Juillet 2009 ( Sylvie)

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L’énergie dans le bâtiment, ce n’est pas que chauffer et refroidir…

L’énergie consommée par un immeuble de bureaux, c’est le double de celle demandée par le chauffage et le refroidissement du bâtiment. En effet, l’éclairage, la bureautique, les pompes et ventilateurs, … alourdissent fortement la facture.
Il est utile de prendre le temps d’étudier tous ces aspects globalement, dès le départ. La place réservée à l’éclairage naturel des locaux en est un exemple clair.

  

Le siège d’Iveg à Anvers consomme 2 x moins que la moyenne … mais sa conception a été étudiée durant 2 ans, en collaboration avec le centre de recherches du CSTC.

 

Le siège d’Elia à Bruxelles est Passif, BREEAM et NZEB grâce à la lumière naturelle, 30 cm d’isolation, du triple vitrage et ses 4 000 m² de PV.

L’énergie dans un immeuble, c’est combien par an ?

L’analyse énergétique d’un local type de bureau (Bâtiment ancien avec 8 cm d’isolant)  :

  • entre 70 et 100 kWh/m²/an de chauffage,
  • 120 kWh/m² électricité (soit 300kWh d’énergie primaire /m²).
  • TOTAL de 385kWh/m²/an d’énergie primaire,
    • dont +- 8,5 m³ de gaz naturel et 120 kWh d’électricité ;
    • Soit +- 47€/m²/an

Dans un immeuble de bureaux QZEN construit aujourd’hui, l’énergie hors bureautique représente un coût d’environ 10 €/m²/an €.

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Pour plus d’informations sur les consommations dans différents types d’immeubles climatisés, cliquez ici !

Quelle répartition des consommations dans un bâtiment ?

Dans un bâtiment climatisé, en très grosse approximation (puisque tout dépend du type de bâtiment, des vecteurs énergétiques et de son usage), ce coût se répartit en :

    • 15 % pour le chauffage des locaux et de l’air neuf hygiénique,
    • 15 % pour le refroidissement des locaux,
    • 15 % pour l’éclairage,
    • 15% pour les auxiliaires (pompes et ventilateurs) et équipements électriques divers ;
    • 40 % pour la bureautique.

 

À partir du programme du bâtiment, on demandera au bureau d’études d’établir un bilan global prévisible des sources de consommation.

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Pour découvrir un exemple d’analyse des besoins thermiques d’un immeuble de bureaux, cliquez ici !

Un choix d’équipements électriques à faible consommation

Une politique « soft-énergie » globale

Pour limiter l’énergie, il est donc tout aussi important d’agir sur le choix du luminaire, sur le mode de régulation de la ventilation que sur l’épaisseur de l’isolant.
Mieux, l’investissement sur des équipements électriques performants permet de faire « coup double » :

  • économie directe d’électricité,
  • économie indirecte sur la demande de refroidissement et donc sur la capacité de « s’en sortir sans climatisation » !

Toute consommation électrique se transforme en chaleur…

La consommation électrique a doublé en 15 ans dans le secteur tertiaire ! La bureautique (PC, imprimante, photocopieuse, …) explose. De plus en plus, nous chauffons nos bureaux … à l’électricité !
Mais ce chauffage-là, il nous est impossible de l’arrêter en été. Pire, le ventilateur de l’air de refroidissement chauffe l’air de 1 degré, environ. Donc plus nous surdimensionnons nos installations, plus le ventilateur sera puissant, plus il faudra le refroidir …
Ne sommes-nous pas là dans un cercle infernal ?
Si on ne peut aller totalement contre cette évolution qui impose l’équipement électrique comme outil de développement économique, il nous est possible de l’infléchir lorsque l’on prend conscience de l’impact de nos choix.
Par exemple, à débit constant, si nous doublons le diamètre d’un conduit d’air, la consommation du ventilateur chute au 32ème de sa valeur !!!

Des options à prendre dès le début du projet

Voici une série de propositions qui peuvent permettre concevoir un bâtiment « low-tech », « low-energy » … tout en étant « high-design » !

Assurer dans tous les locaux de vie, un éclairement naturel qui rende l’éclairage artificiel nécessaire pendant moins de 40 % du temps d’occupation.

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 Limiter l’éclairage artificiel à une puissance de 8 Watts/m² pour un éclairement de 500 lux : choix de luminaires et de lampes performantes.

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Réguler l’éclairage artificiel en fonction de l’éclairage naturel pour ne pas avoir de cumul de chaleur entre éclairage artificiel et éclairage solaire.

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  Réguler l’éclairage et la bureautique en fonction de la présence effective de l’utilisateur.

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   Placement de l’imprimante et de la photocopieuse à proximité de l’extraction d’air hygiénique (évacuation directe des polluants et de la chaleur dissipée).
   Concentration des équipements informatiques et de communication communs (centraux téléphoniques et data, serveurs informatiques, etc…) dans un local séparé des zones de vie ou de travail. Ce local pouvant être refroidi mécaniquement d’une façon distincte.
Intégration des conduits d’air dès la phase de l’esquisse pour favoriser des sections larges et droites, et ainsi limiter les puissances des ventilateurs.

Un emplacement central des groupes de traitement d’air est aussi favorable à ce niveau.

La même démarche peut être réalisée pour les tuyauteries d’eau, mais l’impact énergétique est 10 fois plus faible.

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Vers une stratégie « soft-énergie »

Poursuivons la traque aux sources de consommation

Sans être ici exhaustif, mais plutôt pour expliquer la logique du raisonnement, on envisagera de :

Maîtriser les apports solaires par le choix de surfaces vitrées limitées (= ne pas vitrer toute la façade) et équipées de protections solaires.

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Prérefroidir l’air hygiénique de ventilation par le passage dans un conduit enterré.
Éviter toute boucle de circulation d’eau chaude sanitaire dans le bâtiment, en décentralisant la production près des points de puisage.

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Vers un bâtiment inerte et stable en température intérieure

Si les sources (internes et externes) d’échauffement sont bien maîtrisées, le risque de surchauffe est nettement diminué. Si le bâtiment comporte un grand « réservoir thermique de stockage » : c’est l’inertie de ses parois.

Prévoir d’emblée une inertie thermique accessible suffisante dans les parois : sous l’effet du soleil, le bâtiment ne doit pas se comporter comme une voiture ! Sans inertie, la température intérieure monterait très rapidement et la climatisation mécanique devrait être enclenchée.
Finalement, dans quel type de bâtiment trouvons-nous de la fraîcheur naturelle en été : le préfab de chantier ou l’ancien immeuble de la maison communale ?

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Équipé d’une régulation peu sophistiquée

Et dans ce bâtiment massif, fortement isolé, efficacement ombré, les fluctuations de température seront relativement lentes. Il est donc possible d’y intégrer une forme de régulation qui combine des prises de mesure limitées (la température de quelques locaux représentatifs par exemple) et des actions « douces » (modification d’un régime de température, ouverture modulée d’un dispositif de ventilation, etc.). L’important sera que l’action du système de régulation soit basée sur une mesure la plus représentative possible du ressenti, et donne lieu à des actions mesurées, auxquelles les occupants peuvent déroger. Dans tous les cas, le fonctionnement du bâtiment devra être le plus intuitif possible pour les occupants, et induire naturellement des comportements d’utilisation rationnelle de l’énergie.
Retenons qu’une stratégie « soft-énergie », appliquée à l’ensemble des consommateurs, est un point de départ qui permet ensuite d’envisager pour le traitement thermique des locaux de nombreuses alternatives… douces !

Favoriser les énergies renouvelables

Pour diminuer encore l’appel à des énergies fossiles, il est possible de recourir à la production :

  • d’eau chaude par des capteurs solaires thermiques ou photovoltaïque,
  • d’électricité par des capteurs solaires photovoltaïques,
  • cogénération,
  • pompe à chaleur à haut rendement,
  • de chaleur par utilisation de la biomasse (essentiellement le bois).

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Pour plus d’informations sur le chauffage solaire de l’eau chaude sanitaire,

cliquez ici !

En bref !

  La consommation énergétique est issue de multiples sources. C’est une philosophie « soft » appliquée à tous les consommateurs qui permettra l’installation un équipement thermique « soft ».

 L’énergie dans le bâtiment, ce n’est pas que chauffer et refroidir

L’éclairage et la bureautique génèrent un minimum de 40 % des kWh consommés.

Un choix d’équipements électriques à faible consommation

L’énergie de l’éclairage, de la bureautique, des ventilateurs, …se transforme en chaleur dans les locaux. Tout se tient. Limiter la consommation de climatisation, c’est d’abord limiter ces sources de chaleur.

Une stratégie « soft-énergie » ?

Un bâtiment bien isolé, fort inerte et à faibles charges internes et externes, présente un réservoir thermique tel qu’il peut plus facilement traverser les périodes de chaleur diurne en bénéficiant du rafraîchissement nocturne de l’ambiance.

Favoriser les énergies renouvelables

Energie+ n’est pas spécialisé dans les techniques d’énergie renouvelable. Il relaie seulement les infos de l’opération Soltherm (eau chaude solaire) menée par la Région Wallone.

Les ressources

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