Architecture Energie Solaire

8/9/2019 Architecture Energie Solaire

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Pour une intgration russie des capteurs

Architectureet nergie solairethermique


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ARCHITECTURE ET NERGIE SOLAIRE THERMIQUEPOUR UNE INTGRATION RUSSIE DES CAPTEURS

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SOMMAIRE

DITO 3

INTRODUCTION 4

LE DROULEMENT DU PROJET 5

- La prparation- La ralisation

LA RGLEMENTATION EN VIGUEUR 6- Principaux rglements applicablespour limplantation de capteurs solaires

- Abords de monuments historiques- Capteurs solaires et espaces protgs- Lautorisation de construire

LES GRANDS PRINCIPES DE LA DMARCHE 8DINTGRATION ARCHITECTURALE

- Bti neuf ou existant : chaque contexte sa solution- La dmarche dintgration architecturale

QUELQUES CONSEILS DINTGRATION 10PAR TYPOLOGIE DIMPLANTATION

- en toiture incline- en toiture terrasse- en faade- sur une dpendance- au sol

LES AIDES FINANCIRES MOBILISABLES 13

GLOSSAIRE 14

LES CONTACTS UTILES 15


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Effet de serre, puisement des ressources, pollutions diverses,dveloppement durable

Comme tout territoire, nous nous devons dagir un

niveau rgional, avec laide de nos concitoyens, pourprvenir les changements climatiques.

Avec une dure moyenne densoleillement de 2000heures par an, la rgion Midi-Pyrnes dispose dune

ressource nergtique consquente, gratuite, propre

et renouvelable. En 2000, lADEME, rejointe ds 2001par la Rgion Midi-Pyrnes avec lappui technique

de lAgence Rgionale Pour lEnvironnement deMidi-Pyrnes, a fait le choix de dvelopper lusage decette nergie au travers du Plan Soleil.

Cest aujourdhui ce que nous continuons faire plus

largement dans le cadre de notre politique rgionale de

dveloppement des nergies renouvelables et de luttecontre les missions de gaz effet de serre, et notam-

ment de notre programme PRELUDDE (Programme

REgional de LUtte contre leffet de serre et pour le

Dveloppement DurablE). Cet accord cadre plurian-nuel (2000-2006) est sign par lADEME et la Rgion.

Midi-Pyrnes se situe dj en tte des rgions franai-ses pour le nombre de chauffe-eau solaires individuels

installs (prs de 6000 depuis 1999), et nous nous en

rjouissons.

Les solutions techniques pour utiliser lnergie du soleil

sont aujourdhui prouves et particulirement perfor-mantes. Leur intgration doit toutefois tre rflchie

dans le respect de lenvironnement paysager. Mme si

la vue dun capteur solaire peut provoquer une nui-sance, elle reste trs faible au regard des impacts proc-

cupants, gnrs par la plupart des nergies classi-

ques. Pour autant, il est ncessaire que son installationseffectue dans les meilleures conditions possibles et

respecte lhistoire, le milieu et la qualit des btimentsenvironnants.

Ce document a t rdig pour vous, matre douvragepublic ou priv, concepteur, installateur, conseiller ou

particulier, qui avez fait le choix de lnergie solaire.

Nous esprons en quelques pages vous apporter tou-tes les informations ncessaires pour russir lintgra-

tion architecturale de votre systme solaire thermique,

dans le neuf ou dans lexistant. Nous mettons nos ser-

vices votre disposition pour vous aider mener bienvotre projet.

Martin MALVYAncien MinistrePrsident du Conseil Rgional Midi-Pyrnes

Jean-Marie FRAYSSEDlgu rgional de lADEME

Franoise DEDIEU-CASTIESPrsidente de lARPE

dito


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Introduction LE BON SENS DE LNERGIE SOLAIRE

LE CAPTEUR SOLAIRE, UN LMENTARCHITECTURAL PART ENTIRE

Le premier des capteurs solaires est la maison elle-mme. Dans un projet de construction, il faudra bien veiller lorientation de la mai-son (privilgier le sud pour les pices vivre), sans oublier de bien dfinir la disposition et les surfaces des ouvertures, de faon maxi-miser les apports solaires passifs en hiver afin de couvrir une partie non ngligeable des besoins de chauffage. Puis, une isolation per-formante est requise afin de conserver correctement la chaleur. Mais attention, sil est utile de capter lnergie solaire en hiver, il est trsimportant de bien sen protger lt avec des dispositifs adquats.Ce guide concerne principalement lintgration des capteurs solaires thermiques plans vitrs (qui transforment le rayonnement solaireen chaleur pour la cder ensuite un fluide). Ce sont les systmes les plus rpandus en Midi-Pyrnes.Mais il existe dautres types de capteurs solaires : Les capteurs thermiques non vitrs et sous vides,

Les capteurs solaires photovoltaques, qui transforment le rayonnement solaire en lectricit (les possibilits dintgration architectu-rale sont dailleurs bien plus tendues que pour les capteurs thermiques : tuiles solaires, etc.).

Les capteurs solaires air : notamment le mur Trombe (du nom de son inventeur).

Les techniques solaires entrent dans une phase trs favorable leur

dveloppement :

Lnergie solaire est une alternative concrte particulirement int-

ressante pour conomiser lnergie et limiter les missions de gaz

effet de serre responsables des changements climatiques,

Avec plus de 30 ans dexprience depuis les premiers chocs ptro-

liers, les techniques solaires sont aujourdhui prouves et fiables, Linvestissement dans les techniques solaires devient de plus en plus

rentable, dans un contexte daugmentation incessante du cot des

nergies classiques,

Les consommations lies la production deau chaude sanitaire

pour les solutions de rfrence de la rglementation thermique 2005

ont t rduites de 20% par rapport lancienne rglementation

thermique pour les maisons individuelles chauffes par llectricit

(effet Joule = convecteurs ou radiants) ou combustible fossile, et de

10% pour les logements collectifs chauffs llectricit (effet Joule).

Ceci traduit donc une incitation lutilisation de lnergie solaire

pour la production deau chaude sanitaire pour satisfaire la rglemen-

tation ; si ces objectifs sur leau chaude sanitaire ne sont pas remplis,

les concepteurs vont devoir augmenter la performance nergtique

sur dautres postes. Le systme solaire combin (chauffage et eau

chaude sanitaire) devrait normalement tre introduit dans certaines

solutions de rfrence de la future rglementation thermique 2010.

Une association, QualitEnR , regroupe depuis dbut 2006 les instal-

lateurs engags dans une dmarche qualit et ayant suivi la formation qua-

lifiante exige par la charte Qualisol, dont ils sont signataires.

Face limportant dveloppement des techniques solaires, ilconvient dassurer cette filire un dveloppement optimal. Lecapteur solaire thermique doit tre maintenant considr commeun lment architectural part entire, au mme titre quune che-mine, une porte ou une fentre. Il sagit donc dallier la production

nergtique des capteurs (orientation, inclinaison et masques pro-ches et lointains), leur esthtique et aussi le respect du patrimoinearchitectural et paysager environnant.La prise en compte de laspect visuel des capteurs solaires est eneffet nouveau, mme si celui-ci peut se rapprocher des fentresde toit. En comparaison avec dautres composants couramment uti-liss dans lhabitat, on observe des diffrences de matires, decouleurs, de formes. Lesthtique dune ralisation tant forcmentsubjective, il est difficile de dfinir prcisment des rgles dintgrationarchitecturale.Cependant, en parallle des contraintes techniques dimplantation,il existe une dmarche suivre et quelques grands principes res-pecter pour russir au mieux lintgration dun systme solaire.

La production de chaleur ou dlectricit doit tre aujourdhui pr-sente comme une composante indissociable du bti. La recher-che actuelle soriente dailleurs vers des btiments dont lenve-loppe est le sige dune production dnergie (chaleur et lectricit):on parle de btiments nergie positive, qui produisent plus dner-gie quils nen consomment. Des btiments de ce type existentdj dans dautres pays, mais ils seront dvelopps en France plusgrande chelle autour des annes 2010/2020.

LE BOOM DU SOLAIRE

POUR LAVENIR : LE BTIMENT NERGIE POSITIVE

2000

1500

1000

500

Fin 99 -2000 2001 2002 2003 2004 2005

0

1831

12221027

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85

PLAN SOLEIL Midi-Pyrnes : plus de 5600 chauffe-eau solaires individuels,soit plus de 22 000 m2 de capteurs installs.Source : OREMIP 2006


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Le droulement du projet

LA PRPARATION

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LA RALISATION

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Consulter des installateurs pour obtenir des devis et choisir le matriel adapt Choisir des installateurs qualifis et expriments (http://www.qualisol.org/baseQualisol.php) Choisir un matriel de qualit qui permet de bnficier du CI si vous tes particulier

Faire les demandes de subvention auprs des financeurs potentiels (Conseil Rgional, Conseil Gnral, Commune, Agence Nationalepour lAmlioration de lHabitat )Contacter ventuellement lEspace Info Energie le plus proche de chez vous

Avant toute commande, faire la demande de subvention et attendre la rponse (notification daide).

Vrifier auprs de votre banque si elle propose des prts taux bonifi Certaines banques mettent en place des prts nergies renouvelables ou dveloppement durable taux rduit, et/ou des

facilits de remboursement dannuits demprunt.

Faire raliser votre installation Excution des travaux, mise en service avec linstallateur, vrification de bon fonctionnement et rception des travaux, Constitution dun dossier technique de linstallation (fonctionnement, maintenance, entretien)

Constituer le dossier fiscal pour bnficier du crdit dimpt (factures)

Utiliser votre installation

Surveiller le bon fonctionnement de linstallation, ses performances, et la faire entretenir rgulirement par un professionnelqualifi (visite annuelle conseille), Contrler la performance de lquipement laide doutils de gestion (compteurs sur les dbits deau et sur lappoint).

Dfinir vos besoins Estimer vos consommations deau chaude et/ou de chauffage et leur variation tout au long de lanne, Regarder les possibilits dimplantation (orientation, inclinaison, surface disponible, proximit du local technique ), Dterminer le type de matriel envisag : Chauffe Eau Solaire (CES) ou Systme Solaire Combin (SSC).

valuer la faisabilit administrative de votre projet

Contacter le service durbanisme de la Mairie, ou dfaut la Direction Dpartementale de lEquipement, pour connatre le dis-positif rglementaire applicable la pose de capteurs solaires dans votre secteur.

Concevoir linstallation avec un professionnel et/ou un architecte, et avec laide dun conseiller Info-Energie, si vous tes un particulier Vrifier les contraintes techniques et architecturales avec un professionnel pour vous assurer que le site et le btiment se prtent

limplantation de capteurs solaires. Dterminer avec lui les caractristiques du systme :

- Sollicitation toute lanne ou seulement sur certaines priodes (maison de vacances),- Nombre de personnes pour leau chaude, volumes chauffer,- Dimensionnement gnral de linstallation et dmarche dintgration architecturale si besoin, avec lappui dun architecte oudu Conseil dArchitecture, dUrbanisme et de lEnvironnement.

Faire une demande dautorisation de construire

Service durbanisme de la Mairie ou Direction Dpartementale de lEquipement. Permis de construire, dclaration de travaux ouautorisation spciale de travaux.

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Le Plan Local dUrbanisme (PLU), qui remplace le Plan dOccupationdes Sols (POS) : Le PLU fixe les rgles gnrales et les servitudes dutilisation des

sols. Il dtermine les rgles concernant laspect extrieur desconstructions, leurs dimensions et lamnagement de leurs abords,afin de contribuer la qualit architecturale et linsertion harmo-nieuse des constructions dans le milieu environnant. Il identifieet localise les lments de paysage et dlimite les quartiers, lots,immeubles, espaces publics, monuments, sites et secteurs pro-

tger, mettre en valeur ou requalifier pour des motifs dordreculturel, historique ou cologique et dfinir, le cas chant, les pres-criptions de nature assurer leur protection.

Il prcise, selon la zone gographique concerne, les contraintesde pose de capteurs solaires, et peut aller jusqu leur interdiction.Si le solaire nest pas mentionn, on se conformera aux prescrip-tions gnrales concernant le bti, comme la composition de latoiture, sa pente, sa couleur, etc. Par exemple, le PLU peut impo-ser une pente en toiture maximale de 30%, ce qui peut tre unecontrainte la pose de capteurs pour un systme solaire combin(chauffage et eau chaude).

Dans certains secteurs, des rglements plus contraignants exis-tent et peuvent, selon les cas, interdire limplantation de capteurssolaires ou la soumettre des conditions spciales : Zone de Protection du Patrimoine Architectural Urbain et Paysager

(ZPPAUP) : portion du territoire protger ou mettre en valeurpour des motifs dordre esthtique ou historique.

Primtre de Rnovation Immobilire (PRI) : cet outil permetdintervenir la fois sur lextrieur des btiments et sur les loge-ments, avec une possibilit dexpropriation pour rnovation.

Plan de Sauvegarde et de Mise en Valeur (PSMV) : il concerne dessecteurs qui prsentent un caractre historique esthtique ou denature justifier la conservation, la restauration et la mise envaleur de tout ou partie dun ensemble dimmeubles.

Primtre de protection dun site inscrit ou class : un site inscritprsente un intrt architectural et historique, dont lvolutiondemande une vigilance particulire (cest le premier niveau deprotection pouvant conduire un classement) ; un site classpossde un valeur patrimoniale remarquable et demande uneprotection trs forte.

Toute intervention envisage lintrieur dun primtre de protec-tion de 500 mtres de rayon autour des monuments historiques,toutes les modifications de laspect extrieur des immeubles, lesconstructions neuves, mais aussi les interventions sur les espa-ces extrieurs doivent recevoir lautorisation de lArchitecte desBtiments de France (ABF). La notion de covisibilit avec le monu-ment est ici dterminante; il sagit donc pour lABF de dterminersi les capteurs solaires et le monument sont visibles ensemble

dun point quelconque, ou lun depuis lautre. Certains abords demonuments sont protgs par dautres types de mesures (ZPPAUPet secteurs sauvegards) qui se substituent dans le premier cas, etse superposent dans le second, la servitude des 500 mtres.

Si le projet dimplantation de capteurs solaires est situ dans un siteinscrit ou class, aux abords dun monument historique ou dansune ZPPAUP, celui-ci doit tre obligatoirement valid par les SDAP(Services Dpartementaux de lArchitecture et du Patrimoine -Architectes des Btiments de France ABF).

PRINCIPAUX RGLEMENTS APPLICABLES POUR LIMPLANTATIONDE CAPTEURS SOLAIRES

ABORDS DE MONUMENTSHISTORIQUES,LE CAS LE PLUS SENSIBLE

CAPTEURS SOLAIRES ETESPACES PROTGS

La rglementation en vigueurEn premier lieu et avant toute dcision dinvestissement ou de travaux, il est ncessaire de

se renseigner au service urbanisme de votre mairie ou la Direction Dpartementale de lEquipementpour obtenir les informations utiles sur le dispositif rglementaire appliqu lors de limplantation decapteurs solaires et les conditions dobtention dune autorisation de construire.

On peut observer ci-contreune installation solaire ensurimposition sur une toitureincline, valide par unArchitecte des Btiments deFrance. Cette installation setrouve en effet dans leprimtre des 500m autourdun btiment class Bretenoux (46)

Photo : Quercy Energies - 46


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Au pralable, il est primordial de mener une rflexion en compa-gnie de linstallateur (voire dun architecte ou du CAUE) sur lin-tgration architecturale des capteurs solaires dans le btiment.

Une dclaration de travaux nest pas ncessaire en cas dinstal-lation de capteurs au sol, ce qui nempche pas la rflexion sur unebonne intgration de lquipement.

Linstallateur se doit dinformer son client des dmarches admi-nistratives faire, mais la demande incombe au matre douvrage

et propritaire, seul responsable en cas de litige avec les autori-ts ou le voisinage.

Pour une installation situe dans un espace protg :- Le rle des ABF est dterminant dans lvolution, positive oungative, du projet dimplantation de capteurs solaires. Il estrecommand de consulter les SDAP avant la demande dautori-sation administrative, quil sagisse dune construction neuve oudune modification de btiment existant.- En cas de rponse ngative, un recours est dsormais possible(Loi SRU) ; il faut alors obtenir un maximum de dtails de la partde lABF sur les motivations de son refus :- Si le refus est d au non respect du cadre lgal (PLU ), le

recours a peu de chance daboutir. Les personnes ou autorits contacter peuvent varier suivant lavis donn par lABF (avisconforme ou simple) : mairie, prfet, commission rgionale dupatrimoine et des sites.

- Si le refus est d des critres architecturaux, esthtiques ou sub-jectifs, le projet peut tre modifi aprs ngociation ventuelleavec lABF afin de trouver une solution satisfaisante, et ainsirenouveler la demande de permis ou la dclaration de travaux.LABF peut galement aider trouver la solution satisfaisante.

LAUTORISATION DE CONSTRUIRE

Selon la nature de votre projet et les rglements applicables, cetteautorisation peut prendre 3 formes diffrentes : Un permis de construire (PC) pour une construction neuve ou pour

une rhabilitation lourde dans lexistant est ncessaire. La Dclaration de Travaux (DT), pour un btiment existant, est une

procdure allge qui intervient dans le cas de travaux qui nechangent pas la destination dune construction, qui ne crentpas de surface nouvelle de plancher ou modifient laspect extrieur

du btiment (pose de capteurs solaires, rfection de toiture, fer-meture dun balcon, ouverture dune fentre). Il sagit dun sim-ple formulaire remplir (cerfa n 10073 01 retirer en mairie ou tlcharger sur http://www.equipement.gouv.fr), accompagnde 3 pices descriptives : un plan de situation du terrain, un plande masse de la construction, un schma ou des photos des faa-des crer ou modifier. A compter de la rception du dossier, lau-torit comptente dispose dun dlai dun mois pour faire conna-tre toute opposition au projet. Ce dlai peut tre tendu deuxmois, si lhabitation est dans un espace protg. Dans ce cas,une notification est envoye au dclarant le premier mois.Labsence dopposition aprs la priode dinstruction du dossier

vaut pour accord. Lorsquil sagit dune maison inscrite ou clas-se, tous les travaux sont soumis une demande de permis deconstruire (cf. ci-dessus).

Une Autorisation Spciale de Travaux (AST), pour une construc-tion neuve ou un btiment existant, est fournie lorsque lon se situedans une zone particulire, comme les PSMV par exemple.

NOTE IMPORTANTE

Les dispositions actuelles pour les autorisations de construire sont en cours de rvision : une ordonnance (n2005-1527 du 8 dcem-bre 2005) a t adopte sur la modification et la simplification des autorisations de construire (sortie des dcrets dapplication prvueen 2006 pour une mise en uvre au plus tard en juillet 2007). Cette ordonnance, prise sur le fondement de la loi du 9 dcembre 2004de simplification du droit, est le premier acte dune importante rforme du code de lurbanisme qui vise : faciliter lacte de construire en clarifiant et rendant accessible au public la lgislation sur les permis de construire et les autres auto-

risations durbanisme, qui est aujourdhui complexe ; simplifier le droit en regroupant les diffrents mcanismes de contrle des constructions et des amnagements en seulement trois

autorisations (permis de construire, permis damnager, permis de dmolir) et une dclaration pralable ; amliorer les conditions dinstruction des demandes, notamment en instituant des dlais dinstruction prvisibles et garantis, fixs

par le code de lurbanisme. Lorsquun dlai supplmentaire est ncessaire pour effectuer les consultations imposes par la loi, celui-ci devra tre notifi dans le mois qui suit le dpt de la demande ;

simplifier, pour le rendre plus efficace, le contrle de la conformit des travaux aux permis dlivrs ;

assurer une meilleure articulation avec les autres lgislations qui touchent loccupation des sols, notamment avec lautorisationdes installations classes.

QUELQUES REMARQUES ET CONSEILS UTILES


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En construction neuve : les capteurs solaires permettent de crerdes formes architecturales novatrices tout en respectant lescontraintes dexposition ncessaires une production nergti-que suffisante. Les possibilits dintgration sont donc multipleset permettent dans certains cas de limiter le cot de la ralisation(intgration du systme ds la conception du btiment, cotsvits de certains matriaux comme les tuiles lors dune implan-tation en toiture, passage optimis des canalisations). Le cap-teur solaire est donc ici un lment de composition architecturale.

Dans lexistant : on va chercher intgrer le systme solaire au btisans le dnaturer. Les possibilits sont dans ce cas plus limiteset le cot est souvent lgrement suprieur celui dune implan-tation en construction neuve cause des travaux occasionns(fixation, support, canalisations). Les solutions les plus frquen-tes sont les implantations en toiture (surimposition ou incorpora-tion), en faade (sur support ou vertical) ou au sol (sur support).On pourra galement implanter les capteurs loccasion de larhabilitation dune partie du btiment (toiture, auvent, vranda).

La dmarche dintgration architecturale des capteurs solaires comporte deux facettes : le neuf et lexistant.Les grandes diffrences rsident essentiellement dans ltendue des solutions dintgration :

1) VALUER LIMPACT VISUEL DES CAPTEURSQuel que soit lendroit o se trouve lhabitation (zone urbaine,

zone rurale, zone de protection patrimoniale, ), il convient enpremier lieu de connatre limpact visuel des capteurs solaires : ondterminera quels seront les points de vue (proches et lointains)sur les capteurs induits par le bti et la topographie du terrain.

2) BIEN POSITIONNER, VEILLER AUX PROPORTIONSET LA FORME DE LA SURFACE DE CAPTAGE Privilgier une certaine symtrie dans limplantation des capteurs, Respecter ladquation entre la forme de la surface qui accueille

les capteurs et la forme du champ de capteurs, Respecter les contours du btiment, Donner au champ de capteurs une forme rectangulaire et regrou-

per tous les capteurs en un seul champ, Veiller au paralllisme et lalignement des plans et des lignes, Respecter la composition du btiment dans son ensemble (ne pas

considrer uniquement la faade dimplantation).

3) DONNER SI POSSIBLE UNE SECONDE FONCTIONAU CHAMP DE CAPTEURS

Plutt que dapposer les capteurs ct du bti ou contre lenve-loppe du btiment, les concepteurs tentent aujourdhui de leurdonner une nouvelle fonction en plus de leur rle habituel de pro-duction de chaleur : ils remplacent cette fois tout ou partie dun l-ment du bti avec une dure de vie semblable et souvent suprieure(fonction de support structurel, dtanchit, de protection solaire,de clos et couvert pour notamment les verrires, les couvertures devranda, les faades rideau, les lments de paroi verticale extrieureou de bardage devant un mur ).

Aprs avoir pris connaissance des conditions rglementaires applicables la pose de capteurs solaires, on analysera le btiment pourretenir lendroit le plus adapt limplantation des capteurs (mme chose pour le stockage, lappoint et la rgulation).Les critres prendre en compte pour cette analyse sont : Les conditions optimales dexposition et les conditions techniques dimplantation et de maintenance, Limpact visuel des capteurs et leur apparence (position, forme, proportions et style), Les prfrences esthtiques, Le surcot gnr par les diffrentes solutions envisages.

BTIMENT NEUF OU EXISTANT : CHAQUE CONTEXTE SA SOLUTION

LA DMARCHE DINTGRATION ARCHITECTURALE

Les grands principes de la dmarchedintgration architecturale

Ci-contre figure une autre installationvalide par un ABF : il sagit dun htelrestaurant dans le Parc Naturel Rgionaldes Causses du Quercy.Les capteurs sont cette fois compltementincorpors dans lpaisseur de la toiture.

Photo : Quercy Energies - 46


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Chauffe -Eau Solaire(CES)

Systme SolaireCombin (SSC)

Inclinaison

en thorie : latitude du site (en ) +/- 15 en pratique sur toiture, on privilgie la pente

du toit : typiquement de 20 60

de 45 minimum 90 (verticale) valeur optimale de 60 sous nos latitudes

Orientation

plein sud +/- 45 (du sud-est au sud-ouest)

plein sud +/- 30 pour inclinaison de 45 la plage de variation de +/- 30 se rduit aveclaugmentation de linclinaison

4) CHOISIR LE STYLE DES CAPTEURS SOLAIRESSelon les constructeurs, les capteurs ont des caractristiques par-ticulires qui permettent de sintgrer plus ou moins facilement aubtiment concern (style architectural, aspect, proportions, couleur,paisseur ).Lapparence des capteurs peut tre, selon les cas, semblable voireidentique celle des matriaux de faade ou de toiture. Un choix de forme, de finition et de couleurs particulires du cof-

fre du capteur permet dans certains cas une intgration visuellerussie (exemple : un coffre rouge dans les tons dune toiture entuiles ou un coffre gris pour les toitures en ardoises).

Les capteurs peuvent tre directement intgrs dans la toiture : ilsbnficient dans ce cas dun double avis technique du CentreScientifique et Technique du Btiment ( la fois capteur et couver-ture) et dune garantie dcennale contractuelle pour ces 2 fonctions.

Selon les fabricants, les capteurs sont de dimensions variables, cequi permet dobtenir des formes diffrentes pouvant sadapterplus ou moins facilement au bti considr.

Dans certains cas, les possibilits dassemblage des capteurs entreeux sont multiples : plusieurs dimensions sont alors envisagea-bles pour une mme surface de captage. Il est par exemple possi-ble de faire une frise (bandeau) sur toute une largeur de toiture.

6) CONSIDRATIONS TECHNIQUES GNRALESUn soin particulier sera apport : au choix des matriaux et des composants utiliss :

- Les capteurs sont exposs pendant une priode de 20 30 ansaux intempries diverses : variations de temprature, pluie, grle,neige, rayonnement UV, matires polluantes et corrosives, pico-rement des oiseaux.- Le zinc doit tre de bonne qualit pour les composants galva-

niss et doit bnficier dune bonne protection contre toutes lesdgradations ventuelles.- Les matriaux utiliss doivent tre peu sensibles la corrosion(acier inox ou aluminium).

la mise en uvre et ltat des composants du site dimplantation:- Attention aux charges mcaniques, comme le vent, la neige,mais aussi le poids des capteurs (un m2 de capteur en fonction-nement pse environ 25 kg/m2 ; les tubes sous vide sont pluslgers).- En cas dintervention sur la toiture, linstallateur doit imprati-

vement tre couvert par une garantie dcennale concernant ltan-chit.- Les capteurs ayant une dure de vie dapproximativement 25 ans,ils doivent tre installs sur des composants en bon tat.

5) CONTRAINTES DEXPOSITION Le couple inclinaison/orientationLintgration architecturale ne doit pas occulter les contraintes dexposition des capteurs solaires. Il est trs important de souligner lim-portance du couple inclinaison/orientation sur les performances nergtiques de linstallation. Une tude de dimensionnement estindispensable en conditions dfavorables afin dviter les contre-performances (utilisation des logiciels SOLO et SIMSOL, en tlchar-gement gratuit sur le site Internet du CSTB).

Pour une forte inclinaison des capteurs par rapport lhorizontale, scarter du sud induit une perte nergtique consquente, celle-citant moins prononce avec une faible inclinaison.

Les masques solaires proches et lointainsLimplantation des capteurs doit galement permettre dviter que des obstacles proches et/ou lointains (montagnes, immeubles,arbres) ne projettent des ombres sur leur surface. Idalement, les capteurs doivent tre dgags de toute ombre pour au moins 6 heu-res par jour pendant toute lanne. Le trac du diagramme solaire par linstallateur ou le concepteur est souvent ncessaire : celui-ci per-met de visualiser, pour une latitude donne, lazimut et la hauteur angulaire (donc la position apparente) du soleil au cours de la jour-ne mais aussi de lanne. La superposition des masques proches et lointains la trajectoire du soleil permet de visualiser les priodes

de la journe et de lanne o des ombres seront portes sur les capteurs et ainsi de dterminer la faisabilit du systme solaire.Attention, la dure de vie dune installation est de 20 30 ans, des btiments peuvent tre construits et des arbres plants proximit,et ainsi porter des ombres sur le champ de capteurs bien aprs leur mise en service.


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Toitureincline

Chauffe-Eau Solaire (CES)

dpend de linclinaison (de 20 60) et de

lorientation de la toiture surimposition + incorporation +++

Systme Solaire Combin (SSC)

dpend de linclinaison (min 45) et de

lorientation de la toiture surimposition + incorporation +++

Limplantation des capteurs se fait le plus souvent en toiture, quece soit dans le neuf ou dans lexistant. La pente de la toiture doit

cependant tre en adquation avec les usages souhaits du systmesolaire (chauffage et/ou eau chaude sanitaire).Il existe plusieurs types de toitures inclines : Les toitures mono pentes, Les toitures symtriques (inclinaisons identiques sur les 2 pans

de toit), Les toitures pentes asymtriques (par exemple une pente de toit

45 et lautre 20), Les toitures pentes dcales (le haut du toit, prs du fatage, est

inclin par exemple 45 et le reste 60).Les deux derniers types, moins courants, sont rencontrs essentiel-lement dans les constructions neuves et constituent dans notre cas

une adaptation intressante de larchitecture aux contraintes dex-position des capteurs solaires.Les grandes prconisations pour limplantation en toiture : Construction neuve :- Privilgier une incorporation complte en toiture (viter une surim-position) pour limiter limpact visuel : il est ncessaire de penser lin-tgration du systme solaire au dbut de la conception du btiment.

- Penser aux toitures pentes dcales ou pentes asymtriquespour optimiser la production solaire.

- Vrifier si de telles dispositions sont compatibles avec les rgle-ments durbanisme locaux.

Dans lexistant :- Dans la mesure du possible, trouver une alternative limplanta-tion en surimposition de capteurs sur la toiture principale afin delimiter limpact visuel. Plusieurs solutions existent : une incorpo-ration complte la toiture, une implantation au sol dans le jar-din, sur une dpendance, en faade, voire sur un btiment annexe.

- A dfaut, privilgier la pente de la toiture (viter le support mtal-lique en toiture pour corriger linclinaison) et vrifier ladquationavec les usages du systme: de 20 60 pour leau chaude sani-taire, et de 45 60 pour le chauffage et leau chaude sanitaire.

De manire gnrale :- Aligner les capteurs avec les ouvertures de la faade (fentres,

portes) et privilgier une certaine symtrie,- Garder une proportion satisfaisante des surfaces capteurs/toi-ture et une cohrence des formes capteurs/toiture,

- Disposer les capteurs une distance de 50 cm dune arte de toi-ture (fatire ou dbord de toit),

- Choisir si possible un capteur dont le coloris, la texture et la fini-tion sont en accord avec la toiture,

- tudier la faisabilit de rapprocher ou regrouper les systmespour des maisons mitoyennes ou voisines.

EN TOITURE INCLINE

Quelques conseils dintgrationpar typologie dimplantation

Critre nergtique

Critre architectural

CES incorporen toiture incline

SSC incorporen toiture incline

CES en surimpositionde toiture incline

CES en surimpositionde toiture incline

Photo : Habitat EnergiesYves Boussard - 46

Photo : SFII,Jos Rentmeister - 82

Source : URCAUEMidi-Pyrnes

Photo : ADEMEMidi Pyrnes


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Deux solutions se prsentent : Les capteurs sont inclins grce un support mtallique, ce qui

permet de choisir linclinaison optimale. Ce type dintgrationpermet dans certains cas de crer des auvents ou des vrandas,voire des brises soleil (les capteurs ont alors une seconde fonc-tion). Les capteurs peuvent galement trouver leur place naturel-lement grce des dcrochements de faade ou des bow-windows(verrire langlaise).

Les capteurs sont verticaux et peuvent prendre place en surimpo-sition, voire en incorporation la faade (surtout en construc-tion neuve). Cette disposition verticale convient particulirementpour les usages de chauffage solaire.

Tout comme limplantation en toiture, il faut ici respecter la coh-rence entre les diffrents lments composant la faade : fentres,portes et capteurs.

Les grandes prconisations pour limplantation en faade : Construction neuve :Penser une implantation verticale si vous installez un systmesolaire combin : les surchauffes estivales seront attnues (touten couvrant la totalit des besoins dECS en t et lintgration estparfaite),A dfaut dune implantation verticale, tenter dintgrer le champ decapteurs inclins avec une sorte de carnage/habillage adapt afin

de masquer la structure porteuse et ainsi limiter limpact paysager. Dans lexistant :Bien composer avec les ouvertures de la faade (alignement) et pri-vilgier limplantation des capteurs sur des dcrochements defaade pour amliorer lintgration visuelle.

EN FAADE

En faadeCapteursinclinssur support

En faadeCapteursverticaux


dpend de lorientation choisie(inclinaison optimale)

dcrochement de faade et/ou habillage : + + sinon : +

/

/



dcrochement de faade et/ou habillage : + + sinon : +

+ +(un surdimensionnement est ncessaire)

+ + +

Critre nergtique


Critre nergtique


Limplantation en toiture terrasse est souvent utilise pour les systmes collectifs. De manire gnrale, les capteurs y sont inclins etorients pour une production nergtique optimale, et peuvent tre masqus du sol par lventuel acrotre (primtre surlev de la ter-rasse) : limpact visuel pour les passants est dans ce cas ngligeable. Cette disposition parat idale, mais quelques rgles de base exis-tent tout de mme : Sil ny a pas dacrotre et que limpact visuel est alors significatif, respecter si possible la symtrie du btiment et le paralllisme des

lignes dans limplantation des capteurs, Bien choisir le systme de fixation et surtout garantir ltanchit de la toiture terrasse, Les capteurs seront placs une distance minimum de 1,5 m de lacrotre pour des raisons de maintenance et de scurit.

EN TOITURE TERRASSE

CES en toiture terrasse sur btiment individuelPhoto : Habitat Energies - 46

SSC en toiture terrasse sur btiment individuelPhoto : Habitat Energies - 46

CES en toiture terrasse sur btiment collectifPhoto : Union Climatique Frigorique

Toitureterrasse



sans acrotre + acrotre + + +



sans acrotre + acrotre + + +

Critre nergtique



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Cette solution est souvent utilise pour viter de toucher lenve-loppe du btiment. Les cas les plus souvent rencontrs sont lim-plantation sur une cabane de jardin, voire sur un porche dentreadquat. Il faudra faire attention la longueur de canalisation, auxpertes nergtiques associes mais aussi aux consquences dven-tuels travaux dentretien et de maintenance. Dans certains cas, unedpendance peut mriter autant dattention que le btiment prin-cipal (tout dpend de son usage et de sa visibilit).

SUR UNE DPENDANCE

SSC en faade sur supportinclin 60 avec habillagePhoto : Habitat Energies - 46

SSC en faade sursupport inclin 60Photo : Solagro

Capteurs thermiques ensurimposition de faade+ photovoltaque en garde-corps de balcon (Suisse)Photo : SSES Suisse Schibli Peter c/o Heizplan AG

CES sur un pignonSource : SFII - 82

Capteurs thermiques enallge + photovoltaqueinclin en toiture(Catalogne)Photo : ARPE Midi-Pyrnes

Capteurs thermiques enallge + photovoltaque enbrise soleil (Suisse)Photo : SSES SuisseGerber Beat, SSES Bern

Sur unedpendance


dpend de linclinaison (de 20 60) et delorientation de la toiture

dpend de la visibilit


dpend de linclinaison (min. 45) et delorientation de la toiture

dpend de la visibilit

Critre nergtique


Au sol


+ + +/


+ + +/

CES sur une dpendancePhoto : Gascogne Energie SolaireMarc Sarrazin

SSC sur une dpendancePhoto : Gascogne Energie SolaireMarc Sarrazin

Cest bien souvent la solution la moins onreuse. Comme prcdemment, cette solution permet de ne pas intervenir sur lenveloppe dubti. On optera pour une structure utilise comme support avec ventuellement un habillage/carnage. Dans le cas dun terrain pentu,on prfrera un talus inclin et orient de faon adquate (meilleure intgration dans le paysage environnant). Attention aux ventuel-les ombres portes par la vgtation ou les btiments voisins, au risque de dtrioration des capteurs et lesthtique gnrale de lim-

plantation. Quelques bmols tout de mme pour une implantation loigne du bti : la longueur de canalisations supplmentaire et lespertes nergtiques associes.

AU SOL

Critre nergtique


CES au solPhoto : C. Zerrate

SSC au solPhoto : SFII - 82

CES au sol, avec habillagePhoto : ADEME Midi-Pyrnes/Apave


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Les aides financires mobilisables

Crdit dimpt 2005-2009 Montant : 50% sur le cot du matriel TTC (hors main doeu-

vre), dduction faite de toutes les autres aides perues. Conditions dattribution : pour plus de renseignements sur les

modalits du crdit dimpt, se renseigner auprs de votre Centredes Impts, des conseillers des Espaces Info Energie, ou sur le siteInternet de lADEME.

Prime du Conseil Rgional Midi-Pyrnes (anne 2006) Montants :Chauffe Eau Solaire Individuel : 600maximum sur la pose uni-quementSystmes Solaires Combins : 1500maximum sur la pose uni-quement Conditions dattribution :- Dposer la demande daide au Conseil Rgional (formulaire fourni

par linstallateur + RIB) et attendre un accus de rception avant delancer les travaux,- Respecter des critres de performances minimales : capteurssolaires disposant dune certification CSTBat ou Solar Keymark- Faire appel aux installateurs agrs Qualisol est vivementrecommand par le Conseil Rgional et lADEME.

Autres primesLAgence Nationale pour lAmlioration de lHabitat et certaines col-lectivits locales peuvent galement apporter une aide compl-mentaire

POUR LES INSTALLATIONSDES PARTICULIERS

POUR LES INSTALLATIONSCOLLECTIVES

Des aides techniques et financires sont possibles, notammentdans le cadre du PRELUDDE sign entre lADEME et la RgionMidi-Pyrnes pour la priode 2000-2006.Ces aides peuvent sadresser aux collectivits, entreprises industriel-

les et agricoles, matres douvrages et gestionnaires de btimentspublics ou privs. Les soutiens financiers peuvent intervenir pourla ralisation : dtudes pralables (prdiagnostics et diagnostics, tudes de fai-

sabilit), de certains investissements performants, doprations de suivi et dvaluation du fonctionnement des qui-

pements, dactions danimation, de communication, de sensibilisation.

Pour en savoir plus, consulter le site Internet de lADEME enMidi-Pyrnes: www.ademe.fr/midi-pyrenees


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CHAUFFE EAU SOLAIRE (CES) : Systme solaire thermique produisant de leau chaude satisfaisant une partie des consommationsdeau chaude

ECS : eau chaude sanitaire.

EFFET DE SERRE : leffet de serre est un phnomne naturel, qui permet la temprature de latmosphre de se maintenir autour de15C en moyenne au niveau du sol. Sans lui, la temprature moyenne de la surface de la Terre avoisinerait -18C, interdisant alors toute

forme de vie. Le phnomne deffet de serre est li la prsence dans latmosphre de certains gaz. Les gaz effet de serre (GES) taientinitialement trs peu abondants dans latmosphre. Mais du fait de lactivit humaine, la concentration de ces gaz dans latmosphrea nettement augment.

ENERGIES RENOUVELABLES : nergies de flux dont le renouvellement se fait sur une courte priode de temps. Avec la rductiondes besoins nergtiques la source (sobrit) et lamlioration des rendements des diffrentes conversions nergtiques (efficacit),elles constituent une solution pour diminuer les nuisances environnementales lies lusage des nergies.

PRELUDDE Programme REgional de LUtte contre leffet de serre et pour le Dveloppement DurablE : avec un budget denviron35 millions deuros sur 7 ans, le Conseil Rgional et lADEME se sont lancs depuis juillet 2000, date de la signature du ProgrammePRELUDDE, dans une politique dintervention volontariste en faveur de lnergie, des transports et de la lutte contre les nuisancesdans le respect des principes du dveloppement durable. Dans ces 3 domaines, il sagit de soutenir des oprations de dmonstra-

tion permettant de fonder de vritables filires conomiques tout en conomisant les ressources naturelles de la Rgion. Le ConseilRgional aide seul (hors PRELUDDE) les installations solaires individuelles thermiques (CESI et SSC) depuis le remplacement de laprime ADEME par un crdit dimpt de lEtat, partir de 2005.

QUALISOL (installateur Qualisol) : les installateurs Qualisol (+ 9000 en France mi 2006) sengagent sur la qualit, selon la charteQualisol mise en place par lADEME en 1999 et suivent une formation qualifiante sur lnergie solaire thermique. LADEME a transfr dbut2006 la gestion de lappellation Qualisol la structure associative QualitEnR , constitue par les 5 entits professionnelles suivantes :la Confdration de lArtisanat et des Petites Entreprises du Btiment (CAPEB - www.capeb.fr), Enerplan - association des professionnelsde lnergie solaire (www.enerplan.asso.fr), lUnion Climatique France -Fdration Franaise du Btiment (www.ucf.fr), lUnion Nationalede Couverture Plomberie - Fdration Franaise du Btiment (www.uncp.ffbatiment.fr/public/default.asp) et le Syndicat des EnergiesRenouvelables (www.enr.fr).

RT (Rglementation Thermique) : la rglementation thermique porte la fois sur les btiments neufs rsidentiels et tertiaires. Elle vise

rduire les consommations dnergie dans les logements et dans le tertiaire et limiter linconfort dt dans les locaux non clima-tiss. Une nouvelle version de la RT sort tous les 5 ans pour amliorer les performances des btiments dans le temps afin datteindreles objectifs ambitieux que la France sest fixe (division par 4 des consommations nergtiques lhorizon 2050). Elle sexprime sousforme de performances atteindre pour laisser toute libert de conception aux architectes et aux bureaux dtudes afin de favoriserlinnovation technologique et loptimisation de leurs projets. Elle impose trois exigences satisfaire : la consommation dnergie doittre infrieure une consommation de rfrence ; la temprature atteinte en t doit tre infrieure une temprature de rfrence ;des performances minimales sont requises pour une srie de composants (isolation, ventilation, systme de chauffage ).

SYSTEME SOLAIRE COMBINE (SSC) : systme solaire thermique satisfaisant une partie des consommations deau chaude sanitaireet de chauffage (mission en basse temprature par plancher chauffant et/ou radiateurs basse temprature).

GLOSSAIRE


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Les contacts utiles

ARIEGEESPACE INFO> ENERGIEPHEBUS ARIEGEClaude OLISLAGERS & Marc SCHNEIDER

Le Ploumail - 09 600 DUNTl : 05 61 68 09 79 Fax : 05 61 68 62 17Courriel : [email protected] : www.phebus-ariege.org

CAUEHtel du DpartementBP 23 - 09001 FOIX cedexTl : 05 61 02 09 50 Fax : 05 61 02 09 50Courriel : [email protected] : M. Paul Hoyer

AVEYRONESPACE INFO> ENERGIEMAISON DE LHABITAT DE LAVEYRON

Patricia SICREPlace Sainte-Catherine - 12 000 RODEZTl : 05 65 68 06 41 Fax : 05 65 72 79 35Courriel : [email protected]

CAUEImmeuble Ste Catherine - Place EugneRaynaldy - 12000 RODEZTl : 05 65 68 66 45 Fax : 05 65 68 14 97Courriel : [email protected] : M.Dominique Jacomet

GERSESPACE INFO> ENERGIECAUE du Gers

Cline PERES29 chemin du Baron - 32 000 AUCHTl : 05 62 63 49 65 Fax : 05 62 61 81 83Courriel : [email protected]

CAUE29, Chemin du Baron - 32000 AUCHTl : 05 62 05 75 34 Fax : 05 62 61 81 83Courriel : [email protected] : M. Jean-Louis Paulet

LOTESPACE INFO> ENERGIEQUERCY ENERGIESSylvie PEGUIN

70 rue Clmenceau - 46 000 CAHORSTl : 05 65 35 30 78 Fax : 05 65 35 07 06Courriel : [email protected]

CAUECit des Tabacs - 304, rue Victor Hugo46009 CAHORS cedexTl : 05 65 30 14 35 Fax : 05 65 22 18 12Courriel : [email protected] : M. Jol Laporte

TARN-ET-GARONNEESPACE INFO> ENERGIECAUE de Tarn et GaronneKarine OURCIVAL & Jean-Pierre FONT

Htel Bonnecaze - 7 bd Midi-Pyrnes82 000 MONTAUBANTl : 05 63 21 79 43 Fax : 05 63 91 22 12Courriel : [email protected]

CAUEHtel Bonnecaze 7, bd Midi-Pyrnes82000 MONTAUBANTl : 05 63 21 79 08 Fax : 05 63 91 22 12Courriel : [email protected] : M. Philippe Pieux

TARNESPACE INFO> ENERGIEIDRR & CAUE

Franois COMBES, Patrick PUECH,Lucie CUQUEL188 rue de Jarlard - 81 000 ALBITl : 05 63 60 16 80 Fax : 05 63 60 16 71Courriel : [email protected]

CAUE188,rue de Jarlard - 81000 ALBITl : 05 63 60 16 70 Fax : 05 63 60 16 71Courriel : [email protected] : M. Thomas Casel

HAUTE-GARONNEESPACE INFO> ENERGIEENERGIES SOLAIRES DEVELOPPEMENTLaure BARTHELEMY-BLANC

1 alle des Dahlias - 31 520 RAMONVILLETl : 05 61 73 38 81 Fax : 05 61 73 83 80Courriel : [email protected] : www.energiesolaire.info

SOLAGROSandrine LAMBERT75 voie du TOEC - 31076 TOULOUSE cedexTl : 05 67 69 69 67 Fax : 05 67 69 69 00Courriel : [email protected] : www.solagro.org

CAUE1, rue Matabiau - 31000 TOULOUSETl : 05 62 73 73 62 Fax : 05 62 73 73 68Courriel : [email protected]

Directeur : M. Philippe Monmayrant

HAUTES-PYRNESESPACE INFO> ENERGIECIENChristine GANSMANNZA Bastillac Nord - Rue du 19 Mars 196265 000 TARBESTl : 05 62 93 93 13 Fax : 05 62 93 10 39Courriel : [email protected] : www.cien.org

CAUE6, rue Eugne Tenot - 65000 TARBESTl : 05 62 56 71 45 Fax : 05 62 56 71 43

Courriel : [email protected] : M. Franois de Barros

LES ESPACES INFO>ENERGIE ET LES CONSEILS DARCHITECTURE,DURBANISME ET DE LENVIRONNEMENT (CAUE) DE MIDI-PYRNES

Le rseau rgional des Espaces Info Energie, cr par lAgence de lEnvironnement et de la Matrise de lEnergie (ADEME), assure un conseilneutre et indpendant sur les diverses solutions nergtiques et les comportements favorables la protection de lenvironnement. Ces Espacessont parfois regroups avec les Conseils dArchitecture, dUrbanisme et de lEnvironnement (CAUE) de Midi-Pyrnes.

Les CAUE sont des organismes dpartementaux dinformation, de conseil, de sensibilisation, de formation, de rencontres et dinitiatives,ouverts tous. Ils sont crs pour promouvoir la qualit de larchitecture, de lurbanisme et de lenvironnement. Ils assument des missions deservice public dans un cadre et un esprit associatif. (www.caue-mp.fr)

Pour joindre les conseillers INFO> ENERGIEde Midi-Pyrnes :

Numro Indigo rgional (0,09 TTC/ mn, depuis un poste fixe)


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ctionARPERelectureURCAUEMIP,SDAP31etADEMEPhotodecouverture:ADEM

EConceptionNuancesduSudimprimsurpapierrecycl

nonblanchiauchlorerseauunivertgraphique31

septembre2006.

LE CONSEIL RGIONALMIDI-PYRNES - DIRECTIONENVIRONNEMENT DVELOPPEMENT

DURABLE22, boulevard du Marchal Juin31406 Toulouse Cedex 04Tl. : 05 61 33 50 50Fax : 05 61 33 52 66web : www.midipyrenees.fr

LAGENCE DE LENVIRONNEMENTET DE LA MATRISE DE LENERGIE(ADEME) - DLGATION RGIONALE

MIDI-PYRNESTechnoparc Btiment 9 - Voie OccitaneBP 672 - 31319 TOULOUSELABEGE CEDEXTl. : 05 62 24 35 36Fax : 05 62 24 34 61Courriel : ademe midi-pyrenees@ademe fr

LAGENCE RGIONALEPOUR LENVIRONNEMENT (ARPE)MIDI-PYRNES

14, rue de Tivoli31068 Toulouse cedexTl. : 05 34 31 97 00Fax : 05 34 31 18 42Courriel : [email protected] : www.arpe-mip.com

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