Politique énergétique du bâtiment

Les différentes réglementations thermiques ont fait fortement évoluer la conception des bâtiments et leurs systèmes au cours des dernières années. Plusieurs études ont été menées pour définir des solutions complètes pour différentes sortes de bâtiments tertiaires :

Les différents projets menés dans le domaine du bâtiment durable dans les départements d'outre Mer ont été particulièrement riches en termes de développement de méthodes et de retour d’expérience. Pour capitaliser ces différents retours d’expériences, l’Ademe a regroupé les différentes briques méthodologiques dans une collection cohérente de guides thématiques sur la construction tertiaire durable dans l'ile de la Réunion. Les travaux du CES sur le climat tropical remontent à 1998 avec un premier guide "Climatiser dans les DOM" et se poursuivent jusqu'en 2014 avec la collection de guide "Construction tertiaire durable" à l'ile de la Réunion.

Résultats d'études sur les bâtiments tertiaires

L’étude Objectif 100 a  pour but de montrer qu’on peut atteindre techniquement une consommation de moins de 100 kWh/m2dans les bureaux  avec les technologies présentes sur le marché. Cet objectif  se rapporte à l’ensemble des consommations exprimées en énergie payante (éclairage, chauffage, refroidissement, bureautique et auxiliaires). Un guide des solutions contient des indications économiques pour que les maîtres d’ouvrage aient envie de tester les solutions. Il donne les recommandations minimales nécessaires pour atteindre les objectifs : Objectif 90-100, Objectif 80-90, Objectif < 80. Ces recommandations sont classées tout d’abord par bâtiment, ensuite par système dans deux régions climatiques représentatives. On trouve le détail des hypothèses dans le rapport final.

Le secteur de la santé représente 97 millions de m2, ce qui représente 11,6 % de la superficie chauffée du secteur tertiaire. La consommation annuelle typique des bâtiments de santé est de 221 kWh/m2 (y compris ECS et salles d’opération). Il existe en France plus de 4000 établissements hospitaliers, ce qui représente une capacité d’accueil d'environ 450 000 lits. Ils réalisent chaque année environ 120 millions d’hospitalisation. L’étude des établissements de santé «Objectif 100 » met en évidence la nécessité d’optimiser l’ensemble des composantes du bâtiment dont notamment le système de traitement climatique afin d’avoir une consommation énergétique annuelle inférieure à 100 kWh/m2. Cette consommation se rapporte à l’ensemble des usages énergétiques du bâtiment hors ECS et hors bloc opératoire sauf contre indication : chauffage, climatisation, ventilation, éclairage, bureautique, … L’utilisateur du guide en fonction de son projet doit d’abord choisir entre deux types de bâtiments (représentatifs du parc français). Le premier type correspond à un hôpital de grande surface égale à 30450 m². Le deuxième type correspond à une maison de retraite d’une surface égale à 3900 m². On trouve le détail des hypothèses dans le rapport final.

Le CSTB et MINES ParisTech ont collaboré avec des différents acteurs du bâtiment (concepteurs et économistes de la construction et l’organisme de certification Certivéa) afin de développer le concept de Climatisation Hybride dans les immeubles de bureaux permettant d’assurer un confort 4 saisons tout en garantissant une très basse consommation voire une production d’énergie positive.Le projet ClimHybu passe par l'utilisation de la ventilation naturelle dès que la température extérieure permet le rafraichissement des bureaux. Pour cela, le CES  a réalisé des essais in situ dans la maison MARIA afin de modéliser les phénomènes physiques et caractériser le potentiel dans les immeubles de bureaux. Le projet a été financé par la Fondation Bâtiment-Energie.

Des outils de conviction pour maîtres d’ouvrage et un logiciel ont été produits.

Aide à la conception énergétique des bâtiments et systèmes de climatisation dans les climats chauds

Le guide "Climatiser dans les DOM", a été conçu pour EDF et l'ADEME soucieux de maitriser les puissances appelées et les consommations d’électricité dans le contexte énergétique des départements d’Outre-mer. Dans ces régions, la climatisation est un poste de consommation à surveiller en priorité du fait de la croissance du parc et de la concomitance des appels de puissance induits. Apprendre à bien construire ou bien rénover les bâtiments climatisés et concevoir des solutions de climatisation adaptées, tel est le but de ce guide.

Une généralisation à toutes les zones tropicales a fait l'objet de la rédaction d'un guide assorti d'outils d'aide à la conception "Approche énergétique et Qualité Environnementale des Constructions en Zones Chaudes :Vers un bâtiment durable."

Banc semi-virtuel pour tester les régulateurs prédictifs

Différents chercheurs ont développé une gestion du chauffage climatisation en utilisant la commande prédictive. Cette dernière consiste en la minimisation d’une fonction de coût prenant en compte le confort et la consommation d’énergie sur un horizon de prévision. L'évaluation des gains par simulation est très répandue. Elle offre des avantages de rapidité, de reproductibilité et de diversité des environnements disponibles. Cependant, le régulateur simulé ne commande pas de générateur réel et l’environnement de simulation n’est pas nécessairement assez réaliste pour valider le fonctionnement du régulateur dans un cas réel. Pour tester et comparer des régulateurs sur un cas plus réaliste, une cellule test (local instrumenté dépourvu d’occupants) est parfois utilisée. La comparaison précise de deux régulateurs sur un bâtiment réel occupé n’est pas aisée. C'est pourquoi l’idée de tester un régulateur en le connectant à un bâtiment et un générateur virtuel a été développée dans l’annexe 17 de l’Agence Internationale de l’Energie, impliquant des laboratoires de recherches européens et américains. Depuis le début des années 2000, le Centre Européen de Normalisation (CEN TC-247) travaille sur une méthode de test normalisée des régulateurs de chauffage, ventilation et climatisation aboutissant à une norme européenne : NF EN 15500. Cependant, la norme développée ne permet pas le test de régulateurs innovants comme les régulateurs prédictifs. De plus, les régulateurs sont testés uniquement en termes de respect de la consigne de température ambiante, l’économie d’énergie n’est pas abordée.

Une thèse a été menée en collaboration avec le CSTB permettant d’extrapoler les performances annuelles d’un régulateur en seulement quelques jours de tests. Pour le développement et la validation de la méthode, la thèse s’est intéressée en particulier aux cas des pompes à chaleur géothermique à puissance constante. Un régulateur prédictif adapté à ce type de PAC a été développé pour tester la méthode et évaluer le gain énergétique potentiel d’une régulation avancée. La PAC est directement reliée au plancher chauffant et à puissance constante (majorité des installations de PAC géothermiques en France).

La méthode développée dans la thèse consiste à réaliser le test sur des jours types représentatifs d'une année complète. La méthode a été implémentée sur le banc semi-virtuel du CSTB. Les résultats ont été comparés aux résultats de simulation.

Politique énergétique du bâtiment - MINES ParisTech
Partager

actualité

Hommage à Ari RABL

Recherche Hommage à Ari RABL Nous avons appris très récemment, ‑et avec plusieurs mois de retard‑,…
> En savoir +

6 communications du CES au 10th World Congress of Chemical Engineering à Barcelone

Formation 6 communications du CES au 10th World Congress of… Les équipes du CES, centre commun à ARMINES et MINES…
> En savoir +

Energissimo 1<sup>er</sup> prix du hackathon #DataÉnergie

Formation Energissimo 1 er prix du hackathon #DataÉnergie La donnée au service des défis énergétiques Les 29 et 30 juin…
> En savoir +

Participation des chercheurs du CES à la conférence internationale ECOS 2017

Recherche Participation des chercheurs du CES à la conférence… La 30 ème édition de la conférence internationale ECOS…
> En savoir +

Le Rapport d'activité 2016 est en ligne

Formation Le Rapport d'activité 2016 est en ligne C'est par un éditorial à deux voix que s'ouvre le…
> En savoir +

+ Toutes les actualités

Plan du site
Mentions légales efil.fr © 2014 MINES ParisTech