Quenard-batiments-à-énergie-positive - Habiter-Autrement
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Vers des Bâtiments <strong>à</strong><br />
Energie Positive<br />
Economie d’Energie<br />
Efficacité Energétique<br />
Energies Renouvelables et Locales<br />
Daniel QUENARD<br />
CSTB-Grenoble<br />
Dpt Enveloppes et Revêtements / Physique des Matériaux<br />
quenard@cstb.fr - 04 76 76 25 46<br />
20/10/2005 | DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements | PAGE 1
Réglementation et Labels Haute Performance<br />
1 - REGLEMENTATION THERMIQUE 2005<br />
Label HPE – THPE - Effinergie<br />
2 - Basse Consommation Energétique<br />
MINERGIE S & P - PASSIVHAUS<br />
3 - Energie Zéro<br />
ZEH : Zero Energy Home - NZEH : Net Zero Energy Home<br />
ZLEH : Zero Low Energy Home - ZUCH : Zero Utility Cost House<br />
4 - Energie Positive
Compte Energétique<br />
Débit<br />
(Consommation – Pertes)<br />
Chauffage<br />
Crédit<br />
(Production – Gains)<br />
Apports Internes<br />
BILAN<br />
Ventilation<br />
Climatisation<br />
Eau Chaude Sanitaire<br />
ECLairage Artificiel<br />
Electroménager (prod. "blancs")<br />
MultiMédia (prod. "bruns")<br />
Autres Equipements Electriques<br />
…<br />
D (kWh/m_.an)<br />
Solaire Thermique Passif & Actif<br />
Eclairage Naturel<br />
Récupération (air, eau)<br />
Equipements Hautes Performances<br />
Pompe A Chaleur<br />
Préchauffage<br />
Pré-rafraichissement<br />
Solaire Photovoltaïque<br />
Biomasse<br />
Eolien / Micro-hydraulique<br />
C (kWh/m_.an)
Répartition des Consommations<br />
80<br />
70<br />
72.4 71.2<br />
69.6<br />
60<br />
50<br />
1985 1990 2001<br />
%<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
12.8<br />
13<br />
13.5<br />
4.6<br />
4.4<br />
4.5<br />
10.3 11.3<br />
12.3<br />
Source ADEME<br />
0<br />
Chauffage ECS Cuisson Eclairage et<br />
Equipements<br />
électriques
Source ADEME<br />
Pourquoi le chauffage ?
De la RT2005 au BEPos<br />
Actions sur D<br />
Actions sur C<br />
Réglementation<br />
RT 2005<br />
Neuf<br />
Basse Conso. En.<br />
Minergie<br />
Neuf<br />
Rénovation<br />
Passif<br />
PassivHaus<br />
Neuf<br />
Rénovation<br />
Energie Zéro<br />
ZEH, ZEB, ZUCH<br />
Energie Positive<br />
Plus EnergieHaus<br />
Consommation Maximale<br />
80 / 130 kWh/m_.an Energies<br />
Fossiles<br />
130 / 250 kWh/m_.an Electricité / PAC<br />
Energie primaire<br />
Réduction<br />
Labels HPE<br />
importante<br />
(- 10 %) et<br />
des<br />
THPE<br />
besoins<br />
(-20%)<br />
CV + ECS + ECL Individuel neuf<br />
Energie Finale < 42 kWh/m_.an<br />
Individuel rénové<br />
Energie Finale < 80 kWh/m_.an<br />
Forte réduction<br />
Besoins de chauffage < 15<br />
kWh/m_.an<br />
En. Finale Totale < 42 kWh/m_.an<br />
Réduction En. Primaire ± importante Totale < 120 kWh/m_.K<br />
du type Minergie<br />
Forte réduction des besoins<br />
du type PassivHaus<br />
Apports Passifs (vitrages + inertie)<br />
ECS solaire<br />
Apports Internes et Passifs<br />
Récupération sur la ventilation<br />
ECS solaire – PAC - Bois<br />
Apports Internes et Passifs<br />
Récupération sur la ventilation<br />
ECS solaire – PAC – Bois<br />
Systèmes Compactes CV-ECS<br />
C = D sur l'année<br />
ECS solaire – Photovoltaïque<br />
PAC - Bois<br />
C > D sur l'année<br />
ECS solaire – Photovoltaïque<br />
PAC - Bois
Vers des BEPos<br />
50<br />
Consommation / Production kWh/m?.an<br />
0<br />
-50<br />
-100<br />
-150<br />
-200<br />
-250<br />
Ancien 70/80 2000 2005 2030<br />
Chauffage ECS Equip. Dom. Ventilation ENR<br />
2050<br />
Energie Positive<br />
-300
PassivHaus - Minergie ®<br />
PassivHaus<br />
Passiv Haus Institute – PHI (1996)<br />
Prof. W. Feist – Darmstadt (DE)<br />
Certification Volontaire<br />
Produits et Services<br />
Neuf - Rénovation<br />
Habitat Individuel et Collectif<br />
Bâtiments Tertiaires<br />
Près de 10 000 labels en Allemagne<br />
Environ 1000 labels en Autriche<br />
Extension au Benelux<br />
Minergie ®<br />
Association (1997)<br />
Suisse Energie + Cantons + Industrie<br />
Marque - Label de Qualité - Volontaire<br />
Produits et Services<br />
Neuf - Rénovation<br />
Habitat Individuel et Collectif<br />
Bâtiments Tertiaires<br />
Plus de 5000 labels<br />
(plus des 3/4 dans le neuf)
Source : Building America<br />
ZERO ENERGY HOME
MINERGIE / PassivHaus :<br />
… des principes simples<br />
Source : DIAE Service Cantonal Energie Genève
Indice Dépense Energétique - IDE<br />
Calcul des besoins d’<strong>énergie</strong> finale : Chauffage + ECS :<br />
E hww =<br />
+ Pertes par l’enveloppe<br />
+ Renouvellement d’air - récupération de chaleur<br />
- Apports solaires passifs et internes utilisables<br />
+ ECS - apports solaires actifs<br />
÷ Facteur h/g (production de chaleur)<br />
IDE = E hww + C éclairage
Pondération Technico-Politique : h/g<br />
Fraction utile<br />
Pondération g<br />
h/g<br />
Mazout<br />
0.85<br />
1.00<br />
0.85<br />
Gaz (cond.)<br />
0.92<br />
1.00<br />
0.92<br />
Bois<br />
0.75<br />
0.60<br />
1.25<br />
Electrique direct<br />
1.00<br />
2.00<br />
0.50<br />
PAC Air-Eau<br />
2.30<br />
2.00<br />
1.15<br />
PAC Sondes<br />
3.10<br />
2.00<br />
1.55
Exigences MINERGIE S<br />
IDE<br />
Etanchéité <strong>à</strong> l'air<br />
Isolation Thermique<br />
Vitrages<br />
Aération/Ventilation/Récup.<br />
Production/distribution<br />
chaleur<br />
Appareils Electriques<br />
Architecture<br />
42 kWh/m_.an<br />
Elevée<br />
15 <strong>à</strong> 20 cm<br />
Double – Basse Emissivité - Gaz Rare<br />
Exigée<br />
Conventionnelle - Haut Rendement<br />
Classe A<br />
Compacité - Orientation
Perméabilité <strong>à</strong> l’air<br />
contrôlée < 0,6 h -1<br />
Enveloppe Performante<br />
Isolation<br />
U < 0,15 W/m_.K<br />
20 – 40 cm<br />
Besoin Chauffage<br />
< 15 kWh/m_.an<br />
Ventilation<br />
Automatique<br />
avec Récupération<br />
( h = 80 %)<br />
Source : PHI & PassivHaus Luxembourg
Systèmes Compacts : CV-ECS
Coûts – Bénéfices<br />
Investissement – Economie d’Energie<br />
Economie d'Energie<br />
Limitation des pertes de chaleur<br />
par convection et conduction <strong>à</strong> travers<br />
l'enveloppe<br />
- Isolation Renforcée<br />
- Etanchéité <strong>à</strong> l'air réduite et contrôlée<br />
1<br />
2<br />
Apports Passifs<br />
3<br />
MINERGIE S : Inv. < 10 %<br />
PassivHaus : 0 – 20 %<br />
Equipements <strong>à</strong> Haute Performance Energétique<br />
- Ventilation + Récupération<br />
- Chaudière Condensation<br />
- PAC, Bois<br />
4<br />
Energie Renouvelables et Locales<br />
Source : La Maison Passive<br />
Investissement
Enveloppe bien isolée : murs et toitures<br />
30 cm de PSE<br />
« opacifié »<br />
Source : BASF -3lh<br />
U < 0.15<br />
W/m_K<br />
30- 50 cm<br />
d’isolant.<br />
Source : Passive-On<br />
20/10/2005 | DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements | PAGE 18
Enveloppe bien isolée : Fenêtres<br />
Triple Vitrage<br />
basse émissivité<br />
U < 0.75 W/m_K<br />
facteur solaire g > 50%<br />
PRODUITS CERTIFIES<br />
disponibles sur le marché<br />
Module MINERGIE Fenêtres<br />
Certificats PassivHaus<br />
Menuiseries<br />
Isolation Renforcée<br />
U < 0.8 W/m_K<br />
Source : Passive-On<br />
20/10/2005 | DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements | PAGE 19
VMC + Double Flux + Récupération Energie<br />
Ventilation Mécanique Contrôlée<br />
+ Double Flux<br />
Air vicié<br />
Séjour<br />
+ Récupération Energie Cuisine<br />
Chambre<br />
Bain<br />
Repas<br />
WC<br />
Air rejeté<br />
Air neuf<br />
Air pulsé<br />
RC<br />
www.pege.org<br />
20/10/2005 | DEPARTEMENT Enveloppe & Revêtements | PAGE 20
Chauffage + ECS - MINERGIE ® - S<br />
5000 bâtiments Minergie
Goteborg : Lindas<br />
Maisons<br />
sans Chauffage
Source : Misawa Home<br />
Zero Energy House - MISAWA
Maison Energie Positive<br />
Thening - Autriche
PlusEnergieHaus<br />
Freiburg
Passif – Energie Zéro<br />
Energie <strong>positive</strong><br />
Projet<br />
20<br />
Maisons<br />
jumelées<br />
Ville<br />
Göteborg<br />
Pays<br />
Suède<br />
Mur<br />
U<br />
W/m_.K<br />
0,10<br />
Toiture<br />
U<br />
W/m_.K<br />
0,08<br />
Fenêtre<br />
U<br />
W/m_.K<br />
0,80<br />
PV<br />
kW<br />
0<br />
Sol. Th<br />
m_<br />
5<br />
ECS<br />
Hybrid-Z<br />
Plus<br />
Energy<br />
House<br />
Kanagawa<br />
Thening<br />
Japon<br />
Autriche<br />
0,38<br />
0,11<br />
0,48<br />
0,11<br />
2,55<br />
0,79<br />
11,3<br />
PAC<br />
10,4<br />
0<br />
17<br />
façade
Source Rockwool<br />
Energie « Grise »
Rénovation<br />
Source : BASF -3lh
Conclusion<br />
Les Bâtiments <strong>à</strong> Energie Positive<br />
c’est possible aujourd’hui pour le neuf !<br />
Les Bâtiments <strong>à</strong> Basse Consommation Energétique<br />
C’est possible aujourd’hui pour le neuf et la rénovation !
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