPOT FEDERAL POUR L'EFFICACITE ENERGETIQUE : ............................. 58
8.8. LA COMMISSION ALLIANCE SUR LA POLITIQUE NATIONALE D’EE : ........................ 59
9. CONCLUSION : ........................................................................................................... 61
BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................... 63
CHAPITRE III : SOLUTIONS ET TECHNIQUES D’EFFICACITE ENERGETIQUE .... 67
1. INTRODUCTION :....................................................................................................... 67
2. DEFINITIONS : ............................................................................................................ 68
3. LES SOLUTIONS D’EFFICACITE ENERGETIQUE PASSIVES : .......................... 70
3.1. COMPACITE DU BATIMENT : .................................................................................... 70
3.2. L’ORIENTATION : .................................................................................................... 71

iii
3.3. REPARTITION DES PIECES : ...................................................................................... 72
3.4. SOLAIRE PASSIF : .................................................................................................... 72
3.5. SURFACES VITREES: ................................................................................................ 74
3.6. PROTECTION SOLAIRE : ........................................................................................... 77
3.7. ISOLATION : ............................................................................................................ 79
3.8. ÉTANCHEITE A L’AIR : ............................................................................................. 81
3.9. VENTILATION: ........................................................................................................ 84
4. COMPORTEMENT DES CONSOMMATEURS: ....................................................... 85
4.1. LA PERFORMANCE DES EQUIPEMENTS : ................................................................... 86
4.2. SYSTEME DE CHAUFFAGE : ...................................................................................... 86
4.3. FAIRE SECHER LE LINGE A L’AIR LIBRE : ................................................................. 86
4.4. L’ECLAIRAGE : ........................................................................................................ 86
4.5. CONTROLE PROTECTION SOLAIRE ET GESTION DES VOLETS : .................................. 87
5. LES SOLUTIONS D’EFFICACITE ENERGETIQUE ACTIVES .............................. 87
5.1. LA MESURE DES CONSOMMATIONS : ....................................................................... 88
5.2. SYSTEMES DE REGULATION ET D’AUTOMATISME : .................................................. 89
5.3. GESTION DE LA PROTECTION SOLAIRE : ................................................................... 90
5.4. PRODUCTION D’ENERGIE SOLAIRE : ........................................................................ 90
5.5. SYSTEMES ET EQUIPEMENTS PERFORMANTS : ......................................................... 91
5.6. LA DOMOTIQUE: ...................................................................................................... 92
6. CONCLUSION : ........................................................................................................... 93
BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................... 94
CHAPITRE IV : MATERIELS ET METHODES ................................................................... 97
1. INTRODUCTION: ....................................................................................................... 97
2. OBJECTIF DE L’ETUDE: .......................................................................................... 97
3. COORDONNEES GEOGRAPHIQUES ET ZONE CLIMATIQUE : ...................... 97
4. PARAMETRE DU BATIMENT (CAS DE BASE): .................................................. 98
4.1. PLAN GENERAL DU CAS DE BASE : ........................................................................... 98
4.2. DIMENSIONS ET ZONAGE DU PROJET : ..................................................................... 98
4.3. CARACTERISTIQUES THERMIQUES DES MATERIAUX ................................................ 99
5. METHODOLOGIE DE L’ETUDE DES BESOINS ENERGETIQUES: ................. 99
6. OUTILS DE SIMULATION ..................................................................................... 100
6.1. LOGICIEL DE SIMULATION : ................................................................................... 100
6.2. LES DONNEES METEOROLOGIQUES: ....................................................................... 101
7. ETAT DES LIEUX DES BESOINS THERMIQUES DU CAS DE BASE : ......... 101
8. LES MESURES D’EFFICACITE ENERGETIQUE: .............................................. 103
8.1. LA COMPACITE DU BATIMENT : ............................................................................. 104
8.2. LA REPARTITION DES PIECES: ................................................................................ 105
8.3. LES TYPES DE FENETRES: ...................................................................................... 106

iv
8.4. LES SURFACES VITREES ......................................................................................... 106
8.5. LES TYPES DES MATERIAUX DE CONSTRUCTION: ................................................... 106
8.6. L’IMPACT DE L’ISOLATION: ................................................................................... 107
8.7. LA PROTECTION SOLAIRE PERMANENTE: ............................................................... 107
9. CONCLUSION: ......................................................................................................... 108
CHAPITRE V : RESULTATS ET DISCUSSION ................................................................. 109
1. INTRODUCTION : .................................................................................................... 109
2. RESULTATS DE LA SIMULATION: ..................................................................... 110
2.1. L’IMPACT DES MESURES D’EFFICACITES ENERGETIQUES PASSIVES : ..................... 110
2.1.4 LES SURFACES VITREES ....................................................................................... 111
2.1.5 LES TYPES DES MATERIAUX DE CONSTRUCTION: ................................................ 117
2.1.6 L’IMPACT DE L’ISOLATION: ................................................................................. 117
2.1.7 LA PROTECTION SOLAIRE PERMANENTE: ............................................................. 118
3. DISCUSSIONS: ......................................................................................................... 119
3.1. ANALYSE DES RESULTATS : .................................................................................. 119
3.1.1. COMPACITE DU BATIMENT: .............................................................................. 119
3.1.2. REPARTITION DES PIECES : ............................................................................... 119
3.1.3. TYPES DE FENETRES : ....................................................................................... 120
3.1.4. LES SURFACES VITREES :.................................................................................. 120
3.1.5. TYPE DES MATERIAUX DE CONSTRUCTION : .................................................... 121
3.1.6. L’IMPACT DE L’ISOLATION : ............................................................................ 121
3.1.7. LA PROTECTION SOLAIRE PERMANENTE : ........................................................ 121
3.2. LE CAS OPTIMISE : ................................................................................................. 122
3.3. VALIDATIONS DES RESULTATS : ............................................................................ 123
CONCLUSION : ................................................................................................................ 125
BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................. 126
ANNEXE: ........................................................................................................................... 127