constructions bbc : retours d`expériences

CVC N ° 874 MAI / JUIN
BBC
2012
:
RETOURS D ’ EXPÉRIENCES
21
CONSTRUCTIONS BBC :
RETOURS D’EXPÉRIENCES
Il y a deux ans, nous avions déjà réalisé un dossier sur les retours d’expériences
(REX) des constructions BBC. À l’époque, nous nous plaignions du peu de
retours d’informations. Cela ne s’est pas amélioré, car malgré nos nombreuses
sollicitations, peu d’auteurs ont répondu. Il semble que la communication soit
toujours aisée avant la mise en service et, après, c’est, souvent, silence radio !
Nous remercions vivement les auteurs qui ont accepté de jouer le jeu.
À noter le compte rendu réalisé par Olivier Sidler d’Enertech sur les points
d’améliorations suite aux REX réalisés sur les premières constructions BBC.
Il n’en demeure pas moins que la confrontation prévision/réalisation est toujours un sujet difficile, la transparence n’est pas encore d’actualité !
Dossier coordonné par José Naveteur AICVF
Un collège qui préserve
les générations futures
Le nouveau collège de Saint-Dizier a été conçu pour réduire au maximum
son empreinte écologique. L’analyse des consommations sur la première
année de fonctionnement est très prometteuse. Un objectif de 50 kWh/m2
pour l’ensemble des usages électriques est à portée de main.
Photo 1 Vue extérieure du bâtiment.
Par Patrice Drapier et Frédéric Marteau
EDF R&D département EnerBAT
(Énergie dans les Bâtiments et Territoires)
L
e nouveau collège Luis-Ortiz de
Saint-Dizier a ouvert ses portes le
3 janvier 2011 aux élèves de l’ancien
établissement du Clos Mortier. L’ensemble scolaire de 9 400 m2 se compose de
trois entités distinctes : des logements de
fonction, un gymnase et le collège d’une
surface de 5 400 m2 avec 23 salles qui peut
accueillir 400 élèves. Le Conseil général
de la Haute-Marne l’a voulu exemplaire
sur le long terme pour le respect de l’environnement et des économies d’énergie.
Aussi, le collège a-t-il été certifié HQE
construction le 2 novembre 2011. Le projet a été conçu par l’agence AAT “Jean-Philippe Thomas Architectes” suivant quatre
axes de réflexion : l’environnement, le
mieux-vivre, la construction bois et l’engagement architectural. Le bureau
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COORDONNÉ PAR JOSÉ NAVETEUR
d’étude IPH Ingénierie et l’entreprise Forclum ont, entre autre, été chargés de le
mettre en œuvre. > Photo 1
Consommation et confort
Pour atteindre les objectifs de consommation et de confort des utilisateurs, il a été
fait appel à l’association de plusieurs systèmes performants.
> Le bâti
Il a été fait recours à des panneaux bois
lamellés croisés KLH prédécoupés en usine
pour les murs et les dalles. Cette technologie a permis de réduire les ponts thermiques et les délais de construction. L’isolation des murs est constituée par 220 mm
d’isolant minéral et 340 mm en toiture. De
nombreuses ouvertures laissent pénétrer
la lumière naturelle. Afin de limiter leurs
déperditions, elles sont équipées de triple
vitrage (Uw = 0,85 W/m2K) associé à des protections solaires pour limiter les apports
directs du soleil durant la période estivale.
La bonne isolation du bâti et l’attention particulière apportée à la perméabilité à l’air
ont permis de limiter les besoins annuels
de chauffage à 36 kWh/m2. > Photo 2
CVC N ° 874 MAI / JUIN
> Les systèmes
Le chauffage est assuré par deux pompes
à chaleur de marque DAIKIN eau/eau sur
nappe phréatique d’une puissance thermique unitaire de 150 kW et un coefficient
de performance de 4,2. Les PAC alimentent
au rez-de-chaussée un plancher chauffant
et des radiateurs à l’étage. Pour garantir la
bonne qualité de l’air dans les locaux, le collège dispose de sept centrales de traitement d’air double flux avec récupérateur à
roue (efficacité de 85 %) sans batterie
chaude. Les luminaires sont équipés de
lampes T5 et de systèmes de gestion avec
détecteur de présence et gradateur automatique en fonction de l’éclairage naturel.
Des cellules photovoltaïques amorphes et
monocristallines d’une surface de 2 600 m2
sont installées en toiture et en façade,
engendrant une production annuelle de
130 000 kWh d’électricité.
> Les résultats des mesures
Les mesures sur l’année 2011 du collège
seul (en excluant le gymnase et les logements de fonction) montrent une consommation finale d’électricité pour tous les
usages de 59 kWh/m2.an. Par rapport à l’an-
Consommation totale de 59 kWh/m2
Eclairage 12,3 kWh/m2 21 %
PAC 10,9 kWh/m2 18 %
Pompes 7,2 kWh/m2 12 %
CTA 4,1 kWh/m2 7 %
Cuisine 10,9 kWh/m2 18 %
Onduleur 4,1 kWh/m2 7 %
Autres 10,0 kWh/m2 17 %
Figure 1 Répartition des consommations.
Eclairage total : 12,3 kWh/m2
Eclairage nocturne 2,2 kWh/m² 18 %
Eclairage RdC 5,1 kWh/m² 42 %
Eclairage étages 3,1 kWh/m² 25 %
Vie scolaire
+ salle polyvalente 0,6 kWh/m² 5 %
Cuisine 1,2 kWh/m² 10 %
Figure 2 Décomposition des consommations d’éclairage.
2012
Photo 2 Collège en cours de construction.
cien collège de même taille qui était
chauffé au gaz, la collectivité territoriale
constate que l’association d’un bâti performant et de pompes à chaleur a permis de
réduire le coût énergétique de 38 % sur l’année soit 25 k€, et de 81 % ceux de CO2 soit
une baisse de 230 tonnes de CO2 en un an.
> Figure 1
> L’éclairage, premier poste de consommation
Malgré l’utilisation de luminaires équipés
de tubes fluorescents T5 et d’une gestion
par détection de présence et gradation
automatique en fonction de la lumière
naturelle, le poste éclairage est prépondérant. C’est le résultat d’une consommation
de chauffage très faible et de la difficulté
à réduire les besoins d’éclairage sans dégrader le confort visuel. D’où l’importance de
bien étudier les caractéristiques des surfaces vitrées pour trouver le meilleur compromis entre les besoins de chauffage et
d’éclairage. Les 12,3 kWh/m2 du poste éclairage englobent les points d’éclairage intérieur et extérieur ainsi que la consommation de la gestion et des blocs de secours
qui sont branchés sur les circuits d’éclairage. > Figure 2
> Le chauffage
Avec 18 % des consommations, le deuxième
poste concerne les pompes à chaleur pour
le chauffage du bâtiment. Cette faible
consommation est le résultat de la réduction des besoins grâce à la très bonne isolation du bâti et à la bonne performance
DOSSIER
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des pompes à chaleur qui consomment
10,9 kWh/m2 pour chauffer le bâtiment.
> La consommation des pompes de circulation
Un poste important est celui des pompes
hydrauliques qui permettent de faire circuler l’eau de nappe dans les échangeurs et
de transporter les calories produites par les
PAC vers les équipements terminaux. Même
si les moteurs sont équipés de variateur de
vitesse, leur consommation n’est pas négligeable et demande à être réglée finement
pour ne pas dégrader les performances globales. Le poste CVC représente 37 % de la
consommation électrique totale du bâtiment soit 22 kWh/m2.
Vient ensuite la consommation de la cuisine. Même avec une part importante des
appareils de cuisson au gaz, il reste de nombreux appareils électriques: les chambres
froides, certains appareils de cuisson, la
machine à laver et divers petits ustensiles.
La consommation pour la production de
l’eau chaude sanitaire et les divers appa-
BBC
reils de cuisson gaz est de 120 000 kWh/an.
Et pour finir, on trouve le poste “autres
usages” qui regroupe l’ensemble des
tableaux interactifs équipant les salles de
cours, toute la bureautique, l’eau chaude
dans les sanitaires et tout ce qui n’est pas
compté précédemment.
> La sensibilisation des occupants
Afin de répondre à la volonté du Conseil
Général de la Haute-Marne, des panneaux
d’information ont été installés dans le hall
d’entrée pour afficher en direct les taux de
fonctionnement des PAC et de la production des panneaux photovoltaïques. Ils peuvent permettre aux équipes enseignantes
de sensibiliser les élèves à l’aspect environnemental et développement durable du
collège.
Les mesures montrent que les performances énergétiques sont bonnes, comparées à la moyenne de celle des collèges
qui est d’environ 125 kWh/m2. Il est également apparu que des améliorations sont
encore possibles dans la gestion des équi-
:
RETOURS D ’ EXPÉRIENCES
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Les intervenants
> Maître d’ouvrage :
Conseil Général de la Haute-Marne
> Maître d’œuvre :
Jean-Philippe Thomas Architectes
> Consultants HQE : Hubert Penicaud
> Bet tous corps d’état :
I.P.H Ingénierie
> Bet structure bois : HV conseil
> Bet ingénierie de restauration :
Ecohal
> Bet acoustique : Echologos
> Bureau SSi : Betelec
> Bet design écologique et paysage :
Phytorestore
> Bet étanchéité à l’air : Manexi DER
pements et que la barre des 50 kWh/m2 est
atteignable. Cela permettra aux panneaux
photovoltaïques de compenser les
consommations pour le chauffage, la ventilation et l’éclairage. n 11-81-83
Les critères d’un bâtiment passif
Les choix environnementaux
Bâtiment 100 % bois
Bilan énergétique
Objectif
Passivhaus
Améliorations mises en place
Par Florence Cinotti, Alto Ingénierie,
responsable du pôle Énergie
Alto Ingénierie a pris le parti d’appliquer à la construction de son siège social
les principes de conception que le bureau d’études développe tous les jours
avec ses collaborateurs architectes et ses clients. Retour sur expérience.
L
e bail des précédents locaux de la
société arrivait à échéance. Deux solutions étaient envisagées : louer des
locaux à un promoteur donné ou investir
dans la construction d’un siège social qui se
devait d’être un exemple. La deuxième
option a été retenue… Les exigences du projet ainsi que les contraintes étaient multiples. Il s’agissait de construire pour un coût
équivalent à un coût de marché classique un
bâtiment de bureaux dans le 77, à Torcy, d’environ 1 100 m2 SHON comportant un logement de fonction pour le régisseur de 65 m2.
Les critères d’un bâtiment passif
Ayant choisi de se lancer dans l’aventure,
cela impliquait des contraintes de délais :
les études et le chantier devaient être réalisés pendant la fin du bail. L’objectif budgétaire était aussi serré (1 800 €/m2SHON y
compris achat du terrain et études). Enfin,
sans pour autant viser une certification
environnementale qui aurait été autant
d’argent non investi dans la technique, Alto
Ingénierie a décidé de réaliser un bâtiment
type PassivHaus. Les objectifs d’un bâtiment passif se répartissent en trois critères: des besoins de chauffage inférieurs
à 15 kWh/m2.an, une perméabilité à l’air
réduite à 0,6 vol/h sous 50 Pa (contre
1,2 m3/h.m2 sous 4 Pa selon la réglementation thermique), des consommations tous
usages de 120 kWhep/m2.an (il s’agit des
usages conventionnels : chauffage ; produc-
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tion ECS ; éclairage ; ventilation ; auxiliaires ; mais également prises de courant
; informatique : postes bureautique et serveurs ; électroménager : machine à café,
réfrigérateurs…). Cela correspond pour le
bâtiment à 132 MWhep/an ou encore
52 MWhénergie finale/an (installations
tout électrique – coefficient de conversion
de 2,58). Une équipe de maîtrise d’œuvre a
donc été créée, dont l’architecte mandataire était Andreï Feraru, de l’agence AAFeraru. Le bureau d’études thermique et
fluides Alto Ingénierie, le BET structure Intégrale 4 et le BET VRD ATPI.
Les choix environnementaux
Les études ont débuté fin 2007 pour lancer le chantier en juin 2008 après obtention du permis de construire en mars 2008.
Le chantier a commencé par la dalle béton
puis la réalisation des forages géothermiques. L’enveloppe et la structure 100 %
bois du bâtiment ont été montées en trois
semaines en septembre. L’emménagement a eu lieu fin janvier 2009 avec un bouclage des travaux en mars 2009. En tout,
six mois d’études suivis de six mois de travaux. > Photo 1
> Le bois
Concernant les matériaux, le choix du bois
est venu de deux principaux critères : son
impact environnemental et sa capacité à
stocker du CO2 d’une part, la rapidité d’exécution en chantier, d’autre part.
> La gestion de l’eau
Pour ce qui est de la gestion de l’eau, les
équipements mis en place sont hydroéconomes, et un point fort vient de l’absence
de raccordement au réseau d’évacuation
des eaux pluviales car le débit de rejet autorisé était trop faible. Tout est infiltré sur
place: raccordement des quatre descentes
d’eaux pluviales au drain périphérique du
bâtiment puis vers la cuve de récupération
des eaux pluviales. Cette cuve est équipée
d’un trop plein vers une noue plantée qui
s’infiltre sur place ou se déverse ensuite
vers le bassin de rétention de la ZAC. Un système de récupération des eaux de pluie est
prévu mais non encore raccordé (problème
de pression disponible et écrasement de la
canalisation en chantier). Une solution est
en cours de mise en place avec Salmson. Il
s’agissait bien entendu de réaliser un bâti-
Photo 1 Le siège social d’Alto Ingénierie terminé.
Photo 2 La construction des premiers murs.
ment à la fois performant au niveau de ses
consommations, mais confortable pour ses
occupants. > Photo 2
> Le confort visuel
Le confort visuel est assuré via des baies
vitrées généreuses (bandeau vitré principal pour les toutes les façades, imposte
vitrée supplémentaire pour les façades
nord et est, pas d’imposte vitrée supplémentaire au sud pour éviter trop d’apports
solaires). En partie centrale du bâtiment,
des sheds (> photo 3) vitrés au nord permettent d’alimenter les bureaux en open space
en lumière naturelle. Des vitrages de
second jour sont systématiquement mis en
place dans les bureaux cloisonnés.
> La gestion de l’énergie
Concernant la gestion de l’énergie, la pre-
mière opération a consisté à renforcer les
performances thermiques de l’enveloppe.
Une isolation en laine minérale de 24 cm
(8+16) d’épaisseur est mise en place ainsi que
des doubles vitrages à menuiserie bois-aluminium (Uw = 1,6 W/m2/K et FS = 0,6 en bandeau principal et sheds/0,4 en imposte). Le
bâtiment n’étant pas climatisé, il est fondamental de le protéger contre les apports
solaires tout en garantissant le maximum
d’apport de lumière naturelle : des stores
métalliques mobiles Griesser à lames orientables sont mis en place sur les façades sud,
est et ouest. Ils sont pilotés grâce à des télécommandes par les utilisateurs.
> Les équipements : ventilation, chauffage, ECS
La ventilation hygiénique mécanique est
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BBC
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Photo 3 De longs bandeaux vitrés.
assurée par une centrale de traitement
d’air double flux avec récupérateur à roue
(de marque Swegon). Toutes les informations concernant la centrale sont disponibles via l’automate de la machine branché
sur le serveur. Cette ventilation mécanique
est complétée en mi-saison et en été par
Photo 4 Pompe à chaleur CIAT.
des ouvrants de ventilation naturelle
(manipulés par les occupants) et par des
brasseurs d’air (au choix des occupants).
En hiver, le chauffage est assuré par une
PAC DYNACIAT (> Photo 4) de 37 kW(chaud)
non réversible connectée à six sondes verticales de 87 m de profondeur (> Photo 5).
:
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Photo 5 Installation des sondes.
Cette PAC alimente des panneaux rayonnants en plafond des bureaux. Pour produire l’ECS (douches et cuisine), l’installation de chauffage est délestée pour alimenter un échangeur de chaleur permettant
une production d’ECS instantanée. En été,
de l’eau rafraîchie par les sondes via un
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COORDONNÉ PAR JOSÉ NAVETEUR
autre échangeur, circule dans les panneaux
rayonnants. Une GTB TREND a été mise en
place afin de suivre le fonctionnement des
équipements et d’affiner au fur et à mesure
le paramétrage des lois de chauffe et de
rafraîchissement. Le chauffage du logement est également branché sur la PAC
mais la production d’ECS est faite par un
ballon électrique (pour des questions de
coûts, la solution de délestage sur le chauffage, selon le même principe que la production d’ECS des bureaux, n’a pas pu être
conservée). Le local serveur est situé au
niveau R+1 du bâtiment. L’idée d’origine
consistait à valoriser les transferts entre
la production d’eau chaude et la production d’eau glacée de la PAC, mais le coût
induit par l’installation n’était pas acceptable vis-à-vis d’une solution classique de
split system, ce qui a été mis en place. Enfin,
une installation photovoltaïque de 50 m2
assurant l’étanchéité des sheds exposés sud
(5,36 kWcrête) a produit 125 kWh/m2PV/an
soit 5,7 kWhef/m2SHON/an en 2010 et 2011).
Bilan énergétique
Sur les trois années d’occupation (2009,
2010, 2011), on constate que l’objectif n’est
pas atteint (60 puis 75-80 kWhef/an au lieu
de 52 kWhef/an). Ceci étant, le bâtiment
est performant (72 kWh/m2/an soit
190 kWhep/m2/an tous usages confondus).
L’augmentation constatée provient d’une
augmentation du nombre de serveurs et
d’occupants. > Figures 1 et 2 La moitié des
consommations relèvent donc de postes
dits non conventionnels (hors réglementation thermique). Concernant les postes RT,
on s’aperçoit de l’importance des pompes
de circulation qui, dans les bâtiments
anciens, avaient une part relative beaucoup plus faible. Les performances de la
PAC sont caractérisées par les valeurs suivantes : COP mini = 3,2 – COP maxi = 4,8
– sCOP = 3,86 (COP moyen saisonnier en
chaud)
Une comparaison simple d’une solution PAC
sur sondes et d’une solution gaz (en considérant les consommations de chaud du
bâtiment non climatisé/hors rafraichissement) montre un surinvestissement de la
PAC de l’ordre de 35 000 € pour une consommation électrique de 10 MWh/an contre une
consommation de gaz de 40 MWh/an. À
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kWhef
90 000
80 000
9 472
9 268
28 641
29 446
10 227
9 503
29 211
26 887
Total 2010
Total 2011
70 000
60 000
6 797
50 000
40 000
30 000
20 000
10 000
22 916
7 992
22 482
0
Total 2009
Figure 1 Bilan énergétique des trois années d’occupation du collège.
Chaud 9,6
Serveur Bass 2,7
Auxiliaires 7,5
Serveur Tenor, Mail, NAS 6,3
Ventilation
Téléphones 2,8
Eclairage 5,8
Imprimantes 2,9
Bureautique 14,3
Machine café 1,5
Switch (x4) 2,9
Split 1,5
Figure 2 Répartition des consommations en énergie finale en kWhef/m².
coûts des énergies variables (augmentation
du prix du gaz plus rapide que celle de l’électricité), la rentabilité de l’équipement sera
faite en moins de 20 ans. Le bilan est encore
plus favorable lorsque l’on compare la PAC
à une solution gaz associée à des groupes
frigorifiques pour rafraîchir le bâtiment.
Améliorations mises en place
Plusieurs démarches sont entamées afin
d’améliorer le bilan énergétique. Un compteur d’énergie sur le condenseur et un sur
l’ECS sont opérationnels depuis fin 2011. Ils
permettent d’ores et déjà de mettre en relief
la part des consommations d’ECS (environ
4 % de l’énergie délivrée au condenseur
pour une semaine d’hiver). De plus, la mise
en place d’une programmation horaire sur
la pompe ECS permet de ne la faire fonctionner qu’en cas de besoin (programme modifiable). La mise en place de sous-comptages
électriques est opérationnelle depuis fin
mars 2012. Il s’agit de compter les consommations électriques de la PAC, des pompes,
de l’éclairage RDC et R+1 séparément, du
logement et des serveurs. Une entreprise
doit intervenir pour finaliser les calfeutre-
ments de l’enveloppe afin que l’on procède
à un deuxième essai de porte soufflante
pour évaluer la perméabilité à l’air de l’enveloppe. Enfin, les têtes thermostatiques
initiales ont été remplacées cette année par
des têtes électrothermiques à double position: Alto Ingénierie va donc pouvoir tester
le fonctionnement du rafraîchissement
direct cet été. La société va également expérimenter une mise en place de matériaux à
changement de phase dans les locaux afin
d’améliorer le confort d’été.
L’adéquation de la labellisation PassivHaus
avec une société en pleine expansion est
donc remise en question. Ceci étant, la
société continue à rechercher l’optimisation de ses consommations: elle est en train
de renouveler son parc informatique avec
la mise en place d’ordinateurs portables.
Une recherche d’optimisation des horaires
de fonctionnement des serveurs est en
cours qui ne doit pas entraver la sauvegarde
des données ou le travail hors horaires
ouvrés des collaborateurs. n 11-81
Plus d’informations
www.alto-ingenierie.fr
[email protected]
Tél. : 01 64 68 18 50
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D’une construction
“habituelle” à
une construction BBC
2012
Les équipements
Résultats de l’exploitation
Par Yves-Alexis Le Bars, AICVF*
Lors de la conception du bâtiment
d’Héliante et Eolis à Lyon en 2005,
le label BBC n’existait pas encore,
mais le but du maitre d’ouvrage était
de réaliser un bâtiment pilote
économe en énergie du type HQE,
puis, en cours de route,
de se rapprocher du BBC lorsque
les données ont été connues.
L
es deux constructions neuves réalisées sur la zone “Confluence” à Lyon
abritent pour la totalité d’Héliante et
pour une partie d’Eolis la Direction Régionale du groupe Eiffage. Les bâtiments sont
occupés depuis octobre 2009. À la livraison
en 2009, la certification NF HQE a été obtenue auprès de Certivea, puis le label BBC a
été obtenu pour Héliante; Eolis étant labelisé THPE ENR.
Les équipements
Le chauffage et la climatisation sont assurés par deux PAC desservant les deux bâtiments. Ces deux machines sont alimentées
par deux forages à 18 m de profondeur, du
type doublet, d’un débit de pointe de
140 m3/h. Cette installation délivre une puissance de 1 036 kW en chaud et 994 kW en
froid. L’éclairage est assuré par des tubes
T 5 dans les deux bâtiments, mais contrôlé
en présence et modulation sur Héliante. La
production d’eau chaude sanitaire est assurée par micro accumulation au plus près
des points de puisage afin de minimiser les
pertes de distribution. Les serveurs informatiques sont traités à part, et leur climatisation est assurée par un groupe à
condensation à air d’une puissance de
100 kW. Le traitement d’ambiance est
assuré par des poutres froides actives sur
Héliante et par des ventilo convecteurs sur
Eolis.
Héliante possède une production d’électricité photovoltaique injectée dans le réseau
EDF. 1 000 m2 sont installés en toiture
(148 kWc) et 550 m2 (73 kWc) sont disposés
en brise soleil sur la façade sud. La production prévue annuelle de 200 MWh a été
dépassée sur l’année 2011. Eolis est munie
d’une éolienne à axe vertical en toiture,
d’un diamètre de 8 m et d’une puissance
électrique de pointe de 20 kW. La fourniture
annuelle de 20 000 kWh par an envisagée à
l’origine n’a pu être assurée du fait d’un couloir de vent irrégulier et de la faible altitude
de l’éolienne. L’énergie produite est reversée dans le tableau BT d’Eolis.
Résultats de l’exploitation
L’exploitation des bâtiments est gérée par
Eiffage Thermie et l’on dispose sur l’année
2011 des résultats suivants pour les cinq
usages conventionnels : consommation
Héliante: 143,4 kWhep/m2 ; consommation
Eolis : 152 kWep/m2. Il est visible qu’Héliante
est pénalisé par le fait que le système poutre froide active requiert un débit de ven-
tilation important, CTA double flux de
16 500 m3/h délivrant une pression disponible de 150 Pa aux 417 poutres. D’autre part,
il apparait que les températures de référence (par exemple 19 °C en chauffage) sont
largement dépassées, ce qui n’a rien de surprenant dans ce type de construction.
Actuellement, Eiffage examine en détail les
points techniques sur lesquels il est possible d’agir:
> performance des moto-ventilateurs de la
CTA;
> régulation des pompes et de leurs
moteurs, tant du côté puisage que du côté
réseau;
> filtration du type HPE, donc à très faible
perte de charge.
Nous avons dans ce document la présentation honnête et sans fard de la difficulté de
passer de la construction habituelle à la
construction du type BBC au moment où
les technologies et produits ne sont pas
encore tous développés. n 11-63-81
* Éléments recueillis auprès de MM Chambas,
Stouvenel, Dumas du groupe EIFFAGE.
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BBC
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Consommation électrique
Les températures intérieures
L’enveloppe du bâtiment
Bâtiments basse consommation
Premiers
retours d’expériences
Conçus entre 2003 et 2006, les premiers bâtiments basse consommation
ont fait l’objet de suivis instrumentés riches d’enseignements sur leurs
spécificités et les problèmes récurrents qui apparaissaient. Compte-rendu.
L
a conception de bâtiments basse
consommation doit associer, dès l’origine du projet, l’architecte et l’énergéticien. Celui-ci utilisera de puissants outils
d’aide à la conception, comme la simulation thermique dynamique où celle de la
migration de vapeur dans les parois. La
méthode de calcul RT n’est en rien un outil
d’aide à la conception, même si elle est utilisée comme telle par les ingénieurs
aujourd’hui. Elle n’est qu’une validation du
projet. Il faut donc réapprendre à concevoir
en ingénieur, pas en applicateur de recettes
réglementaires. La réussite des bâtiments
BBC en dépend.
Consommation électrique
L’une des grandes caractéristiques de ces
bâtiments est le poids des usages spécifiques de l’électricité : 60 % à 75 % de la
consommation tous usages confondus, et
jusqu’à plus de 90 % dans les Bepos. Il s’ensuit que leur rôle est prépondérant que ce
soit sous forme d’apports de chaleur dans
le bilan énergétique ou dans l’origine des
surchauffes en été. Il faut donc aussi très
vite associer l’ingénieur électricien à la
conception, à condition qu’il possède une
vraie connaissance en maîtrise de la
demande d’électricité (MDE), ce qui n’est
pas le cas aujourd’hui.
Si globalement les consommations mesurées dans les bâtiments BBC ne sont pas
exactement celles que l’on attendait, c’est
d’abord parce que la notion de prévision
reste floue. Souvent, c’est le calcul RT qui
fait état de prévisions. Or, ce n’est en rien
un calcul prévisionnel, mais seulement un
calcul conventionnel (à la manière des
véhicules). Le CSTB est clair sur ce point.
Alors quelle méthode de prévision? Même
la simulation dynamique ne peut être
considérée comme une méthode prévisionnelle autorisant un engagement de
consommation, car elle suppose de multiples hypothèses sur la température intérieure, les débits d’air infiltré et soufflé, la
nature des équipements et leur mode
d’utilisation, jusqu’aux données météo
fondées sur des stations hors des villes
dont les températures ignorent le phénomène d’îlot de chaleur urbain. Il est donc
impossible de “prévoir” une consommation, et par voie de conséquence de s’engager sur une consommation dont on n’a
nullement la maîtrise. Attention aux
contrats d’engagement très à la mode et
qui n’auront d’effet visible que la suractivité des tribunaux.
VMC double flux
L’eau chaude sanitaire
L’importance du suivi des chantiers
Par Olivier Sidler, Enertech
L’enveloppe du bâtiment
Concernant l’enveloppe, il existe deux éléments de dérive des consommations.
D’abord l’existence de nombreux ponts
thermiques structurels totalement ignorés:
ce sont tous les dispositifs d’accrochage des
bardages en ITE. Les simulations dynamiques tridimensionnelles ont montré dans
certains cas une dégradation de plus de
50 % du coefficient U courant de la paroi
lorsque l’on prenait en compte les éléments
structurels, ce qui n’est quasiment jamais
fait par l’ingénierie. La seconde raison des
dérives dues à l’enveloppe est la qualité
encore très incertaine de l’étanchéité à l’air.
Ce sujet est nouveau en France, mais il n’est
ni très compliqué à traiter, ni très coûteux.
Il nécessite une bonne conception, un bon
dessin, des carnets de détails, du soin et un
suivi rigoureux des opérations sur le chantier. Les maîtres d’œuvre doivent vite progresser sur ce thème qui s’avère effectivement très dommageable aux performances
des bâtiments BBC: les besoins augmentent
de 4 kWh/m2/an pour chaque vol/h supplémentaire sous ΔP de 50 Pa.
Les températures intérieures
Le premier paramètre de dérive des
consommations est la température intérieure. Règlementairement (art. R.131-20 du
Code de la Construction), elle ne doit pas
dépasser 19 °C. Si les usagers étaient vêtus
comme la saison le nécessite, cette température serait parfaitement acceptable car
il n’y a plus de parois froides dans les bâtiments BBC. Mais Les gens vivent été comme
hiver avec les mêmes T-shirt, d’où des
conflits et des quiproquo sans fin. Or une
loi est faite pour être respectée, sinon on
l’abroge ou on la change. Il faut savoir que
dans les bâtiments BBC, un degré supplémentaire conduit à une hausse de 15 % à
20 % des consommations de chauffage. Ce
paramètre est donc d’influence majeure…
VMC double flux
Le point le plus faible des équipements
techniques est toujours la VMC double flux.
Cette technologie a bien de réelles vertus:
récupération de chaleur importante, filtrage de l’air neuf, etc. Mais elle est très mal
maîtrisée par les bureaux d’études et les
entreprises. La plupart des installations ne
fonctionnent pas correctement : débits peu
conformes aux besoins, très déséquilibrés
entre extraction et soufflage (ce qui suppose des infiltrations ou des exfiltrations
importantes et néfastes), recyclage d’air en
présence d’échangeurs à roue à cause du
positionnement incorrect des ventilateurs
mettant la roue en surpression sur l’extraction et en dépression sur le soufflage. On
30
COORDONNÉ PAR JOSÉ NAVETEUR
observe aussi systématiquement une
consommation excessive des ventilateurs.
Pourtant, pour minimiser celle-ci, il suffit
de réseaux bien dessinés, courts et en
étoile, avec de très faibles pertes de charge
(donc pas d’étranglement des sections), un
point de fonctionnement situé au sommet
de la colline de rendement et un moto-ventilateur à haut rendement. On a aussi pu
mesurer que les débits d’air neufs chutent
de 75 % en 10 mois parce que les filtres ne
sont jamais changés alors que la fréquence
de remplacement nécessaire est de 4 mois.
Paradoxalement, la réduction du débit
soufflé conduit à une augmentation du
débit infiltré, donc à une augmentation de
la consommation de chauffage de 8 à
10 kWh/m2.an. Le défaut patent de maintenance et son insuffisance dans le pilotage
des installations sont aussi une constante.
En trois ans, on a pu observer que la programmation de la plupart des organes d’un
bâtiment était complètement déréglée,
comme par exemple la VMC de bureaux
fonctionnant 24 h/24 au lieu des seules
heures de présence.
L’eau chaude sanitaire
Quant à l’eau chaude sanitaire, c’est une
vraie source potentielle d’amélioration mal
valorisée par le calcul RT. Les mesures montrent que les besoins à 10 minutes sont toujours inférieurs d’un facteur 2,5 à 3 aux
valeurs obtenues par les méthodes de calcul classiques. Il s’ensuit que toutes les installations sont surdimensionnées, donc
trop chères et affectées d’un rendement
CVC N ° 874 MAI / JUIN
dégradé. Mais surtout, elles montrent que
l’essentiel de l’énergie primaire consommée par l’ECS est en réalité perdue, lors de
la production et de la distribution de chaleur, et lors des puisages dans les installations mal conçues dans lesquelles la distance entre la colonne et le point de puisage est trop grande. Réduire ces pertes
suppose une très forte isolation de tous les
organes (corps de pompe, vannes, compteurs, etc) et des canalisations (minimum
de 30 mm d’isolant). On travaillera aussi à
la réduction des volumes d’eau puisés par
l’utilisation de limiteurs de débit.
L’importance du suivi des chantiers
On ne peut terminer ce rapide tout d’horizon sans rappeler l’importance de la qualité du suivi des chantiers aujourd’hui malheureusement trop désaffectés par les
bureaux d’études, et l’inexistence de procédures rigoureuses de réception des installations fondées sur la vérification du bon
réglage de tous les paramètres et points de
consigne (lois d’eau mal réglées), de toutes
les séquences de programmation, de la
mesure des débits d’air et du bon fonctionnement des éléments de l’installation.
Afin de conserver cohérence à la démarche
de réduction des consommations d’énergie dans le bâtiment, il restera à travailler
maintenant sur l’énergie grise. Classiquement, un bâtiment consomme de 1 750 à
2 000 kWh/m2 d’énergie grise. Est-il alors raisonnable de continuer à réduire les énergies d’exploitation dès lors que l’énergie
grise peut représenter 50 années de
2012
Pour aller plus loin
> Rapports de campagnes de mesure
sur le site www.enertech.fr
> Formation à la conception basse
consommation et à la maîtrise de
la demande d’électricité à l’Institut
Négawatt : www.institut-negawatt.com
consommation? Certainement pas. Il faut
donc désormais mettre des contraintes sur
le contenu énergétique des produits et obliger les industriels à faire de réels efforts en
la matière. La concurrence les départagera
bientôt sur ce terrain.
La conclusion générale qui ressort de ces
premiers travaux d’évaluation est qu’il
devient nécessaire que l’ensemble des professionnels impliqués dans l’acte de
construire améliorent leurs pratiques. On
observe une vraie insuffisance, une façon
trop approximative de travailler, le poids
de la routine aussi et des procédures toutes
faites, à l’heure où la matière grise et la
réflexion devraient s’imposer dans les projets et sur les chantiers. La France doit relever un immense défi. Mais il faut pour cela
que chacun se remette en cause et accepte
humblement de retourner se former, de
remettre en cause ses certitudes pour pouvoir aborder un type de bâtiments qui ne
fonctionnent plus du tout comme ceux que
l’on a construit jusqu’à aujourd’hui et dont
les performances exigent une qualité
d’étude et de réalisation qui n’était pas
nécessaire jusqu’à présent. n 11-55-81
DOSSIER
CVC N ° 874 MAI / JUIN
BBC
2012
:
RETOURS D ’ EXPÉRIENCES
31
LABEL BBC-Effinergie fin 2011
Les évolutions
envisagées en RT 2012
Les bâtiments tertiaires
Par Jacques Daliphard
392
1 395
L’association Effinergie a réalisé un bilan de la certification BBC-Effinergie pour
les bâtiments neufs puis pour les bâtiments rénovés, à partir des données
communiquées par les organismes certificateurs que sont Promotelc, Cerqual,
Cequami et Certivea. Les comptabilisations ont été effectuées pour les
demandes de labellisation, les mises en chantier et aussi pour les chantiers
livrés.
R
egardons tout d’abord la montée en
puissance des demandes de labellisation BBC-Effinergie par rapport au
nombre de logements neufs autorisés
chaque année. Le Tableau 1 rassemble ces
chiffres pour les logements collectifs et pour
les maisons individuelles. À fin 2011, les bâtiments neufs labellisés dans le secteur tertiaire, depuis 2007, concernent 608 opérations pour une surface totale de 4,84 millions
de m2. En 2011, les logements neufs mis en
chantiers et labellisés BBC-Effinergie représentent 10 % des maisons individuelles et
plus de 75 % des logements collectifs.
Le Tableau 2 montre la progression des
mises en chantier de bâtiments neufs sur
les trois dernières années. La labellisation
des chantiers neufs livrés entre 2007
– année du lancement de la certification
(avec un démarrage plutôt en 2008) – et le
31 décembre 2011, concerne:
> 562 opérations de logements collectifs,
soit 19 643 logements;
> 299 opérations de maisons individuelles
en secteur groupé soit 3 058 logements;
> 8 998 maisons individuelles en secteur diffus;
> 42 opérations de bâtiments tertiaires soit
235 585 m2 de planchers.
Les chantiers terminés sont encore insuffisants pour conclure à une bonne prise en
compte des données du label BBC-Effinergie, ce qui nécessite de porter attention aux
évolutions envisagées pour le label BBC-
76
190
1 118 334
539
2 096
324 581
3 139
1 139 2 072
1
2
10
2 1 187
356
301
270
459
3
548
351
4
850
1
1
350
1 123 163
1 011
18
94
4 052
3
1
2
826
604
1 065
534
541
625
2
1 028
645
1
1
171
515
377
543
292
1 195
0
0
Maisons individuelles
(secteur diffus et groupé)
Logements collectifs
Tertiaire (répartition en attente)
Figure 1 Répartition géographique
des projets neufs labellisés.
1 599
86
55
134
258
2
389
78
106
1
469
86
4
81
Tableau 1 Demandes de labellisation BBC-Effinergie
2008
2009
2010
2011
Cumul*
Logements collectifs
3%
8%
34 %
75 %
273 945
Maisons individuelles
0,3 %
1,4 %
5,2 %
10 %
49 928
(*) Ce chiffre concerne le cumul des logements neufs autorisés qui recherchent le label BBC-2005 depuis
la création du label BBC-Effinergie en 2007.
Maisons individuelles
(secteur diffus et groupé)
Logements collectifs
Tertiaire (répartition en attente)
Figure 2 Répartition géographique
des projets rénovés labellisés.
Effinergie +. Les données du label BBC 2005
sont encore trop peu vérifiées sur le terrain!
Tableau 2 Nombre de mises en chantier de bâtiments neufs
2009
2010
2011
% 2011
MEDDLT*
Les bâtiments tertiaires
Logements collectifs
13 000
70 000
160 000
75 %
191 000
Maisons individuelles
2 900
14 000
33 000
10 %
195 000
Secteur tertiaire (en m2)
400 000
600 000
2,6 millions
Le label BBC-Effinergie +, première étape
de labellisation pour la RT 2012, devrait
donc envisager de modérer certaines exigences, notamment sur la perméabilité à
l’air en logements, afin de laisser ces évolutions pour le “label BEPOS” qui sera défini
ultérieurement et surtout envisagé sur des
(*) La dernière colonne reprend les chantiers de logements neufs démarrés durant l’année 2011,
d’après les chiffres du ministère MEDDLT, certainement différents de ceux estimés par Effinergie.
32
COORDONNÉ PAR JOSÉ NAVETEUR
projets d’ici environ 4 à 5 ans, afin de préparer la future RT 2020. > Figure 1
Depuis 2009, la dynamique des labels BBCEffinergie en rénovation représente, pour
les demandes de labels, une augmentation
linéaire en bâtiments tertiaires ; le logement collectif a connu une forte progression pendant les trois premiers trimestres
de 2011 avec un essoufflement au qua-
CVC N ° 874 MAI / JUIN
trième trimestre. Pour les maisons individuelles, le nombre de demandes reste peu
élevé et instable, car certains projets sont
abandonnés.
En 2011, les demandes de labels concernent
22 000 logements collectifs, 200 logements
individuels et 600 000 m² de bâtiments tertiaires. > Figure 2 En cumulé au 31 décembre 2011, depuis un lancement en 2009, les
2012
chantiers réceptionnés représentent:
> trois opérations de logements collectifs,
soit 3 286 logements;
> deux maisons individuelles en secteur diffus;
> trois opérations de maisons individuelles
en secteur groupé, soit 58 maisons;
> et trois opérations de bâtiments tertiaires
comptabilisant 5 544 m2. n 82-87
La conception et la réalisation
du bâtiment
De premiers résultats encourageants
“La Clairière”, à Bétheny près de Reims
Conclusions et perspectives
Retours d'expérience de
13 logements BBC et PassivHaus
Par Stéphane Hémon et Joseph Turi,
EDF R&D Département Enerbat – Énergie
dans les bâtiments et territoires
Le Foyer Rémois a fait réaliser la construction d’un bâtiment de treize
logements. Celui-ci a été réalisé selon les standards BBC et PassivHaus, EDF
R&D en a mesuré les consommations. Compte-rendu.
L
a Clairière”, immeuble construit par
le Foyer Rémois et conçu par BCDE
architecture, a été inauguré en mars
2010. L’immeuble est composé de treize
logements, pour une surface totale habitable de 1 289 m2, répartis sur trois niveaux
avec parc de stationnement en sous-sol. Il
comporte des appartements allant du T2
au T5 dont quatre au rez-de-chaussée réservés pour des personnes à mobilité réduite.
Cet immeuble a la particularité d’être certifié à la fois du label français BBC Effinergie (1er immeuble social en France) et du
label allemand PassivHaus. Il se devait donc
de respecter les exigences des deux labels.
Deux bureaux d’études sont intervenus dans
le projet : Synapse Ingéniérie pour les calculs réglementaires BBC et LUWOGE Consult
pour les aspects relatifs au Passivhaus.
Comparer les deux labels d’une manière
générale est très difficile en raison de deux
méthodes de calcul, d’hypothèses et de
valeurs de référence totalement diffé-
rentes. Cet exercice, non généralisable, ne
peut être réalisé qu’au cas par cas pour un
bâtiment donné. L’immeuble “La Clairière”
nous en donne l’opportunité jusque dans
le suivi des consommations.
EDF R&D a été sollicitée afin d’assurer durant
trois années le suivi des consommations
électriques des treize logements et des équi-
pements collectifs, mais également de réaliser une enquête sociologique et comportementale auprès des locataires. Cette
enquête doit permettre de cerner le niveau
d’appropriation d’un tel bâtiment par ses
occupants et de mieux cibler les conseils
d’utilisation des équipements performants.
La conception et
la réalisation du bâtiment
De par sa conception et dès le premier
regard, le bâtiment affiche son appartenance au standard Passivhaus: forme com-
DOSSIER
CVC N ° 874 MAI / JUIN
BBC
2012
:
RETOURS D ’ EXPÉRIENCES
33
Tableau 1 Résultats des mesures des consommations PassivHaus du 01/10/2010 au 30/09/2011
Chauffage
Appoint ECS Ventilation Pompes et
Éclairage
(individuel)
régulation
ECS (collectif)
Electroménager
Total
Passivhaus
Consommations [kWhep/m²Shab]
51,08
28,87
25,88
135,43
Consommation [kWhef/m²Shab]
18,92(1)
21,62
5,41
2,57
(1) C’est cette valeur de consommation de chauffage en énergie finale que nous rapprochons des besoins en énergie du label Passivhaus (chauffage Joule).
Tableau 2 Résultats des mesures des consommations BBC du 01/10/2010 au 30/09/2011
Consommations [kWhep/m²Shon]
Chauffage
Appoint ECS
(individuel)
Ventilation
Pompes
et régulation
ECS (collectif)
Éclairage
Total BBC
40,9
23,12
17,32
4,33
2,05
87,72
pacte, orientation nord/sud, façade sud fortement vitrée dotée de protections solaires
adéquates, façade nord peu vitrée… Les
logements sont traversants, les pièces de
séjour orientées au sud et les chambres au
nord. Le choix constructif s’est porté sur le
principe d’une structure béton associée à
une isolation extérieure afin de disposer
d’une forte inertie propice à un meilleur
confort d’été.
> L’ossature béton
La structure du bâtiment est constituée
d’une ossature béton partiellement préfabriquée reposant sur le principe de prémurs industrialisés. Fabriqués en usine, ils
sont composés de deux panneaux en béton
armé de 60 mm d’épaisseur, espacés de
80 mm et reliés l’un à l’autre par des poutres à treillis. Ils constituent les faces extérieures du mur tout en assurant le rôle de
coffrage recevant le béton coulé sur chantier. Le mur béton fini après coulage a donc
une épaisseur de 200 mm.
> L’isolation
Les murs et les planchers béton de la structure sont associés à une isolation extérieure particulièrement performante, à la
fois en raison de l’épaisseur retenue et de
la nature de l’isolant. En effet, ce sont des
blocs de polystyrène graphité (Neopor de
BASF) de 300 mm d’épaisseur sous enduit
mince qui “enveloppent” totalement les
murs du bâtiment, réduisant ainsi drastiquement les ponts thermiques et renforçant l’effet inertiel de la structure lourde.
Le plancher bas est isolé en face supérieure
par 60 mm de polyuréthane sous chape flottante et en sous-face par un flocage de
200 mm de laine de roche. Les terrasses
sont isolées par 24 cm de mousse de polyuréthane et bénéficient en grande partie
d’une couverture végétalisée.
> Les ouvrants
Les façades du bâtiment sont équipées
d’ouvrants en bois avec triple vitrage
4/12/4/12/4 mm peu émissifs avec argon, et
d’ouvrants en aluminium avec double
vitrage 4/16/4 mm peu émissifs avec argon.
Cette répartition résulte d’une optimisation entre réduction des déperditions et
valorisation des apports. Des stores extérieurs assurent la protection solaire.
> Le renouvellement de l’air
Complément indispensable d’un bâti hyper
isolé, l’étanchéité à l’air de l’enveloppe du
bâtiment a été particulièrement soignée
afin que les fuites d’air ne dépassent pas
les 0,6 volume/heure sous une différence
de pression de 50 Pascals, qui est le niveau
requis pour les bâtiments passifs. Le bâtiment a passé avec succès les tests d’étanchéité en fin de chantier. Le renouvellement d’air maîtrisé est assuré par une ventilation double flux dotée de moteurs basse
consommation; deux ventilateurs installés
en terrasse assurent l’extraction, un autre
en sous-sol assure l’insufflation. Chaque
logement est équipé d’un échangeur thermique individuel à haut rendement Dee Fly
Aldes (jusqu’à 90 % des calories de l’air
extrait sont récupérées et transmises à l'air
neuf entrant), installé en volume chauffé.
L’ensemble est couplé à un puits canadien
préchauffant l’air neuf en hiver et le rafraîchissant en été. Un by-pass permet de
contourner le puits canadien et d’insuffler
directement l’air extérieur, mais il n’a pas
été utilisé jusqu’ici.
> Le chauffage
En raison du très haut niveau d’isolation du
bâtiment, de son étanchéité à l’air et de son
système de ventilation performant, les
besoins de chauffage sont très faibles,
puisque conformes à l’exigence Passivhaus
(inférieurs à 15 kWh/m2shab). Le complément de chauffage est donc assuré par des
résistances terminales de faible puissance
intégrées au système de ventilation (terminal UBio Aldes), et régulées pièce par pièce
par des thermostats d’ambiance. En complément, un panneau rayonnant a été installé dans le séjour et un sèche-serviette
équipe la salle de bains.
> L’eau chaude sanitaire
La production d’eau chaude sanitaire est
assurée collectivement par quinze capteurs
solaires plans placés en terrasse, complétés par des ballons individuels ; une boucle
primaire glycolée réchauffe une boucle
d’eau secondaire à travers les échangeurs
de la station solaire située au dernier étage.
La boucle secondaire alimente ensuite
l’échangeur de chaque ballon individuel
dans les logements où un appoint électrique assure le complément.
La bonne réalisation d’un tel bâtiment
demande une implication forte des entreprises de maîtrise d’ouvrage afin que les tra-
34
COORDONNÉ PAR JOSÉ NAVETEUR
vaux soient réalisés parfaitement, ce qui
nécessite de très fréquents contrôles
jusqu’en fin de chantier afin de pouvoir
apporter les éventuelles corrections nécessaires.
Des premiers résultats
encourageants
EDF R&D a été sollicitée afin d’assurer
durant trois années le suivi des consommations électriques des 13 logements et des
équipements collectifs. Afin de mesurer les
consommations des usages entrant dans
le calcul du label PassivHaus et du label
BBC, chaque appartement a été équipé d’un
dispositif de mesure, comprenant deux
indicateurs multi-usages télé-relevables qui
enregistrent également la température de
confort du séjour. Pour les équipements collectifs, un coffret situé en sous-sol enregistre les consommations d’énergie électrique
des ventilateurs de soufflage et d’extraction d’air du système de ventilation et des
circulateurs de la boucle ECS collective. Il
est ainsi possible de mesurer l’ensemble
des consommations réelles à l’échelle du
bâtiment et de les positionner par rapport
aux exigences PassivHaus et BBC.
Des mesures de température et de débit
d’air sont également effectuées sur le puits
canadien afin de quantifier l’apport énergétique de celui-ci. Une sonde de température extérieure est placée sur la façade
nord du bâtiment afin de suivre la rigueur
du climat. Situer les consommations du
bâtiment à la fois par rapport aux exigences
PassivHaus et BBC nécessite de bien préciser dans chaque cas les surfaces de référence, les unités énergétiques et les coefficients de conversion utilisés qui diffèrent
dans les deux méthodes de calcul:
> le label BBC exige une consommation
annuelle globale du bâtiment inférieure ou
égale à 65 kWhep/m2Shon, avec un coefficient de conversion kWhep/kWhef de 2,58;
> le label PassivHaus exige au plus des
besoins de chauffage de 15 kWh/m2shab.
et une consommation totale annuelle de
120 kWhep/m2shab avec un coefficient de
conversion kWhep/kWhef de 2,70 (valeur
utilisée dans l’étude Passivhaus, elle a évolué depuis);
> le rapport entre la surface hors œuvre
nette et la surface habitable est variable
CVC N ° 874 MAI / JUIN
d’un bâtiment à l’autre et dépend entre
autres de l’épaisseur des murs finis. À
l’époque du calcul du label BBC Effinergie
pour “La Clairière”, si la SHON dépassait de
20 % la Shab, le rapport SHON/Shab était
limité à 1,2 (cette règle a évolué depuis avec
la définition de la SHON RT).
Ces différences expliquent que les valeurs
exprimées en énergie primaire par unité de
surface pour un même usage pour les deux
labels soient différentes. Par ailleurs, la
comparaison d’un calcul théorique et
conventionnel avec des consommations
réelles reste un exercice à interpréter prudemment.
> Résultats des mesures de consommations
Les chiffres des Tableaux 1 et 2 montrent
que, dans les deux cas, les valeurs réelles
dépassent les valeurs théoriques et conventionnelles, mais l’écart est moindre pour le
Passivhaus. Nous estimons néanmoins que
pour une première année de fonctionnement, ces résultats sont tout à fait encourageants.
> Explications probables des écarts
– Le poste ventilation attire notre attention
par sa valeur élevée, malgré le recours à des
moteurs basse consommation. Ceci s’explique par le fait que les pertes de charge
du puits canadien sont supérieures à celles
estimées en phase étude et par conséquent
par une puissance et une consommation
plus importantes des ventilateurs.
– Derrière cette vision à l’échelle du bâtiment, nous relevons des disparités de
consommations entre les logements, tant
au niveau global qu’en répartition suivant
les usages. Nous constatons qu’un tiers des
logements se situe autour des consommations prévisionnelles, un tiers en dessous
et un tiers en dessus. Comme dans tout bâtiment collectif, ceci confirme la forte
influence du comportement et des habitudes des occupants sur les résultats. Par
exemple, les logements les plus consommateurs sont plutôt chauffés aux alentours de
22 °C, et les consommations d’eau chaude
sanitaire varient fortement suivant les habitudes des locataires. La sensibilité aux comportements est d’autant plus forte dans un
bâtiment passif où la gestion des apports
gratuits a un fort impact sur le bilan. Nous
estimons que l’appropriation progressive
2012
du bâtiment et de ses équipements par les
occupants et l’adaptation des comportements devrait réduire les écarts constatés
pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire.
Dans ce but, le Foyer Rémois s’implique fortement dans la relation avec les locataires
à travers des réunions d’échanges et d’information, et EDF R&D mène actuellement
une étude sociologique et comportementale auprès de l’ensemble des occupants.
Cette étude permettra entre autres de comprendre les disparités de consommations
et de mieux cibler les conseils aux locataires
d’ici la prochaine saison de chauffage. Plus
largement, elle offrira un retour sur la satisfaction globale des occupants en terme de
dépenses d’électricité, de confort et de qualité de vie dans un bâtiment passif.
Conclusions et perspectives
Les premiers retours de consommation
pour cette opération sont probants à
l’échelle du bâtiment. Les écarts constatés
par rapport aux calculs conventionnels et
les disparités entre logements doivent surtout nous rappeler que les facteurs
humains et comportementaux traduisent
une réalité que la théorie peut difficilement
appréhender, même si labels et réglementations sont indispensables pour fixer des
seuils de comparaison et de progression.
L’exercice inédit de comparaison des labels
PassivHaus et BBC sur un même bâtiment
en exploitation va ici à l’encontre de certaines idées reçues, mais nous le répétons,
il ne peut être généralisable. La conception
des bâtiments, leur mode constructif, le
rapport Shon/Shab entre autres font de
chaque projet un cas particulier. Pour “La
Clairière”, des pistes de progression restent
possibles. Nous avons vu que la configuration des groupes de ventilation pourrait sans
doute être améliorée, ce poste de consommation représentant une part importante
du bilan. Les mesures de température et de
débit du puits canadien sont en cours d’analyse afin de quantifier les apports engendrés
et d’en optimiser le fonctionnement par l’activation éventuelle du by-pass en demi-saison. Pour l’ECS solaire, des investigations
vont être menées afin de vérifier le bon équilibrage du réseau de distribution garantissant un apport équitable de l’énergie solaire
dans chaque appartement. n 55-811