etude thermique du nouveau batiment de l`epf - PLANET-D

EPF‐optionEnergétique&environnement
AudreyBOUCHERY–TristandeBUZONNIERE–AlejandroELIZONDOPEREA‐EmilieLEFEBVRE–AnneMIJONNET–
FannyPILLAULT–EugenioSALAZAR–JorgedelaTORRE
[ETUDETHERMIQUEDU
NOUVEAUBATIMENTDE
L’EPF]

Etudethermiquedunouveaubâtimentdel’EPF
2
Remerciements
Legroupesouhaitetoutd’abordremercierFrédéricAmauger,responsablede
l’optionEnergétiqueetEnvironnement,ainsiqueM.Nicolledenousavoirdonnélachance
deréaliserceprojettrèsconcret.
NoustenonsàtémoignernotrereconnaissanceenversM.FAURE,notreprofesseur
dethermique,ainsiqueM.CHAMONIN,pourleuraide,leursconseils,etpourl’expérienceet
lesconnaissancesqu’ilsnousontpermisd’acquérirdurantceprojet.
Noussouhaitonsenfinremercierlecabinetd’architectesMVA:«MaillardVilette&
Associés»deBourg‐la‐Reine.

Etudethermiquedunouveaubâtimentdel’EPF
3
SOMMAIRE
I.Introduction .......................................................................................................................................... 4
II.Présentationdunouveaubâtiment..................................................................................................... 5
III.Objectifsoptimaux:exemplederéalisation ...................................................................................... 6
1. LecollègeGeorgesMandelàIssy‐les‐Moulineaux .................................................................... 6
2. LeLycéeKYOTOAPOITIERS:unexemple ................................................................................. 7
3. LeBâtimentdebureauxdel’INEEDàAlixan............................................................................ 11
IV.Etudethermiquedunouveaubâtiment:1èreproposition,laréglementationRT2005 ................... 12
1. PrésentationdelaréglementationRT2005 ............................................................................ 12
a. Contexte ............................................................................................................................... 12
b. Principe................................................................................................................................. 13
2. Calculdesdéperditions(logicielPerrenoud) ........................................................................... 17
a. Isolationdesparoisopaques:Up ........................................................................................ 17
b. Lesparoisvitréesetportes:Uw .......................................................................................... 25
c. Lespontsthermiques:U ψ ................................................................................................... 30
d. Analysedesrésultats............................................................................................................ 34
3. Calculducoefficientdeconsommationenénergie................................................................. 36
a. Laventilationsimpleflux ..................................................................................................... 36
b. Lesystèmedechauffage...................................................................................................... 39
c. Lesystèmed’émission.......................................................................................................... 41
d. Lessystèmesd’éclairage ...................................................................................................... 41
4. Etiquetteconsommationenénergie........................................................................................ 42
5. Etiquetteémissiondubâtiment............................................................................................... 42
6. Analysedesrésultats................................................................................................................ 43
V.Etudethermiquedunouveaubâtiment:2èmeproposition,lelabelEffinergie.................................. 45
1. Calculdesdéperditions ............................................................................................................ 45
a. L’isolationextérieuredesparoisopaques............................................................................ 45
b. Lespontsthermiques ........................................................................................................... 48
c. Analysedesrésultats............................................................................................................ 49
2. Calculducoefficientenénergieprimaire ................................................................................ 51
a. Laventilationdoubleflux..................................................................................................... 51
b. Lesystèmedechauffage...................................................................................................... 59
c. Lessystèmesd’émission....................................................................................................... 59
d. Lessystèmesd’éclairage ...................................................................................................... 59
3. Etiquettedelaconsommationénergétique ............................................................................ 60
4. Etiquettedel’émissionenGES................................................................................................. 60
5. Analysedesrésultats................................................................................................................ 61
VI.Energiesgrises.................................................................................................................................. 63
1. Qu’est‐cequec’est? ................................................................................................................ 63
2. Calculdel’énergiegrisedesprincipauxmatériauxdubâtiment ............................................. 64
a. Energiegrisedesmurs(paroisopaques) ............................................................................. 64
b. Energiegriseplafondsouscombles ..................................................................................... 65
c. Energiegrisetoitureterrasse............................................................................................... 65
d. Energiegriseplancherbas ................................................................................................... 66
e. Energiegriseplancherintérieur ........................................................................................... 66
3. Propositiond’améliorationdel’énergiegrise.......................................................................... 67
Conclusion ............................................................................................................................................. 69
Annexes ................................................................................................................................................. 72

Etudethermiquedunouveaubâtimentdel’EPF
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I.Introduction
Danslecadredel’«Eco‐FriendlyProject»touslesétudiantsdel’optionEnergétique
etEnvironnementparticipentàfairedel’EPF,uneécolemoderneetrespectueusede
l’environnement.Ceprojetconcerneàlafoislaréhabilitationdubâtimentactuelsurlesite
Lakanaletlaconceptiond’unnouvelédificedésiréparladirectiondel’écoleafinde
remplacerleslocauxdeTrévise.Notregroupes’estconcentrésurl’étudethermiquedu
nouveaubâtiment.
L’objectifprincipaldenotreéquipeaétéderéaliseruneétudethermiquedece
nouveaubâtimentpourquecedernierrépondeàlaRéglementationThermique2005.Une
autrevarianteseraproposéeafind’obtenirleLabelEffinergie,cequiimpliqueraitquele
bâtimentsoitdecatégorieA(moinsde50kWhep/an/m²chauffé).
Nousavonstravailléenpartenariataveclecabinetd’architectesMVA:«Maillard
Vilette&Associés»deBourg‐la‐Reinechargédestravauxentantque«bureaud’études
énergétiques»duprojet;danslebutdefairequeceprojets’inscrivedansunedémarche
HauteQualitéEnvironnementale,quiviseàlimiterlesimpactsdelaconstructionsur
l’environnement,toutenassurantàl’intérieurdesconditionsdeviesainesetconfortables.
Celapasseaussibienparlechoixdesmatériauxqueparlapriseencomptedela
maintenancedubâtiment,etsurtoutparleséconomiesd’énergiequ’ilpermetetqui
limiterontl’accroissementdel’effetdeserre.
Ainsi,pourchaquesimulation,nousdevonsréaliser:
 unepropositiondesolutiontechniquesurlebâti(isolation,vitrage…);
 unepropositiondesolutiontechniquesurlessystèmesdeventilation,dechauffage;
 uneétudedeconsommationénergétique(kWh/m².an);
 uneétudeéconomique;
 uneétudeenvironnementale(rejetdeCO2,énergiesgrises…).
Pournousaiderdanscestâches,lelogicielPERRENOUDaétéutilisé.
Nousavonsdivisélegroupeenquatresous‐groupes.Lestroispremiersontrecherché
dessolutionstechniquesdanslesdomainesde: 
¾ l’isolation
¾ laventilation
¾ levitrage
LederniergroupeatraitélesdonnéesavecleslogicielsPerrenoud.

Etudethermiquedunouveaubâtimentdel’EPF
5
II.Présentationdunouveaubâtiment
Lecabinetd’architectesMVAnousafournilesplansdunouveaubâtiment.Ilssont
disponiblesenannexeI.Cesplansfournisparl’architectenesontqu’austaded’avant‐projet.
Nousdisposonsdoncd’unecertainemargedemanœuvrequantàlastructuredubâtiment
(dispositionettailledesfenêtres,typedefaçade…).Ledessindesfaçadesextérieuresn’a
pasencoreétéeffectué.Maisl’architectepenseréaliserlastructuredubâtimentenbéton
etlacompléteravecdesbardagesenbois.Ilaaussil’idéed’utiliserunefaçadevégétalisée
avecdesplantesenpied.
Enoutre,laconstructionneserapasmitoyennedesautres;elleserareliéeàl’ancien
bâtimentsituéà8m,cotésud.Néanmoinslespignonslesplusprochesdespropriétés
voisinesnepourrontêtreniéclairés,nivitrifiés.Donclesfaçadesouestetestnepourront
pasêtreéquipéesdefenêtres.C’estunedesprincipalescontraintesduprojet.Laquantitéde
surfacesvitréesresteàdéfinir.
Lenouveaubâtimentseraconstituéentoutdesixniveauxdontquatreau‐dessusdu
sol,cequireprésenteunehauteurde4x2,95m.22sallesd’environ50m²serontréparties
ensallesdecours,sallesdeTravauxPratiquesetsallesinformatiques.Ontrouvera
égalementunesallepolyvalenteauniveau‐1etunesallemultimédiade120m²avec
bibliothèqueaurez‐de‐chaussée.
Lesdeuxamphithéâtresoccuperontdeuxniveaux(rez‐de‐chausséeetniveau‐1).Le
niveau‐2etunepartieduniveau‐1ontétéconçuspourlestationnementetdeslocaux
techniques.Unpatiovitrifiéetéclairénaturellementabriteral’escalierprincipal.
Enrésumélebâtimentseraconstituéd’aprèslesplans:
¾ Niveau‐2:Parking31places
¾ Niveau‐1:Parking16places+2amphithéâtres(110+120places),salle
polyvalente,sanitaire,locauxtechniques
¾ Rez‐de‐chaussée:2amphithéâtres(110+120places),bibliothèque,2salles
decours,2bureaux,sanitaires
¾ 1erétage:6sallesdecours,1bureau,sanitaires(604m²)
¾ 2èmeétage:8sallesdecours,1bureau,sanitaires(604m²)
¾ 3èmeétage:6sallesdecours,1bureau,sanitaires(451m²)
Enfin,ilfautnoterquelesaspectstechniquesquiviserontàobtenirl’étiquetteApour
lebâtimentaurontuneincidencesurlesaspectsarchitecturaux.