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Objectifs

Extension de la méthode de calcul de la Performance Energétique des Bâtiments neufs.

 

Développement des adaptations et des compléments nécessaires à la méthode existante pour la prise en compte des destinations de bâtiments non encore visées par les réglementations régionales.

Architecture et Climat-UCL-LOCIGratia Elisabeth

Dartevelle Olivier2012

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ObjectifsTâche 1:Définir précisément les catégories de bâtiments envisagées

Tâche 2:Tester et vérifier, voir corriger, les paramètres

Tâche 3:Développer un module « eau chaude sanitaire » adapté aux différentes catégories de bâtiments

Tâche 4: Définir : •une consommation caractéristique annuelle de référence (Energie primaire) pour chaque catégorie de bâtiments •le(s) niveau(x) d’exigence qui pourrai(en)t être adopté(s) pour chaque Région

Tâche 5:Test

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Quatre grands types d’espaces / de volumes / de bâtiments

•Résidentiels individuels – PER – EPW.

•Bâtiments utilitaires – PEN.Ces bâtiments utilitaires sont divisés par fonctions.C’est l’ensemble de locaux qui ne font pas partie de la catégorie « résidentiel individuel » et chauffés pour les besoins de l’homme.

•Parties communes Espace reliant plusieurs PER/PEN/bâtiments exceptions

•Bâtiments/ espaces « exception »C’est l’ensemble de locaux qui ne font pas partie des 3 catégories précédentes et chauffés pour les besoins de l’homme.

Tâche 1 - catégories

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•fonction « hébergement »•fonction « bureaux »•fonction « enseignement »•fonction « Soin de santé avec occupation nocturne »•fonction « Soin de santé sans occupation nocturne »•fonction « réception / faible occupation »•fonction « rassemblement / occupation importante »•fonction « cuisine »•fonction « commerce »•fonction « sport basse température »•fonction « sport température normale »•fonction « sport température élevée »•fonction inconnue mettre un frein (soit surface inférieure à un %tage de la surface ACH, soit on n’en prend pas compte dans le dénominateur, soit ?)

•local technique•cas spéciaux (avec apports internes élevés? 5W/m²)

Tâche 1 - catégories

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Règle claire pour les halls et tous les petits locaux qui desservent les différentes fonctions.Cas 1 : le hall dessert plusieurs unitéspartie communeCas 2 : le hall dessert une ou plusieurs fonctions (et appartient donc à une seule unité). De plus, sa surface est inférieure à 10% de la surface de la/des fonctions qu’il dessert. Dans ce cas, il est incorporé dans les fonctions qu’il dessert au prorata des surfaces.Cas 3 : le hall dessert une ou plusieurs fonctions (et appartient donc à une seule unité). De plus, sa surface est supérieure à 10% de la surface de la/des fonctions qu’il dessert. Dans ce cas, il a pour fonction « réception / faible occupation »

Il en va de même pour tous les autres petits locaux qui desservent une ou plusieurs fonctions tels que sanitaires, petit local cafétéria…..

Tâche 1 - catégories

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Règlementation hollandaiseModifications: référent

maintenant

avant

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Règlementation hollandaiseModifications:

Sauf pour fonctions avec lits

Nécessité de refaire des tests. + tenir compte des remarques IBGE

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Tâche 5 – test

Influence des paramètres sur les consommations en énergie primaire (hypothèses technologiques de référence (bureau).

+ plage d’occupation (et influence combinée des paramètres)

Variation moyenne Variation pour le chauffage

Variation pour le refroidissement

Variation pour les auxiliaires

Variation pour l'éclairage

Variation en énergie

primaire [%] [%] [%] [%] [%]

taux d’occupation [15-1m²/pers] 158% 154% 919% 0% 118%

Puissance de l’éclairage[12-30W/m²] -21.09% 125.53% 0.00% 150.00% 74.47%

Heures de fonctionnement de

l’éclairage[2350-5000h]

-16.68% 91.54% 0.00% 112.77% 55.44%

débit de ventilation[22-72m³/h.m²] 33% -9% 150% 0% 19%

fraction du temps durant laquelle la

ventilation est opérationnelle (fvent)

[0.3-0.5]

7% 6% 44% 0% 5%

gains internes dus aux équipements

[3-5W/m²]-9.65% 48.26% 0.00% 0.00% 0.76%

chaleur générée par une personne

[100-300 W/pers]-5.96% 28.50% 0.00% 0.00% 0.35%

taux de présence effective (freal)

[0.3-.8]-5.01% 23.70% 0.00% 0.00% 0.28%

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Tâche 5 – test

Influence des paramètres sur les consommations en énergie primaire (hypothèses technologiques performantes).

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Tâche 5 – test

Influence des paramètres sur les consommations en énergie primaire (hypothèses technologiques performantes).

+ plage d’occupation (et influence combinée des paramètres)

Variation moyenne Variation pour le chauffage

Variation pour le refroidissement

Variation pour les auxiliaires

Variation pour l'éclairage

Variation en énergie

primaire [%] [%] [%] [%] [%]

taux d’occupation [15-1m²/pers]

1073.84% 61.53% 919% 0.00% 104.12%

puissance de l’éclairage[12-30W/m²]

-72.39% 97.84% 0.00% 150.00% 119.79%

Heures de fonctionnement de

l’éclairage[2350-5000h]

-60.22% 73.22% 0.00% 112.77% 89.83%

débit de ventilation[22-72m³/h.m²]

186.85% -22.72% 150% 0.00% 10.29%

fraction du temps durant laquelle la

ventilation est opérationnelle (fvent)

[0.3-1]

133.98% 1.26% 154% 0.00% 14.79%

gains internes dus aux équipements

[3-5W/m²]-37.71% 39.96% 0.00% 0.00% 7.81%

chaleur générée par une personne

[100-300 W/pers]-23.48% 23.86% 0.00% 0.00% 4.63%

taux de présence effective (freal)

[0.3-.8]-19.97% 19.84% 0.00% 0.00% 3.84%

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Dans le calcul du heating, pour tenir compte des plages d’occupations, (ralentissement nocturne, jours fériés) Suit-on la méthode hollandaise ? (IBGE:ok +…, VEA:ok si norme europ.)

Tâche 2 – paramètre: tcons et occup.

Si oui, 21°C pour les fonctions où les personnes sont en position assise?????

Si non, Comment calculer les températures moyennes?????

Sauf pour fonctions avec lits

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Document 24/1/2012 - Comparaison PEB(19°C) / Hollande(20°C)

Tâche 2 – paramètre: tcons et occup.

besoins de chauffageméthode hollandaise

besoins de chauffageméthode PEB

bureaux <la différence est d’autant élevée que l’inertie est faible et que l’intermittence est élevée

besoins de chauffageméthode hollandaise

besoins de chauffageméthode PEB

commerces

<inertie faible

besoins de chauffageméthode hollandaise

besoins de chauffageméthode PEB>inertie élevée

(Intermittence élevée)

(Intermitt. moyenne)

Document 24/1/2012 - Comparaison PEB(19°C) / Hollande(21°C)

bureaux et commerces besoins de chauffage

méthode hollandaisebesoins de chauffageméthode PEB<inertie faible

besoins de chauffageméthode hollandaise

besoins de chauffageméthode PEB>inertie élevée

!!!!!!Avant modification règlementation hollandaise

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Dans le calcul du cooling, pour tenir compte des plages d’occupations, (ralentissement nocturne, jours fériés) Suit-on la méthode hollandaise ?

Tâche 2 – paramètre: tcons et occup.

tcool=: 23°C????Différence importante car•Tcons(peb)=23°C et Tcons(hollande) = 24°C

•+ hollande: facteur de réduction de 0.8 si 5j/7j

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Les temps d’occupation ont beaucoup d’impact:•sur la ventilation•sur les besoins de chaud•sur les apports internes•sur les consommations d’éclairage•sur la consommation des ventilateurs

Tâche 2 – paramètre: tcons et occup.

Etes-vous d’accord avec ces plages d’occupation?

IBGE: okVEA: « hébergement »: 16h 9/10h, « rassemblement »: 11h 24h

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Tâche 2 – param.: fvent, fpres, freal, Wpers

proposition pour freal (uniquement 3 valeurs différentes pour ne pas compliquer 0.3, 0.5, 0.8). Etes-vous d’accord avec freal?

IBGE: okVEA: « cuisine »: freal = 0.8 semble trop élevé

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Tâche 2 – param.: fvent, fpres, freal, Wpers

Ventil. hygiénique: 22m³/h pers accord des 3 régions

Pour le calcul du numérateur, on utilise le débit de conception accord des 3 régions. Pour le dénominateur (référent), quelle valeur utilise-t-on ?•le débit minimal (22m³/hpers)•le débit maximal (le débit de conception)•le débit minimal + qqch qui tient compte du fait qu’on a un meilleur confort hygiénique (comme actuellement b3=50 et b4= 35)

Fvent,cool?Si ventilation naturelle : fvent,cool = 1 Si ventilation mécanique :

•Si régulation sur horloge : fvent,cool = fvent,heat•Si pas de régulation sur horloge : fvent,cool= 1.0

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Tâche 2 – paramètres : qi,app

En Hollande

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Tâche 2 – paramètres : éclairagePuissance par défaut

Ces puissances proviennent de la règlementation hollandaise.Accord avec puissance par défaut ?IBGE:20W/m² et 30 pour commerceVEA: idem IBGE

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Tâche 2 – paramètres : éclairage

Accord avec le nombre d’heures d’éclairage total ? (IBGE:eclair. ext. 1000lux)

VEA: 100%CuisineCommerceSport

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Tâche 2 – paramètres : éclairageMéthode de calcul 

À partir •du nombre d’heures total (jour + nuit) durant lequel le confort visuel doit être garanti pour les différentes fonctions •et du %day,m= fraction journalière d’utilisation diurne de l’éclairage pour le mois m pour les différentes fonctions 

calcul de •%night,m = 100 - %day,m•tday,m = %day,m X nombre d’heures total (jour + nuit)•tnight,m = %night,m X nombre d’heures total (jour + nuit)(nombre de données à introduire par le concepteur du logiciel : 13 par fonction. (ttotal + les 12 %day,m)) Dirk proposait de donner directement tday,m et tnight,m(nombre de données à introduire par le concepteur du logiciel : 24 par fonction. (les 12 tday,m + les 12 tnight,m)) Quelle méthode ?

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Tâche 2 – paramètres: ECH

Votre accord? VEA: hébergement: est-ce assez?; hôpital: c’est trop (on lave au lit); cuisine: lien avec nombre de lits?

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Tâche 2 – paramètres : humidificationPEB actuel

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Tâche 2 – paramètres : humidification

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Tâche 5 – tests: éclairagePour rappel:•Fswitch est le facteur de réduction du système d'allumage et d'extinction (mise sous tension).•D’un point de vue « calcul », la distinction tday / tnight permet de définir les heures où une réduction du flux lumineux en fonction de la disponibilité de lumière naturelle est possible.

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Tâche 5 – tests: éclairage

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Tâche 5 – tests: éclairage

Test sur le cas moyen

Sa fonction est celle de « bureaux »La surface d’utilisation est de 2300m². 154 personnes y travaillent.Le bâtiment est équipé de 5 douches.La puissance d’éclairage est de 12W/m².

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Tâche 5 – tests: éclairageInfluence du système allumage/extinction

Fswitch = 1Système central d’allumage/extinction

Fswitch = 0.8Détection de présence : allumage automatique et extinction automatique.Avec plus grande surface contrôlée As < 30 m² et extinction complète en cas d'absence

Éclairage: 254 MJ/m²Chauffage: 148 MJ/m²Refroidissement: 54 MJ/m²

Éclairage: 203 MJ/m²Chauffage: 153 MJ/m²Refroidissement: 47 MJ/m²

-51 MJ/m²+5 MJ/m²-7 MJ/m²

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Tâche 5 – tests: éclairageInfluence de l’utilisation de l’éclairage naturel

50% de surface plancher éclairée naturellementFswitch = 1Fmod, dayl = 1Fmod, artif = 1

Fswitch = 1Fmod, dayl = 0.82Fmod, artif = 0.91(plus grande surface contrôlée modulée par 1 capteur dans l'espace r: 20m²)

Éclairage: 254 MJ/m²Chauffage: 148 MJ/m²Refroidissement: 54 MJ/m²

Éclairage: 220 MJ/m²Chauffage: 152 MJ/m²Refroidissement: 49 MJ/m²

-34 MJ/m²+4 MJ/m²-5 MJ/m²

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Tâche 5 – tests: éclairageInfluence de l’utilisation de l’éclairage naturel

50% de surface plancher éclairée naturellementFswitch = 1Fmod, dayl = 1Fmod, artif = 1

Fswitch = 0.8Fmod, dayl = 0.82Fmod, artif = 0.91(plus grande surface contrôlée modulée par 1 capteur dans l'espace r: 20m²)

Éclairage: 254 MJ/m²Chauffage: 148 MJ/m²Refroidissement: 54 MJ/m²

Éclairage: 176 MJ/m²Chauffage: 156 MJ/m²Refroidissement: 44 MJ/m²

-78 MJ/m²+8 MJ/m²-10 MJ/m²

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Tâche 5 – tests: hébergement

ChauffageTi 20°C? les gens dorment

RefroidissementIoverheat = 17258 Kh

Eclairage8W/m² pendant 3500 heures

AuxiliairesVentilateur (230 pers)

Eau chaude 230 X 365 douches/anFacteur de pondération? Hôtel tjrs plein?

Occupation: 365 jours/an 5840 h/an

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Tâche 5 – tests: bureaux

ChauffageTi 21°C

RefroidissementIoverheat = 22533 Kh

Eclairage12W/m² pendant 2350 heures

AuxiliairesVentilateur (154 pers)

Eau chaude 5 douches installées+5MJ/m²pour éviers

Occupation: 260 jours/an 2600 h/an

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Tâche 5 – tests: enseignement

ChauffageTi 21°C, 575 pers

RefroidissementIoverheat = 16485 Kh

Eclairage12W/m² pendant 1980 heures

AuxiliairesVentilateur (575 pers)

Eau chaude 5 douches installées+5MJ/m²pour éviers

Occupation: 220 jours/an 2200 h/an

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Tâche 5 – tests: santé avec occ. noct.

ChauffageTi 23°C

RefroidissementIoverheat = 47608 Kh

Eclairage8W/m² pendant 5200 heures

AuxiliairesVentilateur (230 pers)

Eau chaude 230 X 365 douches/anFacteur de pondération ? Hôpital tjrs plein?

Occupation: 365 jours/an 8760 h/an

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Tâche 5 – tests: santé sans occ. noct.

ChauffageTi 21°C

RefroidissementIoverheat = 21536 Kh

Eclairage8W/m² pendant 2350 heures

AuxiliairesVentilateur (460 pers)

Eau chaude 1l/m²an à 60°C

Occupation: 260 jours/an 2600 h/an

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Tâche 5 – tests: réception / faible occ.

ChauffageTi 21°C – 4992h/an

RefroidissementIoverheat = 17118 Kh

Eclairage8W/m² pendant 4500 heures

AuxiliairesVentilateur (920 pers)

Eau chaude 5MJ/m²pour éviers

Occupation: 312 jours/an 4992 h/an

musée: 2.5m²/occupant

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Tâche 5 – tests: réception / faible occ.

Occupation: 312 jours/an 4992 h/an

bibliothèque: 10m²/occupant

Chauffage: 382 MJ/m²Refroidissement: 87 MJ/m²Auxiliaires: 227 MJ/m²Éclairage: 324 MJ/m²Eau chaude: 53 MJ/m²

-132 MJ/m²-42 MJ/m²-163 MJ/m²

Chauffage: 250 MJ/m²Refroidissement: 45 MJ/m²Auxiliaires: 64 MJ/m²Éclairage: 324 MJ/m²Eau chaude: 53 MJ/m²

bibliothèque: 10m²/occupant

musée: 2.5m²/occupant

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Tâche 5 – tests: rassemblement

ChauffageTi 21°C–4992h/an–1534 pers

RefroidissementIoverheat = 19119 Kh

Eclairage8W/m² pendant 4500 heures

AuxiliairesVentilateur (1534 pers)

Eau chaude 5MJ/m²pour éviers

Occupation: 312 jours/an 4992 h/an

Restaurant - cafet: 1.5m²/occupant

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Tâche 5 – tests: cuisine

Chauffage Ti 20°C RefroidissementIoverheat = 36570 KhAppareils: 5W/m²

Eclairage8W/m² pendant 2800 heures

Auxiliaires

Eau chaude 100 repas/jour dans une cuisine de 2300m²…..un peu peu

Occupation: 312 jours/an 3120 h/an

cuisine utilisée 10h/jour, a0= 0.8 et 0,heat= 70

si a0= 1 et 0,heat= 15

191MJ/m²

140MJ/m²

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Tâche 5 – tests: cuisine

Eau chaude 2000 repas/jour dans une cuisine de 2300m²

Occupation: 312 jours/an 3120 h/an

100 repas/jour

2000 repas/jour

110MJ/m²

2209MJ/m²

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Tâche 5 – tests: commerce

ChauffageTi 20°C

RefroidissementIoverheat = 19355 Kh

Eclairage8W/m² pendant 3000 heures

AuxiliairesVentilateur (329 pers)

Eau chaude 5 douches installées+5MJ/m²pour éviers

Occupation: 312 jours/an 3432 h/an

Eclairage12W/m² pendant 3000 heures

216MJ/m²

324MJ/m²

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Tâche 5 – tests: sport/basse temp.

Chauffage Ti 13°CHypot.: Si pertes transm/ventil <0 alors heating=0

RefroidissementIoverheat = 21696 Kh

Eclairage8W/m² pendant 2600 heures

AuxiliairesVentilateur (230 pers)

Eau chaude 50 douches installées5MJ/m²pour éviers

Occupation: 312 jours/an 4368 h/an

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Tâche 5 – tests: sport/temp. normale

Chauffage Ti 20°C

RefroidissementIoverheat = 21696 Kh

Eclairage8W/m² pendant 2600 heures

AuxiliairesVentilateur (230 pers)

Eau chaude 20 douches installées5MJ/m²pour éviers

Occupation: 312 jours/an 4368 h/an

50 douches installées 386MJ/m²

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Tâche 5 – tests: sport/temp. élevée

Chauffage Ti 23°C

RefroidissementIoverheat = 21696 Kh

Eclairage8W/m² pendant 2600 heures

AuxiliairesVentilateur (230 pers)

Eau chaude 20 douches installées5MJ/m²pour éviers

Occupation: 312 jours/an 4368 h/an

50 douches installées 386MJ/m²

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Tâche 5 – tests – EPC-eis (hollande)

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Tâche 5 – tests / plusieurs fonctions

Test sur le cas moyen

4 fonctions•« bureaux »: 50% surface utile, 50% surface déperditive•« rassemblement »: 20% surface utile, 20% surface déperditive•« sport »: 20% surface utile, 20% surface déperditive•« cas spéciaux »: 10% surface utile, 10% surface déperditive

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Tâche 5 – tests / plusieurs fonctionsPartie ‘bureau’

ECH:5 douches installées + lavabos

Eclairage:12W/m² - 2350h

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Tâche 5 – tests / plusieurs fonctionsPartie ‘rassemblement’

ECH:lavabos

Eclairage:8W/m² - 4500h

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Tâche 5 – tests / plusieurs fonctionsPartie ‘sport’

Eclairage:8W/m² - 2600h

ECH:10 douches installées + lavabos

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Tâche 5 – tests / plusieurs fonctionsPartie ‘cas spéciaux’

Eclairage:8W/m² - 2600h

ECH:lavabos

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Tâche 5 – tests / plusieurs fonctionsK45

K15

Indice surchauffe!