BILAN DES ÉNERGIES DU SITE DE L'EPFL À …dii-e.epfl.ch/fichiers/Bilan-energies-2005.pdf · et...

17.07.2006/VUILLE/FV Document: DII-E\ Mesures\Rapports_generaux\Bilan_energies-2005\Bilan-energies-2005-1 1/42

Domaine Immobilier et Infrastructures

EPFL PL DII BS 127 (Bâtiment BS) Station 4 CH - 1015 LAUSANNE

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BILAN DES ÉNERGIES DU SITE DE L'EPFL À ÉCUBLENS

ANNÉE 2005

Photo A. Herzog

Système de production et distribution d'énergies de l'EPFL Flux des énergies en 2005 Bilans annuels des énergies par bâtiment, année 2005 Indices énergétiques Evolution de la consommation d'énergie au fil des années (1989 - 2005)

Ecublens, le 20 juin 2006


TABLE DES MATIERES 0. PREFACE 1. SYSTEME DE PRODUCTION ET DISTRIBUTION D'ENERGIES DE L'EPFL

1.1 Electricité 1.2 Chauffage 1.3 Production d'eau glacée pour le refroidissement des processus scientifiques

et pour la climatisation 2. BILAN DES ENERGIES DU SITE DE L'EPFL A ECUBLENS EN 5

2.1 Production et distribution des énergies à l'EPFL Flux des énergies pour l'année 2005

2.2 Consommation d'électricité et de chaleur pour les bâtiments EPFL en 2005 2.3 Bilans annuels de consommation d'électricité et de chauffage des bâtiments

de l'EPFL en 2005

3. EVOLUTION DE LA CONSOMMATION D'ELECTRICITÉ ET DE CHALEUR

DU SITE DE L'EPFL AU FIL DES ANNEES (1989 - 2005)

3.1 Consommation des énergies en valeur absolue et indices de consommations spécifiques (Surface brute et indice climatique - DJ)

3.2 Répartition de l'électricité et de la chaleur distribuées aux bâtiments

Evolution au fil des années / Surface brute totale du site EPFL

3.3. Répartition de l'électricité et de la chaleur distribuées aux bâtiments Evolution au fil des années / Nombre d'étudiants, postgrades et doctorants

3.4 Bilan d'émission de CO2 pour le chauffage du site EPFL

4. OPTIMISATION ENERGETIQUE

4.1 Optimisation des énergies dans les bâtiments de l'EPFL: Projets "OPEN" et "ENERGHO"

4.2 Nouveau bâtiment des Communications (BC)

5. PROJETS

5.1 " RUMBA " 5.2 Transports professionnels à l’EPFL :

remplacement du parc des véhicules EPFL par " MOBILITY "

5.3 Nouvelles constructions: "AI - Extension", "Learning Center" et "Sciences de la Vie"

6. APPRECIATION GENERALE ET CONCLUSIONS


ANNEXES Annexe - A Glossaire - Définition et explication des abréviations et termes utilisés dans ce rapport Annexe - B Données de références

- Domaine considéré - Energies et fluides utilisés - Sources des données et références climatiques - Surface de référence - Interprétation des données, détermination des indices spécifiques

Annexe - C Nomenclature des bâtiments de l'EPFL et plan de situation Annexe - D Suivi énergétique de la Centrale de Chauffe par Thermopompes:

signature énergétique de la chaleur produite et distribuée aux réseaux de chauffage de l'EPFL Annexe - E Consommation d'Eau Industrielle pour le refroidissement des processus scientifiques el la

climatisation des bâtiments: - Consommation en valeur absolue - Consommation spécifique rapportée au m2 de surface du bâtiment

Annexe - F Consommation d'Eau Potable des bâtiments

- Consommation en valeur absolue - Consommation spécifique rapportée au m2 de surface du bâtiment


0. PREFACE

La Mer de Glace à Chamonix, le 4 mai 2006 Photo F. Vuille

Les énergies et fluides de l'EPFL Voici notre énergie potentielle pour les années à venir, stockées ici à 2000 mètres d'altitude, sur la Mer de Glace, au pied du Mont Blanc. C'est par une belle journée du mois de mai 2006 que j'ai pu admirer ce lac de glace, Cette eau retenue temporairement va, pour une certaine quantité, alimenter le site de l'EPFL en eau potable, en électricité, en chauffage et en eau de refroidissement pour la climatisation et le refroidissement des processus scientifiques. Du Mont-Blanc à l'EPFL? Quelle belle image! Et pourtant, c'est bien une réalité ! Au milieu du siècle dernier, des ingénieurs et des entreprises d'aménagements hydroélectriques ont imaginé et construit le complexe franco-suisse d'Emosson. De l'eau est captée sous les glaciers de la région de Chamonix par un vaste réseau de galeries. Cette eau est turbinée dans la vallée pour produire de l'électricité, mais aussi pompée et stockée dans le Barrage du Grand Emosson avec du courant électrique disponible en périodes creuses. De là, c'est la grande chute dans la vallée du Rhône, à Vernayaz, pour produire encore de l'électricité. Du Rhône au lac Léman, en passant par l'usine de Lavey, et voici notre stock d'énergie reconstitué aux portes du campus universitaire UNIL - EPFL de Dorigny. Une station de pompage de l'eau du lac alimente la centrale thermique à thermopompes pour chauffer les bâtiments de l'EPFL (70% des besoins de chauffage). L'eau du lac à 7°C alimente aussi notre réseau d'eau industrielle pour les besoins de refroidissement. L'eau potable est aussi pompée dans le lac, à Saint-Sulpice, puis filtrée et distribuée dans toute la région lausannoise. Un complément d'énergie fossile est toutefois nécessaire pour le chauffage, mais il représente moins de 10% de nos besoins de chaleur. En terme d'émission de gaz à effet de serre, nos infrastructures techniques nous permettent d'éviter le rejet de CO2 d'un facteur 7 à 8 par rapport à une centrale thermique traditionnelle, soit 9'000 tonnes/an non émis, en moyenne ces dernières années. Notre centrale de chauffage à thermopompes (CCT) a fêté en 2005 ses 20 ans, en nous assurant toujours ses bons et loyaux services, sans défaillance et sans faire de bruit. François Vuille DII - Exploitation


1. SYSTEME DE PRODUCTION ET DISTRIBUTION D'ENERGIES DE L'EPFL 1.1 Electricité L’EPFL est alimentée en électricité par le réseau à haute tension 50 kV de la région lausannoise. Le DII-E de l'EPFL est distributeur d’énergie électrique sur tout le site de l’Ecole. Un poste de transformation 50/20 kV (STT) alimente en moyenne tension les bâtiments équipés de transformateurs 20/0.4 kV pour une distribution basse tension 400 V et 230 V aux utilisateurs. 1.2 Chauffage Le concept de chauffage de l'EPFL est basé sur une production de chaleur à l'aide de 2 thermopompes (PAC) de 4.5 MW chacune utilisant, comme source froide, l'eau du lac Léman. La chaleur est produite à 50°C, avec des stocks temporaires. Deux groupes de couplage chaleur-force (CCF) assurent, d'une part, la production complémentaire de chaleur à moyenne température (65 °C) en récupérant l'énergie des gaz de combustion des deux turbines. D'autre part, ces 2 groupes produisent de l'électricité qui sert directement à l'entraînement des thermopompes, l'excédent étant réinjecté dans le réseau électrique de l'Ecole. La puissance de chaque groupe est de 5.0 MW thermiques et 3 MW électriques (puissances effectives). Les turbines sont alimentées au mazout EL "ECO-vert". En 2000, elles ont été équipées d'un dispositif de réduction des oxydes d'azote (NOx) dans les fumées, conformément aux exigences des normes OPair. Le résultat des analyses effectuées par le Service Cantonal de l'Environnement et de l'Energie démontre une réduction de 60% des rejets d'oxydes d'azote. Ces derniers sont 25% plus faibles que la limite Opair. En ce qui concerne les performances moyennes du système ces dernières années, le 68% de la chaleur utilisée par les bâtiments de l'EPFL est une énergie renouvelable provenant du lac. La part de la chaleur produite par les turbines utilisant un combustible fossile est de l'ordre de 5%. Le coefficient de performance (COP) des thermopompes varie entre 4 et 5, soit 4.5 en moyenne sur l'année. En tenant compte de l'électricité pour le pompage de l'eau du lac, le COP global des thermopompes est de 3.7. En 2004, la saison de chauffage a été relativement clémente. La part d’énergie fossile (mazout) correspond à la moyenne observée entre 2000 et 2002.

Sources d'énergies pour le chauffage de l'EPFL

Chaleur chaudières CCT

(de mazout EL " ECO-vert" )

8%

Electricité pour PAC20%

Electricité pour pompage

4%

Chaleur de l'environnement

(PAC)

68%

Mazout

Léman


Un descriptif détaillé de la Centrale Thermique EPFL (CCT, avec PAC et CCF) est disponible sur le Web à l'adresse suivante, en format .pdf à télécharger. http://www.epfl.ch/dii/cctn.php Gaz naturel Le gaz naturel est peu utilisé à l’EPFL. Il sert aux applications scientifiques et assure le chauffage d’un pavillon. En tant que vecteur énergétique, il ne représente que le 2.7 % de la chaleur produite par la Centrale de Chauffe par Thermopompes. 1.3 Production d'eau glacée pour le refroidissement des processus scientifiques et la climatisation La source de froid, utilisée pour le refroidissement des processus scientifiques et de la climatisation, est de l'eau pompée dans les profondeurs du lac Léman à 6 ou 7°C. Elle est distribuée dans les bâtiments par l'intermédiaire d'un circuit d’eau industrielle.

Centrale de Chauffe par Thermopompes (CCT) Production de chaleur avec 2 thermopompes (PAC) et 2 groupes chaleur-force (CCF). Distribution d'eau froide du lac Léman dans un réseau d'eau industrielle à 7°C, pour le refroidissement des processus scientifiques et la climatisation.

Station de pompage de l'eau du lac Léman source de chaleur et de refroidissement (7°C) (Capacité max. de pompage: 1'250 litres / sec)


2. BILAN DES ENERGIES DU SITE DE L'EPFL A ECUBLENS EN 2005 2.1 Production et distribution des énergies à l'EPFL

Flux des énergies pour l'année 2005

Schéma de la production et de la distribution des énergies

Diagramme des flux d'énergies

Part relative du chauffage et de l'électricité consommés par les bâtiments du site

Tableau résumé des quantités d’énergies et d’eau, tendances pour l'année 2005


PRODUCTION ET DISTRIBUTION DES ENERGIES ET FLUIDES A L'EPFL FLUX DES ENERGIES POUR L'ANNEE 2005 (Energies consommées par l'EPFL, sans les tiers)

2601 tonnesde CO2

MAZOUT

G

Eau potable

ECS EF

Léman

SPP

MT – 1ère étape

PAC–ECS (1ère étape)

PAC-CCT

Turbines CCT

Chaudières CCT

STT 50/20 kV

BT – 2ère étape

BoostersCCT

7371 MWh

48'918 MWh

42'808 MWh

27'078 MWh 6'071 MWh

2'007 MWh 4524 MWh

460 MWh

27'328 MWh

1'586 MWh

10'260'437 m3

2'998'474 m3

7'261'963 m3

108'489 m3

Refroidissement Processus laboratoires

+ Climatisation

2'389 MWh

Chaleur distribuée à des tiers + pertes du réseau 2'139 MWh

Gaz naturel

574 MWh Chauffage: 518 MWh Processus: 56 MWh

526 MWh


2.2 Consommation d'électricité et de chaleur pour les bâtiments EPFL en 2005

(Les valeurs concernent la consommation propre à l’ EPFL) Energies primaires et eau Consommation en 2005 Electricité provenant du réseau 50 kV SIE 48'918'000 kWh Mazout pour les turbines de la CCT (énergie du mazout au PCi) 7'371'430 kWh (619.2 tonnes) (production de chaleur et d’électricité) Gaz pour chauffage Pavillon A-B-C (énergie du gaz au PCs) 465'640 kWh Gaz pour les applications scientifiques 56'218 kWh Eau industrielle pompée au lac pour PAC-CCT 10'260'437 m3 et refroidissement processus scientifiques + climatisation Eau potable pour installations sanitaires 108'489 m3 et eau déminéralisée pour processus scientifiques Tendances pour l'année 2005 Evolution de la consommation d'électricité (évolution des consommations au fil des années: voir tableau de la page 17)

Rapportée à la surface brute, la consommation électrique totale des bâtiments reste stable. Les faibles variations annuelles à la hausse ou à la baisse sont directement liées à l’activité des groupes de recherche utilisant des équipements gros consommateurs d’énergie. Il s’agit notamment du Tokamak au Centre de Recherche en Physique des Plasmas, au turbo-compresseur PLUTO dans le bâtiment de Mécanique – halles. La consommation électrique du Centre informatique (DIT - bâtiment MA), qui avait fortement baissé suite à la mise en service de l’ordinateur CRAY en 1999, est en progressive augmentation depuis environ 2 ans. La mise en service du super-ordinateur IBM - BLUE GENE et ses infrastructures techniques expliquent une augmentation sensible de la consommation d'électricité en 2005.

Chauffage des bâtiments

27'327'804 kWh38.5%

Electricité pour l'eau industrielle923'453 kWh

1.3%

Electricité pour les bâtiments

42'807'777 kWh60.2%


Evolution de la consommation de mazout pour les groupes chaleur-force de la CCT

La part d’énergie fossile (8% de mazout) utilisée en 2005 a augmenté de 80% par rapport à 2004, considérée comme année moyenne. Ceci s'explique par un début et une fin d'année au climat particulièrement rigoureux. Le mazout consommé par les groupes CCF sert notamment à fournir la chaleur et la puissance complémentaires à celles des thermopompes lorsqu'il fait froid. Evolution de la chaleur distribuée par la Centrale Thermique CCT aux bâtiments

A climat comparable et surface chauffée équivalente, la consommation totale des bâtiments est restée relativement stable ces six dernières années. L’importance des variations annuelles observées à la hausse ou à la baisse, peut s’expliquer par le fait que les données énergétiques mesurées sont influencées par des modes d’exploitation transitoires en phase de chantier des nouveaux bâtiments du Quartier Nord. Evolution de la consommation de gaz pour le chauffage du Pavillon A et des processus scientifiques

La consommation de gaz a baissé de 20% en 2005, par rapport à l'année précédente. L'installation de production de vapeur du bâtiment de Chimie a été mise hors service en 2005. La totalité du gaz utilisé à l'EPFL ne représente toutefois que 2% de l'énergie thermique consommée par les bâtiments du site.


2.3 Bilans annuels de consommation d'électricité et de chauffage des bâtiments de l'EPFL en 2005

Détermination des indices spécifiques, interprétation des données

Consommation de chaque bâtiment en valeur absolue Les histogrammes représentent la consommation de chaleur ou d'électricité en valeur absolue. Cette représentation permet de repérer les plus gros consommateurs ou de situer la consommation d'un bâtiment par rapport aux autres bâtiments. Par exemple, on peut dire que 10% de la consommation de chaleur du bâtiment de Physique (bâtiment + halles) correspond environ à la consommation de chaleur de l'un des bâtiments de la 2ème étape (EL a ou IN f ou MX e). Dans les graphiques, certains bâtiments sont regroupés en une valeur commune, car les postes de comptage de la chaleur ou de l'électricité ne permettent pas de dissocier la part respective de chacun (p. ex.: Physique Bâtiment + Halles, Electricité d + e + Diagonale).

Indices énergétiques (MJ/m2.a) des bâtiments, comparaison avec les références SIA 380/1 (éd.1998) (Définition de l' IDE: voir annexe p. 30)

Les histogrammes représentent, par ordre décroissant, la consommation spécifique rapportée au m2 de surface brute de plancher de chaque bâtiment. On peut ainsi comparer la qualité énergétique des constructions de même typologie et de même affectation, par exemple: immeubles de bureaux, bâtiments voués à l'enseignement, laboratoires de recherche, etc. L'indice énergétique est surtout significatif pour les bâtiments aux infrastructures traditionnelles, destinés aux bureaux, salles de cours, auditoires, laboratoires sans charges électriques ou thermiques importantes. L'indice énergétique des bâtiments comportant des processus électriques spéciaux puissants n'a plus de signification si on les compare à des bâtiments "standards". En effet, l'importance de la consommation n'a pas de rapport direct avec la surface des locaux. Toutefois, la valeur calculée de l'indice pour les bâtiments avec processus spéciaux figure, pour information, de façon différenciée sur les graphiques généraux "électricité" et "chaleur" des bâtiments (pages 13 et 15).

Interprétation des graphiques dans l'optique de la gestion énergétique des bâtiments L'appréhension des questions énergétiques nécessite d'intégrer à la fois la perception des données en valeur absolue et en indice spécifique (indice énergétique au m2 de surface brute). Par exemple, pour réaliser des économies de chauffage et d'électricité dans un parc immobilier, on interviendra prioritairement sur les bâtiments dont la consommation est importante, en partant du principe que le % d'économie réalisé représente plus de kWh. On peut dire aussi qu'à priori, il est plus facile de faire des économies dans un bâtiment à fort indice énergétique que dans un bâtiment à faible indice énergétique. Pour définir une stratégie d'amélioration des performances énergétiques, il faut donc tenir compte de ces deux indicateurs. Il faut également considérer d'autres paramètres techniques et économiques, tels que l'état de vétusté des équipements, les possibilités techniques d'interventions sur les réglages et les coûts d'investissement pour des travaux d'assainissement ou de remplacement des installations techniques.

20.06.2006/VUILLE/FVDocument : \Mesures\Rapports_generaux\Bilan_energies-2005\Energies_2005pub_EP-EI.xls

Histo_él.12/42

Consommation d'électricité des bâtiments de l'EPFLAnnée civile 2005

0

1'000'000

2'000'000

3'000'000

4'000'000

5'000'000

6'000'000

7'000'000

AN

TCV

MA

+ DIT

AI

Restaurants

PH+PO

CH

abc

CH

fghj

ME gh+l

GC

fgh

MX c+d

PJ IN f+j

BM

CR

PP h+b

MX e+h

ME abc

GC

abcd

EL d+e+DIA

GR

MX f+g

EL a+b

BI

CO

PA BC

EL l

SG CE

BP

CM

LE PB PC IN n+m

+r

EL g+h

AA

BS

GC

t

ME l

OD

Y

STT 50/20

Bâtiments

kWh

/ an

Total PhysiqueBâtiment + Halle + PO

20.06.2006/VUILLE/FVDocument: \Mesures\Rapports_generaux\Bilan_energies-2005\Energies_2005pub_EP-EI.xls

Histo_IDEél13/42

Indices énergétiques "Electricité" des bâtiments de l'EPFLMoyenne EPFL en 2005: 416 MJ/m2.a (en 2004: 404 MJ/m2.a)(Consommation annuelle par m2 de surface brute)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1'000

1'100

1'200

1'300

1'400

1'500

1'600

AN

TCV

MA

+ DIT

AI

Restaurants

PH+PO

CH

abc

CH

fghj

ME gh+l

GC

fgh

MX c+d

PJ IN f+j

BM

CR

PP h+b

MX e+h

ME abc

GC

abcd

EL d+e+DIA

GR

MX f+g

EL a+b

BI

CO

PA BC

EL l

SG CE

BP

CM

LE PB PC IN n+m

+r

EL g+h

AA

BS

GC

t

ME l

OD

Y

STT 50/20

Bâtiments

MJ

/ m2 .a

"Hautes Ecoles":E él.existant: 300 MJ/m2.a

Références: valeurs indicativesSIA 180/4: "L'indice de dépense d'énergie"SIA 380/1, éd. 1988: "L'énergie dans le bâtiment"

Le 57% de l'électricité TCV est consommé par la machine tournante et le Gyrotron

Le Centre informatique DIT représente 56% de l'électricité du

bâtiment MA

Bâtiments avec processus scientifiques gros consommateurs

IDE bâtiment AN: total 2729 MJ/m2.a886 MJ/m2.a sans production de vapeur des

autoclaves à stérilisation


Histo_chal.14/42

Chaleur consommée par les bâtiments de l'EPFLAnnée civile 2005

0

500'000

1'000'000

1'500'000

2'000'000

2'500'000

3'000'000

3'500'000

EL g

AI

DIA

PO MX e

MX c

CH

abc+STT

MX f+g

CR

PP h

ME gh+l

GC

t

BM

LE PH MX d

CH

fghj

EL l

CO

MX H

BI

MA

EL e

CR

PP b

OD

Y

CM

EL h

SG+A

A

EL d

CE

GR

EL b

BS

EL a

GC

fgh

IN f

BP

IN m

+n

TCV

GC

abcd

IN r

ME abc

IN j

BC

TCV ext

AN

Bâtiments

kWh

/an

Total PhysiqueBâtiment + Halles

Microtechnique avec Salles blanches climatisées

Sciences de la Vierenouvellement d'air 10x / h

Nouveau Bâtiment desCommunications (BC)


Histo_IDEchal15/42

Indices énergétiques "Chauffage" des bâtiments de l'EPFLMoyenne EPFL en 2005: 278 MJ/m2.a (en 2004: 270 MJ/m2.a)(Consommation annuelle de chaleur (Qch) par m2 de surface brute)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

EL g

AI

DIA

PO MX e

MX c

CH

abc+STT

MX f+g

CR

PP h

ME gh+l

GC

t

BM

LE PH MX d

CH

fghj

EL l

CO

MX H

BI

MA

EL e

CR

PP b

OD

Y

CM

EL h

SG+A

A

EL d

CE

GR

EL b

BS

EL a

GC

fgh

IN f

BP

IN m

+n

TCV

GC

abcd

IN r

ME abc

IN j

BC

TCV ext

AN

Bâtiments

MJ

/ m2.

a

"Hautes Ecoles":Qch. existant: 550 MJ/m2.a

"Hautes Ecoles":Qch. assaini: 380 MJ/m2.a

Références: valeurs indicativesSIA 180/4: "L'indice de dépense d'énergie"SIA 380/1, éd. 1988: "L'énergie dans le bâtiment"

Nouveau Bâtiment BC: (IDE selon 380/1)Qch. limite: 147 MJ/m2.a / effectif 111 MJ/m2.a

"Hautes Ecoles - nouv. constructions":Qch. 250 MJ/m2.a


3. EVOLUTION DE LA CONSOMMATION D'ELECTRICITE ET DE CHALEUR

DU SITE DE L'EPFL AU FIL DES ANNEES (1989 - 2005) 3.1 Consommation des énergies en valeur absolue et indices de consommations spécifiques (Surface brute et indice climatique - DJ) Production et distribution des énergies aux bâtiments

Chauffage Consommation spécifique à climat comparable et évolution de la surface chauffée

Electricité

Consommation spécifique et évolution de la surface de référence

Chauffage et Electricité Consommation en valeur absolue, à climat comparable

Part des énergies "électricité et chaleur" des bâtiments au fil des années

Energies consommées par les bâtiments de l'EPFL au fil des années(sans les énergies distribuées aux tiers ni aux bâtiments BCH et BSP repris ä l'UNIL par EPFL)

Saisons 89-90 90-91 91-92 92-93 93-94 94-95 95-96 96-97 97-98 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Surface brute de plancher (SBP) m 2 231'875 259'824 259'924 278'788 279'023 288'723 301'661 306'178 306'454 319'275 329'717 348'106 361'729 365'821 379'197 379'197

Population EPFL: édud. + doct. + posgrades pers. 4'503 4'766 4'903 5'058 5'216 5'127 5'225 5'478 5'619 5'904 6'232 7'390 7'805 7'828 7'985 7'941

ELECTRICITE

Electricité pour les bâtiments kWh 24'378'754 26'167'907 28'838'457 29'260'663 29'546'048 29'785'911 33'320'583 32'920'618 34'296'259 35'896'143 37'734'415 38'081'379 40'813'009 42'216'286 41'318'131 42'807'778

Consommation spécifique bâtiments kWh/m2 105.1 100.7 110.9 105.0 105.9 103.2 110.5 107.5 111.9 112.4 114.4 115.5 112.8 115.4 109.0 112.9

Electricité pour l'eau industrielle kWh 954'168 863'258 806'150 875'999 719'878 829'267 778'239 825'831 822'305 847'943 994'242 1'019'840 877'027 920'782 956'008 923'453

Electricité pour bâtiments et EI kWh 25'332'922 27'031'165 29'644'607 30'136'662 30'265'926 30'615'178 34'098'822 33'746'449 35'118'564 36'744'086 38'728'657 39'101'219 41'690'036 43'137'068 42'274'139 43'731'231

Consommation spécifique bât. + EI kWh/m2 109.3 104.0 114.1 108.1 108.5 106.0 113.0 110.2 114.6 115.1 117.5 118.6 115.3 117.9 111.5 115.3

CHAUFFAGE

Chauffage des bâtiments kWh 13'424'815 16'799'047 17'003'989 16'495'580 15'385'788 17'463'719 17'948'406 18'182'983 17'606'875 19'707'486 21'431'397 24'277'548 22'964'746 26'932'457 26'149'223 27'327'804

Consommation spécifique kWh/m2 57.9 64.7 65.4 59.2 55.1 60.5 59.5 59.4 57.5 61.7 65.0 69.7 63.5 73.6 69.0 72.1

Indice climatique (Degrés-Jours [12/20] ISM-Pully) DJ 2'697 3'110 3'027 2'793 2'826 2'709 2'785 2'777 2'660 2'768 2'588 2'765 2'683 2'908 2'795 2'960

Consommation spécifique par m2.DJ kWh/m2.DJ 21.47 20.79 21.61 21.18 19.51 22.33 21.36 21.39 21.60 22.30 25.12 25.23 23.66 25.32 24.67 24.35

Consommation totale par DJ kWh/DJ 4'978 5'402 5'617 5'906 5'444 6'447 6'445 6'548 6'619 7'120 8'281 8'782 8'559 9'262 9'356 9'232

CHALEURConsommation spécifique pour l'EPFL au fil des années

à climat comparable

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

89-9

0

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1

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2

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3

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4

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6

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7

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8

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2002

2003

2004

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Années

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m2.

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100'000

150'000

200'000

250'000

300'000

350'000

400'000

Surf

ace

tota

le c

hauf

fée

(m2 )

ELECTRICITEConsommation spécifique des bâtiments de l'EPFL

au fil des années

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

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160.0

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0

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1

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5

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6

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7

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1999

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2003

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100'000

150'000

200'000

250'000

300'000

350'000

400'000

Surf

ace

tota

le (m

2 )

15.06.2006/VUILLE/FVDocument : Mesures/Rapports_generaux/Bilan_energies-2005Energies 89-05pub.xls

Valeurs17/42

Energies consommées par les bâtiments de l'EPFL au fil des années(sans les énergies distribuées aux tiers)

Consommation d'électricité de l'EPFL au fil des années(valeur absolue)

0

10'000'000

20'000'000

30'000'000

40'000'000

89-9

0

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1

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6

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1999

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2002

2003

2004

2005

Années

kWh/

an

0

50'000

100'000

150'000

200'000

250'000

300'000

350'000

400'000

Surf

ace

tota

le (m

2 )

Consommation de chaleur pour l'EPFLau fil des années à climat comparable

(valeur absolue)

0

1'000

2'000

3'000

4'000

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6'000

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9'000

10'000

89-9

0

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1

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3

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6

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8

1999

2000

2001

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DJ

0

50'000

100'000

150'000

200'000

250'000

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350'000

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450'000

Surf

ace

tota

le c

hauf

fée

(m2 )

15.06.2006/VUILLE/FVDocument : /Mesures/Rapports_generaux/Bilan_energies-2005/Energies 89-05pub.xls

EL_CH18/42


0

10'000'000

20'000'000

30'000'000

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50'000'000

60'000'000

70'000'000

80'000'000

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0

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1

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200'000

250'000

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350'000

400'000

450'000

Surf

ace

brut

e (m

2 )

Chauffage des bâtimentsElectricité pour l'eau industrielleElectricité pour les bâtimentsSurface brute totale

3.2 Répartition de l'électricité et de la chaleur distribuées aux bâtiments EVOLUTION AU FIL DES ANNÉES / SURFACE BRUTE TOTALE DU SITE EPFL


0

10'000'000

20'000'000

30'000'000

40'000'000

50'000'000

60'000'000

70'000'000

80'000'000

89-9

0

90-9

1

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6

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7

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8

1999

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2001

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2003

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2005

Années

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rgie

s (k

Wh)

1'000

2'000

3'000

4'000

5'000

6'000

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8'000

9'000

10'000

Equi

v. p

oste

s à

100%

+ é

tudi

ants

Chauffage des bâtimentsElectricité pour l'eau industrielleElectricité pour les bâtimentsEquivalent-postes à 100% y.c. doctorants, + étudiants

3.3 Répartition de l'électricité et de la chaleur distribuées aux bâtiments EVOLUTION AU FIL DES ANNEES / NOMBRE D'ETUDIANTS, POSTGRADES ET DOCTORANTS

Remarque: La statistique énergétique de l'EPFL ne comprend pas les énergies utilisées par les bâtiments BCH et BSP repris à l'UNIL par l'EPFL, qui sont exploités par l'UNIL. De ce fait, la population indiquée dès 2003 ne comprend pas les postes de travail occupant les locaux des bâtiments BCH et BSP.


EPFL - Centrale thermique CCT (PAC + CCF)Comparatif des émissions de CO2 par année

CCT actuelle ou equivalent-centrale au mazout traditionnelle

0

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1999

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400'000

Surface chauffée (m2)

Centrale mazout traditionnelle CCT actuelle: PAC+CCF Surface chauffée

3.4 Bilan d'émission de CO2 pour le chauffage du site EPFL A l'occasion s'un projet de semestre "SHS - Sciences humaines et sociales", 4 étudiants de 2ème années, section de Microtechnique, ont étudié le système de chauffage de l'EPFL, dans le but initial d'envisager une alternative à la production de chaleur favorisant le recours aux énergies renouvelables. Ils ont rapidement réalisé que, 20 ans auparavant, la Confédération avait déjà choisi une solution novatrice et performante pour chauffer le campus de l'EPFL en respectant l'environnement. Voici 20 ans que l'EPFL extrait 70% de son énergie de chauffage de l'eau du lac Léman, de l'énergie d'origine solaire valorisée par des pompes à chaleur. De leur idée originale, ces étudiants ont orienté leur analyse sur la thème: peut-on envisager d'autre solutions aussi respectueuses de l'environnement (limitation des émissions de CO2 et de l'emprise territoriale) et économiquement rentable.

Thermopompes de la Centrale CCT assurant le chauffage du site de l'EPFL (2 x 4.5 MW thermiques) découverte par les 4 étudiants: L. Vesin, Ch. Darricau, Y. Weibel et Ch. Pache

La conclusion de ce projet SHS met en évidence le grand intérêt de cette centrale à thermopompes, malgré un investissement important il y a 20 ans. Pour une durée d'amortissement de l'infrastructure technique admise à 18 ans, compte tenu de l'évolution du prix de l'énergie électrique et du pétrole, on produit actuellement de la chaleur à un tarif concurrentiel par rapport à une solution traditionnelle (chaudières à mazout). L'intérêt d'une telle centrale à thermopompes est d'autant plus remarquable que le prix des combustibles fossiles ne cesse d'augmenter, que l'on se rapproche du "Peak Oil" et ses conséquences préoccupantes, et que l'on a ainsi évité de rejeter 101'000 tonnes de CO2 dans l'atmosphère! Les thermopompes, soigneusement entretenues et récemment révisées, sont en mesure de produire encore de la chaleur durant de nombreuses années.

87 % de CO2 en moins


4. OPTIMISATION ENERGETIQUE ET ENVIRONNEMENT DURABLE 4.1 OPTIMISATION DES ÉNERGIES DANS LES BÂTIMENTS DE L'EPFL

Projets "OPEN" et *ENERGHO"

Le projet "OPEN" - Optimisation énergétique des bâtiments de l'EPFL -, initié en été 2001 par la Direction du DII / SCE, a été intégré dans le projet "ENERGHO", association avec laquelle l'EPFL a conclu en 2004 un contrat d'abonnement pour une durée de 5 ans. Ce projet est conduit sous l'égide du programme "SuisseEnergie". L'objectif de la démarche est de réaliser des économies de chauffage et d'électricité de l'ordre de 10%, ou plus, d'ici 2010, par rapport à l'année de référence 1990 (engagement de la Suisse dans le Protocole de Kyoto). Le processus d'amélioration intervient par étapes, depuis des opérations simples de réglages ne nécessitant pas d'investissement, jusqu'à l'étude et la réalisation de travaux d'entretien ou d'assainissements plus conséquents qui seront planifiés à plus long terme. Pour évaluer le pourcentage d'économies au terme des 5 ans, il sera bien entendu tenu compte de l'augmentation de consommation en valeur absolue, consécutive au développement du site et des activités scientifiques parfois gourmandes en énergie. Le système de contrôle des consommations et le monitoring énergétique mis en place au DII-E permet de constituer une base de données et de références pour juger de l'efficacité des mesures d'améliorations, à critères de comparaisons équivalents (climat et surfaces chauffées comparables). En 2005, l'effort a été porté sur l'optimisation énergétique du bâtiment de Génie Civil, avec notamment pour objectif, la mise au point d'une méthodologie d'analyse et d'interventions applicable à l'ensemble des bâtiments EPFL. Le DII-E a mandaté un bureau d'études spécialisé dans ce domaine pour mener à bien ce projet. Cette méthode tire parti de la démarche "DIAGELEC" développée en 1999 pour l'analyse et l'établissement du bilan de consommation électrique des bâtiments EPFL. Elle est basée sur un diagnostic énergétique instrumenté (monitoring) relativement simple et rapide à mettre en œuvre et l'utilisation d'indices de consommations spécifiques de références. En outre, le "monitoring" donne une image du comportement dynamique des installations techniques pour contrôler la réponse des différents systèmes en exploitation avec la logique de commande. On repère ainsi facilement les disfonctionnements et l'origine des anomalies. La description des installations CVSE et leurs fonctionnalités, qui sont généralement réparties dans les différents dossiers d'exploitations des techniques respectives CVSE, est résumée dans un document synthétique illustré par des schémas synoptiques pour favoriser la compréhension des principes généraux de fonctionnement. On peut apprécier ainsi l'adéquation du fonctionnement des infrastructures technique avec les prestations que l'on attend d'elles. C'est à ce niveau que l'on identifie le potentiel d'économie réalisable. La description détaillée de cette méthode de travail sera publiée dans le courant de l'été 2006. L'EPFL collabore également avec le groupement des "Gros consommateurs d'énergie de la Confédération". L'édition récente du rapport "Grossverbraucher Bund Jahresbericht 2005 für EnergieSchweiz" peut être obtenue auprès de ENERGHO:

[email protected]


Exemple de l'application pilote de la méthode ENERGHO au bâtiment de Génie Civil.

Bâtiment de Génie-Civil Bilan annuel de consommation d'électricité par types de prestations

(% du total de 1'098'500 kWh/an)

Premiers résultats obtenus suite à la réadaptation des programmes horaires de ventilation (extrapolé sur 1 année entière)

On repère sur la courbe de charge électrique (monitoring) l'économie réalisée avec l'adaptation des programmes horaires de la ventilation (ECO)


4.2 NOUVEAU BATIMENT DES COMMUNICATIONS (BC) (bâtiment mis en service en octobre 2004, 1ère année d'exploitation en 2005)

Le concept architectural et énergétique privilégie les critères de développement durable, en particulier: - Choix des matériaux (énergie grise, charge sur l'environnement

à la production) - Flexibilité des structures pour des utilisations variées - Cloisonnements indépendants de la structure porteuse - Enveloppe du bâtiment performante, façades avec couches

successives - Valorisation de l'éclairage naturel dans tout le bâtiment (atrium

central) - Dissociation du renouvellement d'air hygiénique et de

l'évacuation des charges thermiques: ventilation naturelle par effet de cheminée dans l'atrium, évacuation de la chaleur utilisant l'eau du lac Léman comme source froide.

Une architecture climatiquement équilibrée Le BC est conçu pour résoudre la majorité des problèmes énergétiques (chaud, froid, lumière) par lui-même, les installations techniques n’intervenant qu’en complément. Le contrôle du climat s’effectue principalement par la ventilation naturelle et grâce à l’atrium central. En été, le contrôle du climat de l'atrium se fait par ventilation naturelle. La verrière supérieure est équipée d'un verre offrant une bonne transmission de la lumière et diminuant par deux les gains thermiques (g = 0.4). L'air frais est aspiré au rez-de-chaussée, circule dans le bâtiment par le puits central (atrium) et est rejeté au dernier niveau. La stratification de l'air chaud est de l'ordre de 3°C (différence de température entre le niveau 0 et l'attique). Plusieurs séries d'ouvrants au niveau 0 et au niveau de l'attique assurent le renouvellement d'air, par jours très chauds, les portes d'entrée au rez-de-chaussée et au niveau des terrasses restent ouvertes durant la journée. Performances énergétique du bâtiment BC: indices énergétiques "chaleur" et "électricité" Parmi le classement des bâtiments selon leurs indices énergétiques, le bâtiment BC démontre de bonnes performances énergétiques, compte tenu de son affectation dédiée à l'informatique. Pour la première année d'exploitation en 2005, l' IDE mesuré est de 111 MJ/m2.a, se situant en dessous des standards actuels (SIA 380/1). (Les tableaux comparatifs détaillés des consommations et des indices énergétiques des bâtiments EPFL est présenté aux pages 12 à 15)

Chaleur "BC" 111 MJ/m2.a

Electricité "BC" 240 MJ/m2.a


5. PROJETS 5.1 Projet " RUMBA " "RUMBA" est un projet de gestion des ressources et management environnemental dans l'Administration fédérale. (Ressourcen und Umweltmanagement in der Bundesverwaltung). L'EPFL a présenté le projet de son programme en septembre 2002, avec la structure adaptée au contexte de l'Ecole. La Direction a décidé en décembre 2004 de cautionner la démarche RUMBA, qui se développe sur trois axes: Axe 1 : Enseignement et recherche (RUMBA-EDUC) Intégrer explicitement les aspects environnementaux dans l'enseignement et la recherche Axe 2 : RUMBA pour tous

Intégrer la préoccupation environnementale dans le cadre des activités quotidiennes. Exemples d'intervention : limiter les consommations inutiles, augmenter le niveau de récupération de déchets, favoriser l'utilisation de papier recyclé avec les imprimantes et photocopieurs, optimaliser les déplacements professionnels et privés (domicile-travail).

Axe 3 : Infrastructures et exploitation Utilisation rationnelle des énergies sur le site, optimisation du fonctionnement des infrastructures CVSE

dans les bâtiments, assainissement des bâtiments et nouvelles constructions selon les standards favorisant un environnement durable.

L'activité 2005 du groupe de pilotage de ce projet a abouti sur la publication de la " Charte de l'EPFL pour le développement durable" le 16 janvier 2006, puis la certification RUMBA le 23 mars 2006. "RUMBA", un lien: http://rumba.epfl.ch Une étude "Quantification des Performances Environnementales de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne" a été conduite par le Laboratoire de Gestion des Ecosystèmes GECOS, Faculté de l’Environnement Naturel, Architectural et Construit (ENAC) en 2001, dans le cadre du projet RUMBA. Cette étude constitue une première analyse de la consommation énergétique et des émissions de CO2 attribuables à l'EPFL, dans le but d'identifier les activités ou les processus clés. Le rapport résumé peut être consulté ou téléchargé en format .pdf à l'adresse: http://gecos.epfl.ch/lcsystems/AAA-EPFL_resume.pdf


5.2 TRANSPORTS PROFESSIONNELS À L’EPFL :

Remplacement du parc des véhicules EPFL par " MOBILITY "

L’ensemble des véhicules de l’EPFL a été remplacé en octobre 2004 par 10 véhicules " MOBILITY " répartis sur 4 zones de parcage sur le site d’Ecublens. Ces véhicules sont mis à disposition des collaborateurs de l’EPFL durant les jours et les heures ouvrables. En dehors des horaires EPFL, les abonnés privés affiliés à MOBILITY ont la possibilité d’utiliser ces véhicules pour leurs usages privés.

En 2005, la consommation totale de carburant pour les véhicules de l'EPFL et MOBILITY a été de 42'156 litres (1) (essence + diesel). On observe une baisse de 37% (1) de la consommation de carburant en 2005 par rapport à 2003, soit avant l'introduction du système MOBILITY. En 2005, l'EPFL a aussi fait l'acquisition d'une voiture hybride TOYOTA Prius et de 2 véhicules électriques CITROEN Berlingo pour ses services techniques, en remplacement de modèles à essence. (1) Errata Les données statistiques de la consommation de carburant disponibles au moment du bouclement du bilan des énergies 2005 ne comportaient pas encore le décompte du carburant MOBILITY (12'084 litres d'essence en 2005). L'économie de 55% figurant dans l'édition originale du présent rapport a été corrigée dans cette édition (37%).


5.3 NOUVELLES CONSTRUCTIONS PROJETÉES

(Situation des bâtiments projetés: voir plan de situation en annexe, p. 36)

Extension du bâtiment "AI" Une extension au bâtiment AI, qui abrite les laboratoires de la Faculté des Sciences de la Vie, est en voie d'achèvement. Elle prolonge le bâtiment AI existant. La surface utile de cette extension est de 3'200 m², comprenant des laboratoires et des bureaux. Ce bâtiment sera mis en service en mai 2006. Le "Learning Center" (LC) L'évolution constante du nombre d'étudiants et de doctorants à l'EPFL, ainsi que l'évolution des moyens d'information et de communication et d'enseignement, rendent obsolète les aménagements actuels de la bibliothèque centrale. Le Learning Center offrira un lieu de vie, de rencontre et de culture adapté au travail individuel et en groupe, à disposition des étudiants, du personnel et du grand public. Ce nouveau bâtiment a fait l'objet d'un concours international d'architecture. Ce sont les architectes japonais de l’agence SANAA à Tokyo, qui ont convaincu le jury. Le bâtiment abritera la bibliothèque centrale, des espaces d’étude, des instruments et des services pour l’accès aux savoirs, des salles d'exposition et de conférence, une cafétéria et un restaurant. La construction est projetée pour l'année 2007, sous contrat d'entreprise globale, avec un mode de financement mixte envisagé: d'une part par des crédits publics du domaine des EPF, par voie d'approbation par le Parlement et d'autre part par le sponsoring d'entreprises privées. La surface prévue pour cet ouvrage est d'environ 10'000 m². Ce bâtiment devrait être pleinement opérationnel au printemps 2009. Le nouveau bâtiment des "Sciences de la Vie" (SV) Un nouveau bâtiment est en cours de construction (gros œuvre) au Sud du bâtiment AI existant pour répondre aux besoins croissants de la Faculté des Sciences de la Vie, en plein développement. Il abritera notamment l'ISREC (Institut Suisse pour la Recherche sur le Cancer), ainsi qu'un Centre d'Application du Vivant. La surface utile totale projetée est de 8'730 m² (SUP). Sa mise en service et prévue en 2008. Ces deux bâtiments seront construits en s'inspirant des concepts d'environnement durable, avec des performances énergétiques répondant en tout cas aux exigences légales en vigueur (SIA 380/1).


6. APPRECIATION GENERALE ET CONCLUSIONS Production et distribution des énergies dans les bâtiments de l'EPFL Rapportée à la surface brute, la consommation électrique totale des bâtiments reste stable. Les faibles variations annuelles à la hausse ou à la baisse sont directement liées à l’activité des groupes de recherche utilisant des équipements gros consommateurs d’énergie. Il s’agit notamment du Tokamak au Centre de Recherche en Physique des Plasmas, au turbo-compresseur PLUTO dans le bâtiment de Mécanique – halles. La consommation électrique du Centre informatique (DIT - bâtiment MA), qui avait fortement baissé suite à la mise en service de l’ordinateur CRAY en 1999, est en progressive augmentation depuis environ 1 année. Un nouveau super-ordinateur IBM Blue-Gene a été mis en service en été 2005, notamment pour la faculté des Sciences de la Vie. La ventilation du centre informatique a été adaptée aux nouveaux besoins de cette puissante machine. Le nouveau Bâtiment des Communications (BC) a passé son premier cycle saisonnier, avec une période hivernale rigoureuse et quelques semaines chaudes en été. Son indice énergétique de chauffage mesuré en 2005 est de 111 MJ/m2.a, valeur inférieure à la valeur limite de 147 MJ/m2.a, selon la norme SIA 380/1. En considérant globalement l’ensemble du système de production, distribution et utilisation des énergies et fluides de l’EPFL, on constate que, depuis plus de 20 ans, l’Ecole dispose d’infrastructures techniques performantes respectant l’environnement. Le 70 % du chauffage de l’EPFL provient de l’énergie solaire stockée dans l’eau du lac Léman. La climatisation des locaux et le refroidissement des processus scientifiques sont assurés par un circuit d’eau froide à 7°C pompée au lac. Le mazout (énergie fossile) utilisé en 2005 représente le 8 % de la chaleur produite par notre centrale thermique (CCT) dont le 68% provient du lac Léman, sous forme d'énergie renouvelable! Le climat au début et la fin de l'année a été particulièrement rigoureux. Les groupes chaleur-force ont été fortement sollicités durant ces périodes, ce qui explique le doublement de la consommation 2005 par rapport à 2004, au climat moyen de ces cinq dernières années. Il faut remarquer que les groupes chaleur-force sont de plus en plus sollicités pour satisfaire la demande croissante de chaleur consécutive à l'augmentation du parc immobilier de l’EPFL. Utilisation des énergies dans les bâtiments: réglage des installations techniques optimisation de l'exploitation Les démarches d'optimisation énergétique ont été poursuivies en 2005, en collaboration avec l'association ENERGHO, sous l'égide du programme Suisse Energie de l'OFEN, en intégrant le projet OPEN du DII-E. En choisissant le bâtiment du Génie Civil comme opération pilote, le groupe de travail développe une méthodologie systématique de travail pouvant être appliquée pour chacun des bâtiments de l'EPFL. Il s'agit de parvenir aux objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre conformément aux engagements de la Suisse dans le protocole de Kyoto (loi su le CO2). Un potentiel d’économie d’énergie de l’ordre de 10% et réalisable par des opérations d’optimisation du réglage des infrastructures techniques des bâtiments. ENERGHO fournit son assistance au DII pour mettre en œuvre le plan des interventions prévu sur une durée de 5 ans. Cette organisation profite en retour du monitoring énergétique mis en place et développé depuis 15 ans à l’EPFL. Ainsi, en cours d'année 2005, des opérations de réglages ont permis de réduire de 10 à 15% la consommation d'électricité et de chaleur du bâtiment de Génie Civil. L’Ecole participe depuis 2001 au regroupement des "Gros consommateurs d’énergie de la Confédération" Objectifs 2006 La méthodologie de travail développée avec ENERGHO sera publiée en été 2006. Des bâtiments seront sélectionnés pour mettre en application la démarche d'optimisation. Parallèlement, les dérives détectées à l'aide du suivi énergétique mensuel et des mesures ponctuelles font l'objet d'actions correctives définies de cas en cas. Les démarches entreprises font partie intégrante du programme RUMBA, secteur "Gestion des énergies EPFL".


La demande actuelle totale de chaleur du site approche la capacité totale de production de la centrale thermique CCT (voir Annexe - D, page 36). Il est nécessaire d'envisager l'installation d'unité(s) de production supplémentaire(s) pour assurer le chauffage de l'ensemble du site sans risque de pénurie par temps froid. Cette production complémentaire doit pouvoir s'intégrer dans l'ensemble du système de chauffage actuel, qu'il s'agisse d'unités indépendantes ou d'organe complémentaire à la centrale thermique actuelle. Dans cette perspective, le plan directeur énergétique de l'EPFL est en cours de révision. Il doit prendre en considération les contraintes d'exploitation du site actuel et les projets futurs d'extension de notre campus. DII - Exploitation François Vuille


ANNEXE - A GLOSSAIRE - Définition et explication des abréviations et termes utilisés dans ce rapport CCT - Centrale de Chauffe par Thermopompes

L’EPFL est chauffée par un ensemble de deux unités de pompes à chaleur de 4.5 MW chacune (PAC) et deux groupes chaleur-force (CCF) de 5.0 MW thermiques et 3 MW électriques chacun. L’électricité des PAC provient du réseau électrique principal de l'EPFL et/ou des génératrices électriques des groupes chaleur-force. Les groupes chaleur-force sont entraînés par des turbines à gaz alimentées au mazout extra-léger ECO-vert. La chaleur provient de 2 chaudières récupérant la chaleur des gaz de combustion des turbines. Une partie du site EPFL (2ème étape du site) est chauffée par un réseau d’eau à basse température utilisant la chaleur générée par les 2 PAC (température maximum du réseau: 50°C). Les bâtiments de la 1ère étape sont alimentés par un réseau de chauffage à moyenne température. Ainsi, par temps doux, la totalité du site peut être chauffée par les 2 PAC. Par temps froid, de la chaleur est produite par les groupes CCF pour garantir la puissance et le niveau de température requis dans le réseau à moyenne température. L'électricité produite conjointement sert notamment à entraîner les PAC. La température de départ des réseaux à moyenne et basse températures est réglée en fonction de la rigueur du climat, respectivement: 65°C et 50°C par -10°C à l'extérieur. On limite ainsi les pertes de chaleur dans les réseaux de distribution et dans les centrales techniques. La production de chaleur dans la Centrale de Chauffe CCT est arrêtée lorsqu'il fait plus de 16°C à l'extérieur. CVSE

Abréviation utilisée pour désigner les différentes techniques de Chauffage, Ventilation, Sanitaire et Electricité. DII - Domaine Immobilier et Infrastructures de l'EPFL

Le Domaine Immobilier et Infrastructures de l'EPFL (DII) est rattaché à la Vice-présidence Planification et Logistique. Son unité DII-Exploitation (DII-E) gère et exploite l'infrastructure des bâtiments de l'EPFL. Elle est responsable de fournir les énergies et fluides aux utilisateurs du site de l'EPFL. La présentation du DII se trouve à l'adresse Web: http://www.epfl.ch/dii/present.php La présentation du DII-Exploitation se trouve à l'adresse: http://www.epfl.ch/dii/dii_exploitation.php

IDE - Indice énergétique

L’indice énergétique est défini dans les normes et recommandation SIA: On distingue l'indice énergétique "électricité" (IDEél) de l'indice "chaleur" (IDEch). Définition de l'indice énergétique SIA 180/4 et SIA 416 (surfaces) Energie thermique dans le bâtiment: SIA 380/1 L'énergie électrique dans le bâtiment: SIA 380/4 Il représente la demande annuelle totale de chaleur ou / et d’électricité d’un bâtiment, ou d’une installation, rapportée à la surface de référence énergétique (SRE). Son unité est le Mégajoule par m2 et par an (MJ / m2.a). 1 kWh = 3.6 MJ.


Réseaux de distribution électrique "F" Force "F-S" Force-Service "L-M" Lumière-Mesure Dans tous les bâtiments EPFL, l’électricité provient des tableaux de distribution basse tension (BT) dans 3 réseaux distincts que sont les réseaux Force, Force-Service et Lumière-Mesure. L’énergie électrique est comptabilisée sur des compteurs séparés, dédiés à chaque réseau. Le réseau Force alimente les équipements électriques de puissance des laboratoires (triphasés et monophasés), ainsi que les prises murales et prises situées en allège sous les fenêtres. Ces prises sont noires ou marquées d’un trait noir. Le réseau Force-Service alimente les équipements électriques faisant partie des infrastructures CVSE des bâtiments. Le réseau Lumière-Mesure alimente tous les systèmes d’éclairage des bâtiments, ainsi que des prises et des tableaux de laboratoires consacrés à des appareils de mesure. Les prises sont blanches, sans marque noire. SIE - Service Intercommunal de l’Electricité

Le SIE-SA alimente l’EPFL par l’intermédiaire du réseau électrique haute tension 50kV de la région de l'Ouest lausannois. Le SIE mesure et facture l’énergie délivrée par le réseau intercommunal à 50kV. L’EPFL possède un poste de transformation 50/20kV sur son site et distribue l’électricité dans les différents bâtiments à moyenne tension (20kV) jusqu’aux transformateurs situés à l’entrée des bâtiments, puis à basse tension (400V-triphasé) à l’intérieur du bâtiment. SPP - Station de pompage de l'eau du lac

La station de pompage de l'eau du lac Léman se situe au bord du lac, sur le site de Dorigny. L'eau est pompée à une température moyenne de 6 à 7°C, puis acheminée à la Centrale Thermique pour alimenter les thermopompes (PAC) et le réseau d'eau industrielle pour le refroidissement des processus et de la climatisation de l'EPFL et de l'Université de Lausanne (UNIL). Des surpresseurs (Boosters) situés à la Centrale Thermique assurent une pression suffisante dans le réseau d'eau industrielle. STT - Station électrique de transformation 50/20kV

Le poste de transformation haute/moyenne tensions 50 kV / 20 kV de l'EPFL comporte 2 transformateurs de 20 MVA chacun. Un seul transformateur est en fonction, l’autre assure la sécurité.


ANNEXE - B DONNÉES DE RÉFÉRENCES (Abréviations et glossaire: voir annexe A) Domaine considéré pour le bilan des énergies EPFL

Les données présentées dans ce document se rapportent à la consommation des bâtiments de l'EPFL, sans considérer la consommation des tiers. (Triaudes, PSE, chantiers, etc.) (Voir plan de situation à l'annexe B). Les besoins énergétiques (électricité, chaleur et eau industrielle) pour les bâtiments de l'UNIL occupés par l'EPFL depuis 2002 (Bâtiments de Chimie - BCH, et Physique - BSP), ne sont pas pris en considération dans le présent bilan des énergies EPFL, ces immeubles restant sous administration et gestion technique des Services de l'UNIL (Etat de Vaud).

Energies et fluides utilisés

Electricité

Electricité provenant du réseau de distribution SIE à 50 kV. Autoproduction par 2 groupes de couplage chaleur-force (CCF) entraînés par des turbines alimentées au mazout "ECO-vert". Chaleur

Les 2 thermopompes (PAC) produisent la chaleur à 50°C pour le chauffage à basse température des bâtiments de la 2ème étape de l'EPFL, ainsi que pour le chauffage de la 1ère étape lorsque le climat n'est pas trop rigoureux. Par temps plus froid, les groupes chaleur-force fournissent la chaleur complémentaire à 65°C dans le réseau de chauffage à moyenne température (1ère étape). Eau industrielle (EI)

Il s'agit de l'eau pompée au lac à la station de pompage (SPP) qui est surpressée à la Centrale de Chauffe par Thermopompes (CCT), puis distribuée dans les bâtiments de l'Ecole pour le refroidissement des processus scientifiques, informatiques et pour la climatisation. Eau potable (EP)

Il s'agit de l'eau provenant du réseau de distribution des Services Industriels de Lausanne. Elle est consommée par les installations sanitaires (WC, lavabos), ainsi que dans les laboratoires (consommation directe, eau adoucie ou déminéralisée).

Sources des données et références climatiques

Les données proviennent des compteurs d'énergie et d'eau utilisés pour la facturation (électricité achetée et distribuée dans les bâtiments, eau potable), ainsi que des compteurs utilisés pour les contrôles de la distribution de chaleur, d'eau potable et d'eau industrielle dans les bâtiments. La référence climatique utilisée pour comparer les consommations totales de chaleur de ces dernières années est le "Degrés-Jour de chauffage" (DJ 12/20). Elle est publiée dans le bulletin météorologique de "Météo Suisse" pour la station de Pully/Lausanne.

Surface de référence énergétique (SRE)

Les consommations spécifiques et indices énergétiques se rapportent à la surface de référence énergétique selon la recommandation SIA 180/4 "L'indice de dépense d'énergie". Il s'agit de la surface brute de plancher chauffé et climatisé.


ANNEXE - C NOMENCLATURE DES BÂTIMENTS DE L' EPFL ET PLAN DE SITUATION La nomenclature abrégée des bâtiments utilisée dans ce rapport 2003 a été, dans certains cas, redéfinie en fonction des nouvelles structures administratives du parc immobilier de l'EPFL. Depuis 2002, avec la définition des "Facultés", les bâtiments ne sont plus forcément affectés à une seule discipline scientifique. Les bâtiments gardent toutefois les symboles de leur affectation d'origine, mais leur nomenclature a été redéfinie en fonction des besoins actuels. PH - bâtiment de Physique CH - bâtiment de Chimie MA - bâtiment des Mathématiques Une lettre supplémentaire peut être utilisée pour désigner une zone dans le corps de bâtiment concerné, p. ex. : a, b, c, d, …, g, h, i. La restructuration des "Départements" en "Facultés" intervenue en 2002 n'a pas d'influence sensible sur le bilan énergétique des entités physiques et techniques des bâtiments car, dans la situation actuelle, les mêmes types d'activités s'y déroulent, même s'ils dépendent de plusieurs "facultés" différentes. Abréviation Nom des bâtiments - Zones AA bcd Ateliers d'Architecture (AA c+d) et Sciences de la Vie (AA b) AI Sciences de la Vie AN Animalerie BC Bâtiment des Communications (mis en service en automne 2004) BI Bibliothèque centrale BM Microtechnique BP Bâtiment Polyvalent BS Bâtiment des Services CE Centre Est CH abc Chimie - Bâtiment CH fghj Chimie – Halles CM Centre Midi CO Coupole DIA Diagonale ELa Electricité - A ELb Electricité - B ELd Electricité - D ELe Electricité - E ELg Electricité - G ELh Electricité - H ELl Electricité - L GC abcd Génie Civil - Bâtiment GC fgh Génie Civil - Halles GC t Génie Civil - Halle fosse GR Génie Rural et Géomètres ME l Ancienne halle Gyrotron. Le nouveau Gyrotron se situe dans la halle CRPP IN f Informatique - F IN j Informatique - J IN n Informatique - N IN r Informatique - R LC Learning Center (bâtiment projeté) LE Laboratoire d'énergie solaire MA Mathématiques et Domaine Informatique et Telecom (DIT) MEabc Mécanique - Bâtiment MEgh Mécanique - Halles MX c Matériaux - C MX d Matériaux - D MX e Matériaux - E MX f Matériaux - F MX g Matériaux - G MX h Matériaux - H ODY Bâtiment "Odyssea", anciennement "Telecom"


Abréviation Nom des bâtiments - Zones PA Pavillon A PB Pavillon B PC Pavillon C PJ Pavillon J PH abcdh Physique - Bâtiment PH jkl Physique - Halles PO Polydôme PP b Centre de recherche en physique des plasmas (CRPP) - Bâtiment PP h Centre de recherche en physique des plasmas (CRPP) - Halle SG Services Généraux – Architecture SV Sciences du Vivant (bâtiment projeté) TCV Tokamak à Configuration Variable (CRPP) CCT Centrale de Chauffe par Thermopompes + groupe force-chaleur (turbines) STT Station transformatrice 50/20 kV SPP Station de pompage de l'eau du lac PSE a,b,c Parc scientifique EPFL: bâtiments A, B et C Triaudes Quartier de logements pour étudiants et Coopérative d'habitation du personnel de la Confédération BCH Bâtiment de Chimie UNIL, loué par l'EPFL, propriété et gestion technique UNIL BSP Bâtiment de Physique UNIL, loué par l'EPFL, propriété et gestion technique UNIL Remarque: les bâtiments BCH et BSP gérés pas l'UNIL n'interviennent pas dans la statistique énergétique de l'EPFL.


ANNEXE - D SUIVI ÉNERGÉTIQUE DE LA CENTRALE DE CHAUFFE PAR THERMOPOMPES (CCT)

Signature énergétique de la chaleur produite et distribuée aux réseaux de chauffage de l'EPFL Puissance thermique soutirée par les bâtiments durant la saison de chauffage 2005 – 2006 (puissances moyennes journalières)

- Réseau basse température pour la 2ème étape de l'EPFL (50°C / -10°C) - Réseau moyenne température pour la 1ère étape de l'EPFL (65°C / -10°C) - Chaleur totale EPFL en 2005 - Appel de puissance de pointe

Exemple du monitoring énergétique de la centrale thermique EPFL - CCT Remarque: La puissance thermique totale moyenne journalière soutirée est de 13 MW pour une température ext. de -10°C. Par temps très froid (- 7°C à -10°C), 3 unités de production de chaleur (14 MW) sur 4 sont exploitées à plein régime.


ANNEXE - E CONSOMMATION D'EAU INDUSTRIELLE POUR LE REFROIDISSEMENT DES PROCESSUS SCIENTIFIQUES ET LA CLIMATISATION

- Consommation en valeur absolue

- Consommation spécifique rapportée au m2 de surface du bâtiment


Histo_EI38/42

Eau Industrielle consommée par les bâtiments de l'EPFLpour le refroidissement des processus scientifiques et la climatisationAnnée civile 2005

0

50'000

100'000

150'000

200'000

250'000

300'000

BS

CE

CM

CH

abc+STT

CH

fghj

CO

CR

PP b+h

EL a+b

EL d + DIA

EL e

EL g+h

EL l

GC

abcd

GC

fgh

GR

ME l + PA

J

IN f

IN j

IN m

+n

IN r

MA

ME abc

ME gh

MX c

MX d

MX e

MX f+g

MX h

PH + PO

TCV

TCV ext

GC

t

BM

BP

SG+A

A

AI

LE BI

PO OD

Y

AN

BC

Bâtiments

m3

EI /a

n

70% refroidissement precess. scientifiques

Centre informatiqueclimatisation

99% Salles blanches CMI

Refroidissement des process. halle structures


Histo_EI m239/42

Eau Industrielle consommée par les bâtiments de l'EPFL / m2 surface brutepour le refroidissement des processus scientifiques et la climatisationAnnée civile 2005

0

5

10

15

20

25

30

BS

CE

CM

CH

abc+STT

CH

fghj

CO

CR

PP b+h

EL a+b

EL d + DIA

EL e

EL g+h

EL l

GC

abcd

GC

fgh

GR

ME l + PA

J

IN f

IN j

IN m

+n

IN r

MA

ME abc

ME gh

MX c

MX d

MX e

MX f+g

MX h

PH + PO

TCV

TCV ext

GC

t

BM

BP

SG+A

A

AI

LE BI

PO OD

Y

AN

BC

Bâtiments

m3

EI /

m2

Avec stand d'essaisturbo-compresseur PLUTO

Centre informatiqueclimatisation

99% Salles blanches CMI

Refroidissement des process. halle structures Climatisation Bibliothèque Animalerie


ANNEXE - F CONSOMMATION D'EAU POTABLE DES BATIMENTS

- Consommation en valeur absolue - Consommation spécifique rapportée au m2 de surface du bâtiment


Histo_EP41/42

Eau Potable consommée par les bâtiments de l'EPFL

Année civile 2005

0

5'000

10'000

15'000

20'000

BS

CC

T

CE + B

IB

CM

CH

abc+STT

CH

fghj

CO

CR

PP b+h

EL a+b

EL d + DIA

EL e

EL g+h

EL l

GC

abcd

GC

t

GC

fgh

GR

ME l + PA

J

IN f

IN j

IN m

+n

IN r

LE MA

ME abc

ME gh

MX c

MX d

MX e

MX f+g

MX h

PA+B

+C

PH TCV

TCV ext

BM

BP

SG AA

AI

PO OD

Y

AN

BC

Bâtiments

m3

EP /

an

Eau déminéralisée pour processus CMI

Sécurité climatisationCentre informatique


Histo_EP m2 42/42

Eau Potable consommée par les bâtiments de l'EPFL / m2 surface brute

Année civile 2005

0

500

1'000

1'500

2'000

BS

CC

T

CE + B

IB

CM

CH

abc+STT

CH

fghj

CO

CR

PP b+h

EL a+b

EL d + DIA

EL e

EL g+h

EL l

GC

abcd

GC

t

GC

fgh

GR

ME l + PA

J

IN f

IN j

IN m

+n

IN r

LE MA

ME abc

ME gh

MX c

MX d

MX e

MX f+g

MX h

PA+B

+C

PH TCV

TCV ext

BM

BP

SG AA

AI

PO OD

Y

AN

BC

Bâtiments

m3

EP /

m2

Eau déminéralisée pour process. CMI

Sécurité climatisation Centre informatique

Climatisation à l'EP

Circuit de chauffage et injection turbines NOX

Animalerie

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