20/10/2005 | DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements | PAGE 1

Economie d’EnergieEfficacité EnergétiqueEnergies Renouvelables et Locales

Vers des Bâtiments à Energie Positive

Daniel QUENARDCSTB-GrenobleDpt Enveloppes et Revêtements / Physique des Matériauxdaniel.quenard@cstb.fr - 04 76 76 25 46

Réglementation et Labels Haute Performance

2 - Basse Consommation Energétique

MINERGIE S & P - PASSIVHAUS

3 - Energie Zéro

ZEH : Zero Energy Home - NZEH : Net Zero Energy Home

ZLEH : Zero Low Energy Home - ZUCH : Zero Utility Cost House

1 - REGLEMENTATION THERMIQUE 2005

Label HPE – THPE - Effinergie

4 - Energie Positive

Compte EnergétiqueDébit

(Consommation – Pertes)Crédit

(Production – Gains)Chauffage Apports Internes

Ventilation Solaire Thermique Passif & Actif

Climatisation Eclairage Naturel

Eau Chaude Sanitaire Récupération (air, eau)

ECLairage Artificiel Equipements Hautes PerformancesPompe A Chaleur

Electroménager (prod. "blancs") PréchauffagePré-rafraichissement

MultiMédia (prod. "bruns") Solaire Photovoltaïque

Autres Equipements Electriques Biomasse

… Eolien / Micro-hydraulique

BILAN D (kWh/m².an) C (kWh/m².an)

72.4

12.8

4.6

10.3

71.2

13

4.4

11.3

69.6

13.5

4.5

12.3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Chauffage ECS Cuisson Eclairage etEquipements

électriques

%

1985 1990 2001

Source ADEME

Répartition des Consommations

Pourquoi le chauffage ?

Source ADEME

Actions sur D Actions sur C

RéglementationRT 2005Neuf

Consommation Maximale80 / 130 kWh/m².an Energies Fossiles130 / 250 kWh/m².an Electricité / PACEnergie primaireLabels HPE (- 10 %) et THPE (-20%)

Apports Passifs (vitrages + inertie)ECS solaire

Basse Conso. En.MinergieNeufRénovation

Réduction importante des besoinsCV + ECS + ECL Individuel neufEnergie Finale < 42 kWh/m².an Individuel rénovéEnergie Finale < 80 kWh/m².an

Apports Internes et PassifsRécupération sur la ventilationECS solaire – PAC - Bois

PassifPassivHausNeufRénovation

Forte réduction Besoins de chauffage < 15 kWh/m².anEn. Finale Totale < 42 kWh/m².anEn. Primaire Totale < 120 kWh/m².K

Apports Internes et PassifsRécupération sur la ventilationECS solaire – PAC – BoisSystèmes Compactes CV-ECS

Energie ZéroZEH, ZEB, ZUCH

Réduction importante du type Minergie

C = D sur l'annéeECS solaire – PhotovoltaïquePAC - Bois

Energie Positive Plus EnergieHaus

Forte réduction des besoins du type PassivHaus

C > D sur l'annéeECS solaire – PhotovoltaïquePAC - Bois

De la RT2005 au BEPos

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

Con

som

mat

ion

/ P

rod

uct

ion

kW

h/m

².an

Chauffage ECS Equip. Dom. Ventilation ENR

Ancien 70/80 2000 2005 2030

2050Energie Positive

Vers des BEPos

PassivHaus - Minergie ®

PassivHaus Minergie®

Passiv Haus Institute – PHI (1996)

Prof. W. Feist – Darmstadt (DE)

Association (1997)

Suisse Energie + Cantons + Industrie

Certification Volontaire

Produits et Services

Marque - Label de Qualité - Volontaire

Produits et Services

Neuf - Rénovation

Habitat Individuel et Collectif

Bâtiments Tertiaires

Neuf - Rénovation

Habitat Individuel et Collectif

Bâtiments Tertiaires

Près de 10 000 labels en Allemagne

Environ 1000 labels en Autriche

Extension au Benelux

Plus de 5000 labels

(plus des 3/4 dans le neuf)

ZERO ENERGY HOME

Source : Building America

Source : DIAE Service Cantonal Energie Genève

MINERGIE / PassivHaus : … des principes simples

Calcul des besoins d’énergie finale : Chauffage + ECS :

Ehww = + Pertes par l’enveloppe+ Renouvellement d’air - récupération de chaleur- Apports solaires passifs et internes utilisables+ ECS - apports solaires actifs Facteur /g (production de chaleur)

IDE = Ehww + Céclairage

Indice Dépense Energétique - IDE

Fraction utile Pondération g /g

Mazout 0.85 1.00 0.85

Gaz (cond.) 0.92 1.00 0.92

Bois 0.75 0.60 1.25

Electrique direct 1.00 2.00 0.50

PAC Air-Eau 2.30 2.00 1.15

PAC Sondes 3.10 2.00 1.55

Pondération Technico-Politique : /g

Exigences MINERGIE S

IDE 42 kWh/m².an

Etanchéité à l'air Elevée

Isolation Thermique 15 à 20 cm

Vitrages Double – Basse Emissivité - Gaz Rare

Aération/Ventilation/Récup. Exigée

Production/distribution chaleur

Conventionnelle - Haut Rendement

Appareils Electriques Classe A

Architecture Compacité - Orientation

Source : La Maison Passive

Investissement supplémentaire

Frais "Energie"

Maison"Passive"

"Effet tunnel" sur les coûts

Besoin en Energie – Chauffage (kWh/m².an)

Coût Total

0 10 20 30 40 50 60

MaisonBasse Consommation

Energétique

2550

5100

7650

10200

12750

Euro - €

Minergie S

Maison Passive : « effet tunnel »

Enveloppe Performante

Source : PHI & PassivHaus Luxembourg

Perméabilité à l’air contrôlée < 0,6 h-1

Besoin Chauffage < 15 kWh/m².an

Ventilation Automatiqueavec Récupération( = 80 %)

IsolationU < 0,15 W/m².K

20 – 40 cm

Systèmes Compacts : CV-ECS

Coûts – BénéficesInvestissement – Economie

d’Energie

Source : La Maison Passive

1

2

3

4

Limitation des pertes de chaleurpar convection et conduction à travers l'enveloppe- Isolation Renforcée- Etanchéité à l'air réduite et contrôlée

Economie d'Energie

Investissement

Apports Passifs

Equipements à Haute Performance Energétique- Ventilation + Récupération- Chaudière Condensation- PAC, Bois

Energie Renouvelables et Locales

MINERGIE S : Inv. < 10 %PassivHaus : 0 – 20 %

20/10/2005 | DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements | PAGE 18

U < 0.15 W/m²K 30- 50 cm d’isolant.

Enveloppe bien isolée : murs et toitures

30 cm de PSE « opacifié »

Source : BASF -3lh

Source : Passive-On

20/10/2005 | DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements | PAGE 19

MenuiseriesIsolation Renforcée U < 0.8 W/m²K

Triple Vitragebasse émissivité U < 0.75 W/m²Kfacteur solaire g > 50%

Enveloppe bien isolée : Fenêtres

Source : Passive-On

PRODUITS CERTIFIES disponibles sur le marché

Module MINERGIE Fenêtres

Certificats PassivHaus

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Ventilation Mécanique Contrôlée+ Double Flux+ Récupération Energie Cuisine

Bain

WC

Séjour

Chambre

Repas Air neufAir rejeté

Air pulsé

Air vicié

RC

VMC + Double Flux + Récupération Energie

www.pege.org

Chauffage + ECS - MINERGIE® - S

5000 bâtiments Minergie

Goteborg : LindasMaisons

sans Chauffage

Zero Energy House - MISAWAZero Energy House - MISAWAZero Energy House - MISAWAZero Energy House - MISAWA

Source : Misawa Home

Maison Energie Positive

Thening - Autriche

PlusEnergieHaus

Freiburg

Passif – Energie Zéro Energie positive

ProjetVille Pays Mur

UW/m².K

ToitureU

W/m².K

FenêtreU

W/m².K

PVkW

Sol. Thm²

20Maisonsjumelées

Göteborg Suède 0,10 0,08 0,80 0 5ECS

Hybrid-Z Kanagawa Japon 0,38 0,48 2,55 11,3PAC

0

PlusEnergyHouse

Thening Autriche 0,11 0,11 0,79 10,4 17façade

Energie « Grise »

Source Rockwool

Source : BASF -3lh

Rénovation

Conclusion

Les Bâtiments à Energie Positive

c’est possible aujourd’hui pour le neuf !

Les Bâtiments à Basse Consommation Energétique

C’est possible aujourd’hui pour le neuf et la rénovation !