Présentation CAUE 78 · Origine Energie Solaire thermique Soleil Chaleur Photovoltaïque Soleil...

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Présentation CAUE 78 20/09/2007 POUGET Consultants

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Présentation CAUE 78

20/09/2007POUGET Consultants

Sommaire

Contexte « énergie / climat »

Bilan énergétique

RT2005

Construire autrement

Labels de performance

Contexte « énergie / climat »

Consommations/ émissions par secteursRéchauffement climatiqueÉmissions CO2Facteur 4

Consommations/ émissions selon les secteurs d’activités

Bâtiment Industrie Transports Agriculture Consommations

d’énergie 43% 23% 32% 2%

Emissions de CO2

24% 34% 28% 14%

Secteur « bâtiment » : premier consommateur d’énergie en France

Réchauffement climatique observé

Source : GIEC

Réchauffement climatique en 2100

Prévisions en 2000 :Réchauffement global 1.5 à 2.5°C en 2100

Prévisions en 2006 :Réchauffement global 2 à 6°C en 2100 !

Émissions CO2 selon les pays

Source : UNFCCC données 98

Émission en t carbone/hab.

USA 5.4 Allemagne 2.9 Grande Bretagne 2.4 France 1.8

Suisse 1.7 Mexique 0.8 Chine 0.4

Pour limiter les effets irréversibles duréchauffement climatique :

Diviser par 2 les émissions de CO2 sur laplanète d’ici 2050

Pour tenir compte de l’accroissement despays en développement:

Diviser par 4 pour les pays industrialisés

Émissions CO2 : les objectifs

Facteur 4, comment ?

Un point de départBâtiments neufs : RT2005 et labelsBâtiments existants : exigences minimales / RT

Un défi dans le bâtiment :Généraliser à moyen terme des bâtiments trèsbasse consommation voire à énergie positive

Sommaire (rappel)

Contexte « énergie / climat »

Bilan énergétique

RT2005

Construire autrement

Labels de performance

Bilan énergétique

Le confort « 4 saisons »DéperditionsApports gratuitsBesoins de chauffageConsommationsÉnergie utile / finale / primaire (& CO2)Production via énergies renouvelables

Le confort « 4 saisons »

En période de chauffage : température réglementaire 19°C *

En période de non chauffage : refroidissement que si température > 26°C **

Nota :20°C (au lieu de 19) = 10 % de plus chauffage

* art. R 131-20 CCH** art. R131-29 décret 2007-363 du 9/03/07

Déperditions globales

Déperditions globales = parois + renouvellement d’air

DEPERDITIONS PAROIS AIR

Apports gratuits

Apports gratuits = solaires + internes

APPORTS

GRATUITS

PAROIS AIRDEPERDITIONS

Besoins de chauffage

Besoins de chauffage = Déperditions – Apports

APPORTS

GRATUITS

BESOINS

CHAUFFAGE

PAROIS AIRDEPERDITIONS

Consommations « Chauffage »

Consommations = Besoins + Pertes

APPORTS

GRATUITS

Perteschauffage

CHAUFFAGECONSOMMATIONS

PAROIS AIRDEPERDITIONS

BESOINS

CHAUFFAGE

Consommations « ECS »

APPORTS

GRATUITS

PAROIS AIRDEPERDITIONS

BESOINS

CHAUFFAGE

Perteschauffage

CHAUFFAGECONSOMMATIONS ECS

PertesECS

Consommations « Auxiliaires »

Auxiliaires : ventilateurs, pompes,…

APPORTS

GRATUITS

PAROIS AIRDEPERDITIONS

BESOINS

CHAUFFAGE

Perteschauffage

CHAUFFAGECONSOMMATIONS ECS

PertesECS

AUX

Consommations « Éclairage »

APPORTS

GRATUITS

PAROIS AIRDEPERDITIONS

BESOINS

CHAUFFAGE

Perteschauffage

CHAUFFAGECONSOMMATIONS ECS

PertesECS

AUX

ECL

Consommations « Autres usages »

APPORTS

GRATUITS

PAROIS AIRDEPERDITIONS

BESOINS

CHAUFFAGE

Perteschauffage

CHAUFFAGECONSOMMATIONS ECS

PertesECS

AUX

ECL

AUTRES

USAGES

Consommations « Rafraîchissement »

APPORTS

GRATUITS

PAROIS AIRDEPERDITIONS

BESOINS

CHAUFFAGE

Perteschauffage

CHAUFFAGECONSOMMATIONS ECS

PertesECS

AUX

ECL

AUTRES

USAGES RAF

PertesRAF

Energie utile / finale / primaire ep

APPORTS

GRATUITS

PAROIS AIRDEPERDITIONS

BESOINS

CHAUFFAGE

Perteschauffage

CHAUFFAGECONSOMMATIONS ECS

PertesECS

AUX

ECL

AUTRES

USAGES RAF

PertesRAF

Energie utile

Energie Finale

Energie Primaire

Bois

Gaz

Electricité

0.6

1

2.58

Énergie primaire /émissions de CO2

Conversion

finale / primaire

Electricité 2.58

Gaz 1.00

Bois 0.60

Emissions CO2 g/ kWh

40/180

234

13

Production via énergies renouvelables

Origine Energie

Solaire thermique Soleil Chaleur

Photovoltaïque Soleil Electricité

Eolien Vent Electricité

Géothermie Sol Chaleur Biomasse Déchets/bois Chaleur

Hydraulique Eau Electricité

Sommaire (rappel)

Contexte « énergie / climat »

Bilan énergétique

RT2005

Construire autrement

Labels de performance

RT2005

Un peu d’histoire…« Règle du jeu » RT2005Coefficient C RT2005 (kWh ep /m )Modalités d’applicationAméliorations « prioritaires / importantes »Parlons francs … en euroSolutions RT2005Construire autrement !

Un peu d’histoire…

1974 coef. G : DEPERDITIONS

1980 label « haute isolation »1982 coef. G et B : BESOINS

1983 labels HPE & solaires1988 coef. GV, BV et C: CONSOMMATIONS: chauf.+ECS+aux.1989 reconduction labels HPE2000 Coef C : chauf.+ECS+aux.+ éclairage et Tic (confort d’été)2002 reconduction labels HPE2006 RT20052007 reconduction labels HPE et BBC

Base

100

1970 1975 1980 1990 2000

50

150

1ère réglt thermique: avril 1974

2ème RT: mars 1982

3ème RT: avril 1988

RT 2000

« non

2005 2020

RT 2005

Évolutions des consommations

Objectifs visés

Améliorer la performance énergétique 15%/RT2000

Limiter le recours à la climatisation

Amplifier le recours aux énergies renouvelables

Favoriser une conception bio climatique

Modalités d’application :3 types d’exigences

Limitation des consommations :Cep Cepref (Cep Cepmax)

Limitation de l’inconfort d’été :Tic Ticref

Performances minimales ou garde-fous

RT 2005

PAROIS AIRDEPERDITIONS

RT 2005 = 5 usages

kWh/m .an (Shon)

APPORTS

GRATUITS

ECS

PertesECS

AUX

ECL

AUTRES

USAGES RAF

PertesRAF

BESOINS

CHAUFFAGE

Perteschauffage

CHAUFFAGECONSOMMATIONS

Règle des compensations

8 zones climatiques

Quelques améliorations «prioritaires»

parois opaques : amélioration isolation(qualité/épaisseurs)

baies vitrées : DV PE/argon, men.certifiées

ventilation hygroréglable

auxiliaires à basse consommation(ventilo., pompes)

Quelques améliorations «importantes»

Construire sans ponts thermiquesECS solaireChaudières à condensation (/plancher)Pompes à chaleur (/plancher)

Améliorations : coût / performance

5 euro / m .%16 à 30%6 à 12%Améliorations« importantes »

1 euro / m .%8 à 15%1 à 5%Améliorations« prioritaires »

SurcoûtGisement

cumulPerformances

unitaires

Solutions RT2005

plancher, mur, terrasse ; 10 cm isolantperformant

baies ; menuiseries certifiées, DV peuémissif + argon

VMC hygroréglable, ventilo basseconsommation

Sommaire (rappel)

Contexte « énergie / climat »

Bilan énergétique

RT2005

Construire autrement

Labels de performance

Construire autrement !

Pont thermiqueCoefficient U globalPalmarès des solutions performantes

Pont thermique définition

Coefficient en /m.K, cf. règles Th Bât fascicule 5« Thermographie » (simulations)

discontinuité de l’isolation = Pont thermique

Pont thermique visualisation

Ailerons Ailettes

Images thermographies

Isolation intérieure (béton) sans traitement : 0.93 W/m.K

Isolation intérieure (béton) avec traitement(1) : 0.22 W/m.K

Isolation répartie(2) : 0.35 W/m.K

Isolation extérieure : 0.08 W/m.K

ITI/ITE: coefficient rapport de 1 à 10 !

(1) Rutherma, SCHOCK / (2) Th Bât

Pont thermique, combien?

Déperditions globales ; coefficient U g

Hypothèse : élément de façade (h=2.5 x l=1.0)Déperdition par le mur = 2.5 x UDéperdition par la liaison du plancher = 1 x Déperdition totale = (2.5 x U + 1 x )Coefficient U global

U g = (2.5 x U + ) / 2.5

Mur en béton 16 cm isolé par 10 cm de polystyrène( = 0.032 W/m.K)

U= 0.29 W/m .K

U g = (2.5 x 0.29 + ) / 2.5

Coefficient U global exemple

Mur isolé par l’intérieur sans traitement du pont

= 0.93 W/m.K

U g = (2.5 x 0.29 + 0.93) / 2.5

Soit déperdition du murmultipliée par 2.3 !

Coefficient U global

U g = 0.66 W/m .K

Palmarès « déperditions globales »

4 techniques constructives : ITI, ITR, ITE et FaR

Variation épaisseurs isolantsSolutions de traitements des ponts thermiques

Soit 17 scenarii

Palmarès « déperditions globales »

ITI /béton ; 3 traitements (sans/Rector/Schock)x 2 isolations (8/10 cm)ITI / 2 maçonneries (courante/isolante) x 2isolations (8/10)ITR ; 2 mono mur collés (terre cuite/bétoncellulaire) x 2 épaisseursITE ; 2 épaisseurs d’isolant 10 et 20 cmFaR ; structure bois isolée 2 couches croisées

Palmarès « déperditions globales »

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

Ug

8

8

8

8

8

10

10

10

10

10 40

40

50

50 10

20

Sans

rupteur

RECTOR

SCHOCK

Maçonnerie

courante

Maçonnerie

isolante

Terre cuite

Béton

cellulaire Bois

ITI

Béton

Epaisseur mur :

27/29 cm

ITI

Maçonnerie

Epaisseur mur :

27/29 cm

ITR

Epaisseur mur :

40/50 cm

ITE

Epaisseur mur :

28/38 cm

FaR

Epaisseur mur :

34 cm

Mur

manteau

Sommaire (rappel)

Contexte « énergie / climat »

Bilan énergétique

RT2005

Construire autrement

Labels de performance

Labels de performance

En France

HPE, etc. / Énergie positive…

A l’étranger

Passivhauss, Minergie, …

Labels de performance en France

RT2005 et mieux…

Labels HPE, THPE, BBC, H&E, HQE, DD,…

Bâtiments à énergie positive

RT2005 et mieux…

RT2005 Labels HPE, THPE, BBC…

« Non énergie » durable…

DDHQE

RT

Labels

Label HPE, label THPE, label BBC

(Effinergie) , certification H&E,

certification HQE, Développement

durable,…

5 (4+1) labels* « HPE RT2005 »

*Arrêté du 8 mai 2007 (JO 15/05/07)

5 labels « HPE RT2005 »…

… 4 exprimés en % (valeur relative/réf.)

« HPE 2005 »« THPE 2005 »« HPE EnR 2005 »« THPE EnR 2005 »

et 1 exprimé en kWh ep/m (valeur absolue)

« BBC 2005 »

« HPE 2005 » : Cep réf – 10 %et Cep max – 10 %

« THPE 2005 » : Cep réf – 20 %et Cep max – 20 %

Nota: réf pour bâtiment d’habitation et non résidentiel, max pour habitation uniquement

Labels «HPE 2005» et «THPE 2005»

Cep réf – 10 % et Cep max – 10 %

Et une des 2 conditions suivantes:

1/ + 50% chauffage en biomasse2/ Chauffage via réseau avec 60% EnR

Le label « HPE EnR 2005 »

Cep réf – 30 % et Cep max – 30 %Et une des 6 conditions suivantes

1/ ECS solaire > 50% et Biomasse pour Cch > 50%2/ ECS solaire > 50% et EnR Chauf. via réseau > 60%3/ ECS et chauffage solaire > 50%4/ Production électricité > 25 kWh ep/m (Shon)5/ PAC à COP annuel > 3.5 (cf. annexe IV)6/ ECS solaire > 50% pour bât. collectifs ou hébergt

Le label « THPE EnR 2005 »

bâtiments à usage d’habitation : Cep 50 x (a+b) kWh ep/m

bâtiments à usage autre que d’habitation :Cep 50% Cep réf

Nota :. Conversion énergie primaire pour le bois 0.6, uniquement pour « BBC 2005 ». a et b : coefficient de correction « région » et « altitude »

zones H1a / H1b H1c H2a H2b H2c / H2d H3

Limites* 65 60 55 50 45 40

Le label « BBC 2005 »

Construction neuve, tout secteurs(art. 1ier, cas I) :Respect des labels

« THPE EnR » ou « BBC »

*Relatif aux conditions de dépassements de COS plus 20% liés aux labels « HautePerformance Energétique » AM du 8 mai 2007 (JO 15/05/07)

Arrêté* « augmentation de COS »

Maison individuelle neuve (art. 1ier, cas II) :

Cep réf – 20 % et Cep max – 20 %

et une des 4 conditions « énergies renouvelables »

1/ Biomasse pour Cch > 50%, ou 2/ Production électricité > 25 kWh ep/m (Shon), ou 3/ ECS solaire > 50% , ou 4/ PAC à COP annuel > 3.5

Arrêté « augmentation de COS »

Extension construction existante (article 3)

Isolation minimale en toiture (R>5)

Arrêté « augmentation de COS »

et une des 4 conditions « énergies renouvelables »

1/ Biomasse pour Cch > 50%, ou 2/ Production électricité > 25 kWh ep/m (Shon), ou 3/ ECS solaire > 50% , ou 4/ PAC à COP annuel > 3.5

Bâtiments à « énergie positive »

-100

0

100

200

300

400

500

maison ancienne enveloppe 2005

chauffage ancien

enveloppe 2005

chauffage neuf

2050

kW

h/(

m2

.an

)

photovolt

ECS solaire

élec domestique

ECS

ventilation

toit

murs

baies

Bâtiments à « énergie positive »

« Energie positive » autonomie« Energie positive »

= équilibre conso/production in situ /anExemple :1 m capteur solaire photovoltaïque = 250 kWh ep/an *Si logement de 100 m à 50 kWh ep/mAlors 20 m capteurs PV = équilibre conso/production in situ /an

* Mono cristallin zone H1

Diagnostic de Performance Energétique

Diagnostic de Performance EnergétiquePAROIS AIRDEPERDITIONS

APPORTS

GRATUITS

ECS

PertesECS

AUX

ECL

AUTRES

USAGES RAF

PertesRAF

BESOINS

CHAUFFAGE

Perteschauffage

CHAUFFAGECONSOMMATIONS

Labels de performance

En France

A l’étranger

Labels de performance à l’étranger

Allemagne, Autriche : Passivhauss

Suisse : Minergie et Minergie P

« Récapitulatif »

PAROIS AIRDEPERDITIONS

APPORTS

GRATUITS

ECS

PertesECS

AUX

ECL

AUTRES

USAGES RAF

PertesRAF

BESOINS

CHAUFFAGE

Perteschauffage

CHAUFFAGECONSOMMATIONS

15 kWh/m .an

120 kWh « ep »/m .an («Shon»)

Allemagne, Autriche : Passivhauss

Allemagne, Autriche : Passivhauss

Orientation sud, solaire passif

Parois opaques :U < 0.15 W/m K, < 0.01W/m.K

Parois Vitrées : U < 0.8 W/m K, S = 0.5

Perméabilité : < 0.6 vol/h sous 50 Pa

Préchauffage de l’air : puits canadien(T°C sortie > 5°C)

Ventilation double flux avec échangeur (rendement > 0.8)

ECS : capteurs solaire, PAC

PAROIS AIRDEPERDITIONS

APPORTS

GRATUITS

ECS

PertesECS

AUX

ECL

AUTRES

USAGES RAF

PertesRAF

BESOINS

CHAUFFAGE

Perteschauffage

CHAUFFAGECONSOMMATIONS

Suisse : Minergie et Minergie P

4 usages

Suisse : Minergie et Minergie P

Récapitulatif

kWh ep /m pour quels usages, quels m , quelles méthodes?...

rienrienAffichagerienCO2

SIAPHP3 CL/ «ThC »ThCméthode

SRE« Shon »ShShonSurface m

Ch.ecs.vent.raf.tout=5+autresCh.ecs.rafCh.ecs.aux.écl.raf

4635Usages

MinergiePassivhaussDPERT2005

Concevoir autrement…

… avec le site et son climat ; le vent, le soleil, la pluie,…… avec le site et son environnement ; sol, végétation,prospects,…Volumétrie & compacité ; réduction des déperditions (etdes coûts)Vitrages (orientation/inclinaison) & transparence :lumière, énergie…Inertie, matériaux, ouverture & fermeture : tiédeur,fraîcheur, santé…Géométrie variable & transhumance ; confort, volupté…

Concevoir autrement…

1, 2, 3, Soleil !

Concevoir autrement…

Cœur chaud…

Vivre autrement…

Ensemble…

Vivre ensemble…

Merci