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Impacts environnementaux : focus sur les fenêtres

Dans cette page, nous proposons une comparaison des impacts environnementaux des parois reprises dans la bibliothèque de TOTEM durant l’été 2023, afin d’identifier de bonnes pratiques en termes de choix constructifs. En particulier, nous nous intéressons aux toitures.

Recommandations avant comparaison:

Ca change vite

Les bibliothèques TOTEM s’enrichissent régulièrement, les EPD (déclaration environnementale de produit) se multiplient… L’exercice fait ici est donc vrai pour en un temps t, et l’analyse peut changer rapidement. Cependant, puisqu’il ne s’agit pas de trouver un « meilleur élève », mais d’identifier des tendances, l’exercice vaut la peine.

Travailler à l’échelle de l’élément

Totem préconise la comparaison à partir du niveau hiérarchique correspondant aux éléments, de façon à considérer matériaux mis en œuvre ! En effet, si l’on comparait par exemple deux matériaux non mis en œuvre (deux isolants par exemple), on négligerait l’impact des matériaux additionnels nécessaires à celle-ci (fixation, mortier éventuel,…), et l’on pourrait mal estimer la durée de vie des matériaux, qui elle aussi peut dépendre des conditions de mise en œuvre .

Nous travaillons donc ici sur base des bibliothèques d’éléments prédéfinis dans TOTEM (planchers, murs, toitures,…). Il s’agit donc de bien de discuter de complexes multicouches, et non de matériaux individuellement.

Peut-on comparer des éléments n’ayant pas la même valeur U ?

L’impact environnemental de l’énergie consommée durant la phase d’utilisation de l’élément est pris en compte dans le score environnemental global. Une telle comparaison est donc possible, pour autant que l’on s’en tienne à une comparaison de l’impact sur l’ensemble des étapes du cycle de vie. Cela n’aurait évidemment aucun sens de comparer uniquement la phase de fabrication de parois n’ayant pas la même performance thermique.

Précisons cependant que la méthode de calcul utilisée pour l’évaluation de l’énergie consommée « in use » est discutable car relativement simpliste (méthode des degrés jours), et que l’impact de cette énergie n’est pas le même selon le type de système énergétique considérée (chauffage gaz ? pompe à chaleur ?). Les comparaisons qui sont faite sont donc à nuancer et contextualiser.

Peut-on comparer des éléments n’ayant pas la même durée de vie ?

Si l’on travaille à l’échelle des éléments, TOTEM uniformise les durées de vie à 60 ans, en intégrant un rythme de remplacement des éléments qui ne vivraient pas autant. La comparaison est donc possible.

Si vous voulez en savoir plus sur les hypothèses de calcul de TOTEM, dont la durée de vie, nous vous recommandons la video ci-dessous :

Peut-on comparer des élément n’ayant pas le même statut (Neuf ><Réno) ?

Oui et non. Il est intéressant de regrouper ces deux type d’éléments, pour mettre en évidence l’intérêt relative de la conservation d’éléments ou de composants existants. Mais une fois cela établi, c’est la comparaison d’éléments similaires qui a le plus d’intérêt pratique.

Vue générale sur les fenêtres

Le graphique ci-dessous représente l’ensemble des fenêtres répertoriés dans la bibliothèque TOTEM. En abscisse sont reprises les valeurs U (W/m²K) et en ordonnée le score agrégé de performance environnementale en millipoints par unité fonctionnelle.

Notons d’abord que plusieurs de ces fenêtres ne respectent pas l’exigence minimale U=< 1.5 W/m²K. Si l’on se concentre sur les autres, on remarque ne assez grande variabilité de score environnemental, puisque celui-ci varie entre 43 et 74 mPt/UF.

Comparaison d’éléments : les fenêtres prédéfinies de la bibliothèque TOTEM

Quelles tendances identifier ?

Premièrement, les fenêtres avec châssis bois présentent le meilleur score environnemental, que ce soit en simple ou, encore mieux, en triple vitrage. Le bois-alu arrive deuxième, et le PVC troisième. Le châssis aluminium ferme la marche.
Deuxièmement, le passage au triple vitrage permet systématiquement d’améliorer le score environnemental global, à matériau de châssis équivalent. L’ordre de grandeur de ce bénéfice est cependant inférieur à celui d’un changement de matériau de châssis. Par exemple, passer d’un châssis aluminium double vitrage à un aluminium triple vitrage vous fera gagner une dizaine de millipoints, alors que le passage vers un châssis bois double vitrage vous en fait gagner près de 20.

Attention cependant, ce chapitre de la bibliothèque TOTEM ne contient que peu de points. L’analyse sera donc à refaire lorsque cette bibliothèque se sera enrichie.

Vers une trop grande complexité de vitrages ?

Pour compléter l’analyse générale ci-dessous, nous pouvons nous trouver vers les recherche du dr. Jean Souviron((Jean Souviron. Glazing Beyond Energy Efficiency: An Environmental Analysis of the Socio-Technical Trajectory of Architectural Glass. Architecture, space management. Université Libre de Bruxelles (U.L.B.), Belgium, 2022. English.)), dont la thèse de doctorat porte sur l’analyse de cycle de vie des vitrages. En particulier, il analyse la tendance à la complexification des technologies de vitrages ces dernières décennies (doublement puis triplement des feuilles de verre, ajout de couches basses émissivité, remplissages gazeux, etc.) et s’interroge sur le bilan environnemental de ces vitrages dans un scénario de rénovation énergétique de bureaux : est-ce que les bénéfices des ces technologies lors de l’utilisation du bâtiment surpassent le coût environnemental d’une production plus complexe ? Ceci en se basant sur une analyse détaillée des cycles de production et des potentiels de récupérations et recyclage des vitrages.

Pour vous la faire courte, voici ses principales conclusions :

le meilleur vitrage est … celui qu’on ne produit pas. avant de se questionner sur quel vitrage pour remplacer ceux en fin de vie, il convient de se pencher sur la nécessité de ces vitrages, dnas une logique de réduction globale des quantités de matières utilisées. A noter cependant qu’il centre sont travail sur la rénovation des murs rideaux, pour lesquels effectivement la quantité de verre peut être mise en question. La situation est différente pour une architecture de fenêtres.

The most significant (impact) would be to minimise the production of flat glass due to the energy-intensive nature of float plants and their dependence on fossil fuels.

l’impact environnemental des vitrages est grevé par une grande difficulté à recycler les produits développés aujourd’hui, principalement du fait des difficultés à dissocier les composants des complexes de vitrage.

This means that the design of insulating glass units itself should be revised so that they provide sufficient acoustic and thermal insulation, while the materials from which they are made can be easily separated.

Sur la valeur ajoutée des vitrages « complexes », il pointe l’énorme incertitude qui entoure les analyses de cycle de vie actuelles, dans un contexte climatique changeant, un mix énergétique en transition, une variété d’hypothèses d’utilisation et de gains internes ou de systèmes HVAC et, potentiellement, une remise en question des ambiances intérieures à maintenir dans les bâtiments à l’avenir.

If the hypotheses and the definition of the life cycle scenarios can significantly change the conclusions of an LCA, how can the uncertainties related to the socio-technical trajectory of buildings be better taken into account?

Pour en venir au choix des complexes de vitrage dans une situation donnée, ses résultats indiquent une … équivalence de consommations énergétique globale pour les simples (sg), double (dg) et triples vitrages (tg). Signe que les vraies pistes de réduction d’impact ne sont peut-être pas dans un choix de technologie.

Figure 4.29 de la thèse du dr. Jean Souviron, montrant la consommation d’énergie totale sur le cycle de vie de différentes solutions de vitrages simple (sg), double (dg) ou triple (tg), pour une application de bureau et différentes solutions d’ombrage

Incohérent avec ce qui précède ? Non, nous ne le pensons pas. L’incertitude des analyses de cycle de vie est aujourd’hui encore grande, tout le monde le reconnais. Des résultats non convergents sont donc « attendus ». A ce stade des connaissances, les ACV peuvent donner des indications, pas des certitudes. Et dans le cas présent, concluons qu’aucune tendance claire en fonction de l’une ou l’autre technologie ne se dégage au niveau des vitrages « classiques » (résultats du dr. Souviron) et qu’au niveau des châssis, le bois semble tirer son épingle du jeu (résultats TOTEM).

Cet article a été révisé pour la dernière fois en été 2023. Les données et analyses présentées reflètent l’état des connaissances et des ressources disponibles à ce moment-là. Le domaine de la construction et de l’évaluation environnementale évoluant rapidement, nous encourageons nos lecteurs à vérifier si des mises à jour ou des compléments d’information ont été publiés depuis.

Posted By : Gregory Leonard 18 Avr, 2024

Les dossiers thématiques : bilan environnemental des parois dans le cadre de la stratégie de rénovation énergétique

Explorant l’impact environnemental des parois dans la rénovation énergétique, ce dossier thématique aborde la dimension de durabilité en construction.

Ce dossier a été réalisé notamment grâce à l’outil TOTEM, qui évalue les choix de matériaux et techniques dans le contexte de l’économie circulaire. Par une série d’analyses de parois (toitures plates, façades maçonnées, murs creux, dalles sur sol, …), nous mettons en lumières les choix les plus adéquats en fonction de la situation, pour une gestion plus éco-responsable du bâti existant.

TOTEM – les notions clés en 5 minutes

Lien entre performance énergétique et performance environnementale

Analyse du cycle de vie

Indicateurs d’impacts environnementaux

Score agrégé de performance environnementale

Données génériques et / ou spécifiques

Du matériau au bâtiment

Gestion du carbone biogénique

Impacts environnementaux : focus sur les murs extérieurs

Impacts environnementaux : focus sur les toitures

Impacts environnementaux : focus sur les fenêtres

Posted By : geoffrey.vanmoeseke 4 Avr, 2024

Impacts environnementaux : focus sur les toitures

Recommandations avant comparaison

Ca change vite

Travailler à l’échelle de l’élément

Peut-on comparer des éléments n’ayant pas la même valeur U ?

Peut-on comparer des éléments n’ayant pas la même durée de vie ?

Si vous voulez en savoir plus sur les hypothèses de calcul de TOTEM, dont la durée de vie, nous vous recommandons la video ci-dessous :

Peut-on comparer des élément n’ayant pas le même statut (Neuf ><Réno) ?

Vue générale sur les toitures plates

Le graphique ci-dessous représente l’ensemble des toitures plates répertoriés dans la bibliothèque TOTEM. En abscisse sont reprises les valeurs U (W/m²K) et en ordonnée le score agrégé de performance environnementale en millipoints par unité fonctionnelle de chaque complexe de paroi.

Avant de commencer, pointons qu’un élément en béton cellulaire affichant un score dépassant les 250 mPt/UF a été supprimé du graphique. Alors que tous les autres éléments restent sous la barre des 100 mPt / UF, celui-là venait écraser les résultat et complexifier la lecture.

Cet élément (ID ET969) a été fortement impacté par une récente mise à jour, qui l’a fait passer 13,95 mPt/UF à 256,84 mPt/UF. Il est donc passé du « podium » à « l’élimination ».

Comparaison d’éléments : les toitures plates prédéfinies de la bibliothèque TOTEM

Qu’observons nous ?

Les éléments de charpente en bois scorent généralement mieux que les charpente en acier ou en béton. Sachant que le bois a cette capacité de stocker du CO2 pendant une partie de son cycle de vie, ce meilleur score par rapport à d’autre éléments structurels en maçonnerie ou métallique était attendu. On ne voit pas ici les nuances qu’il a fallu apporter dans l’analyse des murs extérieures à ossature bois.
Indépendamment du cas exceptionnel pointé plus haut, les éléments préfabriqués en béton (Dalle TT ou poutres en béton précontraint) affichent des scores variables dont certains voisins de bons profilés de charpente en bois. Par exemple, l’élément ET270 « TP_Dalle TT_Béton précontraint_BIB_Neuf_01 » affiche un score respectable de 15,4 mPt/UF, très proche de l’élément ET286 « TP_Solives et arbalétriers_Bois résineux_BIB_Neuf_04 » pour un même U= 0.23 W/m²K.

Podium des toitures plates

Voici les trois compositions de paroi présentant le meilleur score environnemental parmi les toitures plates :

Une toiture avec profilés FIJ et flocons de cellulose (référence TOTEM : TP_Profilés FJI 350_Bois lamellé_BIB_Neuf_01, ID ET275) : U=0.13 W/m²K pour 9,9 mPt/UF et 28cm

C1 : Feuille d’étanchéité en EPDM ; C2 : Panneau de laine de roche (60 mm) ; C3 : Feuille d’étanchéité PP – LDPE ; C4 : Panneau OSB vissé ; C5 : Profilés en bois résineux ; C6 : couche composée : Profilés FJI 350 en bois lamellé – OSB (5%), combiné à des flocons de cellulose (95%) (240 mm) ; C7 : Lattes en bois résineux ; C8 : Panneau en plâtre ; C9 : Peinture acrylique

Une toiture avec solives en bois résineux et flocons de cellulose (référence TOTEM TP_Solives bois résineux_BIB_Neuf_02, (ID ET273) : U=0.17 W/m² K pour 11,42 mPt/UF et 39 cm

Une variante de la précédente avec isolation en laine de roche uniquement par au-dessus (référence TOTEM TP_Solives bois résineux_BIB_Neuf_04, ID ET286) : U=0.23 W/m²K pour 14,09 mPt/UF et 46cm

C1 : Feuille d’étanchéité EPDM ; C2 : Panneau de laine de roche (130 mm) ; C3 : Feuille d’étanchéité PP – LDPE ; C4 : Panneau OSB vissé ; C5 : Profilés en bois résineux ; C6 : Solives en bois résineux ; C7 : Lattes en bois résineux ; C8 : Panneau en fibre-gypse ; C9 : Papier peint

Le trio de tête est donc constitué de parois bois, et deux d’entre elles proposent une isolation en flocons de cellulose. Mais il nous semble nécessaire de mentionner que le 4ème meilleur score est atteint par une paroi béton (Référence TOTEM : TP_Dalle TT_béton précontraint_BIB_Neuf_01, ID ET273) : U=0.24 W/m²K pour 15,4 mPt/UF et 53cm:

C1 : Feuille d’étanchéité EPDM ; C2 : Panneau PUR (100 mm) ; C3 : Feuille d’étanchéité en bitume ; C4 : Enduit épais en béton maigre ; C5 : Béton coulé sur site ; C6 : Dalle TT en béton précontraint ; C7 : Enduit épais en plâtre ; C8 : Peinture acrylique

Vue générale sur les toitures en pente

Comparaison d’éléments : les toitures en pente prédéfinies de la bibliothèque TOTEM

On retrouve ici des éléments d’analyse similaires à ceux des murs extérieurs :

Il n’y a pas de corrélation évidente entre niveau U et score environnemental. Si les toitures « passives » (U<0,15W/m²K) ont de bons résultats environnementaux, on trouve également des parois à U=0,15W/m²K dont le score est très haut.
Les ossatures métalliques sont globalement à exclure.
Les ossatures bois présentent une grande variété de scores, signe que le mode constructif ne fait pas tout.
Plus spécifique aux toitures : les fermes semblent plus intéressantes que les fermettes.

Podium des toitures en pente

Voici les trois compositions de paroi présentant le meilleur score environnemental parmi les toitures inclinées :

Une toiture « passive » avec profilés FJI et laine de roche (référence TOTEM TI_Fermes en forme de A_Bois résineux_BIB_Neuf_02, ID ET298) : U=0.11 W/m²K pour 8.54 mPt/UF et 68cm

C1 : Tuiles céramique non émaillée ; C2 et C3 : Lattes en bois résineux ; C4 : Panneau en fibre de bois ; C5 : Couche composée : profilés FJI en bois lamellé (5%), combiné à un matelas de laine de roche (95%) (360 mm) ; C6 : Poutres en bois résineux ; C7 : Feuille d’étanchéité PP – LPDE ; C8 : Lattes en bois résineux ; C9 : Panneau en plâtre ; C10 : Peinture acrylique

Une toiture avec profilés FJI et flocons de cellulose (référence TOTEM TI_Fermes en forme de A_Bois résineux_BIB_Neuf_03, ID ET299) : U=0.17 W/m²K pour 9.23 mPt/UF et 56 cm

Une toiture avec profilés FJI et laine de verre (référence TOTEM TI_Pannes bois résineux_BIB_Neuf_15, ID ET323) : U=0.24 W/m²K pour 10.24 mPt/UF et 48 cm

C1 : Tuiles céramique non émaillée ; C2: Lattes en bois résineux ; C3 : Feuille d’étanchéité PE ; C4 : Panneau de toiture ouvert : 12mm particules + 170mm laine de verre ; C5 : Papier peint ; C6 : Poutres en bois résineux

Ces parois sont assez proches dans leur nature, la principale différence étant le choix du matériau isolant, avec le matelas de laine de roche (360mm) en pole position, devant la cellulose (240mm) et la laine de verre (170mm). Notons que les valeurs U atteintes ne sont pas identiques, la meilleur paroi étant aussi la plus isolante (U=0,11 W/m²K).

Posted By : geoffrey.vanmoeseke 4 Avr, 2024

Impacts environnementaux : focus sur les murs extérieurs

Recommandations avant comparaison

Ca change vite

Travailler à l’échelle de l’élément

Peut-on comparer des éléments n’ayant pas la même valeur U ?

Peut-on comparer des éléments n’ayant pas la même durée de vie ?

Si vous voulez en savoir plus sur les hypothèses de calcul de TOTEM, dont la durée de vie, nous vous recommandons la video ci-dessous :

Peut-on comparer des élément n’ayant pas le même statut (Neuf ><Réno) ?

Vue générale

Le graphique ci-dessous représente l’ensemble des murs extérieures (79) répertoriés dans la bibliothèque TOTEM. En abscisse sont reprises les valeurs U (W/m²K) et en ordonnée le score agrégé de performance environnementale en millipoints par unité fonctionnelle de chaque complexe de paroi.

Les différents types de murs extérieurs sont regroupés selon le matériau de l’élément porteur du mur. Par exemple, on retrouve un groupe (vert) d’ossatures bois, un groupe (rouge) de mur en maçonnerie composé de briques isolantes, un groupe (bleu) de mur dont l’ossature est de l’acier, … Les points violets – de plus petite taille que les autres points colorés – représentent les complexes de parois de type RENO. Il s’agit dans ce cas-ci de murs extérieurs en briques.

Comparaison d’éléments : les 79 murs extérieurs prédéfinis de la bibliothèque TOTEM

Que peut-on observer en première lecture ?

Presque tous les murs issus de la bibliothèque TOTEM ont des valeurs U réglementaires ou améliorées. La bibliothèque est donc composée d’éléments prédéfinis représentatifs de parois neuves ou lourdement rénovées mais non représentatives du bâti « à rénover ». Pour le devenir, ces éléments prédéfinis sont modifiables par l’utilisateur lorsque ceux-ci sont mobilisés au sein d’un projet. En consultation (en lecture seule), il ne sont pas modifiables. La volonté de Totem est d’étoffer des éléments prédéfinis « reno » présents dans la bibliothèque, mais à l’heure actuelle ces éléments sont encore marginaux.
Les scores environnementaux sont assez dispersées mais on pressent l’émergence de certains clusters. Les éléments en ossature acier (points bleus) apparaissent d’emblée comme les « moins bons élèves » tandis que les points représentant des éléments en lamellé-collé, des éléments en briques, des éléments en ossature bois, des éléments de maçonnerie constitués de blocs creux s’agglutinent dans le « bon peloton ». Ce peloton correspond aux points qui tendent à rejoindre le bas du graphique, entre 10 et 20 mPt/UF.
Les éléments situés vers le coin inférieur gauche du graphique conjuguent un faible impact environnemental (score bas en mPt) ainsi qu’une petite valeur U (bonne isolation). On voit que les parois les plus isolées ne sont pas nécessairement les moins impactantes, sans pour autant moins bien « performer » que les autres, signe que la question de l’impact environnemental ne se limite pas à une question d’isolation : les autres éléments de la paroi ont un rôle important dans la discussion.

Il ne faut néanmoins pas aller trop vite sur l’idée de clusters. Si certains groupes de parois semblent se distinguer par des impacts relativement faibles (lamellé-collé, briques), on voit bien que tous les éléments d’une même sous-catégorie ne scorent pas de façon homogène. Comme l’atteste par exemple cet élément en lamellé-collé qui se détache du « bon peloton » et affiche un score plus impactant.

Zoom sur les parois PEB conformes

Intéressons-nous maintenant aux éléments présentant une bonne valeur U proche de la réglementation actuelle ( < ou égal 0,24 W/m²K).

Le graphique ci-dessous présente un zoom sur quelques « brochettes » d’éléments tirées de la figure précédente, constituées d’empilements d’éléments autour des valeurs U suivantes: 0.22 W/m²K, 0.23 W/m²K et 0.24 W/m²K.

Comparaison de murs extérieurs présentant un U proche de la réglementation en vigueur.

On constate d’emblée un empilement hétérogène des valeurs qui ne permet pas de tirer de grandes généralité. Des supposés « bons élèves » peuvent présenter un score très haut. On s’attendrais par exemple à ce que toutes les parois « bois » aient un score en mPt/UF bas, mais ce n’est pas le cas.

Il faut regarder en détail afin d’identifier dans leur groupe respectif les parois qui se distinguent de façon trop impactantes. Par exemple, dans le groupe des éléments en ossature bois, celles qui ont un score haut le doivent à chaque fois à une des couches du complexe de paroi (une isolation en laine de mouton, un bardage plastique ou des profilés alu pour plaques de revêtement en céramique émaillée). Une première conclusion s’impose: il ne suffit pas de définir l’élément structurel de la paroi pour atteindre un faible score, mais de bien réfléchir le complexe de paroi dans son ensemble.

Ceci dit, les ossatures d’acier se distinguent assez nettement dans le haut de la pile (allant de 28 à 71 mPt/UF), du fait de l’impact très lourd de la production de l’acier…

Podium

Le meilleur élément de la figure est ce point mauve apparaissant à la base de la « brochette » 0.22 W/m²K). Il s’agit d’une paroi de briques pleines en terre cuite « Reno ». Cela veut dire que certains composants de cet élément n’ont pas le même statut que celui de la majorité des éléments prédéfinis : les phases de production et chantier ne sont pas considérées pour ceux-ci. C’est donc une situation particulière.

En dehors de ce cas particulier, les éléments sur le podium sont :

une structure en lamellé-collé isolée en cellulose et avec un enduit extérieur posé sur un panneau de fibre de bois (référence TOTEM : ME_Profilés FJI 250_Bois lamellé_BIB_Neuf_02, ID ET44) : U=0.17 W/m²K pour 9,68 mPt/UF et 32 cm

C1 : Enduit épais : enduit traditionnel; C2 : Panneau de fibre de bois (18 mm); C3 : Couche composée : Profilés FJI 250 (5%), combinés à des flocons de cellulose insufflé sur site (95%) (240 mm); C4 : Panneau OSB vissé; C5 : Feuille d’étanchéité PP – PE; C6 : Lattes en bois résineux; C7 : Panneau en plâtre; C8 : Peinture acrylique

La paroi « biosourcée » type : Une ossature bois isolée par ballots de paille, avec enduits d’argile intérieures et extérieures (référence TOTEM : ME_Ossature_Bois résineux_BIB_Neuf_01, ID ET103) : U=0.14 W/m² K pour 9,98 mPt / UF et 53 cm

C1 : Enduit épais : Mortier de chaux-trass ; C2 : Couche composée : Ossature en bois résineux (11%), combinés à des ballots de paille (89%) (480 mm) ; C3 : Enduit à l’argile

Une paroi maçonnée avec isolé collé EPS et revêtement en plaquette (référence TOTEM : ME_Briques isolantes_terre cuite_BIB_Neuf_09, ID ET77) : U=0.22 W/m²K pour 11,17 mPt / UF et 33 cm

C1 : Plaquettes de terre cuite ; C2 : Enduit épais ; C3 : Panneau EPS (150 mm) ; C4 : Briques isolantes en terre cuite ; C5 : Enduit plâtre ; C6 : Papier peint

Maçonnerie ou ossature bois ?

La présence d’une paroi en maçonnerie dans notre podium invite à s’intéresser plus largement au nuage de points rouges. Celui-ci performe plutôt bien, chacun de ces points étant situés à la base de chaque « brochette ». La construction en maçonnerie n’est pas antinomique avec réduction d’impact environnemental global.

Le graphique suivant reprend l’ensemble des parois en maçonnerie de briques isolantes et des parois ossature bois, pour comparaison.

Comparaison d’éléments à base briques isolantes ou d’ossature bois

Difficile de tirer une généralité, mais nous voyons que certains éléments en ossature-bois affichent des scores intéressants, à la fois en terme de performance environnementale et de performance énergétique. Ceux-là présentent des isolations en paille, laine de roche ou cellulose). Mais d’autres sont bien moins intéressant. Le point isolé (44mPt/UF) présente une isolation en granulés de liège expansé, mais ne nous y laissons pas prendre : ce n’est nullement la couche isolante qui est impactante dans cet élément, mais bien la couche de revêtement intérieure en céramique ! Le graphique affichant le détail par composant est très instructif en la matière lorsqu’il s’agit de se rendre compte de ce qui est impactant au sein de l’élément.

Nous constatons également que le nuage de points des parois en briques isolantes est relativement homogène avec un score qui s’échelonne entre 11 mPt/UF pour celle isolée avec de l’EPS (polystyrène expansé) et 16 mPt /UF pour celle isolée en XPS (polystyrène extrudé). Cette famille a donc l’avantage d’une relative prévisibilité des performances. Par contre, elle présente un moindre potentiel de réemploi des composants, vu l’emploi fréquent de colles pour les isolants et revêtements.

Posted By : Sylvie Rouche 4 Déc, 2023

Score agrégé de performance environnementale

La multiplicité des scores d’impact environnemental lorsqu’ils sont pris de manière individuelle constitue rarement une bonne base pour la prise de décision. C’est pourquoi, TOTEM permet de visualiser le profil environnemental d’un élément ou du bâtiment à l’aide d’un score agrégé. L’agrégation de tous les impacts environnementaux en un score unique s’inscrit dans cette logique « decision- making » et permet aux utilisateurs d’effectuer une sélection orientée vers la prise de décision quant aux solutions de construction.

Pondération selon la méthode PEF

Au sein du logiciel TOTEM, il est donc possible de calculer un score unique pour l’ensemble des dix-neuf indicateurs environnementaux. Dans la suite logique de la mise à jour de la norme EN 15804 + A2 en juillet 2021 sur laquelle TOTEM s’aligne, il a été décidé d’abandonner l’ancienne approche de monétisation et d’appliquer l’approche de pondération PEF (Performence Environmental Footprint). La méthodologie PEF calcule, sur base des indicateurs environnementaux caractérisés, un score unique au moyen d’une étape de normalisation suivie d’une étape de pondération.

L’approche de la pondération PEF comprend deux étapes : normalisation et pondération, qui sont ensuite regroupée dans une agrégation.

Normalisation

La normalisation vise à calculer l’ampleur du phénomène de l’indicateur de catégorie par rapport à un système de référence. Pour chaque indicateur environnemental, les valeurs caractérisées sont divisées par leurs facteurs de normalisation respectifs, exprimés en impact global annuel par habitant (sur la base d’une valeur globale pour l’année de référence 2010). Les résultats normalisés sont donc logiquement sans dimension.

TOTEM applique les facteurs de normalisation proposés par la plateforme européenne sur l’analyse du cycle de vie (EPLCA 2019). Par exemple, le facteur de normalisation pour le changement climatique est de 8,1 X 10³ kg CO2 eq./personne par an. L’ensemble des facteurs de normalisation utilisé dans la méthode PEF a été élaboré à partir de données statistiques sur les émissions et les ressources utilisées dans le monde pendant un an par habitant.

Pondération

Dans un deuxième temps, les valeurs normalisées sont pondérées en les multipliant par des facteurs de pondération afin de refléter l’importance relative perçue des catégories d’impact environnemental considérées. Par exemple, le facteur de pondération pour le changement climatique est de 21,06 %.

Les facteurs de pondération proposés sont calculés sur la base d’une combinaison d’ensembles de pondération :

un ensemble de pondérations provenant d’une enquête publique (25 %)
un ensemble de pondérations dérivé d’une enquête menée auprès d’experts en ACV (25 %), et
une approche hybride combinant des critères fondés sur des preuves (par exemple, l’étendue, la durée, la réversibilité des impacts…) et un jugement d’expert (50 %). Pour tenir compte de la robustesse des indicateurs d’impact, un facteur de correction (sur une échelle de 0,1 à 1) est appliqué aux facteurs de pondération afin de réduire l’importance des catégories d’impact dont la robustesse est faible (degré d’incertitude trop grande, données peu représentatives,…).

Agrégation

Après pondération, les résultats des différents indicateurs environnementaux peuvent être additionnés pour obtenir une note globale unique (exprimée en millipoints dans TOTEM). Le tableau ci-dessus un aperçu des facteurs de normalisation et de pondération.

Après normalisation et pondération, les scores peuvent être agrégés en un seul score. Dans les tableaux de résultats de Totem, un « facteur d’agrégation » par indicateur d’impact est donné sur la base de la combinaison des facteurs de normalisation et de pondération du PEF. Ces facteurs d’agrégation sont calculés en multipliant l’inverse de chaque facteur de normalisation avec son facteur de pondération correspondant et puis en multipliant par 1000 pour la conversion de Pt en millipoints.

Si vous voulez en savoir plus sur le score environnemental unique de Totem, nous vous recommandons la video ci-dessous :

Ventilation des résultats

Disposer d’un score unique permet de combiner des impacts différent, mais ne bride pas toute capacité d’analyse plus fouillée. Totem propose différentes décompositions des résultats, par indicateurs, composant, ou étape du cycle de vie.

Impact par indicateur

La figure ci-illustre la décomposition de l’impact environnemental d’un élément choisi en exemple est issu de la bibliothèque de TOTEM. Il s’agit d’un élément correspondant à la description suivante: Élément de toiture en pente / Recouvrement en ardoise_Fibre-ciment | Poutres_Bois résineux (172 mm – entraxe 400 mm) | Matelas_Laine de roche (170 mm) | Panneau_Plâtre.

Cette figure permet d’identifier facilement les impacts les plus impactant dans le score global de cet élément : dans ce cas, il s’agit de la contribution u changement climatique, de l’épuisement des ressources abiotiques et des émissions de particules fines.

Si vous voulez en savoir plus sur les différents indicateurs environnementaux utilisés dans TOTEM, nous vous recommandons la video ci-dessous :

Impact par composant

Le même exemple peut être analysé par composant :

On voit ici que 46% de l’impact est lié aux pertes de chaleur par transmission associée à cette paroi, et que le deuxième élément le plus impactant est lié au recouvrement en ardoise, ce qui suggère de mettre en question ce choix de recouvrement avant d’autres composants, tels que le matériau isolant (5% de l’impact uniquement dans ce cas).

Impact par étape du cycle de vie

Cette troisième visualisation permet de voir que la phase B6, représentant l’énergie de chauffage associée à l’élément, est de loin dominante. Deux autres phases se détachent : A1-A3, qui couvre la production des éléments, et B4, qui représente le remplacement de certains éléments durant le cycle de vie. Les étapes de transport et de fin de vie pèsent par contre peu, ce qui relativise les incertitudes pesant sur les scénarios de réemploi, recyclage ou traitement en fin de vie.

Posted By : Marie Vander Meulen 3 Déc, 2023

Gestion du carbone biogénique

Qu’est-ce que le carbone biogénique?

Le carbone biogénique est le carbone stocké dans la matière végétale sous forme de biomasse, par le processus de photosynthèse. La photosynthèse est le processus par lequel les plantes utilisent l’énergie solaire pour convertir le dioxyde de carbone et l’eau en glucose (sucre) et en oxygène.

L’idée derrière la notion de carbone biogénique est donc de tenir compte du fait que, au cours de la croissance des plantes, le carbone provenant du CO₂ atmosphérique s’incorpore à la structure des molécules organiques qui constituent la biomasse. Par conséquent, cela peut être considéré comme une forme de séquestration du carbone. Cette capacité de captation du carbone atmosphérique par la biomasse est souvent utilisée dans le contexte de discussions sur les stratégies à adopter pour réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES).

Certains produits de construction, comme le bois, présentent donc un potentiel de stockage du carbone temporaire du carbone, et sont à ce titre considérés comme des puits naturels de carbone.

Dans Totem, la prise en compte du carbone biogénique concerne uniquement les matières biosourcées dont la formation est relativement rapide. Dans cette logique, TOTEM ne considère pas les produits pétroliers comme des puits à carbone biogénique même si ceux-ci sont issus de matières premières végétales mais dont la formation – bien au-delà de l’échelle humaine – est très longue.

La comptabilité du carbone biogénique

Deux méthodes sont possibles pour comptabiliser le carbone biogénique dans les analyses de cycle de vie :

Soit on comptabilise la fixation du carbone dans la phase de production. On doit alors également prendre en compte l’émission de ce carbone biogénique dans l’atmosphère lors de la fin de vie (ou le transfert vers le cycle de vie subséquent dans le cas du recyclage ou du réemploi).
Soit les deux flux de carbone biogénique (fixation et émission) sont négligés puisque le bilan global sur le cycle de vie est de toute façon nul.

TOTEM a chois d’appliquer la première méthode. Sur le cycle de vie complet, le bilan du carbone biogénique est donc considéré comme nul : la quantité absorbée pour produire la matière végétale est équivalente à la quantité émise ou transférée en fin de vie.

Les impacts sont déclarés dans les modules où ils se produisent. Cela signifie que l’absorption de carbone est déclarée au sein de la phase de production du cycle de vie et que les émissions, elles, sont déclarées dans la phase liée à la fin de vie. Il s’agit de la méthode « -1; +1 ».

Prenons l’exemple de l’élément de toiture inclinée nommé « TI_Pannes_Bois résineux_BIB_Reno_04 » de la bibliothèque TOTEM. Un stockage de 40 kg CO₂ eq. est déclaré et comptabilisé dans la première phase du cycle de vie (modules A). A l’autre bout, aux modules C3 et C4 portant la fin de vie, sont déclarés respectivement 16 et 25 kilos de CO2 eq pour l’indicateur de l’impact « carbone biogénique ». Il y a donc un bilan carbone biogénique presque à l’équilibre puisqu’in fine, en tenant compte des arrondis, l’impact global vaut seulement 1,5 kg CO2 eq. (-40+16+25).

Si vous souhaitez en savoir plus sur la prise en compte des différents indicateurs environnementaux dans TOTEM, et notamment sur le carbone biogénique, nous vous invitons à visionner la video suivante :

Les matériaux biosourcés dans TOTEM

Les matériaux de construction biosourcés sont des matériaux d’origine végétale ou animale, dérivés de la biomasse ou des matériaux d’origine biologique, excluant les matériaux intégrés dans des formations géologiques et/ou fossilisés. Ils se trouvent dans leur état naturel ou sont synthétisés ou manufacturés par traitement physique, chimique ou biologique utilisant de la biomasse.

Sur base de cette définition, une classification a été réalisée de l’ensemble des matériaux utilisés dans TOTEM, le label biosourcé n’étant attribué qu’aux matériaux dont la majorité du contenu est biosourcé. Par exemple, un profilé FJI composé des matériaux « bois lamellé » et « OSB », tous deux biosourcés, sera luio aussi considéré comme tel. Par contre, un panneau sandwich composé de panneaux agglomérés et d’isolation synthétique n’est pas considéré comme biosourcé car seul le panneau aggloméré l’est.

Dans la bibliothèque des composants, un filtre (Biosourcé, Non biosourcé) est disponible afin de n’afficher que ces derniers.

Posted By : Sylvie Rouche 7 Juin, 2023

Données génériques et / ou spécifiques

Il y a dans TOTEM deux types de données, qui diffèrent selon leur origine. D’une part des données dites génériques, qui décrivent des matériaux ou composants « types », et d’autre part des données dites spécifiques, liées à un produit ou composant particulier, lié donc à un fabriquant clairement identifié.

Chaque type de donnée à son usages, les deux se complétant utilement. A terme, l’objectif est d’utiliser uniquement des données spécifiques, mises à disposition directement par les producteurs de matériaux, via la base de données de B-EPD. D’ici à ce que cette base de données soit suffisamment alimentées, le recours aux données génériques restera indispensable.

Nous présentons dans cette page les principaux points liés à chaque type de données. Si vous voulez creuser le sujet plus profondément, nous vous invitons à regarder les deux videos ci-dessous :

Les données génériques

EcoInvent

Ecoinvent est une base de données Suisse d’inventaire du cycle de vie (ICV) qui fournit, depuis 2003, des données sur les impacts environnementaux associés à la production de divers biens et services. L’objectif principal de cette base de données est de soutenir les analyses du cycle de vie, qui évaluent l’ensemble des impacts environnementaux tout au long du cycle de vie d’un produit, depuis l’extraction des matières premières jusqu’à la fin de vie.

Ecoinvent couvre un large éventail de secteurs industriels et de processus de production. Elle fournit pour chacun des données sur les émissions de gaz à effet de serre, la consommation d’énergie, la consommation d’eau, et d’autres aspects environnementaux pertinents. La base de données EcoInvent est conforme aux normes ISO 14040 et ISO 14044 et documente actuellement plus de 20 000 processus industriels.

Le logiciel TOTEM s’alimente de cette base de données qui lui permet de disposer de suffisamment de données au sein de l’outil. Les données mobilisées sont adaptées à la réalité du marché belge, notamment au niveau du mix énergétique et des données liées au transport.

La base de données ECOINVENT permet de disposer de suffisamment de données au sein de l’outil. Il a été choisi de l’utiliser pour différentes raisons: exhaustivité, transparence, adaptabilité.

Adapter les données au contexte belge

Afin d’assurer la représentativité géographique du contexte belge, des opérations sont effectuées sur les données reprises dans EcoInvent. En particulier :

Les données sont adaptées aux spécificités de notre territoire tel qu’il est aujourd’hui : un mix énergétique donné, des filières de traitement des déchets plus ou moins développées, etc…
Lorsque plusieurs processus sont décrits pour un même composant, la préférence est donnée à ceux représentatifs de l’Europe occidentale.
Lorsqu’aucun processus d’Europe occidentale n’est disponible dans la base de données, les données disponibles sont adaptées en remplaçant les flux d’énergie, les flux d’eau et le traitement des matériaux en fin de vie. Ces adaptations ne concernent que les flux inclus dans la production du produit analysé, et non ceux liés aux processus sous-jacents (par exemple, la production de matières premières utilisées dans le processus de production).
Pour les matières premières dont le taux d’importation est très important, des scénarios spécifiques ont été établis pour le transport des matières premières vers la Belgique. Sur la base de ces scénarios, des processus spécifiques peuvent être créés pour les versions importées de ces produits. C’est le cas par exemple pour plaques de pierre bleue en provenance d’Asie.

Dans le cadre de l’étude MMG, il a été examiné si le pourcentage de matières premières secondaires adopté par défaut dans les processus EcoInvent diffère de la pratique belge. L’exercice a été fait pour un nombre limité de produits contenant une matières premières secondaires (acier, laine de verre, verre cellulaire, cellulose, MDF, OSB, béton et autres), Il a également été vérifié si les limites du système et les règles d’allocation pour le recyclage et les coproduits appliquées dans les données d’EcoInvent sont cohérentes avec les principes de la norme EN 15804. Résultat ? des divergences ont été pointées, et des processus de traitement des données d’EcoInvent adaptés.

Par exemple, dans la base de données EcoInvent, le béton est produit à partir de ciment CEM I. En Belgique, cependant, le ciment de four (CEM III A) est couramment utilisé pour le béton coulé. Par conséquent, le processus standard EcoInvent a été modifié pour remplacer le CEM I pour 10% par le CEM III B et pour 55% par le CEM III A23.

Les données spécifiques : B-EPD

EPD est l’abréviation de « Environmental Product Declaration » (déclaration environnementale de produit). Le « B » fait référence à la Belgique. Une B-EPD est donc une EPD conforme aux principes généraux du programme B-EPD du SPF Santé.

Depuis octobre 2020, Totem intègre dans sa bibliothèque des composants établis sur base des déclarations environnementales de produits des fabricants. Les composants enregistrés dans la bibliothèque TOTEM sur base d’une déclaration environnementale sont appelés composants spécifiques.

Une EPD est réalisée à l’initiative d’un fabricant de matériaux ou d’un groupement de fabricants. Elle contient des informations quantifiées sur les impacts environnementaux des produits de construction basées sur une analyse du cycle de vie. Plusieurs fois par an, Totem enrichit sa base de données de nouvelles EPD. Au moment d’écrire cet article (mars 2024) la base de données EPD des autorités fédérales belges renseignent 144 produits de construction. C’est encore une jeune base de données puisque le programme B-EPD a pris son envol en 2019.

En tant qu’opérateur du programme, le SPF Santé se base sur la norme NBN EN ISO 14025 et EN 15804. Ces normes européennes fournissent un cadre afin que les EPD des produits, des services et des processus de construction soient calculées, vérifiées et présentées de façon harmonisées. Les B-EPD contiennent entre 20 et 30 pages d’informations sur le produit, le processus de fabrication, le ou les fabricants, ainsi que les hypothèses et les résultats de l’étude ACV. La base de données B-EPD est consultable par le grand public, via le portail du SPF Santé.

Exemple de l’EPD d’une poutre en bois lamellé-collé

Les partenaires du projet européen ProFilWood (Fibois, Hout Info Bois, OEWB…) ont souhaité développer, en collaboration avec les entreprises, des EPD collectives afin de mesurer plus précisément les impacts environnementaux des produits en bois destinés à la construction, dans le but d’introduire ces données dans l’outil TOTEM afin d’affiner les informations sur ces éléments à base de bois. Cette EPD évalue le cycle de vie des poutres en bois lamellé-collé « du berceau à la tombe ». Elle est collective et se base sur les données de production de 4 fabricants belges. le propriétaire de cette EPD est l’Office économique Wallon du Bois.

Au-delà des données collectées et déclarées par l’EPD, lorsque celle-ci est richement documentée, elle donne à voir les processus de fabrication des produits de construction concernés. A titre d’exemple, le schéma ci-dessous – extrait de l’EPD – synthétise le processus de production du produit de façon détaillée :

Posted By : Sylvie Rouche 7 Juin, 2023

Lien entre performance énergétique et performance environnementale

Si la notion de PEB (Performance énergétique des Bâtiments) est largement connue, celle de performance environnementale appliquée au bâtiment l’est beaucoup moins. Est-ce un nouveau concept qui vient se rajouter à celui de la PEB ou est-ce celle-ci qui se met au vert? Bref, comment définit-on la performance environnementale du bâtiment ? C’est à cette question que cet article tente de répondre.

Théoriquement, une bascule entre impacts

La performance énergétique des bâtiments n’est pas sans lien avec la performance environnementale car elle (la PEB) a notamment un impact significatif sur les émissions de gaz à effet de serre, la consommation des ressources naturelles et la qualité de l’environnement.

Avec le renforcement des normes de la PEB au fil du temps, l’énergie primaire mobilisée pour les besoins fonctionnels du bâtiment pendant la phase d’occupation tend à diminuer. Une performance énergétique améliorée signifie a priori une utilisation plus rationnelle des ressources. Cela peut réduire par exemple la demande en combustibles fossiles et en électricité. L’amélioration de la performance énergétique contribue en ce sens à réduire l’impact environnemental du bâtiment.

Mais atteindre une haute performance énergétique implique de mettre en œuvre des matériaux et systèmes qui ont un impact environnemental propre, lié à leur production et fin de vie, qui peut :

Soit présenter un « coût » environnemental s’il s’agit de matière que l’on aurait pas mis en œuvre sans cet objectif de performance énergétique (le Xème centimètre d’isolant).
Soit présenter un coût initial différent de celui de la solution de référence (une pompe à chaleur à la place d’une chaudière par exemple).

Schématiquement, on va observer un glissement au fil des améliorations de performance énergétique : une part de la réduction d’impact lors de l’usage du bâtiment va être annulée par une augmentation d’impact lors des phases de production, construction et fin de vie. Une bascule s’opère donc entre le poids environnemental lié aux besoins énergétiques du bâtiment et le poids environnemental lié aux matériaux.

Toute la question est de savoir si ce glissement compense, voire annule, le bénéfice de la performance énergétique. L’avènement de l’outil Totem s’inscrit dans ce questionnement. Il devient essentiel de prendre en compte à la fois les aspects liés à la performance énergétique des bâtiments et à l’impact environnemental associé aux matériaux mis en œuvre dans un bâtiment afin de concevoir des bâtiments plus durables et respectueux de l’environnement.

En pratique, c’est moins clair

La bascule décrite au point précédent se voit-elle dans la réalité ? Pas si sûr…

Un review publié en 2016 a regroupé les résultats d’analyses de cycle de vie de 90 bâtiments résidentiels. Si les auteurs identifient bien une tendance à l’augmentation de l’énergie « embarquée » lorsque l’on va vers plus de performance énergétique, les chiffres montrent en fait une très large variabilité dans la part relative des impacts « in use » et « embodied » pour tous type de bâtiment. Cela indique que ce qui fait l’impact environnemental des bâtiments tient plus aux choix de construction qu’au niveau de performance énergétique.

Part relative de l’énergie embarquée (EE) et opérative (OE) dans les analyses de cycle de vie de 90 bâtiments résidentiels.((Chastas, P., Theodosiou, T. et Bikas, D. (2016) Embodied energy in residential buildings-towards the nearly zero energy building: A literature review, Building and Environment Volume 105, 15 August 2016, Pages 267-282))

Globalement, les études disponible donnent la tendance suivante((Voir par exemple : Ayşegül Demir Dilsiz et al. (2019) Embodied versus operational energy in residential and commercial buildings: where should we focus? J. Phys.: Conf. Ser. 1343 012178)) :

Il y a une corrélation entre augmentation de la performance énergétique et augmentation de la part « embarquée » dans l’impact environnemental global : c’est logique, si on consomme moins, la partie liée aux matériaux sera relativement plus lourde
Il n’y a pas d’augmentation de l’impact global liée à une tendance à l’amélioration de la performance énergétique : le choix d’aller vers plus de performance n’est pas contrebalancé par l’impact des matériaux mis en œuvre
Il y a une très grande variabilité d’impact global, pour tout niveau de performance énergétique, et cette variabilité a tendance à augmenter pour les bâtiment les plus performants : les choix de modes constructifs sont toujours importants, et encore plus lorsque leur poids dans le bilan global augmente.

En conséquence, l’évaluation environnementale global est un sujet de plus en plus brulant, mais pas une remise en cause fondamentale des efforts faits ces dernières années.

Et à l’échelle d’une paroi ?

Le score agrégé de performance environnementale obtenu en millipoints dans le logiciel Totem peut être présenté de différentes façons, notamment via un graphique dissociant l’impact des matériaux et celui de l’énergie . Ce graphique permet à l’utilisateur d’évaluer l’importance relative de l’impact des matériaux (en rouge) et de l’impact énergétique (en vert).

Mais de quelle énergie est-il question ? Etant donné que l’impact des matériaux prend également en compte des aspects énergétiques comme l’énergie utilisées lors du processus de fabrication des ressources premières, lors du transport, pendant le chantier, quelques clarifications s’imposent : Dans le logiciel TOTEM, le calcul lié aux consommations énergétiques correspond uniquement à la phase d’utilisation du bâtiment (B6) et ne concerne donc qu’une seule phase du cycle de vie. Les autres consommations énergétiques comme l’énergie dite grise apparaît dans le score « matériaux ». Lea consommation durant la phase d’utilisation est calculée sur base de la consommation d’énergie pour le chauffage liée aux pertes de transmission en recourant la méthode des degrés-jours équivalents.

Que faire de ce genre de chiffres ? Prenons l’exemple d’un mur creux avec deux niveaux d’isolation en PUR différents (U=0,14W/m²K ou U=0,24W/m²K). On constate que :

L’impact environnemental des matériaux augmente lorsque l’on ajoute de l’isolant
L’impact environnemental de l' »énergie lors de la phase d’usage diminue lorsqu’on ajoute de l’isolant
Dans ce cas-ci, l’impact global est constant

Dans le second exemple ci-dessous, il s’agit également d’un mur creux avec deux niveaux d’isolation en PUR différents, mais cette fois sur base de laine minérale (U=0,15W/m²K ou U=0,24W/m²K). On constate cette fois que l’impact global est réduit lorsque l’isolation augmente :

Vers une réglementation intégrée ?

Le cadre actuel de la PEB se limite à des exigences en énergie primaire. Cela va changer. Les autorités européenne ont définitivement approuvé un texte imposant l’intégration d’exigence tenant compte des émissions de carbone des bâtiment sur l’ensemble de leur cycle de vie.

« Étant donné que les bâtiments donnent lieu à des émissions de gaz à effet de serre avant et après leur durée de vie utile, les États membres devraient également tenir compte des émissions de carbone sur l’ensemble de leur cycle de vie. »((Directive du 13 septembre 2023 relative à l’efficacité énergétique (EU/2023/1791))

Il est évidemment trop tôt pour décrire la façon dont cette exigence se traduira sur le terrain, mais on peut déjà avancer que :

Vu que TOTEM intègre dans son évaluation une approche « cycle de vie » et des indicateurs liés aux émissions de carbone équivalent, c’est l’outil naturel pour la mise en place de cette exigence en Belgique.
Il est impossible à ce stade de déterminer des seuils d’émission de carbone à viser. Il faut donc s’attendre à un effort intense de benchmarking dans les années qui viennent, pour déterminer le bilan carbone des pratiques actuelles et fixer ces seuils.
Si les textes européens imposent un bilan carbone, ils ne disent rien des autres impacts environnementaux. Or, TOTEM travaille avec un indicateur unique agrégeant de multiples impact. Faudra-t-il détricoter cet indicateur unique ? Y adjoindre un indicateur « carbone » ? Time will tell. En tout état de cause, il y a une forte corrélation entre un score global et un bilan carbone, vu le poids important des indicateurs liés au changement climatique dans le score agrégé. Pour s’en convaincre, le graphique ci-dessous établi une courbe de tendance entre le score agrégé et le total des émissions de CO2 équivalente pour les toitures reprises dans la bibliothèque de TOTEM (version été 2023). On voit bien que la corrélation des assez forte., mais pas parfaite.

Corrélation entre le score environnemental agrégé et les émissions de CO2 équivalent, pour les toitures inclues dans la bibliothèque d’éléments de TOTEM en 2023

Posted By : Sylvie Rouche 2 Juin, 2023

Du matériau au bâtiment

Différents niveaux d’analyse

Plusieurs niveaux d’analyse sont nécessaires pour une évaluation environnementale. Ces différents niveaux suivent une structure hiérarchique. Faisons un parallèle : les lettres de l’alphabet sont les plus petites parties élémentaires du langage écrit, et peuvent être assemblées en mots, ces derniers formant des phrases ; dans TOTEM les matériaux constituent l’alphabet, combinables en composants, eux-mêmes à la base de complexes de parois appelés élément, qui ensemble constituent le bâtiment.

TOTEM est donc construit selon une structure hiérarchique distinguant quatre niveaux d’analyse détaillés ci-dessous. Parmi ces niveaux, seuls les plus élevés, à savoir les éléments et les bâtiments permettent donc une comparaison de leur score environnemental.

Les matériaux

Les matériaux constituent le niveau hiérarchique de base et servent à alimenter les niveaux supérieurs. TOTEM ne score ni ne documente les matériaux pris individuellement. L’idée est que l’impact d’un matériau ne peut être isolé de son conditionnement (emballage) et de sa mise en œuvre (assemblage), considérés au niveau du composant. Dans cette logique, il n’est pas possible d’afficher le score de l’impact environnemental pour ce niveaux hiérarchique dans TOTEM, bien qu’il soit pris en compte dans les scores affiché aux niveaux hiérarchiques supérieurs.

La couche matériaux n’est en conséquence pas directement visible dans TOTEM. Les données liées peuvent par contre être obtenue indirectement, en passant par le niveau supérieur des composants. Dans une certaine mesure, dans le cadre d’un projet et donc dans le cas d’une modélisation, il est possible d’apporter des modifications aux niveau des constituants du composant que sont les matériaux.

Ce niveau hiérarchique de base n’a donc clairement pas (à ce stade ?) vocation à être manipulé par l’utilisateur.

Les composants

Les composants sont essentiellement des « matériaux mis en œuvre » : chaque composant peut être constitué de plusieurs matériaux et/ou inclure une fixation. Ces matériaux conditionnés et mis en œuvre constituent le premier niveau hiérarchique aisément accessible par l’utilisateur de TOTEM.

Dans la bibliothèque des composants de TOTEM, deux types peuvent être trouvés :

des composants génériques qui ne sont pas liés à une certaine marque. Ces composants génériques sont représentatifs des composants utilisés en Belgique pour la construction d’immeubles d’habitation et de bureaux. Les données relatives à ces composants génériques proviennent de la base de données EcoInvent, une base de données suisse couramment utilisée dans le monde scientifique. Ces données sont générées en rassemblant les données (disponibles) de divers fabricants et donnent une indication de l’impact « moyen » d’un matériau de construction.
des composants spécifiques pour lesquels une déclaration environnementale de produit (EPD) existe. Il s’agit de données exclusives des fabricants belges de matériaux de construction qui ont été objectivement déclarées sous la forme d’une déclaration environnementale de produit (B-EPD) dans la base de données fédérale. Pour ces composants spécifiques, TOTEM renvoie vers l’EPD concernée.

Si vous voulez en savoir plus sur la base de données EcoInvent et les déclaration environnementales de produits, nous vous invitons à regarder les deux videos ci-dessous :

Les éléments

Les éléments sont un assemblage de différents composants, eux-mêmes combinant plusieurs matériaux. Les éléments sont typiquement des parois intérieures ou extérieures, mais aussi, de plus en plus, des systèmes techniques tels qu’une installation de chauffage central.

La base de données des éléments est accessible au public dans TOTEM et les utilisateurs sont autorisés à modifier certains paramètres de ces derniers. Typiquement, l’épaisseur d’une paroi, ou le détail des composants la constituant sont éditables. C’est une différence majeure entre les composants et les éléments, car la bibliothèque des composants n’est accessible qu’en lecture seule.

Le bâtiment

Dernier niveau hiérarchique, le bâtiment est constitué d’un certain nombre d’éléments (tels que les sols, les murs extérieurs ou intérieurs, les installations techniques, etc.).

L’introduction de cette échelle permet de réaliser une analyse de performance environnementale à une échelle qui concerne le concepteur. La démarche de minimisation d’impact ne se limite en effet pas à choisir la paroi « la moins impactante », mais aussi à réfléchir à la conception plus globalement. Par exemple en maintenant des parois existantes ou en travaillant à limiter les surfaces de parois à construire.

L’échelle du bâtiment permet ces analyse en évaluant le score environnemental cumulé de l’ensemble des éléments et en le ramenant à une unité comparable entre bâtiment, à savoir le m² plancher.

L’approche est trop récente aujourd’hui, mais à terme des benchmarks de projets devraient permettre de définir des performances de référence pour différents types de bâtiment, et éventuellement sur cette base fixer des objectifs réglementaires.

Unité fonctionnelle (UF)

L’utilisation d’unités fonctionnelles standardisées simplifie la comparaison et l’évaluation de la performance environnementale des bâtiments, et ce indépendamment de la taille ou du type de bâtiment.

L’unité fonctionnelle (UF) est l’unité de mesure utilisée pour évaluer un élément de construction. De la même manière que pour comparer le prix de deux fruits en ramenant les prix au kilo, pour comparer les impacts environnementaux de deux éléments, on ramènera les impacts à une unité de mesure commune. Le choix de l’UF est importante car elle doit permettre de comparer les choses de manière complète et objective.

Dans le bâtiment, il s’agira souvent d’une unité exprimée en surface (un mètre carré de paroi ou de bâtiment), mais cela ne se limite pas à la dimension. La fixation d’hypothèses de durées de vie de composants, définissant un rythme de remplacement, et la définition de conditions d’ambiance intérieure, permettant de calculer l’impact d’un élément sur la consommation de chauffage, sont nécessaires pour réaliser une analyse rigoureuse. C’est tout l’intérêt d’un outil tel que TOTEM de proposer, dans une interface simple, le cadre méthodologique permettant ces analyses.

Pourquoi l’Unité Fonctionnelle est importante?

Comparaison objective: En utilisant une unité fonctionnelle commune (m² de mur dans cet exemple), vous pouvez comparer objectivement des options qui semblent très différentes.
Décisions éclairées: Cela vous permet de prendre des décisions basées sur des données quantifiables et objectives concernant la durabilité des options de construction.
Adaptabilité: La flexibilité de l’UF permet de prendre en compte des facteurs variés, tels que la durée de vie et l’impact sur la consommation d’énergie, ce qui rend l’analyse plus complète.

En résumé, l’utilisation d’une unité fonctionnelle standardisée, comme dans l’outil TOTEM, permet aux professionnels du bâtiment de prendre des décisions plus éclairées et durables concernant leurs projets, en s’assurant que les comparaisons entre différents éléments de construction sont justes et significatives.

Posted By : Sylvie Rouche 2 Juin, 2023

Indicateurs d’impacts environnementaux

L’impact environnemental est évalué au travers d’une multiplicité d’indicateurs, que l’on peut rassembler en dix familles. Nous donnons ci-dessous quelques éléments d’explication pour chacune. Si vous voulez en savoir plus sur les choix d’indicateurs, nous vous conseillons la video suivante :

Potentiel de réchauffement climatique

Trois sous-indicateurs sont utilisés pour caractériser l’impact d’un composant sur le changement climatique, exprimé en kgCO₂équivalent. On y parle de Potentiel de Réchauffement Global (PRG) lié à différentes formes d’émissions. Ces trois sous-indicateurs sont ensuite agrégés en un potentiel global.

Le potentiel de réchauffement global-fossile / PRG-fossile

Cet indicateur d’impact tient compte du potentiel de réchauffement dû aux émissions et aux gaz à effet de serre (GES) vers tout milieu provenant de l’oxydation et/ou de la réduction des combustibles fossiles ou de matériaux contenant du carbone fossile au moyen de leur transformation ou leur dégradation (par exemple, combustion, incinération, mise en décharge, etc…).

Le potentiel de réchauffement global biogénique / PRG-biogénique

Le potentiel de réchauffement global lié aux émissions de carbone (équivalent) dans l’air (C02, CO, CH4) provenant de l’oxydation et/ou de la réduction de la biomasse de surface par sa transformation ou sa dégradation (par exemple combustion, digestion, compostage, mise en décharge ) et l’absorption de CO2 de l’atmosphère par photosynthèse pendant la croissance de la biomasse. Cet indicateur tient compte du PRG dû à la séquestration et aux émissions provenant de la biomasse de toute origine à l’exception des forêts naturelles.

La question de la prise en compte du carbone biogénique dans Totem est souvent posée.

Le potentiel de réchauffement global par transformation de l’occupation des sols / PRG-luluc

Cette sous-catégorie concerne le potentiel de réchauffement global lié aux absorptions et aux émissions de carbone dus aux variations des stocks de carbone causés par la transformation de l’occupation des sols. Des variations dans la gestion des sols peuvent avoir une influence persistante sur les stocks de carbone pendant des décennies. des changements d’affectation des sols comme le défrichement, peuvent donner lieu à de grandes émissions spontanées.

Le potentiel de réchauffement (climatique) global / PRG-total

Cet indicateur prend en compte l’augmentation de la concentration atmosphérique moyenne de diverses substances d’origine anthropique ( CO², CH4, CFC,…) que l’on nomme communément les émissions de gaz à effets de serre (CO₂, HFC, CH₄, …) qui conduisent au réchauffement climatique.

Cet impact est déclarée en tant que Potentiel de Réchauffement Global. Ce PRG-total est la somme des PRG-fossile, PRG-biogénique et PRG-luluc.

Appauvrissement de la couche d’ozone

Cet indicateur prend en compte les émissions dans l’air (CFC, HCFC, halons, …) qui contribuent au « trou dans la couche d’ozone ». Il est exprimé en kgCFC₁₁ équivalent (kilo trichlorofluorométhane équivalent).

La destruction de l’ozone est causée par des réactions complexes entre l’ozone stratosphérique et des composés tels que les chlorofluorocarbure (CFC), les gaz contenant du brome (les halons), les solvants chlorés. les CFC, composés chimiques d’origine humaine, sont des dérivés chlorés et fluorés d’hydrocarbures que l’on retrouve notamment dans les produits suivants: (agents de climatisation dans les climatiseurs, agent gonflant dans certaines mousses rigides, isolants, … Ces composés contribuent à deux mécanismes de pollution bien connus, le premier concerne cet indicateur, il s’agit donc de la destruction de la couche d’ozone. Le second mécanisme de pollution impliqué est celui se rapportant à l’indicateur précédent: l’effet de serre.

L’amenuisement de la couche d’ozone se traduit entre autre par une réduction de la filtration naturelle des rayonnements ultraviolets moins efficace, menant à une augmentation des cancers de la peau, et impactant la flore et de la faune sous-marine.

Acidification des sols et de l’eau

Cet indicateur porte sur l’évaluation des émissions dans l’atmosphère de composés susceptibles de se transformer en acides (ex : acide sulfurique, acide nitrique). Il est évalué en mol H⁺ équivalent (mole d’ions H+ équivalents).

Lorsque présents dans l’atmosphère, ceux-ci peuvent être lessivés par les précipitations (pluies acides) et se retrouver dans les eaux de ruissellement, de surface et dans le sol. Cette acidification engendre la dégradation des milieux et conduit à des impacts sur la faune (mort de poissons, …) et la flore (dépérissement de la végétation).

Eutrophisation

Cet indicateur prend en compte les émissions dans l’air et dans l’eau des substances qui causent des excès d’éléments nutritifs dans les lacs, rivières et les océans. Il se décompose en trois sous-indicateurs mesurés en kg P eq. (pour l’eau douce), kg N eq. (pour l’eau de mer) et mol N eq. (pour les sols).

L’eutrophisation a pour conséquence notamment le développement anarchique d’algues dans les plan d’eau, empêchant ensuite le développement normal de la biodiversité.

Formation d’ozone photochimique

Cet indicateur prend en compte les émissions dans l’air de substances qui conduisent à la production d’ozone troposphérique (ozone bas, smog d’été). Il se mesure en kg NMVOC eq. (kg éthylène équivalent).

Épuisement des ressources abiotiques

Deux types d’épuisement des ressources sont considérées :

Épuisement des ressources abiotiques non fossiles

Cet indicateur prend en compte l’épuisement des matières premières minérales (minerais métalliques tels que Fer, Cuivre, Plomb, Zinc, …). Il se mesure en kg Sb eq. (kg antimoine équivalent).

Épuisement des ressources abiotiques combustibles fossiles

Cet indicateur prend en compte l’épuisement des combustibles fossiles (gaz, pétrole, charbon, …). Il se mesure en MJ (Méga Joule).

Épuisement des ressources en eau

Cet indicateur prend en compte la consommation des ressources en eau douce. Il se mesure en m³ de privation équivalente mondiale.

Particules fines

Cet indicateur prend en compte les émissions dans l’air de fines particules solides (poussières), générant des maladies cardiaques et pulmonaires chez l’humain. Il se mesure en DALY (Disability Adjusted Life Years). Cela correspond à une estimation des années de vie perdues par une mort prématurée ou vécues avec un handicap).

Rayonnement ionisant – effets sur la santé humaine

Cet indicateur prend en compte les émissions de rayonnements ionisants (radioactifs) pouvant entrainer des lésions cellulaires. Il se mesure en DALY (Disability Adjusted Life Years). Cela correspond à une estimation des années de vie perdues par une mort prématurée ou vécues avec un handicap).

Ecotoxicité pour les écosystèmes aquatiques d’eau douce

Cet indicateur prend en compte les émissions de substances pouvant causer des dommages aux organismes vivants dans les eaux douces, telles que les composés halogènes organiques, métaux lourds, PCB, dichlorobenzène (DB) et hydrocarbures polycycliques (PAH). Il se mesure en CTUe (Comparative Toxic Unit equivalent).

Toxicité humaine

Deux sous-indicateurs sont utilisés pour établir la toxicité humaine, selon que les effets soient cancérigènes ou non.

Cet indicateur prend en compte les émissions dans l’air et l’eau, de substances (composés halogènes organiques, métaux lourds, PCB, dichlorobenzène (DB), hydrocarbures polycycliques (PAH), pouvant causer des dommages (cancérigènes ou non) aux organismes vivants, et à l’humain plus particulièrement. Il se mesure en CTUh (Comparative Toxic Unit for human).

Occupation et transformation du sol

Il s’agit d’un indicateur adimensionnel combinant deux types d’impacts, pour deux type d’action: l’occupation du sol, et la transformation de celui-ci.

Matière organique du sol

Ce sous-indicateur prend en compte l’occupation et les changements d’affectation du sol (terres arables et milieux urbains) dans le temps. Cela a des implications significatives sur la qualité des écosystèmes (perte de biodiversité), des paysages et de l’environnement (variation de la matière organique du sol, érosion, filtration des eaux de pluie, valeurs foncière, production alimentaire, …). Il se mesure en Déficit en kg C.

Biodiversité

Ce sous-indicateur mesure le risque de perte de biodiversité lié à des changement d’affectation du sol, en quantifiant la perte de territoires favorable à la biodiversité.. Il se mesure en m² x an.

Agrégation en millipoints

Schéma © Architecture et Climat (UCLouvain).

Afin de faciliter la comparaison entre variantes, les différents impacts environnementaux considérés dans TOTEM sont agrégés en un score unique, exprimé en millipoints par unité fonctionnelle (m², m ou unité pour un élément, m² de plancher pour un bâtiment).
Plus ce score est élevé, plus les impacts environnementaux sont importants.

Avant juillet 2021, cette agrégation se faisant par un système dit de « monétarisation ». Tous les impacts environnementaux étaient convertis en euros, sur base d’une évaluation du coût de réparation du dommage environnemental causé. Depuis juillet 2021, l’agrégation se fait par une méthode appelée PEF (Product Environmental Footprint) qui est harmonisée au niveau européen. Le score agrégé est maintenant exprimé en millipoint (d’impact par habitant mondial). Cette méthodologie a été choisie afin d’harmoniser la méthode TOTEM avec les recommandations européennes.

Le millipoint est une unité adimentionnelle obtenue suite à ces deux étapes :

La normalisation : division du score de chaque indicateur environnemental (chacun dans sa propre unité) par l’impact par habitant mondial moyen pour ce même indicateur environnemental (dans la même unité)
La pondération : chaque score normalisé est multiplié par un facteur de pondération qui exprime l’importance relative de chaque indicateur et corrigé par la robustesse de cet impact. (si un indicateur présente beaucoup d’impact ou que la méthodologie évolue encore énormément, la correction va diminué le poids attribué à cet indicateur (échelle de 0.1 à 1)

Si vous souhaitez en savoir plus sur ces questions, nous vous invitons à visionner la vidéo suivante :

Posted By : Sylvie Rouche 2 Juin, 2023

Analyse du cycle de vie

L’Analyse du Cycle de Vie (ACV): est une méthode scientifique d’évaluation globale des impacts environnementaux, multicritère et multi-étapes. Cette méthode normalisée permet d’évaluer quantitativement les effets de produits ou de services sur l’environnement.

Multicritère car elle intègre tout un spectre d’indicateurs environnementaux.
Multi-étapes car elle prend en compte les différentes étapes du cycle de vie. L’ACV est à ce titre souvent qualifié de méthode « du berceau à la tombe ».

Une question de flux

Une ACV se fonde sur plusieurs critères d’analyse des flux entrants et sortants. On appelle « flux » tout ce qui entre dans la fabrication du produit et tout ce qui sort en matière de pollution. Parmi les flux entrants, on trouve, par exemple, ceux des matières et de l’énergie : ressources en fer, eau, pétrole, gaz. Quant aux flux sortants, ils peuvent correspondre aux déchets, émissions gazeuses, liquide rejeté, etc.

La collecte des informations relatives aux flux est une étape importante de l’ACV. Ils sont quantifiés à chaque étape du cycle et correspondent à des indicateurs d’impacts potentiels sur l’environnement. La complexité des phénomènes en jeu et de leurs interactions est une source d’incertitude sur la valeur réelle des impacts, c’est pourquoi on les qualifie de « potentiels ».((https://expertises.ademe.fr/economie-circulaire/consommer-autrement/passer-a-laction/dossier/lanalyse-cycle-vie/quest-lacv))

L’ACV selon les normes ISO

La méthode d’analyse du cycle de vie s’articule autour de quatre étapes. Celles-ci sont à la fois distinctes et interdépendantes, car tout au long de l’étude de fréquents retours sont nécessaires, ce qui rend la démarche générale itérative. Ces 4 étapes de l’ACV sont définies par les normes ISO 14040 et ISO 14044.

Étape 1: Définition des objectifs et du champs d’étude

Cette étape consiste à définir quels sont les objectifs de l’ACV, en précisant la destination de l’étude (par ex, déclaration environnementale), mais également les frontières du système et les limites de l’étude, l’unité fonctionnelle, la qualité des données, les incertitudes acceptées, etc. Cette étape est essentielle car les résultats de l’étude y font forcément référence.

Étape 2: Analyse de l’inventaire:

L’analyse de l’inventaire (ICV) est –selon la norme ISO 14040– la phase de l’ACV impliquant la compilation et la quantification des intrants et des extrants d’un produit ou d’un système de produits sur l’ensemble de leur cycle de vie. Cette étape consiste donc à dresser l’inventaire et à quantifier les flux de matières et d’énergies entrants (intrants énergétiques, intrants de matières premières, intrants auxiliaires) et sortants (les produits, co-produits et déchets relatifs au produit « final » considéré, les émissions polluantes dans l’air, l’eau et le sol), associés aux différentes étapes du cycle de vie du produit. L’ICV est donc une comptabilité analytique des flux entrants et sortants.

L’inventaire proprement dit inclut :

la récolte des données proprement dite, qui est une phase souvent longue et fastidieuse ;
la description du mode de calcul permettant de quantifier les intrants et les sortants pertinents d’un produit.

La réalisation d’un inventaire est un processus itératif puisque le produit est d’autant mieux connu que les données sont recueillies ; cela amène généralement de nouvelles exigences ou des limitations sur ces données engendrant parfois un changement de mode de récolte de ces données, en accord avec les objectifs et le champ de l’étude (phase 1 d’une ACV). Dans certains cas, la phase de récolte des données amène à revoir les objectifs et le champ de l’étude.

Étape 3: Évaluation des impacts:

Les données sur les intrants et les extrants sont traduites en indicateurs environnementaux, en termes d’impacts potentiels sur l’environnement, sur la santé humaine, ou sur la disponibilité des ressources. Cette quantification est généralement réalisée à l’aide de logiciels dédiés qui utilisent des méthodes reconnues et validées.

Totem se base pour l’analyse d’impact sur une liste de 19 indicateurs environnementaux, repris des recommandations européennes.

Étape 4: Interprétation

Cette étape est itérative avec les trois précédentes, de manière à toujours valider que les résultats obtenus répondent aux objectifs de l’étude (par exemple, il arrive que la non-disponibilité de certaines données puisse conduire, en cours d’étude, à restreindre le champ de l’étude). C’est également ici que l’on évaluera la robustesse des résultats.

Les différentes phases du cycle de vie (dans TOTEM)

Dans les normes européennes, le cycle de vie d’un bâtiment est divisé en plusieurs étapes, chacune ayant des limites clairement définies. La règle de base est qu’un impact est attribué à l’étape dans laquelle il se produit. Cinq étapes composent le cycle de vie d’un produit. Chacune se subdivise en sous-partie, appelées « modules ».

La phase de production

Cette phase couvre toutes les étapes en amont du chantier. Elle porte donc sur l’extraction des matières premières ou composants entrant dans la fabrication du produit étudié (module A1), leur transport (module A2) et la fabrication du produit proprement dit (module A3).

La phase de construction

Il s’agit de l’opération la plus visible pour le concepteur ou maître d’ouvrage : la phase de chantier proprement dit (module A5), mais également le transport des marchandises entre le lieur de fabrication et le chantier (module A4)

La phase d’utilisation

Cette phase, en général très lourde dans le bilan global d’un bâtiment, couvre les multiples impacts liés à l’utilisation d’un bâtiment. On distingue dans totem :

deux modules liés à l’usure des composants, à savoir les opérations de maintenance régulière (B2) et de remplacement (B4)
deux modules liés aux consommations associées, en termes d’utilisation d’énergie (module B6) et d’eau (module B7).

Totem ne considère pas les modules B1 (usage d’énergie) et B3 (réparation), faute de données disponibles.

La phase de fin de vie

La fin de vie est divisée en quatre modules chronologiques, à savoir : la déconstruction (module C1), le transport (module C2), le traitement des déchets (module C3) et leur élimination (module C4).

Deux difficultés majeures se posent à ces étapes :

comment faire des hypothèses solides sur des opérations de traitement telles qu’elles se pratiqueront dans plusieurs décennies ?
comment intégrer une transition du secteur de la construction vers plus de réemploi ? Si mathématique il « suffit » d’identifier une fraction de matériaux et composants qui sortiront du système avec les modules C .. bonne chance pour faire des hypothèses sur les pratiques de réemploi dans 50 ou 60 ans !

Les informations supplémentaires, au-delà du cycle de vie du bâtiment

Pour aider à répondre aux deux questions ci-dessous, le module D vient compléter les informations précédentes de données sur par exemple les possibilités de réemploi ou de recyclage des composants. Des informations utiles, mais qui reflètent un potentiel plus qu’un impact, ce qui justifie le caractère « informatif » de ces modules.

Intégrer la circularité dans l’ACV

A l’évidence, l’incertitude pesant sur la fin de vie des composants a un impact sur une analyse de cycle de vie. Bien qu’il faille relativiser cet impact (quelques pourcents environ du bilan global), l’effort de transition vers une économie plus circulaire nécessite que l’on s’y arrète un moment.

A ce jour, il est d’ores et déjà possible de tenir compte dans TOTEM du fait que l’on choisit de faire recours à des produits issus de réemploi. Dans ce cas, les modules A (liés à l’extraction et transformation de ressources primaires) et éventuellement B1 (si l’élément remployé est déjà sur le site du projet) seront négligés.

Il n’est par contre pas encore possible de valoriser la mise en œuvre d’élément qui ont un potentiel de réemploi à terme. Pourquoi ? Parce que la fin de vie est, à l’heure actuelle, décrite sur base des processus existants de recyclage, valorisation ou traitement de déchets. Or, faute de filières de réemploi développées, il est impossible aujourd’hui de traduire celles-ci en processus rigoureusement décrits. Très probablement, cela évoluera progressivement avec le développement de ces filières.

Plus largement, la question du réemploi illustre une limite intrinsque des méthodes ACV appliquées au secteur du bâtiment : la nécessité de faire aujourd’hui des hypothèses à long terme dans une industrie et un contexte qui sont amenés à changer en profondeur sur un espace de temps inférieur à la durée des analyses…

Pour approfondir votre compréhension sur l’application des principes de l’économie circulaire au sein de Totem, nous vous recommandons de visionner la vidéo proposée ci-dessous :

Si vous voulez en savoir plus le les hypothèses de calcul faites dans TOTEM, nous vous invitons à consulter la vidéo suivante :

Posted By : Sylvie Rouche 2 Juin, 2023

TOTEM – Les notions clés en 5 minutes

Qu’est-ce que TOTEM ?

TOTEM est un outil belge en ligne commun aux trois régions qui permet aux acteurs de la construction d’évaluer l’impact environnemental des bâtiments et des éléments de construction sur l’ensemble du cycle de vie du bâtiment. son nom est l’acronyme de « Tool to Optimize the Total Environmental impact of Materials ».

TOTEM est donc avant tout un outil d’aide à la décision, qui peut être utilisé à toutes les étapes d’un projet. Il fournit des scores environnementaux pour un projet dans son ensemble ou pour l’un des éléments/techniques/ matériaux utilisés. Ces scores sont calculés sur base de 19 indicateurs, qui couvrent l’ensemble du cycle de vie. TOTEM permet donc de comparer différents scénarios de construction ou de rénovation, de démolition ou de réemploi.

L’objectif est d’optimiser les choix architecturaux et de construction pour aller vers une réduction de l’impact environnemental. L’outil a également pour objectif de promouvoir les connaissances et la compréhension en matière de performance environnementale des bâtiments et de faciliter le dialogue au sein du secteur de la construction.

Rentrer dans l’outil TOTEM, c’est un peu comme un jeu de poupées russes; chaque notion en appelle une autre. L’outil en ligne est généreusement documenté. Le but de cet article n’est donc pas de retranscrire littéralement ce qui se trouve dans la documentation mais bien de donner une vision d’ensemble synthétique des notions phares. Les schémas ci-dessous sont les illustrations emblématique de TOTEM, que l’on retrouvent dans les nombreuses publications relatives à l’outil. Chaque schéma contient un hyperlien développant les notions illustrées. Si vous souhaitez approfondir le sujet, n’hésitez pas à cliquer dessus.

Et si vous voulez en savoir plus sur le « bon usage » de TOTEM et/ou les hypothèses de calcul derrière cet outil, nous vous invitons à visionner les vidéos suivantes :

Performance énergétique ou performance environnementale

Sous l’impulsion des réglementations européennes de Performance Energétique des Bâtiments (PEB), le secteur de la construction s’est intensément attelé à réduire les consommations énergétiques des bâtiments au cours de ces dernières années. Les performances ont donc beaucoup évolué. Au début de cette dynamique, on parlait du concept de « basse énergie ». Les bâtiments passifs sont apparus vers 2010. Aujourd’hui c’est le concept « Nearly Zero Energy Buildings (NZEB) » QZEN qui est mis en avant. A l’avenir, les bâtiments à « énergie positive » produiront plus d’énergie qu’ils n’en consommeront.

Mais aux consommations liées à l’usage du bâtiment, s’ajoute désormais une préoccupation liée à l’impact « gris » (non lié aux consommations pour l’usage), et une prise de conscience de la multiplicité des impacts, qui ne se limite pas à l’enjeu énergétique. Les problématiques sont en effet nombreuses : préservation des ressources en matières premières, limitation de l’utilisation des énergies fossiles, gestion de l’eau, lutte contre la pollution atmosphérique, conception de bâtiments à haute performance énergétique, réutilisation/recyclage des matériaux, … Pour intégrer ces défis dans une approche globale, il est essentiel d’avoir une approche sur la totalité du cycle de vie des bâtiments, des éléments constructifs et des matériaux.

L’Analyse de cycle de vie (ACV)

La prise de conscience accrue de l’importance de la protection de l’environnement et des impacts possibles associés aux produits fabriqués et consommés, a augmenté l’intérêt pour le développement de méthodes destinées à mieux comprendre ces impacts et à y remédier. L’une de ces technique est l’analyse du cycle de vie.

D’après la norme ISO 14040, l’ACV est une « compilation et évaluation des intrants, des extrants et des impacts environnementaux potentiels d’un système de produits au cours de son cycle de vie ». Initiée dans les années 1990, l’analyse de cycle de vie est aujourd’hui un outil performant et reconnu. La normalisation internationale ISO (14040 à 14043), développée à partir de 1994, a fixé les bases méthodologiques et déontologiques de ce type d’évaluation, favorisant une harmonisation de la méthodologie employée, davantage de robustesse et de fiabilité des résultats et une communication plus formalisée.

Approche multicritère sur l’ensemble des étapes du cycle de vie des produits considérés « du berceau à la tombe », l’ACV est le concept-clé sur lequel s’appuie l’outil TOTEM.

Les indicateurs d’impact environnementaux

L’impact environnemental est évalué au travers d’une multiplicité d’indicateurs, que l’on peut rassembler en quelques grandes familles. Celle-ci couvrent des éléments très différents, allant du réchauffement climatique à l’épuisement des ressources, en passant par les impacts pour la santé humaine et des écosystèmes. C’est donc un panel le plus complet possible des impacts environnementaux qui est présenté, illustrant la complexité des conséquences de nos choix de construction.

A la difficulté qu’il y a à décrire et quantifier chacun des impacts individuellement s’ajoute le défi de rassembler ceux-ci en un indicateur unique permettant de prendre des décisions pratiques. Une gageure ?

Le score agrégé en millipoints

Totem propose un score agrégé exprimé en millipoints par unité fonctionnelle. Ce score combine les 19 indicateurs environnementaux en un résultat unique. Il se base pour cela sur la méthode PEF (Product Environmental Footprint), qui inclus une étape de normalisation pour chacun indicateur, puis une pondération combinant des éléments objectifs (robustesse des méthode d’évaluation) et des éléments subjectifs (perception d’importance de l’indicateur).

Les données génériques et spécifiques

Avant 2020, TOTEM utilisaient des données génériques uniquement, provenant de la base de données ECOINVENT. Il s’agit d’une base de donnée suisse largement reconnue dans le domaine scientifique, développée spécifiquement pour les analyse du cycle de vie. Elle a été choisie pour sa représentativité des données pour l’Europe occidentale.

Spécifiquement pour l’outil TOTEM, les données génériques d’EcoInvent sont harmonisées autant que possible au domaine de la construction belge (mix énergétique belge avec facteur d’émission adapté, adaptation des scénarios de fin de transport, de fin de vie, etc.).

Depuis 2020, TOTEM intègre également des données spécifiques provenant directement des producteurs de matériaux qui réalisent des analyses de cycles de vie au sein de leurs unités de production pour produire des données spécifiques à leur produit. Il s’agit des Déclarations Environnementales de Produits (EPD). La réalisation d’EPD et leur intégration dans Totem implique bien évidemment une série de règles, portant sur la standardisation des documents, le recours à une analyse de cycle de vie conforme aux normes, une définition précise de l’objet d’étude, un processus de review par des vérificateurs reconnus par le SPF, et l’enregistrement des données au sein d’une base de données totalement ouverte.

Matériaux, composants, éléments et bâtiments

Posted By : Gregory Leonard 9 Déc, 2021

Norme ISO 16890 : classification des filtres à air utilisés dans les systèmes de ventilation générale

Depuis plus de dix ans, les études montrent que les particules fines sont la cause de maladies et de décès prématurés en constante hausse. D’après une étude de l’Agence de l’environnement, la pollution aux particules fines à provoquer en 2019 307.00 décès prématurés dans l’Union européenne ((Health impacts of air pollution in Europe, European Environment Agency, 15 Nov 2021)). Pour s’en protéger, les bâtiments sont équipés de filtres à air destinés à limiter la présence de ces particules dans nos intérieurs. L’Organisation mondiale de la Santé a mené des études conduisant à la nécessité de réformer le système de classification de ces filtres à air ((Lignes directrices OMS relatives à la qualité de l’air – Organisation mondiale de la Santé 2021 – https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/346555/9789240035423-fre.pdf)). Une nouvelle norme mondiale est donc entrée en vigueur en 2017 : la norme ISO 16890. Pour comprendre les tenants et les aboutissants de cette nouvelle norme, il est important de savoir quels sont les risques engendrés par les particules fines, notamment sur la santé humaine, il est aussi nécessaire de connaître les normes existantes au moment de cette réforme et leurs lacunes par rapport aux problèmes de pollution.

Nocivité des particules fines

Nous passons environ 70% de notre temps à l’intérieur et nous respirons 15 kg d’air par jour ((Health impacts of air pollution in Europe, European Environment Agency, 15 Nov 2021)). Il est donc important de soigner la qualité de l’air de nos bâtiments. De plus, l’air circule moins abondamment en intérieur qu’en extérieur, les concentrations en particules nocives sont dès lors plus importantes. C’est pourquoi il est important d’équiper les systèmes de ventilation de filtres performants, afin d’assurer une qualité d’air intérieur la plus saine possible.

Un air pollué est chargé de particules de différentes tailles pouvant pénétrer le corps humain notamment par les voies respiratoires. Plus ces particules sont fines plus elles atteignent les organes en profondeur, les plus fines pouvant pénétrer jusque dans le sang, les alvéoles pulmonaires et même atteindre le cerveau causant de graves dommages. Les risques principaux pour la santé sont des maladies respiratoires et cardiovasculaires. En Allemagne, des recherches menées entre 2007 et 2014 attribuent 45.300 décès prématurés à la pollution par les particules fines dans l’air extérieur ((Sources of particulate matter air pollution and its oxidative potential in Europe, Kaspar Rudolf Daellenbach et al., Nature, 19 novembre 2020)). L’OMS dénombre 4,2 millions de décès prématurés dans le monde dus à cette pollution pour la seule année 2016. En 2019, l’OMS estimait à 99% le taux de la population mondiale vivant dans des endroits où les seuils de la qualité de l’air n’étaient pas respectés. Devant ce constat, elle préconise une amélioration de la classification des filtres à air de ventilation générale afin d’uniformiser les normes au niveau mondial et de les rendre plus précises. Ces filtres sont utilisés sur des équipements de chauffage, de ventilation et de conditionnement d’air des bâtiments, ils ont pour fonction de réduire la concentration des particules en suspension dans l’air.

Filtres à air : le point sur les anciennes normes

En 2002, la norme européenne EN 779 avait été mise en place pour règlementer les protocoles de tests des filtres à air. Mise à jour en 2012, elle classait les filtres en 9 catégories de G1 à F9 selon leurs capacités de filtration. Ces catégories correspondaient à la quantité de particules de 0,4 micron filtrées. Cette norme était européenne et chaque région du monde avait la sienne ce qui rendait la comparaison entre les filtres impossible au niveau international et entravait le commerce mondial.

Les méthodes utilisées pour les essais et les protocoles de classification avaient tendance à surestimer les capacités de filtration des filtres. L’OMS a donc demandé une uniformisation du système de classification au niveau mondial ainsi que des normes plus précises, c’est pourquoi la nouvelle norme ISO 16890 est entrée en vigueur en 2017 ((ISO 16890-1 -Filtres à air de ventilation générale — Partie 1: Spécifications techniques, exigences et système de classification fondé sur l’efficacité des particules en suspension (ePM) – https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:16890:-1:ed-1:v1:fr)).

Quels sont les changements apportés par la nouvelle norme ISO 16890 ?

ISO signifie Organisation internationale de normalisation, il s’agit d’une fédération mondiale d’organismes nationaux de normalisation, elle agit donc à l’échelle mondiale en incluant des membres internationaux. Les travaux de l’ISO peuvent inclure des organisations nationales, gouvernementales et non gouvernementales. La nouvelle norme en vigueur a donc été élaborée par cette organisation internationale.

Le but principal de cette nouvelle norme était d’obtenir de meilleurs résultats en matière de tests et de catégorisation des filtres. Pour ce faire, la norme ISO 16890 décrit en détails l’équipement, les matériaux, les spécifications techniques, les exigences, les qualifications et les modes opératoires à utiliser pour la réalisation des essais en laboratoire et la classification des filtres à air. Ainsi, tous les filtres à air mis sur le marché à travers le monde répondent maintenant aux mêmes exigences, mesurées grâce aux mêmes protocoles.

Ces protocoles sont détaillés dans les quatre parties de la norme ISO 16890 :

L’ISO 16890-1 décrit les spécifications techniques, les exigences et le système de classification fondé sur l’efficacité contre les particules en suspension.
L’ISO 16890-2 explique le mesurage de l’efficacité spectrale et de la résistance des filtres à l’écoulement de l’air.
L’ISO 16890-3 détermine l’activité gravimétrique et la résistance à l’écoulement de l’air par rapport à la quantité de poussière retenue.
L’ISO 16890-4 donne la méthode de conditionnement à utiliser pour déterminer l’efficacité spectrale minimum d’essai.

Nouvelle catégorisation des particules en suspension

Les particules en suspension sont désignées par PM et sont désormais classées en trois catégories en fonction de leur taille : les PM1 dont le diamètre aérodynamique est compris entre entre 0,3 et 1 micron, les PM2,5 pour un diamètre allant jusqu’à 2,5 microns et les PM10 dont le diamètre peut aller jusqu’à 10 microns.

Les plus grosses de ces particules, les PM10 peuvent être des pollens ou des poussières du désert, les PM2,5 sont souvent des bactéries, des champignons et leurs spores ou même des poussières de toner. Quant aux plus fines, les PM1, il s’agit des gaz d’échappement, des nanoparticules et même des virus. Enfin, on retrouve dans les particules plus grossières, le sable ou les cheveux par exemple.

Classification des filtres à air

La classification des filtres se fait sur le même barème. Pour exemple, un filtre retenant des particules de 0,9 micron sera dénommé ePM1.

Pour être classé dans une catégorie, un filtre doit pouvoir séparer au moins 50% des particules de la granulométrie correspondante. Le résultat obtenu pendant les tests est toujours arrondi aux 5% inférieurs. Pour exemple, un filtre bloquant 78% des poussières de 2,5 microns sera nommé ePM2,5 (75%).

Les filtres séparant moins de 50% des particules en suspension sont catégorisés comme grossiers. Les filtres séparant plus de 99% des particules sont soumis à une autre norme, l’ISO 29464. Les filtres utilisés dans les épurateurs d’air portatifs ne font pas partie du domaine d’application de l’ISO 16890.

Méthodes de tests

Le calcul de l’efficacité de filtration a aussi changé. Avec l’ancienne norme EN 779, le protocole de test consistait à mélanger les poussières émises à un aérosol de DEHS, autrement dit d’huile afin de charger l’échantillon à mesurer. Cette méthode n’était que moyennement efficace. La norme ISO 16890 introduit une nouvelle poussière fine, l’ISO-A2 et ajoute des aérosols de sel, KCL en plus des aérosols DEHS. Les aérosols KCL sont utilisés pour les mesures concernant les particules de plus d’1 micron. Les mesures sont ainsi plus réalistes et permettent de mesurer l’impact après filtration, ce qui était impossible avant.

De plus, le nouveau protocole est plus exigeant : l’efficacité moyenne du filtre est calculée en faisant la moyenne de l’efficacité initiale et de l’efficacité conditionnée des éléments. L’efficacité initiale est calculée selon les modes opératoires sur les éléments non conditionnés décrits dans la norme ISO 16890-2 et l’efficacité conditionnée est calculée selon les modes opératoires décrits dans la norme ISO 16890-4.

Étant donné que les critères de classification ne sont pas les seuls à avoir changé, mais que les modes opératoires des tests ont aussi été modifiés, il est difficile de comparer les anciennes normes aux nouvelles. On peut quand même dire que les ePM1 et ePM2,5, ont des performances équivalentes aux anciens F7, F8 et F9, F9 étant le niveau le plus élevé de performance de filtration de l’air. Les ePM10 les moins performants peuvent être comparés aux anciens M5 et M6 alors que les filtres classés grossiers aujourd’hui équivalent à peu près à ceux anciennement classés G3 et G4. N’oublions pas que les nouvelles normes amènent aussi une nouvelle catégorisation plus précise en précisant le pourcentage de particules de la granulométrie concernée qui sont stoppées par le filtre.

Comparaison des classifications
Ancienne norme	Nouvelle norme
F7, F8, F9	ePM1 et ePM2,5
M5 et M6	ePM10
G3 et G4	Grossiers

L’importance du débit d’air

Les particules fines ne proviennent pas seulement de l’air extérieur, certaines sont produites directement à l’intérieur des bâtis. C’est pourquoi, la capacité des éléments filtrants à retenir une bonne quantité de particules ne suffit pas à garantir un air sain dans un bâtiment, une bonne circulation de l’air et un débit d’air suffisant sont nécessaires pour permettre le renouvellement de l’air intérieur en air propre. Les filtres choisis doivent donc être dimensionnés en fonction du type de bâtiment équipé et de sa surface.

Des contreparties

Il est important de noter qu’un élément plus filtrant est susceptible de consommer plus d’énergie, selon l’usage et les besoins, il est important d’inclure dans ses critères de choix d’un filtre sa consommation d’énergie, bien que cet aspect ne doive pas passer avant la performance pour la préservation de la santé. Le choix des matériaux peut avoir un impact sur la consommation d’énergie, certains matériaux sont donc à privilégier par rapport à d’autres à performances égales. Par exemple, des éléments filtrants confectionnés à partir de fibre de verre de haute qualité peuvent offrir une filtration contre les très petites particules tout en permettant une consommation d’énergie maitrisée.

Les avantages de la nouvelle norme ISO 16890

Tout le monde bénéficie des apports de cette nouvelle norme, d’abord les acheteurs et les utilisateurs de filtres à air car ils influent de manière positive sur la qualité de l’air et par là sur la santé humaine. Les industriels du secteur ont plus de faciliter à comparer les produits entre eux et certains espèrent que cela stimule l’innovation. Les produits les moins performants pourront progressivement être identifiés et éventuellement retirés du marché. En uniformisant la catégorisation des filtres à air, la valeur d’un produit est plus évidente et donc plus facile à expliquer en fonction des besoins des clients et évite les confusions passées dues aux tentatives de comparaisons entre les différentes méthodes de tests.

En conclusion

Avec la nouvelle norme ISO 16890 de nouveaux protocoles de tests plus exigeants ont été mis en place pour atteindre de meilleures performances afin d’améliorer la qualité de l’air intérieur. Ces nouveaux modes opératoires ont été préconisés par l’OMS afin qu’ils soient en meilleure adéquation avec la réalité actuelle ((Lignes directrices OMS relatives à la qualité de l’air – Organisation mondiale de la Santé 2021 – https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/346555/9789240035423-fre.pdf)). Le nouveau système de classification permet de mieux distinguer la qualité d’un filtre entre les quatre catégories existantes : ePM1, ePM2,5, ePM10 et grossier. Cette réforme du système de catégorisation des filtres à air de ventilation générale est mondiale et doit s’appliquer partout depuis 2018. Elle apporte une réponse à la situation présente et au taux de pollution général sur la planète, il est possible que de nouvelles adaptations doivent être faites d’ici quelques années si les quantités de particules fines et ultrafines continuent d’augmenter à travers le globe.

Afin de compléter le sujet, n’hésitez à consulter notre article : prévenir la dispersion d’agents pathogènes.

Posted By : Gregory Leonard 28 Mai, 2021

Répartition par poste de la consommation d’énergie et des émissions carbones dans les écoles

On peut distinguer 4 formes d’énergies consommées au sein de l’école :

La consommation énergétique de chauffage : en général par combustion d’une énergie fossile (mazout ou gaz naturel) ou renouvelable (bois, pellet).
La consommation électrique, nécessaire pour l’éclairage, la ventilation des locaux, le fonctionnement des systèmes techniques, les équipements de bureaux (ordinateur, photocopieuse…) etc.
La consommation d’énergie grise, cachée derrière tous les produits consommés dans l’école ou mis en œuvre lors d’une construction ou d’une rénovation des bâtiments.
La consommation liée à la mobilité nécessaire à tous les protagoniste d’une école (élèves avec parents ou non, équipes pédagogiques, équipes techniques et logistique)

Les émissions dues au transport quotidien des occupants d’un bâtiment scolaire sont rarement mesurées et étudiées par les life cycle assessment (LCA), de sorte que la part des émissions liées à la mobilité par rapport aux émissions incorporées et opérationnelles n’est pas bien connue.

Une étude a été menée sur le parc éducatif américain, où il a été constaté que sur les émissions totales de carbone :

le carbone incorporé représentait 6 %.
la phase opérationnelle du bâtiment représentait 70 %
la mobilité représentait 24 % ((FENNER A. E., KIBERT C. J., LI J., RAZKENARI M. A., HAKIM H., LU X., KOUHIROSTAMI M. & SAM M., 2019))

L’isolation des bâtiments, la performance des systèmes de chauffage et des équipements électriques, l’installation d’un système de ventilation, la production d’énergie renouvelable, le choix des matériaux de construction… De nombreuses questions liées à la rénovation ont des répercussions sur la consommation d’énergie de l’école. Il existe donc de nombreux moyens de réduire la consommation d’énergie.

Source : https://www.renovermonecole.be/fr

Pourquoi ?

Pour réduire les impacts de la consommation d’énergie fossile
Pour réduire la dépendance économique de l’école

1) Réduire les impacts de la consommation d’énergie fossile

La part de la consommation énergétique wallonne dont les écoles sont responsables

La consommation d’énergie dans les écoles wallonnes en quelques chiffres :

Rénovermonécole. La part de la consommation énergétique wallonnes dont les écoles sont responsables.

Selon les données du bilan énergétique wallon, la consommation énergétique du secteur de l’enseignement représente 14% de la consommation du secteur tertiaire, qui représente elle-même 11% de la consommation énergétique globale wallonne. Elle est donc estimée à 1,5% de la consommation énergétique totale de la Wallonie.

Cette consommation varie également d’un réseau d’enseignement à l’autre.

Rénovermonécole. Consommations spécifiques moyennes dans l’enseignement dans les écoles en Wallonie.

Les grandes variations que l’on peut observer dans le graphique ci-dessus ont plusieurs explications :

Les caractéristiques des bâtiments reliés à chaque réseau.
La manière dont les bâtiments et leur consommation d’énergie sont gérés : contrôle des systèmes de chauffage, impact des coûts énergétiques sur les utilisateurs, contact entre les gestionnaires et les occupants, responsabilisation des occupants, etc.

La situation Bruxelloise telle que décrite par le cadastre réalisée dans le cadre du programme PLAGE 2009-2013 montre que les consommations spécifiques moyennes de combustibles dans l’enseignement dépasse largement les consommations spécifiques moyennes en électricité dans ce secteur, dans l’état du parc au moment de la réalisation de ce cadastre.

Rénovermonécole. Consommations spécifiques moyennes dans l’enseignement dans les écoles à Bruxelles.

2) Réduire la dépendance économique de l’école

La consommation d’énergie dans les écoles représente un budget important et ce budget est en constante augmentation. Réduire ces dépenses est nécessaire pour l’équilibre financier des écoles et permet de développer des projets plus passionnants que la combustion des énergies fossiles.

Il existe mille projets plus intéressants à financer que la consommation d’énergie, dont l’impact sur le climat et la paix mondiale n’est pas vraiment brillant.

Le coût de l’énergie pour l’école dépend de nombreux facteurs tels que les bâtiments, leurs caractéristiques techniques, le nombre d’élèves, les enseignants et leurs habitudes, le type de chauffage, …

Chaque école devrait connaître le coût de sa consommation d’énergie. Pour en savoir plus sur l’évolution des prix de l’énergie : cliquez ici.

Les actions qui améliorent le confort dans l’école ont un impact sur le bien-être, la santé et les performances des élèves et des enseignants.

La ventilation, la lumière naturelle, le confort thermique et acoustique contribuent à réduire l’absentéisme et à augmenter les chances de réussite des élèves. Et cela permet aussi de faire des économies. Si elles ne profitent pas directement à l’école, elles n’en sont pas moins intéressantes au niveau collectif.

Le coût de la scolarité d’un élève à charge de la Fédération Wallonie Bruxelles varie selon le niveau d’enseignement, avec une moyenne de 5097 € par élève et par an en 2011.

La Fédération Wallonie Bruxelles estime qu’en 2010-2011, l’échec scolaire a généré un coût supplémentaire d’environ 421,9 millions d’euros dans l’enseignement obligatoire ordinaire.

Posted By : Gregory Leonard 19 Oct, 2020

Certification PEB de bâtiment public

Cet article résume les grands principes de la certification PEB des bâtiments publics en Wallonie. Il s’adresse aux responsables énergies, aux gestionnaires de bâtiments actifs dans une administration publique en Région wallonne ainsi qu’aux autorités publiques concernées.

Les bâtiments ou parties de bâtiments dont une superficie utile totale de plus de 250 m² est occupée par une autorité publique ET fréquemment visitée par le public doivent être certifiés.

Vous trouverez toutes les informations et outils concernant cette certification sur le portail de l’Energie.

Notamment :

Pour déterminer si votre bâtiment est concerné par cette certification il est conseillé d’utiliser l’outil d’aide à la décision et une liste non exhaustive des autorités publiques telles que définies par l’Arrêté du Gouvernement Wallon, afin de savoir si vous êtes concernés par la certification PEB des bâtiments publics,
Une Foire aux questions (FAQ) regroupant les questions les plus fréquemment posées permettant d’éclaircir les notions de bâtiments, autorités publiques, superficie utile totale, fréquemment visités par le public…,
Si cette FAQ ne répond pas à vos questions, vous pouvez poser vos questions au moyen des formulaires en ligne ,
Vous y trouverez également une série de documents d’aide à destination des autorités publiques,
Les démarches à entamer pour devenir certificateur PEB de bâtiments publics agréé ainsi que la liste des certificateurs PEB (Externe, Interne, Personne morale) de bâtiments publics agréés.
L’ensemble des textes réglementaires applicables à la certification PEB des bâtiments publics sont également mis à disposition (en bas de page).

Qui est concerné par cette certification ?

En premier lieu, il est nécessaire de savoir si on répond à la définition d’autorité publique autrement dit : « Suis-je une autorité publique ? ».

En second lieu, l’outil d’aide à la décision mis en ligne sur le site Portail de l’Energie, vous permettra de savoir si vous êtes concernés par l’obligation de certification PEB BP.

L’autorité publique répondant à l’obligation de certification PEB BP (voir outil d’aide à la décision et liste non exhaustive des autorités publiques) devra afficher son certificat PEB de bâtiments publics mettant en évidence son impact énergétique ainsi que son rôle d’exemplarité en matière d’énergie. Seule la première page du certificat doit être affichée par l’autorité publique de manière lisible et visible par le public dans la ou les entrées principales (ex : accueil, valves…).

Quand doit-on établir un certificat PEB de bâtiments publics et l’afficher ?

L’article 87 de l’arrêté du Gouvernement wallon du 20 septembre 2018 précise ces échéances :

Échéance	Bâtiment
1er Janvier 2021	Pour les bâtiments répondants à la 1° de l’art. 50 de l’AGW du 15/05/2014* ⚠ Dérogation : bâtiments destinés à l’enseignement ou à l’accueil de la petite enfance : -> Echéance : 1er Janvier 2022
1er Janvier 2022	Pour les bâtiments répondants à la 2° de l’art. 50 de l’AGW du 15/05/2014**
2 ans pour se mettre en ordre	Pour toute nouvelle occupation

*AGW du 15/05/2014 – Article 50 – point 1° :
Les institutions européennes et internationales, les autorités fédérales, régionales, communautaires, provinciales et communales.

**AGW du 15/05/2014 – Article 50 – point 2° :
Tout organisme répondant aux conditions suivantes :

a) être créé ou agréé par les autorités visées au 1°;
b) être chargé d’un service public;
c) ne pas être partie du pouvoir législatif ou judiciaire;
d) être contrôlé ou déterminé dans son fonctionnement par les autorités visées au 1°.

Qui peut réaliser la certification PEB des bâtiments publics ?

La personne qui établit le certificat PEB de bâtiments publics doit être agréée. Il existe deux types de certificateurs : les certificateurs internes ou externes à une autorité publique.

Le certificateur interne fait déjà partie de l’autorité publique où il est employé et ne peut s’occuper que de la certification des bâtiments de son employeur.

Le certificateur externe exerce son activité comme indépendant et n’est pas employé par une autorité publique.

Pour information, toute institution qui possède en son sein au moins un certificateur PEB BP (interne ou externe) peut faire une demande d’agrément en tant que personne morale.

Quelle est la validité du certificat PEB de bâtiment public ?

Le certificat de performance énergétique de bâtiment public est valable 5 ans.

Néanmoins, les indicateurs de consommation, de production ainsi que les données relatives à l’occupation doivent être actualisés de manière annuelle. Ainsi, la première page du certificat regroupant ces indicateurs devra être remplacée lors de chaque actualisation des données énergétiques.

Quelle différence y a-t-il entre la certification PEB résidentielle et la certification PEB des bâtiments publics ?

Contrairement à la certification PEB pour les bâtiments résidentiels, la certification PEB des bâtiments publics intègre les données de consommations réelles pour chaque bâtiment. Elle prend en compte les consommations d’énergie (électricité, gaz, mazout, propane, …) et/ou la production d’électricité et de chaleur. Ainsi, consommations et productions d’énergie, surface de plancher chauffée pondérée et volumes protégés, photos du bâtiment et graphiques représentant les indicateurs de consommations et de productions apparaissent sur le certificat.

Conclusion

La certification PEB des bâtiments publics n’est pas seulement un constat en termes énergétiques. Il est aussi une façon de mettre en évidence les faiblesses éventuelles d’un bâtiment dit « énergivore ». Le but est de sensibiliser les autorités publiques à propos de leur impact sur l’environnement.

Parmi les recommandations qui peuvent être mises en évidence, on retrouve les thématiques suivantes :

Sensibilisation à l’utilisation rationnelle de l’énergie (à destination des décideurs mais aussi des occupants et utilisateurs,…) au moyen d’un carnet de bord, d’un projet de sensibilisation,…
Gestion et maintenances dont notamment :
- la mise en place d’une comptabilité énergétique,
- la mise en place d’un carnet de gestion qui reprend l’ensemble des évènements se rapportant aux installations (entretiens, remplacement d’éléments, pannes, modifications de paramètres de régulations des installations,…),
- la réalisation des attestations de contrôle périodique,
- L’établissement d’un contrat de maintenance qui assure un entretien régulier des installations techniques,….
Les investissements et travaux d’amélioration énergétiques au moyen de la réalisation d’un audit énergétique, réaliser un plan d’investissement des travaux recommandés,…

Posted By : Gregory Leonard 22 Sep, 2020

NBN EN 16798-1:2019 – Partie 1 : Performance énergétique des bâtiments – Ventilation des bâtiments

Introduction

Parmi les normes prises en compte dans la certification de la PEB, se retrouve celle qui concerne la ventilation des bâtiments résidentiels et non résidentiels.

Quelle est cette norme ?

Le document intitulé Performance énergétique des bâtiments – Ventilation des bâtiments – Partie 1 : Données d’entrées d’ambiance intérieure pour la conception et l’évaluation de la performance énergétique des bâtiments couvrant la qualité de l’air intérieur, l’ambiance thermique, l’éclairage et l’acoustique (Module M1-6) est le fruit d’une réflexion au niveau européen qui part du constat que la consommation énergétique d’un bâtiment dépend aussi de son ambiance intérieure. Lorsque celle-ci n’est pas au niveau requis, elle peut avoir des conséquences sur la santé et le bien-être des occupants, sur le budget des employeurs, des propriétaires et de la société. Au contraire, lorsque les normes sont respectées, le confort des occupants, travailleurs ou visiteurs leur permet d’être plus productifs et en bonne santé.

Elle spécifie les paramètres sur lesquels se baser pour définir et évaluer la qualité de l’ambiance intérieure d’un bâtiment. Suite au passage d’un auditeur, des prescriptions seront à prendre en compte afin de concevoir, améliorer ou maintenir la qualité de l’ambiance intérieure. Les critères servent à calculer le dimensionnement des systèmes à mettre en place, concevoir ou changer.

Pour mesurer la qualité de l’ambiance intérieure et, par conséquent, améliorer la performance énergétique d’un bâtiment, cette norme dépend de critères et d’unités de mesure afin d’évaluer objectivement la qualité de la ventilation des bâtiments.

Quels sont ses critères ?

La norme sur la ventilation des bâtiments :

inclut des critères liés au dimensionnement des systèmes des bâtiments et leur inconfort thermique
s’applique à des bâtiments
- où il y a occupation humaine
- dont les horaires d’occupation sont pris en compte

Dans le cadre de cette norme sur la ventilation des bâtiments, interviennent les critères suivants :

la qualité de l’air intérieur
l’ambiance thermique
l’éclairage
l’acoustique
l’humidité

Nous allons développer chacun de ces cinq critères. Nous verrons comment ils sont analysés et quelles sont les valeurs par défaut requises dans le texte au niveau européen en 2019. Le texte a été pensé pour s’adapter à des valeurs nationales ou régionales. Des documents juridiques mis en place par chaque état et/ou région rendent cette norme européenne flexible et composée de deux annexes qui distinguent :

les valeurs par défaut (Annexe B) qui seront illustrées pour chaque critère
des tableaux vides de valeurs à adapter (Annexe A) par l’auditeur en fonction de ce qui est prescrit au niveau local (national ou régional).

A qui cette norme est-elle destinée ?

La documentation à laquelle nous ferons référence ici est à la disposition :

Des autorités de réglementation qui se baseront sur des choix obligatoires prescrits au niveau national ou régional
Des architectes, des ingénieurs

Une terminologie spécifique disponible en début du document de référence est définie pour chacun des postes propre à chaque critère.

La qualité de l’air intérieur

Pour juger de la qualité de l’air intérieur des bâtiments, les auditeurs devront se baser sur :

Le contrôle de la source non humaine de polluants de l’air à diminuer, éliminer ou atténuer grâce à des systèmes de ventilation adaptés.
La ventilation (mécanique, naturelle ou hybride) qui est analysée sur base de son débit et de son dimensionnement.
Les périodes d’occupation des lieux qui définiront le dimensionnement du débit de ventilation.
Les dommages du bâtiment qui seront également pris en compte pour évaluer si la ventilation est suffisante ou pas pour limiter les conséquences de la condensation (des surfaces, des matériaux et de la structure) par exemple, sur la qualité de l’air.

L’auditeur sera tenu d’indiquer dans son rapport :

la méthode de dimensionnement
les sources de polluants identifiées et le type de ventilation nécessaire à leur réduction ou élimination.
la méthode qui sert à établir le débit d’air en fonction de l’occupation

Pour définir le dimensionnement de la ventilation nécessaire, il existe trois méthodes :

La méthode de la qualité de l’air perçue permettra d’identifier le potentiel polluant ambiant et les normes requises pour le diluer via une ventilation adéquate. Le tableau[1] ci-dessous reprend les catégories de qualité d’air attendues dans les bâtiments non-résidentiels pour personnes « non adaptés » (personnes au faible métabolisme et régulation moins efficace de la température corporelle telles que les personnes âgées) et dans les bâtiments résidentiels pour personnes adaptées.

Tableau 4 – Catégories de qualité d’ambiance intérieure

Catégorie	Niveau attendu
QAI_I	Haute
QAI_II	Moyenne
QAI_III	Modérée
QAI_IV	Faible
NOTE : Dans les tableaux, seuls les numéros de catégorie sont utilisés sans le symbole QAI_x

Selon l’annexe B et ses valeurs par défaut, le renouvellement de l’air s’exprime en litre par seconde par personne et la valeur ne peut jamais être en-dessous de 4 l / s par personne.

La ventilation dilue ou élimine les polluants :

émis par les personnes (bio-effluents)
émis par le bâtiment et les systèmes

Sa capacité sera établie dans un rapport entre les deux (nombre d’occupants et type de bâtiment).

Voici deux tableaux[2] avec les valeurs par défaut pour les deux sources de polluants :

Tableau B6 – Débits de ventilation de dimensionnement pour des personnes sédentaires, adultes, non adaptées, pour diluer les émissions (bio-effluents) dues aux personnes, pour différentes catégories

Catégorie	Pourcentage attendu d’insatisfaits	Débit d’air par personne non adaptée I / (s par personne)
I	15	10
II	20	7
III	30	4
IV	40	2,5

Tableau B7 – Débits de ventilation de dimensionnement pour diluer les émissions dues aux différents types de bâtiments

Catégorie	Bâtiment très peu polluant, LPB-1 I/(s m²)	Bâtiment peu polluant, LPB-2 I/(s m²)	Bâtiment non faiblement polluant, LPB-3 I/(s m²)
I	0,5	1,0	2,0
II	0,35	0,7	1,4
III	0,2	0,4	0,8
IV	0,15	0,3	0,6

La méthode des valeurs limites de substances polluantes et le débit de ventilation nécessaire à sa dilution se basent sur la formule suivante[3]:

Q_h : est le débit de ventilation requis pour la dilution, en m² par seconde ;
G_h : est le débit de génération de la substance, en microgrammes par seconde ;
C_h,i : est la valeur guide de la substance, en microgrammes par m² ;
C_h,o : est la concentration en substances de l’ait fourni, en microgrammes par m² ;
ε_v: est l’efficacité de la ventilation.

Cette deuxième méthode de calcul se base sur la concentration des substances polluantes émises sous forme de CO2 et présentes dans le tableau[4] des valeurs par défaut ci-dessous.

Tableau B.9 – Concentrations en CO₂de dimensionnement par défaut au-dessus de la concentration extérieure en supposant une émission de CO₂ normalisée de 20 L/(h/personne)

Catégorie	Concentration correspondante en CO₂ au-dessus de celle extérieure, en PPM, pour des personnes non adaptées
I	550 (10)
II	800 (7)
III	1 350 (4)
IV	1 350 (4)

La méthode du débit minimum d’air de ventilation est ici défini pour satisfaire aux exigences de la qualité de l’air perçue et à la santé des personnes dans la pièce occupée.

Elle implique une distinction entre bâtiments résidentiels et non-résidentiels.

Les méthodes énumérées ci-dessus sont prescrites pour les bâtiments non-résidentiels si aucune norme nationale n’a été définie.
Pour les bâtiments résidentiels, le débit de ventilation se base sur un taux horaire à appliquer pour le renouvellement de l’air.

La certification et les normes concernant la qualité de l’air impliquent enfin une analyse de l’accès aux fenêtres ouvrables par les personnes occupants le bâtiment et de la filtration et épuration de l’air qui permettent de réduire

la quantité de substances polluantes dans l’air via des prises d’air extérieures
les odeurs et contaminants gazeux grâce à un système d’épuration circulaire
la pollution de l’air intérieur via un système de filtration secondaire.

Cette troisième méthode se base sur le débit d’air de ventilation selon la superficie de la pièce en mètres carrés. Elle diffère selon qu’il s’agisse de bâtiment résidentiels ou pas. Voici un tableau[5] de valeurs par défaut pour un bureau.

Tableau B10 – débits d’air de ventilation de dimensionnement prédéfinis par défaut pour un bureau (personne non adaptée)

Catégorie	Débit total d’air de ventilation de dimensionnement pour la pièce
Catégorie	I/(s par personne)	I/(sec.m²)
I	20	2
II	14	1,4
III	8	0,8
IV	5,5	0,55

l’ambiance thermique

Pour les bâtiments chauffés ou refroidis mécaniquement, l’auditeur objectivera son évaluation sur base du type d’activité et l’isolation thermique des vêtements des occupants selon les saisons. Le dimensionnement des systèmes de refroidissement devra donc être calculé en fonction de valeurs de confort maximale pour le refroidissement (en été) et minimale pour le chauffage (en hiver).

Pour évaluer l’ambiance thermique du bâtiment, les critères utilisés concernent :

la conception du bâtiment tels que le dimensionnement de ses fenêtres, la protection solaire ou sa masse, entre autres.
les systèmes de chauffage, ventilation et conditionnement d’air (CVCA).

Les valeurs de référence par défaut pour estimer une ambiance thermique requise diffèrent selon :

le type de bâtiment (résidentiels et non-résidentiels)
le type d’espace où l’activité peut être
- sédentaire, comme dans une salle de séjour
- active, en déplacement ou debout tel que les locaux de service et de stockage.
le type de travail qui allie sédentarité et activité tels que des bureaux individuels, cafétérias, salles de classe ou de réunion.

Ces valeurs servent au dimensionnement des bâtiments avec systèmes mécaniques de chauffage et de refroidissement utilisés durant les saisons correspondantes.

Pour les bâtiments sans systèmes mécaniques mais dotés uniquement d’ouvertures de type fenêtres ou lanterneaux, la valeur de référence se base sur des recommandations qui dépendent de la température extérieure.

Dans le cadre d’une activité sédentaire où les occupants sont en mesure d’adapter leurs tenues vestimentaires :

En été, ce sont des critères adaptatifs qui régissent la certification thermique.
En hiver, l’auditeur se basera sur les valeurs par défaut au même titre qu’un bâtiment avec système de chauffage mécanique.

Aussi, l’augmentation de la vitesse de l’air en été pour ce type de bâtiment accepte les systèmes artificiels tels que des ventilateurs à condition que ceux-ci soient sous le contrôle des occupants.

Chaque bâtiment, zone, pièce et catégories d’occupant sont pris en compte pour définir l’ambiance thermique constatée et les températures requises à atteindre. Par conséquent, l’inconfort thermique est quantifiable par des catégories représentées dans l’annexe B et les valeurs par défaut au niveau européen dans le tableau[6] ci-dessous :

Pour les bâtiments sans systèmes mécaniques, les critères d’évaluation sont les mêmes que ci-dessus. Une exception est faite pour des immeubles de bureaux ou similaires où aucune tenue n’est imposée et où l’occupation est relativement sédentaire. Le fait que les occupants aient accès à des ouvertures tels que fenêtres, volets ou lanterneaux doit être intégré dans le rapport.

Enfin, des calculs saisonniers, mensuels et horaires sont à intégrer dans le calcul énergétique de l’ambiance thermique requise.

L’éclairage

Dans la certification de la PEB, l’éclairage est un autre critère à évaluer. En effet, une luminosité adéquate est requise afin que les occupants puissent effectuer leurs tâches visuelles dans un confort défini. Les types de tâches serviront de critères pour définir des niveaux d’éclairement. Une différence entre les bâtiments résidentiels et non-résidentiels est à prendre en compte dans l’évaluation :

Bâtiments non-résidentiels : il faut qu’un niveau de lumière du jour soit atteint pour le confort des travailleurs. Des exceptions sont faites telles que pour les infrastructures sportives. Les niveaux à atteindre sont repris dans le tableau[7] suivant :

Tableau B.1B – exemples de critères pour certains bâtiments et espaces selon la série EN 12464

N° de réf. selon l’EN 12464-1:2011	Type d’espace, de tâche ou d’activité	E_m lx
5.26.2 5.26.5	Bureaux – Ecriture, saisie, lecture, traitement de données. Salles de conférence et de réunion.	500
5.36-5.36.3	Bâtiments d’enseignement, salles de classe, salles de travaux dirigés, salles de classe pour cours du soir et formation des adulters, auditoriums, amphithéâtre.	500
5.36.24	Locaux scolaires, bâtiments d’enseignement, salles de sport, gymnases, piscines.	300
NOTE : Utilisation spécifique de tâches visuelles non encore identifiée. Pour un éclairage spécifique de dimensionnement détaillé, des normes telles que l’EN 12464-1 sont nécessaires.

Bâtiment résidentiels : Lumière du jour, lumière électrique et combinaison des deux doivent être prises en compte. Notons que, même si un minimum d’éclairage naturel est requis, il ne faut pas qu’il provoque l’éblouissement ou la surchauffe.

L’acoustique

Lorsqu’elle parle d’acoustique, la norme inclut le bruit provoqué par les systèmes de ventilation, filtration, refroidissement ou chauffage. Les niveaux sonores sont évalués sur base de la pression acoustique, sa réverbération et son absorption.

Elle prend en compte que le son émanant des systèmes de ventilation, par exemple, peut servir à masquer d’autres sources de bruit et maintenir une confidentialité acoustique.

Les sons venant de l’extérieur sont compris dans le rapport. Mais des prescriptions en termes d’isolation acoustique peuvent être imposées sur base du bruit des équipements techniques et la limitation de leur pression acoustique mais pas sur base du bruit extérieur. Ceci dit, la certification de performance énergétique ne validera pas forcément des ouvertures de type fenêtres comme unique ventilation si le bruit extérieur est trop élevé par rapport au niveau acoustique imposé.

Le tableau ci-dessous comporte des valeurs qui ne concernent que le bruit présent à l’intérieur du local et provoqué par les systèmes de ventilation et de chauffage, par exemple.[8]

Tableau B.20 – Exemple de niveau sonore continu équivalent de dimensionnement L_Aeq,nT [DB(A)] pour des sources continues

Bâtiment	Type d’espace	Niveau sonore continu équivalent L_eq,nT,A[DB(A)]
Bâtiment	Type d’espace	I	II	III
Résidentiel	Salle de séjour	< 30	< 35	< 40
Résidentiel	Chambres	< 25	< 30	< 35
Lieux publics	Auditoriums	< 24	< 28	< 32
	Bibliothèques	< 25	< 30	< 35
	Cinémas	< 24	< 28	< 32
	Musées	< 28	< 32	< 36
Lieux commerciaux	Magasins de détail	< 35	< 40	< 45
Lieux commerciaux	Grands magasins, supermarchés	< 40	< 45	< 50
Hôpitaux	Chambres	< 25	< 30	< 35
	Salles de consultation	< 32	< 36	< 40
	Salles d’opération	< 35	< 40	< 45
Hôtels	Chambres d’hôtel	< 25	< 30	< 35
Hôtels	Réception, halls d’entrée	< 30	< 35	< 40
Bureaux	Petits bureaux	< 30	< 35	< 40
	Bureaux paysagés	< 35	< 40	< 45
	Salle de réunion	< 30	< 35	< 40

5. L’humidité

Deux types de critères influent sur le taux d’humidité requis pour un bâtiment

le confort thermique et la qualité de l’air intérieur
les exigences physiques pour le bâtiment (condensations, développement de moisissures, etc.).

Des exceptions pour des bâtiments de type musées, monuments historiques ou églises sont à signaler. Des exigences additionnelles relatives à l’humidité doivent être prises en compte.

Il est rare que l’humidification ou la déshumidification de l’air d’une pièce soit demandée. Cependant, le fait qu’elles soient préexistantes à l’excès doit être évité.

Des limites sont imposées et doivent être indiquées dans le rapport. Comme pour les autres critères, l’occupation ou l’inoccupation du bâtiment entrent en jeu. Même si les bâtiments non occupés ne sont pas censés être humidifiés (sauf pour les musées, par exemple), ils peuvent, en revanche être tenus d’être déshumidifiés afin d’éviter sa détérioration.

Voici un tableau[9] reprenant les critères utilisés pour prescrire une conception et un dimensionnement en adéquation avec les calculs énergétiques.

Tableau B.16 – Exemple de critères de dimensionnement recommandés pour l’humidité dans des espaces occupés si des dispositifs d’humidification ou de déshumidification sont installés

Types de bâtiment / espace	Catégorie	Humidité relative de dimensionnement pour la déshumidification %	Humidité relative de dimensionnement pour l’humidification %
Espaces dans lesquels les critères d’humidité sont liés à l’occupation humaine. Des espaces particuliers (musées, églises, etc.) peuvent nécessiter d’autres limites.	I	50	30
	II	60	25
	III	70	20

Conclusion

Via cette norme, nous aurons compris que les valeurs par défaut ne peuvent pas toujours s’adapter à tous les pays européens vu la différence de nos climats et nos habitudes de consommation thermique, notamment. La flexibilité de cette norme belge permet d’adapter les valeurs sur base de textes juridiques adaptés par nos autorités.

Si vraiment aucune valeur (par défaut ou d’adaptation) n’était présente dans la version européenne ou nationale, l’Organisation Mondiale de la Santé constitue un guide des références à suivre. C’est le cas des valeurs concernant les polluants intervenant sur la qualité de l’air intérieur tels que le benzène, les hydrocarbures, l’ozone ou les particules en suspension dans l’air.

Nous avons vu que l’évaluation concernant la ventilation des bâtiments s’intègre dans la prise un compte d’une série de critères indirects qui semblent aller de soi telle que l’humidité, la qualité de l’air ou le confort thermique. Mais l’intégration des critères acoustiques et lumineux n’est pas négligeable une fois que nous relisons leur implication en termes de bien-être et de santé publique.

Une fois chaque critère analysé pour la ventilation des bâtiments, des améliorations sont parfois à envisager afin d’optimiser la santé des occupants des bâtiments concernés. Une fois les améliorations ou les conceptions de nouveaux systèmes de ventilation installés, c’est non seulement l’occupant, le visiteur, le travailleur ou le propriétaire qui seront impactés mais aussi toute la société qui, indirectement, se voit affectée positivement par les actions mises en place au niveau national, européen voire mondial.

De la productivité des travailleurs en passant par l’économie énergétique et environnementale, la norme a pour objectif d’optimiser notre rapport à l’humain et à la nature.

[1] Performance énergétique des bâtiments – Ventilation des bâtiments – Partie 1 : Données d’entrées d’ambiance intérieure pour la conception et l’évaluation de la performance énergétique des bâtiments couvrant la qualité de l’air intérieur, l’ambiance thermique, l’éclairage et l’acoustique (Module M1-6), Tableau 4 — Catégories de qualité d’ambiance intérieure, page 18

[2] Performance énergétique des bâtiments – Ventilation des bâtiments – Partie 1 : Données d’entrées d’ambiance intérieure pour la conception et l’évaluation de la performance énergétique des bâtiments couvrant la qualité de l’air intérieur, l’ambiance thermique, l’éclairage et l’acoustique (Module M1-6)

Tableau B.6 — Débits de ventilation de dimensionnement pour des personnes sédentaires, adultes, non adaptées, pour diluer les émissions (bio‐effluents) dues aux personnes, pour différentes catégories
Tableau B.7 — Débits de ventilation de dimensionnement pour diluer les émissions dues aux différents types bâtiments, page 54
Tableau B.9 – Concentrations en CO2 de dimensionnement par défaut au‐dessus de la concentration extérieure en supposant une émission de CO2 normalisée de 20 L/(h par personne), page 55

[3] Performance énergétique des bâtiments – Ventilation des bâtiments – Partie 1 : Données d’entrées d’ambiance intérieure pour la conception et l’évaluation de la performance énergétique des bâtiments couvrant la qualité de l’air intérieur, l’ambiance thermique, l’éclairage et l’acoustique (Module M1-6), Formule (2), page 22

[4] Idem, Tableau B.9 — Concentrations en CO2 de dimensionnement par défaut au‐dessus de la concentration extérieure en supposant une émission de CO2 normalisée de 20 L/(h par personne), page 55

[5] Idem, Tableau B.10 — Débits d’air de ventilation de dimensionnement prédéfinis par défaut pour un

bureau (personne non adaptée), page 55

[6] Performance énergétique des bâtiments – Ventilation des bâtiments – Partie 1 : Données d’entrées d’ambiance intérieure pour la conception et l’évaluation de la performance énergétique des bâtiments couvrant la qualité de l’air intérieur, l’ambiance thermique, l’éclairage et l’acoustique (Module M1-6), Tableau B.3 — Critères de dimensionnement d’inconfort thermique local, page 48

[7] Performance énergétique des bâtiments – Ventilation des bâtiments – Partie 1 : Données d’entrées d’ambiance intérieure pour la conception et l’évaluation de la performance énergétique des bâtiments couvrant la qualité de l’air intérieur, l’ambiance thermique, l’éclairage et l’acoustique (Module M1-6), Tableau B.18 — Exemples de critères pour certains bâtiments et espaces selon la série EN 12464, page 60

[8] Performance énergétique des bâtiments – Ventilation des bâtiments – Partie 1 : Données d’entrées d’ambiance intérieure pour la conception et l’évaluation de la performance énergétique des bâtiments couvrant la qualité de l’air intérieur, l’ambiance thermique, l’éclairage et l’acoustique (Module M1-6), Tableau B.20 — Exemples de niveau sonore continu équivalent de dimensionnement, LAeq,nT [dB(A)] pour des sources continues, page 61

[9] Performance énergétique des bâtiments – Ventilation des bâtiments – Partie 1 : Données d’entrées d’ambiance intérieure pour la conception et l’évaluation de la performance énergétique des bâtiments couvrant la qualité de l’air intérieur, l’ambiance thermique, l’éclairage et l’acoustique (Module M1-6), Tableau B.16 — Exemple de critères de dimensionnement recommandés pour l’humidité dans des espaces occupés si des dispositifs d’humidification ou de déshumidification sont installés, page 59

32. DIRECTIVE EUROPÉENNE 2018/844 POUR LA PERFORMANCE ÉNERGÉTIQUE DES BÂTIMENTS

Posted By : Gregory Leonard 27 Nov, 2019

Performance énergétique des bâtiments : Directive Européenne 2018/844

Introduction

Publiée le 19 juin 2018 : Directive (UE) 2018/844 du Parlement européen et du Conseil du 30 mai 2018 modifiant la directive

La version PDF complète de la directive 2018/844 est disponible sur le site eur-lex.europa !

Cette nouvelle directive intervient dans le cadre des engagements européens relatifs à « l’instauration d’un système énergétique durable, concurrentiel, sûr et décarboné d’ici 2050 ».

Pour rappel, l’Union européenne s’est engagée à réduire ses émissions de gaz à effet de serre de -40% pour 2030 (par rapport au niveau de 1990) et à décarboner complètement le parc immobilier à l’horizon 2050.

Le Parlement wallon a par ailleurs adopté un décret annonçant l’entrée en vigueur au niveau wallon des exigences sur l’électromobilité au 11 mars 2021. A partir de cette date, en cas de rénovation important ou de nouvelle construction, des exigences de pré-raccordement et/ou d’installation de bornes de recharge pour véhicules électriques doivent être respectées.

Pour les particuliers, vous trouverez tous les détails concernant les nouvelles exigences PEB et notamment par rapport à l’électromobilité dans la rubrique « Construire et rénover : mes obligations » sur le site de la région wallonne.

Pour les professionnels, toutes les informations concernant les nouvelles exigences PEB sont accessibles via la rubrique « La réglementation wallonne – PEB ».

Amendements principaux

L’évolution majeure apportée par la directive concerne la prise en compte des systèmes d’automatisation et de contrôle aussi appelés « BACS » (Building Automation and Control System) comme un nouveau domaine technique du bâtiment. Le domaine de l’automatisation et du contrôle des bâtiments est donc considéré comme un système technique à part entière et la définition suivante en est donnée :

« Un système comprenant tous les produits, logiciels et services d’ingénierie à même de soutenir le fonctionnement efficace sur le plan énergétique, économique et sûr des systèmes techniques du bâtiment au moyen de commandes automatiques et en facilitant la gestion manuelle de ces systèmes techniques du bâtiment » [Directive PEB 2018/884]

Les états membres exigent également que « les bâtiments neufs, lorsque cela est techniquement et économiquement réalisable, soient équipés de dispositifs d’autorégulation qui régulent séparément la température de chaque pièce ou, si cela est justifié, d’une zone chauffée déterminée de l’unité du bâtiment. Dans les bâtiments existants, l’installation de ce dispositif d’autorégulation est exigé lors du remplacement de générateurs de chaleur, lorsque cela est techniquement et économiquement réalisable ».

Dans ce cadre, un indicateur de potentiel d’intelligence optionnel (SRI pour Smart Readiness Indicator) fait son apparition et vise à « mesurer la capacité des bâtiments à se prêter à l’utilisation des technologies de l’informations et de la communication et des systèmes électroniques pour en adapter le fonctionnement aux besoins des occupants et du réseau et en améliorer l’efficacité énergétique et la performance globale. » [Directive PEB 2018/884]

La directive intègre également l’électromobilité comme un système intégré au bâtiment (pour plus de détails, consultez le site de la région wallonne à ce sujet). Les VE (véhicules électriques) sont donc pris en comptes notamment pour répondre aux enjeux du stockage d’énergie et améliorer la flexibilité électrique. Des exigences concernant le nombre minimal de points de recharges ou de dispositifs de précablages sont prévues :

Pour les bâtiments non résidentiels neufs et en rénovation importante disposant de plus de dix emplacements de stationnement, un minimum d’un dispositif de recharge sera installé et 1 place sur 5 au moins sera pourvue d’un conduit pour le passage des câbles électriques afin de permettre la mise en œuvre ultérieure d’un point de recharge ;
Pour les bâtiments non résidentiels existants disposant de plus de vingt emplacements de stationnement, un nombre minimal de point de recharge devra être prescrit et installé en œuvre pour 2025
Pour les bâtiments résidentiels neufs et en rénovation importante disposant de plus de dix emplacements de stationnement, toutes les places de parking seront pourvues d’un conduit pour le passage des câbles électriques afin de permettre la mise en œuvre ultérieure d’un point de recharge.

Lorsque cela est techniquement et économiquement réalisable, les bâtiments non résidentiels ayant des installations de chauffage ou des systèmes de chauffage/climatisation et de ventilation des locaux combinés d’une puissance nominale utile est supérieure à 290kW, la directive exige que ces systèmes soient équipés d’un système d’automatisation et de contrôle en 2025. Ces systèmes devront-être capable de :

Suivre, enregistrer, analyser et ajuster la consommation ;
Mesurer l’efficacité des systèmes et détecter les pertes d’efficacité ;
Informer le responsable ou le gestionnaire des possibilités d’amélioration de l’efficacité des systèmes ;
Communiquer avec les autres systèmes du bâtiment, être interopérable ;

Dans le secteur résidentiel, les États membres peuvent exiger que les bâtiments soient pourvus d’un système de suivi de l’efficacité pouvant informer les propriétaires en cas de perte d’efficacité et détecter quand un entretien du système s’impose. Le contrôle de la production, de la distribution, du stockage et de l’utilisation optimale de l’énergie par un système automatisé peut également être exigé.

La directive prévoit que ces systèmes d’automatisation et de contrôle puissent remplacer avantageusement les inspections des systèmes techniques.

Par ailleurs, l’accent est également mis sur la lutte contre la précarité énergétique et une meilleure considération des impacts de l’environnement bâti sur la santé et le bien-être dans les bâtiments.

Posted By : Energie-Plus 14 Juin, 2016

Évaluer un risque de condensation superficielle sur les vitrages

Condensation superficielle côté intérieur

Comment la reconnaître ?

Dans le cas d’un double vitrage, elle se localise dans les coins et sur le pourtour du châssis et du vitrage, à cause des déperditions plus grandes existant dans ces zones par la présence de l’intercalaire du vitrage.

Normalement, la condensation se fera premièrement sur les vitrages et non sur les châssis.
Cependant, la présence de vitrages isolants peut favoriser la condensation de surface sur les châssis surtout si ceux-ci sont en aluminium et sans coupure thermique; leur température peut être plus basse que celle des vitrages.

La présence de condensation intérieure sur les vitrages entraîne

une diminution de la visibilité,
la formation de givre,
des tâches sur les verres, tablettes et allèges, dues aux gouttelettes ruisselantes,
la formation de moisissures sur le mastic et/ou le châssis.

Elle n’est gênante qu’en quantité excessive….

Influence du vitrage sur les risques de condensation superficielle

Lorsque la fenêtre constitue la surface intérieure la plus froide du local, c’est d’abord sur celle-ci que va se former de la condensation superficielle. Celle-ci se forme sur la paroi vitrée sans causer de dégâts, l’air intérieur est asséché et la teneur en humidité de l’air du local (xi) (en g/kg) diminue. De ce fait, le risque de condensation superficielle sur les autres parois diminue.

Un autre avantage d’une telle fenêtre, lorsqu’il n’y a pas de système de ventilation contrôlée et qu’il n’est pas envisageable d’en placer un, est que dès qu’il y a condensation à sa surface, les occupants sont prévenus que l’air est trop humide et qu’il faut ventiler.

Ainsi, il est intéressant d’avoir un vitrage sur lequel la condensation superficielle se forme plus rapidement que sur n’importe quelle autre paroi ou n’importe quel pont thermique présent dans le local.

Exemple.

Dans un local, le pont thermique le plus important a un τ_min de 0,545. Il s’agit d’une terrasse en béton en encorbellement avec isolation (résistance thermique de 1 m² x K/W) intérieure au droit du linteau et entre la dalle et le plancher.

Schéma pont thermique terrasse.

τ₁ = 0,705;
τ₂ = 0,905;
τ₃ = 0,955;
τ₄ = 0,785;
τ₅ = 0,98;
τ₆ = 0,885;
τ₇ = 0,545;
τ₈ = 0,77.

τ_Min = τ₇ = 0,545

Le local est muni de vitrages doubles ayant un coefficient de transmission thermique U de 3,22 W/m²K. Le coefficient d’échange thermique de surface entre le vitrage et l’ambiance intérieure (h_i) = 10 (W/m²K).

La condensation superficielle va-t-elle se former d’abord sur les vitrages ou sur le pont thermique ?

Calcul du facteur de température (τ) du vitrage :

τ = [(1/3,22) – (1/10)] / (1/3,22)
τ = 0,68 > 0,545 :

La condensation superficielle apparaîtra en premier lieu sur le pont thermique !

Avec un simple vitrage (U = 7 W/m²k), on aurait eu τ = 0,3 < 0,545 : la condensation superficielle, dans ce cas, se forme d’abord sur le vitrage !

Calcul de la teneur en humidité de l’air du local lorsqu’il y a formation de condensation superficielle sur les vitrages

Remarque : Le texte ci-dessous est extrait de la NIT 153 du CSTC.

De l’humidité est extraite de l’air du local par la formation de condensation.
La teneur en humidité de l’air du local (x_i) sera par conséquent plus basse que s’il n’y avait pas de condensation superficielle.

En supposant qu’on se trouve en régime stationnaire, l’équation hygrométrique du local comportera un terme supplémentaire, à savoir la quantité d’humidité qui condense par unité de temps sur une surface déterminée A (m²) dans le local.

Ce raisonnement conduit à la relation :

avec,

x°_i : le taux d’humidité de l’air intérieur dans le cas où il n’y a pas de condensation superficielle, calculé à l’aide de la formule ci-dessus
x_sA : le taux d’humidité de saturation (g/kg) correspondant à la température superficielle η_oi (°C) de la surface A

Cette relation est démontrée dans l’Annexe de la NIT 153 du CSTC, pg. 77.

L’expression ci-dessus, peut être utilisée dans les conditions suivantes :

x_e < 7 g/kg,
2,5 g/kg < x_sA< 12 g/kg,
10°C < η_i < 20°C.

avec,

x_e : la teneur en humidité de l’air extérieur (g/kg),
θ_i : la température intérieure (°C).

On procède comme suit :

On détermine x_i° à l’aide de la relation ci-dessus.
On détermine x_sA en fonction de la température superficielle du vitrage ou de la paroi la plus froide du local.
Si x_i° > x_sA, il y a condensation superficielle.
On trouve la valeur finale de x_i à l’aide de la relation ci-dessus.

Exemple.

Soit un local muni d’un vitrage de 2 m², η_i = 12°C, D = 0,05 kg/h et nV = 10 m³/h (D/nV = 0,005 kg/m³).

Les conditions extérieures sont η_e = -10°C, φ_e = 90 % -> x_se = 1,60 g/kg.

Admettons que le vitrage de 2 m² soit la surface la plus froide de la pièce.

x_i° = 0,9 x 1,6 + 825 x 0,005 = 5,56 (g/kg)

La température superficielle du vitrage est donnée par la formule :

avec,

θ_i : la température intérieure (°C),
k : (ou U) : coefficient de transmission thermique du vitrage (W/m²K),
h_i : le coefficient d’échange thermique de surface entre le vitrage et l’ambiance intérieure (W/m²K).

Pour un vitrage simple (k = 7 W/m²K) et pour un vitrage double (k = 3,22 W/m²K) avec h_i = 10 W/m²K, on trouve :

θ_oi (vitrage simple) = – 3,40°C -> x_sA = 2,84 g/kg,
θ_oi (vitrage double) = 4,92°C -> x_sA = 5,37 g/kg.

Comme dans le cas d’un vitrage simple, x_sA < x_i, on peut conclure que de la condensation se formera sur les vitres.

On calcule :

xi = (5,56 + 10,48 x 2,84 x 2/10) / (1 + 10,48 x 2/10) = 3,72 g/kg

Remarque.

Il convient d’attirer l’attention sur le fait que la valeur x_i trouvée se situe à un niveau élevé uniquement parce que nous sommes partis d’une situation stationnaire. Une telle situation est rare en réalité et, lorsque de l’humidité commence à se produire à un moment donné, le degré hygrométrique de l’air du local n’augmentera que lentement.

Condensation superficielle côté extérieur

Comment la reconnaître ?

Celle-ci se manifeste d’abord au centre du vitrage, c’est à dire dans la partie la mieux isolée qui reçoit un minimum d’énergie venant de l’intérieur.

On observe ce phénomène :

la nuit ou à l’aube,
par ciel dégagé et par absence de vent,
sur des doubles vitrages à haut rendement.

En effet, dans ces conditions sous l’effet du rayonnement important vers la voûte céleste (surrefroidissement) et des faibles pertes thermiques à travers le vitrage, la température du vitrage peut descendre sous la température de rosée de l’air extérieure, entraînant l’apparition de condensation sur la face extérieure du vitrage.

Ce phénomène est lié au fait qu’avec un vitrage très isolant, la température de leur face extérieure reste très basse, la chaleur interne étant piégée à l’intérieur du bâtiment.

Comment l’éviter ?

Pas de chance, il n’ y a pas moyen! … À moins d’équiper ses fenêtres d’essuies-glace performants !

Consolons-nous, cela constitue une preuve des performances d’isolation des vitrages concernés !

Condensation entre les vitrages

Si on constate la présence de condensation et qu’elle n’est ni sur la face interne du vitrage ni sur la face externe, c’est qu’elle s’est formée à l’intérieur du double vitrage…

Les vitrages isolants sont habituellement garantis contre la formation de condensation interne pendant une durée de 10 ans.

Cependant des désordres peuvent apparaître bien avant en cas de pose inappropriée du vitrage, c’est à dire :

en l’absence de drainage de la feuillure du châssis,
en cas de cales de pose insuffisantes ou mal placées.

La formation de condensation interne au vitrage est plutôt un mauvais signe : cela signifie que le sicatif présent dans l’intercalaire à perdu de son efficacité ou que le scellement n’est plus hermétique. Cela entraîne un remplacement quasi inévitable du vitrage.

Améliorer

Si vous voulez en savoir plus sur le remplacement d’un vitrage.

Posted By : Energie-Plus 14 Juin, 2016

Repérer un problème de condensation superficielle

Distinguer un problème de condensation superficielle d’un autre problème d’humidité

Un problème de condensation se manifeste par des problèmes d’humidité ou/et de moisissure. Remarquons cependant que des moisissures peuvent apparaître même sans condensation de surface. En effet, de la condensation superficielle apparaît chaque fois que l’humidité relative à la surface d’une paroi atteint 100 %, alors que la formation de moisissures sur une paroi peut déjà se produire à partir d’une humidité relative de 80 % si le matériau en contact avec l’air humide est hygroscopique.

Néanmoins, un problème d’humidité ou de moisissure peut avoir une autre origine que la condensation de surface. L’eau à l’origine du problème peut provenir d’une cause extérieure :

d’infiltrations d’eau de pluie,
de la succion d’eau contenue dans le sol (humidité ascensionnelle),
de l’absorption d’eau par les matériaux lors de la construction (humidité de construction),
de fuites dans une conduite ou une descente d’eau, dans un tuyau d’évacuation (humidité accidentelle).

D’autre part, la condensation interne peut aussi être à l’origine de problèmes d’humidité.

Les infiltrations d’eau de pluie

L’eau de pluie est aspirée de l’extérieur vers l’intérieur du bâtiment par capillarité dans les pores du matériau ou s’infiltre par des fisssures, des joints ouverts, etc.

Le tableau ci-dessous permet de distinguer si l’on est en présence d’un problème d’infiltration ou de condensation superficielle :

Infiltrations	Condensations
Les infiltrations se manifestent à travers les couvertures vétustes. Elles sont plus graves en bas de versants et lors de pluies battantes.	Les condensations se manifestent au droit des ponts thermiques (linteaux, corniches, bandeaux, consoles, etc.). Elles apparaissent surtout dans les locaux peu chauffés et mal ventilés ou dans ceux où il y a une production de vapeur importante. Les condensations se forment le plus souvent sur les parois orientées au nord ou à l’est car elles sont plus froides.
Les taches ont, en général, des formes arrondies.	Les taches se localisent, en général, dans les angles et aux endroits mal ventilés (dos du mobilier, …).
Le débit d’eau est en général trop important pour qu’il y ait formation de moisissures.	Très souvent, les condensations s’accompagnent de moisissures.
L’intensité des taches d’humidité passe par un maximum quelques heures après une pluie importante.	Le risque de condensation de surface est plus élevé pendant les longues périodes d’hiver où les températures varient entre 0 et 10°C et en présence d’une humidité relative extérieure élevée (temps de brouillard et de pluie).
L’enduit intérieur se dégrade assez rapidement (décollement et pourriture).	L’enduit se dégrade plus tardivement et uniquement si les condensations sont très abondantes.
Le décollement du papier peint est fréquent.	Le décollement du papier peint est moins fréquent.

* Ce tableau est largement inspiré du tableau page 11 de la brochure : Condensation et moisissures – Service public Wallon/ Aménagement du territoire, Logement, Patrimoine et Énergie (DGO4) / Département de l’Énergie et du Bâtiment durable – Par le Centre Scientifique et Technique de la Construction (CSTC).

L’humidité ascensionnelle

L’humidité ascensionnelle résulte de la pression de la nappe phréatique ou de la succion capillaire de l’humidité du sol. De ce fait, les murs s’imprègnent d’humidité jusqu’à une hauteur de 1,2 à 1,5 m. Ce phénomène se manifeste en l’absence de digue horizontale étanche sous la base des murs.

Si le bas de la face verticale des murs est étanche, l’humidité ascensionnelle peut monter plus haut.

Le problème de l’humidité ascensionnelle concerne rarement les toitures sauf les parfois en bas de versant lorsque celle-ci se trouve proche du sol.

L’humidité de construction

L’humidité de construction est la quantité d’humidité présente dans un bâtiment après la fin des travaux de construction. Elle provient de :

L’eau qui est absorbée par les matériaux de construction pendant leur stockage chez le fabricant ou sur le chantier.
L’eau de gâchage nécessaire pour la mise en œuvre des matériaux (mortier, béton, plâtre, etc.).
L’eau qui provient des précipitations pendant la construction.

Il est déjà arrivé, qu’un an après la construction d’un bâtiment, l’on récolte un demi seau d’eau en perçant une alvéole d’un hourdi en béton.

L’humidité accidentelle

L’ humidité accidentelle est l’humidité qui provient d’une fuite dans une conduite ou une descente d’eau, ou d’une évacuation bouchée.

Tableau récapitulatif

Certaines observations permettent de suspecter l’origine des problèmes. Attention, les phénomènes constatés peuvent découler de plusieurs causes qui parfois même se conjuguent et s’amplifient mutuellement. Le tableau ci-dessous aide à réaliser une première analyse.

OBSERVATIONS, PHENOMENES	CAUSES POSSIBLES
OBSERVATIONS, PHENOMENES	Condensation	Pluie battante	Humidité ascensionnelle	Humidité accidentelle
Pas d’aération, mauvaise isolation thermique	x	–	–	–
Humidité de l’air élevée	x	–	–	–
Dégâts limités au N. et au NE.	x	–	(x)	(x)
Dégâts limités au SO. et à l’O.	–	x	(x)	(x)
Les dégâts ne commencent pas d’en bas	x	x	–	(x)
Dommages localisés	x	(x)	(x)	x
Ponts thermiques	x	–	–	–
Dégradation dans les angles	x	–	–	(x)
Sol transpirant	x	–	–	–
Humidité uniquement sur la surface intérieure	x	–	–	(x)
Finition intérieure non poreuse	x	–	–	–
Taches sur la façade extérieure	–	x	x	(x)
Pas ou peu de dépassant de toiture	–	x	–	–
Taches redentées, irrégulières sur la surface intérieure	–	x	–	(x)
Mur creux (correctement exécutés)	(x)	–	(x)	(x)
Efflorescences aux étages	–	x	–	(x)
Efflorescences au niveau du sol	–	–	(x)	(x)
Augmentation de l’humidité en fonction de la hauteur	–	x	–	–
Consommation anormale d’eau	–	–	–	x
Dommage à la toiture, aux gouttières ou aux conduites d’amenée et d’évacuation	–	–	–	x
Humidité sur l’épaisseur totale du mur (intérieur et extérieur)	–	(x)	x	–
Dommages limités à l’étage inférieur	–	–	x	–
Apparition de dommages peu de temps après une période de pluie	–	x	(x)	–
Davantage de dégâts pendant la saison de pluie	x	(x)	x	–

Légende : x : cause possible; (x) : possibilité à ne pas exclure.

* Source : Condensation et moisissures – Service public Wallon/ Aménagement du territoire, Logement, Patrimoine et Énergie (DGO4) / Département de l’Énergie et du Bâtiment durable – Par le Centre Scientifique et Technique de la Construction (CSTC).

Un repère : l’année de construction (ou de rénovation) du bâtiment

En général, ce sont surtout les bâtiments datant de la fin des années 1970 et des années 1980 ou ayant été rénovés durant ces années qui présentent des problèmes de condensation et de moisissures.

En effet, depuis la fin des années 1970, l’isolation est devenue chose courante dans le bâtiment. Ce changement dans les habitudes de construction a été induit par le choc pétrolier de 1973.

L’isolation des bâtiments en Wallonie se systématise après 1985, date à laquelle, l’Exécutif régional wallon adopte un règlement thermique imposant une isolation thermique de l’enveloppe des nouveaux logements.

Mais lorsqu’on a commencé à isoler les bâtiments, on a fait beaucoup d' »erreurs de jeunesse » :

On a employé des matériaux inadéquats : par exemple, les coulisses remplies de laines minérales trop souples et non hydrofugées ont provoqué de graves problèmes d’humidité.
On n’a pas soigné la mise en œuvre de l’isolant : par exemple, les coulisses non nettoyées ou une méthode d’élévation des murs creux inadaptée à de nouvelles exigences ont conduit à des défauts d’isolation.
On n’a pas changé la conception des bâtiments, la création de ponts thermiques, résultant d’anciennes pratiques architecturales (exemple : linteau coulé sur place).

Ces défauts ont provoqué des problèmes de condensation superficielle.

De plus, les mesures annexes prises afin de diminuer les consommations, et accompagnant l’isolation ont également favorisé les problèmes de condensation. Ces mesures sont :

la réduction de la température intérieure (dans certaines pièces, le chauffage a même été coupé),
le calfeutrement des portes et fenêtres,
la limitation de l’aération.

Ainsi, très rapidement, l’idée d’isolation fut confondue avec l’idée de calfeutrage et associée à celle d’humidité.

Mais si les bâtiments de cette époque ont particulièrement souffert du manque de connaissance, les problèmes de condensation ne se cantonnent malheureusement pas uniquement à ceux-ci et malgré la maîtrise actuelle de la technique, on retrouve encore des défauts de construction menant tout droit à des problèmes de condensation dans les bâtiments récents.

Posted By : Sylvie 21 Avr, 2016

Procédure d’octroi des certificats verts

Préalable

La procédure d’octroi des Certificats Verts et LGO a été modifiée par l’Arrêté du Gouvernement Wallon du 3 avril 2014 relatif à la promotion de l’électricité produite au moyen de sources d’énergie renouvelable ou de cogénération. La nouvelle procédure est applicable depuis le 01/07/2014.

Il convient de toujours se référer au site Portail de la Région Wallonne pour s’assurer de la dernière version de la procédure applicable.

Présentation synthétique du mécanisme

La nouvelle procédure d’octroi des certificats impose à l’auteur de projet un passage par différentes étapes reprises ci-dessous :

Une demande réservation de CV. Cette demande doit être faite à la Région Wallonne et validée par elle suivant la disponibilité des CV dans l’enveloppe prévue pour la filière « cogénération ».
Une certification de l’installation, par un organisme agrée qui accorde un CGO ou Certificat de Garantie d’Origine pour l’installation. Lorsque l’installation est certifiée, l’organisme agréé envoie le CGO à la CWaPE. Cette démarche fait office de demande d’octroi de CV/LGO.
Un accord de la CWaPE quant à l’octroi des CV/ou LGO.

Le schéma ci-après reprend les étapes de la procédure de permis d’environnement.

⁽¹⁾Formulaire à remettre à la Région (DGO4) :

Renseignements généraux
Dossier technico-financier
Informations relatives au projet
- Calendrier
- Business plan
- Étude de faisabilité
- Autorisations spécifiques
- Estimation du nombre de CV

Délais de réponse : 45 jours.

⁽²⁾ Validation par l’organisme agréé de la Conformité de l’installation et de la Conformité au code de comptage.

Le CGO fait office de demande d’octroi de CV et LGO.
Délais de réponse : 45 jours.

Les infos utiles

La CWaPE : https://www.cwape.be

Mise en place une plateforme spécifique pour faciliter la gestion des certificats vert.
L’édition chaque année d’un rapport sur l’évolution du marché des certificats verts.
La mise à disposition d’un outil Excel pour le calcul des certificats verts.

Le Portail de la RW : http://energie.wallonie.be

Les certificats verts.
La réservation.
Les procédure et formulaires.
L’état de l’enveloppe.
…

Le module sur la cogénération à été réalisé par l’ICEDD, Institut de Conseil et d’Etudes en Développement Durable asbl – © ICEDD – icedd@icedd.be

Posted By : Energie-Plus 26 Nov, 2015

Ecoconception et étiquetage énergétique : règlements européens

Introduction

La réglementation ErP (Energy-related Product) regroupe l’écoconception et l’étiquetage des produits. Elle est bien connue du consommateurs via les écolabel appliqués sur tous les électroménagers disponibles à la vente.

Comme pour ceux-ci, les appareils de production de chaleur, les chauffe-eau ainsi que les ballons de stockage doivent désormais être vendus assortis d’un écolabel ou étiquetage énergétique. Les règlements délégués (UE) n°811/2013 et 812/2013 de la Commission du 18 février 2013 indiquent les règles à suivre pour cette étiquetage énergétique.

Les règles en matière d’écoconception sont d’application pour les fabricants et doivent permettre d’augmenter l’efficacité énergétique des appareils produits et donc de réduire les émissions de CO₂ dues à leur utilisation. Ce sont les règlements (UE) n°813/2013 et 814/2013 qui donnent les valeurs qui sont à respecter par les fabricants.

Les objectifs de la réglementation ErP sont d’harmoniser les dispositions d’étiquetage existantes, d’éviter des disparités en termes d’efficacité énergétique, d’inciter les fabricants à améliorer l’efficacité énergétique de leurs produits et ainsi de réaliser des économies d’énergies de chauffage des locaux et de l’eau à l’échelle européenne en imposant une performance énergétique minimale en conception des appareils producteurs de chaleur.

Il est estimé que les effets combinés des règles d’écoconception et de l’étiquetage énergétique pourraient engendrer des économies d’énergie s’élevant à 45 Mtep (523 TWh) pour le chauffage des locaux et 11 Mtep (128 TWh) pour le chauffage de l’eau chaque année sur l’ensemble de l’Europe d’ici 2020.

Les appareils de refroidissement et de ventilation devraient bientôt suivre le même chemin.

Les dispositifs sont d’application depuis le 26 septembre 2015. Une modification des étiquettes et un relèvement des exigences sont prévus pour les 26 septembre 2017, 2018 et 2019.

Domaine d’application

Les produits soumis aux règlements ErP sont :

Pour le chauffage des locaux

les dispositifs de chauffage des locaux (chauffage central à eau chaude avec un ou plusieurs générateurs de chaleur fonctionnant par combustion, effet Joule ou capture de chaleur ambiante ou résiduelle) ;

les dispositifs de chauffage mixte (fournissant également l’eau chaude sanitaire);

les dispositifs de chauffage des locaux par cogénération dont la puissance électrique est inférieure à 50 kW;

les produits combinés constitués :
- d’un dispositif de chauffage des locaux ou mixte,
- d’un régulateur de température,
- d’un dispositif solaire (système tout solaire, capteur solaire, ballon d’eau chaude solaire ou pompe de boucle de captage).

Pour le chauffage de l’eau

les chauffe-eau (conventionnels, solaires et thermodynamiques avec un ou plusieurs générateurs de chaleur) ;

les ballons d’eau chaude d’une capacité de stockage ;

les produits combinés constitués :
- d’un chauffe-eau,
- d’un dispositif solaire.

Produit	Puissances et volumes d’application
Produit	Écoconception	Étiquetage énergétique
Dispositif de chauffage des locaux	≤ 400 kW (≤ 50 kW_él pour la cogénération)	≤ 70 kW (≤ 50 kW_él pour la cogénération)
Dispositif de chauffage mixte	≤ 400 kW	≤ 70 kW
Chauffe-eau	≤ 400 kW	≤ 70 kW
Ballon d’eau chaude	≤ 2000 litres	≤ 500 litres

Appareils hors champ d’application

Les étiquetages ne sont donc pas valables pour :

les dispositifs utilisant à titre principal (à plus de 50%) du gaz ou des produits liquides issus de la biomasse ;

les appareils alimentés en combustibles solides ;

les appareils industriels tels que, par exemple, les installations supérieures ou égales à 50MW ou les incinérateurs à déchets ;

les appareils chauffant et faisant circuler un fluide caloporteur gazeux (vapeur ou air, par exemple) ;

les dispositifs de chauffage des locaux par cogénération dont la puissance électrique maximale est de 50 kW ou plus;

les chauffe-eau pour un profil de puisage inférieur au plus petit profil (3XS) référencé par le règlement ;

les chauffe-eau conçus uniquement pour la préparation de boissons et/ou d’aliments chauds.

Remarques.

Les appareils installés avant le 26 septembre 2015, ne doivent pas faire l’objet d’un étiquetage rétroactif. De même, les appareils de chauffage produits et/ou fournis avant le 26 septembre 2015 ne sont pas soumis à ce règlement d’étiquetage.

Les exigences d’écoconception

Sur l’efficacité énergétique saisonnière pour le chauffage des locaux

Produits			Exigences d’efficacité énergétique
Appareils	Fonction	Puissance	à partir du 26/09/2015	à partir du 26/09/2017
Chaudière à combustible	chauffage des locaux ou mixte	≤ 70 kW	86 %
Chaudière à combustible	chauffage des locaux ou mixte	> 70 kW	86 % (à 100 % de puissance utile) 94 % (à 30 % de puissance utile)
Chaudière de type B1	chauffage des locaux	≤ 10 kW	75 %
Chaudière de type B1	mixte	≤ 30 kW	75 %
Chaudière électrique	chauffage des locaux ou mixte	–	30 %	36 %
Cogénération	chauffage des locaux	–	86 %	100 %
Pompe à chaleur	Chauffage des locaux ou mixte	–	100 %	110 %
Pompe à chaleur basse température	–	–	115 %	125 %

Sur l’efficacité énergétique pour le chauffage de l’eau

Caractéristiques pour définir le profil de puisage :

Caractéristiques	Profils de puisage
Caractéristiques	3XS	XXS	XS	S	M	L	XL	XXL	3XL	4XL
Débit [l/m]	2	2	3	3 – 5	3 – 6	3 – 10	3 – 10	3 – 16	24 – 48	48 – 96
Température de l’eau chaude [°C]	–	–	–	55	40 – 55	40 – 55	40 – 55	40 – 55	40 – 55	40 – 55
Température requise [°C]	25	25	35	10 – 45	10 – 40	10 – 40	10 – 40	10 – 40	10 – 40	10 – 40
Énergie quotidienne [kWh]	0,345	2,100	2,100	2,100	5,845	11,655	19,070	24,530	46,760	93,520

Pour le chauffage de l’eau au sein d’un dispositif de chauffage mixte :

Exigences	Profils de puisage
Exigences	3XS	XXS	XS	S	M	L	XL	XXL	3XL	4XL
à partir du 26/09/2015	22 %	23 %	26 %	26 %	30 %	30 %	30 %	32 %	32 %	32 %
à partir de 26/09/2017	32 %	32 %	32 %	32 %	36 %	37 %	38 %	60 %	64 %	64 %

Pour le chauffage de l’eau au sein d’un chauffe-eau :

Exigences	Profils de puisage
Exigences	3XS	XXS	XS	S	M	L	XL	XXL	3XL	4XL
à partir du 26/09/2015	22 %	23 %	26 %	26 %	30 %	30 %	30 %	32 %	32 %	32 %
à partir de 26/09/2017	32 %	32 %	32 %	32 %	36 %	37 %	37 %	37 %	37 %	38 %
à partir du 26/09/2018	32 %	32 %	32 %	32 %	36 %	37 %	37 %	60 %	64 %	64 %

Sur le volume de stockage des chauffe-eau

Exigences	Profils de puisage
Exigences	3XS	XXS	XS	S	M	L	XL	XXL	3XL	4XL
à partir du 26/09/2015	≤ 7 litres	≤ 15 litres	≤ 15 litre	≤ 36 litres	≥ 65 litres*	≥ 130 litres*	≥ 210 litres*	≥ 300 litres*	≥ 520 litres*	≥ 1040 litres*
note :	* Pour l’eau mitigée à 40°C

Sur le niveau de puissance acoustique

Pour les pompes à chaleur et les chauffe-eau thermodynamiques

Exigences à partir du 26/09/2015		Niveau de puissance acoustique [dB]
Exigences à partir du 26/09/2015		à l’intérieur	à l’extérieur
Puissance thermique nominale	≤ 6 kW	60	65
	≤ 12 kW	65	70
	≤ 30 kW	70	78
	≤ 70 kW	80	88

Sur les émissions d’oxydes d’azote

Produits			Exigences à partir du 26/09/2018
Appareils	Système de combustion	Combustibles	Émissions d’oxydes d’azote en mg/kWh PCS de combustible consommé
Chaudières et chauffe-eau conventionnels		gazeux	56
Chaudières et chauffe-eau conventionnels		liquides	120
Cogénérations	externe	gazeux	70
	externe	liquides	120
	interne	gazeux	240
	interne	liquides	420
Pompes à chaleur et chauffe-eau thermodynamiques	externe	gazeux	70
	externe	liquides	120
	interne	gazeux	240
	interne	liquides	420

Sur les pertes statiques les ballons d’eau chaude

Pertes statiques ≤ 16,66 + 8,33 x V^0,4 [W]

Les exigences d’étiquetage

Pour les fournisseurs

Pour chaque appareil concerné mis sur le marché ou en service, les fournisseurs doivent :

Procurer l’étiquette adéquate et conforme. Elle doit être disponible au sein de l’emballage. Dans le cas d’un produit combiné, une seconde étiquette est fournie ;

Fournir une fiche produit. Celle-ci doit au minimum être fournie pour le générateur de chaleur, dans le cas d’un produit combiné, une seconde est nécessaire pour l’ensemble. Une fiche produit est également demandée pour les régulateurs de températures et les dispositifs solaires ;

Mettre à disposition des autorités des États membres et de la commission européenne la documentation technique correspondante (du dispositif de chauffage, du régulateur de température et du dispositif solaire correspondant ou du chauffe-eau, du ballon d’eau chaude et du dispositif solaire correspondant si tel est le cas) si elles en font la demande. Cette documentation reprend principalement les éléments repris dans la fiche produit ainsi que le nom et l’adresse du fournisseur, la description du modèle, les références des normes et/ou spécifications techniques appliquées, certains paramètres techniques… ;

Référencer la classe énergétique saisonnière pour tout modèle faisant l’objet d’une publicité et mentionnant des informations de prix ou liées à l’énergie ;

Référencer la classe énergétique saisonnière dans tous les documents promotionnels techniques du produit concerné.

Pour les distributeurs

Pour chaque appareil concerné mis à la vente ou à la location, les distributeurs doivent :

Rendre clairement visible sur le point de vente l’étiquette fournie ;

Fournir l’information nécessaire avec le produit si celui-ci n’a pas pu être examiné par l’utilisateur final (par exemple lors d’une vente en ligne); c’est-à-dire, fournir les informations données par la fiche produit mais également ;

Référencer la classe énergétique saisonnière pour tout modèle faisant l’objet d’une publicité et mentionnant des informations de prix ou liées à l’énergie ;

Référencer la classe énergétique saisonnière dans tous les documents promotionnels techniques du produit concerné.

Pour les produits combinés :

Fournir la fiche produit dûment complétée.

Les étiquettes énergétiques

Les règlements présentent des exemples d’étiquettes pour chaque dispositifs seuls ou combinés et définissent, en plus des informations qui doivent s’y trouver, leurs dimensions et codes couleurs à utiliser. Chaque étiquette comporte le logo de l’Union Européenne en haut à gauche ainsi que son année d’introduction et le numéro du règlement qui lui est associé.

Date d’entrée en vigueur	Évolution de l’échelle des classes
	Dispositif de chauffage des locaux ou mixtes		Chauffe-eau	Ballons d’eau chaude	Produits combinés
	pour les locaux	pour l’eau	pour l’eau
26/09/2015	A⁺⁺ à G	A à G	A à G	A à G	A⁺⁺⁺ à G
26/09/2017			A⁺ à F	A⁺ à F
26/09/2019	A⁺⁺⁺ à D	A⁺ à F

Les dispositifs de chauffage des locaux ou mixtes verront leur étiquette changer en septembre 2019 pour passer d’une échelle de classe de A⁺⁺ jusqu’à G à A⁺⁺⁺ jusqu’à D. Les chauffes-eau et les ballons de stockage verront quant à eux leur étiquette énergétique changer dès septembre 2017 en passant d’une échelle de classe de A jusqu’à G à à A⁺ jusqu’à F. Les appareils de classes inférieures ne seront donc plus étiquetées et ne pourront donc plus être soumis à la vente.

Pour les appareils seuls

Exemple d’étiquette énergétique pour une chaudière (chauffage des locaux uniquement).

Les étiquettes d’un dispositifs de chauffage des locaux ou mixtes, d’un chauffe-eau ou d’un ballon d’eau chaude sont toutes construites suivant le même schéma. On y retrouve :

En haut, les renseignements du produit pour l’identifier :

le nom ou la marque commerciale du fournisseur (I);

la référence du modèle donnée par le fournisseur (II);

le logo indiquant le type d’appareil :
- un radiateur indique que le produit fournit de la chaleur pour les locaux,

- un robinet indique que le produit fournit de l’eau chaude sanitaire (la lettre associée indique le profil de puisage considéré),

- un ballon rempli d’eau indique que le produit est un ballon d’eau chaude ;

dans le cas d’un dispositif de chauffage des locaux par pompe à chaleur, la température de fonctionnement à moyenne et/ou basse température.

Au milieu, sa classe d’efficacité énergétique :

l’échelle des classes énergétiques en fonction de l’année d’introduction de l’étiquette;

la classe d’efficacité énergétique du produit sous forme d’une flèche pointant à la même hauteur sur l’échelle des classes;
- dans le cas d’un dispositif de chauffage mixte, la classe énergétique est spécifiée pour chacune des deux fonctionnalités (chauffage des locaux et de l’eau);

- dans le cas d’une pompe à chaleur la classe énergétique est spécifiée pour chaque type d’application à basse et/ou moyenne température.

En bas, des informations techniques :

le niveau de puissance acoustique à l’intérieur en dB;

dans le cas d’une pompe à chaleur, le niveau de puissance acoustique à l’extérieur en dB ;

la puissance thermique nominale en kW pour les dispositifs de chauffage des locaux ou mixtes :
- dans le cas d’une pompe à chaleur, elle est déclinée suivant les trois zones indicatives définies sur la carte des températures en Europe et suivant la ou les températures d’application,

- dans le cas d’un cogénération, le logo indiquant la fonction supplémentaire de production d’électricité ;

la consommation annuelle d’électricité en kWh et/ou de combustible en GJ PCS, pour les chauffe-eau :
- dans le cas d’un chauffe-eau solaire, elles sont déclinées suivant suivant les trois zones indicatives définies sur la carte solaire européenne,

- dans le cas d’un chauffe-eau thermodynamiques, elles sont déclinées suivant les trois zones indicatives définies sur la carte des températures en Europe ;

les pertes statiques en W et le volume en litres pour les ballons d’eau chaude ;

le logo éventuel indiquant que le dispositif de chauffage mixte ou le chauffe-eau conventionnel ou le chauffe-eau thermodynamique peut fonctionner uniquement en heures creuses ;

Pour les produits combinés

Exemple d’étiquette énergétique pour un produit combiné mixte (chauffage des locaux et de l’eau chaude sanitaire).

Les étiquettes d’un dispositifs de chauffage des locaux ou mixtes, d’un chauffe-eau ou d’un ballon d’eau chaude sont toutes construites suivant le même schéma. On y retrouve :

En haut, les renseignements du produit combiné pour l’identifier :

le nom ou la marque commerciale du distributeur et/ou fournisseur (I);

la référence du ou des modèles donnée par le distributeur et/ou fournisseur (II);

le logo indiquant le type de produit combiné :
- un radiateur indique que le produit fournit de la chaleur pour les locaux,

- un robinet indique que le produit fournit de l’eau chaude sanitaire (la lettre associée indique le profil de puisage considéré) ;

À gauche, les appareils formant le produit combiné :

la ou les classes d’efficacité énergétique pour le chauffage des locaux et/ou de l’eau chaude sanitaire du dispositif de chauffage associé (dispositif de chauffage des locaux ou mixte ou chauffe-eau) sous forme d’une ou deux flèches pointant vers le logo du générateur de chaleur ;

les logos représentant les dispositifs pouvant être associé au produit combiné :
- dans le cas d’un dispositif de chauffage des locaux ou mixte, d’un régulateur de chaleur et d’un dispositif solaire : un capteur solaire, un ballon d’eau chaude, un régulateur de température et/ou un dispositif de chauffage des locaux d’appoint,

- dans le cas d’un chauffe-eau et d’un dispositif solaire : un capteur solaire et/ou un ballon d’eau chaude.

À droite, sa ou ses classe d’efficacité énergétique :

la ou les échelles des classes énergétiques en fonction de l’année d’introduction de l’étiquette ;

la ou les classes d’efficacité énergétique du produit combiné pour le chauffage des locaux et/ou le chauffage de l’eau sous forme d’une flèche pointant à la même hauteur sur l’échelle correspondante.

Classes d’efficacité énergétique correspondantes

Sur chaque étiquette pour chaque dispositif concerné, chaque classe énergétique de A⁺⁺⁺, la plus efficace, à G, la moins, efficace représente un intervalle où η_s, le rendement saisonnier, se situe. Pour le chauffage des locaux :

Classes d’efficacité énergétique	Efficacité énergétique saisonnière en % pour le chauffage des locaux
Classes d’efficacité énergétique	Dispositifs de chauffage des locaux	Pompes à chaleur basse température
A⁺⁺⁺	η_s ≥ 150	η_s ≥ 175
A⁺⁺	125 ≤ η_s < 150	150 ≤ η_s < 175
A⁺	98 ≤ η_s < 125	123 ≤ η_s < 150
A	90 ≤ η_s < 98	115 ≤ η_s < 123
B	82 ≤ η_s < 90	107 ≤ η_s < 115
C	75 ≤ η_s < 82	100 ≤ η_s < 107
D	36 ≤ η_s < 75	61 ≤ η_s < 100
E	34 ≤ η_s < 36	59 ≤ η_s < 61
F	30 ≤ η_s < 34	55 ≤ η_s < 59
G	η_s < 30	η_s < 55

Pour le chauffage de l’eau, les étiquettes pour les dispositifs de chauffage mixte et les chauffe-eau présentent des classes énergétiques dont l’efficacité énergétique η_wh équivalent est fonction du profil de puisage :

Classes d’efficacité énergétique	Efficacité énergétique en % pour le chauffage de l’eau selon le profil de puisage
Classes d’efficacité énergétique	3XS	XXS	XS	S	M	L	XL	XXL
A⁺⁺⁺	η_wh ≥ 62	η_wh ≥ 62	η_wh ≥ 69	η_wh ≥ 90	η_wh ≥ 163	η_wh ≥ 188	η_wh ≥ 200	η_wh ≥ 213
A⁺⁺	53 ≤ η_wh < 62	53 ≤ η_wh < 62	61 ≤ η_wh < 69	72 ≤ η_wh < 90	130 ≤ η_wh < 163	150 ≤ η_wh < 188	160 ≤ η_wh < 200	170 ≤ η_wh < 213
A⁺	44 ≤ η_wh < 53	44 ≤ η_wh < 53	53 ≤ η_wh < 61	55 ≤ η_wh < 72	100 ≤ η_wh < 130	115 ≤ η_wh < 150	123 ≤ η_wh < 160	131 ≤ η_wh < 170
A	35 ≤ η_wh < 44	35 ≤ η_wh < 44	38 ≤ η_wh < 53	38 ≤ η_wh < 55	65 ≤ η_wh < 100	75 ≤ η_wh < 115	80 ≤ η_wh < 123	85 ≤ η_wh < 131
B	32 ≤ η_wh < 35	32 ≤ η_wh < 35	35 ≤ η_wh < 38	35 ≤ η_wh < 38	39 ≤ η_wh < 65	50 ≤ η_wh < 75	55 ≤ η_wh < 80	60 ≤ η_wh < 85
C	29 ≤ η_wh < 32	29 ≤ η_wh < 32	32 ≤ η_wh < 35	32 ≤ η_wh < 35	36 ≤ η_wh < 39	37 ≤ η_wh < 50	38 ≤ η_wh < 55	40 ≤ η_wh < 60
D	26 ≤ η_wh < 29	26 ≤ η_wh < 29	29 ≤ η_wh < 32	29 ≤ η_wh < 32	33 ≤ η_wh < 36	34 ≤ η_wh < 37	35 ≤ η_wh < 38	36 ≤ η_wh < 40
E	22 ≤ η_wh < 26	23 ≤ η_wh < 26	26 ≤ η_wh < 29	26 ≤ η_wh < 29	30 ≤ η_wh < 33	30 ≤ η_wh < 34	30 ≤ η_wh < 35	32 ≤ η_wh < 36
F	19 ≤ η_wh < 22	20 ≤ η_wh < 23	23 ≤ η_wh < 26	23 ≤ η_wh < 26	27 ≤ η_wh < 30	27 ≤ η_wh < 30	27 ≤ η_wh < 30	28 ≤ η_wh < 32
G	η_wh < 19	η_wh < 20	η_wh < 23	η_wh < 23	η_wh < 27	η_wh < 27	η_wh < 2	η_wh < 28

Les règlements définissent les profils de puisage équivalents, en voici les caractéristiques principales et une estimation correspondantes :

Caractéristiques	Profils de puisage
Caractéristiques	3XS	XXS	XS	S	M	L	XL	XXL
Débit [l/m]	2	2	3	3 – 5	3 – 6	3 – 10	3 – 10	3 – 16
Température de l’eau chaude [°C]	–	–	–	55	40 – 55	40 – 55	40 – 55	40 – 55
Température utile[°C]	25	25	35	10 – 45	10 – 40	10 – 40	10 – 40	10 – 40
Énergie quotidienne [kWh]	0,345	2,100	2,100	2,100	5,845	11,655	19,070	24,53

Dans le cas des ballons d’eau chaude l’intervalle est déterminé par les pertes statiques S en fonction du volume V :

Classes d’efficacité énergétique	Pertes statique S en watts, avec la capacité de stockage V en litre
A⁺	S < 5,5 + 3,16 x V^0,4
A	5,5, + 3,16 x V^0,4 ≤ S < 8,5 + 4,25 x V^0,4
B	8,5 + 4,25 x V^0,4 ≤ S < 12 + 5,93 x V^0,4
C	12 + 5,93 x V^0,4 ≤ S < 16,66 + 8,33 x V^0,4
D	16,66 + 8,33 x V^0,4 ≤ S < 21 + 10,33 x V^0,4
E	21 + 10,33 x V^0,4 ≤ S < 26 + 13,66 x V^0,4
F	26 + 13,66 x V^0,4 ≤ S < 31 + 16,66 x V^0,4
G	S < 31 + 16,66 x V^0,4

Classes énergétiques des ballons d’eau chaude en fonction de leur volume V en litres et de leur pertes statiques en watts.

Finalement, pour les produits combinés, les classe d’efficacité énergétique affichées correspondent ainsi au rendement saisonnier :

Classes d’efficacité énergétique	Efficacité énergétique saisonnière en % pour le chauffage des locaux		Efficacité énergétique en % pour le chauffage de l’eau selon le profil de puisage
Classes d’efficacité énergétique	Dispositifs de chauffage des locaux	Pompes à chaleur basse température	M	L	XL	XXL
A⁺⁺⁺	η_s ≥ 150	η_s ≥ 175	η_wh ≥ 163	η_wh ≥ 188	ηwh ≥ 200	ηwh ≥ 188
A⁺⁺	125 ≤ η_s < 150	150 ≤ η_s < 175	130 ≤ η_wh < 163	150 ≤ η_wh < 188	160 ≤ η_wh < 200	170 ≤ η_wh < 213
A⁺	98 ≤ η_s < 125	123 ≤ η_s < 150	100 ≤ η_wh < 130	115 ≤ η_wh < 150	123 ≤ η_wh < 160	131 ≤ η_wh < 170
A	90 ≤ η_s < 98	115 ≤ η_s < 123	65 ≤ η_wh < 100	75 ≤ η_wh < 115	80 ≤ η_wh < 123	85 ≤ η_wh < 131
B	82 ≤ η_s < 90	107 ≤ η_s < 115	39 ≤ η_wh < 65	50 ≤ η_wh < 75	55 ≤ η_wh < 80	60 ≤ η_wh < 85
C	75 ≤ η_s < 82	100 ≤ η_s < 107	36 ≤ η_wh < 39	37 ≤ η_wh < 50	38 ≤ η_wh < 55	40 ≤ η_wh < 60
D	36 ≤ η_s < 75	61 ≤ η_s < 100	33 ≤ η_wh < 36	34 ≤ η_wh < 37	35 ≤ η_wh < 38	36 ≤ η_wh < 40
E	34 ≤ η_s < 36	59 ≤ η_s < 61	30 ≤ η_wh < 33	30 ≤ η_wh < 34	30 ≤ η_wh < 35	32 ≤ η_wh < 36
F	30 ≤ η_s < 34	55 ≤ η_s < 59	27 ≤ η_wh < 30	27 ≤ η_wh < 30	27 ≤ η_wh < 30	28 ≤ η_wh < 32
G	η_s < 30	η_s < 55	η_wh < 27	η_wh < 27	η_wh < 27	η_wh < 28

La fiche produit

Dispositifs de chauffage des locaux, dispositifs de chauffage mixtes et chauffe-eau

Les éléments devant obligatoirement se retrouver sur la fiche produit d’un dispositif de chauffage des locaux ou d’un dispositif mixtes sont indiqués dans le tableau suivant :

Éléments repris	Dispositifs de chauffage des locaux			Dispositifs de chauffage mixtes		Chauffe-eau
Éléments repris	par chaudière	par cogénération	par pompe à chaleur	par chaudière	par pompe à chaleur	conventionnels	solaires	thermodynamiques
Nom du fournisseur ou marque commerciale	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui
Référence du produit	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui
Le ou les profils de soutirage déclarés	Non	Non	Non	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui
Classe d’efficacité énergétique pour le chauffage des locaux	Oui	Oui	Oui, dans les conditions climatiques moyennes	Oui	Oui, dans les conditions climatiques moyennes	Non	Non	Non
Classe d’efficacité énergétique pour le chauffage de l’eau	Non	Non	Non	Oui	Oui, dans les conditions climatiques moyennes	Oui	Oui, dans les conditions climatiques moyennes	Oui, dans les conditions climatiques moyennes
Puissance thermique nominale en kW	Oui	Oui	Oui, dans les conditions climatiques moyennes	Oui	Oui, dans les conditions climatiques moyennes	Non	Non	Non
Efficacité énergétique saisonnière pour le chauffage des locaux en %	Oui	Oui, plus le rendement électrique en %	Oui, dans les conditions climatiques moyennes	Oui	Oui, dans les conditions climatiques moyennes	Non	Non	Non
Efficacité énergétique saisonnière pour le chauffage de l’eau en %	Non	Non	Non	Oui	Oui, dans les conditions climatiques moyennes	Oui	Oui, dans les conditions climatiques plus froides, moyennes et plus chaudes	Oui, dans les conditions climatiques plus froides, moyennes et plus chaudes
Consommation annuelle d’énergie pour le chauffage des locaux en kWh et/ou GJ PCS	Oui	Oui	Oui, dans les conditions climatiques moyennes	Oui	Oui, dans les conditions climatiques moyennes	Non	Non	Non
Consommation annuelle d’énergie pour le chauffage de l’eau en kWh et/ou GJ PCS	Non	Non	Non	Oui	Oui, dans les conditions climatiques moyennes	Oui	Oui, dans les conditions climatiques moyennes	Oui, dans les conditions climatiques moyennes
Niveau de puissance acoustique	Oui, à l’intérieur	Oui, à l’intérieur	Oui, à l’intérieur et à l’extérieur	Oui, à l’intérieur	Oui, à l’intérieur et à l’extérieur	Oui, à l’intérieur	Oui, à l’intérieur	Oui, à l’intérieur et à l’extérieur
Indication de la capacité à ne fonctionner qu’en heures creuses	Non	Non	Non	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui
Précautions particulières pour le montage, l’installation ou l’entretien	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui	Oui

Pour les chauffe-eau solaires, dû à la présence des capteurs, il faut y rajouter spécifiquement :

la surface d’entrée des capteurs [m²],
le rendement optique,
le coefficient de perte du premier ordre [W/m²K],
le coefficient de perte du second ordre [w/m²K],
le facteur d’angle d’incidence,
la capacité de stockage en litres,
la consommation d’électricité de la pompe [W],
et la consommation d’électricité en vieille [W].

Régulateurs de température

La fiche produit contient au minimum les informations suivantes :

le nom du fournisseur ou la marque commerciale,
la référence du modèle donnée par le fournisseur,
sa classe,
et sa contribution à l’efficacité énergétique saisonnière pour le chauffage des locaux en %.

Ballons d’eau chaude

Est compris dans la fiche produit d’un ballon d’eau chaude :

le nom du fournisseur ou la marque commerciale ;
la référence du modèle donnée par le fournisseur ;
sa classe d’efficacité énergétique ;
ses pertes statiques en W ;
sa capacité de stockage en litres.

Dispositifs solaires

Les informations reprisent dans la fiche produit d’un dispositif solaire concernent :

le nom du fournisseur ou la marque commerciale ;
la référence du modèle donnée par le fournisseur ;
la surface du capteur en m² ;
pour un dispositif solaire associé à un dispositif de chauffage des locaux :
- le rendement du capteur en %,
- la classe d’efficacité énergétique du ballon d’eau chaude solaire,
- les pertes statiques du ballon d’eau chaude solaire en W,
- le volume de stockage du ballon d’eau chaude solaire en litre ;
ou pour un dispositif solaire associé à un chauffe-eau :
- le rendement optique,
- le coefficient des pertes thermiques du capteur solaire en W/m²K,
- le coefficient de dépendance à la température des pertes thermiques en W/m²K²,
- le facteur d’angle d’incidence,
- la capacité de stockage en litre ;
la contribution calorifique non solaire en kWh primaire pour l’électricité ou kWh PCS pour les combustibles (pour les profils de soutirage de M à XXL dans les conditions climatiques moyennes) ;
la consommation d’électricité de la pompe en W ;
la consommation d’électricité en veille en W ;
la consommation annuelle d’électricité auxiliaire en kWh d’énergie finale.

Produits combinés

La fiche des produits combinés doit reprendre les valeurs utiles au calcul de l’efficacité énergétique pour le chauffage des locaux et/ou le chauffage de l’eau du produit combiné considéré. Pratiquement, c’est-à-dire l’ensemble des données reprises dans les fiches d’information respectives des dispositifs formant la combinaison.

Finalement, elle reprendra le détail du calcul de l’efficacité énergétique saisonnière pour le chauffage des locaux et/ou le chauffage de l’eau du produit combiné.

Mesures et calculs

Pour pouvoir déterminer la classe d’efficacité énergétique des produits, il est nécessaire de pouvoir calculer leur efficacité énergétique saisonnière de manière unique, conforme et reproductible afin de pouvoir comparer justement deux produits entre eux.

Dispositifs uniques

Les fabricants et fournisseurs doivent calculer l’efficacité énergétique saisonnière et les autres paramètres techniques de leur produit de manière conforme en appliquant des méthodes de calculs approuvé par l’Union Européenne. Ces données sont fournies dans la documentation technique et dans la fiche du produit et doivent permettre de calculer l’efficacité énergétique saisonnier du produit combiné par le distributeur.

Les règlements européens définissent les hypothèses à prendre lors des tests et les formules à suivre lors du calcul de l’efficacité énergétique d’un produit.

Produits combinés

Pour un produit combiné, le seul élément supplémentaire à calculer est l’efficacité énergétique saisonnière globale pour le chauffage des locaux et/ou de l’eau.

Exemple pour le chauffage des locaux par chaudière combinée à un régulateur de température et un dispositif solaire

η_s = η_gen + c_reg + c_sup + c_sol + c_pac – c_sol/pac

Avec :

η_s : Efficacité énergétique saisonnière du produit combiné pour le chauffage des locaux en %;
η_gen : Efficacité énergétique saisonnière de la chaudière pour le chauffage des locaux en %;
c_reg : Contribution apportée par le régulateur de température en % ;

Classe du régulateur	Contribution en %
I	1
II	2
III	1,5
IV	2
V	3
VI	4
VII	3,5
VIII	5

c_sup = (η_sup – η_gen) x 0,1 : Contribution apportée par une chaudière d’appoint en % ;
η_sup : Efficacité énergétique saisonnière de la chaudière d’appoint pour le chauffage des locaux en % ;
c_sol = [(294 / (11 x P_gen)) x S_cap + (115 / (11 x P_gen)) x V_bal] x 0,9 x (η_cap / 100) x C_bal : Contribution apportée par le dispositif solaire en % ;
P_gen : Puissance thermique nominale de la chaudière pour le chauffage des locaux en kW ;
S_cap : Surface du capteur en m² ;
V_bal : Volume du ballon en m³ ;
η_cap : Rendement du capteur en % ;
C_bal : Coefficient fonction de la classe du ballon ;

Classe du ballon	Coefficient C_bal
A⁺	0,95
A	0,91
B	0,86
C	0,83
D	0,81
E	0,81
F	0,81
G	0,81

c_pac = (η_pac – η_gen) x C : Contribution apportée par une pompe à chaleur d’appoint en % ;
η_pac : Efficacité énergétique saisonnière de la pompe à chaleur d’appoint pour le chauffage des locaux en % ;
C : Coefficient de pondération des puissances thermiques ;

P_sup/(P_gen+P_sup)	Coefficient de pondération C
P_sup/(P_gen+P_sup)	sans ballon d’eau chaude	avec ballon d’eau chaude
0	0	0
0,1	0,30	0,37
0,2	0,55	0,70
0,3	0,75	0,85
0,4	0,85	0,94
0,5	0,95	0,98
0,6	0,98	1,00
≥ 0,7	1,00	1,00

c_sol/pac = min ( 0,5 x c_sol ; 0,5 x c_pac ) : facteur défavorable lorsqu’il y a la contribution solaire et par pompe à chaleur en %

Posted By : Energie-Plus 2 Avr, 2015

Prix de l’énergie

Les catégories de consommateurs

Les tarifs sur l’électricité se découpent en différentes catégories en fonction de la consommation annuelle du client. Pour harmoniser le recueil des données entre les pays de l’Union Européenne, Eurostat a définit des clients types d’électricité en deux grandes classes, avec plusieurs sous-catégories : domestique (D) et industriel (I).

Classification électricité Eurostat		Minimum	Maximum	Consommation type (dont de nuit)	Habitation standard
Domestique [kWh/an]	DA	–	< 1 000	600 (-)	50 m² 2 chambres et cuisine
	DB	1 000	< 2 500	1 200 (-)	70 m² 3 chambres et cuisine
	DC	2 500	< 5 000	3 500 (1 300)	90 m² 4 chambres et cuisine
	DD	5 000	< 15 000	7 500 (2 500)	100 m² 4-5 chambres et cuisine
	DE	15 000	–	–	–
Industriel [MWh/an]	IA	–	< 20	–
	IB	20	< 500
	IC	500	< 2 000
	ID	2 000	< 20 000
	IE	20 000	< 70 000
	IF	70 000	<150 000
	IG	150 000	–

En Wallonie, des clients types sont également définis suivant le type de raccordement électrique.

Catégorie de client suivant le type de raccordement
Catégorie	Connection
TRANS MT	direct à la cabine de transformation haute vers moyenne tension
MT	1 à 26 kV
TRANS BT	direct à la cabine de transformation moyenne vers basse tension
BT sans mesure de pointe	enregistrement de la consommation en kWh
BT avec mesure de pointe	enregistrement de la puissance prélevée en kVA et de la consommation en kWh

Pour finir, en plus du type de client, le tarif appliqué différera suivant le type d’alimentation (≥ 100 kVA ou < 100 kVA), une consommation résidentielle ou professionnelle, propre ou pour des tiers et suivant le type de compteur installé : relevé quart-horaire (AMR), mensuel (MMR) ou annuel (YMR).

Les composantes du coût de l’électricité

Le prix de l’électricité final en c€/kWh est une addition de plusieurs tarifs que l’on peut classer en trois grandes parties : le prix de l’énergie fournie, les coûts du réseau et les taxes imposées.

Schéma explicatif facture.

Prix de l’énergie

Le prix de l’électricité est déterminé par le fournisseur. La production d’électricité est libéralisée, au contraire du transport et de la distribution qui sont régulés par la CREG et la CWaPE. On retrouve sur le marché plus d’une dizaine de fournisseurs proposant chacun leurs différents tarifs et packages. Eurostat relève les prix moyens en Europe par semestre. Energie Commune réalise également un tel suivi pour la Belgique.

Coûts de transport et de distribution

Les tarifs de transport et de distribution restent réglementés et ne sont donc pas négociables. Ces tarifs diffèrent d’un lieu à l’autre notamment parce qu’il est moins coûteux de délivrer du courant dans une grande ville … qu’au fond des Ardennes ! Mais ils sont identiques pour un point de fourniture donné, quel que soit le fournisseur. Les tarifs applicables au transport et à la distribution de l’électricité et du gaz sont approuvés par la CREG (Commission de Régulation de l’Électricité et du Gaz), le régulateur fédéral

Voir également le site de la Cwape.

Taxes imposées

Ce sont les taxes imposées par les autorités fédérales et wallonnes.

Voir également le site de la CREG.

Comprendre les termes de la facture basse tension

Relevé des compteurs

Un relevé est organisé annuellement (parfois bisannuellement). Pour chaque compteur (jour et nuit), la consommation en kWh sera établie sur base de la différence des index. Mais cette différence est parfois un sous – multiple de la consommation réelle.

Par exemple, dans la facture ci-dessous, le relevé est multiplié par 20 pour obtenir la consommation réelle.

Comprendre les termes de la facture basse tension

Consommations de jour et de nuit

Un compteur bihoraire distingue les consommations de jour de celles de nuit et leur applique un prix différent.

La période de nuit dure 9 h 00, généralement de 22 h 00 à 7 h 00, mais cet horaire est laissé au choix du distributeur. Il est donc utile de se renseigner auprès de celui-ci afin de connaître les horaires de sa région.

Pour les équipements programmés par horloge, on débutera l’enclenchement des appareils à minuit. Cela permettra d’avoir une plage de sécurité par rapport à l’horaire de chacun des distributeurs et par rapport au passage de l’heure d’hiver à l’heure d’été.

Redevance

La redevance appliquée par le distributeur part de la logique d’une rétribution pour la mise à disposition de puissance électrique (en kVA). L’ampleur de cette puissance disponible est déterminée sur base du calibre de la protection installée chez le client, fixée de commun accord entre le client et le distributeur. Autrement dit, si l’ampérage garanti est trop élevé, chaque mois la facture sera inutilement majorée. Mais si l’ampérage est trop petit le disjoncteur sautera !

Cette redevance est simple dans son principe mais son montant est difficile à retrouver à l’euro cent près. En effet, la formule comprend un paramètre N_E* dont la valeur varie de mois en mois. La valeur annuelle intègre les 12 valeurs mensuelles. De plus, la formule de calcul évolue parfois sur un an.

Cotisation

Cotisation sur la consommation d’énergie destinée au fond pour l’équilibre de la Sécurité Sociale.

Surcharge fond social

Surcharge par kWh pour aider les plus démunis.

Redevance pour occupation du domaine public

Redevance reversée aux communes pour occupation de leur domaine par le réseau électrique.

Redevance de raccordement au réseau

Cette redevance est destinée à alimenter le “Fond Énergie” de la Région Wallonne de manière à couvrir les primes URE, le financement d’actions de sensibilisation à la maîtrise de la demande énergétique,le financement de la CWaPE (Commission Wallonne Pour l’Énergie), …

Redevance CREG 2002

Recouvrement des frais de fonctionnement de la Commission de Régulation de l’Électricité et du GAZ (CREG) au niveau fédéral.

Cotisation fédérale

Financement de la Commission de Régulation de l’Électricité et du GAZ (CREG), de la dénucléarisation de certaines tranches du site de Mol-Dessel et de la politique fédérale de réduction des émissions de gaz à effet de serre.

Facture intermédiaire

Si le relevé est annuel, le montant total est néanmoins étalé en 12, 6, ou 4 factures : 11, 5, ou 3 factures intermédiaires provisionnelles établies sur base de la consommation de l’année précédente et de l’évolution des prix, et une facture finale qui ajuste le tir en fonction de la consommation effective.

Comprendre les termes de la facture haute tension

HT

Livraison en Haute Tension (vous disposez de votre propre cabine de transformation) ou en “assimilé Haute Tension” (un câble raccorde directement l’installation à la cabine du distributeur).

Détails facture : Livraison haute tension.

Adresse du lieu de fourniture

Adresse de consommation.

Détails facture : Adresse lieu de fourniture.

Adresse à expédition

Adresse du lieu d’envoi de la facture.

Puissance maximum

Il s’agit de la puissance maximale relevée par le compteur durant le mois facturé, exprimée en kW (kiloWatts). Cette puissance n’est pas la pointe instantanée (celle entraînée par le démarrage d’un ascenseur, par exemple) mais bien la pointe maximum enregistrée durant un quart d’heure du mois. En quelque sorte, c’est le maximum de l’énergie demandée durant 1/4 d’heure du mois, divisée par le temps d’un 1/4 d’heure.
C’est la pointe ¼ horaire.

Détails facture : Puissance heures pleines.

Heures pleines – HP

15 heures en journée, du lundi au vendredi (sauf jours fériés légaux), de 7 à 22 h généralement (horaire variable suivant les Gestionnaires de Réseau de Distribution).

soit, 43 % du temps,
soit, 3 765 h/an.

Heures creuses – HC

Nuits (de 22 h à 7 h) + WE et jours fériés légaux (du vendredi 22 h au lundi 7 h) généralement (horaire variable suivant les Gestionnaires de Réseau de Distribution),

soit, 57 % du temps,
soit 4 995 h/an.

Détails facture : Consom heures creuses.

Inductif

C’est le relevé de la puissance réactive inductive(ou selfique) demandée par l’installation. Elle est essentiellement générée par les inductances de l’installation : bobinages des moteurs et ballasts des lampes fluorescentes. On distingue l’inductif HP, consommée en Heures Pleines et l’inductif HC, consommée en Heures Creuses.

Détails facture : Inductif.

Capacitif

C’est le relevé de la puissance réactive capacitive demandée par l’installation. Elle est essentiellement générée par les condensateurs. Généralement, ceux-ci sont placés afin de compenser le mauvais cos phi de l’installation. On parle de condensateurs de compensation.

Détails facture : Capacitif.

Redevance fixe

Contribution du consommateur à la mise à disposition de puissance électrique.

Contribution énergie renouvelable

Contribution du consommateur à la couverture, par les services publics, d’une partie de la fourniture d’électricité par des certificats “d’électricité verte”.

Distribution et transmission

Les tarifs applicables au transport et à la distribution de l’électricité sont approuvés par la CREG (Commission de Régulation de l’Électricité et du Gaz) et constituent le “timbre poste”

Contributions fédérales

Contribution à la surcharge sur l’électricité empruntant le réseau de transport (70 kV), au financement du démantèlement des réacteurs nucléaires expérimentaux BP1 et BP2, de la CREG (Commission de Régulation de l’Électricité et du Gaz), …

Contributions régionales

Contribution au financement de la CWaPE (Commission Wallonne pour l’Énergie) principalement.

Paramètres du mois de consommation

NE = paramètre d’indexation qui traduit l’évolution du coût salarial de référence du secteur Agoria et du coût de certains matériaux.

NC = paramètre d’indexation représentatif de l’évolution du coût moyen des combustibles (fossiles et nucléaires).

Ils sont publiés tous les mois au Moniteur belge, ainsi que dans les communiqués de la Fédération des Entreprises de Belgique (F.E.B.).

Détails facture : Paramètres.

Constante appliquée à la différence des relevés

La constante est le facteur de multiplication qui est appliqué à la différence entre les relevés des compteurs.

Son origine provient du fait que le compteur ne mesure pas le courant total utilisé, mais un pourcentage de celui-ci via un transformateur d’intensité (T.I.) La valeur mesurée doit donc être ultérieurement “amplifiée” via un coefficient, appelé constante.

D’une manière générale, la constante tient compte du rapport des transformateurs de courant et de tension et de la constante propre du compteur.

Remarques.

Il est utile de vérifier la valeur de la constante indiquée sur la facture … à la réalité. Un électricien pourra vérifier le “facteur d’amplification” donné par le transformateur d’intensité. Bien que rare, une erreur de lecture ou de transcription a pu se produire … avec un impact multiplicateur sur la facture !

Il arrive que le produit de la constante par la différence des relevés ne donne pas exactement le nombre indiqué. Cela provient du fait que le relevé est effectué du côté basse tension du transformateur. Le compteur ne mesure donc pas les pertes de celui-ci. Le distributeur a alors le choix entre majorer le montant de la facture, ou, comme c’est le cas généralement, majorer les valeurs de consommation utilisées pour calculer ce montant. Dans ce cas, les pertes sont estimées en fonction des caractéristiques du transformateur et de sa durée de fonctionnement mensuel :
- Les pertes “cuivre” du transformateur sont additionnées à la consommation active (en kWh).
- Les pertes “fer” du transformateur sont additionnées à la consommation réactive (en kVARh).
- Si nécessaire, ces consommations seront réparties pour 43 % en Heures Pleines et 57 % en Heures Creuses.

Prix maximum ou prix plafond

Si le diagramme de charge est très “pointu” (la cuisine collective qui “tire” à midi, par exemple), le coût de la pointe de puissance sera très important dans le coût final du kWh !

Le Gestionnaire du Réseau de Distribution et parfois le fournisseur a dès lors prévu une valeur “plafond” qui limite le prix moyen du kWh en Heures Pleines.

En pratique, il calcule le prix moyen du kWh HP :

(coût de la puissance max + coût des kWh HP) / (nbre de kWh HP)

Si cette valeur est supérieure au prix “plafond”, la différence est restituée sous le terme : “EN VOTRE FAVEUR”

Remarque : on notera que c’est l’ensemble du coût de la pointe qui est reporté sur les kWh en Heures Pleines.

Attention aux fournisseurs qui n’appliquent pas cette clause dans leur contrat !!! Les écoles avec réfectoire peuvent souvent bénéficier de cette mesure : peu de consommation en journée et une pointe élevée pour les frites de midi !

En cliquant ici, vous pouvez étudier si vous présentez une pointe de puissance trop élevée.

Majoration pour consommation réactive

Il s’agit d’une pénalité appliquée parce que votre consommation d’énergie réactive est trop importante. C’est un terme qui est lié à la consommation des moteurs électriques et des tubes fluorescents (seulement si avec anciens ballasts électromagnétiques). Ceci est confirmé par le cos phi (case inférieure gauche) < à 0,9 et par la tangente phi > 0,484. Ce supplément est pénalisé par le Gestionnaire du Réseau de Distribution à 15 €/MVARh.

Exemple. Supposons une consommation d’énergie active de 100 000 kWh par an. Si la consommation d’énergie réactive est inférieure à 48,4 %, soit 48 400 kVARh, on ne comptabilise aucune consommation réactive. Si la consommation en énergie réactive est supérieure à 48 %, par exemple 80 000 kVARh, la surconsommation, c’est-à-dire 31 600 kVARh, est comptabilisée à 31,6 x 15 = 474 €.

Le placement de condensateurs de compensation pour réduire la consommation d’énergie réactive est une opération très rentable grâce à la suppression de la pénalité : l’investissement est rentabilisé en 6 mois généralement, maximum 1 an.

Remarque : si un “prix moyen” est indiqué sur la facture, il intègre la pénalité pour consommation réactive.

Pertes du transformateur

La consommation d’électricité fournie en Haute Tension (HT) peut être mesurée de deux façons :

Soit aux bornes “haute tension” du transformateur (comptage HT au primaire). Dans ce cas, aucune majoration n’est appliquée aux consommations car les pertes de transformation se produisent en aval du système de comptage.

Soit aux bornes “basse tension” du transformateur (comptage BT au secondaire). Des majorations sont alors appliquées pour tenir compte des pertes fer et des pertes cuivre du transformateur.

Remarque : jusqu’au 01/09/99, des installations ont été raccordées directement à la cabine du distributeur (câble spécial basse tension avec pertes réduites, paiement d’une quote-part dans la cabine du distributeur). Dans ce cas, les majorations destinées à couvrir les pertes de transformation sont également d’application.

La prise en compte de ces pertes dans la facture peut se faire suivant deux méthodes.

Les pertes sont estimées sur base de la puissance mise à disposition.
Les “pertes fer” résultent des caractéristiques du transformateur, communiquées par le constructeur, et de la durée mensuelle de fonctionnement de l’appareil qui est soit mesurée par un compteur horaire, soit convenue. Lorsque les valeurs des pertes fer ne sont pas disponibles, les valeurs de la norme en fonction de laquelle le transformateur a été construit serviront de base à l’estimation des pertes fer.Les pertes cuivresont, à défaut d’indication de compteurs I2h, calculées de façon forfaitaire, sur la base d’un taux de 0,5 %.
L’impact de ces pertes est intégré dans le calcul du nombre de kWh et de kVARh consommés (c’est ce qui fait qu’en multipliant la différence d’index par la constante, on ne trouve pas exactement les montants indiqués !)
La facture mensuelle est majorée d’un pourcentage qui varie en fonction de l’utilisation mensuelle globale U (h/mois) de la puissance maximum

1 < U < 60 h/mois ==> (40,0 – 0,500 U) %
61 < U < 200 h/mois ==> (13,2 – 0,053 U) %
201 < U < 400 h/mois ==> (4,2 – 0,008 U) %
U > 400 h/mois ==> 1%

Cos phi – Tg phi

Ce sont des indicateurs de l’importance de la consommation d’énergie réactive.

Cos phi > 0.9 ? Tangente phi < 0,484 ? —- OK !

Cos phi < 0.9 ? Tangente phi > 0,484 ? —- Une majoration pour consommation réactive vous est appliquée.

Il est alors possible de réduire la consommation d’énergie réactive et de réaliser des économies tarifaires !

Coefficient d’utilisation

Ce coefficient d’utilisation est donné par le rapport entre les kWh consommés et les kW maximum appelés. Ce coefficient s’exprime donc en heures. Il est utile pour rapidement visualiser la “bonne utilisation” de la puissance mise à disposition : plus ce nombre est élevé et plus l’utilisateur présente un profil “lisse”, sans pointe momentanée. Pour plus de détails, on consultera “repérer une puissance quart-horaire anormale“.

Posted By : Sylvie 11 Sep, 2014

Caractéristiques thermiques des sols

Type de roche	Conductivité thermique λ (W/mK)			Capacité thermique volumétrique ρC (MJ/m³K)
	min	valeur typique	max
Roches magmatiques
Basalte	1.3	1.7	2.3	2.3 – 2.6
Diorite	2.0	2.6	2.9	2.9
Gabbro	1.7	1.9	2.5	2.6
Granit	2.1	3.4	4.1	2.1 – 3.0
Péridotite	3.8	4.0	5.3	2.7
Rhyolithe	3.1	3.3	3.4	2.1
Roches métamorphiques
Gneiss	1.9	2.9	4.0	1.8 – 2.4
Marbre	1.3	2.1	3.1	2.0
Métaquartzite	env. 5.8			2.1
Mécaschistes	1.5	2.0	3.1	2.2
Schistes argileux	1.5	2.1	2.1	2.2 – 2.5
Roches sédimentaires
Calcaire	2.5	2.8	4.0	2.1 – 2.4
Marne	1.5	2.1	3.5	2.2 – 2.3
Quartzite	3.6	6.0	6.6	2.1 – 2.2
Sel	5.3	5.4	6.4	1.2
Grès	1.3	2.3	5.1	1.6 – 2.8
Roches argileuses limoneuses	1.1	2.2	3.5	2.1 – 2.4
Roches non consolidées
Gravier sec	0.4	0.4	0.5	1.4 – 1.6
Gravier saturé d’eau	env. 1.8			env. 2.4
Moraine	1.0	2.0	2.5	1.5 – 2.5
Sable sec	0.3	0.4	0.8	1.3 – 1.6
Sable saturé d’eau	1.7	2.4	5.0	2.2 – 2.9
Argile/limon sec	0.4	0.5	1.0	1.5 – 1.6
Argile/limon saturé d’eau	0.9	1.7	2.3	1.6 – 3.4
Tourbe	0.2	0.4	0.7	0.5 – 3.8
Autres substances
Bentonite	0.5	0.6	0.8	env. 3.9
Béton	0.9	1.6	2.0	env. 1.8
Glace (-10°C)	2.32			1.87
Plastique (PE)	0.39			–
Air (0-20°C, sec)	0.02			0.0012
Acier	60			3.12
Eau (+10°C)	0.58			4.19

Posted By : Sylvie 30 Jan, 2014

Norme NBN EN 15251:2007 : Critères d’ambiance intérieure

Généralités

Constatant que la qualité des ambiances est liée à la santé et à la productivité des occupants, et que proposer des performances énergétiques non liées à des critères relatifs à l’ambiance intérieure est dénué de sens, cette norme spécifie la manière dont les critères de conception peuvent être établis et utilisés pour le dimensionnement des systèmes. Elle propose des données d’entrée pour les méthodes de calcul énergétique des bâtiments et pour l’évaluation à long terme de l’ambiance intérieure, ainsi que les paramètres de l’ambiance intérieure utiles pour le contrôle et l’affichage, comme le recommande la Directive Performance Energétique des Bâtiments.

Cette norme s’applique aux bâtiments non industriels pour lesquels les critères d’ambiance intérieure sont déterminés par l’occupation humaine et dont l’ambiance intérieure n’est pas notablement influencée par une production ou par des procédés. La norme est ainsi applicable aux types de bâtiments suivants : maisons individuelles, immeubles d’habitation, bureaux, bâtiments d’enseignement, hôpitaux, hôtels et restaurants, installations sportives, bâtiments de service pour le commerce de gros et de détail. Elle spécifie la manière dont les différentes catégories de critères d’ambiance intérieure peuvent être utilisées, mais n’impose pas les critères à utiliser. Ceci relève de spécifications nationales ou contractuelles. La norme se contente de définir des catégories selon la logique ci-dessous :

Catégorie	Explication
I	Niveau élevé attendu qui est recommandé pour les espaces occupés par des personnes très sensibles et fragiles avec des exigences spécifiques comme des personnes handicapées, malades, de très jeunes enfants et des personnes âgées.
II	Niveau normal attendu qu’il convient d’utiliser pour les bâtiments neufs et les rénovations.
III	Niveau modéré acceptable attendu qui peut être utilisé dans les bâtiments existants.
IV	Valeurs en dehors des critères des catégories ci-dessus. Il convient que cette catégorie soit acceptée seulement pour une partie restreinte de l’année.

Cette norme ne prend pas en compte les critères relatifs aux facteurs d’inconfort locaux comme les courants d’air, l’asymétrie de la température de rayonnement, les gradients verticaux de température d’air et les températures de surface au sol. Pour des détails sur ces éléments, voir notamment la norme NBN EN ISO 7730.

Les liens de cette norme avec les autres normes relevant de la directive européenne sur la Performance énergétique des Bâtiments sont décrits dans l’organigramme ci-dessous.

Dimensionnement des systèmes de chauffage et de climatisation

Pour les valeurs de base de calcul des ambiances thermiques, la norme distingue les bâtiments chauffés et rafraîchis des bâtiments non climatisés.

Pour les bâtiments chauffés et rafraîchis, elle recommande l’utilisation des indicateurs de confort PMV-PPD définis par l’EN ISO 7730, et propose dans le tableau A2 leur traduction en objectifs de température opérative pour des conditions d’activité, d’habillement, d’humidité et de vitesse d’air type.

Exemples de températures intérieures de base recommandées pour la conception des bâtiments et des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation
Type de bâtiment ou d’espace	Catégorie	Température opérative °C
Type de bâtiment ou d’espace	Catégorie	Minimum pour le chauffage (saison hivernale), ~ 1,0 clo	Maximum pour le rafraîchissement (saison estivale), ~ 0,5 clo
Bâtiments d’habitation : pièces de séjour (chambres, séjour, cuisine, etc.) Sédentaire ∼ 1,2 met	I	21	25,5
	II	20	26
	III	18	27
Bâtiments d’habitation : autres espaces (rangements, circulations, etc.) Station debout – marche ∼ 1,6 met	I	18
	II	16
	III	14
Bureau individuel (fermé ou ouvert), salle de réunion, auditorium, cafétéria/restaurant, salle de classe) Sédentaire ∼ 1,2 met	I	21	25,5
	II	20	26
	III	19	27
École maternelle Station debout – marche ∼ 1,4 met	I	19	24,5
	II	17,5	25,5
	III	16,5	26
Grand magasin Station debout – marche ∼ 1,6 met	I	17,5	24
	II	16	25
	III	15	26

Pour les bâtiments non climatisés, la norme précise que les valeurs de dimensionnement de chauffage sont inchangées, mais que celles de refroidissement (inutiles vu l’absence de climatisation…) doivent être utilisées pour déterminer les périodes d’inconfort dans le bâtiment. La norme permet pour cela soit l’utilisation des valeurs déduites de l’approche PMV-PPD, soit l’utilisation d’autres valeurs de température opérative (qu’elle décrit en annexe A2) tenant compte d’une modification des attentes de confort (théorie du confort adaptatif) en fonction d’une température extérieure de référence. Cette température de référence est définie comme θ_rm= (1 – ) θ_ed-1 + .θ_rm-1, avec θ_ed-1 la température extérieure journalière moyenne la veille et θ_rm la température moyenne glissante du jour.

Qualité de l’air intérieur

Dans les bâtiments non résidentiels, la norme précise que les débits de ventilation exigés pour la qualité de l’air sont les mêmes en toute saison. Ils dépendent de l’occupation, des activités à l’intérieur (p. ex. tabagisme, cuisine, nettoyage, lavage …), des procédés (tels la photocopie dans les bureaux, les expériences de chimie dans les écoles, etc.) et des émissions générées par les matériaux du bâtiment ainsi que par l’ameublement. En Wallonie, les débits à prévoir par local selon son affectation, sa surface et son occupation sont précisés dans la réglementation PEB.

Dans les bâtiments résidentiels, elle précise que les débits de ventilation requis doivent être spécifiés sous forme de taux horaire global de renouvellement d’air, et/ou de débits d’air neuf extérieurs et/ou d’air extrait exigé (salles de bains, toilettes et cuisines) ou doivent être donnés sous forme d’un taux global requis de renouvellement d’air. En Belgique, la norme D50-001 a opté pour une formulation sous forme de débits d’air neuf minimums par local selon son affectation.

La norme indique en annexe B2 des valeurs de base à utiliser en l’absence de réglementation locale (ici, régionale). Vu l’existence des réglementations PEB, ces valeurs n’ont pas lieu d’être considérées en Wallonie.

En outre, l’annexe C propose des valeurs seuils d’émissions permettant d’identifier des « matériaux peu polluants » ou « très peu polluants ». Un bâtiment est peu polluant si la majorité des matériaux sont peu polluants. Un bâtiment est très peu polluant si tous les matériaux sont très peu polluants et s’il n’y a jamais eu de fumeur et que fumer est interdit.

	Seuil « peu polluant »	Seuil « très peu polluant »
Émission des composés organiques volatiles (TVOC)	< 0,2 mg/m²h	< 0,1 mg/m²h
Émission de formaldéhyde inférieure	< 0,05 mg/m²h	< 0,02 mg/m²h
Émission d’ammoniaque inférieure	< 0,03 mg/m²h	< 0,01 mg/m²h
Émission de composés cancérogènes (IARC)	< 0,005 mg/m²h	< 0,002 mg/m²h
Matériau inodore	insatisfaction due à l’odeur inférieure à 15 %	insatisfaction due à l’odeur inférieure à 10 %

L’humidité

La norme précise que, sauf cas particulier (musées, monuments historiques, églises), une humidification ou déshumidification de l’air n’est généralement pas nécessaire pour assurer le confort, mais précise que des taux d’humidité durablement élevés ou très bas peuvent provoquer gênes et dégâts. Le traitement de l’humidité peut également avoir un impact énergétique important.

La norme pose donc que l’humidification ou la déshumidification de l’air des locaux n’est généralement pas exigée, mais si on y a recours il convient d’éviter toute humidification et déshumidification excessive. Dès lors, elle propose des valeurs de référence en annexe B3.

Critères recommandés pour l’humidité en présence de dispositifs d’humidification ou de déshumidification
Type de bâtiment/espace	Catégorie	Humidité relative de conception pour la déshumidification, en %	Humidité relative de conception pour l’humidification, en %
Espaces dans lesquels les critères d’humidité sont liés à l’occupation humaine. Des espaces particuliers (musées, églises etc.) peuvent nécessiter d’autres limites.	I	50	30
	II	60	25
	III	70	20
	IV	> 70	< 20

L’éclairage

La norme se limite à faire référence à la l’EN 12464-1 et à la l’EN 12193 qui définissent les éclairements requis selon les tâches et à la norme EN 15193 pour ce qui concerne la pénétration de lumière naturelle.

Le bruit

La norme propose des valeurs de référence applicables lorsqu’il n’y a pas de norme nationale. Or, une telle norme existe en Belgique : la NBN S 01-401. Les valeurs proposées par la EN 15251 ne sont donc pas d’application.

Paramètres pour le calcul énergétique

La norme précise que les valeurs précisées en dimensionnement des systèmes de chauffage, de refroidissement et de traitement de l’humidité doivent également être utilisées pour les calculs énergétiques sur base saisonnière ou mensuelle. Pour les calculs dynamiques (horaires) par contre, c’est une valeur cible qui doit être visée, à savoir le point médian de plages de valeurs, mais en considérant une possibilité de fluctuation des conditions intérieures du fait de l’algorithme de régulation.

Plages de température pour le calcul horaire de l’énergie de chauffage et de rafraîchissement dans trois catégories d’ambiance intérieure
Type de bâtiment ou d’espace	Catégorie	Plage de température pour le chauffage, °C Vêture ∼ 1,0 clo	Plage de température pour le rafraîchissement, °C Vêture ∼ 0,5 clo
Bâtiments d’habitation, pièces de séjour (chambres, séjours, etc.) Activité sédentaire ~1,2 met	I	21,0 – 25,0	23,5 – 25,5
	II	20,0 – 25,0	23,0 – 26,0
	III	18,0 – 25,0	22,0 – 27,0
Bâtiments d’habitations, autres locaux (cuisines, rangements, etc.) Station debout, marche ~1,5 met	I	18,0 – 25,0
	II	16,0 – 25,0
	III	14,0 – 25,0
Bureaux et locaux à activité similaire (bureaux individuels ou paysagés, salles de réunion, auditoriums, cafétérias, restaurants, salles de classe) Activité sédentaire ~1,2 met	I	21,0 – 23,0	23,5 – 25,5
	II	20,0 – 24,0	23,0 – 26,0
	III	19,0 – 25,0	22,0 – 27,0
Écoles maternelles Station debout, marche ~1,4 met	I	19,0 – 21,0	22,5 – 24,5
	II	17,5 – 22,5	21,5 – 25,5
	III	16,5 – 23,5	21,0 – 26,0
Grands magasins Station debout, marche ~1,6 met	I	17,5 – 20,5	22,0 – 24,0
	II	16,0 – 22,0	21,0 – 25,0
	III	15,0 – 23,0	20,0 – 26,0

Un dépassement de ces plages peut être autorisé. En cas de dépassement de la température vers le haut, la surchauffe doit être estimée sur base d’une des méthodes proposées en annexe 8.

Pour le calcul énergétique, la ventilation doit être supposée en fonctionnement à son débit de dimensionnement pendant la période d’occupation, sauf système à débit d’air variable. En dehors de ces périodes, l’annexe B4 précise que dans les locaux non résidentiels un débit d’air neuf équivalent à 2 volumes d’air de l’espace ventilé doit être fourni dans l’espace avant l’occupation de celui-ci (par exemple, si le débit de ventilation est de 2 vol/h, la ventilation démarre une heure avant l’occupation). Les infiltrations peuvent être calculées comme faisant partie de cette ventilation. Une ventilation continue à faible débit peut également être choisie, sur base d’au minimum 0,1 à 0,2 l/(s.m²) dans les locaux non résidentiels et 0,05 à 0,1 l/(s.m²) dans les logements.

Même logique pour l’éclairage, où les valeurs de dimensionnement sont à considérer, ainsi que la possibilité de combinaison entre éclairage naturel et artificiel. La norme attire l’attention sur l’inconfort de type éblouissement qui peut avoir une influence sur l’emploi des contrôles automatiques et des protections solaires.

Évaluation et classification de l’ambiance intérieure

La norme précise qu’une ambiance intérieure peut être évaluée sur base d’indicateurs liés à la conception, sur des mesures ou sur des calculs.

Les indicateurs liés à la conception sont les valeurs précisées plus haut ayant trait à la thermique d’hiver et d’été, à la qualité de l’air, à l’humidité, à l’éclairage et à l’acoustique.

Les indicateurs calculés sur base de simulations doivent m’être conformément aux normes prEN 15265 et prEN 15255. Quatre méthodes d’évaluation sont décrites :

Indicateurs simples : Le bâtiment satisfait les critères d’une catégorie donnée si des pièces représentatives de 95 % du volume du bâtiment satisfont les critères de la catégorie retenue.
Critères horaires : cette méthode décrite en annexe F cherche à évaluer le nombre d’heures effectif ou en % de temps pendant lequel le critère est respecté ou non.
Critère des degrés-heures : cette méthode, décrite en annexe F, permet d’évaluer le dépassement des limites de température hautes ou basses en saison chaude ou froide. Ce calcul cherche à pondérer la durée du dépassement de la plage cible par l’ampleur wf (°C) de ce dépassement. En pratique, chaque heure de dépassement est multipliée par l’écart en degré entre la condition observée et la limite de la plage de valeur acceptable.
Critère de confort thermique global (PMV pondéré) : cette méthode, décrite en annexe F, reprend le principe de la méthode des degrés-jours, sauf qu’ici les heures comptabilisées sont celles mettant en évidence un dépassement des plages de confort exprimées en PMV. Le facteur de pondération wf (PPD) est ici égal au rapport entre le PPD constaté et le PPD limite correspondant à la plage de confort.

Exemples de facteurs de pondération basés sur la différence de température ou sur le PPD pour des bâtiments climatisés (en chaud ou froid) pour une plage de confort de 23 à 26 °C, correspondant à un travail sédentaire (1,2 met) et à des vêtements d’été légers (0,5 clo).
Température °C		PPD %	Facteurs de pondération
Température °C		PPD %	wf (°C)	wf (PPD)
Froid	20	47	3	4,7
	21	31	2	3,1
	22	19	1	1,9
Neutre	23	10	0	0
	24	< 10	0	0
	25	< 10	0	0
	26	10	0	0
Chaud	27	19	1	1,9
	28	31	2	3,1
	29	47	3	4,7

Les indicateurs mesurés évaluent des écarts par rapport aux critères choisis, sous forme par exemple d’un nombre acceptable d’heures en dehors des critères basés sur une évaluation annuelle (100 à 150 h). En l’absence de critères nationaux, l’annexe G propose des valeurs d’écarts admissibles. Les mesures doivent être réalisées dans des pièces représentatives, dans différentes zones et orientations, avec des charges différentes, pendant des périodes d’utilisation représentatives. Les points de mesure d’ambiance thermique et les instruments de mesure doivent être conformes à l’EN ISO 7726 (EN 12599). Pour l’éclairement, la procédure de vérification décrite à l’Article 6 de l’EN 12464-1:2002 doit être suivie. La section 9 de la norme complète ces exigences en précisant des conditions de mesurage plus détaillées.

Exemples d’écarts correspondant à 3 % et 5 % du temps
3 %/5 % d’une période	Journalière minutes	Hebdomadaire heures	Mensuelle heures	Annuelle heures
Heures de travail	15/24	1/2	5/9	61/108
Heures totales	43/72	5/9	22/36	259/432

La réaction subjective directe des occupants peut également être utilisée pour l’évaluation globale de l’ambiance intérieure. Des évaluations quotidiennes, hebdomadaires et mensuelles sous forme de questionnaires peuvent être utilisées pour l’acceptation générale de l’ambiance intérieure, la sensation thermique, la qualité de l’air perçue. Des méthodes recommandées et des questionnaires sont donnés à l’Annexe H pour l’enregistrement des réactions subjectives.

évaluations sous forme de questionnaires.

La norme précise enfin que l’information relative à l’ambiance intérieure du bâtiment doit être incluse dans le certificat énergétique du bâtiment (Article 7 de la DPEB) pour permettre l’évaluation de la performance totale du bâtiment. En raison des nombreux paramètres et de la connaissance insuffisante sur les influences des paramètres de l’ambiance intérieure qui interagissent, il est recommandé de réaliser une classification globale basée sur l’ambiance thermique uniquement et sur la qualité de l’air intérieur. il est recommandé qu’une « empreinte » résumant le confort soit donnée séparément pour des conditions thermiques et pour des conditions de qualité d’air intérieur. Ceci peut être présenté sous la forme de pourcentage de temps (températures, débits de ventilation ou concentrations de CO₂) pendant lequel l’ambiance intérieure se situe dans les différentes catégories (I, II, II et IV). Des exemples sont donnés à l’Annexe I.

Posted By : Sylvie 29 Jan, 2014

Confort au sens large

Le confort est défini comme « un état de satisfaction vis-à-vis de l’environnement perçu ».

Multiples dimensions du confort

La satisfaction vis-à-vis de l’environnement fait appel à toutes les dimensions physiques des ambiances, mais également à des aspects comportementaux et psychologiques.

Au niveau physique, ou physiologique, on distingue les conforts respiratoires, thermiques, acoustiques et visuels. Ces aspects sont généralement assez bien connus et de nombreuses normes définissent des seuils minimums et/ou maximums pour les grandeurs physiques concernées (éclairement, température, puissance acoustique, etc.). à noter que ces grandeurs ne sont pas nécessairement absolues : elles peuvent varier dans le temps. Ainsi, les plages de confort thermiques ne sont pas les mêmes en été et en hiver, du fait notamment d’adaptation physiologique (modification du rythme cardiaque et de la capacité de sudation).

Au niveau comportemental, c’est la capacité d’action de l’occupant dans le bâtiment qui est mise en évidence. Car les conditions intérieures et les attentes sont variables dans le temps : on accueillera plus favorablement un courant d’air en été qu’en mi-saison. Il est donc important que l’occupant ait une capacité d’action sur les organes de contrôle des systèmes du bâtiment, sur son activité et sur son habillement.

Au niveau psychologique, c’est surtout l’implication de l’occupant qui est mise en avant lorsque l’on parle d’énergie. Il ne suffit pas qu’il ait la capacité de contrôler son environnement si ces besoins physiologiques le demandent, il faut qu’il ait conscience de cette capacité. L’implication fait donc intervenir la compréhension du fonctionnement du bâtiment, la capacité d’anticiper les conséquences de ses actions sur l’ambiance et une compréhension du lien entre ses actions et leur impact énergétique. Par exemple, une personne avec une conscience environnementale élevée acceptera plus facilement une température relativement basse, si elle sait qu’elle contribue par-là à des économies d’énergie fossile.

Ces trois dimensions, physiologiques, comportementales et psychologiques sont fortement liées, comme le montre l’organigramme ci-dessous.

Notons pour mémoire qu’il existe encore d’autres dimensions à la sensation de bien-être dans un bâtiment, tels que le confort d’usage (est-ce que le bâtiment permet de déployer adéquatement l’activité pour laquelle il est conçu ?), le sentiment esthétique, un sentiment positif ou négatif lié à la nouveauté d’un bâtiment ou à la familiarité que l’on a avec, etc.

Dynamique du confort

La combinaison des différentes dimensions du confort (physiologique, comportementale, psychologique) implique que le bien-être dans un bâtiment n’est pas une notion facile à décrire. Ce bien-être non seulement sera différent pour chacun, mais également variable dans le temps, selon son âge, son sexe, son état de santé, et même son humeur.

Les premières approches scientifiques du confort, au milieu du XXe siècle, se sont focalisées sur les aspects physiologiques, en écartant volontairement tous les aspects comportementaux et psychologiques. Les chercheurs soumettaient des volontaires à des conditions contrôlées dans des chambres climatiques, sans leur permettre d’interaction avec l’ambiance, ni prendre en compte leur satisfaction globale. Cette pratique a permis d’avance rapidement dans l’étude de la dimension physiologique du confort, et d’établir, sur base de statistiques, des valeurs de référence à la base de la plupart des normes de confort utilisées aujourd’hui dans les bâtiments. On pense notamment aux indicateurs pmv (predicted mean vote) et ppd (percentage of people dissatisfied).

Mais cette méthode d’étude, que l’on peut dire statique, est par définition incapable d’intégrer les dimensions dynamiques du confort telles que les adaptations comportementales, la variabilité des états psychologiques, et même certaines adaptations physiologiques. On pense en particulier à :

L’adaptation comportementale : toutes les modifications conscientes ou inconscientes du comportement en réaction à une situation ressentie : modification de l’habillement, de la position, absorption de boissons chaudes ou froides, déplacement vers un autre endroit. Entre aussi en ligne de compte les adaptations technologiques (ouverture ou fermeture de fenêtres, l’enclenchement d’un chauffage) et culturelles : modification d’horaires, codes vestimentaires, etc.
L’anticipation : Avoir une capacité de prévoir quelques heures à l’avance des conditions d’ambiance à venir permet de s’y préparer et rend plus tolérant si ces conditions échappent aux plages de confort.
L’adaptation physiologique : après quelques jour d’exposition à une ambiance froide, la température de la peau et le niveau métabolique s’adaptent. En été, c’est la capacité de sudation et la vitesse du cœur qui se modifie.
Adaptation psychologique : il a été démontré par les psychologues que lorsque l’on a ou croit avoir le contrôle sur la source de l’inconfort, celui-ci est mieux vécu. À l’inverse, en l’absence de capacité de contrôle, on est généralement très peu tolérant face à des écarts de confort. En d’autres mots, ce que l’on fait nous-même peut être imparfait, mais lorsque l’on nous promet un service, on s’attend à ce qu’il soit irréprochable.

C’est pourquoi les chercheurs ont, dans les années 1990 et au début des années 2000, développé une autre méthode d’évaluation du confort dans les bâtiments. Il s’agit désormais d’enquêtes de terrain, d’interviews des occupants dans leur bâtiment, avec en parallèle un monitoring des conditions physiques de l’ambiance.

The statistical dependence of indoor thermal neutralities on climate.

Dépendant entre la température « neutre » intérieure exprimée par les occupants et les températures extérieures selon que le bâtiment soit chauffé et refroidi ou laissé sans contrôle climatique. Figure redessinée sur base de Gail S. Brager et Richard J. de Dear, Thermal adaptation in the built environment : a literature review, Energy and Buildings Volume 27, Issue 1, February 1998, Pages 83–96.

La principale découverte de cette approche, illustrée par la figure ci-dessus, est que, pour certains bâtiments, ceux qui s’apparentaient le plus aux chambres climatiques utilisées lors des premières recherches (façades hermétiques, peut de liberté laissée aux occupants de contrôler leur ambiance, codes vestimentaires stricts, etc.), les références de confort établies précédemment étaient valides. Elles reflétaient effectivement les plages de satisfaction des occupants. Mais pour d’autres bâtiments, ceux qui se basaient sur une ventilation naturelle, valorisaient la participation active des occupants au maintien du confort et leur laissaient une marge d’adaptation de leur activité ou habillement, les plages de confort théoriques se sont révélées trop étroites, si pas erronées. Toutes les enquêtes confirmaient le même fait : les plages de confort sont, dans une certaine mesure, dépendantes de la capacité d’adaptation des habitants. D’où l’idée de définir, pour ces bâtiments, des nouvelles plages de confort dites adaptatives. C’est l’objet notamment de la norme EN15251.

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Posted By : Sylvie 5 Mar, 2013

Performance énergétique des bâtiments – Exigences énergétiques pour l’éclairage Norme NBN EN 15193 :2008

Table des matières

AVANT-PROPOS

INTRODUCTION

Domaine d’application
Références normatives
Termes et définitions
Calcul de l’énergie utilisée pour l’éclairage
Mesures
Calcul de l’énergie d’éclairage dans les bâtiments
Référentiel des exigences d’éclairage
Conception et pratique en matière d’éclairage

ANNEXE A (informative) : mesures du circuit d’éclairage

ANNEXE B (informative) : méthode de mesurage de la puissance totale des luminaires et de la puissance auxiliaire associée

ANNEXE C (informative) : détermination du facteur de dépendance de la lumière du jour

ANNEXE D (informative) : détermination du facteur de dépendance de l’occupation

ANNEXE E (informative) : détermination du facteur d’éclairement constant

ANNEXE F (informative) : valeurs de référence et critères de conception de l’éclairage

ANNEXE G (informative) : valeurs par défaut

ANNEXE H (informative) : autres considérations

ANNEXE I (informative) : liste des symboles

Introduction

Dans le respect de la norme NBN EN 12464-1, l’objectif de la norme 15193 est d’établir des conventions et de donner un mode opératoire pour estimer les exigences énergétiques vis-à-vis de l’éclairage des bâtiments et de déterminer un indicateur numérique de la performance énergétique des bâtiments.

Énergie totale utilisée pour l’éclairage pendant une période donnée (méthode détaillée)

Calcul de l’énergie totale

Pour une pièce ou une zone déterminée, le calcul de l’énergie totale utilisée pour l’éclairage s’effectue de la manière suivante :

W_t = W_L,t + W_P,t [kWh]

W_L,t = Σ{(P_n x F_c) x [(t_D x F_o x F_D) + (t_N x F_o)]} / 1 000 [kWh]

W_P,t = Σ{{(P_pc x [t_y – (t_D + t_N)]} + (P_em x t_em)} / 1 000 [kWh]

Où :

W_t = l’énergie totale estimée requise pendant une période donnée ;
W_L,t = l’énergie nécessaire pour les besoins d’éclairage ;
W_P,t = l’énergie nécessaire pour les auxiliaires (énergie de régulation, de charge des luminaires de secours, …).

Et :

P_n = la puissance des luminaires repris dans la pièce ou la zone considérée [W];
F_c = le facteur d’éclairement constant lorsqu’une régulation de l’éclairement constant gère la puissance totale installée ;
t_D = le temps d’utilisation en période jour [h] ;
F_o = le facteur de dépendance de l’occupation ;
F_D = le facteur de dépendance de la lumière du jour disponible en interne ;
t_N = le temps d’utilisation en l’absence de lumière du jour [h];
P_pc = la puissance totale des auxiliaires des systèmes de régulation dans les luminaires lorsque les lampes ne fonctionnent pas [W] ;
t_y = durée d’une année standard [h];
P_em = la puissance totale de charge des luminaires de secours [W] ;
t_em = temps de charge de l’éclairage de secours.

Facteur de dépendance de la lumière du jour FD,ng

Pour une pièce ou une zone définie, le facteur de dépendance de la lumière du jour est donné par la relation suivante :

F_D,n= 1 – (F_D,S,n x F_D,C,n)

F_D,mois = 1 – (F_DS x F_DC x C_DS)

Où :

F_D,S,n = facteur d’accès à la lumière du jour ;
F_D,C,n = facteur de régulation en fonction de la lumière du jour ;
C_DS = facteur de distribution mensuelle

Lorsqu’une zone est aveugle, le facteur de dépendance de la lumière du jour est de 1.

La méthodologie pour déterminer le facteur F_D,n comprend 5 étapes :

La segmentation du bâtiment à étudier en zone avec et sans accès à la lumière du jour ⇒ géométrie de la zone de calcul ;
La détermination de l’influence des paramètres de la zone tant interne qu’externe (géométrie, modulation de façade, ombre reportée, …) ⇒ facteur de lumière du jour FLJ ;
La prévision du potentiel d’économie d’énergie en fonction du climat local, du niveau d’éclairement à maintenir, … ⇒ facteur d’accès à la lumière du jour F_D,S,n ;
La détermination de l’exploitation de la lumière du jour en fonction du type de régulation envisagé ⇒ facteur de régulation en fonction de la lumière du jour F_D,C,n ;
La conversion de la valeur annuelle F_D,n en valeurs mensuelles.

Facteur de dépendance de l’occupation F_o

Ce facteur est surtout lié :

au type de système d’allumage/extinction ;
à l’utilisation de la zone considérée (salle de réunion, couloir, bureau fermé ou paysager, …) ;
à la surface couverte par un système d’allumage/extinction ;
…

Facteur d’éclairement constant FC

Dans toutes les installations d’éclairage, le niveau d’éclairement après un certain temps diminue par rapport celui obtenu lors de la mise en service. Il est donc impératif de tenir du facteur de maintenance. C’est ce dernier qui conditionne le facteur d’éclairement constant FC.

Énergie annuelle utilisée pour l’éclairage (méthode rapide)

L’énergie totale annuelle consommée à l’échelle du bâtiment :

W = W_L + W_P [kWh/an]

Où :

W_L = l’énergie annuelle nécessaire pour les besoins d’éclairage ;
W_P = l’énergie annuelle nécessaire pour les auxiliaires (énergie de régulation, de charge des luminaires de secours, …).

Indicateur numérique de l’énergie d’éclairage (LENI)

C’est en fait la consommation spécifique de l’éclairage ramenée au m².

LENI = W / A [kWh/(m² x an)]

Où A est la surface plancher du bâtiment [m²].

Ou encore :

LENI = {F_c × P_N/1 000 ×[(t_D × F_D × FO) +(t_N × F_O)]} + 1 + {5/t_y × [t_y – (t_D+ t_N)]} [kWh/(m² • an)]

Valeurs de consommation spécifique LENI courantes

Des valeurs de référence et critères de conception de l’éclairage sont repris dans le tableau suivant permettant d’appréhender des ordres de grandeur par défaut nécessaire au calcul des consommations spécifiques des luminaires.

Valeur LENI de référence

													ECL sans système de régulation à éclairement constant		ECL avec système de régulation à éclairement constant
				P_N	t_D	t_N	F_c		F_o		F_D		LENI	LENI	LENI	LENI
	Classe de qualité	Puissance auxiliaire de secours P_em [kWh/(m².an)]	Puissance auxiliaire de secours P_pc [kWh/(m².an)]	W/m²	h	h	ECL sans rec	ECL avec rec	Man	Auto	Man	Auto	Valeur limite [kWh/(m².an)]
Bureau	*	1	5	15	2 250	250	1	0,9	1	0,9	1	0,9	42,1	35,3	38,3	32,2
	**	1	5	20	2 250	250	1	0,9	1	0,9	1	0,9	54,6	45,5	49,6	41,4
	***	1	5	25	2 250	250	1	0,9	1	0,9	1	0,9	67,1	55,8	60,8	50,6
Établissement d’enseignement	*	1	5	15	1 800	200	1	0,9	1	0,9	1	0,8	34,9	27	31,9	24,8
	**	1	5	20	1 800	200	1	0,9	1	0,9	1	0,8	44,9	34,4	40,9	31,4
	***	1	5	25	1 800	200	1	0,9	1	0,9	1	0,8	54,9	41,8	49,9	38,1
Établissement sanitaire	*	1	5	15	3 000	200	1	0,9	0,9	0,8	1	0,8	70,6	55,9	63,9	50,7
	**	1	5	25	3 000	200	1	0,9	0,9	0,8	1	0,8	115,6	91,1	104,4	82,3
	***	1	5	35	3 000	200	1	0,9	0,9	0,8	1	0,8	160,6	126,3	144,9	114
Hôtellerie	*	1	5	10	3 000	200	1	0,9	0,7	0,7	1	1	38,1	38,1	34,6	34,6
	**	5	20	3	3 000	1	0,9	0,7	0,7	1	1	72,1	72,1	65,1	65,1
	***	1	5	30	3 000	200	1	0,9	0,7	0,7	1	1	108,1	108,1	97,6	97,6
Restauration	*	1	5	10	1 250	125	1	0,9	1	1	1	–	29,6	–	27,1
	**	1	5	25	1 250	125	0,9	1	1	1	–	67,1	–	60,8	–
	***	1	5	35	1 250	125	1	0,9	1	1	1	–	92,1	–	83,3	–
Salle de sport	*	1	5	10	2 000	200	1	0,9	1	1	1	0,9	43,7	41,7	39,7	37,9
	**	1	5	20	2 000	200	1	0,9	1	1	1	0,9	83,7	79,7	75,7	72,1
	***	1	5	30	2 000	200	1	0,9	1	1	1	0,9	123,7	117,7	111,7	106,3
Commerce de détail	*	1	5	15	3000	200	1	0,9	1	1	1	–	78,1	–	70,6
	**	1	5	25	3000	200	1	0,9	1	1	1	–	128,1	–	115,6	–
	***	1	5	35	3000	200	1	0,9	1	1	1	–	178,1	–	160,6	–
Usine	*	1	5	10	2500	150	1	0,9	1	1	1	0,9	43,7	41,2	39,7	37,5
	**	1	5	20	2500	150	1	0,9	1	1	1	0,9	83,7	78,7	75,7	71,2
	***	1	5	30	2500	150	1	0,9	1	1	1	0,9	123,7	116,2	111,7	105.0
Il va de soi que la conception, l’installation, ou encore la rénovation d’un système d’éclairage doit se conformer aux normes EN 12464-. * conformité de base aux exigences ; bonne conformité aux exigences ; * totale conformité aux exigences. Les critères de conception et de rénovation de l’éclairage sont mentionnés dans le tableau ci-dessous.

Où :

PN = la puissance surfacique installée de l’éclairage du bâtiment [W/m²] ;
rec = le système de régulation à éclairement constant ;
Manu = un système d’éclairage à régulation manuelle ;
Auto = un système d’Éclairage à régulation automatique.

Classes de qualité

	Classe de critères de conception et rénovation des éclairages
	*	**	***
Éclairement à maintenir sur les plans de travail horizontaux (E_m _horizontal)	◙	◙	◙
Contrôle approprié de l’éblouissement (UGR)	◙	◙	◙
Évitement des effets de scintillation et des effets stroboscopiques	◙	◙	◙
Contrôle approprié de l’éblouissement par réflexion		◙	◙
Amélioration du rendu des couleurs		◙	◙
Évitement des ombres accentuées ou d’une lumière trop diffuse		◙	◙
Répartition appropriée de l’éclairement dans la pièce (E_vertical)		◙	◙
Prise en compte particulière de la communication dans l’éclairage des visages (E_cylindrique)			◙
Prise en compte particulière des questions relatives à la santé (°)			◙
◙ doit être conforme aux valeurs prescrites de la norme NBN EN 12464-1 (°) concernant la santé, un éclairement beaucoup plus élevé et donc une valeur de la puissance surfacique (W/m²) plus élevée.

Posted By : Sylvie 13 Nov, 2012

Ombres

En fonction de sa direction, la lumière peut provoquer l’apparition d’ombres marquées qui risquent de perturber le travail effectué.

Lorsque la lumière provient du côté droit pour les droitiers et du côté gauche pour les gauchers.

Lorsque la lumière est dirigée dans le dos des occupants.

À l’inverse, une lumière non directionnelle, telle qu’on peut la créer avec un éclairage artificiel purement indirect, rendra difficile la perception des reliefs et peut rendre, par exemple, les visages désagréables à regarder.

Avec un éclairage directionnel et avec un éclairage diffus.

Une pénétration latérale de la lumière naturelle satisfait généralement à la perception tridimensionnelle du relief des objets et de leur couleur, grâce à sa directionnalité et à sa composition spectrale. Le cas est idéal mais le niveau d’éclairement diminue dès qu’on s’éloigne des fenêtres.

Composition correcte des ombres permettant une bonne perception des détails : combinaison d’éclairage direct et diffus.
Absence d’ombre effaçant tout relief : éclairage diffus.
Ombres dures pouvant modifier l’aspect des objets et donc représenter une source de danger : éclairage directionnel.

Posted By : Sylvie 13 Nov, 2012

Eblouissement

Généralités

L’éblouissement est dû à la présence, dans le champ de vision, de luminances excessives (sources lumineuses intenses) ou de contrastes de luminance excessifs dans l’espace ou dans le temps.

Suivant l’origine de l’éblouissement, on peut distinguer :


L’éblouissement direct produit par un objet lumineux (lampe, fenêtre, …) situé dans la même direction que l’objet regardé ou dans une direction voisine.	L’éblouissement par réflexion produit par des réflexions d’objets lumineux sur des surfaces brillantes (anciens écrans d’ordinateur, plan de travail, tableau …).

En éblouissement direct, on peut donc distinguer 2 types d’éblouissement :

D’une part, « l’éblouissement d’inconfort« résulte de la vue en permanence de sources lumineuses de luminances relativement élevées. Cet éblouissement peut créer de l’inconfort sans pour autant empêcher la vue de certains objets ou détails.

D’autre part, « l’éblouissement invalidant« est provoqué par la vue d’une luminance très élevée pendant un temps très court. Celui-ci peut, juste après l’éblouissement, empêcher la vision de certains objets sans pour autant créer de l’inconfort.

Le premier type d’éblouissement se rencontrera dans des locaux où l’axe du regard est toujours relativement proche de l’horizontale. C’est le cas dans les classes ou bureaux par exemple. Le deuxième cas se présente dans les salles de sport, par exemple, car l’axe de vision d’un sportif est constamment changeant et que celui-ci regarde vers le haut pour suivre les balles en hauteur.

En éclairage naturel

En éclairage naturel, l’éblouissement peut être provoqué par la vue directe du soleil, par une luminance excessive du ciel vu par les fenêtres, ou par des parois réfléchissant trop fortement le rayonnement solaire et provoquant des contrastes trop élevés par rapport aux surfaces voisines. Il est intéressant de noter qu’une plus grande ouverture à la lumière naturelle cause moins d’éblouissement qu’une petite car elle augmente le niveau d’adaptation des yeux et diminue le contraste de luminance.

Deux métriques sont couramment utilisées pour décrire l’éblouissement à la lumière naturelle : le Daylight Glare Probability (DGP) et le Daylight Glare Index (DGI).

En éclairage artificiel

En éclairage artificiel, l’éblouissement peut être provoqué par la vue directe d’une lampe ou par sa réflexion sur les parois polies des luminaires, sur les surfaces du local ou sur des objets.

L’éblouissement direct provoqué par un luminaire est d’autant plus fort pour une position donnée de l’observateur que :

la luminance du luminaire est élevée,
le fond sur lequel elle se détache est sombre,
l’angle compris entre la direction considérée et la verticale est important ; pratiquement, en dessous de 45° par rapport à la verticale, l’éblouissement devient négligeable,
le nombre de luminaires dans le champ visuel est important.

La position des luminaires et la répartition de la lumière qu’ils émettent sont donc fondamentales. D’autant que le degré de tolérance à l’éblouissement venant d’un luminaire (source lumineuse de petite taille) est plus faible que celui venant d’une fenêtre (source lumineuse de grande taille).

Posted By : Sylvie 13 Nov, 2012

Température de couleur [Théories]

La couleur de la lumière artificielle a une action directe sur la sensation de confort de l’ambiance lumineuse d’un espace. Elle n’influence cependant pas les performances visuelles.
Pour la qualifier, on définit la température de couleur (exprimée en Kelvins (K)). On parlera généralement de teinte chaude (température de couleur < 3 000 K) ou froide (température de couleur > 3 000 K). Plus une couleur est chaude visuellement, plus sa température thermique (en degré Kelvin) est donc faible.

Une lumière de couleur « chaude » est composée majoritairement de radiations rouges et oranges. C’est le cas des lampes à incandescence normales.

Les tubes fluorescents standards génèrent une lumière « froide » composée principalement de radiations vertes, violettes et bleues.

Ci-dessous, on illustre la variation de la sensation de confort de l’ambiance lumineuse d’un local en fonction de la température de couleur des tubes fluorescents choisis et ce pour un même niveau d’éclairement.

Éclairement de 300 lux lumière chaude.
Éclairement de 300 lux lumière froide.

De plus, les couleurs chaudes (rouge, orange) des objets sont plus agréables lorsqu’elles sont éclairées par une lumière chaude plutôt que par une lumière froide, mais par contre la lumière chaude tend à noircir les couleurs froides (bleu, violet). Ceci se manifeste particulièrement bien dans l’éclairage à incandescence classique.

Les radiations colorées émises par les objets et l’environnement peuvent aussi produire certains effets psycho-physiologiques sur le système nerveux. C’est ainsi que les couleurs de grandes longueurs d’onde (rouge, orange) ont un effet stimulant tandis que celles de courtes longueurs d’onde (bleu, violet) ont un effet calmant. Les couleurs intermédiaires (jaune, vert) ont, de même que le blanc, un effet tonique et favorable à la concentration. Les couleurs foncées et le gris ont par contre une action déprimante.

Enfin les couleurs peuvent contribuer dans une large mesure à modifier la dimension apparente des surfaces et des volumes. Les couleurs chaudes seront de préférence utilisées dans des locaux de dimensions exagérées tandis que les couleurs froides seront choisies pour les locaux de dimensions réduites.

Quelques températures de couleur sont reprises dans le tableau suivant :

Posted By : Sylvie 15 Oct, 2012

Lumière : généralités

La lumière naturelle

Onde et particule

Lorsqu’on parle de lumière, on considère qu’elle est à la fois une particule élémentaire (photon) et une onde électromagnétique.

L’onde électromagnétique est caractérisée par :

Une amplitude ;
Une longueur d’onde (ou fréquence) ;
Une vitesse de propagation.

La relation suivant unit la longueur d’onde et la vitesse de propagation :

λ = C / F

où :

λ : longueur d’onde en nanomètre ;
C : est la vitesse en m.s-1 ;
F : fréquence en Hz.

Pour une vitesse de la lumière de 299,792,458 m.s^-1 et une longueur d’onde de 380 nm (bleu) la fréquence de propagation est de :

F = 299,792,458 / 450 x 10-9 = 780 THz

À titre comparatif, le tableau suivant donne une idée des longueurs d’onde de différents types de rayonnement :

Longueur d’onde (dans le vide)	Domaine	Fréquence	Commentaire
Plus de 10 m	radio	inférieure à 30 MHz
de 1 mm à 30 cm	micro-onde (Wifi, téléphones portables, radar, etc.)	de 1 GHz à 300 GHz	incluse dans les ondes radio
de 780 nm à 500 µm	infrarouge norme NF/en 1836
de 380 nm à 780 nm	lumière visible	de 350 THz à 750 THz	rouge (620-780 nm)
			orange (592-620 nm)
			jaune (578-592 nm)
			vert (500-578 nm)
			bleu (446-500 nm)
			violet (380-446 nm)
de 10 nm à 380 nm	ultraviolet	de 750 THz à 30 PHz
de 10^-11 m à 10^-8 m	rayon X	de 30 PHz à 30 EHz
< à 5 x 10^-12 m	Rayon γ (gamma)	supérieure à 30 EHz

Remarque : le spectre de la lumière naturelle est changeant suivant l’état du ciel : en fonction de la présence ou pas de nuage, leur densité, leur forme, … le spectre lumineux évolue.

Spectre lumière naturelle.

Lumière blanche artificielle

En éclairage artificiel, on tente toujours de se rapprocher de la lumière naturelle qui est, par définition, une lumière blanche. C’est indispensable de s’en rapprocher pour une question principalement de confort visuel. On imagine difficilement pour des occupants de bâtiments tertiaires de travailler dans une ambiance de couleur jaune comme c’est le cas, par exemple, chez certains fabricants de téléviseur.

Spectre lampe à incandescence.

Lampe à incandescence : bon exemple de lumière blanche.

La lumière blanche artificielle qui se rapproche le plus de la lumière naturelle est donnée par la lampe à incandescence. Indépendamment des considérations énergétiques (cette lampe est amenée à disparaître à terme), la lampe à incandescence reste, sans conteste, la source de référence par rapport à la qualité visuelle d’une lampe artificielle.

Diagramme de chromaticité

Toutes les couleurs du spectre visible peuvent être représentées dans un diagramme de chromaticité de la Commission Internationale de l’Éclairage (CIE).

Quelques paramètres caractéristiques :

La courbe du fer à cheval représente les couleurs pures (teintes) de tout le spectre visible depuis le rouge (λ= 700 nm) jusqu’au violet (λ= 420 nm) ;
Le segment de droite qui joint les extrémités du fer à cheval représente les pourpres ;
le point de coordonnées (x=1/3 ;y = 1/3) est le blanc ;
la température de couleur pour le blanc est de 6 000 K ;
Le centre du fer à cheval focalise les différentes couleurs blanches. L’arc de cercle gradué de 10 000 à 1 500 K représente les températures de couleur qui caractérisent les différences sources lumineuses entre elles par rapport à la lumière blanche.

Posted By : Sylvie 12 Oct, 2012

Confort visuel

Source : Cette rubrique est basée sur la brochure « Le confort visuel et la normalisation (Normes & Règlements) » éditée par le CSTC en 2003.

La lumière

La perception de la lumière est un des sens les plus importants de l’Homme. Grâce à cette perception, nous pouvons appréhender facilement l’espace qui nous entoure et nous mouvoir aisément dedans. L’œil, jouant le rôle d’interface avec l’environnement est sensible non seulement aux caractéristiques de la lumière, mais aussi au niveau de ses variations et de sa répartition. L’œil est indubitablement une merveille de « technologie naturelle » capable de s’adapter aux conditions extrêmes qui règne sur notre planète, mais, naturellement, a ses limites au niveau adaptation et accommodation ; ce qui consiste les limites du confort visuel.

Le confort visuel

À l’instar du confort thermique, le confort visuel est, non seulement une notion, objective faisant appel à des paramètres quantifiables et mesurables, mais aussi à une part de subjectivité liée à un état de bien-être visuel dans un environnement défini.
Le confort visuel dépend à la fois :

De paramètres physiques comme l’éclairement, la luminance, … ;
De caractéristiques liées à un environnement interne, externe, … ;
De caractéristiques propres à la tâche à réaliser comme la lecture, le travail de bureau, la manutention de marchandises, …
De facteurs physiologiques tels que l’âge, … ;
De facteurs psychologiques et sociologiques comme la culture, l’éducation, …

Paramètres physiques

La luminance, l’éclairement, l’éblouissement et les contrastes sont les plus perceptibles par l’Homme et les représentatifs du confort visuel. À ces paramètres, on associe des valeurs qui garantissent le bon déroulement d’une tâche sans fatigue ni risque d’accident :

L’éclairement (en lux) est une valeur relativement facile à mesurer (luxmètre) ;
La luminance (en candela.m² ou cd/m²), plus représentative de la perception réelle de l’œil, mais demande du matériel sophistiqué (luminancemètre);
L’éblouissement (en UGR) qui constitue le paramètre le plus gênant dans la réalisation d’une tâche. Il se mesure avec un luminancemètre visant une direction bien spécifique. Il reste à préciser que l’éblouissement peut être direct ou indirect ;

Les contrastes, quant à eux, sont responsables d’un manque de distinction de deux zones ou éléments différents.

Théories

Ppour connaitre les caractéristiques de base du confort visuel.

Caractéristiques propres à l’environnement

La volumétrie d’un local et les propriétés des parois influencent la qualité de la répartition du flux lumineux. Elles constituent l’environnement immédiat ou éloigné. Le flux lumineux au niveau d’une tâche résulte de la superposition de la lumière naturelle issue d’une ouverture dans une paroi externe verticale ou/et horizontale et la lumière artificielle.

Au niveau de la composante naturelle, on distingue :

La composante directe issue sans réflexion du soleil ou du ciel de manière générale (réflexion du rayonnement solaire sur la couche nuageuse ) ;
La composante indirecte réfléchie par des éléments externes comme une surface vitrée d’un immeuble voisin ;
La composante indirecte interne issue de la réflexion des deux composantes externes sur les parois internes.

Au niveau de la composante artificielle d’un luminaire, on distingue aussi :

La composante directe depuis le luminaire sur le plan de travail ;
Et la composante indirecte résultant des réflexions multiples sur les parois internes du local considéré.

Les paramètres influençant le niveau d’éclairement de la tâche est directement liée aux paramètres influençant l’éclairage naturel et artificiel :

La contribution des composantes externes dépendra de la taille, de la forme, de l’orientation, du positionnement de l’ouverture dans la façade, des caractéristiques du vitrage, de la présence ou pas d’une protection solaire et des coefficients de réflexion des parois ;

Les propriétés des luminaires, leur localisation et leur orientation

Caractéristiques propres à la tâche à accomplir

Pratiquement chaque tâche nécessite un niveau d’éclairement différent. On distinguera les tâches de précision, les tâches liées à un objet en mouvement, … À noter que plus les contrastes sont faibles plus le niveau d’éclairement doit être important. Mais jusqu’à un certain point ! En effet, un sur éclairement d’une tâche devient aussi inconfortable.

L’éclairage artificiel devra fournir une lumière de qualité en termes de rendu de couleur (Ra) de manière à se rapprocher le plus possible de la lumière naturelle (Ra a un indice 100 pour la lumière naturelle).

Facteurs physiologiques

Nous ne sommes pas égaux devant le confort visuel. Les couleurs ne sont pas perçues de la même manière d’un individu à l’autre. Aussi, les capacités visuelles sont fonction de l’âge des personnes : dans une maison de retraite, par exemple, une lumière plus blanche (Rendu de couleur élevé) permettra plus facilement d’assurer le confort visuel des personnes âgées.

Facteurs psychologiques

Le besoin de lumière se fait souvent ressentir dans les pays scandinaves par exemple. Consciemment ou inconsciemment, les peuplades du nord compensent souvent le manque de lumière et l’uniformité de l’environnement (neige uniforme partout) par des couleurs vives au niveau des maisons.

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Posted By : Sylvie 20 Déc, 2011

Compter l’énergie thermique

Principe

La mesure de l’énergie calorique nécessite le placement :

D’un compteur de passage d’eau chaude de manière à mesurer le débit. Ce débitmètre peut être « invasif » (il s’insère dans le circuit hydraulique), ou « non invasif » (à ultrason) qui ne nécessite pas de coupure du circuit hydraulique.

De deux sondes de température (au niveau du départ et du retour de la production de chaleur).

D’un intégrateur avec une connexion éventuelle vers une gestion technique centralisée (GTC).

Le placement d’un compteur d’énergie dans une installation existante n’est pas toujours aisé pour diverses raisons :

D’une part, l’interruption du système de chauffage pour insérer un compteur de passage ne peut, dans certains cas, se réaliser qu’en dehors de la période de chauffe.

Principe de comptage (source : MeterBuy).

Calcul de l’énergie

Le comptage de chaleur et/ou du froid ou la détermination de l’énergie calorifique se base sur la formule suivante :

Énergie = Volume [m³] x (T_aller – T_retour) [K] x K [kWh/(m³.K)]

Où :

K = coefficient d‘enthalpie (fonction de la température et de la pression du liquide caloporteur) (capacité thermique volumique).

Par exemple : pour une pression de 8 bars, une température d’eau de départ de t_départ = 70 °C et une température de retour de t_retour = 30 °C le coefficient K est de 1.1566 kWh/(m³K)

Composants d’un système de comptage d’énergie thermique

Débimètre d’eau

Les compteurs peuvent être de type « mécanique ». Simplement, une hélice tourne lorsqu’il y a un débit de passage. On retrouve principalement des compteurs :

> à hélice à axe horizontal ;

Hélice à axe horizontal.

> à hélice à axe vertical ;

Hélice à axe vertical.

Compteur à ultrason

Système ultrasonique.

Ce type de compteur fonctionne suivant le principe de la mesure aux ultrasons. Le débit est mesuré avec une très grande précision en comparant les temps de parcours des signaux à ultrasons dans le sens de l’écoulement et à contre-courant tout en tenant compte de la variabilité thermique. Pour les auditeurs (mesures ponctuelles), des compteurs de passage « non invasifs » permettent de mesurer les débits sans devoir « couper » les tuyaux. Néanmoins, ce genre d’appareil peut engendrer des erreurs de mesure assez importantes, si les sonotrodes sont mal couplées à la tuyauterie et/ou les caractéristiques de la tuyauterie sont inexactes (mauvais diamètre ou épaisseur de paroi, encrassement des parois internes, …).

Il est de plus, nécessaire de disposer, pour les compteurs ultrasoniques, de portion droite au niveau du circuit hydraulique sous peine de fausser l’acquisition du débit (perturbation de la mesure par des interférences dues aux coudes par exemple).

Sonde de température

Les sondes de température sont en général des PT100 ou PT500.

Calculateur-intégrateur (électronique de comptage)

Le calculateur-intégrateur de comptage permet, sur base des informations fournies par les débimètres (m³/h ou litre/s) et les sondes de température, de calculer les puissances (kW) et l’énergie thermiques (kWh).

Compteurs d’énergie thermique compacts

Des compteurs d’énergie compacts peuvent être utilisés afin d’assurer la répartition des charges dans un immeuble composé d’espaces locatifs de faible surface. Ces compteurs intègrent dans un même ensemble le débitmètre, les sondes de températures et le calculateur. Ils existent tant avec une technologie de mesure mécanique que par ultrasons.

Compteur statique à ultrasons.

Compteur compact.

Interfaçage avec une gestion technique centralisée

Ce type de compteur peut-être interfacé, via des réseaux de communication, à une Gestion Technique Centralisée (GTC) et ce afin d’exploiter les mesures à distance. L’interfaçage est réalisé suivant des protocoles connus comme :

M-Bus ;
Modbus ;
LON ;
BACnet ;
…

Norme et classes de précision

Les compteurs doivent impérativement répondre à la norme EN 1434-1 (classe de précision). Ils devront aussi avoir la conformité MID (Measuring Instruments Directive).

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Posted By : Sylvie 10 Nov, 2011

Résistance à la diffusion de vapeur d’une paroi

« Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur » d’un matériau

Le mouvement de diffusion de vapeur sera d’autant plus important que le matériau constituant la paroi sera plus perméable à la vapeur c’est à dire que son coefficient de résistance à la diffusion de vapeur est faible.

Le coefficient de résistance à la diffusion de vapeur d’un matériau μ indique dans quelle mesure, la vapeur d’eau traverse plus difficilement ce matériau que l’air. La valeur μ d’un matériau est toujours supérieure à 1.

La quantité de vapeur d’eau diffusant à travers une couche d’un matériau déterminé ne dépend pas uniquement de la valeur µ du matériau mais aussi de l’épaisseur de cette couche. L’épaisseur équivalente de diffusion μd (ou Sd) indique la résistance qu’offre une couche de matériau à la diffusion de vapeur d’eau. µd est le produit du coefficient de résistance à la diffusion de vapeur (μ ) par l’épaisseur du matériau (d) et s’exprime en mètres.
Le µd d’une couche de matériau correspond à l’épaisseur en m de la couche d’air stationnaire qui exercerait la même résistance à la diffusion de vapeur que la couche de matériau.

Exemple.

Lorsque le µ d’un matériau vaut 5, cela signifie :

que la vapeur d’eau traverse 5 fois plus difficilement ce matériau que l’air, ou, en d’autres mots,
que 20 cm de ce matériau exerce la même résistance à la diffusion de la vapeur que 100 cm d’air stationnaire.

Le coefficient de résistance à la diffusion de vapeur de certains matériaux dépend de leur état : sec ou humide.

Résistance à la diffusion de vapeur d’une paroi homogène et calcul de la densité de flux de vapeur à travers cette paroi (régime stationnaire)

Considérons la diffusion de vapeur à travers une couche de matériau plane et homogène d’une épaisseur d; diffusion résultant d’une différence de pression partielle de vapeur.

A = superficie (m²),
p_v1 = pression de vapeur à la face intérieure (Pa),
p_v2 = pression de vapeur à la face extérieure (Pa)

p_v1 > p_v2(Conditions hivernales)

La différence de pression de vapeur (p_v1 – p_v2) entraîne une diffusion de vapeur d’eau de l’intérieur vers l’extérieur.
Question : quelle est la quantité de vapeur diffusant du plan 1 vers le plan 2 en t secondes, à travers une surface A (m²) ?

Par intuition, on sait que la quantité de vapeur Q_d cherchée sera :

directement proportionnelle à la surface considérée A (m²),
directement proportionnelle à la différence de pression de vapeur (p_v1 – p_v2) (Pa),
directement proportionnelle à la durée de temps considérée t (s),
inversément proportionnelle à l’épaisseur du matériau d (m),
inversément proportionnelle au coefficient de résistance à la diffusion μ .

Si l’on exprime ces considérations par une formule, on obtient :

Q_d= directement proportionnelle à

Pour compléter la formule, l’expression « directement proportionnelle à », est remplacée par un coefficient de proportionnalité représenté par la lettre C.
La formule devient alors :

(1)

On peut appliquer la formule (1) non pas à A (m²) mais à 1 m² et non pas à une durée t(s) mais pour 1 s :

La grandeur Qd/A x t est appelée densité du flux de vapeur d’eau (kg/(m² x s)).
La densité du flux de vapeur d’eau est représentée par le symbole q_d. Nous avons donc :

(2)

La densité du flux de vapeur q_d indique donc la quantité de vapeur d’eau qui traverse la paroi par m² de surface et par seconde.
Les dimensions de C sont :

Ainsi, C s’exprime en secondes (s).

Dans les conditions telles qu’on les rencontre normalement dans les bâtiments, on peut considérer C comme étant une constante :

C = 0,185 x 10 ^{– 9}s (ou : N = 1/C = 5,4 x 10⁹ s^{– 1})

La formule (2) s’écrit :

ou (3)

(5,4 x 10⁹ x μd) est appelé la résistance à la diffusion Z.
Cette valeur très élevée de la constante de diffusion signifie que la résistance à la diffusion de tout matériau est, en fait, très élevée et que les quantités de vapeur transportées par diffusion seront très faibles.

La relation (3) s’écrit alors :

Une résistance à la diffusion Z très élevée conduit à un faible flux de vapeur.

Remarque.

On peut obtenir une résistance à la diffusion très élevée en utilisant soit une couche mince d’un matériau ayant une valeur μ très élevée (= PARE-VAPEUR), soit une couche épaisse d’un matériau ayant une valeur μ peu élevée.

Exemple : la paroi homogène.

Une Paroi en briques silico-calcaires (ρ= 1 800 kg/m³) a une valeur égale à 15 (-) et une épaisseur de 20 cm. La pression de vapeur extérieure est de 280 Pa et la pression de vapeur intérieure de 1 320 PA.

La densité du flux de vapeur d’eau vaut :

=
64,2 x 10 ^{– 9}kg/(m² x s) = 5,5 g/(m² x jour)

« Résistance à la diffusion de vapeur » d’une paroi composite

Généralement, une paroi se compose de plus d’une couche. La résistance à la diffusion totale d’une paroi composite s’obtient en faisant la somme des résistances à la diffusion des couches constituantes.

Z^_t = Z^₁ + Z^₂ + Z^₃ + Z_n= ΣZ_k

ou Z^_t = 5,4 x 10⁹x (μ₁d₁ + μ ₂d₂ + … μ_n x d_n)

Tout comme dans le cas du transfert de chaleur, la vapeur d’eau doit vaincre une certaine résistance en passant d’une paroi vers l’air ambiant et inversement. Toutefois, ces résistances de passage sont si faibles que l’on n’en tiendra pas compte.
Finalement, la formule devient :

kg/(m² x s)

dans laquelle,

p_vi = pression de vapeur intérieure (Pa)
p_ve = pression de vapeur extérieure (Pa)

Exemple : la paroi composite.

Considérons le transport de chaleur à travers une paroi composite constituée de l’intérieur vers l’extérieur comme suit :

Enduit :	d = 15 mm	ρ = 1 700 kg/m³
Béton cellulaire :	d = 10 cm	ρ = 700 kg/m³
Laine minérale :	d = 8 cm	ρ = 40 kg/m³
Brique :	d = 12 cm	ρ = 1 800 kg/m³

Supposons qu’à l’intérieur, l’humidité relative est de 50 % à 22°C et à l’extérieur, de 70 % à – 5°C. Calculons la quantité de vapeur d’eau qui diffuse dans la paroi et l’évolution de la pression de vapeur.

Données de base :

	d(m)	μd(m)
Enduit :	0,015	0,15
Béton cellulaire :	0,10	0,57
Laine minérale :	0,08	0,13
Maçonnerie de briques :	0,12	1,38

La résistance à la diffusion totale est de :

5,4 x 10⁹x Sμd= 5,4 x 10⁹x 2,23 = 12 x 10⁹m/s

Les valeurs des pressions de vapeur maximales à 22°C et – 5°C sont respectivement de 2 645 et 401 Pa.

Les pressions sont donc :

p_vi = 2 645 x 50 % = 1 322 Pa
p_ve = 401 x 70 % = 281 Pa

Ce qui donne :

= 87 10 ^{– 9}kg/(m² x s) = 7,5 g/(m² x jour)

Évolution de la pression de vapeur dans une paroi composite (régime stationnaire)

Comme pour le transfert de chaleur, l’évolution de la pression de vapeur dans chaque couche de la paroi est rectiligne si l’on se trouve en régime stationnaire. Pour une paroi composite, il suffit donc de calculer les pressions de vapeur au droit des interfaces des différentes couches et de relier les points ainsi obtenus par des droites.

La formule suivante :

permet de calculer q_d

La formule q_d générale peut aussi être appliquée séparément à chacune des couches :

couche 1 :

couche 2 :

couche 3 :

En régime stationnaire, les quantités q_d1,q_d2, q_d3 et qd doivent être égales. En effet, si q_d1 était supérieur à q_d2, la quantité de vapeur d’eau quittant le plan 1 serait supérieure à celle qui y arrive et, dans ce cas, la pression de vapeur au droit du plan 1 (pv1) ne pourrait rester constante.

Tout plan parallèle est donc traversé par la même quantité d’humidité ou :

q_d= q_d1= q_d2= q_d3

donc :

= = =

Nous pouvons en déduire p_v1_et p_v2 :

D’une manière générale, on peut en fait écrire :

Exemple : la toiture.

Considérons une toiture constituée de la manière suivante : une structure portante en béton, épaisseur = 120 mm, (μ = 80), un matériau isolant, épaisseur = 50 mm, (μ = 40), une couverture de toiture, μd = 100 m.

Les températures sont de – 5 °C à l’extérieur et + 20 °C à l’intérieur. Les humidités relatives respectives sont de 70 % et 50 %.

– 5 °C –> p_vse= 401 PA, q = 70 % –> p_ve= 281 Pa
+ 22 °C –> p_vsi = 2 645 PA, q = 50 % –> p_vi= 1 322 Pa

Reprenons les données sous forme de tableau :

	d (m)	μ (-)	μ d(m)
Béton (3)	0,12	80	9,6
Isolation (2)	0,05	40	2
Couverture (1)	0,01	–	100

Z = 5,4 x 10⁹x 111,6 = 603 x 10⁹ m/s.

Si nous comparons les valeurs μd, nous voyons que 90 % environ du gradient de tension de vapeur apparaît au droit de la couverture. Les 10 % restants concernent l’isolation et la structure portante. L’évolution de la tension de vapeur est schématisée ci-après.

Pour q_d, nous trouvons :

=
1,7 x 10 ^{– 9}kg/(m² x s) = environs 0,15 g/m² x jour)

Remarque importante.

Dans les deux exemples précédents, le résultat n’est exact que pour autant que la tension de vapeur calculée ne dépasse, en aucun endroit de la paroi, la tension maximale.
Dans le cas contraire, il y aurait condensation.

Posted By : Sylvie 10 Nov, 2011

Efflorescences de sels

Principe général

Les efflorescences sont dues à la cristallisation de sels suite à l’évaporation de l’eau qui les contient, lors d’une période de séchage consécutive à une période d’humidification. Les efflorescences apparaissent donc surtout au printemps. La cristallisation des sels provoque une augmentation de la pression dans les pores du matériau ayant pour conséquence des éclatements de la maçonnerie.

Il y a deux types d´efflorescences de sels :

celles qui se produisent en surface ;
celles qui se produisent dans la structure poreuse des matériaux.

Les efflorescences de surface n’entraînent aucun dommage au niveau des matériaux, mais provoquent des effets esthétiques indésirables. Les efflorescences apparaissant dans la structure de la brique peuvent quant à elles provoquer une dégradation prématurée de celle-ci.

Les efflorescences de sels constituent un phénomène complexe dans l’étude globale de la durabilité des maçonneries en briques de terre cuite. Cette complexité est liée au nombre élevé de paramètres intervenant dans le problème. Les trois points suivants définissent les conditions principales qui doivent être remplies pour rencontrer des problèmes liés aux sels.

Exemple d’efflorescences de sels.

Photo : http://www.masonryworktools.com/ in Isolation thermique par l’intérieur des murs existants en briques pleines – SPW 2011.

Conditions à remplir

Présence de sels

La présence de sels n´est pas liées à une mise en œuvre particulière (ni à une technique d’isolation particulière) des ions de sel doivent être initialement présents dans les matériaux ou être issus d’une source extérieure. Les efflorescences apparaissent souvent par l’interaction de la brique et d’un mortier hydraulique. Les sels peuvent également venir de remontées capillaires, de l’aspersion de sels de dégivrage ou de réaction de gaz pollués avec la chaux présente dans les matériaux. Le type de sels et leurs effets dépendent du matériau de la maçonnerie. Si aucun sel n’est présent ou introduit dans la maçonnerie, la pose d’une isolation par l’intérieur n’entraînera pas de problème lié aux sels.

Humidité de la brique

Les sels sont caractérisés par une grande solubilité et apparaissent plus fréquemment sur les façades les plus exposées aux intempéries (orientation sud-ouest). Comme on l’a vu, l’application d’un système d’isolation par l’intérieur conduit à une maçonnerie globalement plus froide et plus humide si rien n’est fait pour limiter la pénétration de l’eau de pluie et pour maintenir le potentiel de séchage du mur. Si la solubilité des sels décroît quand la température diminue, l’humidité accrue du mur favorise la dissolution des sels présents. L’application d’une isolation par l’intérieur sur une maçonnerie contenant des sels peut donc influencer la quantité de sels dissous. Il est toutefois difficile d’évaluer quel paramètre (température ou humidité) aura le plus d’influence.

Recristallisation des sels dissous

Quand le climat extérieur se réchauffe, le séchage du mur s’accélère et les sels dissous migrent vers le front de séchage. Il y a donc saturation puis recristallisation des sels dissous à cet endroit. L’augmentation de la quantité de sels dissous que peut provoquer la pose d’une isolation par l’intérieur risque d’augmenter la quantité de sel qui cristallisera et ainsi augmenter les conséquences de cette cristallisation.

Source : certains passages de cette feuille sont extraits du guide Isolation thermique par l’intérieur des murs existants en briques pleines réalisé par Arnaud Evrard, Aline Branders et André De Herde (Architecture et Climat-2010) dans le cadre de la recherche ISOLIN, financée par le département Énergie et Bâtiment durable du Service Public de Wallonie. Disponible sur le site : energie.wallonie.be

Posted By : Sylvie 8 Nov, 2011

Coefficient de transmission thermique linéique des jonctions entre profilés d’encadrement et vitrages

L’annexe VII de la P.E.B. renseigne différents coefficient de transmission thermique linéique (valeurs Ψ) des jonctions en fonction du type de vitrage, d’intercalaires et de châssis.

Type d’encadrement	Vitrage multiple
	Vitrage sans coating		Vitrage avec coating
	Intercalaire normal	Intercalaire isolant	Intercalaire normal	Intercalaire isolant
Bois ou PVC	0 06	0,05	0,08	0,06
Métal avec coupure thermique	0.08	0,06	0,11	0,08
Métal sans coupure thermique	0,02	0,01	0,05	0,04

Une autre méthode renseignée donne les valeurs de ces coefficients en fonction des coefficients thermiques du châssis, de la fenêtre et du type d’intercalaire :

Profilé d’encadrement	Simple vitrage	Vitrage multiple
		U_g > 2,0 W/m²K		U_g < 2,0 W/m²K
		Intercalaire normal	Intercalaire isolant	Intercalaire normal	Intercalaire isolant
U_r > 5,9 W/m²K	0	0 02	0,01	0,05	0,04
U_r < 5,9 W/m²K	0	0.06	0,05	0,11	0,07

Valeurs Ψg [W/m.K] pour les jonctions entre les profilés et les vitrages qui sont pourvues d’intercalaires normaux et thermiquement améliorés, alternative.

Note : On différencie les intercalaires normaux (en aluminium ou en acier) des intercalaires thermiquement améliorés, qui répondent au critère de coupure thermique suivant :

Σ (d x λ) ≤ 0,007 [W/K]

où :

d : l’épaisseur de la paroi de l’intercalaire, [m] ;
λ : la conductivité thermique du matériau de l’intercalaire [W/m.K] ;

Certains intercalaires optimisés, généralement en plastique composite isolant, permettent d’obtenir suivant les cas des valeurs de jonction Ψg pouvant descendre jusqu’à 0.03 W/m.K.

N.B. : il existe aussi des coefficients de transmission thermique linéique des jonctions entre profilés et panneaux de remplissage et traverses. Pour plus d’infos sur ceux-ci, on consultera utilement l’annexe VII de la P.E.B.

Posted By : Sylvie 7 Nov, 2011

Coefficients de transmission thermique des profilés d’encadrement (châssis)

Profilés d’encadrement en bois

Épaisseur du profilé d’encadrement d_r (en mm)	U_r[W/m²K] (1)
Épaisseur du profilé d’encadrement d_r (en mm)	(voir fig. D1)	Bois de feuillus λ_U = 0,18 W/m.K	Bois de résineux λ_U = 0,13 W/m.K
50	2,36	2,00
60	2,20	1,93
70	2,08	1,78
80	1,96	1,67
90	1,86	1,58
100	1,75	1,48
110	1,68	1,40
120	1,58	1,32
130	1,50	1,25
140	1,40	1,18
150	1,34	1,12

tableau D.1 – Coefficients de transmission thermique des profilés d’encadrement en bois, U_r en W/m²K.

Profilés d’encadrement métalliques à coupure thermique

d (en mm) : plus petite distance entre les profilés d’encadrement métalliques à coupure thermique	U_r = [W/m²K] (2)
8	4,51
10	4,19
12	3,91
14	3,76
16	3,59
18	3,43
20	3,28
22	3,21
24	3,07
26	3,04
28	3,00
30	2,97
32	2,96
34	2,95
36	2,93

tableau D.2 – Coefficients de transmission thermique de profilés d’encadrement métalliques à coupure thermique, U_r en W/m²K.

Profilés d’encadrement métalliques sans coupure thermique

On peut généralement considérer une valeur Uf0 = 5,90 W/m²K lorsque les aires intérieures et extérieures du châssis sont équivalentes. Si celles-ci ne le sont pas, la valeur de Uf, peut aller jusque 9 W/m²K.

Profilés d’encadrement en plastique

Matériau et type de profilé d’encadrement		U_r = [W/m².K] ⁽¹⁾
Profilé d’encadrement PVC minimum 5 mm entre les parois des chambres⁽²⁾, ex. :	2 chambres (en série avec le flux thermique) avec ou sans renfort	2,20
	3 chambres (en série avec le flux thermique) avec ou sans renfort	2,00
	4 chambres (en série avec le flux thermique) avec ou sans renfort	1,80
	5 chambres (en série avec le flux thermique) avec ou sans renfort	1,60
Profilé d’encadrement PUR	Avec noyau métallique et épaisseur minimum de 5 mm de PUR	2,80

Coefficients de transmission thermique des profilés d’encadrement en plastique, Uf en W/m²K

Note : Le terme « chambres » est utilisé pour désigner les subdivisions se succédant dans la largeur du profilé extrudé creux.

Profilés d’encadrement composite avec isolant

L’annexe B1 de la PEB ne renseigne pas de valeur pour ces encadrements composites de plus en plus rependus. On se référera donc aux agréments techniques des produits.
De manière générale, les valeurs Uf courantes pour ce type d’encadrements isolants peuvent descendre jusqu’à 1 à 0.6 W/m²K pour les plus performants. Par exemple, ceux-ci peuvent être composés de :

bois : plusieurs profils de lamellés collés ou de bois séparant des cavités ou du liège recouverts ou non d’un capot alu.
pvc : jusqu’à 6 chambres avec isolant (PUR, EPS,…)
…

Posted By : Sylvie 28 Oct, 2011

Noeuds constructifs : Valeur par défaut du coefficient de conductivité thermique linéique ψe

Nœuds constructifs sans coupure thermique avec liaisons structurelles linéaires en acier ou en béton armé

Angle sortant de deux façades	0.80	W/mK
Autre angle sortant à l’exception des fondations	0.90	W/mK
Angle rentrant	1.05	W/mK
Raccords aux fenêtres et aux portes	1.00	W/mK
Appui de fondation	0.95	W/mK
Balcon ou auvent	1.00	W/mK
Raccord d’une paroi intérieure avec une paroi de la surface de déperdition	0.95	W/mK
Autre nœud constructif	0.90	W/mK

Nœuds constructifs avec coupure thermique avec liaisons structurelles ponctuelle en métal

Angle sortant de deux façades	0.30	W/mK
Autre angle sortant à l’exception des fondations	0.40	W/mK
Angle rentrant	0.55	W/mK
Raccords aux fenêtres et aux portes	0.50	W/mK
Appui de fondation	0.45	W/mK
Balcon ou auvent	0.50	W/mK
Raccord d’une paroi intérieure avec une paroi de la surface de déperdition	0.45	W/mK
Autre nœud constructif	0.40	W/mK

Autres nœuds constructifs

Angle sortant de deux façades	0.05	W/mK
Autre angle sortant à l’exception des fondations	0.15	W/mK
Angle rentrant	0.30	W/mK
Raccords aux fenêtres et aux portes	0.25	W/mK
Appui de fondation	0.20	W/mK
Balcon ou auvent	0.25	W/mK
Raccord d’une paroi intérieure avec une paroi de la surface de déperdition	0.20	W/mK
Autre nœud constructif	0.15	W/mK

Posted By : Sylvie 11 Août, 2011

Consommation en énergie primaire

L’énergie primaire est la première forme d’énergie directement disponible dans la nature avant toute transformation: bois, charbon, gaz naturel, pétrole, vent, rayonnement solaire, énergie hydraulique, géothermique, etc. Parler en kWh d’énergie primaire permet de mettre les différentes sources d’énergie sur le même pied d’égalité, en prenant en compte toutes les transformations nécessaires avant livraison au consommateur final. On utilisera ainsi les facteurs de conversion suivants, conformément à la réglementation PEB :

combustibles fossiles : fp = 1
électricité : fp = 2,5
électricité autoproduite par cogénération à haut rendement fp = 2,5
biomasse : fp = 1

Ainsi :

1 kWh de gaz naturel équivaut à 1 kWh d’énergie primaire
1 kWh d’électricité équivaut à 2.5 kWh d’énergie primaire

La consommation en énergie primaire est ainsi définie par :

E_p= f_p. Q_final

avec Q_final= consommation finale en énergie.

L’utilisation d’1 kWh d’électricité nécessite en réalité beaucoup plus d’énergie que l’utilisation d’1 kWh de gaz naturel, car la production d’électricité engendre beaucoup de pertes de transformation.
L’électricité a donc un facteur particulièrement élevé (2,5). Ce facteur traduit le fait qu’1 kWh électrique utilisé a nécessité 2,5 kWh de combustible pour sa transformation. Autrement dit, le rendement de production de l’énergie électrique en centrale est de l’ordre de 40 %. On voit de suite, à priori, l’absurdité d’utiliser l’électricité pour produire de la chaleur puisqu’une chaudière au mazout ou au gaz possède un rendement minimum de l’ordre de 90 %.

Oui, mais…

Si nous pouvions affirmer ceci sans concession dans les années 80’, il convient aujourd’hui de nuancer ce point de vue pour au moins 3 raisons :

Le mix énergétique est de plus en plus vert : en 2018 la Belgique a produit 19% de son énergie de façon renouvelable et ce chiffre augmente chaque année (± 1% supplémentaire par an en moyenne depuis 2002 et devrait s’accélérer). Ainsi, pour mettre 1kWh électrique sur le réseau, on utilise de moins en moins d’énergie primaire.

Graphe APERe sur base des données extraites des bilans régionaux SPW DGO4 (Wallonie), Bruxelles Environnement, VITO (Flandre), Eurostat (Belgique) pour les années passées

Source « Objectif 2020 » : Wallonie (scénario « Enveloppes »), Bruxelles (Estimation sur base des Quotas et Proposition BRUGEL 20111109-07), Flandres (Vlaamse Regering 31/01/2014) et Belgique (Directive européenne 20/20/20).

Le facteur fp pourrait par ailleurs suivre la tendance dans les prochaines années et passer de 2,5 à 2,2 voire 2.

Dans ce cadre, si nous faisons l’hypothèse un peu folle que 2/3 du mix énergétique sera renouvelable en 2050, alors le facteur d’énergie primaire chuterait théoriquement à ±0,8 ce qui rendrait l’utilisation de l’électricité du réseau plus intéressante pour le chauffage que les combustibles fossiles.

Des technologies comme les pompes à chaleur (PAC) sont aujourd’hui matures et leurs rendements peuvent dépasser les 250%. Ainsi, avec 1kWh d’électricité du mix énergétique, la PAC fourni généralement plus de 2,5kWh d’énergie thermique soit une efficacité globale sur énergie primaire ≥ 1 et se positionne ainsi avantageusement par rapport à l’utilisation de combustible fossiles.

Les panneaux solaires photovoltaïques sont devenus très abordables et leur rendement ne cesse d’évoluer de sorte qu’un grand nombre de nouveaux bâtiments en sont aujourd’hui équipés. Lorsqu’un bâtiment est équipé de tels panneaux en suffisance, il n’est plus absolument absurde pour ce bâtiment d’envisager de se chauffer totalement ou partiellement à l’électricité, même directe s’il arrive à autoconsommer. L’idéal restant évidemment de combiner avec une PAC performante et des moyens de stockage adaptés.

Bon à savoir :

La directive européenne 2018/884 permet aux Etats Membres d’aller plus loin et de faire varier les différents facteurs fp en fonction de la saison ou du mois pour tenir compte de la variabilité du mix énergétique au fils du temps (moins de soleil en hiver, par exemple). En agissant comme cela, la consommation durant les mois où l’énergie renouvelable est moins présente sera pénalisée (la valeur du fp pour l’électricité pourrait monter à plus de 2,5) et la consommation durant les mois où le renouvelable est plus présent serait moins impactant (valeur du fp inférieure à 2,5). Dans le même esprit, il est maintenant possible de différencier les valeurs fp par région ou zone énergétique (un système urbain isolé, par exemple).

Posted By : Sylvie 11 Août, 2011

Consommation finale en énergie

Les besoins énergétiques nets évaluent la quantité d’énergie que devront fournir les différents systèmes de chauffage et de refroidissement afin de garantir le confort thermique de l’ambiance.

La consommation finale d’énergie englobe en plus les pertes liées au fonctionnement de ces différentes installations (rendement des installations). Elle, représente donc la consommation énergétique globale pour le chauffage et le refroidississement qui sera facturée à l’utilisateur.

Q_final = Q_net / η_instal

Avec :

_instal= _sys. _gen
_instal : rendement de l’installation.
_gen : rendement de production (du générateur).
_sys: rendement du système qui dépend des caractéristiques de distribution, d’émission, de régulation et du stockage de l’énergie du système.

Posted By : Sylvie 11 Août, 2011

Besoin net en énergie

Les besoins nets en énergie représentent l’énergie que les systèmes de chauffage et/ou de refroidissement doivent fournir à l’ambiance pour maintenir une température intérieure définie (température de consigne) afin de compenser les déperditions thermiques en hiver et les surchauffes en été. On peut ainsi définir le besoin énergétique net pour le chauffage et le besoin énergétique net de refroidissement.

Les besoins nets en énergie sont donc uniquement liés aux caractéristiques constructives et à la fonction du bâtiment. Ils ne dépendent pas des caractéristiques des installations techniques.

Le besoin net en énergie est calculé sur base d’une température de consigne à partir du bilan suivant :

Q_net = Q_L – η_util. Q_g

Où,

Déperditions de chaleur [MJ] : Q_L = Q_T + Q_V.
Gains de chaleur [MJ] : Q_g = Q_i + Q_s.
Taux d’utilisation des gains de chaleur [-] : η_util.

Les déperditions thermiques

Pertes par transmission Q_T

Q_T = H_T . (η_i – η_e,m) . t_m

où,

H_T : Coefficient de transfert thermique par transmission [W/K].
η_e,m : Température extérieure moyenne mensuelle [°C].
t_m : Durée du mois [Ms].
η_i : température intérieure moyenne établie par convention pour la détermination du besoin énergétique.

Pertes par ventilation Q_V

Q_V = H_V . (ηi – η_e,m) . t_m

où,

H_V,heat,seci: Coefficient de transfert thermique par ventilation [W/K].
η_e,m: Température extérieure moyenne mensuelle [°C].
t_m : Durée du mois [Ms].
η_i : [°C] température intérieure moyenne établie par convention pour la détermination du besoin énergétique.

Les gains de chaleur

Gains internes

Ce terme représente la production de chaleur liée aux occupants et aux équipements (éclairage, bureautique, ventilateur, etc.)

Gains solaires

Les gains solaires (ou encore apports solaires) dépendent :

De la taille des surfaces vitrées,
De l’orientation et de la pente des fenêtres,
De la proportion vitrage/panneau/châssis,
Du type de vitrage (facteur g),
De l’ombrage de la fenêtre (ombrage environnemental et structurel),
Des protections solaires.

Taux d’utilisation des gains chaleurs

Selon les cas et les périodes de l’année les gains de chaleur ne sont pas toujours utiles. Par exemple, il arrive que même en hiver, les gains de chaleur dus aux apports solaires surviennent lorsque la température de consigne est déjà atteinte. La disponibilité de ces gains est donc décalée par rapport au besoin réel. C’est pour tenir compte de ce phénomène qu’un rendement d’utilisation des gains et des pertes est calculé. Celui-ci dépendra de :

De la proportion pertes/gains.
De la classe de masse thermique du bâtiment (inertie du bâtiment).

Climat utilisé pour les calculs

Un climat standardisé est généralement utilisé pour le calcul.

Posted By : Sylvie 19 Mai, 2011

Coefficient de transmission thermique d’une façade légère de type mur rideau

Les façades de ce type sont constituées de vitrages, de châssis et de panneaux opaques comme les fenêtres mais sont assemblés dans des structures pour former des modules. L’ensemble de ces modules compose la façade légère.

Exemple de module de façade légère :

La présence de la structure constituée généralement de meneaux (verticaux) et de traverses (horizontales) assurant la fixation et la stabilité de l’ensemble provoque des ponts thermiques supplémentaires dont il faudra tenir compte pour évaluer les performances thermiques de la façade légère.

Détermination précise du coefficient de transmission thermique U_cw,tot par calcul numérique

Une façade légère peut être partagée en différents modules dont certains sont identiques. Les plans de coupe sont choisis de telle sorte qu’ils délimitent des parties de façade ayant un coefficient de transmission thermique U_cw,i propre. La valeur globale U_cw,tot de l’entièreté de la façade légère est la moyenne pondérée par les aires des valeurs U de tous les modules qui compose la façade légère.

avec :

A_cw,i = les aires des différents modules (m²)
U_cw,i = les coefficients de transmission thermique des différents modules (W/m²K)

Détermination précise du coefficient de transmission thermique de la valeur U_cw,i par essais

Le coefficient de transmission thermique U_cw,i d’un module de façade légère peut être déterminé avec précision avant pose par des essais réalisés conformément à la norme NBN EN ISO 12567-1. Ils peuvent aussi être réalisés sur exactement le même module de façade légère avec les mêmes dimensions et les mêmes composants.

Détermination précise de la valeur U_cw,i par calcul numérique

Un module de façade légère est constitué de différentes parties qui ont chacune une surface et un coefficient de transmission thermique U déterminés:

les encadrements (châssis),
le ou les vitrages,
le ou les panneaux opaques,
les meneaux,
les traverses.

De plus, le contour des vitrages isolants et des panneaux est affecté d’une déperdition thermique supplémentaire résultant des effets combinés des encadrements, intercalaires, traverses, meneaux vitrages et panneaux (pont thermique linéaire).

L’ensemble de ces éléments permet de déterminer par calcul le coefficient de transmission thermique d’un module U_cw,i. Il s’agit de la valeur moyenne des coefficients de transmission thermique des différentes parties au pro rata de leurs surfaces, augmentées des déperditions linéiques aux rives des vitrages et panneaux et entre les châssis et les éléments de structure.

Sous forme mathématique simple cela s’écrit :

avec :

A_cw = l’aire totale du module de la façade légère
U_g = les coefficients de transmission thermique des différents vitrages
A_g = les aires des différents vitrages
U_f = les coefficients de transmission thermique des différents châssis (encadrements)
A_f = les aires des différents châssis (encadrements)
U_p = les coefficients de transmission thermique des différents panneaux
A_p = les aires des différents panneaux
U_m(t) = les coefficients de transmission thermique des différents meneaux et traverses
A_m(t) = les aires des différents meneaux et traverses
Ψ_f,g = les coefficients de transmission thermique linéique entre les différents vitrages et châssis (encadrements)
l_g = les périmètres visibles des différents vitrages dans les châssis (encadrements)
ψ_p = les coefficients de transmission thermique linéique autour des différents panneaux
l_g = les périmètres visibles des différents panneaux
Ψ_m(t),g = les coefficients de transmission thermique linéique entre les différents vitrages et les différents meneaux et traverses de la structure
l_m(t),g = les périmètres visibles des différents vitrages dans les différents meneaux et traverses de la structure
Ψ_m(t),f = les coefficients de transmission thermique linéique entre les différents châssis (encadrements) et les différents meneaux et traverses de la structure
l_m(t),f = les périmètres visibles des différents châssis (encadrements) dans les différents meneaux et traverses de la structure

Les aires et périmètres sont déterminés conformément à l’Art. 10.2.2 de l’Annexe VII de l’AGW du 17 avril 2008.

Les coefficients de transmission thermique linéique ψ peuvent être déterminés à partir :

d’un calcul numérique précis suivant la norme NBN EN ISO 10077-2 ;
de valeurs par défaut mentionnées dans l’annexe E de l’AGW du 17 avril 2008 (Tableaux E2 , E3, E4, E5 et E6).

Influence des liaisons métalliques

Le calcul numérique ne tient pas compte des ponts thermiques provoqués par les liaisons métalliques (vis) dans les traverses et meneaux. Ces ponts thermiques peuvent être calculés précisément suivant la NBN EN ISO 10211 ou par essais suivant la NBN EN 12412-2.

Il existe également une méthode simplifiée pour tenir compte de l’influence des vis sur le coefficient de transmission thermique Um(t) des meneaux et traverses. Ainsi pour des vis en acier inoxydable inter-distantes de 20 à 30 cm, le coefficient de transmission thermique est augmenté de 0.3 W/m²K. (Méthode de calcul suivant l’annexe C de la NBN EN 13947).

Source: AGW du 17 avril 2008, Annexe VII, Art 10.

Posted By : Sylvie 18 Mai, 2011

Influence de l’écoulement d’eau sous l’isolant des toitures inversées

L’écoulement de l’eau entre l’isolant d’une toiture inversée et la membrane d’étanchéité provoque une diminution des performances thermiques de l’isolant. La chaleur s’échappe en partie en réchauffant l’eau qui s’écoule.

Lestage,
Natte de protection,
Isolant,
Membrane d’étanchéité,
Support en pente.

La réglementation prévoit une procédure pour tenir compte de l’impact de l’écoulement lorsque la couche isolante est en polystyrène extrudé (XPS).
Un terme correctif ΔU_r est utilisé

U_c (U corrigé de la paroi) = U + ΔU_r.

ΔU_r est déterminé à partir des caractéristiques suivantes :

la quantité moyenne des précipitations pendant la saison de chauffe (en mm/jour) ;
le type de lestage (ouvert, appliqué en usine ou toiture verte) ;
la forme des bords des plaques (droits ou à rainures) ;
la résistance thermique corrigée de la couche d’isolant humidifié par diffusion ;
la résistance thermique totale de la paroi sans correction.

La formule du terme correctif ΔU_r est indiquée à l’Art 7.2.4 de l’Annexe B1 de l’AGW du 15 mai 2014 (formule 13).

Certaines valeurs par défaut peuvent être utilisées :

Précipitation moyenne : 2 mm/jour ;
Facteur de correction pour le transfert de chaleur par précipitation :
- 0.04 si plaques à bords droits et lestage ouvert ou appliqué en usine,
- 0.03 si plaques à rainures et lestage ouvert ou appliqué en usine,
- 0.02 si toiture verte.

Résistance thermique corrigée de l’isolant (XPS)
- R_XPS/1.023 si lestage ouvert ou appliqué en usine,
- R_XPS/1.069 si toiture verte.

Le logiciel PEB permet d’appliquer automatiquement les valeurs par défaut sur base des informations fournies.

Source : AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art 7.2.4

Posted By : Sylvie 18 Mai, 2011

Influence des fixations mécaniques traversant l’isolant sur le coefficient de transmission thermique U

Lorsque la couche isolante d’une paroi est traversée par des fixations mécaniques (exemples : crochets de maçonnerie, fixations de couverture, …), la présence de celles-ci influence les performances thermiques de la paroi. La chaleur peut en effet s’échapper plus facilement en passant par les fixations généralement métalliques dont la conductivité thermique est beaucoup plus élevée que celle de l’isolant (exemple : acier : 50 000 W/mK <-> XPS : 0.040 W/mK). Heureusement leur section et leur nombre sont généralement réduits.

Crochets de maçonnerie.

Fixations mécaniques toiture chaude.

Calcul précis

L’impact des fixations sur les performances thermiques de la paroi peut toujours être évalué de manière précise par des calculs numériques conformes à la norme NBN EN ISO 10211.
Cette méthode précise de calcul doit toujours être utilisée si les deux extrémités des fixations mécaniques sont en contact thermique avec des plaques en métal (exemple : paroi à ossature métallique avec finitions métalliques sur les deux faces).

Méthode simplifiée

L’impact de la fixation mécanique sur le coefficient de transmission thermique U de la paroi peut être pris en compte par un terme correctif ΔU_f.

U_c (U corrigé de la paroi) = U + ΔU_f.

ΔU_f est déterminé à partir des caractéristiques suivantes :

la longueur de la partie de la fixation qui se trouve dans l’isolant ;
l’épaisseur de l’isolant ;
le nombre de fixations par m² ;
la section de la fixation ;
la conductivité thermique de l’isolant ;
la résistance thermique de la couche d’isolant traversée ;
la résistance thermique totale de la paroi sans les corrections.

L’introduction de ces informations dans le logiciel PEB, fourni gratuitement par la Région wallonne et la Région de Bruxelles-Capitale, permet le calcul automatique du terme correctif qui est alors appliqué directement au coefficient de transmission thermique U de la paroi.
La formule du terme correctif ΔUf est indiquée à l’Art 7.2.3 de l’Annexe B1 de l’AGW du 15 mai 2014 (formule 12).

Cas particulier des crochets de murs

1. Le terme correctif ΔUf ne doit pas être appliqué,

lorsque les crochets se trouvent dans des vides non isolés ;
lorsque les crochets ont une conductivité thermique λ inférieure à 1 W/mK (exemple : matière synthétique).

2. Il est toujours permis d’utiliser les valeurs par défaut suivantes

nombre de crochets par m² : 5 ;
section du crochet : 13 mm² (Ø 4 mm) ;
λ du crochet : 50 W/mK (acier) ;
longueur du crochet = épaisseur de l’isolant.

Le logiciel PEB permet d’appliquer automatiquement les valeurs par défaut.

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art 7.2.3

Posted By : Sylvie 18 Mai, 2011

Coefficient de transfert thermique par transmission vers l’environnement extérieur via un espace adjacent non chauffé (EANC)

N.B.: Il s’agit ici d’un local situé au-dessus du sol et non d’une cave entièrement ou partiellement enterrée.

Le transfert de chaleur entre le bâtiment chauffé et l’extérieur au travers d’un espace adjacent non chauffé s’effectue aussi bien par transmission que par ventilation. Avant d’atteindre l’extérieur, la chaleur doit traverser les parois situées entre le volume protégé et l’EANC, l’EANC lui-même et encore les parois qui séparent l’EANC de l’environnement extérieur.

On tiendra donc compte pour le calcul de ces déperditions via une zone tampon non chauffée d’un coefficient de réduction de température b. Celui-ci intervient notamment dans la vérification des performances de la paroi par rapport aux exigences réglementaires :

U_max≥ b*U_eq

U_max ≥ b*1/R_T

Avec :

b : coefficient de réduction de température
R_T : la résistance thermique totale de la paroi considérée.

Calcul Précis

Le coefficient de réduction de température b peut être calculé avec précision en effectuant un équilibre thermique entre d’une part les déperditions entre l’espace chauffé et l’EANC et d’autre part entre l’EANC et l’environnement extérieur.

Dans le cadre de la réglementation PEB, le calcul détaillé se fait à l’aide de formules indiquées dans l’AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art 14.

Les données nécessaires pour le calcul sont :

la résistance thermique et la surface de toutes les parois qui séparent l’espace chauffé de l’EANC
la résistance thermique et la surface de toutes les parois qui séparent l’EANC de l’environnement extérieur
le volume de l’EANC
un taux conventionnel de ventilation de l’EANC défini à partir de ses caractéristiques: n_ue. Ce taux conventionnel est déterminé à partir du tableau 6 de l’Art 14 de l’Annexe B1 de l’AGW du 15 mai 2014.

Le débit d’air de ventilation entre l’espace chauffé et l’EANC est conventionnellement fixé à 0 dans le cadre de la réglementation PEB.

L’introduction de ces informations dans le logiciel PEB, permet le calcul automatique du coefficient de transmission thermique de chaque paroi multiplié par son facteur de réduction thermique (b.U_i).

Calcul simplifié

Il est toujours possible de ne pas prendre en compte la présence des EANC. Dans ce cas le facteur de réduction thermique est égal à 1, ce qui est fortement pénalisant puisque cela revient à considérer que la paroi est en contact direct avec l’extérieur.

Source : AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art 14

Posted By : Sylvie 18 Mai, 2011

Coefficient de transmission thermique moyen d’un plancher sur vide sanitaire

Un plancher au-dessus d’un vide sanitaire n’a pas de contact direct avec le sol, mais un flux de déperdition de chaleur s’échappe via ce vide sanitaire et via le sol vers l’environnement extérieur. Un transfert supplémentaire intervient si le vide sanitaire est ventilé avec de l’air extérieur.

Le sol participe donc à la résistance thermique du plancher (La chaleur, pour sortir du bâtiment et atteindre l’air extérieur, doit traverser le plancher, le vide sanitaire, les murs périphériques de celui-ci mais aussi le sol avec lequel il est en contact). On tiendra donc compte pour le calcul du transfert thermique à travers cette paroi d’un coefficient de réduction de température b. Celui-ci intervient notamment dans la vérification des performances de la paroi par rapport aux exigences réglementaires :

U_max≥ b * U_eq

U_max ≥ b*1/R_T

Avec :

b : coefficient de réduction de température
R_T : la résistance thermique totale de la paroi considérée.

Calcul Précis

Un calcul numérique précis de la transmission thermique peut se faire suivant des méthodes numériques conformes aux normes.

Procédure de calcul suivant la réglementation PEB

Le calcul détaillé se fait à l’aide de formules indiquées dans l’AGW, Annexe B1, Art F.2.3.
Les données nécessaires pour le calcul sont :

l’épaisseur du mur périphérique à la hauteur du niveau du sol;
la résistance thermique totale du mur périphérique ;
la profondeur moyenne du vide sanitaire sous le niveau du sol ;
le périmètre exposé du plancher SUR vide sanitaire ;
la surface du plancher SUR vide sanitaire ;
la résistance thermique totale du plancher SUR vide sanitaire ;
la hauteur moyenne du plancher SUR vide sanitaire au-dessus du sol extérieur ;
la résistance thermique de (l’éventuel) plancher SOUS le vide sanitaire ;
la surface des ouvertures de ventilation.

La conductivité thermique λ du sol, la vitesse du vent et le facteur de protection du vent sont définis par défaut dans le cadre de la réglementation PEB.

Calcul simplifié

La réglementation permet de déterminer le coefficient de transmission thermique équivalent Ueq multiplié par le facteur de réduction de température b, à l’aide d’une méthode simplifiée.

Elle donne une valeur de transmission thermique relativement pénalisante.

L’information nécessaire est la suivante :

le niveau de ventilation du vide sanitaire (peu ou pas ventilé ou bien très ventilé).

N.B.: L’introduction de cette information dans le logiciel PEB, fourni gratuitement par la Région wallonne et la Région de Bruxelles-Capitale, permet le calcul automatique du coefficient de transmission thermique équivalent multiplié par son facteur de réduction (b.U_eq).

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art F.2.3 et Art 15.2.2

Posted By : Sylvie 18 Mai, 2011

Coefficient de transmission thermique moyen d’un plancher sur cave

Les caves sont des espaces qui se trouvent en partie ou totalement en dessous du niveau du sol extérieur.

Le sol participe à la résistance thermique du plancher (La chaleur, pour sortir du bâtiment et atteindre l’air extérieur, doit traverser le plancher, la cave, les murs périphériques et le plancher de celle-ci mais aussi le sol avec lequel ces parois sont en contact).

On tiendra donc compte pour le calcul du transfert thermique à travers le plancher sur cave d’un coefficient de réduction de température b. Celui-ci intervient notamment dans la vérification des performances de la paroi par rapport aux exigences réglementaires :

U_max≥ b * U_eq

U_max ≥ b * 1/R_T

Avec :

b : coefficient de réduction de température
R_T : la résistance thermique totale de la paroi considérée.

Calcul Précis

Un calcul numérique précis de la transmission thermique peut se faire suivant des méthodes numériques conformes aux normes.

Procédure de calcul suivant la réglementation PEB

Le calcul détaillé se fait à l’aide de formules indiquées dans l’AGW, Annexe B1, Art F.2.4.
Les données nécessaires pour le calcul sont :

l’épaisseur du mur périphérique à la hauteur du niveau du sol;
la résistance thermique totale du mur périphérique ;
la profondeur moyenne de la cave sous le niveau du sol ;
le périmètre exposé du plancher SUR la cave ;
la surface du plancher SUR la cave ;
la résistance thermique totale du plancher SUR la cave ;
le périmètre exposé du plancher SOUS la cave ;
la surface du plancher SOUS la cave ;
la résistance thermique totale du plancher SOUS la cave ;
la hauteur moyenne du plancher SUR vide sanitaire au-dessus du sol extérieur ;
la résistance thermique de (l’éventuel) plancher SOUS le vide sanitaire ;
le volume de la cave.

La conductivité thermique λ du sol et le taux de ventilation de la cave sont définis par défaut dans le cadre de la réglementation PEB.

Calcul simplifié

La réglementation permet de déterminer le coefficient de transmission thermique équivalent Ueq multiplié par le facteur de réduction de température b, à l’aide d’une méthode simplifiée.

Elle donne une valeur de transmission thermique relativement pénalisante.

Condition à remplir : au moins 70 % des parois de la cave doivent être en contact avec le sol.

L’information nécessaire est la suivante :

Y a-t-il ou pas des fenêtres ou des portes qui communiquent avec l’extérieur ?

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art F.2.4 et Art 15.2.2

Posted By : Sylvie 18 Mai, 2011

Coefficient de transmission thermique moyen d’une dalle sur sol

Lorsqu’un local appartenant au volume protégé est limité par un plancher en contact avec le sol, la terre participe à la résistance thermique du plancher. La chaleur, pour sortir du bâtiment et atteindre l’air extérieur, doit traverser le plancher ainsi que le sol avec lequel il est en contact. Les isothermes (= lignes d’égale température) ne sont donc pas perpendiculaires au plan du plancher (comme c’est le cas lorsque le plancher est en contact avec l’extérieur) mais forment des courbes complexes.

Transmission de la chaleur à travers une dalle sur sol.

La méthode de calcul doit donc être adaptée. En pratique, on prendra en compte pour le calcul du transfert thermique un coefficient de réduction de température α. Celui-ci intervient notamment dans la vérification des performances de la paroi par rapport aux exigences réglementaires :

U_max≥ a * U_eq

U_max ≥ a * 1/R_T

Avec :

a : coefficient de réduction de température
R_T : la résistance thermique totale de la paroi considérée.

Calcul Précis

Un calcul numérique précis de la transmission thermique peut se faire suivant des méthodes numériques conformes aux normes.

Procédure de calcul suivant la réglementation PEB

Cette procédure est applicable lorsque le plancher est directement en contact avec le sol sur toute sa surface.

Le plancher peut être non-isolé, uniformément isolé ou isolé en partie (par exemple, isolation périphérique horizontale ou verticale.

Isolation périphérique horizontale.

Isolation périphérique verticale.

Le calcul détaillé se fait à l’aide de formules indiquées dans l’AGW, Annexe B1, Art F.2.2 (plancher directement en contact avec le sol) et Art F.2.4 (Parois d’une cave).

Les données nécessaires pour le calcul sont :

l’épaisseur du mur extérieur ;
le périmètre exposé du plancher ;
la surface du plancher ;
la résistance thermique totale du plancher ;

dans le cas d’une isolation périphérique sont également nécessaires :

la largeur de l’isolant (sa profondeur si elle est verticale) ;
l’épaisseur de l’isolant ;
la conductivité thermique de l’isolant ou sa résistance thermique ;

dans le cas d’un plancher situé plus bas que le niveau du sol extérieur :

la profondeur moyenne dans le sol ;
la résistance thermique totale du mur contre terre.

Les caractéristique du sol (conductivité thermique λ et facteur de nappe phréatique Gw) sont définies par défaut dans le cadre de la réglementation PEB.

Calcul simplifié

La réglementation permet de déterminer le coefficient de transmission thermique équivalent Ueq multiplié par le facteur de réduction de température α, à l’aide d’une méthode simplifiée: a=1/(Ueq + 1).

Elle donne une valeur de transmission thermique relativement pénalisante pour les grands bâtiments.

L’information nécessaire est la suivante :

la résistance thermique totale du plancher de l’environnement intérieur jusqu’à l’interface plancher-sol.

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art F.2.2 et Art F.2.4 et Art 15.2.1

Posted By : Sylvie 18 Mai, 2011

Coefficient de transmission thermique moyen d’un mur contre terre

Lorsqu’un local appartenant au volume protégé est limité par un mur en contact avec le sol, l’environnement extérieur n’est plus l’air mais bien la terre. Celle-ci participe à la résistance thermique du mur. (La chaleur, pour sortir du bâtiment et atteindre l’air extérieur, doit traverser le mur mais aussi le sol qui l’entoure.) On tiendra donc compte pour le calcul du transfert thermique à travers cette paroi d’un coefficient de réduction de température α. Celui-ci intervient notamment dans la vérification des performances de la paroi par rapport aux exigences réglementaires :

U_max≥ a * U_eq

U_max ≥ a * 1/R_T

Avec :

a : coefficient de réduction de température
R_T : la résistance thermique totale de la paroi considérée.

Lorsqu’on considère un mur extérieur avec une structure homogène et une valeur U bien déterminée, les isothermes (= lignes d’égale température) seront toujours parallèles au plan de la façade et les lignes de flux de chaleur perpendiculaires à celui-ci.

Par contre, lorsque la chaleur doit traverser le sol qui entoure le bâtiment, les lignes de flux de chaleur forment des courbes et la méthode de calcul des valeurs U doit être adaptée.

Calcul Précis

Un calcul numérique précis de la transmission thermique peut se faire suivant des méthodes numériques conformes aux normes.

Procédure de calcul suivant la réglementation PEB

Le calcul détaillé se fait à l’aide de formules indiquées dans l’AGW, Annexe B1, Art F.2.4
Les données nécessaires pour le calcul sont :

l’épaisseur du mur extérieur à hauteur du sol ;
la résistance thermique totale du mur extérieur ;
la profondeur moyenne dans le sol ;
le périmètre exposé du plancher de la cave ;
la surface du plancher ;
la résistance thermique totale du plancher ;

Les caractéristiques du sol (conductivité thermique λ et facteur de nappe phréatique Gw) sont définies par défaut dans le cadre de la réglementation PEB.
L’introduction de ces informations dans le logiciel PEB permet le calcul automatique du coefficient de transmission thermique équivalent multiplié par son facteur de réduction (a.U_eq).

Calcul simplifié

Dans beaucoup de cas, il n’est pas nécessaire de faire appel à des calculs numériques et une méthode simplifiée peut être appliquée. Elle donne via l’application de certaines formules une valeur du coefficient de transmission thermique équivalent multiplié par son facteur de réduction (a.U_eq).

Le calcul se fait automatiquement en utilisant le logiciel PEB.

Les informations nécessaires sont les suivantes :

La hauteur moyenne de la partie du mur enterrée(z) ;
La résistance thermique du mur de l’environnement intérieur jusqu’à l’interface mur-sol (R_w).

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art F.2.4 et Art 15.2.3

Posted By : Sylvie 13 Mai, 2011

Propagation de la chaleur à travers une paroi

Une paroi séparant deux ambiances de températures différentes, constitue un obstacle plus ou moins efficace, au flux de chaleur qui va s’établir de la chaude vers la froide.

La chaleur va devoir :

pénétrer dans la paroi,
traverser les différentes couches de matériaux constituant la paroi,
traverser des couches d’air éventuelles,
et sortir de la paroi.

Outre la résistance thermique des différentes couches de matériaux (R), les coefficients thermiques utilisés sont les suivants :

Posted By : Sylvie 13 Mai, 2011

Coefficient de transmission thermique des nœuds constructifs

Le coefficient de transmission thermique des nœuds constructifs

Les performances thermiques de nœuds constructifs sont caractérisées par le coefficient de transmission thermique linéaire Ψ (exprimé en W/mK) ou le coefficient de transmission thermique ponctuel χ (exprimé en W/K). Ces coefficients de transmission thermique indiquent quel supplément doit être ajouté au transport de chaleur qui a été calculé à partir des valeurs U.

Ψ et χ sont déduits des flux thermiques par transmission à l’endroit des nœuds déterminés exactement par des calculs numériques validés et comparés avec les flux thermiques calculés de manière unidimensionnelle.

On peut également utiliser des valeurs par défaut. Dans ce cas, il faut garder en mémoire que les valeurs par défaut sont particulièrement défavorables. L’utilisation systématique de valeurs par défaut sur l’ensemble d’un bâtiment conduira, dans la plupart des cas, à une pénalisation particulièrement élevée.

Prise en compte des nœuds constructifs dans le calcul de la performance énergétique des bâtiments suivant la réglementation PEB

Il s’agit du flux thermique qui se produira à travers tous les nœuds constructifs d’un volume protégé lorsqu’on applique une différence de température de 1 Kelvin entre le volume protégé et l’environnement extérieur.

La réglementation PEB prévoit trois options possibles pour déterminer ce flux thermique et son impact sur le niveau K.

Option A : Méthode détaillée

Avec cette option, le flux thermique est déterminé le plus exactement possible par un calcul numérique de l’influence des nœuds constructifs à l’aide d’un logiciel validé. On peut choisir de calculer le bâtiment dans son ensemble ou de calculer séparément chacun des nœuds constructifs. Ce genre de calcul nécessite beaucoup d’effort et sera principalement utilisé pour valoriser des nœuds constructifs très performants.

Option B : Méthode des nœuds correctement réalisés du point de vue thermique dits « nœuds PEB conformes »

Cette option a pour objectif de permettre la prise en compte des nœuds constructifs d’une manière pragmatique et simple. Des recherches sur les logements existants ont montré que l’influence de nœuds constructifs bien étudiés s’élevait à environ 3 points K sur le niveau K total d’un logement. Si on peut montrer que les nœuds constructifs sont effectivement bien étudiés (à savoir : PEB-conformes), alors un supplément forfaitaire équivalent à 3 points K est prévu pour ces nœuds constructifs. Les nœuds constructifs qui ne satisfont pas les critères sont comptabilisés séparément.

Un nœud est considéré comme PEB-conforme (dans l’option B), s’il répond au moins à une des conditions suivantes :

a) il respecte au moins une des règles de base :

épaisseur de contact suffisante entre les couches isolantes adjacentes (cf. figure 1).
critères s’appliquant sur des éléments isolants interposés (cf. figure 2).
longueur minimale du chemin de moindre résistance thermique (cf. figure 3).

b) son coefficient linéique de transmission thermique est plus petit qu’une valeur limite, définie en fonction du type de nœud (0,15 W/mK pour un angle rentrant, 0,1 W/mK pour les raccords autour des portes et fenêtre, p. ex.).

Fig.1 Épaisseur de contact minimale.

Fig.2 Interposition d’un isolant.

Fig.3 Schéma de principe du chemin de moindre résistance thermique.

Source : CSTC-Contact n° 27 (3-2010).

L’avantage de cette méthode est d’éviter des calculs conséquents et d’encourager les maîtres d’œuvre à concevoir des nœuds constructifs thermiquement performants. Vu que l’option B prévoit une possibilité de démontrer d’une manière simple et particulièrement visuelle qu’un nœud constructif est bien étudié, cette option a pour avantage que le calcul total pour la prise en compte des nœuds constructifs est réduit à un minimum. Il n’est pas nécessaire ici de déterminer les valeurs Ψ et χ, ni les longueurs des nœuds constructifs linéaires ou le nombre des nœuds constructifs ponctuels.

Option C : Pénalité forfaitaire (à éviter absolument)

Lorsque le maître d’œuvre ne fait pas d’effort pour limiter la déperdition thermique au droit des nœuds constructifs, l’influence inconnue des nœuds constructifs sur la déperdition thermique totale est fixée par un supplément forfaitaire équivalent à 10 points sur le niveau K est, dans ce cas, appliqué. Cette option doit être évitée, car elle aboutit à des bâtiments de mauvaise qualité et d’ailleurs oblige à porter plus d’effort d’isolation sur les parois pour atteindre les valeurs K exigées par la réglementation.

Attention !

Des nœuds constructifs mal étudiés ou mal réalisés thermiquement provoqueront des ponts thermiques. Le maître d’œuvre reste responsable de réduire au minimum absolu les risques de désordres dus à ces ponts thermiques (condensation, moisissures).

Posted By : Sylvie 21 Avr, 2011

Résistance thermique des couches d’air

L’Arrêté du Gouvernement Wallon du 17 avril 2008, dans son Annexe VII, Article 5.4.2.2 spécifie les valeurs à prendre en compte comme résistance thermique des couches d’air non-ventilées selon l’épaisseur de la lame d’air et la direction du flux :

Épaisseur d de la couche d’air [mm]	Direction du flux thermique
	ascendant	horizontal⁽¹⁾	descendant
0 < d < 5	0,00	0,00	0,00
5 ≤ d < 7	0,11	0,11	0,11
7 ≤ d < 10	0,13	0,13	0,13
10 ≤ d < 15	0,15	0,15	0,15
15 ≤ d < 25	0,16	0,17	0,17
25 ≤ d < 50	0,16	0,18	0,19
50 ≤ d < 100	0,16	0,18	0,21
100 ≤ d < 300	0,16	0,18	0,22
300	0,16	0,18	0,23
⁽¹⁾ valable pour une direction du flux de chaleur qui ne dévie pas de plus de ± 30° du plan horizontal.

En présence d’une lame d’air peu ventilée, on pourra considérer par simplification la moitité de la résistance donnée dans ce tableau pour une épaisseur équivalente.

La résistance thermique d’une lame d’air fortement ventilée sera considérée comme nulle.

Pour en savoir plus sur la résistance thermique des lames d’air.

Posted By : Sylvie 21 Avr, 2011

Résistance thermique d’échange superficiel

L’Arrêté du Gouvernement Wallon du 17 avril 2008, dans son Annexe VII, Article 5.3 spécifie les valeurs à prendre en compte comme résistance thermique d’échange superficiel selon l’environnement et la direction du flux :

	Direction du flux de chaleur
	ascendant	horizontal ⁽¹⁾	descendant
R_si [m²K/W]	0,10	0,13	0,17
R_se [m²K/W]	0,04	0,04	0,04
⁽¹⁾ valable pour une direction du flux de chaleur qui ne dévie pas de plus de 30° du plan horizontal.

Tableau 1 – Résistances thermiques d’échange R_si et R_se (en m²K/W).

Pour en savoir plus sur la résistance thermique d’échange superficiel.

Posted By : Sylvie 21 Avr, 2011

Résistance thermique des matériaux anisotropes

Certains matériaux ne présentent pas une composition uniforme. C’est notamment le cas des blocs creux. Au sein de ces matériaux dits « anisotropes » (présentant des propriétés différentes selon les directions), la chaleur se propage en même temps par conduction, convection et rayonnement (la valeur λ, qualifiant la conductivité thermique, n’est donc pas représentative).

L’Arrêté du Gouvernement Wallon du 17 avril 2008, dans son Annexe VII spécifie des valeurs par défaut pour qualifier la résistance thermique d’une couche de ces matériaux :

Maçonnerie en blocs creux	béton > 1 200 kg/m³	d = 0.14 m	R_u = 0.11 m²K/W
		d = 0.19 m	R_u = 0.14 m²K/W
		d = 0.29 m	R_u = 0.20 m²K/W
	béton < 1 200 kg/m³	d = 0.14 m	R_u = 0.30 m²K/W
		d = 0.19 m	R_u = 0.35 m²K/W
		d = 0.29 m	R_u = 0.45 m²K/W
Plancher brut préfabriqué en éléments creux en terre cuite	1 creux dans le sens du flux	d = 0.08 m	R_u = 0.08 m²K/W
	1 creux dans le sens du flux	d = 0.12 m	R_u = 0.11 m²K/W
	2 creux dans le sens du flux	d = 0.12 m	R_u = 0.13 m²K/W
		d = 0.16 m	R_u = 0.16 m²K/W
		d = 0.20 m	R_u = 0.19 m²K/W
Plancher brut préfabriqué en béton lourd (avec éléments creux)		d = 0.12 m	R_u = 0.11 m²K/W
		d = 0.16 m	R_u = 0.13 m²K/W
		d = 0.20 m	R_u = 0.15 m²K/W
Plaques de plâtre entre deux papiers forts		d < 0.014 m	R_u = 0.05 m²K/W
Plaques de plâtre entre deux papiers forts		d > 0.014 m	R_u = 0.08 m²K/W

Le site www.epdb.be produit conjointement par les trois régions donne des valeurs reconnues pour le calcul PEB. Elles concernent notamment la conductivité thermique, la résistance thermique et la masse volumique des principaux produits d’isolation et de construction opaque disponibles sur le marché belge.

Pour en savoir plus sur la résistance thermique des couches de matériaux.

Posted By : olivier 24 Mar, 2011

Coefficient de transmission thermique d’une fenêtre (Uw) ou d’une porte

Le coefficient de transmission thermique d’une fenêtre ou d’une porte simple

N.B.: la méthode présentée ci-dessous n’est valable que pour les fenêtres ou portes considérées comme simples, cas le plus courant dans nos régions.

Elle ne s’applique pas à une double fenêtre ou à une fenêtre à vantaux dédoublés.

Fenêtre simple.

Double fenêtre.

Fenêtre à vantaux dédoublés.

Détermination par essais

Le coefficient de transmission thermique d’une porte ou d’une fenêtre peut être déterminé avant pose par des essais réalisés conformément à la norme NBN EN ISO 12567-1 (ou -2 pour une fenêtre de toit). Ils peuvent aussi être réalisés sur exactement la même fenêtre ou porte avec les mêmes dimensions et les mêmes composants.

Détermination par calcul

Une fenêtre ou une porte est constituée de différentes parties qui ont chacune une surface et un coefficient de transmission thermique U déterminés.

l’encadrement (châssis) de la fenêtre ou de la porte (dans tous les cas) ;
le ou les vitrages (le cas échéant) ;
le ou les panneaux opaques (le cas échéant) ;
la ou les grilles de ventilation (le cas échéant).

Le contour des vitrages isolants et des panneaux est affecté d’une déperdition thermique supplémentaire résultant des effets combinés des encadrements, intercalaires, vitrages et panneaux (pont thermique linéaire).

L’ensemble de ces éléments permet de déterminer par calcul le coefficient de transmission thermique de la fenêtre Uw. Il s’agit de la valeur moyenne des coefficients de transmission thermique des différentes parties au pro rata de leurs surfaces, augmentées des déperditions linéiques aux rives des vitrages et panneaux.

avec :

U_g = le coefficient de transmission thermique du vitrage
A_g = l’aire du vitrage
U_f = le coefficient de transmission thermique de l’encadrement
A_f = l’aire de l’encadrement
U_p = le coefficient de transmission thermique du panneau
A_p = l’aire du panneau
U_r = le coefficient de transmission thermique de la grille de ventilation
A_r = l’aire de la grille de ventilation
ψ_g = le coefficient de transmission thermique linéique de l’intercalaire autour du vitrage
l_g = le périmètre visible du vitrage
ψ_p = le coefficient de transmission thermique linéique autour du panneau
l_p = le périmètre visible du panneau

Le calcul doit être effectué pour chaque fenêtre et porte.

Calcul simplifié

Pour un ensemble de fenêtres ayant un même type de vitrage, d’encadrement, de panneau de remplissage opaque et de grille de ventilation, et étant placées dans le même bâtiment, on peut adopter une seule valeur moyenne UW pour l’ensemble des fenêtres. Celle-ci tient compte d’une proportion fixe entre l’aire du vitrage et l’aire de l’encadrement ainsi que d’un périmètre du vitrage ou des intercalaires. On évite ainsi de devoir faire ce calcul pour chaque fenêtre.

La réglementation PEB fournit ainsi une formule simplifiée permettant d’évaluer l’efficacité énergétique d’une fenêtre en tenant compte de l’efficacité du châssis et du vitrage tout en supposant une bonne étanchéité à l’air.

		Partie vitrage et encadrement	Partie grille de ventilation
U_g ≤ U_f	U_w	= 0,7U_g + 0,3U_f + 3ψ_g	+ ∑A_r (U_r – U_g)/∑A_W,d	[W/m²K]
U_g > U_f	U_w	= 0,8U_g + 0,2Uf + 3ψ_g	+ ∑A_r (U_r – U_f)/∑A_W,d	[W/m²K]

avec :

U_vc = coefficient de transmission thermique U du vitrage.
U_ch = coefficient de transmission thermique U du châssis.
ψ_g= coefficient de transmission thermique linéique de l’intercalaire.
U_r = coefficient de transmission thermique de la grille de ventilation
∑A_r = aire totale des grilles de ventilation présentes
∑A_W,d = aire totale des fenêtres (déterminée sur la base des aires des baies des fenêtres)

La proportion varie suivant que le vitrage est thermiquement plus performant que l’encadrement, ou l’inverse. Généralement c’est le vitrage qui est le plus performant. Dans ce cas la formule de calcul devient, s’il n’y a ni grille ni panneau :

U_W,T= 0,7 U_g+0,3 U_f+3 ψ_g

Ce qui revient à considérer : 70 % de vitrage, 30 % d’encadrement et 3 m d’intercalaire par m² de fenêtre.

Si la fenêtre comprend des grilles de ventilation et des panneaux opaques la formule se complique. Elle tient compte de l’influence de ces éléments sur le résultat final (pour les calculs, se référer aux formules 20 et 21 de l’Art 8.5 de l’Annexe 7).

Source : AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art 8.5

L’influence du volet (Uws)

En été, la présence d’un volet à l’extérieur améliore les moyens dont dispose le bâtiment pour résister à la surchauffe.

En hiver, un volet placé à l’extérieur d’une fenêtre apporte une résistance thermique supplémentaire lorsqu’il est fermé. Bien sûr, il n’est pas fermé en permanence et le taux de fermeture variera d’une fenêtre à l’autre. La législation PEB en Belgique suppose qu’il sera fermé 8 heures par jour.

La résistance thermique de l’ensemble fenêtre-volet s’exprime de la manière suivante :

R_ws = R_w + ΔR

ΔR dépendra de deux caractéristiques :

La résistance thermique totale du volet lui-même, R_sh ;
La fente totale effective entre les bords du volet et les bords de l’ouverture du jour de la fenêtre b_sh = b₁ + b₂ + b₃ . b₁, b₂ et b₃ sont respectivement la moyenne des ouvertures des fentes en bas, en haut et sur les côtés du volet.

Attention, la fente sur le côté du volet (b3) n’est comptée qu’une fois parce que les fentes situées dans le haut et dans le bas ont une plus grande influence.

R_sh est calculé de la même manière que les autres éléments de construction.

Cas particuliers :

Le calcul se fait suivant la norme NBN EN ISO 10211 dans le cas d’un volet à composition hétérogène ;
Le calcul se fait suivant la norme NBN EN ISO 10077-2 dans le cas d’un élément profilé ;
Rsh = 0 dans le cas d’un volet inconnu.

Lorsque R_sh et b_sh sont déterminées, ΔR est calculé à partir des formules reprises dans le tableau 3 extrait de l’Art. 8.4.5 de l’Annexe B1 de l’AGW du 15 mai 2014.

Classe	Perméabilité à l’air du volet en position fermée	b_sh [mm]	ΔR [m²K/W]⁽¹⁾
1	Perméabilité très élevée	35 < b_sh	0,08
2	Perméabilité élevée (le volet est lui-même étanche à l’air).	15 < b_sh < 35	0,25 . R_sh + 0,09
3	Perméabilité moyenne (le volet est lui-même étanche à l’air)	8 < b_sh < 15	0,55 . R_sh + 0,11
4	Perméabilité faible (le volet est lui-même étanche à l’air).	b_sh < 8	0,80 . R_sh + 0,14
5	Perméabilité très faible (le volet est lui-même étanche à l’air).	b_sh < 3 et b₁ + b₃ = 0 ou₍₂₎ b₂₍₃₎ + b₃ = 0	0,95 . R_sh + 0,17
⁽¹⁾Les valeurs ΔR sont valables pour R_sh < 0,3 m²K/W (R_sh est la résistance thermique du volet même, déterminée selon le chapitre 6 si celui-ci est d’application, selon la NBN EN ISO 10211 dans le cas d’un volet à composition hétérogène ou selon la NBN ISO 10077-2 dans le cas d’un élément profilé). ⁽²⁾Ce cas suppose la présence de joints d’étanchéité autour d’au moins 3 côtés du volet et que du côté restant la fente soit inférieure ou égale à 3 mm. ⁽³⁾La classe 5 (perméabilité très faible) peut également être adoptée si une mesure du débit d’air au travers du volet fermé démontre que ce débit d’air n’est pas supérieur à 10 m³/h.m² (avec une différence de pression de 10 Pa – essai selon la NBN EN 12835. Des conditions supplémentaires pour la classe 5 sont disponibles dans la NBN EN 13125 par type de volet.

Tableau 3 : résistance thermique additionnelle de la couche d’air et du volet fermé.

ΔR étant ainsi connu, la résistance thermique de l’ensemble fenêtre volet Rws peut être calculée.
Le coefficient de conductivité thermique U_ws est finalement obtenu par la formule :

U_ws = 1 / R_ws

Le logiciel PEB permet de calculer automatiquement U_ws à partir des informations introduites.

Les caisses à volets roulants

Attention, la pose de volets suppose dans certains cas la présence de caisses à volets. Lorsqu’elles sont encastrées dans la façade, il faudra être très attentif à maintenir la continuité de la couche isolante et l’étanchéité à l’air du bâtiment. Cela n’est pas toujours facile. Les détails techniques doivent être étudiés avec soin dès de le début de la conception de l’immeuble.

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art 8.4.5

Posted By : olivier 24 Mar, 2011

Coefficient de transmission thermique d’une paroi (U)

Généralités

Le coefficient de transmission thermique d’une paroi est la quantité de chaleur traversant cette paroi en régime permanent, par unité de temps, par unité de surface et par unité de différence de température entre les ambiances situées de part et d’autre de la paroi.
Le coefficient de transmission thermique est l’inverse de la résistance thermique totale (R_T) de la paroi.

U = 1 / R_T

> U (ou k) s’exprime en W/m²K
Plus sa valeur est faible et plus la construction sera isolée.

Pour calculer le coefficient U d’une paroi, rendez-vous sur la page « Calculs » – catégorie « Enveloppe » !

Posted By : olivier 24 Mar, 2011

Résistance thermique d’échange superficiel d’une paroi (Rsi et Rse)

La transmission de la chaleur de l’air ambiant à une paroi et vice versa se fait à la fois par rayonnement et par convection.

…..

Le coefficient d’échange thermique superficiel entre une ambiance intérieure (h_i) et une paroi est la somme des quantités de chaleur transmise entre une ambiance intérieure et la face intérieure d’une paroi, par convection et par rayonnement, par unité de temps, par unité de surface de la paroi, et pour un écart de 1 K entre la température de la résultante sèche de l’ambiance et la température de surface.

> h_i s’exprime en W/m²K.

La résistance thermique d’échange d’une surface intérieure (R_si) est égale à l’inverse du coefficient d’échange thermique de surface intérieure h_i_.

R_si= 1/h_i

> R_si s’exprime en m²K/W.

Le coefficient d’échange thermique superficiel entre une paroi et une ambiance extérieure (h_e) est la somme des quantités de chaleur transmise entre la face extérieure d’une paroi et une ambiance extérieure, par convection et par rayonnement, par unité de temps, par unité de surface de la paroi, et pour un écart de 1 K entre la température de la résultante sèche de l’ambiance et la température de surface.

> h_e s’exprime en W/m²K.

La résistance thermique d’échange d’une surface extérieure (R_se) est égale à l’inverse du coefficient d’échange thermique de surface extérieure h_e_.

R_se= 1/h_e

> R_se s’exprime en m²K/W.

Les différences de valeur entre R_si et R_se ne proviennent pas de la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur mais bien des mouvements d’air plus importants à l’extérieur qu’à l’intérieur, ce qui influence le transfert de chaleur par convection.

Les valeurs des résistances thermiques d’échange superficiel R_i et R_e sont données dans un tableau extrait de la réglementation thermique.

Posted By : olivier 24 Mar, 2011

Résistance thermique d’une couche d’air (Ra)

Définition d’une couche d’air

Pour qu’un espace vide situé à l’intérieur d’une paroi soit considérée comme une couche d’air, dans le cadre de la réglementation, il faut que les conditions suivantes soient remplies (source : Annexe VII de l’AGW du 17 avril 2008, Art. 5.4.2.1):

la couche d’air doit être délimitée par deux plans parallèles qui sont perpendiculaires à la direction du flux thermique ;
les deux faces de ces plans sont non-réfléchissants (c’est le cas de la plupart des matériaux de construction traditionnels)¹ ;
l’épaisseur de la couche d’air ne peut dépasser 30 cm ;
l’épaisseur de la couche d’air doit 10 fois plus petite que sa longueur et sa largeur ;
il ne peut pas y avoir de passage d’air entre la couche d’air et l’environnement intérieur du bâtiment².

¹Si une des couche au moins est réfléchissante, il faut se référer aux annexes B.2 et B.3 de la NBN EN ISO 6946.
²Dans le cas contraire, la couche d’air et toutes les couches de matériaux situés du côté intérieur par rapport à celle-ci, ne sont pas pris en considération.

R_a, la résistance thermique d’une couche d’air plane est l’inverse de la quantité de chaleur qui est transmise en régime permanent de la face chaude de la couche d’air vers la face froide, par conduction, convection et rayonnement, par unité de temps, par unité de surface et pour un écart de 1 K entre les températures des faces chaudes et froides.

> R_a s’exprime en m²K/W.

Définition d’une couche d’air non-ventilée

Une couche d’air sera considérée comme « non-ventilée » lorsque la surface des ouvertures entre cette couche d’air et l’environnement extérieur ne dépasse pas 5 cm²

par m de longueur dans le cas d’une paroi verticale ou
par m² de surface dans le cas d’une paroi horizontale³.

³Une paroi inclinée sera considérée comme verticale dès que sa pente dépasse 30°. Dans le cas contraire, elle sera considérée comme horizontale.

NB : Une paroi inclinée sera considérée comme verticale dès que sa pente dépasse 30°. Dans le cas contraire, elle sera considérée comme horizontale.

Les résistances thermiques des couches d’air non ventilées R_a sont données dans un tableau extrait de la réglementation thermique en fonction de l’épaisseur de la lame d’air et de la direction du flux.

Définition d’une couche d’air peu ventilée

Une couche d’air sera considérée comme « peu ventilée » lorsque la surface des ouvertures entre cette couche d’air et l’environnement extérieur est comprise entre 5 cm² et 15 cm²

par m de longueur dans le cas d’une paroi verticale ou
par m² de surface dans le cas d’une paroi horizontale (pente<30°).

Dans ce cas, on peut considérer pour cette couche une résistance thermiques R_a correspondant à la moitité de celle donnée pour une couche d’air non-ventilée d’épaisseur équivalente. De plus, la résistance thermique globale prise en compte pour les couches de construction entre la couche d’air et l’environnement extérieur sera limitée à maximum 0,15 m²K/W.

Définition d’une couche d’air fortement ventilée

Une couche d’air sera considérée comme « fortement ventilée » lorsque la surface des ouvertures entre cette couche d’air et l’environnement extérieur dépasse plus de 15 cm²

par m de longueur dans le cas d’une paroi verticale ou
par m² de surface dans le cas d’une paroi horizontale (pente<30°).

Dans ce cas, on considère pour cette couche une résistance thermique R_a nulle et la valeur R_si sera utilisée comme valeur caractéristique de la résistance thermique d’échange superficiel extérieur (R_se=R_si).

Posted By : olivier 24 Mar, 2011

Résistance thermique d’une couche de matériau (R)

La perméance thermique d’une couche de matériau

La perméance thermique (P) indique la quantité de chaleur qui se propage :

en 1 seconde,
à travers 1 m² d’une couche de matériau,
d’une épaisseur déterminée,
lorsque la différence de température entre les deux faces est de 1 K (1 K = 1 °C).

> La perméance thermique s’exprime en W/m²K.

Plus la perméance thermique est élevée, plus la couche laisse passer la chaleur.
Ce coefficient est valable aussi bien pour les matériaux homogènes que pour les matériaux non-homogènes.

Matériau homogène : P = λ / d où d = épaisseur de la paroi.
Matériau non-homogènes : P est déduite d’essais effectués en laboratoire.

La résistance thermique d’une couche de matériau

La notion de perméance thermique est peu utilisée. Elle permet d’introduire et de mieux comprendre la résistance thermique (R) qui est l’inverse de la perméance thermique.

R = 1 / P

> Elle s’exprime en m²K/W.

C’est la mesure de performance isolante de la couche de matériau. Plus la résistance thermique est élevée, plus la couche est isolante.
Ce coefficient est valable aussi bien pour les matériaux homogènes que pour les matériaux non homogènes.

Matériau homogène

La résistance thermique est obtenue par le rapport entre l’épaisseur (en m) et la conductivité thermique de la couche du matériau (en W/m.K) :

R = d / λ

Matériau non-homogène

La résistance thermique utile R_uest déduite d’essais effectués en laboratoire.

La valeur déclarée

La valeur déclarée R_D d’une couche de matériau de construction est généralement fournie par son fabricant. Cette valeur est certifiée sur base d’un agrément technique (ATG, CE, ETA, ETZ, …). Elle est obtenue dans des conditions de référence données de température et d’humidité (d’après les principes donnés dans la EN ISO 10456).

Les valeurs de calcul

À partir de cette valeur R_D, il est possible de déduire les valeurs de calcul de la conductivité thermique R_U,i et R_U,e qui correspondent aux conditions d’utilisation du matériau (interne ou externe).

Il existe un site officiel ( www.epbd.be) qui indique, pour les trois régions belges, les valeurs R_U,i et R_U,e de certains matériaux qui peuvent être utilisées pour le calcul des performances thermiques des parois suivant la réglementation PEB.

Les valeurs de calcul par défaut

Des valeurs de calcul R_U,i par défaut peuvent toujours être utilisées lorsque le matériau ne possède pas de valeur R_D certifiée ou n’est connu que par sa nature. Ces valeurs sont reprises dans un tableau de la réglementation.

La résistance thermique d’une couche de matériau homogène d’épaisseur variable

Dans les parois de l’enveloppe du volume protégé, certaines couches peuvent avoir des épaisseurs variables.

Exemples :

Un béton de pente
(peu d’influence sur la résistance thermique totale).

Une couche d’isolant à épaisseur variable
(grande influence sur la résistance thermique totale).

Méthode simplifiée

La résistance thermique de cette couche peut être déterminée de manière sécuritaire en considérant que son épaisseur est partout égale à son épaisseur la plus faible d_min -> R = d_min/λ.

Épaisseur d_min

Méthode précise

Si la différence de pente entre les deux faces de la couche est inférieure à 5 %, une méthode de calcul existe pour quantifier avec plus de précision les performances thermiques de la paroi. Celle-ci est décrite dans l’Annexe B1 de l’AGW du 15 mai 2014 à l’Art. 7.4.

Elle consiste à décomposer la paroi en éléments partiels de formes déterminées et à calculer à l’aide de formules directement la valeur U de chacun de ces éléments.

Décomposition de la paroi en éléments partiels.

Les formes de base :

Rectangulaire

U = 1/R₁. ln [1 + R₁/R₀]

Triangulaire avec partie la plus épaisse à la pointe

U = 2/R₁. [(1 + R₀/R₁) . ln (1+R₁/R₀) – 1]

Triangulaire avec partie la plus mince à la pointe

U = 2/R₁. [1 – R₀/R₁ . ln (1+R₁/R₀)]

Avec :

R₁: Résistance thermique maximale de la couche inclinée
R₀: Résistance thermique globale de l’élément d’environnement à environnement sans R₁.

Un outils de calcul développé par l’IBGE existe et est disponible ici. XLS

Si par contre, la différence de pente entre les deux faces de la couche est supérieure à 5%, cette méthode ne s’applique pas et un calcul numérique doit être réalisé.

La résistance thermique d’une couche de mousse de polyuréthane (PUR) projetée in situ

Il est difficile d’évaluer l’épaisseur exacte d’une couche de mousse de polyuréthane projetée in situ.

PUR projeté.

C’est la raison pour laquelle la résistance thermique R de cette couche est multipliée par un terme correctif a qui varie en fonction du type d’application.

R _{PUR projeté} = a x R _{PUR en plaque}

a vaut 0.85 pour les applications en toiture.
a vaut 0.925 pour les applications sur sol.

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art 7. 3

PUR projeté en toiture.

PUR projeté sur sol.

La résistance thermique d’une couche de maçonnerie

Une maçonnerie est constitué de briques ou de blocs assemblés et solidarisés entre eux par du mortier. La résistance thermique d’une couche de maçonnerie devra donc prendre en compte l’épaisseur de ce joint de mortier.

Si cette épaisseur est inférieure à 3 mm, on peut considérer que les briques ou blocs sont collés. Dans ce cas, le coefficient de conductivité thermique utile λ_U de la maçonnerie est égal à celui des briques ou blocs. La résistance thermique de la couche est donc égale à l’épaisseur de la maçonnerie divisée par le coefficient de conductivité thermique de la brique ou du bloc.

R = d_U,maç / λ_{U,brique/bloc}

Blocs collés.

Si cette épaisseur est supérieure à 3 mm, il faudra tenir compte de la présence des joints pour déterminer le coefficient de conductivité thermique λ_U moyen de la maçonnerie.

λ_U,moyen = (λ_{U,brique/bloc} x Surface _brique/bloc + λ_U,jointx Surface _joint) / Surface _totale

Surface_joint = (l + h + d) x d
Surface_brique/bloc = l x h
Surface_totale = (l + d) x (h + d)

La résistance thermique de la couche est donc égale à l’épaisseur de la maçonnerie divisée par le coefficient de conductivité thermique moyen.

R = d_maç / λ_U,moyen

Valeurs par défaut

Lorsque la proportion de joints n’est pas connue,

si la conductivité thermique des joints est inférieure à des biques ou blocs, on peut considérer la maçonnerie comme collée (donc sans joints) ;
si la conductivité thermique des joints est supérieure à des biques ou blocs, on peut considérer :
- la fraction joints égale à 16 % pour les maçonneries intérieures et
- la fraction joints égale à 28 % pour les maçonneries extérieures.

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art. G.3.1

La résistance thermique d’une couche non homogène d’un élément de construction avec structure bois

Les parois du volume protégé peuvent contenir des couches de matériaux non-homogènes dans lesquelles une structure bois est incorporée et dont le reste de l’espace est occupé par un matériau isolant.

Exemples :

chevrons d’une toiture inclinée ;
gîtage d’une toiture plate, d’un plafond ou d’un plancher en bois;
structure d’une façade légère à ossature bois ;
…

Façades et plancher à ossature bois.

Toit incliné à chevrons.

Cette structure affaiblit le pouvoir isolant de la couche. Il faut donc en tenir compte pour en calculer la résistance thermique.

Celle-ci dépend de la fraction bois. Dans le cas d’une structure régulière, la fraction bois est égale à la largeur des éléments en bois divisée par la distance moyenne entre les éléments (d’axe en axe).

% bois = d / l moyen

Cette fraction est généralement augmentée de 1 % pour tenir compte des entretoises.

Calcul de la résistance thermique de la couche

La résistance thermique de la couche se calcule donc en utilisant un coefficient de conductivité thermique λ_U moyen.

λ_U,moyen = λ_U,bois x % bois + λ_U,isolant x (100 % – % bois)

La résistance thermique de la couche est donc égale à l’épaisseur de la couche divisée par le coefficient de conductivité thermique moyen.

R = d / λ_U,moyen

Valeurs par défaut

La réglementation propose l’utilisation de valeurs par défaut. Elles correspondent aux limites supérieures des valeurs les plus courantes en fonction du type de paroi. Celles-ci sont reprises dans le tableau suivant :

Structure en bois	Fraction de bois (valeur par défaut)
Toiture à pannes (pannes-structure portante primaire)	0,11
Toiture à pannes (chevrons-structure portante secondaire)	0,20
Toiture à fermes (fermettes-structure portante secondaire)	0,12
Planchers en bois (poutres-structure portante secondaire)	0,11
Parois à ossature en bois	0,15

Source: AGW du 15 mai 2014, Annexe B1, Art G.4

Posted By : Laurent 20 Jan, 2011

PEB chauffage : Arrêté wallon du 29 janvier 2009

Généralités

Contexte

Comme ce fut le cas en Région flamande il y a quelque temps, la Région wallonne a été amenée, dans le cadre de la Directive européenne sur la performance énergétique des bâtiments, à modifier l’ancienne réglementation fédérale de 1978 relative à la prévention de la pollution atmosphérique provoquée par les installations de chauffage central.

Conformément à la directive européenne du 19 mai 2010 sur la performance énergétique des bâtiments (2010/31/UE), l’arrêté wallon du 29 janvier 2009 (modifié le 18 juin 2009, le 28 avril 2011 et le 15 mai 2014) fixe des exigences afin de prévenir la pollution atmosphérique potentielle des installations de chauffage central (pour le chauffage des espaces et la production d’eau chaude sanitaire) et afin de réduire la consommation énergétique. L’arrêté est d’application depuis le 29 mai 2009. Les dernières modifications sont entrées en vigueur le 1er janvier 2015. L’ancien arrêté royal du 6 janvier 78 est abrogé.

Domaine d’application

En termes de domaine d’application, la réglementation s’applique :

Aux installations composées d’au moins un générateur de chaleur alimenté en combustibles liquides, solides ou gazeux. Le fluide caloporteur est de l’eau, de la vapeur basse pression ou de l’huile thermique permettant la distribution de la chaleur vers les différentes parties d’un bâtiment devant être chauffé, voire la distribution de la chaleur vers un dispositif de stockage d’eau chaude sanitaire (ECS).
Aussi bien aux installations neuves qu’aux installations existantes (mises en service pour la première fois avant le 29 mai 2009).

Exigences : les différentes actions

On retrouve des exigences à différentes étapes de la vie d’une installation de chauffage :

Avant la réception :

La puissance nécessaire doit être calculée conformément à la méthode fixée par le Ministre de l’Énergie. Elle est en outre limitée dans un même local de chauffe.
Le local de chauffe neuf doit répondre aux normes NBN B 61-001, NBN B 61-002, voire pour le gaz NBN D 51-003, NBN 51-004 et/ou NBN D 51-006. Dans les bâtiments existants, les locaux de chauffe doivent satisfaire aux dispositions du code de bonne pratique qui leur étaient applicables au moment du placement de l’installation de chauffage central ou auxquelles ils ont été soumis par la suite.
L’installation d’un générateur de chaleur doit être effectuée par un technicien agrée d’une entreprise ou sous sa responsabilité et son contrôle. Les installations de chauffage central doivent être équipées d’orifices de mesure.
La première mise en service doit être réalisée par un technicien agréé. À moins qu’il n’effectue directement la réception (voir ci-après), le technicien remet au propriétaire une attestation de réception provisoire.
La réception d’un nouveau générateur de chaleur doit aussi être effectuée par un technicien agrée. Cette étape est réalisée :
- Soit en même temps que la première mise en service par le même technicien agréé ;
- Soit au plus tard 15 jours après la première mise en service si le propriétaire décide de faire réaliser la réception par un autre technicien agréé.

Les points traités par le rapport de réception qui est remis au propriétaire et qui sont visés par la réception sont :

- la vérification du raccordement chaudière-brûleur ;
- l’adéquation entre la chaudière et le brûleur ;
- le contrôle des orifices de mesure ;
- la vérification des conduits d’évacuation ;
- le contrôle de la conformité de la cheminée, de l’aération du local de chauffe, de l’amenée d’air ; comburant aux normes NBN B 61-001 et NBN B 61-002 ;
- la réalisation des essais de vérification de bon fonctionnement ;
- le contrôle de la présence d’instructions d’utilisation et d’entretien ;
- la vérification de la présence et de la validité d’une note de calcul.

Pendant l’utilisation de l’installation :

Toute intervention sur la partie combustible d’un générateur de chaleur alimenté en combustible liquide ou gazeux ne peut être effectuée que par un technicien agréé. Pour cette raison, l’entretien des générateurs, tel que généralement considéré (comprenant notamment le nettoyage de la chambre de combustion, la vérification des brûleurs, le remplacement des gicleurs présents sur les chaudières mazout, le réglage de la combustion sur les chaudières le permettant,…) ne pourra être effectué que par un technicien agréé (pour le mazout il s’agira d’un technicien agréé L, pour le gaz atmosphérique et prémix d’un technicien agréé G1 et pour le gaz pulsé d’un technicien agréé G2). Sous la dénomination « entretien », peuvent néanmoins parfois être repris certains actes techniques ne requérant pas d’intervention sur la partie combustion du générateur de chaleur (comme par exemple le nettoyage du siphon d’une chaudière à condensation). Ce type d’acte peut quant à lui être effectué par des techniciens ne disposant pas de l’agrément de la Région wallonne.
Les installations de chauffage doivent faire l’objet d’une inspection périodique. Cette nouvelle terminologie combine le contrôle périodique et le diagnostic approfondi. L’inspection périodique doit être effectuée à la fréquence minimale de 1 an pour les combustibles solides et liquides, de 3 ans pour les installations combustibles gazeux de puissance nominale inférieure ou égale à 100 kW et de 2 ans pour les installations à combustibles gazeux de puissance nominale supérieure à 100 kW. Les dates sont calculées à partir de la première mise en service du générateur (avec un délai d’action de 3 mois). Une inspection doit également avoir lieu après chaque intervention sur la partie combustion du générateur de chaleur.

Type de combustible	Fréquence de contrôle
Combustibles liquides et solides	1 an
Combustibles gazeux	3 ans (puissance nominale utile ≤ 100kW)2 ans (puissance nominale utile > 100kW)
Pour tous les cas	Après chaque intervention sur la partie combustion

Le contrôle périodique n’est plus une exigence uniquement applicable pour les appareils au fuel (comme dans l’ancienne réglementation fédérale). La personne qui réalise la vérification doit disposer d’un agrément (ou de la qualification requise par l’arrêté). Elle doit transmettre à l’utilisateur une attestation de contrôle conforme au modèle arrêté par le ministère de l’Environnement. Les critères de bon fonctionnement d’une installation de chauffage central sont aussi fixés par l’arrêté : indice de fumée, teneur en CO₂, en CO, d’O₂ ainsi que le rendement de combustion et température des fumées. En outre, la chaufferie, le bon fonctionnement des circulateurs et l’état de marche de la régulation doivent aussi être contrôlés.
Les installations de chauffage central à eau dont la puissance nominale installée est supérieure à 20 kW doivent être soumises à un diagnostic approfondi lors de l’inspection périodique. Le diagnostic approfondi n’est pas requis sauf si une modification de l’installation a été réalisée depuis la dernière inspection ou si les besoins thermiques du bâtiment ont été modifiés (voir logigramme ci-après). Si il y eu modification, un diagnostic approfondi doit être réalisé dans les 2 ans suivants la modification apportée lors de lors d’une inspection périodique en même temps que le prochain contrôle périodique prévu. La personne effectuant le diagnostic doit disposer d’un certificat d’aptitude en diagnostic approfondi ou d’un agrément en tant qu’auditeur pour la réalisation d’audits énergétiques (ce dernier uniquement pour les puissances inférieures à 100 kW). A la suite du diagnostic, elle remet un rapport au propriétaire. Celui-ci comprend : l’évaluation du rendement de la chaudière, le dimensionnement par rapport aux besoins calorifiques du bâtiment, un avis sur le remplacement de la chaudière et d’autres conseille sur des solutions afin de réduire ses consommations énergétiques. Le technicien renseigne également le propriétaire sur les aides existantes.
Le personnel ayant effectué la réception, le diagnostic approfondi et les contrôles périodiques doit tenir à jour un registre chronologique de ces actes, qu’il conserve durant quatre années. Il doit également conserver un duplicata des rapports de réception (4 ans), des rapports de diagnostic approfondi (2 ans) et des attestations de contrôle (pas de durée prescrite). Il a l’obligation d’agrafer le ticket généré par les instruments de mesure sur l’attestation de contrôle et au rapport de réception. L’arrêté prévoit en plus des spécifications techniques et des obligations de contrôle et d’étalonnage des équipements de mesure.

Logigramme relatif au diagnostic approfondi.
(Source : Service public de Wallonie (SPW), Agence wallonne de l’Air et du Climat)

Techniciens

Seuls les techniciens en combustibles solides n’ont pas besoin d’obtenir une agrégation réglementée par l’arrêté du gouvernement wallon.

Les certifications en combustible liquide et gazeux s’obtiennent par la réussite d’un examen. Il faut y ajouter une formation et un examen supplémentaire pour être agrée pour le diagnostique approfondi. Les conditions d’agrément sont décrites dans l’arrêté wallon. La certification est valable 5 ans et renouvelable sous conditions de suivre une formation minimale de perfectionnement.

Une entreprise qui emploie un ou plusieurs techniciens agrées doit renseigner à l’AWAC (Agence wallonne de l’Air et du Climat) leur nom et leurs numéros de certificat.

Types de techniciens

Technicien agréé combustibles liquides.
Technicien agréé combustibles gazeux G1, c’est-à-dire toutes les chaudières gaz sont les chaudières à brûleurs gaz pulsés.
Technicien agrée combustibles gazeux G2, c’est-à-dire pour les chaudières à brûleurs gaz pulsés.
Technicien spécialisé en combustibles solides.
Technicien agrée pour le diagnostic approfondi des chaudières de plus de 15 ans et de type I (c’est-à-dire de puissance inférieure à 100 kW).
Technicien agrée pour le diagnostic approfondi des chaudières de plus de 15 ans et de type II (c’est-à-dire de puissance supérieure à 100 kW, plusieurs chaudières de moins de 100 kW ou pour les combustibles solides).

Exigences pour les gaz de combustion

Les gaz de combustion doivent répondre aux exigences mentionnées dans le tableau suivant

Combustible	Type « unit » ou brûleur pulsé	Prémix?	Année de Fabrication	Code catégorie	Indice de fumée maximal (bacharach)	T° gaz de combustion maximale (°C)	Teneur en CO₂ minimale (%)	Teneur en O₂ maximale (%)	Teneur en CO maximale (mg/kWh)	Rendement de combustion minimal (%)	Reclassement à partir du 30 mai 2017
Liquide	Pulsé		> 1998	LP A	1		12	4.4	155	90
			[1988,1997]	LP B	1		11		155	88	LP A
			< 1988	LP C	2		10		155	85	LP A
Gazeux	Pulsé		> 1998	GP A		200	8.5		110	90
			[1988,1997]	GP B		220	7.5		150	88	GP A
			< 1988	GP C		250	6.5		270	85	GP A
	Unit	Prémix	> 2007	GUP A		180			110	90
			[1998,2006]	GUP B		180			150	90	GUP A
			[1988,1997]	GUP C		200			150	88	GUP A
			< 1988	GUP D		250			270	84	GUP A
		Non- prémix	>2007	GUnP A		200			150	88
			[1998,2006]	GUnP B		200			200	88	GUPnP A
			[1988,1997]	GUnP C		250			200	86	GUPnP A
			< 1988	GUnP D		300			300	82	GUPnP A

Que se passe-t-il en cas de non conformité de l’installation ?

En cas de non respect des critères de bon fonctionnement, l’arrêté impose une procédure de mise en conformité qui peut, si les dispositions adéquates ne sont pas prises, conduire finalement à une obligation de mise à l’arrêt du générateur (voir le logigramme ci-après).

Le générateur de chaleur ne pourra normalement être mis ou maintenu en service que si l’installation est conforme. Néanmoins, afin d’éviter que des personnes se retrouvent sans chauffage durant la période hivernale, dans les logements d’habitation, une procédure dérogatoire pourra être envisagée entre septembre et avril si le fonctionnement du générateur ne risque pas de porter préjudice à la sécurité des personnes.

Logigramme relatif au contrôle périodique.
(Source : Service public de Wallonie (SPW), Agence wallonne de l’Air et du Climat)

Posted By : olivier 22 Sep, 2010

Ensoleillement

Le rayonnement solaire

En tant que source d’énergie, l’ensoleillement est un facteur climatique dont on a intérêt à tirer parti (de manière passive, via les ouvertures vitrées, et/ou de manière active pour produire de l’énergie) mais dont on doit aussi parfois se protéger pour éviter les surchauffes en été.

La maîtrise de l’énergie solaire nécessite donc de connaître la position correcte du soleil (hauteur et azimut) ainsi que l’intensité du rayonnement à tout moment.

Une énergie renouvelable, inépuisable à l’échelle humaine

Photo soleil.

Le soleil est un réacteur à fusion nucléaire qui fonctionne depuis 5 milliards d’années.
Par un processus de transformation d’hydrogène en hélium, il émet ainsi d’énormes quantités d’énergie dans l’espace (sa puissance est estimée à 63 500 kW/m²). Ces radiations s’échappent dans toutes les directions et voyagent à travers l’espace à la vitesse constante de 300 000 km à la seconde, dénommée vitesse de la lumière.
Après avoir parcouru une distance d’environ 150 millions de kilomètres, l’irradiation solaire arrive à l’extérieur de l’atmosphère de la Terre avec une puissance d’environ 1 367 W/m². C’est ce qu’on appelle la constante solaire. La Terre, une petite boule comparée au Soleil, intercepte une si faible partie de l’énergie radiante du soleil que les rayons du soleil ainsi stoppés paraissent constituer un faisceau parallèle.

Énergie la plus abondante sur Terre, l’énergie solaire est à l’origine du cycle de l’eau, du vent et de la photosynthèse, elle-même à l’origine des énergies fossiles. C’est l’ensemble de la vie sur Terre qui dépend de cette source énergétique. Heureusement pour l’humanité, selon les astronomes, le soleil ne devrait pas s’éteindre avant 5 autres milliards d’années.

Une énergie de flux, diffuse et intermittente

Les théories actuelles présentent le rayonnement solaire comme une émission de particules. Ce flux de particules, appelées photons, atteint la terre avec différentes longueurs d’ondes à la quelle correspond une énergie spécifique décrite par la relation :

E [J] = hv = h . c/λ

Avec,

λ : longueur d’onde [m].
v : fréquence [Hz].
c : vitesse de la lumière [m/s].

La répartition énergétique des différentes longueurs d’ondes du rayonnement électromagnétique du Soleil est appelé spectre solaire.

Schéma spectre solaire.

Avec sa température d’émission de 5 500°C, le soleil rayonne la plus grande partie de son énergie dans les hautes fréquences (courtes longueurs d’onde).
La lumière visible représente 46 % de l’énergie totale émise par le soleil. 49 % du rayonnement énergétique émis par le soleil se situe au-delà du rouge visible, dans l’infrarouge. C’est ce rayonnement que nous ressentons comme une onde de chaleur. Le reste du rayonnement solaire, l’ultraviolet, représente l’ensemble des radiations de longueur d’onde inférieure à celle de l’extrémité violette du spectre visible.

Puissance émise par le soleil : 63 500 kW/m².
Constante solaire : 1 370 W/m².
Rayonnement réfléchi.
Rayonnement absorbé et diffusé.
Rayonnement solaire à la surface de la Terre (max : 1 000 W/m²).

Au moins 35 % du rayonnement solaire intercepté par la Terre et son atmosphère sont réfléchis vers l’espace. Une partie du rayonnement qui atteint la Terre a été diffusée dans toutes les directions au cours de la traversée de l’atmosphère, en rencontrant des molécules d’air, des aérosols et des particules de poussière (c’est ce rayonnement diffus, appartenant notamment à la frange bleue du spectre visible qui est responsable de la couleur bleue du ciel clair). D’autre part, la vapeur d’eau, le gaz carbonique et l’ozone de l’atmosphère absorbent 10 à 15 % du rayonnement solaire. Le reste du rayonnement atteint directement la surface.

Outre la composition de l’atmosphère, le facteur le plus important pour évaluer la quantité du rayonnement solaire qui atteint la surface de la Terre est l’épaisseur d’atmosphère que le rayonnement doit traverser.

Schéma rayonnement solaire.

Au milieu du jour, le Soleil est au-dessus de nos têtes, et ses rayons ont à traverser une épaisseur d’air moindre avant d’arriver sur Terre. Mais au début et à la fin de la journée, le Soleil est bas sur l’horizon ; la traversée de l’atmosphère se fait alors plus longue. L’atmosphère absorbe et diffuse d’autant plus de particules de lumière qu’elle est plus épaisse et plus dense. Ainsi, au coucher du Soleil, les rayons sont suffisamment affaiblis pour permettre à l’œil humain de fixer le Soleil sans trop d’éblouissement. Par contre, lorsque l’altitude augmente, la couche d’atmosphère à traverser est plus réduite : dans les sites de montagnes, l’intensité du rayonnement augmente sensiblement.

L’épaisseur d’atmosphère traversée influence donc le spectre lumineux reçu. Les normes internationales définissent différents types de spectre : AM1 (pour air mass 1, lorsque le rayonnement a traversé une épaisseur d’atmosphère), AM0 (spectre à la surface externe de l’atmosphère), AM1.5 (spectre utilisé pour les tests standardisés des panneaux solaires correspondant à la traversée d’une atmosphère et demie).

Le rayonnement solaire reçu sur une surface varie donc au cours du temps en fonction de la position du Soleil et de la couverture nuageuse. La puissance solaire maximale à la surface de la Terre est d’environ 1 000 W/m² pour une surface perpendiculaire aux rayons.

Puissance solaire pour différents ciels.

Le mouvement Terre-Soleil

La course de la Terre autour du Soleil décrit une ellipse légèrement aplatie. Dans cette ronde annuelle autour du Soleil, la Terre effectue un tour complet sur elle-même en 24 heures autour de l’axe des pôles. Cet axe nord – sud fait un angle de 23°27′ avec la direction perpendiculaire au plan de l’orbite terrestre autour du Soleil.

Cette inclinaison est constante tout au long de la course autour du Soleil et est responsable des variations saisonnières Ainsi pendant nos mois d’hiver, en hémisphère nord la durée d’insolation est relativement courte et le Soleil n e monter pas très haut dans le ciel, tandis que l’été règne sur l’hémisphère sud. Pendant nos mois d’été, la situation est inversée, l’hémisphère nord est tourné vers le Soleil. Les jours sont alors plus longs que les nuits dans l’hémisphère nord et le rayonnement incident se rapproche de la verticale.

Aux équinoxes de printemps et d’automne (21 mars, 21 septembre), à midi, le rayonnement est perpendiculaire à l’équateur (latitude 0°) et partout sur le globe, les jours et les nuits sont de durée égale. C’est à ce moment que la hauteur du Soleil à midi est la plus facile à calculer. En effet, sa hauteur est égale à l’angle complémentaire de la latitude.

H = 90° – L

Au solstice d’été (21 juin), la terre est inclinée vers les rayons solaires et, à midi, ceux-ci sont perpendiculaires au tropique du cancer (latitude 23°27′ N). Le Soleil ne se couche jamais dans les régions du globe situées à l’intérieur du cercle arctique (celui-ci se trouvant 23°27′ au-dessous du pôle Nord). Une personne vivant à la latitude de 66°33′ N (90°-23°27′) devrait veiller jusqu’à minuit pour voir le Soleil se promener aux alentours du nord, s’abaisser jusqu’à toucher l’horizon et commencer à s’élever de nouveau vers le secteur est du ciel. La hauteur du Soleil à midi (solaire) est de 23°27′ supérieure à celle de l’équinoxe.

H = 90° – L + 23°27

Au solstice d’hiver (22 décembre), l’angle d’inclinaison est inversé et c’est le tropique du capricorne (latitude 23°27′ S) qui bénéficie d’un rayonnement perpendiculaire. La hauteur du Soleil à midi est de 23°27′ inférieure à celle de l’équinoxe.

H = 90° – L – 23°27′

Le mouvement apparent du Soleil

Pour bien comprendre et utiliser l’influence du Soleil dans le choix et le traitement d’un site, il faut bien sûr connaître à tout instant la position du Soleil dans le ciel. Cette information est indispensable pour le calcul des apports solaires, pour le choix de l’exposition d’un immeuble, l’implantation de systèmes actifs solaires (thermique ou photovoltaïque), l’aménagement des parties extérieures voisines, l’éclairage naturel des pièces intérieures, l’emplacement des fenêtres, des protections solaires et de la végétation, etc.

À un instant donné, la hauteur et l’azimut du Soleil déterminent la position du Soleil dans le ciel. Ainsi est connue la direction du rayonnement solaire et peuvent être calculées les surfaces ensoleillées du bâtiment. Ces calculs tiendront compte des effets d’ombrage dus au relief, au cadre bâti, à la végétation ou au bâtiment lui-même.

En un lieu,

La hauteur « » du Soleil est l’angle que fait la direction du Soleil avec le plan horizontal. Elle se compte de 0° à 90° à partir de l’horizon vers la voûte céleste.

L’azimut « » du Soleil est l’angle créé entre le plan vertical passant à la fois par le Soleil et par le lieu considéré, et le plan vertical N-S. Cet angle vaut 0° au sud et est conventionnellement positif vers l’ouest et négatif vers l’est.

Pour plus de clarté, on représente généralement la course solaire par un diagramme en coordonnées rectangulaires.

Diagramme solaire cylindrique pour Uccle en temps universel.

Pour en savoir plus sur la construction d’un diagramme solaire : LIENS (dernier point).

En regardant plus précisément, la valeur de l’azimut à différents moments de l’année, on constate que l’expression « le Soleil se lève à l’est et se couche à l’ouest » n’est pas exacte. En effet, en décembre, il se lève au sud-est pour se coucher au sud-ouest, tandis qu’en juin, il se lève pratiquement au nord-est pour se coucher au nord-ouest. Ceci donne 7 heures d’ensoleillement maximum en décembre et plus de 16 heures en juin : ce sont les deux époques des solstices de l’année. Ce n’est qu’aux équinoxes de printemps et d’automne que la durée du jour est égale a celle de la nuit.

Quant à la hauteur du Soleil, elle atteint un maximum de 62° le 21 juin à 12 heure (heure universelle), alors que le 21 décembre a 12 huniv. Elle n’atteint que 16°.

Les graphes et tableaux qui suivent donnent la hauteur et l’azimut du Soleil à Uccle, en fonction du temps universel, pour les mois de mars, juin, septembre et décembre.

Temps universel	Soleil : hauteur degré	Soleil : azimut degré
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17	8,7 17,5 25,3 31,6 35,5 36,7 34,7 30,1 23,4 15,2 6,2	– 75,1 – 62,7 – 48,9 – 33,4 – 16,0 2,5 20,8 37,7 52,8 66,1 78,3

Temps universel	Soleil : hauteur degré	Soleil : azimut degré
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19	3,1 11,4 20,4 29,9 39,3 48,3 56,0 61,2 62,3 58,7 51,8 43,2 33,9 24,4 15,2 6,5	– 124,0 – 112,9 – 102,1 – 90,9 – 78,7 – 64,1 – 45,5 – 20,7 8,6 35,8 56,9 72,9 85,9 97,4 108,3 119,2

Temps universel	Soleil : hauteur degré	Soleil : azimut degré
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17	6,0 15,4 24,3 32,1 38,3 41,9 42,3 39,6 34,0 26,6 17,9 8,6	– 87,9 – 76,0 – 63,2 – 48,7 – 31,9 – 12,9 7,4 26,9 44,3 59,4 72,6 84,7

Temps universel	Soleil : hauteur degré	Soleil : azimut degré
8 9 10 11 12 13 14 15	1,9 8,3 12,9 15,5 15,8 13,8 9,6 3,6	– 48,3 – 36,1 – 22,9 – 8,9 5,4 19,5 32,9 45,4

L’irradiation solaire incidente

L’angle que font les rayons du Soleil avec une surface détermine la densité énergétique que reçoit cette surface. Puisque le rayonnement solaire arrive sur la Terre sous forme d’un faisceau parallèle, une surface perpendiculaire à ces rayons intercepte la densité maximale d’énergie. Et si l’on incline la surface à partir de cette position perpendiculaire, son éclairement diminue.

Le meilleur moyen de représenter ce phénomène consiste peut-être à figurer les rayons parallèles du Soleil par une poignée de crayons tenus dans la main au-dessus d’une feuille de papier, pointes en bas. Les marques faites par les pointes représentent des grains d’énergie. Lorsque les crayons sont perpendiculaires à la feuille, les pointes sont serrées au maximum : la densité d’énergie par unité de surface est la plus grande. Lorsqu’on incline ensemble tous ces crayons parallèles, les pointes s’écartent et couvrent des surfaces de plus en plus allongées : la densité d’énergie diminue avec l’étalement des traces.

Schéma irradiation solaire incidente.

Cependant, une surface qui s’écarte de 25 % de cette position perpendiculaire au Soleil, intercepte encore plus de 90 % du rayonnement direct maximum. L’angle que font les rayons du Soleil avec la normale à la surface (angle d’incidence) déterminera le pourcentage de lumière directe interceptée par la surface. Le tableau ci-dessous donne les pourcentages de lumière interceptée par une surface pour différents angles d’incidence.

Tableau pourcentage du rayonnement intercepté par une paroi en fonction de l'angle d'incidence.

En réalité, le rayonnement total reçu sur une surface, appelé irradiation solaire incidente (ou encore éclairement énergétique global), est défini par la somme de trois composantes :

L’irradiation directe, provenant directement du Soleil. Cette composante s’annule si le Soleil est caché par des nuages ou par un obstacle.

L’irradiation diffuse, correspondant au rayonnement reçu de la voûte céleste, hors rayonnement direct. Cette énergie diffusée par l’atmosphère et dirigée vers la surface de la Terre, peut atteindre 50 % du rayonnement global reçu, lorsque le Soleil est bas sur l’horizon, et 100 % pour un ciel entièrement couvert.

L’irradiation réfléchie, correspondant au rayonnement réfléchi par l’environnement extérieur, en particulier le sol, dont le coefficient de réflexion est appelé « albedo ».

Schéma rayonnement direct, diffus et réfléchi.

En particulier, on définit aussi l’irradiation hémisphérique comme l’irradiation globale reçue sur une surface horizontale (la composante réfléchie par le sol est nulle dans ce cas).
L’éclairement énergétique global est mesuré par un solarimètre suivant l’inclinaison et l’orientation souhaitées. L’éclairement énergétique diffus seul est mesuré par un solarimètre à bande d’ombre : c’est le même instrument muni d’un ruban semi-circulaire qui, ajusté périodiquement, masque l’ensoleillement direct de l’appareil de mesure.

La quantité d’énergie reçue sera dépendante cette puissance, mais aussi de la durée de l’ensoleillement.

Irradiation solaire annuelle et ressources connues d’énergie par rapport à la consommation énergétique mondiale annuelle.

Et cette énergie reçue est énorme ! Même si toute l’énergie solaire reçue sur Terre n’est pas exploitable, on estime que la partie qui pourrait l’être représente trois fois plus que l’énergie consommée mondialement. Cette énergie qui semble inépuisable à l’échelle humaine est totalement respectueuse de l’environnement : son utilisation ne produit ni déchets ni émission polluante. Un véritable défi pour l’avenir !

Les obstacles à l’ensoleillement

Des masques solaires peuvent être occasionnés par le relief, la végétation existante, les bâtiments voisins, ou encore par des dispositifs architecturaux liés au bâtiment lui-même.

Les constructions constituent des écrans fixes pour leur voisinage. Leur rôle peut être positif si l’on recherche une protection contre le Soleil : c’est le cas des villes méditerranéennes traditionnelles, où l’étroitesse des ruelles et la hauteur des bâtiments réduisent considérablement le rayonnement direct et fournissent un ombrage bienvenu.

Par contre, ce rôle peut être négatif si les bâtiments voisins masquent le Soleil alors qu’on souhaite bénéficier d’apports solaires. En effet sous notre climat, durant les mois d’hiver, environ 90 % des apports solaires interviennent entre 9 h et 15 h solaire. Tous les masques de l’environnement (immeubles ou grands arbres, qui interceptent le Soleil pendant ces heures) gêneront grandement l’utilisation des gains solaires.

Dans le cas d’une conception solaire passive, il importera donc de mesurer l’impact de cet effet de masquage. Pour ce faire, on représentera sur un diagramme cylindrique ou stéréographique (figure ci-dessus) les courbes de la course solaire annuelle et la silhouette des bâtiments voisins. On repèrera ainsi facilement les périodes où l’ensoleillement est disponible et on pourra calculer les facteurs de réduction des gains solaires.

L’emploi de matériaux réfléchissants (vitrages) peut également influencer l’exposition effective d’un bâtiment. Ainsi, un édifice orienté nord et doté de larges vitrages clairs pour tirer parti de la lumière naturelle peut se retrouver dans une situation sud si on construit en face un bâtiment équipé de vitrages réfléchissants, précisément pour se protéger de l’ensoleillement. À l’évidence, les conditions de confort, dans le premier bâtiment, sont profondément modifiées par la construction du second.

L’ensoleillement en Belgique

Sous notre climat, le Soleil nous apporte annuellement environ 1 000 kWh/m² au sol, l’équivalent énergétique de 100 litres de mazout par m² !

La quantité d’énergie solaire reçue en un lieu est inégalement répartie au fil des saisons. Elle varie suivant le jour et l’heure considérés, et est influencée par les conditions météorologiques et le niveau de pollution de l’air. On considère en général que l’on reçoit 250 kWh du 15 octobre au 15 avril et 750 kWh du 15 avril au 15 octobre.

Suivant les conditions météorologiques, le rayonnement nous parviendra selon ses composantes diffuses et directes en proportion plus ou moins grande.

N.B. : Le rayonnement solaire global est ici considéré sur une surface horizontale (sur laquelle la composante réfléchie du rayonnement est nulle).

En pratique, les conditions météorologiques peuvent être qualifiées par l’insolation directe relative : c’est le rapport entre l’insolation effective (S) et l’insolation maximale théorique (So). Celle-ci détermine les types de ciel :

Un ciel est considéré comme serein lorsque l’insolation directe relative S/So est comprise entre 80 et 100 %,

un ciel est considéré comme moyen lorsque l’insolation directe relative S/So est comprise entre 20 et 80 %,

un ciel est considéré comme couvert lorsque l’insolation directe relative S/So est comprise entre 0 et 20 %.

Ciel	Mois de l’année
	J	F	M	A	M	J	J	A	S	O	N	D
Couvert	65	54	45	40	30	28	32	29	29	43	61	70
Moyen	23	33	39	44	47	53	52	55	47	37	28	20
Serein	12	13	16	16	13	19	16	16	24	20	11	10

Et le tableau suivant donne pour Uccle, les moyennes journalières mensuelles de l’insolation directe relative.

Mois	J	F	M	A	M	J	J	A	S	O	N	D
S/So (%)	23	28	34	39	46	40	41	45	43	35	24	17

Par exemple, une insolation directe relative de 34 % au mois de mars à Uccle indique qu’en moyenne seulement 34 % du temps est ensoleillé entre le lever et le coucher du Soleil.

Énergie moyenne journalière reçue sur une surface horizontale.

Annuellement, c’est environ de 60 % de l’énergie solaire qui nous arrive sous forme de rayonnement diffus, et 40 % sous forme de rayonnement direct.

	Global [kWh/m².an]	Direct [%]	Diffus [%]
Normale	980	40	60
2002	990	44	56
2003	1 151	52	48
2004	1 034	44	56
2005	1 056	47	53
2006	1 040	47	53
2007	998	45	55

Rayonnement annuel reçu sur une surface d’1m² au sol.
Source IRM.

> En Belgique, dû à la présence fréquente de nuages, plus de la moitié de l’énergie solaire nous provient de manière diffuse !

L’éclairement énergétique disponible

Les graphes suivants donnent l’éclairement énergétique solaire direct et global pour un ciel serein à Uccle, le 15 des mois de mars, juin, septembre et décembre.

Par exemple, les éclairements énergétiques solaires direct et global pour un ciel serein à Uccle sont,

le 15 mars à 10huniv.(11hoff) de 291 W/m² et 424 W/m² pour une surface horizontale,
le 15 juin à 13huniv.(15hoff) de 124 W/m² et 323 W/m² pour une surface verticale ouest,
le 15 septembre à 13huniv.(15hoff) de 467 W/m² et 687 W/m² pour une surface verticale sud.

Dans le cas où la surface réceptrice est verticale, l’éclairement énergétique sera maximal sur une surface sud en hiver, tandis qu’il sera maximal sur une surface est ou ouest en été. Ceci étant, la surface verticale n’est jamais la surface la plus favorable au captage de l’énergie solaire.

Afin de tenir compte des conditions météorologiques, les tableaux ci-après donnent l’éclairement énergétique solaire global pour un ciel moyen et un ciel couvert, à Uccle (Bruxelles), le 15 des mois de mars, juin, septembre et décembre, d’une surface horizontale et d’une surface verticale d’orientation sud, nord, est et ouest.

Par exemple, l’éclairement énergétique solaire global pour un ciel moyen et un ciel couvert à Uccle est,

le 15 mars à 9huniv. (10hoff) de 197 W/m² et 89 W/m² pour une surface horizontale,
le 15 juin à 9huniv. (11hoff) de 419 W/m² et 130 W/m² pour une surface verticale est.

Ciel moyen.

Ciel couvert.

Comparativement au ciel serein, la réduction de l’éclairement énergétique global sur une surface horizontale est de l’ordre de 30 % par ciel moyen et de 70 % par ciel couvert. Cette différence s’accentue lorsque la surface réceptrice tend à être perpendiculaire au rayonnement solaire.

Variation géographique de l’exposition énergétique

Le tableau ci-dessous donne pour les stations sélectionnées les expositions énergétiques moyennes mensuelles et annuelles en Wh/m².

Wh/m²	MIDDELKERKE	UCCLE	CHIEVRES	KLEINE-BROGEL	FLORENNES	SPA	SAINT-HUBERT
Janvier	23 324,1	19 934,9	18 946	21 429,49	20 193,282	21 701,74	22 207,33
Février	38 408,6	35 366,7	34 127,7	37 347,43	36 886,284	39 867,08	42 403,39
Mars	82 762,2	70 736,2	70 311,2	73 494,77	74 980,998	75 783,84	77 881,23
Avril	120 012	106 964	104 289	110 814,4	108 247,55	111 258,9	112 953,5
Mai	155 199	142 253	133 433	142 964,2	139 408,37	144 247,7	147 089,5
Juin	161 996	148 892	139 511	149 189,7	149 189,71	152 095,5	154 251,2
Juillet	156 251	140 136	131 869	141 958,6	144 339,32	144 247,7	148 684,1
Aout	133 588	120 135	113 045	122 898,7	120 976,34	127 024,1	124 579,4
Sept.	97 249,4	89 548,8	85 518	89 726,62	90 176,658	93 757,5	95 727,1
Octobre	60 666	54 359,9	54 087,7	57 785,18	58 599,132	61 316,02	59 199,18
Nov.	28 288,4	24 577	24 771,4	27 132,73	26 249,322	27 085,5	25 560,38
Déc.	18 576,5	15 690,1	15 940,2	18 120,89	16 820,79	17 654,19	18 279,24
ANNEE	1 076 322	968 591	925 849	992 862,8	986 067,77	1 016 040	1 028 816

La Belgique se caractérise par des variations géographiques relativement faibles, inférieures à ± 5 % pour l’ensemble du pays, à l’exception de la région côtière et du pays gaumais où des écarts annuels de 10 % par rapport à Uccle sont atteints et même dépassés (+ 18 % à Luxembourg).

Du tableau précédent, les écarts par rapport à Uccle s’établissent comme suit selon les saisons : en hiver (H); printemps (P); été (E); automne (A) et période de végétation (V) couvrant les mois de mai, juin et juillet.

	H	P	E	A	V	Année
Middelkerke	+ 13 %	+ 12 %	+ 10 %	+ 10 %	+ 9 %	+ 11 %
Chièvres	– 3 %	– 4 %	– 6 %	– 2 %	– 6 %	– 4 %
Kleine-Brogel	+ 9 %	+ 2 %	+ 1 %	+ 3 %	+ 1 %	+ 2 %
Florennes	+ 4 %	+ 1 %	+ 1 %	+ 4 %	0 %	+ 2 %
Spa	+ 12 %	+ 4 %	+ 3 %	+ 8 %	+ 2 %	+ 5 %
Saint-Hubert	+ 17 %	+ 6 %	+ 4 %	+ 7 %	+ 4 %	+ 6 %

L’Institut Royal Météorologique de Belgique a établi une distribution du rayonnement solaire basée sur la répartition de l’insolation effective selon les zones climatiques de la Belgique sachant que les variations de celle-ci par rapport à Uccle sont approximativement les suivantes :

Littoral	+ 10 %
Polders et Pays de Waes	de + 5 % à + 2 % selon l’éloignement de la zone côtière.
Campine et Flandre limoneuse	+ 2 %
Hesbaye	– 2 %
Pays de Herve	– 5 %
Gileppe – Warche	– 7 %
Plateau ardennais	+ 2 % à + 5 %
Pays gaumais	+ 5 %
Grand-Duché de Luxembourg	+ 10 %

La carte ci-dessous en a été déduite.

L’influence de l’orientation et de l’inclinaison

Il est bien entendu clair que la quantité d’énergie reçue sur une surface dépendra de son orientation et de son inclinaison.

Le graphe ci-dessous montre cette influence dans notre pays (l’azimut se lit sur la circonférence et la hauteur du Soleil sur les cercles intérieurs) :

Une surface inclinée à 38° au sud recevra un maximum d’énergie solaire. Une surface verticale à l’est ne recevra que 50 % de cette énergie maximale.

Construction d’un diagramme solaire

La voûte céleste est la partie visible du ciel dans toutes les directions au-dessus de l’horizon. Le quadrillage du diagramme solaire représente les angles horizontaux et verticaux des points de la voûte céleste. Tout se passe comme si l’observateur repérait l’azimut et la hauteur du Soleil sur un hémisphère transparent au-dessus de lui et comme si, ensuite, il étirait cette portion de sphère en cylindre vertical.

Lorsque l’on connaît l’azimut et la hauteur solaire, on n’a aucune peine à situer la position du Soleil dans le ciel.

En joignant les différentes localisations, du Soleil à divers moments de la journée, on obtient le tracé de la course du Soleil.

On peut ainsi tracer la course du Soleil pour n’importe quel jour de l’année. Les trajectoires représentées sur les diagrammes solaires correspondent au vingtième jour de chaque mois (certains diagrammes les donnent pour les 5, 15 et/ou 25ème jours de chaque mois). La journée solaire est la plus longue au solstice d’été, lorsque le Soleil atteint sa hauteur la plus élevée et balaie le secteur azimutal le plus large, de part et d’autre du sud. Au voisinage du solstice d’hiver, le Soleil est au contraire beaucoup plus bas dans le ciel : il reste visible moins longtemps et balaie le secteur azimutal le plus faible.

Pour terminer, si on relie entre eux les points qui correspondent aux mêmes heures sur les différentes courbes relatives à une même latitude (et à différents moments de l’énnée, on obtient pour chaque heure du jour une ligne particulière en pointillé.

D’une manière similaire, on pourra aisément représenter les masques solaires. Il suffira pour cela de repérer l’azimut et la hauteur de chacun des obstacles et de les reporter sur le diagramme.

Posted By : Sylvie 2 Sep, 2010

Niveau E : niveau de consommation en énergie primaire

Généralités

La méthode de calcul du niveau E est pour l’instant divisée en deux sous-méthodes : une méthode pour le résidentiel et une autre pour les bâtiments de bureaux et scolaires (d’autres méthodes devraient voir le jour).

Dans ces grandes lignes, le calcul du niveau E intègre, conformément aux impositions de la Directive européenne, les éléments suivants :

le site et l’implantation du bâtiment : (compacité, orientation,…) ;
les caractéristiques de l’enveloppe et les subdivisions internes (coefficient U et niveau global d’isolation K) ainsi que l’étanchéité à l’air du bâtiment ;
les équipements de chauffage, de refroidissement et pour le secteur résidentiel, les équipements d’approvisionnement en eau chaude sanitaire ;
la ventilation ;
le confort intérieur ;
pour le secteur non résidentiel, l’éclairage naturel et les installations d’éclairage ;
les systèmes solaires passifs et les protections solaires ;
…

D’autres éléments peuvent, le cas échéant, être pris en compte :

les systèmes solaires actifs et les autres systèmes faisant appel aux énergies renouvelables pour le chauffage et la production d’électricité ;
l’électricité et la chaleur produites par une installation de cogénération ;
les systèmes de chauffage et de refroidissement collectifs ou urbains ;
…

Le niveau E

Ce niveau de consommation d’énergie primaire est donné par le rapport entre la consommation caractéristique annuelle d’énergie primaire et une valeur de référence, le tout multiplié par 100 :

E = 100 . E_cons/ E_ref

où :

E : Niveau de consommation d’énergie primaire ;
E_cons : Consommation caractéristique annuelle d’énergie primaire [MJ] ;
E_ref: Valeur de référence pour la consommation caractéristique annuelle d’énergie primaire [MJ]

Consommation caractéristique annuelle d’énergie (E_cons)

Le non-résidentiel

E_cons= E_éclairage+ (E_chauffage + E_{refroidissement} + E_auxiliaires – E_{photovoltaïque} – E_{cogénération})

E_éclairage: Consommation annuelle d’énergie primaire pour l’éclairage [MJ]
E_chauffage: Consommation mensuelle d’énergie primaire pour le chauffage [MJ]
E_{refroidissement}: Consommation mensuelle d’énergie primaire équivalente pour le refroidissement [MJ]
E_auxiliaires: Consommation mensuelle d’énergie primaire des auxiliaires [MJ]
E_{photovoltaïque}: Production mensuelle d’énergie primaire des systèmes d’énergie solaire photovoltaïque [MJ]
E_{cogénération}: Production mensuelle d’énergie primaire résultant d’une installation de cogénération [MJ]

L’énergie primaire consommée est donc la somme sur les douze mois de l’année de la consommation des différents postes hormis l’éclairage qui est directement comptabilisé annuellement. Ces termes sont décrits de manière plus détaillée en annexe à ce chapitre.

Le résidentiel

L’annexe I de la réglementation, destinée au résidentiel, définit la consommation d’énergie primaire par :

E_cons = (E_chauffage + E_{eau chaude sanitaire} + E_{refroidissement} + E_auxiliaires – E_{photovoltaïque} – E_{cogénération})

La différence entre la méthode de calcul pour les immeubles de bureaux et écoles et celle pour le résidentiel réside donc dans la prise en compte de la consommation d’énergie pour l’éclairage E_éclairage et la non prise en compte de la consommation pour l’eau chaude sanitaire E_{eau chaude sanitaire}.

De plus, pour le résidentiel un critère sur le risque de surchauffe est aussi à respecter. Une probabilité d’avoir un refroidissement actif est calculée sur base d’un indicateur de surchauffe obtenu par le rapport entre les gains et les pertes de chaleur et dépendant de l’inertie thermique du bâtiment. Cet indicateur doit être inférieur à 17 500 Kh.

Consommation caractéristique annuelle d’énergie de référence (E_ref)

La valeur de référence pour la consommation caractéristique annuelle d’énergie primaire dépend de :

– pour le résidentiel de :

la surface totale de plancher ;
la compacité (rapport entre le volume et la surface totale de toutes les parois qui enveloppent le volume protégé).

– pour le non résidentiel (bureau et écoles) de :

la surface totale d’utilisation ;
la surface totale de toutes les parois qui enveloppent le volume protégé ;
du débit d’alimentation de conception pour la ventilation ;
d’une variable auxiliaire (représentant l’éclairement) ;
du nombre conventionnel d’heures d’utilisation par an.

En résumé : ce calcul revient à comparer les consommations énergétiques caractéristiques du bâtiment conçu avec les consommations caractéristiques d’un bâtiment de référence (E100). Ce bâtiment est considéré d’une géométrie similaire, d’un niveau global d’isolation K45 et équipé d’installations standards.

Méthode de calcul

La méthode de calcul pour la détermination du niveau de consommation en énergie primaire est :

normalisée (et donc indépendante de l’utilisateur) ;
définie pour un usage standardisé du bâtiment (les paramètres liés à l’occupation (taux d’occupations,…) ont été définis de manière conventionnelle) ;
basée sur un calcul statique mensuel ;
basée sur les notions du K et du BE et intègre les différentes installations et vecteurs énergétiques.

Voici, de manière schématique, la démarche de calcul :

Le calcul est établi par étapes :

-> Besoin net en énergie.
-> Consommation finale en énergie (prise en compte du rendement des installations: rendements de production, de distribution, d’émission et de stockage).
-> Consommation en énergie primaire (facteurs de conversion dépendant du vecteur énergétique).

Posted By : Sylvie 12 Août, 2010

Pluies

C’est le vent qui chasse la pluie contre la façade.
En Belgique, ce sont les façades dont l’orientation est comprise entre le SSO et le OSO qui sont le plus exposées aux pluies battantes^*.

^* Pluie battante : pluie qui dévie de sa trajectoire verticale (pesanteur) sous l’influence du vent.

Produit de l’intensité^** moyenne des pluies battantes par leur durée moyenne, au cours d’une année (1931 – 1960).

^** Intensité de pluie : quantité de pluie exprimée en mm qui est tombée pendant 1 heure.

Posted By : Sylvie 12 Août, 2010

Humidité relative et pression de vapeur extérieure

La pression de vapeur et l’humidité relative de l’air extérieur influencent directement la condensation interne et de surface ainsi que l’humidification et le séchage des matériaux mis en œuvre dans les bâtiments.
Par exemple, une humidité relative extérieure de 85 % va permettre le séchage d’un mur humide (humidité relative de 100 % puisqu’il contient de l’eau sous forme liquide).

Variation de la pression de vapeur et de l’humidité relative extérieure

Du point de vue climatique, la pression de vapeur et l’humidité relative de l’air extérieur varient durant la journée et durant l’année. Ainsi :
Au cours des variations de température d’une journée

la pression de vapeur (p_e) varie peu,
l’humidité relative (φ_e) varie fortement

Par contre, au cours des variations de température d’une année (de mois en mois), c’est le contraire :

la pression de vapeur moyenne varie fortement,
l’humidité relative moyenne varie peu.

	J	F	M	A	M	J	J	A	S	O	N	D
φ_e (%)	91	87	85	81	77	80	79	83	83	91	91	91
P_e(N/m²)	730	668	857	935	1072	1520	1445	1618	1352	1194	856	694
Pression de vapeur et humidité relative moyenne mensuelle.

Cette différence s’explique par la lenteur de l’évaporation de l’eau. En effet :

Une hausse de température au cours d’une journée ne suffit pas à évaporer l’eau. La pression de vapeur reste donc identique. Or, l’air pourrait contenir plus d’eau. Par conséquent, l’humidité relative diminue. Ainsi une augmentation de température peut entraîner des humidités relatives momentanément très basses.

Par contre, avec une hausse de température plus longue (à l’échelle du mois), l’évaporation a le temps de se produire. Par conséquent, la pression de vapeur augmente. L’humidité relative reste, quant à elle, constante.

Néanmoins, lors de précipitations, l’eau se présente sous forme optimale pour s’évaporer facilement (principe du vaporisateur). L’humidité relative augmente rapidement jusqu’à 100 % indépendamment de la température.
Ensuite, si la température baisse, le point de rosée de l’air peut être atteint, du brouillard se forme.

De même, dans une région boisée ou alluviale, l’air sera toujours plus humide que dans un site urbanisé (microclimats différents).

Posted By : Sylvie 9 Août, 2010

Electricité verte

Définition de l’électricité verte en Wallonie

Pour que l’électricité soit considérée comme « électricité verte », elle doit être produite à partir de sources d’énergie renouvelables (vent, eau, soleil, biomasse…) ou de cogénération de qualité.

La cogénération de qualité est une production simultanée de chaleur et d’électricité telle que l’ensemble de la filière de production (préparation du combustible et combustion éventuelle lors de la production d’électricité) permette de réduire de 10 % les émissions de CO₂ par rapport aux émissions résultant d’une filière de production classique (pour une même production en KWh et en tenant compte de la chaleur produite).

Mécanisme des certificats verts

Des certificats verts sont attribués aux producteurs d’électricité verte garantie par un contrôleur agréé. Les certificats verts sont attribués sur base de l’économie de CO₂ réalisée par la filière de production utilisée. Un certificat vert est attribué pour une économie de 456 kg de CO₂, ce qui correspond à l’émission de CO₂ de la centrale électrique de référence (une TVG) pour produire 1 MWh.

Les fournisseurs d’électricité peuvent, moyennant payement, acquérir ces certificats verts auprès des producteurs d’électricité verte. Les fournisseurs doivent fournir à la CWaPE un certain quota de certificats verts en fonction de leurs achats. Parallèlement au marché physique de l’électricité, un marché virtuel de certificats verts apparaît donc. Le quota était de 3 % en 2003 et augmente de 1 à 5 % par an atteignant ± 35 % en 2018. En 2021, le quota baissera pour remonter ensuite jusqu’à 2024.

Exemple : en 2018, un fournisseur qui vend 100 MWh à des clients finaux doit fournir ±35 certificats verts à la CWaPE, certificats qu’il achète à un producteur d’électricité verte ou à un intermédiaire.

Le schéma suivant résume le principe des certificats verts.

Schéma principe des certificats verts.

Le système met ainsi en place des incitants au développement des installations à énergie renouvelable et/ou de cogénération, tout en laissant jouer le marché. Le système se basant sur le gain en CO₂, indépendamment de la technologie utilisée, permettra l’émergence des technologies les plus performantes au moindre coût.

Pour plus d’info sur les certificats verts [PDF]

Acheter de l’électricité verte ?

Par le système mis en place, tout consommateur achète donc de l’électricité « verte », intégrée pour quelques pour cents dans le courant distribué. Mais il lui est aussi possible d’acheter directement son électricité à un fournisseur d’électricité verte, c.-à-d. à un fournisseur qui s’est engagé à ce que au minimum 50,1 % de son électricité soit verte (en pratique, ce ratio peut varier entre 50,1 et 100+ % de renouvelables : informez-vous auprès de votre fournisseur d’électricité). C’est la meilleure manière de soutenir le développement de ces techniques propres.

Posted By : Sylvie 12 Mai, 2010

Mesurer la vitesse du vent

Mesure de l’amplitude de la vitesse

Schéma anémomètre.

Cette mesure est typiquement réalisée par un anémomètre à coupelle. Une coupelle présente une résistance au vent différente suivant la direction du vent : du coté du dos profilé, la résistance est moindre qu’avec la partie creuse face au vent. Les trainées sur les différentes coupelles de l’anémomètre auront une même direction (orientée avec la vitesse du vent) mais une amplitude différente. Cela va mettre le rotor de l’anémomètre en mouvement. Naturellement, la vitesse de rotation sera d’autant plus importante que la vitesse du vent est grande. Il y aura donc une relation directe entre la vitesse de rotation et la vitesse du vent. Un peu d’électronique embarquée permet de faire cette conversion et de stocker les données mesurées pendant la période d’observation (data logger).

De nouveau, il existe des anémomètres de qualités différentes et donc, de prix différents. Dans le cas de projets éoliens plus modestes, il existe des anémomètres à des prix très abordables, c’est-à-dire avec des ordres de prix compatibles avec de petits projets.

Mesure de la direction du vent

La direction du vent peut se faire par une simple girouette. Celle-ci est souvent combinée à l’anémomètre comme il est illustré dans la figure ci-dessus.

Mesure au bon endroit et à la bonne hauteur

La vitesse du vent dépend fortement de l’emplacement, c’est pourquoi il est important de réaliser la mesure du vent le plus près possible du lieu de la future implantation des éoliennes. On peut se poser la question de savoir si au sein de la future parcelle de terrain, il est vital de placer le capteur à l’endroit exact des futures éoliennes. Cela doit dépendre fortement de la taille de l’éolienne et de la nature du terrain. Plus l’éolienne est petite et plus elle est sensible à des variations locales. De même, la nature du terrain a de l’importance. En effet, si on est en présence d’un terrain plat sans obstacles, la position de la mesure ne doit pas être très critique : l’évolution du champ de vitesse le long du terrain doit être régulière. Par contre, en présence d’irrégularités, comme des obstacles, le choix de la position de mesure doit être plus sensible. En conclusion, il est difficile de donner une règle précise, mais ces éléments de réponse devraient permettre de choisir le plus judicieusement possible ses points de mesure.

On a aussi mis en évidence la forte dépendance de la vitesse moyenne du vent avec la hauteur. Il est donc important de placer le capteur de mesure le plus prêt possible de la future hauteur du rotor de l’éolienne. On réalise cela au moyen d’un mât de mesure. Il faut être vigilant à la législation en vigueur, sur la possibilité d’ériger un tel mât sur votre terrain.

Que se passe-t-il si le mât n’est pas à la même hauteur ? Comme il a été expliqué dans la section relative sur la dépendance de la vitesse avec la hauteur, il y a moyen de déduire la vitesse à une autre hauteur, h, en fonction de la mesure de référence réalisée à la hauteur, h0. Cette relation n’est uniquement valable que si on est en présence d’un terrain plat, homogène et sans obstacle :

V(h) = V(h0) (h/h0)^α

avec le coefficient « alpha » qui dépend de la rugosité du sol sur le terrain considéré. En fait, il s’agit de la rugosité du sol telle que vue par le vent, c’est-à-dire le type de couverture (eau calme, herbe, arbres, …). Les valeurs du coefficient « alpha » sont données ici à titre d’exemple.

Posted By : Energie-Plus 14 Oct, 2008

Performance énergétique des bâtiments (PEN 2017)

Nouveau !
Depuis le 1er janvier 2018, les labels EcoDesign sont valorisés pour le chauffage. – voir textes réglementaires.

Depuis le 1er janvier 2017, les exigences PEB ont été renforcées. De plus une nouvelle méthode de détermination du niveau de consommation d’énergie primaire pour les unités non résidentielles neuves a été mise en vigueur.

Vous pouvez vous informer utilement sur l’évolution de la réglementation PEB à l’adresse suivante :

http://energie.wallonie.be/fr/exigences-peb-du-1er-janvier-2017-au-31-decembre-2020.html?IDC=7224&IDD=114085

Pour les professionnels, toutes les informations concernant les nouvelles exigences PEB sont accessibles via la rubrique « La réglementation wallonne – PEB ».

Introduction

Faisant suite aux engagements de l’Europe face au Protocole de Kyoto, le Parlement et le Conseil de l’Union Européenne ont adopté, en 2002, la Directive européenne (2002/91/CE) sur la performance énergétique et le climat intérieur des bâtiments. La directive européenne dans laquelle la réglementation PEB wallonne s’inscrit actuellement est ce qu’on appelle communément la directive PEB recast (refonte) : Directive 2010/31/UE du parlement européen et du conseil du 19 mai 2010 sur la performance énergétique des bâtiments.

Lien vers la directive

Cette directive évalue la Performance Energétique des Bâtiments comme :« La quantité d’énergie calculée ou mesurée nécessaire pour répondre aux besoins énergétiques liés à une utilisation normale du bâtiment, ce qui inclut entre autres l’énergie utilisée pour le chauffage, le système de refroidissement, la ventilation, la production d’eau chaude et l’éclairage. »

Elle impose que :

pour le 31 décembre 2018 tous les nouveaux bâtiments occupés par une autorité publique soient à consommation d’énergie quasi nulle : NZEB (Nearly Zero Energy Building) = Q-ZEN (quasi – Zéro ENergie).
pour le 31 décembre 2020 tous les nouveaux bâtiments soient à consommation d’énergie quasi nulle : NZEB (Nearly Zero Energy Building) = Q-ZEN (Quasi – Zéro ENergie).

Un bâtiment à consommation d’énergie quasi nulle est :

« un bâtiment qui a des performances énergétiques très élevées. La quantité quasi nulle ou très basse d’énergie requise devrait être couverte dans une très large mesure par de l’énergie produite à partir de sources renouvelables, notamment l’énergie produite à partir de sources renouvelables sur place ou à proximité »

L’énergie produite à partir de sources renouvelables désigne ici :

« Une énergie produite à partir de sources non fossiles renouvelables, à savoir l’énergie éolienne, solaire, aérothermique, géothermique, hydrothermique, marine ou hydroélectrique, biomasse, gaz de décharge, gaz des stations d’épuration d’eaux usées et biogaz »

La directive impose à chacun des États-Membres de définir en droit national ou régional :

une méthode de calcul de la Performance Energétique des Bâtiments ;
des exigences minimales relatives à la performance énergétique des bâtiments neufs et des bâtiments existants faisant l’objet de travaux de rénovation importants;
des systèmes de certification de la P.E.B.;
des exigences concernant l’inspection régulière des chaudières et des systèmes de climatisation.

Conformément à la Directive, un certificat attestant la performance énergétique doit ainsi être délivré à chaque moment-clé de la vie des bâtiments résidentiels ou non résidentiels :

lors de leur construction ;
lors de leur vente ;
lors de leur location.

Le certificat a une durée de validité de 10 ans.

Tous les bâtiments de plus de 250 m² occupés par les pouvoirs publics et fréquemment visités par le public doivent être certifiés et le certificat de performance énergétique doit être affiché à un emplacement et d’une manière clairement visible pour le public.

En Belgique, ce sont les autorités régionales qui sont compétentes en matière d’énergie. Ainsi, chacune des régions a dû implémenter la dernière version de la directive. En Région Wallonne, un nouveau décret PEB (recast) fixait, en 2013, le cadre global de l’application de la directive sur la Performance Energétique des bâtiments.

Lien vers le décret du 28 novembre 2013 relatif à la performance énergétique des bâtiments

Un arrêté du Gouvernement wallon (AGW) met en application concrète le décret. Depuis 2014, il a été modifié et complété par trois nouveaux AGW :

AGW Méthode 2016 : Arrêté du Gouvernement wallon du 19 novembre 2015, qui vise uniquement à remplacer l’annexe A1 Méthode PER 2016).
AGW NZEB : Arrêté du Gouvernement wallon du 28 janvier 2016, qui vise principalement à définir les exigences d’un bâtiment quasi zéro énergie (Q-ZEN), à insérer les annexes A3 (Méthode PEN) et C4 (exigences systèmes), ainsi qu’à remplacer l’annexe C1 (exigences U/R des parois.
AGW Méthode 2017 : Arrêté du Gouvernement wallon du 15 décembre 2016, qui vise principalement à remplacer l’annexe A1 (Méthode PER 2017), l’annexe A3 (Méthode PEN 2017) et annexe B1 (DRT 2017).

L’AGW PEB coordonné est disponible via ce lien

La méthode PEN

La méthode PEB pour déterminer le niveau de consommation d’énergie primaire des unités non résidentielles neuves est appelée méthode PEN.

Depuis le 1er janvier 2017, cette méthode est d’application pour toutes les destinations autres que le logement individuel. Les unités industrielles ne sont cependant pas concernées par la méthode PEN.

A partir de 2017, la réglementation prévoit une subdivision supplémentaire des secteurs énergétiques en parties fonctionnelles. Elles sont caractérisées par des fonctions qui ont des paramètres différents :

les horaires d’occupation ;
les températures intérieures de consigne ;
les gains internes dus aux personnes et aux appareils ;
les besoins nets annuels pour l’eau chaude sanitaire ;
la quantité d’humidité à produire ;
le temps de fonctionnement de la ventilation ;
le nombre d’heures d’utilisation par mois (en périodes diurne et nocturne) pour l’éclairage ;
le niveau de confort lumineux.

Les équations utilisées dans la méthode PEN contiennent pour chaque partie fonctionnelle des valeurs dépendant de la fonction.

Exigences

Umax : coefficient de transmission thermique maximal pour chaque paroi de déperdition [W/m²°K]. Plus la paroi est isolée, plus la valeur U est faible. Les valeurs maximales à satisfaire sont renseignées dans l’Annexe C1 de la PEB.
Niveau K : niveau global d’isolation. Ce niveau K définit l’isolation thermique globale d’un bâtiment. Plus il est petit, meilleur est l’isolation. Le niveau K est déterminé par les caractéristiques d’isolation thermique des éléments de construction et la compacité du bâtiment. (Annexe 3).
Niveau E : niveau de consommation en énergie primaire du bâtiment (Annexes 1 et 2).

Ventilation : débits minimaux et dispositifs à prévoir (Annexes C2 et C3).
Surchauffe : Pour le résidentiel un critère sur le risque de surchauffe est aussi à respecter. Une probabilité d’avoir un refroidissement actif doit être calculé sur base d’un indicateur de surchauffe.

Les exigences sont renforcées en 2019 pour les bâtiments publics et en 2021 pour les autres bâtiments.

Les bâtiments soumis à permis d’urbanisme en Région Wallonne doivent, au Ier janvier 2017, répondre aux exigences suivantes :

NATURE DES TRAVAUX SOUMIS À PERMIS				Valeurs U	Niveau K	Niveau E_W	Consommation spécifique	Ventilation	Surchauffe
NATURE DES TRAVAUX SOUMIS À PERMIS				U	K	E_W	E_spec	V	S
Procédure AVEC responsable PEB	Bâtiment neuf ou assimilé	PER	Maisons unifamiliales Appartements	< U_max	< K35 _{+ nœuds constructifs}	65 (a)	115 kWh/m²an (b)	Annexe C2	< 6 500 kh
		PEN	Bureaux Services Enseignement Hôpitaux HORECA Commerces Hébergements collectifs			90/65 (1)(c)		Annexe C3
		PEN				90/65 (1)(c)		Annexe C3
		I	Industriel		< K55 _{+ nœuds constructifs}
	Rénovation importante			_{uniquement éléments modifiés}				(2)

Procédure SANS responsable PEB Déclaration PEB simplifiée	Rénovation simple y compris changement d’affectation chauffé > chauffé	< U_{max des éléments modifiés et}_neufs						(2)
Procédure SANS responsable PEB Déclaration PEB simplifiée	Changement d’affectation non chauffé > chauffé	< U_{max des éléments modifiés et}_neufs	< K65 _{+ nœuds constructifs}					Annexe C2 ou C3

(1) La performance de l’unité PEN est calculée au prorata des exigences (90 ou 65) propre à chacune des parties fonctionnelles.

(2) Amenées et extraction d’air dans les nouveaux locaux et amenées d’air dans les locaux existants si porte et/ou fenêtre remplacée.

(a) Devient 45 à partir du 1er janvier 2021

(b) Devient 85 kWh/m²an à partir du 1er janvier 2021

(c) Devient 90/45 à partir du 1er janvier 2019 pour les bâtiments publics, à partir du 1er janvier 2021 pour les autres bâtiments.

Tableau des exigences des valeurs U_max :

Élément de construction		U_max[W/m²K]
Parois délimitant le volume protégé
	Toitures et plafonds	0.24
	Murs (1)	0.24
	Planchers (1)	0.24
	Portes et portes de garage	2.00
	Fenêtres: – Ensemble de châssis et vitrage – Vitrage uniquement	1.50 1.10
	Murs-rideaux : – Ensemble de châssis et vitrage – Vitrage uniquement	2.00 1.10
	Parois transparentes / translucides autres que le verre : – Ensemble de châssis et partie transparente – Partie transparente uniquement (ex: coupole de toit en polycarbonate, …)	2.00 1.40
	Brique de verre	2.00
Parois entre 2 volumes protégés situés sur des parcelles adjacentes (2)		1.00
Parois opaques à l’intérieur du volume protégé ou adjacentes à un volume protégé sur la même parcelle (3)		1.00

(1) Pour les parois en contact avec le sol, la valeur U tient compte de la résistance thermique du sol et doit être calculée conformément aux spécifications fournies à l’annexe 3 de l’Arrêté. Les exigences R_min n’existent plus.

(2) A l’exception des portes et fenêtres.

(3) Parois opaques (à l’exception des portes et portes de garage):

entre unités d’habitation distinctes ;
entre unités d’habitation et espaces communs (cage d’escaliers, hall d’entrée, couloirs, …) ;
entre unités d’habitation et espaces à affectation non résidentielle ;
entre espaces à affectation industrielle et espaces à affectation non industrielle.

Méthode de calcul E_W des unités PEN

ou :

E_W : l’exigence de niveau EW pour l’unité PEN
A_{ch,fct f :}la surface de plancher chauffé ou climatisé de chaque fonction f
E_{ch,fct f} : l’exigence E_W pour chaque fonction f
A_{ch :}la surface de plancher chauffé ou climatisé de l’unité PEN

Il faut faire la somme de toutes les fonctions de l’unité PEN.

Fonctions dans l’unité PEN		E_{W, fct f}
Hébergement		90
Bureau		65 (a)
Enseignement		65 (a)
Soins de santé	Avec occupation nocturne	90
	Sans occupation nocturne	90
	Salle d’opération	90
Rassemblement	Occupation importante	90
	Faible occupation	90
	Cafétéria / réfectoire	90
Cuisine		90
Commerce / service		90
Installations sportives	Hall de sport / Salle de gymnastique	90
	Fitness / Danse	90
	Sauna / Piscine	90
Locaux techniques		90
Communs		90
Autre		90
Inconnue		90

(a) devient 45 à partir du 1er janvier 2019 pour les bâtiments publics, à partir du 1er janvier 2021 pour les autres bâtiments.

Exigences des systèmes

Depuis le 1er mai 2016, des exigences s’appliquent aux systèmes (chauffage, eau chaude sanitaire, climatisation, ventilation).

Travaux soumis à permis ou non		Performance	Calorifugeage	Comptage énergétique
Bâtiments existants	Installation Modernisation Remplacement	Exigence systèmes – Annexe C4
Bâtiments existants	Installation Modernisation Remplacement	– Chaudières gaz – Chaudières mazout – Pompes à chaleur – Chauffage électrique direct – ECS électrique – Machines à eau glacée – Récupérateur de chaleur	– Conduites d’eau chaude – Conduites d’eau glacée – Conduits d’air	– Comptage par installation – Comptage entre bâtiments – Comptage entre unités PEB
Bâtiments à reconstruire et assimilés⁽²⁾	Installation	–	–	Uniquement⁽¹⁾: – Comptage entre bâtiments – Comptage entre unités PEB

En pratique

La procédure administrative relative aux exigences P.E.B. pour bâtiment neuf est essentiellement liée à la procédure de permis d’urbanisme. Elle est divisée en deux étapes :

la déclaration P.E.B initiale avec étude de faisabilité
la déclaration P.E.B. finale avec établissement du certificat PEB.

Moment

Etapes de la procédure

Définition

Dépôt de la demande de permis¹.

DÉCLARATION PEB INITIALE

Document qui reprend une description succincte des principaux dispositifs et une estimation de la performance énergétique du bâtiment.

Au plus tard dans les 12 mois de l’occupation du bâtiment ou de l’achèvement du chantier et, en tout cas au terme du délai de validité du permis.

DÉCLARATION PEB FINALE

Document qui reprend le résultat final et réel de la performance énergétique du bâtiment et décrit les mesures réellement mises en œuvre pour atteindre cette performance.

¹ Une étude de faisabilité technique, environnementale et économique de systèmes alternatifs doit être réalisée avant l’introduction de la demande de permis d’urbanisme.

Quatre acteurs (définis dans le code wallon) interviennent dans la procédure P.E.B. :

Déclarant P.E.B. : il est la personne physique ou morale tenue de respecter les exigences P.E.B. Il est en général le maître d’ouvrage ou l’acquéreur.

Responsable P.E.B. : il est la personne, physique ou morale, désignée par le déclarant (soit, par défaut, l’architecte, soit une personne agréée par le Gouvernement Wallon). Il est le responsable de la conception et des mesures mises en œuvre pour atteindre les exigences P.E.B. jusqu’à l’exécution des travaux. Il est aussi responsable de la rédaction de ces engagements.

Auteur de l’étude de faisabilité (agréé par le GW et désigné par le déclarant). Ce peut être le responsable PEB lorsque le bâtiment compte moins de 1000 m² de surface utile.

Le certificateur P.E.B. (agréé par le GW et désigné par le déclarant) pour bâtiments existants.

Des dispositifs de contrôle et des sanctions ont été prévus (Annexe E):
Les contrôles sont effectués par la commune (contrôle succinct lors de l’introduction de la demande de permis) ou la Division de l’Énergie (SPW Territoire, Logement, Patrimoine, Energie) par coups de sonde sur chantier.
En cas de non respects des exigences, des amendes administratives (vers le demandeur, déclarant et/ou responsable PEB) sont de mises. On évaluera aussi la possibilité de réaliser des travaux de mise en conformité.

Documents de référence

La réglementation actuelle comprend 9 annexes déterminant les exigences et les différentes méthodes de calcul :

ANNEXE 1 – Méthode PER : Méthode de détermination du niveau de consommation d’énergie primaire des unités résidentielles.
ANNEXE 2 – Méthode PEN : Méthode de détermination du niveau de consommation d’énergie primaire des unités non résidentielles
ANNEXE 3 – DRT : Document de référence pour les pertes par transmission. Règles pour le calcul des pertes par transmission dans le cadre de la réglementation PEB. Calcul du coefficient de transmission thermique des parois des bâtiments (valeur U) et du coefficient de transfert thermique par transmission dans les bâtiments (valeur H).
ANNEXE B2 – NC : Traitement des nœuds constructifs.
ANNEXE C1 – UR : Valeurs U maximales admissibles ou valeurs R minimales à réaliser.
ANNEXE C2 – VHR : Dispositifs de ventilation dans les bâtiments résidentiels.
ANNEXE C3 – VHN : Dispositifs de ventilation dans les bâtiments non résidentiels.
ANNEXE D – CRE : Méthode de détermination de la consommation spécifique des bâtiments résidentiels dans le cadre de la certification PEB.
ANNEXE E – SCT : Détermination des amendes administratives.

L’ensemble de ces documents sont accessibles sur le site : http://energie.wallonie.be/fr/performance-energetique-des-batiments.html?IDC=6148

De manière accessible et pratique, le guide sur la Performance Énergétique des Bâtiments réalisé par l’ULg (CIFFUL) et avec le soutien du SPW est disponible sur le site : http://www.leguidepeb.be/

Posted By : Energie-Plus 12 Août, 2008

Annexe C3 de la PEB: dispositifs de ventilation des immeubles non résidentiels

Domaine d’application

La réglementation wallonne en matière de ventilation est désormais intégrée à l’arrêté sur la performance énergétique des bâtiments (PEB), d’application depuis le 1er septembre 2008.
Depuis lors, les bâtiments résidentiels (habitations et appartements) doivent respecter l’annexe C2 qui se base sur la NBN D 50-001 (Dispositifs de ventilation dans les bâtiments d’habitation) en en modifiant ou en précisant certains articles.
Les bâtiments non résidentiel, quant à eux (immeubles de bureaux et de services, les bâtiments destinés à l’enseignement, hébergement, horeca,… hors industrie), doivent respecter l’annexe C3 qui se base essentiellement sur la NBN EN 13779 (ventilation dans les bâtiments non-résidentiels).
Les bâtiments doivent satisfaire, lors de leur construction, aux exigences de ventilation telles que déterminées à l’annexe C2 ou C3. Les bâtiments ou parties de bâtiments qui, par changement d’affectation, acquièrent une nouvelle destination, sont également soumis à ces exigences pour la partie du bâtiment subissant le changement d’affectation. Les bâtiments faisant l’objet de travaux de rénovation (importants ou simples), doivent satisfaire aux exigences de ventilation relatives aux amenées d’air telles que déterminées à l’annexe C2 ou C3 pour les locaux où les châssis de fenêtres ou de portes extérieurs sont remplacés.

Sommaire

1	Objet
2	Domaine d’application
3	Références normatives
4	Définitions
5	Symboles et unités
6	Expression des exigences et détermination des performances des systèmes de ventilation
	6.1	Expression des exigences
	6.2	Détermination des performances
	6.3	Expressions d’exigences complémentaires
		6.3.1	Conditions de pression
		6.3.2	ventilation des espaces de toilette
	6.4	Ventilation des espaces spéciaux
7	Niveaux de performance minimaux
	7.1	Qualité de l’air intérieur
	7.2	Débits de ventilation
		7.2.1	Dans les espaces destinés à l’occupation humaine
		7.2.2	Dans les espaces non destinés à l’occupation humaine
	7.3	Qualité de l’air des débits d’alimentation
	7.4	Régulation de la qualité de l’air
	7.5	Conditions de pression dans les espaces ou les bâtiments
	7.6	Consommation d’énergie des ventilateurs
	7.7	Dimensionnement des bouches d’air
	7.8	Possibilité de réglage des bouches d’air
	7.9	Évacuation pour ventilation naturelle
	7.10	Nature des dispositifs de transfert d’air montés en intérieur
	7.11	Pénétration d’animaux indésirables par les bouches d’alimentation d’un système de ventilation naturelle ou de ventilation mécanique simple flux par extraction
	7.12	Pénétration d’eau par les bouches d’alimentation des systèmes de ventilation naturelle ou de ventilation mécanique simple flux par extraction
	7.13	Diffusion de l’air dans la zone d’occupation

Conditions de pression

Pour calculer les conditions de pression, dans un bâtiment ou une partie de bâtiment, résultant de la différence entre le débit d’air fourni et le débit d’air repris, la formule suivante doit être utilisée :

Δq = q_v,supply – q_v,extract

PC = sign (Δq).(abs(Δq)/V₅₀)^1/0,65.50

où,

PC = conditions de pression [Pa]
q_v,supply = débit d’air fourni [m³.h^-1]
q_v,extract = débit d’air repris [m³.h^-1]
V₅₀ = débit de fuite d’air du bâtiment ou d’une partie du bâtiment à 50 Pa, déterminé conformément à la norme NBN EN 13829 [m³.h^-1]

Dans un bâtiment, les conditions de pression ne peuvent pas être inférieures à -5 Pa ou supérieures à 10 Pa. Pour effectuer le calcul, on prend une valeur de débit de fuite V₅₀ égale au volume (V) calculé sur base des dimensions extérieures en m ou de la partie de bâtiment considérée.

Qualité de l’air intérieur et débit de conception minimal

L’annexe C3 impose une qualité d’air minimale correspondant à la catégorie « INT3 » telle que défini dans la norme NBN EN 13779. Cette exigence revient à imposer les débits de conception minimaux suivant :

Pièce servant à une occupation humaine type

Dans le cas d’un travail normal dans un bureau ou dans une maison avec un rapport métabolique voisin de 1,2, le débit minimal devra être de :

6 l.s^-1 soit 22 m³.h^-1.personne^-1 dans les zones non-fumeurs
12 l.s^-1 soit 43 m³.h^-1.personne^-1 dans les zones fumeurs

Ces débits tiennent compte du métabolisme humain aussi bien que des émissions types dans les bâtiments à faible pollution. Si l’activité métabolique est élevée (met>1,2), il convient d’augmenter les débits fournis d’un facteur met/1,2.

Pièce non destinée à l’occupation humaine

Dans ce cas, le débit minimal s’exprime en mètre cube par heure et par surface de plancher :

0,35 l.s^-1 soit 1,3 m³.h^-1.m^-2

Cette valeur a été déterminée sur base d’une période d’activité de 50 % et une hauteur de plafond de 3 mètres. Pour des périodes d’activités plus courtes et des hauteurs de plafond plus élevées, il convient que le débit d’air soit plus élevé.

Espace de toilette

On détermine le débit de conception des espaces de toilette en fonction du nombre de WC (y compris les urinoirs).
Si le nombre de WC n’est pas connu, le débit de conception des toilettes sera déterminé sur base de leur surface au sol.
Le débit de conception devra être de :

25 m³.h^-1 par WC
15 m³.h^-1 par m² au sol si le nombre de WC n’est pas connu au moment du dimensionnement du système de ventilation

Salle de douche et salle de bain

Le débit de conception minimal est déterminé par la surface plancher :

5 m³.h^-1.m^-2

Avec un minimum de 50m³.h^-1 par espace.

Détermination de l’occupation humaine d’un local

Le débit de conception minimal dans les espaces destinés à l’occupation humaine doit être déterminé sur base du tableau 11 de l’annexe A de la norme NBN EN 13779 (Taux d’air neuf par personne). Pour cela, on se base sur l’occupation prévue par l’équipe de conception du bâtiment.
Toutefois,

si l’occupation prévue d’un espace est inférieure à la valeur déterminée selon le tableau ci-dessous,
ou si l’équipe de conception elle-même ne détermine pas l’occupation prévue,

alors la détermination du débit de conception minimal devra prendre en considération l’occupation déterminée selon le tableau ci-dessous. Lorsque l’on détermine l’occupation à l’aide de ce tableau, il faut déterminer l’occupation à l’aide de ce tableau, il faut arrondir le nombre de personnes obtenu à l’unité supérieure.

Type d’occupation	Surface au sol par personne [m²/personne]
Horeca
Restaurants, cafétéria, buffet rapide, cantine, bars, cocktail-bar	1.5
Cuisines, kitchenettes	10
Hôtels, motels, centres de vacances
Chambres à coucher d’hôtel, de motel, de centre de vacances, …	10
Dortoirs de centres de vacances	5
Lobby, hall d’entrée	2
Salle de réunion, espace de rencontre, salle polyvalente	2
Immeubles de bureaux
Bureau	15
Locaux de réception, réception, salles de réunions	3.5
Entrée principale	10
Lieux publics
Hall des départs, salle d’attente	1
Bibliothèque	10
Lieux de rassemblement publics
Église et autres bâtiments religieux, bâtiments gouvernementaux, salles d’audience, musées et galeries	2.5
Commerce de détail
Local de vente, magasin (sauf centres commerciaux)	7
Centre commercial	2.5
Salon de coiffure, institut de beauté	4
Magasins de meubles, tapis, textiles…	20
Supermarché, grand magasin, magasin spécialisé pour animaux	10
Laverie automatique	5
Sports et loisirs
Hall de sport, stades (salle de jeu), salle de gymnastique	3.5
Vestiaires	2
Espace de spectateurs, tribunes	1
Discothèque/dancing	1
Club sportif : salles d’aérobic, salle de fitness, club de bowling	10
Locaux de travail
Studio de photographie, chambre noire…	10
Pharmacie (local de préparation)	10
Salle des guichets dans les banques / salle des coffres destinée au public	20
Local de photocopie / local des imprimantes	10
Local informatique (sans local des imprimantes)	25
Établissements d’enseignement
Salles de cours	4
Salle polyvalente	1
Soins de santé
Salle commune	10
Salles de traitement et d’examen	5
Salles d’opération et d’accouchement, salle de réveil et soins intensifs, salle de kinésithérapie, de physiothérapie	5
Établissements pénitentiaires
Cellules, salle commune	4
Postes de surveillance	7
Inscription / enregistrement / salle de garde	2
Autres espaces
Magasin de stockage	100
Autres espaces	15

Qualité de l’air des débits intérieurs

Le débit d’alimentation de conception minimal doit être réalisé avec de l’air neuf. Tous les débits supplémentaires peuvent être réalisés avec de l’air neuf, de l’air recyclé ou de l’air transféré.
Les espaces non destinés à l’occupation humaine font exception à cette règle. Dans ce cas, selon la norme NBN13779, le débit d’alimentation de conception peut être entièrement réalisé avec de l’air repris possédant :

un niveau de pollution faible (REP 1) : Air des pièces où les sources d’émission principales sont les structures et les métaux du bâtiment, et l’air provenant des pièces occupées où les sources principales sont le métabolisme humain et les matériaux et structures du bâtiment. Les pièces où il est autorisé de fumer sont exclues.
un niveau de pollution modéré (REP 2) : Air provenant de pièces occupées qui contiennent plus d’impuretés que la catégorie 1 provenant des mêmes sources et/ou également des activités humaines. Pièces devant autrement faire partie de la catégorie REP 1 mais où il est permis de fumer.

Régulation de la qualité de l’air

Les systèmes de ventilation mécaniques équipés d’un système de régulation appartenant à l’une des catégories suivantes sont interdits :

Sans régulation, le système fonctionne constamment
Régulation manuelle, le système fonctionne selon une commutation manuelle

De même, les systèmes de régulation basés sur la température de l’air et qui permettent de réduire le débit de ventilation sous le débit minimal ne sont pas autorisés.

Consommation d’énergie des ventilateurs

La puissance spécifique des ventilateurs doit appartenir à l’une de ces 3 catégories :

catégorie 1 : moins de 500 W.m^-3.s
catégorie 2 : entre 500 et 750 W.m^-3.s
catégorie 3 : entre 750 et 1250 W.m^-3.s

Dimensionnement des bouches d’air

Bouche d’alimentation

Les bouches d’alimentation d’un système de ventilation naturelle ou d’un système de ventilation mécanique simple flux par extraction sont dimensionnées pour une différence de pression :

de 2 Pa maximum dans le cas général
pouvant être de 10 Pa maximum si l’espace est pourvu d’une extraction mécanique. Sauf si cet espace accueille un appareil à chambre de combustion ouverte raccordé à un conduit d’évacuation.

Bouche d’extraction

Les bouches d’extraction d’un système de ventilation naturelle ou d’un système de ventilation mécanique simple flux par insufflation sont dimensionnées pour une différence de pression :

de 2 Pa maximum dans le cas général
pouvant être de 10 Pa maximum si l’espace est pourvu d’une alimentation mécanique

Dispositifs de transferts d’air montés en intérieur

Ceux-ci doivent être dimensionnés pour une différence de pression maximale de :

2 Pa en général
10 Pa si un des deux espaces au moins est pourvu d’un système de ventilation mécanique

Possibilité de réglage des bouches d’air

Les dispositifs de transfert d’air montés en intérieur doivent être fixes (non réglables).
Les bouches d’alimentation pour système de ventilation naturelle ou système de ventilation mécanique simple flux par extraction et les bouches d’évacuation pour systèmes de ventilation naturelle ou système de ventilation mécanique simple flux par insufflation doivent être dotées d’un réglage manuel ou automatique. Elles doivent pouvoir être réglées en suffisamment de positions intermédiaires entre les positions « Fermée » et « Complètement ouverte ». Ce réglage peut se faire soit en continu, soit via au moins 3 positions intermédiaires entre les positions « Fermée » et « Complètement ouverte ».

Évacuation pour ventilation naturelle

Les bouches d’évacuation destinées à la ventilation naturelle sont raccordées à un conduit d’évacuation qui débouche au-dessus du toit. Les conduits d’évacuation doivent avoir un tracé vertical autant que possible. Des déviations de maximum 30° par rapport à la verticale sont admises.
Les conduits d’évacuation et les accessoires sont dimensionnés par une vitesse maximale de l’air de 1 m.s^-1.

Nature des dispositifs de transfert d’air monté en intérieur

Les fentes sous les portes intérieures peuvent être considérées comme des dispositifs de transfert d’air pour autant que la plus petite dimension de la fente soit au moins de 5 mm (la hauteur de la fente est mesurée à partir du niveau du plancher fini ; si la finition de plancher n’est pas connue, on suppose qu’elle a une épaisseur de 10 mm). Dans ce cas, il faut tenir compte d’un débit de:

0,36 m³.h-1 par cm² de fente pour une différence de pression de 2 Pa ;
0,80 m³.h-1 par cm² de fente pour une différence de pression de 10 Pa.

Pénétration d’eau par les bouches d’alimentation des systèmes de ventilation naturelle ou de ventilation mécanique simple flux par extraction

Pour empêcher dans la mesure du possible l’infiltration d’eau par une bouche d’alimentation d’un système de ventilation naturelle ou par une bouche d’alimentation d’un système de ventilation mécanique simple flux par extraction, il est recommandé de ne pas avoir de pénétration d’eau possible pour une différence de pression inférieure ou égale à 150 Pa en position « Fermée » et pour une différence de pression inférieure ou égale à 20 Pa en position « Complètement ouverte ».
Pour les fenêtres qui sont spécifiquement conçues comme bouche d’alimentation, la position « Complètement ouverte » doit être comprise comme la position d’ouverture maximale pour la ventilation (et non la position d’ouverture maximale de la fenêtre).
En l’absence de normes spécifiques, la détermination de l’étanchéité à l’eau des bouches d’alimentation s’effectue selon la norme NBN EN 13141-1.
Les prescriptions suivantes sont en outre d’application :

La bouche d’alimentation doit être installée conformément aux instructions du fournisseur dans un panneau qui présente l’épaisseur du support sur lequel la bouche d’alimentation sera placée en conditions réelles, par exemple :
- panneau d’une épaisseur de 20mm dans le cas d’un vitrage ;
- panneau d’une épaisseur de 60mm dans le cas d’un châssis de fenêtre ;
- panneau d’une épaisseur de 300mm dans le cas d’un mur.
L’épaisseur du panneau sera mentionnée dans le rapport.
Conformément à la norme NBN EN 13141-1, les tests sont effectués selon la norme NBN EN 1027. La méthode d’essais retenue est la méthode 1A.
Pour les bouches d’alimentation qui ont des dimensions variables, les tests doivent être effectués sur un échantillon dont la mesure-jour de chaque dimension variable est de 1 m. Si la dimension maximale disponible est plus petite que 1 m, le test doit être effectuée sur un échantillon dont la dimension est maximale.

Pénétration d’animaux indésirables par les bouches d’alimentation d’un système de ventilation naturelle ou de ventilation mécanique simple flux par extraction

Pour empêcher dans la mesure du possible la pénétration d’animaux indésirables par une bouche d’alimentation d’un système de ventilation naturelle ou par une bouche d’alimentation d’un système de ventilation mécanique simple flux par extraction, il est recommandé qu’il ne soit pas possible de faire passer les objets suivants à travers la bouche d’alimentation, soit depuis l’intérieur vers l’extérieur, soit dans l’autre sens :

une petite boule en métal avec un diamètre de 4 mm
un petit disque en métal avec un diamètre de 10 mm et une épaisseur de 3 mm

Cette exigence est valable pour chaque position d’ouverture.

Diffusion de l’air dans la zone d’occupation

Pour éviter dans la mesure du possible des problèmes de confort, il est recommandé que la partie inférieure des bouches d’alimentation d’un système de ventilation naturelle et des bouches d’alimentation d’un système de ventilation mécanique simple flux par extraction soit placée à une hauteur d’au moins 1.80 m au dessus du niveau du plancher fini.

Posted By : Sylvie 3 Juil, 2008

Exigences de base générales pour les lieux de travail

Depuis le 2 mai 2019, plusieurs articles du code du bien-être au travail ont été abrogés et remplacés par l’Arrêté royal fixant les exigences de base générales auxquelles les lieux de travail doivent répondre.

L’entrée en vigueur du nouvel Arrêté royal au 31 mai 2019, implique des modifications portant sur :

la définition du local de travail
sur les sources possibles de pollution et ses conséquences sur :

le niveau de CO
l’humidité
les changements de température
l’application de mesures de contrôle détaillées de la part de l’employeur

L’article 1er. L’article I.1-4 du code du bien-être au travail complète certains éléments comme la définition du « local de travail ». Il le définit par un local dans lequel se trouve un poste de travail.

Parmi les autres changements qu’implique cette modification, insistons sur les points qui concernent la ventilation aux articles III.1-34 et III.1-36 du code.

L’article III.1-34 précise désormais les sources possibles de pollution telles que :

la présence et l’activité physique de personnes
la présence de produits et matériaux dans les locaux de travail, tels que des matériaux de construction, le revêtement du sol et les décorations, le mobilier, les plantes et animaux, les équipements techniques, les appareils, outils et machines présents
l’entretien, la réparation et le nettoyage des lieux de travail
la qualité de l’air apporté par infiltration et ventilation, pollution et fonctionnement des systèmes de ventilation, de traitement de l’air et de chauffage.

Alors qu’il n’était imposé, lors de l’arrêté de 2012, qu’un renouvellement suffisant de l’air afin de garantir sa bonne qualité sur le lieu de travail, aujourd’hui, l’employeur est tenu d’analyser les risques de pollution de l’air et leurs sources via :

des inspections visuelles
le contrôle des installations et des documents avec la possible participation des travailleurs
des mesurages et / ou calculs si nécessaires

Alors que l’article 36 prévoyait uniquement que l’employeur prenne les mesures techniques et organisationnelles nécessaires pour que la concentration de CO dans les locaux de travail soit inférieure à 800 ppm, à moins qu’il ne puisse démontrer que c’est impossible pour des motifs objectifs et dûment justifiés et que, dans tous les cas, la concentration de CO dans ces locaux de travail ne peut jamais dépasser 1200 ppm, l’article 34 détaille désormais :

les limites de concentration de CO2 à ne pas dépasser, généralement inférieure à 900 ppm
le cas échéant, un débit de ventilation prescrit un minimum de 40 m3 d’air par heure et par personne présente
le type de mesures à prendre

En dérogation au premier alinéa, l’employeur est soumis à des exigences spécifiques s’il ne peut pas garantir une concentration de CO2 dans les locaux de travail inférieure à 1200 ppm ou qu’un débit minimal de ventilation de 25 3 par heure et par personne soit respecté :

1° Il doit démontrer des résultats d‘analyse de risques. En effet, les travailleurs doivent bénéficier d’un niveau équivalent ou meilleur de protection en ce qui concerne la qualité de l’air intérieur, du fait que les sources de pollution visées au § 2, 2° à 4° soient éliminés ou considérablement réduits, par exemple par l’utilisation de matériaux à faible émission.
2° L’employeur a demandé l’avis préalable du conseiller en prévention compétent et du comité.
La concentration de CO2 dans les locaux de travail est considérée comme étant généralement inférieure à 900 ppm ou 1200 ppm respectivement, si la concentration de CO2 reste inférieure à cette valeur pendant 95 % de la durée d’utilisation, calculée sur une durée maximale de 8 heures, et en supposant une concentration extérieure de 400 ppm. Si les mesures indiquent que la concentration extérieure dépasse 400 ppm, la différence entre 400 ppm et la concentration extérieure réelle peut être prise en compte.

Le paragraphe 4 concerne les locaux de travail qui concernent des bâtiments ou parties de bâtiments, construits, transformés ou rénovés avec un permis de bâtir demandé après le 1er janvier 2020. Dans ce cas de figure, l’employeur prend les mesures techniques et/ou organisationnelles nécessaires pour satisfaire aux exigences fixées au § 3.

S’il ne savait pas correspondre aux exigences en question, l’employeur doit établir :

un plan d’action en collaboration avec le conseiller en prévention
des mesures à court, moyen ou ou long terme
un calendrier de mises en œuvre de ces mesures

Le but étant de veiller à améliorer la qualité de l’air et à satisfaire aux exigences fixées au § 3 à brève échéance. Les résultats de l’analyse des risques visée au § 2 et le plan d’action devront être repris dans le plan global de prévention.

L’article III.1-36 du code du bien-être au travail a également été modifié. Il ne suffit plus à l’employeur de veiller à des locaux de travail disposant d’air neuf en quantité suffisante. L’art. 36 se voit ajouter des mentions sur le taux d’humidité dans l’air :

Au paragraphe 2, les systèmes avec des installations d’humidification ou de déshumidification doivent garantir une humidité relative dans l’air sur une journée de travail comprise entre 40 et 60 % sauf si ce n’est pas possible pour des raisons techniques ou liées à l’activité professionnelle dans ce même local. Ces dernières raisons devront être dûment justifiées par l’employeur.

En effet, une exception permet donc que le taux d’humidité de l’air se situe entre 35 et 70 % à condition que l’employeur démontre que l’air ne contient aucun agent chimique ou biologique qui comporterait un risque pour la santé et la sécurité des personnes présentes sur le lieu de travail.

Tel que le prévoyait déjà la modification de l’arrêté de 2012, les articles suivants restent en vigueur :

Art. 37. L’aération se fait de façon naturelle ou au moyen d’une installation d’aération.

Art. 38. Si une installation d’aération est utilisée, notamment des installations de conditionnement d’air ou de ventilation mécanique, celle-ci doit répondre aux conditions suivantes :

1° elle est construite de façon à ce qu’elle disperse de l’air neuf, qui est répandu de façon homogène dans les locaux de travail ;

2° elle est construite de façon à ce que les travailleurs ne soient pas exposés à des nuisances dues aux fluctuations de température, aux courants d’air, au bruit ou aux vibrations ;

3° elle est conçue de façon à ce que l’humidité relative moyenne de l’air pour une journée de travail soit comprise entre 40 et 60 %, à moins que cela ne soit impossible pour des raisons techniques ;

4° elle est entretenue de façon à ce que tout dépôt de souillure et toute pollution ou contamination de l’installation soit évité ou que cette souillure puisse être éliminée rapidement ou que l’installation puisse être assainie, afin que tout risque pour la santé des travailleurs dû à la pollution ou à la contamination de l’air respiré soit évité ou réduit ;

5° un système de contrôle doit signaler toute panne ;

6° l’employeur prend les mesures nécessaires pour que l’installation soit contrôlée régulièrement par une personne compétente, de sorte qu’elle soit en tout temps prête à l’emploi.

L’humidité relative de l’air visée à l’alinéa 1er, 3° peut se situer entre 35 et 70 % si l’employeur démontre que l’air ne contient aucun agent chimique ou biologique qui puissent constitué un risque pour la santé et la sécurité des personnes présentes sur le lieu de travail.

Art. 39. Les dispositions des articles 36 à 38 ne portent pas préjudice à l’obligation de prévoir des systèmes de ventilation et d’aspiration spécifiques dans les cas visés dans les dispositions des autres arrêtés pris en exécution de la loi qui concernent des risques spécifiques.

Le RGPT précise toujours que :

Art. 52.10.7 Précaution contre les incendies, …
En cas d’incendie, les escaliers mécaniques et les installations de chauffage et de conditionnement d’air doivent être arrêtés.

Posted By : Energie-Plus 16 Jan, 2008

Identifier les critères du confort visuel en un coup d’œil !

Quelque soit l’usage, le confort visuel se garantit autour de 6 critères :

Exemples en fonction du programme :

Pour les bureaux

Pour les salles de sports

Pour les ateliers

Pour les hôpitaux et les immeubles de soins

Pour les commerces

Pour les espaces extérieurs

Un problème d’inconfort thermique ou lumineux ? N’hésitez pas à tester notre nouvel outil de diagnostic afin de trouver la solution à votre problématique.

Posted By : Sylvie 6 Nov, 2007

Emissions de polluants liée à la consommation énergétique

Émissions de CO₂

Pour les combustibles fossiles, les émissions de CO₂ sont proportionnelles à la consommation d’énergie primaire. Elles dépendent du type de combustible :

Gaz naturel : 0.198 kg CO₂/kWh
Mazout : 0.264 kg CO_2/kWh
Électricité : 0.29 kg CO₂/kWh.

Pour être précis, le CO₂ produit par une centrale électrique dépend du type de centrale, de la saison et de l’heure de la journée. En moyenne, pour le parc de production belge, on a en moyenne autour de 0.29 kg de CO₂/kWh. Pour l’année 1998, on relève

Hiver, heures normales : 0,335 kg CO₂/kWh élec produit.
Hiver, heures creuses : 0,269 kg CO₂/kWh élec produit.
Mi-saison, heures normales : 0,342 kg CO₂/kWh élec produit.
Mi-saison, heures creuses : 0,273 kg CO₂/kWh élec produit.
Été, heures normales : 0,328 kg CO₂/kWh élec produit.
Été, heures creuses : 0,264 kg CO₂/kWh élec produit.

Avec,

Hiver = novembre, décembre, janvier, février.
Été = juillet et août.
Mi-saison = les autres mois.
Heures normales = entre 6h00 et 20h59 (pour les jours de la semaine).
Heures creuses = entre 21h00 et 5h59 (pour les jours de la semaine) et les jours de WE entiers. (en pratique, ces heures sont variables en fonction du distributeur).

Ces taux d’émissions de CO₂ ont déterminé au niveau des centrales électriques du parc belge (selon le programme PROMIX) dans le cadre du Projet Connaissance des émissions de CO₂ – Electrabel- SPE. Ces taux doivent être multipliés par le facteur 1,109 pour les clients basse tension, pour tenir compte des pertes en ligne et en transformation.

Pour le calcul des émissions de CO₂ du chauffage par pompes à chaleur, une valeur moyenne de 0,347 kg CO₂/kWh élec produit peut être considérée, valeur pondérée selon le nombre d’heures normales, le nombre d’heures creuses, le nombre de jours d’hiver et de mi-saison compris dans la saison de chauffe.

À titre de comparaison, voici les émissions de CO₂ publiées par d’autres sources. Certaines considèrent uniquement la phase de combustion, d’autres intègrent le cycle de vie complet du combustible (c’est-à-dire l’extraction, le transport, le conditionnement en plus de la combustion).

Type d’énergie	Émission d’équivalent CO₂ [g/kWh_PCI] : valeur ADEME 2007 (cycle complet)	Émission d’équivalent CO₂ [g/kWh_PCI] : valeur ADEME 2007 (combustion)	Émission d’équivalent CO₂ [g/kWh_PCI] : valeur Gemis 4.5 (cycle complet)	Émission de CO₂ [g/kWh_PCI] : valeur ADEME 1995 (combustion)	Émission de CO₂ [g/kWhPCI] : valeur PEB (combustion)	Émission de CO2 [g/kWhPCI] : valeur CWaPE
Électricité réseau belge : niveau producteur	267		247		713 (ref = vieille centrale charbon)	456 (ref = centrale TGV)
Gaz naturel	231	202	235	180	202	251
Fioul lourd	319	281		280
Fioul domestique	301	271	327	270	263	306
Propane	275	231		240
Charbon	371	341		350	335	385
Bois pellets		0	46.7	0	0	45.6
Bois bûches		0	22.4	0	0

Émissions de NO_x

Les émissions de NOx ne sont pas seulement liées au combustible, mais également au mode de combustion de celui-ci (taux d’excès d’air, température de flamme).

Les taux d’émission suivants peuvent être considérés :

	Plage de valeurs NO_x, Electrabel-SPE : mg/kWh	Valeur moyenne NO_x, Electrabel-SPE : mg/kWh	Valeur NO_x, Fondation Rurale de Wallonie : mg/kWh (combustion)	Valeur NOx, Gemis 4.5 : mg/kWh (cycle complet)
Ancienne chaudière mazout	…-200	200
Chaudière mazout non Low NO_x	150 – 180	165	144	244
Chaudière mazout Low NO_x	90 – 120	105
Ancienne chaudière gaz	150 – 200	175
Chaudière gaz atmosphérique	100 – 180	140
Chaudière gaz modulante	20 – 90	55	144	140
Électricité	420	420		459
Chaudière à bois bûches ancienne			180
Chaudière à bois bûches moderne			151	235
Chaudière à bois déchiqueté (plaquettes)			162
Chaudière à bois condensé (pellets)				344

Remarque sur les données

Les taux d’émissions de NO_x des deux premières colonnes de résultats sont celles admises dans le cadre du Projet Connaissance des émissions de CO₂ – Electrabel – SPE – 1998.

Pour les chaudières, les taux d’émission de NOx sont exprimés en mg par kWh thermique de combustible consommé (à l’entrée de la chaudière). Par contre pour l’électricité, les taux sont exprimés en mg par kWh électrique disponible à la sortie des centrales électriques (et donc en tenant compte du rendement moyen du parc des centrales électriques en 1998, soit 38 %). Comme on le constate, ce rendement s’améliore et cette progression continuera dans les années futures grâce au remplacement des centrales au charbon par des TGV (Turbine Gaz Vapeur) qui ont un rendement de 55 %. Ces taux doivent être multipliés par le facteur 1,109 pour les clients basse tension, pour tenir compte des pertes en ligne et en transformation.

Les valeurs récoltées par la Fondation Rurale de Wallonie (FRW) sur base de sources allemandes et reprise dans les fiches éco-construction de l’IBGE datant de 2007 négligent les productions de NO_x induites par les phases de transformation et de transport du combustible.

Les valeurs reprises du projet Gemis 4.5 considèrent quant à elles tout le cycle du combustible, de son extraction, son conditionnement et son transport jusqu’à la combustion finale.

Émissions de SO₂

Dans le recueil des Statistiques Environnementales de 1998, on cite le chiffre de 800 mg SO₂/kWh électrique. Ce chiffre est passé à 430 mg SO₂/kWh en 1999.

Une grande marge d’incertitude existe au niveau de la production de SO₂ liée à la combustion de fuel, production liée au type de fuel et à la qualité de la combustion.

Voici une série de valeurs issues du programme international Gemis 4.5 qui estime les différentes productions de polluants sur le cycle du combustible : extraction, conditionnement et transport. En outre, les valeurs reproduites dans les fiches éco-construction de l’IBGE datant de 2007 et collectée par la FRW sur base de sources allemandes sont aussi indiquées : ces valeurs ne tiennent pas compte du conditionnement et du transport.

Type de production	Production de SO₂, valeur FRW : mg/kWh (combustion)	Production d’équivalent SO₂, Gemis 4.5 : mg/kWh (cycle complet)	Production de SO₂, statistiques environnementales 1999
Chaudière au fioul	504	600
Chaudière au gaz	0	111
Électricité		392	430
Chaudière à bois bûches ancienne	36
Chaudière à bois bûches nouvelle	36	320
Chaudière à bois déchiqueté (plaquettes)	36
Chaudière à bois condensé (pellets)		472

Émissions de poussières

Dans le recueil des Statistiques Environnementales de 1998, on cite le chiffre de 61 mg de poussières/kWh. Ce chiffre est passé à 41 mg de poussières/kWh électrique en 1999.

Type de production	Poussières, valeurs FRW (sources allemandes) : mg/kWh (combustion)	Poussières, Statistiques environnementale 1999 : mg/kWh	Poussières, valeurs Gemis 4.5 : mg/kWh (cycle complet)
Chaudière fioul	18		27
Chaudière gaz	0		4.8
Electricité		41	15.4
Chaudière à bois bûches ancienne	252
Chaudière à bois bûches moderne	50		189
Chaudière à bois déchiqueté (plaquettes)	14		132

Posted By : Sylvie 6 Nov, 2007

Degrés-jours [Théories – climat]

Principe des degrés-jours

« Quantifier le froid »

La consommation de chauffage est liée à l’écart de température entre l’ambiance intérieure et l’extérieur du bâtiment.

Or la température varie d’un lieu à un autre.

La notion de « degré-jour » a été introduite pour permettre la détermination de la quantité de chaleur consommée sur une période donnée et pour effectuer des comparaisons entre des bâtiments situés dans des zones climatiques différentes.

Le principe consiste à additionner, jour après jour, les écarts de température existants entre l’intérieur et l’extérieur. Par exemple, si, en moyenne de la journée, il fait 20°C à l’intérieur et 5°C degrés à l’extérieur, on parlera de 15 degrés-jours. De même 3 journées à 0°C extérieur seront comptabilisées comme 60 degrés-jours.

En additionnant tous les écarts de température entre intérieur et extérieur sur tous les jours de la période de chauffe, on obtiendra un nombre proportionnel au besoin de chaleur du bâtiment : les degrés-jours du lieu.

En généralisant :

Le nombre de degrés-jours d’une période de chauffage est égal au produit du nombre de jours chauffés multiplié par la différence entre la température intérieure moyenne du local considéré et la température extérieure moyenne.

DJ = nombre de jours chauffés x (T intérieure moyenne – T extérieure moyenne).

Qu’est-ce qu’une « température extérieure moyenne journalière » ?

Un bâtiment possède une certaine inertie. On a donc considéré que son besoin de chauffage était proportionnel à la température extérieure moyenne sur une journée (et non à la température la plus froide de la nuit). Il a été convenu de prendre comme référence la moyenne arithmétique entre la température minimale et maximale de ce jour.

Ainsi, une température minimale de -5°C à 3h00 du matin et +7° à 15h00, va être comptabilisée comme une journée dont la température moyenne est de 1°C.

Degrés-jours « normaux » en base 15/15

La chaleur à fournir au bâtiment n’est pas rigoureusement proportionnelle à la différence entre la température extérieure moyenne et la température de confort du local. En effet, le bâtiment jouit de certains apports gratuits : le soleil, la chaleur produite par les occupants et les équipements (les gains internes).

L’expérience a appris que dans notre pays une température intérieure moyenne (moyenne sur l’ensemble des pièces et moyenne sur les 24 heures de la journée) de 18°C pouvait être considérée comme représentative de la température de confort désirée.

Et les apports gratuits (gains internes et externes) sont estimés en moyenne à environ 3°C.

Si bien que le système de chauffage ne doit plus chauffer que jusque 15°C (le soleil et l’occupation permettant la montée de la température jusque 18°C).

De même, s’il fait 15°C dehors, le chauffage peut être interrompu : on est en dehors de la saison de chauffe.

On parle alors de « degrés-jours en base 15/15 » comme étant l’indicateur représentatif des besoins de chauffage dans notre région.

Ainsi, une température minimale de -5°C à 3h00 du matin et +7°C à 15h00, va être comptabilisée comme 14 DJ en base 15/15.

Des moyennes de ces degrés-jours ont été établies par l’IRM sur les 30 dernières années : ce sont les degrés-jours Normaux. Ils servent de référence pour définir la rigueur moyenne de l’hiver et sont accessibles via cette adresse.

Pour plus d’informations sur ce que sont les températures normales, ainsi que la définition des périodes de référence (30 ans), vous pouvez vous rendre sur cette page.

Les degrés-jours 15/15 normaux (DJ 15/15) sont accessibles sur le site de la Région wallonne.

Les degrés-jours 15/15 sont également accessibles après chaque mois en contactant l’IRM. Adressez une demande par mail à climinfo@meteo.be en précisant la commune souhaitée (si c’est le cas).

Enfin, des degrés-jours 16,5/16,5 sont également communiqués sur le site de l’Association Royale des Gaziers de Belgique (ARGB) : http://www.gaznaturel.be.

Mais attention : leur base de référence est de 16,5°C ! Autrement dit, si la température moyenne journalière est de 5°, ils comptabiliseront 11,5 DJ, alors que 10 DJ seront comptabilisés en base 15°C. Peu importe, mais l’essentiel est de conserver une base de référence commune constante (ainsi, en base 16,5°C, les degrés-jours normaux annuels sont de 2458 !). Si la base 15 convient bien aux bâtiments administratifs ou scolaires coupés la nuit et le week-end, la base 16,5 est sans doute meilleure dans les bâtiments chauffés en permanence comme les lieux d’hébergement.

La durée de la saison de chauffe

S’il fait 8°C au petit matin en juillet et 18°C l’après-midi (donc température moyenne sur la journée de 13°C ( (8°C + 18°C)/2) ), faut-il comptabiliser 2 degrés-jours 15/15 ? Pour l’IRM : oui, bien sûr. Pourtant, on sait que la chaudière ne sera pas remise en route pour autant et qu’il ne faut donc pas comptabiliser ce « froid »-là.

L’Association Royale de la Technique du chauffage (ATIC) a donc défini des critères de début et de fin de saison de chauffe :

Le début de saison de chauffe est le premier jour, d’août, de septembre ou d’octobre, pour lequel simultanément la température maximum Tm n’a pas atteint 18°C et 2 DJ au moins ont été relevés sur la journée.

La fin de la saison de chauffe est le jour de mai ou juin à partir duquel simultanément la température maximum Tm est supérieure à 18°C et 2 DJ au plus ont été relevés sur la journée;

On notera que cela explique certaines différences trouvées entre tableaux de degrés-jours : certains sont basés sur les données strictes de l’IRM, d’autres sont basées sur les valeurs de l’ATIC où « l’été n’est pas comptabilisé ».

Degrés-jours « équivalents »

En toute rigueur, le calcul des degrés-jours repose sur le calcul des apports solaires propres à chaque bâtiment. Ainsi, un bâtiment fortement vitré bénéficiera d’un apport solaire hivernal important et ses besoins de chauffage diminueront d’autant.

De plus, un bâtiment bien isolé verra sa chaudière coupée plus tôt puisque les mêmes apports des équipements intérieurs (l’éclairage par exemple) feront monter plus vite la température intérieure.

La figure ci-dessous permet de visualiser la réalité :

La température extérieure moyenne décrit la courbe sinusoïdale jaune et présente son minimum en hiver.

La contribution des apports solaires permet de déterminer la courbe rouge, dite des « températures sans chauffage » _SC : c’est le lieu des températures moyennes atteintes à l’intérieur sans apport de chauffage. La courbe rouge est au-dessus de la courbe jaune : les températures intérieures sont supérieures aux températures extérieures par l’action des gains solaires.

L’horizontale verte représente la température de confort (ici, par simplification 18 °C).

La droite horizontale bleue détermine le lieu des « températures de non-chauffage » _NC, c’est-à-dire la température au-delà de laquelle il n’est plus nécessaire de chauffer, car le supplément de température permettant d’atteindre la droite des températures de confort est fourni par les gains internes (supposés constants).

La surface rectangulaire rouge représente donc les degrés-jours équivalents du mois de novembre (10,5°C x 30 jours = 315 DJ).

La surface hachurée comprise entre la courbe sans chauffage et la droite de non-chauffage représente les degrés-jours du bâtiment considérés sur la période de chauffage, encore appelés « degrés-jours équivalents ».

Ce calcul, qui fournit précisément les besoins du bâtiment est assez complexe, notamment parce qu’il suppose une évaluation de l’ombrage des bâtiments voisins sur les façades, parce qu’il intègre la notion d’inertie dans la récupération des apports solaires, etc…

La méthode de calcul détaillée est reprise dans la NIT 155 (Note d’Information Technique du CSTC).

Posted By : Sylvie 31 Oct, 2007

Eclairage naturel et ses variations

La lumière naturelle n’est ni fixe, ni toujours égale dans sa qualité et son intensité.

L’influence du type de ciel

La lumière naturelle traduit les fluctuations de l’état du ciel. Elle est composée de la lumière directe du soleil et de la lumière diffuse du ciel. Les stratégies à mettre en place pour accroître la luminosité intérieure d’un édifice doivent tenir compte de cette différence.

La lumière solaire directe dispense un flux considérable qui s’avère facile à capter et à diriger. Elle présente une dynamique intéressante et peut être utilisée en tant qu’énergie thermique. Par contre, le rayonnement solaire direct est souvent une source d’éblouissement et parfois de surchauffe du bâtiment. De plus, sa disponibilité est épisodique et dépend de l’orientation des ouvertures.

La lumière diffuse du ciel est disponible dans toutes les directions. Elle suscite peu d’éblouissement et ne provoque pas de surchauffe mais elle peut être considérée comme insuffisante dans de nombreux cas. En outre, elle crée peu d’ombres et de très faibles contrastes.

Les résultats des simulations présentés ci-dessous mettent en évidence l’influence du type de ciel sur la quantité de lumière qui peut être captée par un local, le 15 mars à 9 heures universelles, pour une ouverture orientée au sud. Le ciel couvert fournit un éclairage parfaitement symétrique par rapport à l’axe du local, ce qui est dû au fait que la distribution des luminances de la voûte céleste d’un ciel couvert est symétrique par rapport au zénith. Ce n’est pas le cas d’un ciel clair. Ainsi, la répartition lumineuse d’un local éclairé naturellement par un ciel serein est très souvent fortement asymétrique. Les simulations réalisées pour un local orienté vers le sud sous un ciel clair et sous un ciel clair avec soleil, le 15 mars à 9 heures, présentent des niveaux d’éclairement nettement plus importants du côté ouest du local.

Par ciel couvert, les niveaux d’éclairement dans le module simulé varient d’environ 1 300 lx, à 50 cm de la fenêtre, à 70 lx au fond du local.

Par ciel clair, ces valeurs d’éclairement augmentent jusqu’à 4 300 lx près de la fenêtre et 300 à 400 lx au fond du local.

La présence du soleil dans un ciel clair permet au rayonnement solaire direct d’entrer dans un local. Ainsi, dans la simulation d’un ciel clair avec soleil, le rayonnement solaire direct trace une zone extrêmement lumineuse sur le plan de travail, ce qui porte l’éclairement du côté ouest, à proximité de l’ouverture, à près de 20 000 lx. Dans ce dernier cas, l’éclairement au fond du local vaut environ 500 lx. La lumière solaire disponible diminue donc fortement lorsque le ciel se couvre.

L’influence du moment de l’année

Pour des conditions de ciel clair avec soleil, le 15 juin à 13 heures universelles, le niveau d’éclairement simulé dans notre cas de base atteint 55 000 lx à proximité de la fenêtre. Mais ces valeurs d’éclairement très élevées ne concernent qu’une bande étroite le long de la façade, ce qui est lié à la hauteur du soleil qui atteint 62° le 15 juin à 13 heures.

Par contre, le 15 décembre, l’éclairement est compris entre 14 000 et 11 000 lx sur plus de la moitié du local. Au fond de l’espace, les valeurs atteintes sont de 750 lx le 15 juin et 1 600 lx le 15 décembre.

De l’été à l’hiver, le rayonnement solaire direct pénètre plus en profondeur dans le local mais le niveau d’éclairement à proximité de la fenêtre diminue progressivement.

L’influence de l’heure

Par ciel clair avec soleil, la répartition lumineuse varie fortement d’une heure à l’autre et d’un point à l’autre du local. La lumière disponible augmente jusqu’à la mi-journée, puis diminue.

Pour la journée du 15 décembre, par exemple, les valeurs d’éclairement obtenues à 9 huniv. sont comprises entre 2 600 lx près de la fenêtre et 400 lx au fond du local; tandis qu’à 13 huniv. , l’éclairement vaut 11 000 lx sur plus de la moitié du local et 1 600 lx au fond.

Le rayonnement solaire direct induit une tache de lumière qui évolue, au cours de la journée, depuis le mur ouest du local vers le mur est.

L’influence de l’orientation de l’ouverture

L’organisation spatiale d’un bâtiment devrait toujours être pensée en fonction du moment d’occupation des locaux, de l’activité qui s’y déroule et de la course du soleil.

Il est préférable de placer les fenêtres de telle façon que le soleil puisse pénétrer à l’intérieur d’un local au moment où il est le plus utilisé. Ainsi, les locaux essentiellement occupés le matin devraient, dans la mesure du possible, être orientés à l’est, ceux occupés dans le courant de la journée, au sud et ceux où l’on se tient en soirée, à l’ouest. Pour une habitation domestique, on choisira, par exemple, une orientation est pour la cuisine, tandis qu’une orientation ouest convient davantage à un salon. Les locaux de service ainsi que les pièces de travail nécessitant une lumière constante et homogène sont de préférence localisés au nord.

L’apport de lumière naturelle est maximum sur la façade sud en hiver et en entre-saison. Par contre, en été, le rayonnement solaire est plus important à l’est pendant la matinée et à l’ouest durant l’après-midi.

Les ouvertures orientées au sud offrent donc la meilleure situation puisqu’elles captent un maximum de rayons solaires en hiver et durant l’entre-saison et qu’en été, il est plus facile de se protéger du soleil au sud puisqu’il est plus haut dans le ciel. La façade sud apparaît donc comme l’orientation privilégiée pour capter la lumière naturelle.

Lorsque le ciel est couvert, le rayonnement lumineux est diffusé dans toutes les directions. Les baies vitrées verticales captent donc la lumière de manière similaire, indépendamment de leur orientation. Par contre, lorsque le ciel est clair, l’orientation de la baie vitrée influence directement la quantité de lumière captée. Ainsi, une baie vitrée perpendiculaire aux rayons solaires captera beaucoup plus de lumière que les autres orientations.

Les pièces orientées au nord bénéficient toute l’année d’une lumière égale et du rayonnement solaire diffus. Pendant l’été, elles peuvent devenir une source d’éblouissement, difficile à contrôler car le soleil est bas. Il est judicieux de placer des ouvertures vers le nord lorsque le local nécessite une lumière homogène, peu variable ou diffuse, ce qui est préférable pour certaines activités comme un atelier de peinture, par exemple.

Les pièces orientées à l’est profitent du soleil le matin mais le rayonnement solaire est alors difficile à maîtriser car les rayons sont bas sur l’horizon. L’exposition solaire y est faible en hiver mais elle permet d’apporter des gains solaires au moment où le bâtiment en a le plus besoin.

Par contre, en été, l’orientation est présente une exposition solaire supérieure à l’orientation sud, ce qui est peu intéressant.

Une orientation ouest assure une insolation directe en soirée. Il est très intéressant d’orienter à l’ouest les locaux où l’on souhaite un éclairage doux et chaleureux. Toutefois, il y a un risque réel d’éblouissement et les gains solaires ont tendance à induire des surchauffes. En effet, les vitrages tournés vers l’ouest apportent des gains solaires l’après-midi, au moment où le bâtiment est depuis longtemps en régime.

Une orientation sud entraîne un éclairement important.

De plus, les pièces orientées au sud bénéficient d’une lumière plus facile à contrôler et d’un ensoleillement maximal en hiver, ce qui est souvent l’idéal.

En effet, en hiver, le soleil bas (environ 17°) pénètre profondément dans la maison tandis qu’en été, la hauteur solaire est plus élevée (60°) et la pénétration du soleil est donc moins profonde. En été, les apports solaires sur une surface verticale sont également nettement inférieurs au sud qu’à l’est ou à l’ouest car ils sont diminués par un facteur égal au cosinus de l’angle d’incidence.

L’influence de l’inclinaison de l’ouverture

La surface à prendre en compte pour étudier la lumière disponible est le plan dans lequel s’inscrivent les limites de la fenêtre. Ainsi, la photo ci-dessous correspond à une ouverture horizontale, même si les vitrages sont obliques.

Pour capter le maximum de rayonnement solaire direct, une ouverture doit être la plus perpendiculaire possible aux rayons du soleil. En revanche, par ciel couvert, les performances d’une fenêtre sont avant tout liées à la portion de ciel visible depuis l’ouverture. Ainsi, une ouverture zénithale horizontale couvre une partie de ciel plus importante qu’une fenêtre verticale et apporte donc une plus grande part de lumière naturelle diffuse dans le local qu’elle éclaire. De même, une fenêtre oblique tournée vers le ciel offre déjà un flux lumineux diffus plus important que la fenêtre verticale.

Les fenêtres de façade et les ouvertures zénithales ont un comportement radicalement divergent en ce qui concerne la sélection des pénétrations solaires.

Les ouvertures latérales ne voient qu’une partie du ciel. Par ciel couvert, ces ouvertures verticales ont donc des performances lumineuses nettement plus faibles que les ouvertures horizontales. En outre, la lumière pénètre latéralement dans les locaux, ce qui peut créer des situations de contre-jour ou d’éblouissement à proximité des fenêtres.

Cependant, les fenêtres latérales en façade sud transmettent un maximum de rayons solaires en hiver, ce qui favorise l’utilisation des gains solaires, tout en limitant les pénétrations estivales et les surchauffes qu’elles induisent.

Les ouvertures zénithales s’ouvrent sur la totalité de la voûte céleste; elles induisent donc une large pénétration de lumière diffuse. La distribution lumineuse obtenue par une ouverture horizontale est aussi beaucoup plus homogène que celle produite par une fenêtre verticale. De plus, la lumière entre dans les locaux par le plafond, ce qui limite a priori les phénomènes d’éblouissement.

Par contre, par ciel serein, les ouvertures zénithales captent mal les rayons solaires d’hiver alors qu’elles laissent largement pénétrer le soleil d’été, ce qui implique un mauvais comportement thermique.

Le graphique donné ci-après présente les valeurs d’éclairement par ciel couvert d’un local comprenant, pour seule ouverture, une fenêtre zénithale horizontale de 1,5 m² de surface placée au centre du plafond, le 15 décembre à 13 heures universelles. Cette fenêtre zénithale donne de très bons résultats puisqu’elle procure un éclairage assez uniforme de l’espace, alors que la surface vitrée est faible. Le désavantage majeur d’une ouverture horizontale réside dans son mauvais comportement par rapport aux gains solaires, qui sont plus élevés en été qu’en hiver.

L’influence de l’environnement

Chaque lieu spécifique développe sa propre identité vis-à-vis de sa région et de son climat général. Le côté est d’une montagne offre de beaux levers de soleil et sa disparition rapide dans la soirée ; le versant ouest montre de superbes couchers mais un soleil qui se lève tard ; le creux de la vallée reçoit une période d’ensoleillement direct plus courte que le sommet de la montagne. La topographie, la végétation, la nature du sol et l’urbanisme influencent entre autres les données météorologiques d’un lieu: chaque site est caractérisé par un microclimat. Dès lors, travailler l’architecture d’un bâtiment en faisant abstraction de son environnement paraît impensable.

La lumière disponible dépend de l’environnement direct du bâtiment par le jeu de différents paramètres : le relief du terrain, les constructions voisines, le coefficient de réflexion du sol, la végétation,…. Ces éléments ne doivent pas être négligés; la présence d’un gratte-ciel, d’un lac ou d’un arbre peut radicalement transformer la lumière d’un espace.

Lors de la conception d’un bâtiment, il est donc important de mesurer l’impact de l’environnement existant sur le nouvel édifice afin de profiter au mieux des possibilités offertes par le terrain pour capter la lumière.

Le relief du terrain peut provoquer de l’ombre sur un bâtiment ou au contraire favoriser son ensoleillement. L’éclairement d’un site en pente dépend de la géométrie solaire ainsi que de l’orientation et de l’inclinaison du terrain. Les pentes sud jouissent d’une meilleure insolation que les terrains plats. Il faut prendre en compte les caractéristiques naturelles du site et tirer profit du profil du terrain, que l’on pourra au besoin remanier localement.

On appelle « masque solaire » tout corps empêchant le rayonnement solaire d’atteindre une surface que l’on désire ensoleiller. En ville, en hiver, il est parfois difficile de capter quelques rayons solaires à cause des bâtiments voisins qui leur font écran.

La quantité d’énergie solaire reçue en un endroit dépend souvent de l’ombrage des bâtiments avoisinants. En Belgique, en hiver, le soleil est bas sur l’horizon. Tous les masques de l’environnement, immeubles ou grands arbres, qui interceptent le soleil pendant cette période gêneront grandement l’utilisation de la lumière naturelle.

Les simulations ci-dessous présentent la diminution du niveau d’éclairement intérieur de notre local suite à l’ajout d’un masque urbain formé par un bâtiment de 30 m de long et de 15 m de haut, placé parallèlement au local simulé, à 18 m de la fenêtre. Cet obstacle correspond à un angle horizontal d’obstruction de 40° et à un angle vertical d’obstruction de 37° depuis le milieu de la fenêtre. La quantité de lumière intérieure est fortement réduite à cause de cette construction: sous ciel couvert, le 15 décembre à 13 huniv., l’éclairement n’est plus que de 80 lx à 2 m de la fenêtre pour le local ombragé par le bâtiment alors que, sans ce masque urbain, il y a environ 200 lx.

L’effet de rue est caractérisé par le masque solaire que créent les bâtiments situés de l’autre côté de la rue. Il dépend de la hauteur de ces constructions et de la distance qui sépare les deux côtés de la rue.

Pour profiter au maximum de la lumière naturelle, il importe de ne pas négliger le facteur de réflexion des surfaces extérieures environnant le bâtiment. En effet, des surfaces claires et réfléchissantes augmentent la quantité de lumière qui peut pénétrer dans le bâtiment.

Des surfaces réfléchissantes placées au sol telles qu’un dallage brillant ou un plan d’eau peuvent contribuer à capter davantage de lumière. Ainsi, l’eau, en réfléchissant le ciel et l’environnement, intensifie l’impression lumineuse d’un lieu.

Les graphes ci-dessous montrent la variation de la lumière naturelle dans un bâtiment en fonction du coefficient de réflexion du sol qui entoure le bâtiment, le 15 juin à 13 heures universelles sous ciel couvert. Trois matériaux différents ont été simulés : la terre (r = 0,22), qui correspond au facteur de réflexion utilisé pour le sol extérieur de l’ensemble des simulations de ce chapitre, le béton neuf (r = 0,35) et la neige (r = 0,9). Le local est d’autant mieux éclairé que le coefficient de réflexion du sol extérieur est élevé.

L’emploi de matériaux réfléchissants peut également influencer l’exposition effective d’un bâtiment. Un édifice orienté au nord et doté de larges vitrages clairs pour tirer parti de la lumière naturelle peut se trouver dans une situation sud si on construit en face de lui un bâtiment équipé de vitrages réfléchissants, précisément pour se protéger de l’ensoleillement. A l’évidence, les conditions de confort du premier bâtiment sont profondément modifiées par la construction du second.

Des éléments liés au bâtiment lui-même, tels que des murs de refends, des surplombs, des light shelves,….peuvent aussi provoquer un ombrage en fonction de leur taille, de leur réflectivité et de leur orientation.

La mise en place d’auvents ou de surplombs fixes destinés à réduire les problèmes d’éblouissement et de surchauffe pénalisera bien sûr la quantité de lumière captée par le bâtiment. En général, il est souhaitable en Belgique que les angles d’obstruction ne dépassent pas 45° pour l’angle horizontal et 25° pour l’angle vertical.

La végétation se distingue des autres écrans parce qu’elle peut être saisonnière, ce qui est le cas des arbres à feuilles caduques, et que par ailleurs elle ne possède qu’une opacité partielle. Elle se contente de filtrer la radiation lumineuse plutôt que de l’arrêter.

Annexe : les paramètres de simulation

Les simulations présentées ci-dessus proviennent du logiciel SUPERLITE, programme d’éclairage naturel faisant partie du progiciel ADELINE.

Elles sont toutes réalisées à partir d’un module de base de 7,2 m de profondeur, 4,8 m de largeur et 3 m de hauteur, éclairé par une fenêtre latérale de 4,58 m de large et de 1,13 m de haut, centrée horizontalement. Le plan de travail et le rebord inférieur de l’ouverture sont situés à 0,75 m du sol. La fenêtre couvre une aire de 5,2 m², ce qui correspond à 15 % de la superficie du plancher de ce local.

Les simulations tiennent compte d’un double vitrage, dont le coefficient de transmission lumineuse est de 78 %. Cette vitre est placée en retrait de 0,15 m par rapport au plan de la façade. Le module simulé est situé en site parfaitement dégagé, sans élément d’ombrage. Les coefficients de réflexion des parois intérieures valent 15 % pour le sol, 45 % pour les murs et 70 % pour le plafond.

Les données météorologiques utilisées pour les calculs sont celles d’Uccle (Bruxelles) : 50,8° de latitude (nord), – 4,4° de longitude (est) et 100 m d’altitude. Le moment de la journée simulé est toujours précisé en fonction des heures universelles. Chaque fois qu’un paramètre de ce module de base a été modifié dans une simulation, le changement effectué est clairement précisé.

Posted By : Sylvie 26 Oct, 2007

Conductivité thermique des matériaux (λ)

Remarques générales

Les valeurs de conductivité thermique reprises ici sont des valeurs par défaut, issues de la réglementation (Extrait de l’AGW du 17 avril 2008, Annexe A de l’Annexe VII).

Le site www.epbd.be produit conjointement par les trois régions donne des valeurs reconnues pour le calcul PEB. Elles concernent notamment la conductivité thermique, la résistance thermique et la masse volumique des principaux produits d’isolation et de construction opaque disponibles sur le marché belge.

L’emploi des valeurs λ_U,_e ou λ_U,_i dépend des conditions d’utilisation du matériau :
- λ_U,_i : Conductivité thermique utilisée pour un matériau dans une paroi intérieure ou dans une paroi extérieure, à condition que ce matériau soit protégé contre l’humidité due à la pluie ou à la condensation.
- λ_U,_e : Conductivité thermique utilisée pour un matériau dans une paroi extérieure qui n’est pas protégé contre l’humidité due à la pluie ou à la condensation.

La masse volumique des blocs/briques perforés correspond au rapport entre leur masse réelle et leur volume hors-tout.

Les blocs creux ne sont pas des blocs perforés. En effet, pour ces blocs, la chaleur se propage en même temps par conduction, convection et rayonnement (la valeur λ n’est donc pas représentative). Leur résistance thermique R_U est directement calculée en laboratoire. Les normes reprennent des valeurs par défaut pour ces composants.

Pour en savoir plus sur la conductivité thermique d’un matériau : cliquez ici !

Les métaux

Tableau A.1 – Métaux
Matériau	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)	Chaleur massique c J/(kg.K)	Masse volumique ρ (kg.m³)
Plomb	35	35	130	11 300
Cuivre	380	380	380	8 900
Acier	50	50	450	7 800
Aluminium 99%	160	160	880	2 800
Fonte	50	50	450	7 500
Zinc	110	110	380	7 200

Les pierres naturelles

Tableau A.2 – Pierres naturelles
La chaleur massique c vaut 1 000 J/(kg.K)
Matériau	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)	Masse volumique ρ (kg.m³)
Pierres lourdes (granit, gneiss, basalte, porphyre)	3.50	3.50	2 700 ≤ ρ ≤ 3 000
« Petit granit » (pierre bleue), pierre calcaire	2.91	3.50	2 700
Marbres	2.91	3.50	2 800
Pierres dures	2.91	2.68	2 550
Pierres fermes	1.74	2.09	2 350
Pierres demi-fermes (o.a. moellon)	1.40	1.69	2 200

Les briques en terre cuite

Tableau A.3 – Briques en terre cuite
La chaleur massique c vaut 1 000 J/(kg.K)
Masse volumique ρ (kg.m³)	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)
ρ ≤ 700	0.22	0.43
700 < ρ ≤ 800	0.25	0.49
800 < ρ ≤ 900	0.28	0.56
900 < ρ ≤ 1000	0.32	0.63
1000 < ρ ≤ 1100	0.35	0.70
1100 < ρ ≤ 1200	0.39	0.77
1200 < ρ ≤ 1300	0.42	0.84
1300 < ρ ≤ 1400	0.47	0.93
1400 < ρ ≤ 1500	0.51	1.00
1500 < ρ ≤ 1600	0.55	1.09
1600 < ρ ≤ 1700	0.60	1.19
1700 < ρ ≤ 1800	0.65	1.28
1800 < ρ ≤ 1900	0.71	1.40
1900 < ρ ≤ 2000	0.76	1.49
2000 < ρ ≤ 2100	0.81	1.61

Les briques/blocs silico-calcaires

Tableau A.4 – Briques/blocs silico-calcaires
La chaleur massique c vaut 1 000 J/(kg.K)
Masse volumique ρ (kg.m³)	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)
ρ ≤ 900	0.36	0.78
900 < ρ ≤ 1000	0.37	0.81
1000 < ρ ≤ 1100	0.40	0.87
1100 < ρ ≤ 1200	0.45	0.97
1200 < ρ ≤ 1300	0.51	1.11
1300 < ρ ≤ 1400	0.57	1.24
1400 < ρ ≤ 1500	0.66	1.43
1500 < ρ ≤ 1600	0.76	1.65
1600 < ρ ≤ 1700	0.87	1.89
1700 < ρ ≤ 1800	1.00	2.19
1800 < ρ ≤ 1900	1.14	2.49
1900 < ρ ≤ 2000	1.30	2.84
2000 < ρ ≤ 2100	1.49	3.25
2100 < ρ ≤ 2200	1.70	3.71

Les blocs de béton avec granulats ordinaires

Tableau A.5 – Blocs de béton avec granulats ordinaires
La chaleur massique c vaut 1 000 J/(kg.K)
Masse volumique ρ (kg.m³)	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)
ρ ≤ 1600	1.07	1.39
1600 < ρ ≤ 1700	1.13	1.47
1700 < ρ ≤ 1800	1.23	1.59
1800 < ρ ≤ 1900	1.33	1.72
1900 < ρ ≤ 2000	1.45	1.88
2000 < ρ ≤ 2100	1.58	2.05
2100 < ρ ≤ 2200	1.73	2.24
2200 < ρ ≤ 2300	1.90	2.46
2300 < ρ ≤ 2400	2.09	2.71

Les blocs de béton d’argile expansé (billes d’argex par exemple)

Tableau A.6 – Blocs de béton d’argile expansé
La chaleur massique c vaut 1 000 J/(kg.K)
Masse volumique ρ (kg.m³)	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)
ρ ≤ 400	0.14	(1)
400 < ρ ≤ 500	0.18	(1)
500 < ρ ≤ 600	0.21	0.28
600 < ρ ≤ 700	0.25	0.33
700 < ρ ≤ 800	0.30	0.39
800 < ρ ≤ 900	0.33	0.44
900 < ρ ≤ 1000	0.38	0.50
1000 < ρ ≤ 1100	0.43	0.57
1100 < ρ ≤ 1200	0.49	0.65
1200 < ρ ≤ 1300	0.55	0.73
1300 < ρ ≤ 1400	0.61	0.80
1400 < ρ ≤ 1500	0.67	0.88
1500 < ρ ≤ 1600	0.75	0.99
1600 < ρ ≤ 1700	0.83	1.10
⁽¹⁾ L’exposition directe de ces matériaux aux conditions climatiques extérieures n’est en règle générale pas recommandée.

Les blocs de béton léger

Tableau A.7 – Blocs de béton avec d’autres granulats légers
La chaleur massique c vaut 1 000 J/(kg.K)
Masse volumique ρ (kg.m³)	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)
ρ ≤ 500	0.30	(1)
500 < ρ ≤ 600	0.33	0.43
600 < ρ ≤ 700	0.37	0.47
700 < ρ ≤ 800	0.41	0.52
800 < ρ ≤ 900	0.46	0.58
900 < ρ ≤ 1000	0.51	0.65
1000 < ρ ≤ 1100	0.57	0.73
1100 < ρ ≤ 1200	0.64	0.82
1200 < ρ ≤ 1300	0.72	0.91
1300 < ρ ≤ 1400	0.82	1.04
1400 < ρ ≤ 1500	0.92	1.17
1500 < ρ ≤ 1600	1.03	1.31
1600 < ρ ≤ 1800	1.34	1.70
⁽¹⁾ L’exposition directe de ces matériaux aux conditions climatiques extérieures n’est en règle générale pas recommandée.

Les blocs de béton cellulaire autoclavés

Tableau A.8 – Blocs de béton cellulaire autoclavés
La chaleur massique c vaut 1 000 J/(kg.K)
Masse volumique ρ (kg.m³)	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)
ρ ≤ 300	0.10	(1)
300 < ρ ≤ 400	0.13	(1)
400 < ρ ≤ 500	0.16	(1)
500 < ρ ≤ 600	0.20	0.32
600 < ρ ≤ 700	0.22	0.36
700 < ρ ≤ 800	0.26	0.42
800 < ρ ≤ 900	0.29	0.48
900 < ρ ≤ 1000	0.32	0.52
⁽¹⁾ L’exposition directe de ces matériaux aux conditions climatiques extérieures n’est en règle générale pas recommandée.

Les éléments de construction sans joints en béton lourd normal

Tableau A.9 – Béton lourd normal
La chaleur massique vaut 1 000 J/(kg.K)
Béton lourd normal	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)	Masse volumique ρ (kg/m³)
Armé	1.70	2.20	2 400
Non armé	1.30	1.70	2 400

Les éléments de construction sans joints en béton léger

Tableau A.10 – Béton léger en panneaux pleins ou en dalle⁽²⁾ (béton d’argile expansé, béton cellulaire, béton de laitier, de vermiculite, de liège, de perlite, de polystyrène, etc.)
La chaleur massique c vaut 1000 J/(kg.K). Si des valeurs λ sont mentionnées dans les tableaux A.3 à A.8 pour ces produits, ces dernières seront utilisées. Les valeurs ci-dessous ne sont alors pas d’application.
Masse volumique ρ (kg.m³)	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)
ρ < 350	0.12	(1)
350 ≤ ρ < 400	0.14	(1)
400 ≤ ρ < 450	0.15	(1)
450 ≤ ρ < 500	0.16	(1)
500 ≤ ρ < 550	0.17	(1)
550 ≤ ρ < 600	0.18	(1)
600 ≤ ρ <650	0.20	0.31
650 ≤ ρ < 700	0.21	0.34
700 ≤ ρ < 750	0.22	0.36
750 ≤ ρ < 800	0.23	0.38
800 ≤ ρ < 850	0.24	0.40
850 ≤ ρ < 900	0.25	0.43
900 ≤ ρ < 950	0.27	0.45
950 ≤ ρ < 1000	0.29	0.47
1000 ≤ ρ < 1100	0.32	0.52
1100 ≤ ρ < 1200	0.37	0.58
⁽¹⁾ L’exposition directe de ces matériaux aux conditions climatiques extérieures n’est, en règle générale, pas recommandée. ⁽²⁾ Dans le cas où les dalles ou les panneaux sont pourvus d’une armature parallèle au sens du flux thermique (ex. colliers, treillis d’armature), le transfert thermique sera pris en compte dans la détermination de la valeur U selon la NBN EN 10211.

Les plâtres

Tableau A.11 – Plâtre avec ou sans granulats légers
La chaleur massique c vaut 1 000 J/(kg.K)
Masse volumique ρ (kg.m³)	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)
ρ ≤ 800	0.22	(1)
800 < ρ ≤ 1 100	0.35	(1)
1 100 < ρ	0.52	(1)
⁽¹⁾ L’exposition directe de ces matériaux aux conditions climatiques extérieures n’est en règle générale pas recommandée.

Les enduits

Tableau A.12 – Enduits
La chaleur massique c vaut 1 000 J/(kg.K)
Enduits	Masse volumique ρ (kg.m³)	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)
Mortier de ciment	1 900	0.93	1.50
Mortier de chaux	1 600	0.70	1.20
Plâtre	1 300	0.52	(1)
⁽¹⁾ L’exposition directe de ces matériaux aux conditions climatiques extérieures, avec entre autre un risque d’humidification par la pluie, n’est en règle générale pas recommandée.

Les bois

Tableau A.13 – Bois et dérivés de bois
Matériau	Masse volumique ρ (kg.m³)	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)	c [J/kg.K]
Bois de charpente en	≤ 600	0.13	0.15	1880
Bois de charpente en	> 600	0.18	0.20	1880
Panneau de contreplaqué	<400	0.09	0.11	1880
	400 ≤ ρ < 600	0.13	0.15
	600 ≤ ρ < 850	0.17	0.20
	≥ 850	0.24	0.28
Panneau de particules ou d’aggloméré	< 450	0.10	⁽¹⁾	1880
	450 ≤ ρ < 750	0.14	⁽¹⁾
	≥ 750	0.18	⁽¹⁾
Panneau de fibres liées au ciment	1200	0.23	⁽¹⁾	1470
Panneau d’OSB (oriented strand board)	650	0.13	⁽¹⁾	1880
Panneau de fibres de bois (y compris MDF)	< 375	0.07	⁽¹⁾	1880
	375 ≤ ρ < 500	0.10	⁽¹⁾
	500 ≤ ρ < 700	0.14	⁽¹⁾
	≥ 700	0.18	⁽¹⁾
⁽¹⁾ L’exposition directe de ces matériaux aux conditions climatiques extérieures n’est, en règle générale, pas recommandée.

Les matériaux d’isolation thermique

Tableau A.14 – Matériaux d’isolation thermique
Matériau d’isolation	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)	Chaleur massique J/(kg.K)
Liège (ICB)	0.050	⁽¹⁾	1 560
Laine minérale (MW)	0.045	⁽¹⁾	1 030
Polystyrène expansé (EPS)	0.045	⁽¹⁾	1 450
Polyéthylène extrudé (PEF)	0.045	⁽¹⁾	1 450
Mousse phénolique – revêtu (PF)	0.045⁽²⁾	⁽¹⁾	1 400
Polyuréthane – revêtu (PUR/PIR)	0.035	⁽¹⁾	1 400
Polystyrène extrudé (XPS)	0.040	⁽¹⁾	1 450
Verre cellulaire (CG)	0.055	⁽¹⁾	1 000
Perlite (EPB)	0.060	⁽¹⁾	900
Vermiculite	0.065	⁽¹⁾	1 080
Vermiculite expansée (panneaux)	0.090	⁽¹⁾	900
⁽¹⁾ L’exposition directe de ces matériaux aux conditions climatiques extérieures n’est en règle générale pas recommandée. ⁽²⁾ Pour les panneaux d’isolation revêtus en mousse de phénol à cellules fermées, cette valeur est ramenée à 0.030 W/(m.K)

Matériaux divers

Tableau A.15 – Matériaux divers
Matériau	λ_UiW/(m.K)	λ_Ue W/(m.K)	Chaleur massique J/(kg.K)	Masse volumique ρ (kg/m³)
Verre	1.00	1.00	750	2 500
Carreaux de terre cuite	0.81	1.00	1 000	1 700
Carreaux de grès	1.20	1.30	1 000	2 000
Caoutchouc	0.17	0.17	1 400	1 500
Linoléum, carreaux de PVC	0.19	–	1 400	1 200
Panneaux en ciment renforcé de fibres minérales naturelles	0.35	0.50	1 000	1 400 < ρ <1 900
Asphalte coulé	0.70	0.70	1 000	2 100
Membrane bitumeuse	0.23	0.23	1 000	1 100

Posted By : Sylvie 26 Oct, 2007

Valeurs de coefficients de transmission thermique (U) de parois types

Type de paroi	Coefficient de transmission thermique (U) (en W/m²xK)
Fenêtre avec simple vitrage	6
Fenêtre avec double vitrage traditionnel	3
Fenêtre avec double vitrage HR	1,5

Porte en bois	2,5
Porte en aluminium isolé	1,5

Mur plein de 29 cm	2,2
Mur plein de 39 cm	1,8
Mur creux non isolé	1,7
Mur creux isolé	0,45
Mur plein bardé non isolé	1,8
Mur plein bardé isolé	0,5
Mur de pierre non isolé de 30 cm	3,9
Mur de pierre non isolé de 40 cm	3,5
Mur de pierre non isolé de 50 cm	3,2
Mur de pierre non isolé de 60 cm	2,9
Mur de béton cellulaire de 25 cm (collé)	0,7
Mur de béton cellulaire de 30 cm (collé)	0,6
Mur de béton cellulaire de 35 cm (collé)	0,5

Toiture plate en béton non isolée	2,8
Toiture plate en béton isolée	0,45
Toiture inclinée isolée (6 cm de laine)	0,6
Toiture inclinée isolée (8 cm de laine)	0,45
Toiture inclinée isolée (10 cm de laine)	0,37
Plancher en bois de combles inoccupés non isolé	1,7
Plancher en bois de combles inoccupés isolé	0,4
Plancher en béton de combles inoccupés non isolé	2,6
Plancher en béton de combles inoccupés isolé	0,4

Plancher sur cave en béton non isolé	2
Plancher sur sol en béton non isolé	3,2
Plancher sur cave en béton isolé	0,7
Plancher sur sol en béton isolé	0,9

Posted By : Sylvie 26 Oct, 2007

Coefficient de résistance à la diffusion de vapeur des matériaux

QUELQUES VALEURS DE µ (coefficient de résistance à la diffusion de vapeur d’un matériau) (suivant publication du Ministère de la Région Wallonne : Isolation thermique des logements neufs en région wallonne Caractéristiques hygrothermiques des matériaux. Édition 88.002.)
Matériau		µ sec	µ humide

Air		1

Métaux		infini

Granit, basalte, porphyre, marbre		infini	infini
Pierre bleue (petit granit)		infini	infini
Schiste ardoisier			> 600
Pierre ferme	2 160 – 2 349 kg/m³		70 – 90
Pierre tendre	1 650 – 1 839 kg/m³		26 – 32
	1 100 – 1 500 kg/m³	5 – 10	5 – 10

Maçonnerie de briques, légère	700 – 1 000 kg/m³	5 – 10
Maçonnerie de briques, moyenne	1 300 kg/m³	7.5
	1 500 kg/m³	8
Maçonnerie de briques, lourde	1 700 – 1 900 kg/m³	9 – 14
	2 100 kg/m³	31

Blocs pleins de béton cellulaire	500 – 549 kg/m³	6	3
Blocs pleins de béton cellulaire	600 – 699 kg/m³	10	6
Blocs pleins de béton très léger	500 – 800 kg/m³	5 – 10
Blocs pleins de béton mi-lourd	< 1 400 kg/m³	5 – 10
	> 1 401 kg/m³	10 – 15

Maçonnerie en briques silico-calcaire	< 1 400 kg/m³	5 – 10
	> 1 400 kg/m³	15 – 25
	2 000 kg/m³	25

Maçonnerie en blocs de plâtre		9	6

Béton plein très léger	200 kg/m³	2.8
	300 kg/m³	3.5
	500 kg/m³	4.5
Béton plein léger	700 kg/m³	5.5
Béton plein moyennement léger	1 000 kg/m³	6.5
	1 300 kg/m³	7.5
	1 600 kg/m³	8
Béton plein lourd	1 900 kg/m³	13
	2 300 kg/m³	135	30
Béton lourd non compacté non armé	2 200 kg/m³	23 – 200
	2 400 kg/m³	31 – 200
Béton lourd non compacté, armé	2 300 kg/m³	27 – 200
Béton lourd compacté, armé	2 500 kg/m³	37 – 200

Béton plein isolant	300 – 700 kg/m³	4.5 – 5.5

Béton plein de granulats EPS	350 – 400 kg/m³	7.5 – 11

Béton plein cellulaire (ciment ou chaux)	400 – 750 kg/m³	3.7 – 6.5

Béton plein cellulaire	400 kg/m³	3 – 7.5
	480 kg/m³	6	3
	600 kg/m³	11	5
	700 kg/m³	4.5 – 7.5
	1 000 kg/m³	5.5 – 7.5
	1 300 kg/m³	7.5 – 9

Béton plein d’argile expansé	550 – 1 000 kg/m³	5 – 6.5
	1 000 – 1 800 kg/m³	6.5 – 12
Béton plein de bims	700 – 1 000 kg/m³	6
	1 000 – 1 400 kg/m³	6.5 – 12
Béton plein à base de granulés d’argile expansé	900 – 1 000 kg/m³	10 – 16	10 – 16

Béton plein de laitier de haut fourneau	1 000 kg/m³	6.5
	1 300 kg/m³	8
	1 600 kg/m³	10
	1 900 kg/m³	14
Béton plein de laitier de haut fourneau + sable du Rhin	1 500 kg/m³	10
	1 700 kg/m³	40
	1 900 kg/m³	60

Béton plein aggloméré « en granulés »	2 100 kg/m³	18	16

Enduit en mortier de ciment		15 – 41
Enduit en mortier de chaux		9 – 41
Enduit en plâtre		6 – 10
Enduit de résine synthétique		10 – 125

Saule, bouleau, hêtre tendre		120	18
Teck		37 – 370
Chêne, hêtre, frène, noyer, méranti		370	40
Pin		370	9
Epicéa		9 – 370
Sapin rouge du Nord, Orégon		120	18
Bois résineux		18 – 120
Sapin		18 – 120
Pitchpine		370	40

Multiplex	400 – 499		16
	500 – 599	175	50
	700	40 – 100
	800	50 – 400
Contreplaqué marin	1 000	46 – 75

Panneau de particules type tendre	< 300	5
Panneau de copeaux colle U.F.	550 – 700	40 – 140	+/- 25
Panneau de copeaux colle mélam.	550 – 700	30 – 100	+/- 30
Panneau de copeaux colle P.F.	600 – 700	50 – 150	+/- 20
Panneau de particules type lourd	1 000	46 – 75

Panneaux de fibre de bois au ciment		3.7 – 10	4

Laine minérale		1.1 – 1.8
Liège expansé		4.5 – 29
Liège expansé imprégné		9 – 46
Polystyrène expansé		15 – 150
Polystyrène extrudé avec peau de surface		115 – 300
Mousse de polyuréthane		23 – 185
Perlite expansée pure	50 – 80 kg/m³	1.5
Perlite expansée en panneau	170 kg/m³	7	5
Vermiculite expansée pure	80 – 100 kg/m³	1.5
Vermiculite expansée en panneau	350 kg/m³	8
Verre cellulaire en plaque		70 000 – infini
Verre cellulaire en granulés		1.5

Verre		infini
Céramique de verre		infini
Carreaux de céramique		150 – 300
Caoutchouc		900
Linoléum		1 800
Asbeste-ciment	800	14
	1 600 – 1 900	37 – 150
Bitume oxydé		70 000 – 120 000

Feutre bitumé			15 000
Polyisobuthylène			80 000 – 260 000
EPDM			65 000
Butyl			300 000
PVC			20 000 – 40 000
Feutre bitumé, goudronné et sablé		50
Voile de verre bitumé		20 – 180
Tuiles de terre cuite		36 – 44
Vernis d’adhérence		400 – 900
Papier		100
Feuille de PVC		10 000 – 100 000
Feuille de polyisobutylène		360 000
Feuille de Polyester		13 000
Feuille de Polyéthylène		50 000 – 320 000	285 000

Posted By : Sylvie 26 Oct, 2007

Tableau des grandeurs hygrométriques de l’air humide

T (°C)	p_vs_(Pa)	ρ_vs (kg/m³) x10^-3	x_s (g/kg)
– 10	260	2,14	1,6
– 9	284	2,33	1,75
– 8	310	2,53	1,91
– 7	338	2,75	2,08
– 6	368	2,98	2,27
– 5	401	3,24	2,47
– 4	437	3,52	2,69
– 3	476	3,81	2,94
– 2	517	4,13	3,19
– 1	562	4,47	3,47
0	611	4,84	3,78
1	657	5,19	4,07
2	705	5,56	4,37
3	759	5,95	4,70
4	813	6,35	5,03
5	872	6,79	5,40
6	935	7,25	5,79
7	1 002	7,74	6,21
8	1 073	8,26	6,65
9	1 148	8,80	7,13
10	1 228	9,38	7,63
11	1 313	10,00	8,15
12	1 403	10,70	8,75
13	1 498	11,40	9,35
14	1 599	12,10	9,97
15	1 706	12,80	10,6
16	1 818	13,60	11,4
17	1 938	14,50	12,1
18	2 065	15,40	12,9
19	2 197	16,30	13,8
20	2 340	17,30	14,7
21	2 487	18,30	15,6
22	2 645	19,40	16,6
23	2 810	20,60	17,7
24	2 985	21,70	18,8
25	3 169	23,00	20,0
26	3 362	24,40	21,4
27	3 565	25,80	22,6
28	3 781	27,20	24,0
29	4 006	28,70	25,6
30	4 244	31,70	27,2

Avec , ρ_v : la concentration de vapeur = le nombre de kg de vapeur d’eau par m³ d’air sec (kg/m³); ρ_v_s , cette même valeur à la saturation.

Les valeurs p_vs et x_s ci-dessus peuvent également être trouvées par calcul à partir de la température.

Posted By : Sylvie 26 Oct, 2007

Condensation : généralités

La condensation se produit si, à un endroit, la pression partielle de vapeur devient égale à la pression de vapeur de saturation correspondant à la température régnant
à cet endroit.

Posted By : Sylvie 25 Oct, 2007

Confort acoustique

Les courbes de Noise Rating (NR)

Pour imposer un niveau de confort, la première idée consiste à imposer un niveau de bruit maximal, un seuil en décibel à ne pas dépasser.

Mais la sensibilité de l’oreille humaine est variable suivant la fréquence : pour notre oreille, 60 dB à 1 000 Hz est plus dérangeant que 60 dB à 250 Hz (la sensibilité est optimum entre 2 et 5 kHz).

Pour déterminer les différents critères du confort acoustique d’un local, on s’est dès lors basé sur l’allure générale des courbes de niveau d’isosonie de l’oreille.

L’Organisation Internationale de Normalisation (ISO) a proposé plusieurs courbes qui correspondent toutes à un certain degré de confort acoustique (ou de gêne) : courbes d’évaluation du bruit, ou courbes NR (Noise Rating). Grâce à ces courbes, il est possible de déterminer au moyen d’un seul chiffre le niveau de pression acoustique maximum autorisé dans chaque bande d’octave : par exemple, l’indice NR 40.

Pour obtenir le degré de nuisance d’un bruit, il suffit de tracer le spectre de ce bruit par bandes d’octave sur le réseau de courbes NR et de prendre l’indice de la courbe NR de rang le plus élevé atteint par le spectre. On verra alors immédiatement sur quelles fréquences il faudra porter l’attention afin de diminuer la gêne.

Le bruit dont on repère le spectre ci-dessus est de niveau NR 66.

On retrouve parfois dans les catalogues de fournisseur de matériel de ventilation la notion de « NC », tout à fait semblable à « NR ». Ces deux grandeurs sont reliées par la relation :

NC ≈ NR – 2 dB

Un niveau de confort acoustique NR 35 équivaut donc à un niveau de confort NC 33.

À titre d’information, la courbe NR 30 passe par la pression acoustique de 30 dB à une fréquence de 1 000 Hz, tandis que la courbe NC 30 passe par la pression acoustique de 30 dB à une fréquence de 2 000 Hz.

Des critères de confort

Ces courbes NR permettent de proposer des critères de confort acoustique, du type :

NR 20	Conditions excellentes d’écoute, salles de concert, studios d’enregistrement
NR 25	Très bonnes conditions d’écoute, auditoires, théâtres, églises, salles de conférence
NR 20 – 30	Condition de séjour, de repos, de sommeil, maisons d’habitation, hôtels, appartements
NR 30 – 35	Bonnes conditions d’écoute, bureaux de direction, salles de classe, bibliothèques
NR 35 – 40	Conditions d’écoute normales, grands bureaux, restaurants calmes, commerces
NR 40 – 45	Conditions d’écoute modérées laboratoires, restaurants, bureaux de dessin
NR 45 – 55	Conditions de travail acceptables avec un minimum de compréhension de la parole
NR 50 – 70	Usines, atelier

La précision du niveau NR permet de quantifier les exigences acoustiques au niveau des cahiers des charges.

Si, par exemple, on trouve dans un cahier des charges que l’installation de climatisation ne doit pas dépasser NR 35, cela veut dire que le spectre du bruit de la climatisation ne peut, dans aucune bande d’octaves, dépasser les valeurs admises par le spectre limite NR 35.

En général, un faible pourcentage de personnes est dérangé lorsque le bruit émis par une source isolée dépasse de 5 dB le bruit de fond. Si ce dépassement est de 10 dB, l’ensemble des personnes en ressent l’inconvénient.

La mesure du niveau NR d’un local peut s’effectuer grâce à un sonomètre, en mesurant le spectre sonore.

Les niveaux de l’ambiance sonore résultant des activités extérieures

Selon le contexte urbanistique, c’est à dire selon qu’il s’agisse d’une zone rurale, d’une zone de séjour récréatif, d’une zone résidentielle, etc… et selon le moment de la journée, un certain niveau de bruit est habituellement rencontré :

Valeurs indicatives de niveau sonore mesurée à l’air libre [dB (A)] (zone d’activités extérieures)	de jour	en soirée	de nuit
1. Zones rurales et zones de séjour récréatif, à l’exception des zones reprises aux points 2, 3, et 8.	40	35	30
2. Zones résidentielle, zones rurales et zones de loisirs situées à moins de 500 m d’une zone industrielle non citée au point 3 ou d’une zone d’équipements collectifs ou d’utilité publique.	50	45	45
3. Zones résidentielles, zones rurales, zones de séjour récréatif à moins de 500 m d’une zone d’activités artisanales, d’une zone de PME, d’une zone de services ou d’une zone d’exploitation pendant la période d’activité.	50	45	40
4. Zones résidentielles, excepté celles reprises au point 2 et 3.	45	40	35
5. Zones industrielles, zones de services, zones d’équipements collectifs ou d’utilité publique et zones d’exploitation pendant la période d’activité.	60	55	55
6. Zones de loisirs, à l’exception de celles reprises au point 2, et zones de séjour récréatif.	50	45	40
7. Autres zones à l’exception des zones tampons, domaines militaires et zones auxquelles s’appliquent des valeurs indicatives fixées par décret particulier.	45	40	35
8. Zones tampons.	55	50	50
Valeurs indicatives de niveau de l’ambiance sonore mesurée à l’intérieur [dB(A)](zone d’activités intérieures)	de jour	en soirée	de nuit
1. Zones rurales et zones de séjour récréatif.	30	25	25
2. Zones industrielles, zones de services, zones d’équipement collectifs ou d’utilité publique et zones d’exploitation pendant la période d’activité.	33	28	28
3. Zones résidentielles et autres zones, à l’exception de celles citées aux points 1 et 2.	33	28	28

« Tableau des valeurs indicatives de niveau de l’ambiance sonore résultant des activités ».

Posted By : Sylvie 19 Oct, 2007

Pompes à chaleur (27.080) [Réglementations]

NBN EN 255-1:1997 R6X 9 R72

Climatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur électrique Mode chauffage – Partie 1: Termes, définitions et désignations (2e éd.)

NBN EN 255-2:1997 R6X 13 R72
Climatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur électrique Mode chauffage – Partie 2: Essais et exigences de marquage pour les appareils de chauffage des locaux (1e éd.)

NBN EN 255-3:1997 R6X 16 R71
Climatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur électrique Mode chauffage – Partie 3: Essais et exigences de marquage pour les appareils pour eau chaude sanitaire (1e éd.)

NBN EN 255-4:1997 R6X 12 R71
Climatiseurs, groupes refroidisseurs de liquide et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur électrique Mode chauffage – Partie 4: Exigences pour les appareils de chauffage des locaux et pour les appareils pour eau chaude sanitaire (1e éd.)

NBN EN 378-1:1994 R6X 12 R57
Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 1: Exigences de base (1e éd.)

NBN EN 814-1:1997 R6X 11 R71
Climatiseurs et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur électrique – Mode réfrigération – Partie 1: Termes, définitions et désignations (1e éd.)

NBN EN 814-2:1997 R6X 13 R71
Climatiseurs et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur électrique – Mode réfrigération – Partie 2: Essais et exigences de marquage (1e éd.)

NBN EN 814-3:1997 R6X 12 R71
Climatiseurs et pompes à chaleur avec compresseur entraîné par moteur électrique – Mode réfrigération – Partie 3: Exigences (1e éd.)

NBN EN 60335-2-40:1995 R6X 12 R61
Sécurité des appareils électrodomestiques et analogues Partie 2 : Règles particulières pour les pompes à chaleur électriques, les climatiseurs et les déshumidificateurs (1e éd.)

NBN EN 60335-2-40/Al:1997 R6X 3 R71
Sécurité des appareils électrodomestiques et analogues Partie 2 : Règles particulières pour les pompes à chaleur électriques, les climatiseurs et les déshumidificateurs (1e éd.)

Posted By : Sylvie 18 Oct, 2007

Installations alimentées au gaz

Domaine d’applications des différentes normes relatives aux installations au gaz :

Norme NBN D 51-003

La norme NBN D 51-003 de 2004, « Installations intérieures alimentées en gaz naturel et placement des appareils d’utilisation : dispositions générales » et son addendum A1 de 2005 énonce les conditions générales techniques et de sécurité applicables aux cas suivants :

Installation intérieures neuves ou parties neuves d’installations intérieures dont la pression maximale de service admissible est de 100 mbar et dont : (1) le diamètre nominal des canalisations est inférieur à DN 50 et (2) les canalisations ne sont pas enterrées.
Placement et mise en service des appareils d’utilisation dans les installations mentionnées ci-dessus.

Norme NBN D 51-004

La norme NBN D51-004 de 1992, « Installations alimentées en gaz combustible plus léger que l’air distribué par canalisation : installations particulières » et son erratum A1 de 2003 énonce les conditions générales techniques et de sécurité applicables aux cas suivants :

Installations dont la pression maximale de service est supérieure à 100 mbar et inférieure ou égale à 15 bar.
Installations dont la pression maximale de service est inférieur à 100 mbar mais dont : (1) le diamètre nominal des canalisations est supérieur à DN50 ou (2) les canalisations sont enterrées.

Norme NBN D 51-006

Le NBN a publié en 2005 une série de trois normes pour les installations alimentées en gaz butane ou propane :

NBN D 51-006-01 (2005) : « Installations intérieures alimentées en butane ou propane commercial en phase gazeuse à une pression maximale de service de 5 bar et placement des appareils d’utilisation : dispositions générales, partie 1, terminologie ».
NBN D 51-006-02 (2005) : « Installations intérieures alimentées en butane ou propane commercial en phase gazeuse à une pression maximale de service de 5 bar et placement des appareils d’utilisation : dispositions générales, partie 2, installations intérieures ».
NBN D 51-006-03 (2005) : « Installations intérieures alimentées en butane ou propane commercial en phase gazeuse à une pression maximale de service de 5 bar et placement des appareils d’utilisation : dispositions générales, partie 3, placement des appareils d’utilisation ».

Posted By : Energie-Plus 10 Oct, 2007

EUROVENT 2/2 : taux de fuite dans les conduits de distribution d’air en métal

EUROVENT ?

Comment comparer les rendements de 2 machines frigorifiques si les valeurs annoncées ont été mesurées dans des conditions différentes (température intérieure et extérieure, niveau acoustique, …) ?

Certains gros fabricants du secteur ventilation et climatisation, irrités de la concurrence exercée par des producteurs peu scrupuleux de la qualité du matériel, ont décidé de définir des références communes de comparaison.

Le logo « EUROVENT » n’est pas un label de qualité en soi. Il certifie que le matériel a été testé dans des conditions standards admises par les différents membres de l’association.

Le standard EUROVENT 2/2

Le standard EUROVENT 2/2 est basée sur des tests réalisés en laboratoire et sur site sur des conduits mis en œuvre suivant les codes de bonne pratique. Elle concerne le taux de fuite dans les conduits allant de la sortie de la centrale de traitement d’air aux éléments terminaux.

Un certain degré de fuite dans les réseaux de ventilation est inévitable (et toléré sauf évidemment dans les réseaux transportant des gaz dangereux). Il est en outre reconnu que le transport, le stockage et la mise en œuvre est source d’aggravation des risques de fuite.

Le standard EUROVENT 2/2 définit des classes d’étanchéité basées sur le rapport entre la quantité de fuite dans les conduits et la surface du réseau de distribution d’air, bien que les fuites proviennent principalement des joints.

Classe d’étanchéité à l’air des conduits de ventilation selon le standard EUROVENT 2/2
Mesure sur des conduits installés
Taux de fuite [s^-1.m^-2] p = pression statique d’essai [Pa]	Surface de fuite équivalente en cm² par m² de conduit	Classe EUROVENT
0.009 x p^0,65<…< 0.027 x p^0,65	0.21 <…< 0.64	A
0.003 x p^0,65<…< 0.009 x p^0,65	0.07 <…< 0.21	B
< 0.003 x p^0,65	< 0.07	C
Mesure en laboratoire
Taux de fuite [s^-1.m^-2] p = pression statique d’essai [PA]	Surface de fuite équivalente en cm² par m² de conduit	Classe EUROVENT
0.0045 x p^0,65<…< 0.0135 x p^0,65	0.21 <…< 0.64	A
0.0015 x p^0,65<…< 0.0045 x p^0,65	0.07 <…< 0.21	B
< 0.0015 x p^0,65	< 0.07	C

Classe d’étanchéité à l’air des conduits de ventilation selon le standard EUROVENT 2/2.

Posted By : Energie-Plus 5 Oct, 2007

Niveau d’isolation thermique : niveau K

La méthode de calcul

Les 3 Régions du pays imposent un niveau d’isolation thermique global des bâtiments minimum pour les constructions nouvelles ou rénovations lourdes.

Voici en résumé les principes de ce calcul. Pour obtenir tous les détails réglementaires de la méthode, on consultera utilement l’annexe VII de la réglementation relative à la P.E.B.

Calculs

Pour accéder à un petit logiciel de calcul du niveau K simplifié (ancienne norme NBN B 62-301) d’un bâtiment donné.

Étape 1 : délimiter le volume protégé V

Le volume protégé V d’une construction est constitué par l’ensemble des locaux chauffés (directement ou non).

Délimiter le volume protégé revient à séparer ces locaux d’autres locaux non chauffés. En général, c’est la couche isolante qui détermine ce volume. Un grenier qui sert de chambre fait donc partie du volume protégé, même s’il n’y a pas de radiateur installé.

Dans le premier cas, la cave et le garage ne sont pas chauffés; dans le deuxième cas, il s’agit de deux locaux utilisés et chauffés. En toute logique, on souhaite que ce soit l’ensemble de la frontière de ce volume chauffé qui réponde à un minimum de qualité thermique.

Étape 2 : repérer la superficie de déperdition thermique At

La superficie de déperdition At est la somme de toutes les superficies de toutes les parois qui séparent le volume protégé :

de l’ambiance extérieure (1),
du sol (2),
des espaces voisins qui n’appartiennent pas à un volume protégé (3).

Remarque : les parois mitoyennes ne sont donc pas comptabilisées (puisque le delta de température est considéré comme nul ou négligeable).

Étape 3 : calculer le coefficient de transfert thermique par transmission du bâtiment Ht

H_T = H_D+H_g+H_U [W/K]

où :

HD = coefficient de transfert thermique par transmission à travers les parois directement en contact avec l’extérieur [W/K] ;
Hg= coefficient de transfert thermique par transmission à travers les parois en contact avec le sol [W/K];
HU=coefficient de transfert thermique par transmission à travers les parois en contact avec des espaces non-chauffés [W/K];

Chacun de ces coefficients est calculé, pour chaque paroi, de manière générique par la formule suivante :

où :

α : coefficient de pondération tenant compte de l’environnement de la paroi [0<α<1 (environnement extérieur)]La valeur de ce coefficient de pondération « a » a pour but de diminuer les déperditions des parois qui ne sont pas directement en contact avec la température extérieure. Ainsi, en toute logique, on considérera des déperditions différentes selon qu’un même mur soit en contact avec le sol, un espace non chauffé ou l’environnement extérieur.

A_i : surface de l’élément de construction i de l’enveloppe du bâtiment, déterminée avec les dimensions extérieures [m²];
U_i : valeur U de l’élément de construction i de l’enveloppe du bâtiment, déterminée avec les dimensions extérieures [W/m²K];
l_k : longueur du pont thermique linéaire k présent determinée avec les dimensions extérieures [m];
_k : coefficient de transmission thermique linéique du pont thermique linéaire k [W/mK];
_l : coefficient de transmission thermique ponctuel du pont thermique ponctuel l [W/K].

Étape 4 : déterminer le coefficient de transfert de chaleur moyen du bâtiment « Um »

U_m=H_t/A_t[W/m²K]

Le coefficient Um est donc obtenu par le rapport entre le coefficient de transfert thermique total (H_t) et la surface de déperditions du volume protégé (A_t). Cette valeur nous donne une idée de la déperdition énergétique moyenne par m² de surface déperditive.

Étape 5 : déterminer la compacité volumique du bâtiment V/At

La compacité volumique est le rapport entre le volume protégé V et la superficie de déperditions At du bâtiment.

C=V/At [m]

Plus grande est la compacité, plus petite est la perte d’énergie par m³ chauffé. La réglementation sera dès lors moins sévère pour des bâtiments avec grande compacité (ex : bloc d’appartements).

À noter que l’on peut en déduire une réflexion sur le plan de la composition architecturale : l’habitation « 4 façades » entourée d’un jardin n’est pas une bonne solution sur le plan environnemental (déperditions par m² élevées…).

Étape 6 : déterminer le niveau K du bâtiment

La réglementation définit conventionnellement le niveau K par la relation :

K= 100 U_m/U_m,réf

Compacité	U_m,réf
V/A_t < 1 m	U_m,réf = 1
1 m < V/A_t < 4 m	U_m,réf = (C+2) / 3
4 m < V/A_t	U_m,réf = 2

Le niveau K est donc directement fonction de la compacité volumique V/A_t et du coefficient moyen de transmission thermique U_m.

Exemple.

Si le Umoyen de l’enveloppe (= U_m) est de 0,6 et que la compacité est de 0,9 m , le niveau « K » du bâtiment est « K60 ».
Mais un même Umoyen pour un bâtiment de compacité volumique 5 (immeuble d’appartements) entraîne une valeur « K30 ».
Et si la compacité volumique est de 2, K = (300 x 0,6) / (2 + 2) = 45, soit un bâtiment déclaré « K45 ».

Il est alors possible de comparer ce niveau à celui exigé par la Réglementation :

Calculs

Pour accéder à un petit logiciel de calcul du niveau K simplifié (ancienne norme NBN B 62-301) d’un bâtiment donné.

Remarques

Comme ce logiciel vous le montre, à partir du « K », il est possible d’établir un bilan énergétique très simplifié du bâtiment.
Un logiciel beaucoup plus complet Le logiciel PEB est accessible
- via le site portail de l’énergie en Région wallonne :
  http://energie.wallonie.be/

Exemple chiffré

Voici les données de ce bâtiment très simplifié :

Mur extérieur avec 5 cm laine min.
U= 0,55 [W/m²K] .

Toiture avec 6 cm PS.
U= 0,48 [W/m²K].

Plancher avec 3 cm PS.
U= 0,82 [W/m²K] sur terre-plein
U= 0,73 [W/m²K] sur garage.

Porte extérieure : U_d = 3,5 [W/m²K]
Châssis bois + Double Vitrage : U_w = 2,69 [W/m²K].

Calculs

Pour accéder un exemple du logiciel de calcul du K d’un bâtiment.

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Négocier le meilleur tarif

Les trois étapes de la recherche d’un éventuel nouveau fournisseur

Une négociation avec un fournisseur d’électricité passera nécessairement par trois étapes: une phase de préparation, la négociation proprement dite et le suivi du contrat souscrit.

Étape 1 – La phase de préparation

Il s’agit de rassembler et de compiler l’ensemble des éléments constitutifs du cahier des charges. La précision des informations fournies permettra aux fournisseurs consultés de cerner au mieux les activités de votre institution, le produit recherché et votre profil de consommation. Ce cahier des charges comportera essentiellement deux parties.

Un volet administratif reprenant

une description des activités de l’institution,
les contraintes d’exploitation,
les caractéristiques du point de prélèvement au réseau,
la procédure et les critères d’attribution du marché
et le produit recherché (durée du contrat, niveau de service souhaité, garanties, possibilité de révision des prix, modalités de paiement,…).

On y adjoindra un volet technique qui présentera le fonctionnement de l’institution à travers le profil de ses consommations et la structure de sa consommation, par exemple l’historique des consommations des trois dernières années. Plus ces éléments seront précis et détaillés, mieux le fournisseur pourra prévoir vos consommations et plus il sera en mesure de vous proposer un prix intéressant.

Comme votre fournisseur achète l’électricité qu’il vous délivre auprès d’un producteur, ces éléments aideront ce dernier à connaître la puissance à injecter sur le réseau, afin de satisfaire la demande et donc à affiner son prix.

Le fournisseur s’efforcera dès lors de signaler au producteur la courbe de charge jour par jour pour l’ensemble de ses clients. Tout en sachant qu’en cas de non-concordance, une pénalité lui sera imposée… qu’il répercutera sur le prix du kWh chez le client dont les prévisions de consommation se seront avérées incorrectes.

Par exemple : vous commandez un certain nombre de kWh à un prix donné. Une canicule apparaît. La consommation de vos machines frigorifiques dépasse vos prévisions. Vous pourrez obtenir des kWh supplémentaires … mais à un prix très élevé parce que votre fournisseur l’achètera lui-même au prix fort auprès du producteur !

Si vous ne disposez pas de telles mesures, vous pouvez éventuellement reconstituer schématiquement votre profil de consommation sur base des factures mensuelles (idéalement des trois dernières années), de vos pointes de puissance et consommations électriques en heures creuses et pleines.

Si vous disposez d’un compteur électronique, votre GRD doit vous fournir sur demande le profil de charge que vous lui demanderiez. En principe, les 80 derniers jours sont mémorisés dans l’historique.

Voici 3 profils de consommation bien différents :

Mais une analyse de charge plus rigoureuse et détaillée peut vous permettre de mieux comprendre la source de votre consommation.

Un technicien spécialisé peut venir enregistrer le profil de demande électrique sur les principaux départs de votre bâtiment (cafétéria, buanderie, machine frigorifique, etc…) au moyen de pinces ampèremétriques placées autour des principaux câbles. Vous découvrirez l’origine de vos pointes de puissance et pourrez peut-être envisager un délestage de certains consommateurs (ne pas faire fonctionner simultanément lave-vaisselle et friteuse) ou même un report vers les périodes creuses (le chauffage du ballon d’eau chaude sanitaire, par exemple). Il vous en coûtera de 1000 à 2000 Euros, montant partiellement subsidié par des primes régionales. Certains fournisseurs, dans le cadre une démarche commerciale, peuvent financer le complément.

Il est parfois utile de consulter l’ensemble des fournisseurs lors de l’appel d’offre pour envisager toutes les possibilités : ainsi, si votre pointe ¼ horaire se fait en Heures Creuses (c’est rare !), il existe des fournisseurs qui n’en tiennent pas compte et facturent la pointe ¼ horaire de jour uniquement.

Étape 2 – La phase de négociation

Reste à analyser et à comparer les offres des différents fournisseurs d’électricité. Cette comparaison peut se révéler délicate et difficile dans la mesure où chaque fournisseur a sa propre structure de tarification.

D’une manière générale, il faudra notamment être attentif aux conditions générales de vente, aux différentes surcharges applicables, à des redevances fixes éventuelles, à la nature de l’énergie fournie (p.ex. de l’électricité verte), à la formule de révision des prix, …

Le prix peut être décomposé ou non en postes constitutifs :

3 composants : un prix pour la pointe de puissance en kW, un prix pour les kWh en Heures Pleines, un prix pour les kWh en Heures Creuses.
2 composants : un prix pour les kWh en Heures Pleines, un prix pour les kWh en Heures Creuses, ces deux valeurs incluant la pointe.
1 composant : formule « all-in », un prix pour les kWh, tout compris.

A priori, le tarif le moins cher sera celui à 3 composants, puisque le moins risqué pour le fournisseur.

Les deux autres, qui vous permettent de ne pas vous soucier du profil de votre charge, comprennent donc un risque que le fournisseur va anticiper. D’ailleurs, il mettra généralement des valeurs minimales et maximales à sa proposition, ce que l’on appelle des valeurs « tunnel ». Par exemple, s’il s’agit d’un prix « all-in », il sera basé sur une répartition forfaitaire entre kWh HP et kWh HC (du type 55 % – 45 %). Si la réalité s’écarte de cette estimation, le prix peut être modifié…

Vous devrez choisir entre des prix avec ou sans révision mensuelle. A nouveau, votre sécurité (vous avez fixé le prix du kWh durant 2 ans) … se traduira par une augmentation initiale du prix, pour couvrir le risque d’inflation. Un parallèle avec la logique d’intérêt fixe ou indexé des prêts hypothécaires peut avoir lieu ici.

Enfin, certains fournisseurs proposeront des services associés, tels que :

des courbes mensuelles de consommation,
la détection d’anomalies éventuelles de fonctionnement,
voire même la réalisation d’un audit de vos consommations électriques en vue de leur rationalisation.

Exemple d’une difficulté d’appréciation.

Il est difficile de comparer entre le prix « fixe » proposé par un fournisseur et un prix variable fixé par un autre. En effet, le prix variable sera indexé en fonction de 2 indices : les paramètres Nc et Ne publiés par le Ministère des Affaires Économiques. Or Nc est l’indice des coûts de combustible. Celui-ci fluctue, avec retard, en fonction du prix du baril de pétrole mondial. Qui peut en évaluer le coût dans 12 mois ??? Il est donc impossible de comparer mathématiquement des offres indexées et non indexées : on peut juste faire des hypothèses d’évolution raisonnable…

Le fournisseur qui veut comparer son prix fixe au prix variable de son concurrent aura tendance à augmenter, peut être plus que de nécessaire, la valeur du paramètre Nc et mettre son prix ainsi en évidence…

Trucs et ficelles des « acheteurs »

On n’est jamais aussi fort que lorsque l’on change de fournisseur… puis qu’on fait mine de pouvoir revenir … sous de meilleures conditions ! A égalité d’offre de prix entre 2 fournisseurs, il est donc parfois préférable de changer… pour être plus fort dans un an ou deux, lors de la nouvelle négociation.
Il est aujourd’hui possible d’additionner les consommations de plusieurs sites financées par la même source et de négocier un prix « de gros » pour ces différents sites. Voire de s’associer avec d’autres entités similaires pour constituer un poids plus important (association de communes, d’établissements scolaires, …). Face à la concentration des producteurs, pourquoi pas une concentration des clients ?
Demander un prix global tout postes compris, sur base de la demande des 12 derniers mois.
Si le profil est régulier, les marges d’écart entre fournisseurs seront faibles. Celui qui avait un tarif « Binôme A Éclairage » aura plus intérêt à réévaluer son tarif que celui qui était en « Binôme A Force Motrice ».

Les pièges à éviter

Les amateurs du « All-in » se disent sans doute qu’ils seront ainsi à l’abri de toute dérive impromptue de leur pointe de puissance… Pas si sûr ! Attention aux valeurs tunnels qui sont peut-être écrites dans le contrat… Attention également à la valeur du kW ¼ horaire annuel (= kWa) pris en compte par le GRD dans sa formule tarifaire. Et ce poste kWa est fort élevé dans le bilan final.
Suivant les fournisseurs, le prix proposé est « tout compris » ou « coût des certificats verts » non compris (composante encore appelée « contribution Énergie Renouvelable ») …
Attention aux « obligations de consommer » : il est possible qu’il soit prévu dans les clauses du contrat de payer au minimum les ¾ de la consommation prévue, qu’elle soit consommée ou non !
Attention à l’existence ou non de « prix plafond » dans la formule tarifaire : certains fournisseurs additionnent le coût des kW et des kWh HP, qu’ils divisent par le nombre de kWh HP. Si ce montant est trop élevé (parce que la pointe ¼ horaire est vraiment très forte), ils rabotent leur prix. D’autres ne le font pas… Les écoles avec réfectoire sont souvent dans ce cas : peu de consommation en journée et une pointe élevée pour les frites de midi !

Étape 3 – Le suivi du contrat

Le contrat signé, il vous faudra chaque mois vérifier l’exactitude de la facturation. Dans le cadre du marché libéralisé, les durées des contrats de fourniture sont de l’ordre de une à deux années maximum. Il s’agira donc de renouveler l’appel d’offres en actualisant le cahier des charges, en fonction de l’évolution du marché et du fonctionnement de votre institution.

Fini donc le contrat de fourniture qui s’empoussière au fond d’un tiroir: l’électricité devient un bien de consommation comme un autre, soumis à la volatilité du marché. Plus question de se fier à un simple contrôle des tarifs. La libéralisation ouvre la porte à de nouvelles opportunités économiques, mais pour en faire votre profit, une nouvelle vigilance s’impose, ainsi qu’un brin de créativité.

En Allemagne et en France où le marché de l’électricité est déjà libéralisé depuis quelques années, on assiste ainsi à des regroupements de petits consommateurs pour former des cercles d’achat. Histoire de négocier aussi sur un plus grand volume de consommation et de mutualiser les services d’un consultant.

En principe, environ 2 mois avant la fin du contrat, votre fournisseur vous fait une nouvelle proposition pour l’année ou les 2 ans à venir…

Comment changer de fournisseur ?

Chaque fois qu’un contrat est conclu avec un nouveau fournisseur, c’est celui-ci qui est chargé d’informer le gestionnaire de réseau qui informera à son tour le fournisseur précédent de la signature du contrat.

Votre changement de fournisseur deviendra effectif après la période de préavis applicable.

Il semble cependant correct d’avertir également vous-mêmes par recommandé la non-reconduction du contrat avec votre ancien fournisseur.

Des primes pour analyser le profil de charge

Il existe des primes et subsides de la Région Wallonne pour la réalisation d’une analyse du profil de vos consommations électriques ainsi que pour la mise en place d’une comptabilité énergétique.

Faire appel aux « pros » de la négociation ?

La transition vers le marché libéralisé n’est pas une mince affaire: volatilité des prix, multitude de fournisseurs, rédaction de cahier des charges, appels d’offres, contraintes contractuelles, nombreuses variables influençant le prix, suivi du marché, …

Faute de temps, de moyen et/ou de compétence en interne pour aborder et affronter la préparation et la négociation de votre premier contrat d’approvisionnement, la meilleure solution pourrait consister à confier une partie ou la totalité des démarches à des professionnels. Certains bureaux d’études se sont spécialisés dans la consultance en négociation de contrat de fourniture d’électricité.

Ces consultants peuvent à la carte vous aider dans la rédaction de votre cahier des charges, donc définir précisément vos besoins, vous assister pour comparer les offres et vous orienter vers le fournisseur répondant au mieux à vos besoins et contraintes, ainsi que vous tenir informé sur l’évolution du marché.

On considère actuellement qu’un consommateur d’1 GWh ( = 1.000.000 de kWh) gagne à faire appel à un consultant. Son coût sera probablement bien remboursé par l’économie qu’il vous procurera. Mais vous n’êtes pas obligé de lui confier “tout le paquet”. Une intervention ponctuelle sur l’une ou l’autre étape peut être suffisante. Et rien ne vous empêche d’agglomérer les consommations de l’ensemble de vos bâtiments dans le cadre d’un seul appel d’offres.

Il peut être également intéressant de confier simultanément la mission de suivi énergétique et de négociation des tarifs à un consultant extérieur. Il vous informera de toute dérive de vos consommations et sera très au courant de votre profil de consommateur lors de la négociation.

Pour plus d’informations sur ce sujet, contactez le facilitateur tertiaire de la Région Wallonne.

Acheter de l’électricité verte ?

Par le système mis en place, tout consommateur achète donc de l’électricité « verte« , intégrée pour quelques pour cents dans le courant distribué. Mais il lui est aussi possible d’acheter directement son électricité à un fournisseur d’électricité verte, c.-à-d. à un fournisseur qui s’est engagé à ce que au minimum 50,1 % de son électricité soit verte (en pratique, ce ratio est proche des 100 %). C’est la meilleure manière de soutenir le développement de ces techniques propres.

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Confort thermique : Les classes de climats intérieurs

Qu’entend-t-on par classe de climat intérieur ?

Pour évaluer les risques de condensation dans les matériaux ou à la surface de ceux-ci, il est nécessaire de connaître les conditions de climat intérieur qui sont présumées exister dans les locaux limités par les parois.
En fonction des valeurs moyennes annuelles de température et d’humidité relative de l’air intérieur des bâtiments, le CSTC dans ses publications distingue différentes classes de climat intérieur en fonction de la valeur annuelle moyenne de pression de vapeur d’eau p_i à l’intérieur du bâtiment.

Quelles sont les classes de climat intérieur?

En fonction des pressions de vapeur moyennes annuelles (p_i), le tableau suivant (extrait de la NIT 183 du CSTC) indique la classe de climat intérieur du local situé sous la toiture.

Définition du bâtiment	Exemples	p_i	Classe
Bâtiment avec une production de vapeur nulle ou faible.	lieux de stockage pour marchandises sèches églises salles de sport d’utilisation modérée	1 100 < p_i< 1 165	I
Bâtiment bien ventilé avec une production de vapeur limitée.	habitations de grande dimension écoles magasins bureaux non climatisés unités de soins hospitaliers	1 165 < p_i< 1 370	II
Bâtiment d’utilisation intense.	habitations sociales flats maisons de soins bâtiments faiblement climatisés (HR < 60 %)	1 370 < p_i< 1 500	III
Bâtiment avec une production de vapeur élevée.	piscines locaux industriels humides blanchisseries bâtiments fortement climatisés (HR > 60 %)	1 500 < p_i< 3 000	IV

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Norme NBN EN 378 : les systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement

Famille des normes NBN EN 378

Numéro	Ann. Pub.	Titre	Langue	Moniteur Belge	EUR
NBN EN 378-1/A1:2004	2004	Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 1 : Exigences de base, définitions, classification et critères de choix	FR,EN	27/04/2004	10.80
NBN EN 378-1:2000	2000	Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 1: Exigences de base, définitions, classification et critères de choix	FR,EN	26/10/2000	63.30
NBN EN 378-2:2000	2000	Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 2: Conception, construction, essais, marquage et documentation	FR,EN	26/07/2000	51.00
NBN EN 378-3:2000	2000	Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 3: Installation in situ et protection des personnes	FR,EN	26/07/2000	31.40
NBN EN 378-3/A1:2004	2004	Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 3 : Installation in situ et protection des personnes	FR,EN	27/04/2004	10.80
NBN EN 378-4:2000	2000	Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 4: Fonctionnement, maintenance, réparation et récupération	FR,EN	26/07/2000	34.80
NBN EN 378-4/A1:2004	2004	Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 4 : Fonctionnement, maintenance, réparation et récupération	FR,EN	27/04/2004	10.80
NBN EN 3788:2002	2002	Série aérospatiale – Système de raccordement 8°30′ – Capuchons de protection	EN	15/05/2002	37.60
NBN EN 3789:2002	2002	Aerospace series – Pipe coupling 8°30′ – Protective plugs with external threads	EN	12/03/2002	37.60

Source : Institut Belge de Normalisation IBN.

Normes NBN EN 378-1 : 2000

Fiche signalétique IBN

Numéro :	NBN EN 378-1:2000
Année de publication :	2000 – Date de publication 2000-09-01.
Titre :	Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 1: Exigences de base, définitions, classification et critères de choix.
Résumé (si disponible)	This standard specifies the requirements relating to safety of persons and property, but not goods in storage, and the local and global environment for: a) stationary and mobile refrigerating systems of all sizes, including heat pumps; b) secondary cooling or heating systems; c) the location of these refrigerating systems.
Domaine d’application	No records returned.
Langue(s) :	Français et Anglais.
ICS :	01.040.27; 27.080; 27.200.
Prix :	63.30 EURO Version papier + 6 % TVA – Version PDF + 21 % TVA.

Source : Institut Belge de Normalisation IBN.

Normes NBN EN 378-2 : 2000

Fiche signalétique IBN

Numéro :	NBN EN 378-2:2000
Année de publication :	2000 – Date de publication 2000-04-01.
Titre :	Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 2: Conception, construction, essais, marquage et documentation.
Résumé (si disponible)	Is applicable to the design and construction of refrigerating systems and the components and materials used including piping. It also specifies requirements for testing, commissioning, marking and documentation.
Domaine d’application	No records returned.
Langue(s) :	Fançais et Anglais.
ICS :	27.080; 27.200
Prix :	Version papier + 6 % TVA – Version PDF + 21 % TVA.

Source : Institut Belge de Normalisation IBN.

Normes NBN EN 378-3 : 2000

Fiche signalétique IBN

Numéro :	NBN EN 378-3:2000
Année de publication :	2000 – Date de publication 2000-04-01.
Titre :	Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 3: Installation in situ et protection des personnes.
Résumé (si disponible)	Is applicable to the installation site (design of plant space and services) and personal protective equipment.
Domaine d’application	No records returned.
Langue(s) :	Fançais et Anglais.
ICS :	27.080; 27.200
Prix :	31.40 EURO Version papier + 6 % TVA – Version PDF + 21 % TVA.

Source : Institut Belge de Normalisation IBN.

Normes NBN EN 378-4 : 2000

Fiche signalétique IBN

Numéro :	NBN EN 378-4:2000
Année de publication :	2000 – Date de publication 2000-04-01.
Titre :	Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement – Partie 4: Fonctionnement, maintenance, réparation et récupération.
Résumé (si disponible)	Specifies requirements for safety and environmental aspects in relation to operation, maintenance, repair of refrigerating systems and the recovery, reuse and disposal of all types of refrigerant.
Domaine d’application	No records returned.
Langue(s) :	Fançais et Anglais.
ICS :	27.080; 27.200
Prix :	34.80 EURO Version papier + 6 % TVA – Version PDF + 21 % TVA.

Source : Institut Belge de Normalisation IBN.

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Inertie thermique

Les matériaux lourds de la construction tels que béton, brique, pierre, etc. ont une grande capacité à stocker de la chaleur. Le rayonnement solaire irradiant une paroi de brique ou de béton est, en partie, absorbé par celui-ci, transformé en chaleur et accumulé en son sein.
Cette paroi peut aussi prendre de la chaleur à de l’air plus chaud qu’elle.
La chaleur sera restituée dès que la température de l’air environnant est plus basse que celle de la surface du matériau (par convection) ou/et dès que la température de surface d »objets avoisinants descend en-dessous de celle de la paroi en question (par rayonnement).

L’inertie thermique peut simplement être définie comme la capacité d’un matériau à stocker de la chaleur et à la restituer petit à petit. Cette caractéristique est très importante pour garantir un bon confort notamment en été, c’est-à-dire pour éviter les surchauffes.

Cette capacité permet de limiter les effets d’une variation « rapide » de la température extérieure sur le climat intérieur par un déphasage entre la température extérieure et la température de surface intérieure des murs et par amortissement de l’amplitude de cette variation. Un déphasage suffisant permettra par exemple que la chaleur extérieure « n’arrive » qu’en fin de journée dans l’habitat, période où il est plus facile de le rafraîchir grâce à une simple ouverture des fenêtres.

L’inertie thermique d’un matériau est évaluée à l’aide des deux paramètres suivants :

la diffusivité : α = λ / (ρ * c) [m²/s]
l’effusivité : E = √ (λ * ρ * c) [ J.K^-1.m^-2.s^-1/2]

où :

ρ la masse volumique du matériau en [kg.m^-3]
c la capacité thermique massique du matériau en [J.kg^-1.K^-1]

Physiquement, la diffusivité thermique détermine la vitesse avec laquelle la température d’un matériau va évoluer en fonction des sollicitations thermiques extérieures.

L’effusivité d’un matériau est sa capacité à échanger de l’énergie thermique avec son environnement. Lorsqu’on marche sur du sable chaud, on ressent une sensation de brûlure. Le sable impose sa température à notre corps, de manière plus importante que notre corps impose sa température au sable, car il possède une plus grande effusivité que le pied.

Pour garantir le confort d’été (éviter les surchauffes) on essaiera d’utiliser un matériau possédant les caractéristiques suivantes :

une faible diffusivité, pour que l’échange d’énergie thermique entre le climat extérieur et le climat intérieur se fasse le plus lentement possible (inertie en transmission).
une forte effusivité thermique pour que le mur stocke au maximum la fraîcheur dans les éléments en contact avec l’intérieur du bâtiment (inertie par absorption).

Exemple de l’évolution des températures intérieures lors d’une journée d’été dans un bâtiment à forte inertie et dans un bâtiment à faible inertie.

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Classement énergétique de plusieurs bâtiments : cadastre énergétique

Bâtiment prioritaire ou mesure prioritaire ?

Après avoir relevé et normalisé les consommations de chauffage des différents bâtiments du parc, il est classique de sélectionner celui qui sera prioritaire en terme d’amélioration. C’est l’objet de la méthode du cadastre énergétique ci-dessous. Elle sélectionnera le bâtiment à auditer ou à faire auditer par un spécialiste.

Mais il est peut-être utile de prendre en considération les alternatives ci-dessous:

Alternative 1 : plutôt que de se focaliser sur un seul bâtiment, il est possible de décider d’actions transversales prioritaires, c.-à-d. de mesures très rentables qui seront appliquées à tous les bâtiments en parallèle. Par exemple, appliquer toutes les mesures « + + + + » du classement des mesures les plus rentables.

Évaluer

Pour repérer les mesures les plus rentables.

Alternative 2 : à défaut de pouvoir réaliser un audit du bâtiment, ou en plus de cette démarche, il est possible d’intégrer dans le cahier des charges de la société de maintenance les mesures qui sont les plus rentables et de son ressort.

Gérer

Pour repérer les améliorations de la maintenance des installations.

Le cadastre énergétique

Le cadastre énergétique permet de classer différents immeubles d’un patrimoine en fonction de leur qualité énergétique et donc de l’urgence d’entreprendre des interventions URE.

Tout dernièrement, sur l’impulsion de la Région wallonne, les Facilitateurs URE de Wallonie ont crée un modèle de cadastre énergétique mis a disposition en ligne pour les communes et institutions désireuses de suivre et gérer leur consommations.

Calculs

Pour accéder au cadastre énergetique Facilitateurs URE.

Méthode simplifiée

Si le calcul ne doit pas faire l’objet d’une réglementation, une méthode simplifiée est accessible :

On divisera la consommation de chaque bâtiment par sa surface chauffée, exprimée en m². Le ratio en kWh/m² le plus élevé sera l’indice du bâtiment le plus « mauvais » sur le plan énergétique. Au passage, on pourra alors déjà se comparer aux consommations du secteur.
Il se peut que le plus mauvais bâtiment… soit très petit, et que donc le potentiel d’économie d’énergie soit faible. Il sera alors plus opportun d’attaquer d’abord un bâtiment d’un peu meilleure qualité, mais dont la consommation importante amortira beaucoup mieux les investissements (un appareil de régulation représente le même investissement dans un petit bâtiment que dans un grand). Dans ce but, on multiplie le ratio trouvé précédemment par la consommation du bâtiment. On fait donc (consommation /surface chauffée) x consommation, exprimé en [kWh²/m²]. Le plus grand nombre trouvé est sans signification, mais c’est celui dont le potentiel d’économie d’énergie est le plus grand.

Ancienne méthode portant sur l’indice énergétique E et ECaPi

Cette méthode n’est plus appliquée, mais reste interessante dans son approche. Elle est plus rigoureuse que la méthode simplifiée et tente d’approcher au plus près la performance énergétique exacte d’un bâtiment.

Dans cette méthode, deux critères vont mettre en évidence les immeubles les plus déficients :

l’indice énergétique E,
l’indice énergétique pondéré ECaPi.

L’indice énergétique E

L’indice E est un critère estimatif de la qualité énergétique d’un immeuble.

Un indice E élevé est donc le reflet, soit d’une enveloppe thermique mal isolée et peu étanche, soit d’une installation de chauffage défectueuse, soit encore de la présence simultanée des deux phénomènes.
Il devrait donc être donné par un ratio du type :

E = k_glm / η_expl.

où,

k_glm = coefficient global moyen de déperdition du bâtiment (coefficient regroupant les pertes par transmission thermique des parois extérieures et les pertes par ventilation des locaux).

η_expl. = rendement saisonnier de l’installation (en décimales).

Plus l’enveloppe est une passoire, plus k_glm est élevé. Plus l’installation de chauffage est défectueuse, plus η_expl. diminue. Dans les deux cas, E augmente.

Hélas, un tel calcul semble complexe puisque ces valeurs sont inconnues et difficiles à mesurer…

Astuce ! on peut retrouver ce même ratio en partant de données beaucoup mieux maîtrisées. En effet, l’indice E peut aussi être calculé par la formule suivante :

Consommation x PCI
E =
Se x ΔT°_m x durée saison

dont les différents coefficients sont connus :

Consommation =	Consommation annuelle en unités physiques de combustible (m³ de gaz, litre de fuel,…). Idéalement, on prendra la moyenne sur trois années consécutives des consommations normalisées (c’est-à-dire ramenées à un climat type moyen).
PCI =	Pouvoir Calorifique Inférieur du combustible, exprimé en Wh par unité de combustible.
Se =	Surface extérieure de l’enveloppe du bâtiment (attention, c’est bien la surface totale des façades extérieures, du plancher et de la toiture et non la surface au sol du bâtiment).
ΔT°_m =	T°IntMoy – T°ExtMoy = écart entre la température moyenne intérieure du bâtiment, et la température extérieure moyenne du lieu.
Durée saison =	Durée de la saison de chauffe = du 15 septembre au 15 mai = 242 jours x 24 h/j =± 5 800 h.

À noter que le produit : ΔT°_mx durée saison, peut encore se calculer par la méthode des « degrés-jours corrigés », pour arriver au même résultat.

A quelle valeur de E s’attendre ?

Pour le coefficient kglm, k global moyen d’une enveloppe (y compris la ventilation du bâtiment), on peut s’attendre aux valeurs suivantes :

valeur souhaitable : k_moy< 1,2 W/m^²K
valeur relativement élevée : 1,2 < k_moy< 1,7 W/m^²K
valeur élevée : k_moy> 1,7 W/m^²K

Pour le rendement d’exploitation saisonnier :

valeur actuelle pour un bâtiment performant : η_expl> 0,8
valeur moyenne : 0,7 < η_expl< 0,8
valeur basse : η_expl< 0,6

Dès lors, E varie de 1,5 à 4 :

1,5	pour un bâtiment dont système et enveloppe ne posent pas de problème énergétique,
4	pour un bâtiment où diverses actions doivent être entreprises, tant sur le système que sur l’enveloppe.

L’indice énergétique pondéré ECaPi

Faut-il forcément investir dans un immeuble ayant un indice E élevé (donc très mauvais) ?

Si la consommation du bâtiment est faible, non. Un immeuble présentant un indice E plus moyen mais une consommation importante sera sans doute prioritaire !

Aussi, un deuxième classement est possible, basé sur le produit de l’indice E pondéré par la consommation annuelle. C’est l’indice ECaPi. Un indice ECaPi élevé est le reflet d’un potentiel d’économie d’énergie important.

ECaPi = E x Consommation x PCI

où la consommation est exprimée en unité de combustible.

À titre d’exemple : économiser 50 % d’énergie dans un immeuble consommant 10 000 l de fuel par an est plus difficile que d’économiser 15 % dans un immeuble consommant 50 000 l de fuel par an ! Et en plus, le gain financier est plus important dans le deuxième cas.

Il s’agit donc d’un critère quantitatif d’aide à la décision.

Un exemple

Soit deux bâtiments de bureaux, situés dans le Brabant, que l’on souhaite classer :

Cons.	125 067 litres	40 020 litres
Se	14 376 m²	3 200 m²
T_{°Int Moy}	20°C – 3°C – 3°C = 14°C	20°C – 3°C – 3°C = 14°C
E	125 067 l x 9 950 Wh 14 376 m² x (14°C – 6,5°C) x 5 800 h= 2,0	40 020 l x 9 950 Wh 3 200 m² x (14°C – 6,5°C) x 5 800 h= 2,9
ECaPi	2,0 x 125 067 x 9 960 = 2,5 10 ^{(exposant 9)}	2,9 x 40 020 x 9 960 = 2,2 10 ^{(exposant 9)}

Conclusion : le premier bâtiment est thermiquement meilleur que le deuxième, mais le potentiel d’énergie récupérable y est plus important.

Études de cas

Pour parcourir l’exemple du cadastre énergétique des bâtiments du CBTJ, cliquez ici !

Plus de détails sur l’écart de température T°_{Int Moy}-T°_{Ext Moy}

La température intérieure moyenne équivalente T°_{Int Moy}

T°_{Int Moy}=

La température intérieure équivalente du bâtiment sur la saison de chauffe.
La température moyenne des locaux en journée – réduction pour les coupures de nuit et de week-end – réduction pour les apports gratuits.

La réduction pour les coupures (nuits, W.E., congés scolaires) est donnée approximativement dans le tableau suivant :

Hôpitaux, homes, maisons de soins	0°C
Immeuble d’habitation avec réduction nocturne	2°C
Bâtiments administratifs, bureaux	3°C
Écoles avec cours du soir	4,5°C
Écoles sans cours du soir et de faible inertie thermique	6°C

(Remarque : nous devrions écrire 2 K (2 Kelvins) pour respecter les conventions d’écriture en matière d’écart de température, mais nous tenons surtout à conserver nos lecteurs !)

La réduction pour les apports « gratuits » (équipements internes, personnes, soleil, …) est estimée en moyenne entre 2 et 3°C dans les anciens bâtiments. Elle peut être nettement plus élevée dans les bâtiments récents, bien isolés.

Cette réduction doit donc être adaptée en fonction des caractéristiques physiques du bâtiment : elle doit être augmentée si l’inertie thermique et l’isolation sont fortes et les apports internes sont grands (ordinateurs, éclairage, occupation, …), et diminuée si le bâtiment est peu vitré, par exemple.

Application

Prenons des bureaux maintenus à 20°C durant la journée, la température intérieure moyenne choisie pour les calculs sera de :

20°C – 3°C – 3°C = 14°C

Attention ! Cette température intérieure équivalente est fictive. En réalité, elle est bien de 17°C mais 3°C sont « fournis » par les apports « gratuits » et ne sont donc pas comptabilisés dans la facture de chauffage (à noter que les apports des appareils électriques sont payés… mais sur une autre facture). Les 14°C constituent donc une température équivalente fictive pour dimensionner la chaleur « consommée ».

La température extérieure moyenne équivalente T°_{Ext Moy}

T°_{Ext Moy} est la température extérieure moyenne équivalente durant la saison de chauffe. Voici sa valeur entre le 15 septembre et le 15 mai pour quelques endroits de notre région :

Uccle	6,5°C
Hastière	5,5°C
Libramont	3,5°C
Mons	6°C
Saint-Vith	2,7°C

Cette température est obtenue via la valeur des degrés-jours 15/15 du lieu, divisée par la durée standardisée de la saison de chauffe (242 jours, du 15 septembre au 15 mai).

Exemple.

Pour Uccle :

Degrés-jours 15/15 = 2 074 D°J,
2 074 / 242 jours = 8,5°C -> l’écart moyen de la température extérieure est donc de 8,5°C par rapport à 15 °C,
La température extérieure moyenne est donnée par : (15°C – 8,5°C) = 6,5°C.

Plus de détails sur la méthode de calcul

Comment est-on passé de :

E = k_glm/ η_expl.

Vers

Consommation x PCI
E =
se x ΔT_mx durée saison

Il faut repartir de l’évaluation de la consommation d’un bâtiment.
Décomposons :

Consommation en Wh =

Consommation en unités physiques (litres, m³,…) x PCI du combustible

Qu’est-ce que la consommation en unités physiques ?

Consommation en unités physiques =

Puissance moyenne de chauffe x durée saison de chauffe / Rendement saisonnier installation

Or la puissance moyenne de chauffe est donnée par :

Puissance moyenne de chauffe =

Puissance moyenne des pertes par les parois + Puissance moyenne des pertes par ventilation

où :

Puissance moyenne des pertes par les parois =

ks x Se x (T°Int Moy – T°_{Ext Moy} )

Puissance moyenne des pertes par ventilation =

0,34 xβ x Volume du bâtiment x (T°_{Int Moy} – T°_{Ext Moy} )

où :

β est lui-même le taux de renouvellement d’air horaire du bâtiment et 0,34 correspond à la capacité volumique de l’air (0,34 Wh/m³.K).

Si l’on appelle « ΔT_m » l’écart moyen entre intérieur et extérieur et « k_glm » le coefficient global moyen de déperdition du bâtiment :

k_glm= (KSe + 0,34 x β x V)/ Se

On peut alors avoir l’expression de la consommation sous la forme :

Consommation x PCI = k_glm x Se x ΔT_m x durée saison / η_expl

En regroupant les termes plus faciles à déterminer du même côté de l’équation, on isole le ratio des deux termes difficiles à connaître et caractéristiques de la mauvaise performance du bâtiment :

Consommation x PCI / Se x ΔT_mx durée saison = k_glm/ η_expl= E

Ce qu’il fallait démontrer !

Une variante sur base des Degrés-Jours Pondérés

Il est possible de remplacer le produit ΔT°_mx durée de la saison de chauffe par la valeur des degrés-jours pondérés x 24 h. C’est la méthode officielle préconisée par l’Université de Mons-Hainaut.

Exemple :

Prenons un immeuble de bureaux maintenu à 20°C durant la journée, la température intérieure moyenne choisie pour les calculs est de

20°C – 3°C – 3°C = 14°C

Imaginons qu’il soit situé à Mons, la température extérieure moyenne sera de 6°C.

Le produit « ΔT°_mx durée de la saison de chauffe » sera de :

(14° – 6°) x 5 800 h = 46 400 D°h

Soit encore (en divisant par 24 h) :

1 933 D°J x 24 h

Dans le cadre du programme de subventions UREBA, l’Université de Mons-Hainaut propose une série de degrés-jours pondérés en fonction du lieu et du type d’activité.

C’est pour cela que l’indice E exprimé ci-dessus :

     Consommation x PCI
E =
     Se x ΔT°_mx durée saison

Peut-être encore donné sous la forme :

     Consommation x PCI
E =
     Se x Degrés-Jours pondérés x 24

Ou encore, si le PCI est exprimé en Joules :

     Consommation x PCI
E =
     Se x Degrés-Jours pondérés x 24 x 3 600

Découvrez ces exemples de cadastre énergétique des bâtiments : le Centre belge du Tourisme des Jeunes (actuellement Kaleo), les bâtiments de la Ville de Chimay et les bâtiments de la Ville de Mons.

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Vent

Le vent en Belgique

Le vent est un déplacement d’air, essentiellement horizontal, d’une zone de haute pression (masse d’air froid) vers une zone de basse pression (masse d’air chaud). Les différences de température entre les masses d’air résultent de l’action du soleil. Le régime des vents en un lieu est représenté par une rose des vents, qui exprime la distribution statistique des vents suivant leur direction. Par définition, la direction d’un vent correspond à son origine.

C’ est un facteur climatique important dans la détermination des besoins en énergie d’un bâtiment. Il influence le taux d’infiltration d’air du bâtiment, ainsi que les échanges de chaleur par convection à la surface de l’enveloppe des bâtiments peu isolés.

Par exemple, si à un certain moment de la journée l’intensité du vent augmente et que sa direction passe à l’ouest, le ciel se couvrira de nuages et le taux d’infiltration d’air du bâtiment augmente. Ainsi, s’il fait froid, les déperditions thermiques et donc les besoins en énergie de chauffage des locaux augmentent.

Cela suppose de connaître d’une part, la fréquence et la vitesse moyenne du vent dans toutes les directions et d’autre part, pour toutes directions confondues, la fréquence des différentes plages d’intensité du vent.

La direction et la vitesse du vent caractérisent celui-ci. La direction du vent en un lieu est donnée par l’orientation d’où il souffle; la vitesse du vent est exprimée en km/h.

Les graphes et tableaux ci-dessous donnent, pour chaque direction du vent, la fréquence en % du temps et la vitesse moyenne, le 15 des mois de mars, juin, septembre et décembre, à Uccle.

Direction	Fréquence % temps	Vitesse km/h
N N N E N E E N E E E S E S E S S E S S S O S O O S O O O N O N O N N O	4,2 4,6 7,7 6,6 4,6 2,9 3,3 5,6 7,9 8,4 11,0 9,7 7,7 5,3 4,2 3,6	17,6 17,1 15,6 13,6 12,9 16,6 14,0 16,9 19,8 21,3 22,6 22,3 17,5 16,5 14,7 14,8

Direction	Fréquence % temps	Vitesse km/h
N N N E N E E N E E E S E S E S S E S S S O S O O S O O O N O N O N N O	6,2 5,8 7,0 5,4 4,3 2,4 2,5 2,8 4,2 5,3 10,0 9,6 9,2 7,1 8,1 6,6	13,5 13,5 12,4 11,1 9,7 8,5 9,1 10,9 12,3 13,4 15,0 14,4 12,4 11,6 11,1 12,0

Direction	Fréquence % temps	Vitesse km/h
N N N E N E E N E E E S E S E S S E S S S O S O O S O O O N O N O N N O	4,2 4,4 6,4 5,9 6,0 3,3 4,3 5,2 5,9 6,7 9,9 9,8 9,0 5,2 4,2 3,7	13,4 11,0 12,0 11,6 10,3 8,8 10,0 11,3 12,1 13,6 13,7 12,6 12,1 11,7 10,3 11,1

Direction	Fréquence % temps	Vitesse km/h
N N N E N E E N E E E S E S E S S E S S S O S O O S O O O N O N O N N O	1,3 1,2 4,5 5,4 4,0 3,8 3,4 6,3 10,5 12,8 14,2 12,0 8,8 4,4 3,0 1,7	15,4 17,0 15,6 13,9 11,5 6,3 15,9 17,9 20,2 20,5 22,0 20,5 19,0 18,9 16,7 14,0

Par exemple, la fréquence et la vitesse moyenne du vent est de :

9,7 % et 22,3 km/h pour la direction OSO le 15 mars,
6,4 % et 12 km/h pour la direction NE le 15 septembre,
14,2 % et 22 km/h pour la direction SO le 15 décembre.

Afin de tenir compte de l’intensité du vent à considérer dans les calculs de déperditions thermiques des bâtiments, le tableau ci-dessous donne les fréquences du vent correspondant aux plages de vitesse de 10 en 10 km/h, toutes directions confondues, à Uccle.

Vitesse	Fréquence en % du temps
km/h	J	F	M	A	M	J	J	A	S	O	N	D
0 – 9	27,7	30,7	30,5	31,3	40,8	45,0	49,9	46,4	50,3	43,8	36,8	29,7
10 – 19	33,3	34,1	36,0	38,1	41,1	41	37,9	38,4	37,6	35,2	34,7	32,5
20 – 29	24,0	20,9	20,1	21,8	14,9	11,5	10,2	12,2	10,2	11,5	18,6	22,8
30 – 39	10,0	9,5	0,9	6,7	2,8	2,1	1,7	2,5	1,4	4,1	6,7	10,2
40 – 49	3,6	3,4	3,3	1,8	0,4	0,4	0,2	0,4	0,3	1,2	2,6	3,6
> 50	1,3	1,3	1,1	0,2	0	0	0	0	0	0,2	0,4	1,2

Dans les stations météorologiques les relevés de vent sont effectués à une hauteur standard de 10 m au-dessus d’un terrain plat et découvert. La direction du vent est déterminée par une girouette, et sa vitesse par un anémomètre.

À ce jour, il n’existe pas de relation mathématique établie permettant de déterminer la vitesse et la direction du vent en un lieu et à un moment donnés. C’est ce qui explique la difficulté de prévoir le temps, même à moyen terme! Ceci étant, il est possible de déterminer qualitativement les variations locales du vent.

Le vent en un lieu est dépendant du type d’environnement et des obstacles rencontrés.

> En guise de conclusion

Les vents dominants en Belgique soufflent du sud-ouest, mais aux changements de saisons la fréquence du vent est tout aussi importante du nord-est. Il y a très peu de vent d’orientation nord-ouest ou sud-est.

Les vents du nord-est sont polaires, donc froids et secs, tandis que la direction sud-ouest est celle des alizés chauds. Lorsqu’ils proviennent plutôt du sud ils sont secs, tandis que de l’ouest ils amènent la pluie.

À l’exception de la région côtière, pendant plus de 60 % du temps, la vitesse du vent est inférieure à 20 km/h. Le long de la mer, la vitesse du vent est 70 % plus élevée que dans le reste du pays.

Influence de l’environnement sur le vent

L’environnement a une grande influence sur la vitesse et la direction du vent.

Puisque celui-ci influence de façon importante le taux d’infiltration d’air du bâtiment et donc la détermination des besoins en énergie du bâtiment, il est essentiel de connaître l’environnement dans lequel le bâtiment va être construit.

La figure ci-dessus donne les variations de la vitesse du vent selon l’altitude et la nature du sol

Calcul du facteur de pond. à appliquer sur le taux d’infiltration en fonction de l’environnement dans lequel on se trouve
Analyse des paramètres agissant sur le vent et sa vitesse

Calcul du facteur de pondération à appliquer sur le taux d’infiltration en fonction de l’environnement dans lequel on se trouve (méthode utilisée dans Opti)

On distingue 4 classes :

>	classe 1 :	bord de mer (–> 2 km de la digue).
>	classe 2 :	zone rurale avec bâtiments ou arbres isolés.
>	classe 3 :	zone urbanisée, industrielle ou forestière.
>	classe 4 :	ville (zone de construction d’au moins 10 m de haut sur au moins le quart de la surface).

–> norme NBN B03-002 « actions du vent sur les constructions »
Pour calculer la vitesse du vent à une hauteur bien précise, il faut appliquer la formule

V = V_ref λ ln (Z/Z_o)

où,

Vref = vitesse à une hauteur de 10 m
Z = hauteur pour laquelle la vitesse est recherchée
λ et Zo ont des valeurs différentes en fonction de la classe de la zone.

Classe

0.166

0.202

0.234

0.209

0.005 0.07 0.30 1

Or, la vitesse en hiver à Uccle est de 4.7 m/sec à 10 m de hauteur et la hauteur moyenne d’une habitation individuelle = 5 m.

Donc la vitesse du vent à une hauteur de 5 m est de

dans une zone de classe 2 :

V = 4.7 x 0.202 ln (5/0,07) = 4.05 m/sec

dans une zone de classe 1 :

V = 4.7 x 0.166 ln (5/0,005) = 5.389 m/sec

dans une zone de classe 3 :

V = 4.7 x 0.234 ln (5/0,3) = 3.09 m/sec

dans une zone de classe 4 :

V = 4.7 x 0.209 ln 5/1 = 1.58 m/sec

Dans les recherches effectuées par l’AIVC, on retrouve des graphes donnant, en fonction du degré d’étanchéité de l’habitation, le taux d’infiltration en fonction de la vitesse du vent.

Pour une hauteur moyenne de 5 m (c’est-à-dire pour une habitation individuelle)

en zone II, si pour		V = 4.05m/sec,	τ = 0.30 vol/h
alors	en zone I,	V = 5.39m/sec,	τ = 0.35 vol/h
–	en zone III,	V = 3.09m/sec,	τ = 0.25 vol/h
–	en zone IV,	V = 1.58m/sec,	τ = 0.2 vol/h

en zone II, si pour		V = 4.05m/sec,	τ= 0.45 vol/h
alors	en zone I,	V = 5.39m/sec,	τ = 0.55 vol/h
–	en zone III,	V = 3.09m/sec,	τ = 0.40 vol/h
–	en zone IV,	V = 1.58m/sec,	τ = 0.35 vol/h

en zone II, si pour		V = 4.05m/sec,	τ = 0.95 vol/h
alors	en zone I,	V = 5.39m/sec,	τ = 1.1 vol/h
–	en zone III,	V = 3.09m/sec,	τ = 0.80 vol/h
–	en zone IV,	V = 1.58m/sec,	τ = 0.65 vol/h

Donc, le facteur de pondération à appliquer sur le taux d’infiltration en fonction de la classe de la zone sera :

> Si maison étanche, c’est-à-dire t_inf < 0.4 vol/h

classe 1 : INF = INF x (0.35/0.30)
classe 2 : INF = INF
classe 3 : INF = INF x (0.25/0.3)
classe 4 : INF = INF x (0.2/0.3)

> Si maison moyennement étanche, c’est-B-dire 0.4 < t_inf < 0.8 vol/h

classe 1 : INF = INF x (0.55/0.45)
classe 2 : INF = INF
classe 3 : INF = INF x (0.4/0.45)
classe 4 : INF = INF x (0.35/0.45)

> Si maison non étanche, c’est-à-dire t_inf > 0.8 vol/h

classe 1 : INF = INF x (1.1 /0.95)
classe 2 : INF = INF
classe 3 : INF = INF x (0.8/0.95)
classe 4 : INF = INF x (0.65/0.95)

Analyse des paramètres agissant sur le vent et sa vitesse

Les gradients de température principalement créés par l’ensoleillement sont responsables des mouvements d’air. Ils engendrent l’ascension de masses d’air chaud et un appel d’air froid. Divers types d’environnement sont propices à ces phénomènes :

les étendues d’eau,
les versants de collines,
les vallées
les villes.

Les étendues d’eau

Les masses d’eau étant plus chaudes que l’atmosphère en hiver et plus fraîches en été, les courants d’air créés par le gradient thermique s’inversent au cours de l’année. Lors des brusques variations de température (nuits fraîches par exemple) les courants d’air peuvent aussi s’inverser au cours d’une même journée.

Les versants de collines

Sur les versants de collines, le soleil favorise un gradient de température et donc des courants d’air durant la journée. De nuit, le gradient s’estompe et puis s’inverse légèrement, de telle sorte que l’air circule dans le sens opposé.

Les longues vallées

Dans les longues vallées, le phénomène expliqué ci-dessus tend à créer un mouvement d’air longitudinal d’autant plus puissant que la vallée est longue et que le gradient de température est élevé. Le dessin ci-contre illustre la complexité des mouvements d’air.

Les villes

La température des villes étant supérieure à celle des campagnes, on y constate un mouvement d’air similaire à celui créé par les masses d’eau. L’appel d’air se dirige vers les villes. De même, en ville, les grands espaces dégagés permettent la création de courants d’air.

Les obstacles constituent diverses obstructions et provoquent des modifications de la vitesse et de la direction du vent. Lorsque le vent rencontre un mur, par exemple, il est obligé de le contourner. La face d’un objet exposée au vent subit une surpression tandis que la face opposée est soumise à une dépression.

De manière générale, le vent étant freiné par les obstacles, lorsque la densité et la taille de ceux-ci sont importants (en ville par exemple), la vitesse du vent est moindre qu’en sites dégagés tels que les champs et les étendues d’eau.

La topographie

La topographie ne constitue pas à proprement parler un obstacle mais elle engendre éventuellement des modifications par rapport aux données générales relatives au vent.

Ces changements s’effectuent à moyenne ou grande échelle. Le relief a pour effet de protéger certains sites mais aussi d’en surexposer d’autres. Par ailleurs, il peut modifier les vents dominants sur des grandes étendues. Ci-contre, deux schémas illustrent le flux de vent rencontrant une colline et une dépression.

Les obstacles au vent peuvent prendre des formes très variées : les constructions forment des écrans permanents tandis que la végétation peut présenter de nombreuses variations de taille (croissance) et d’opacité (saisons).

Certains de ces écrans amovibles ou non peuvent également être utilisés à volonté afin de protéger les espaces extérieurs.

Outre la protection qu’ils offrent, la proximité d’écrans peut occasionner des effets secondaires tels que courants d’air et turbulences.

L’efficacité d’un écran est régie par ses dimensions et sa perméabilité.

La perméabilité de l’écran importe également. Ainsi, les écrans denses provoquent une forte réduction de la vitesse du vent sur une faible profondeur tandis que les écrans perméables réduisent la vitesse du vent dans une moindre mesure mais sur une profondeur plus importante.

La profondeur de la zone protégée est proportionnelle à la hauteur de l’écran : sa taille sera maximale lorsque l’écran aura une longueur équivalente à 11 à 12 fois sa hauteur.

Les plantations à feuilles caduques offrent une meilleure protection estivale qu’hivernale. Leur effet est négligeable durant l’hiver.

Source – Logiciel OPTI Bureaux – Architecture et Climat – juin 2000

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Situer sa consommation par rapport au secteur

On retrouve, ci-après, une série de valeurs de comparaison qui permettent au concepteur d’un nouveau bâtiment ou au gestionnaire d’un bâtiment existant d’évaluer globalement l’ampleur de sa consommation actuelle ou future et la qualité énergétique de ses installations.

Cette page a été mise à jour en octobre 2023. Si vous souhaitez aller plus loin dans l’analyse des consommations, nous vous conseillons de parcourir le rapport « Bilan énergétique de la Wallonie de l’année 2020 : Bilan du secteur domestique et équivalents » qui a été mis à jour en mars 2023. Les données portent principalement sur les bâtiments résidentiels.

Établir les ratios de consommation d’un bâtiment

Relever le coût total des consommations électriques :	C	€ / an
Relever le total annuel des kWh consommés (voir facture) :	Q	kWh / an
Déterminer la surface de référence des locaux : (il s’agit de la surface brute de plancher, mesurée par l’extérieur des murs, cages d’escaliers et couloir compris. Si la surface nette du plancher est connue, on peut la majorer de 10 %. Les chaufferies et garages sont exclus du calcul).	S	m²

Ratio financier : C / S [€ / m² x an]

Ratio de consommation : Q / S [kWh / m² x an]

Remarque.
Suivant le secteur d’activité, il peut être intéressant d’établir les ratios par unité représentative de l’activité : consommation par occupant, par élève, par lit, par repas, …

Calculs

Dans le cas d’un bâtiment neuf ou à construire, dont on ne dispose pas des factures électriques, il est possible de simuler la consommation.

Les ratios ainsi obtenus permettent par comparaison avec la moyenne du secteur de se faire une première idée de la qualité des nouvelles installations électriques prévues.

Comparer aux moyennes du secteur

Comparer les consommations de différents bâtiments et donner des valeurs moyennes de consommation se révèle très complexe. En effet, la consommation d’un bâtiment dépend de nombreux facteurs. Outre les qualités de son enveloppe (isolation, surface et qualité de vitrages, orientation, etc.), la consommation dépend fortement de l’usage du bâtiment (son affectation, ses horaires de fonctionnement, le taux de présence dans le bâtiment, l’équipement bureautique,…) ainsi que des systèmes techniques installés (chauffage, ventilation, climatisation, production d’eau chaude).

On trouve néanmoins dans la littérature, des valeurs moyennes ou des intervalles de consommation au m² pour différents types de bâtiments. Pour obtenir des consommations spécifiques (/m², /lit, /élève, …) et l’évolution de ces consommations sur les cinq dernières années, cliquez sur :

Commerces,
Bureaux,
Enseignement,
Santé,
Horéca,
Culturel et sportif.

Remarques.

De quel type de consommation parle-t-on ? S’agit-il d’une demande thermique brute, d’une consommation tenant compte des rendements des équipements, d’une consommation d’énergie primaire ?
Quelles consommations particulières sont incluses dans la valeur ? La consommation des auxiliaires tels que pompes, ventilateurs, etc. est-elle comprise ? les équipements accessoires du bâtiment tel que ascenseurs sont-ils compris ?
Quelle est la surface de référence ? S’agit-il d’une surface brute hors tout, d’une surface nette, ou d’une surface occupée? Reprend-elle ou non les garages, les couloirs, les sanitaires,… ?

Comparer aux valeurs optimales en rénovation

On trouvera dans le tableau ci-dessous les valeurs de consommation optimales à atteindre après rénovation, établies en Suisse par la SIA (Société des Ingénieurs et Architectes).
Pour information, on trouvera également en parallèle dans ce tableau des valeurs de consommations de référence (valeurs atteintes actuellement par un tiers environ des bâtiments en Suisse, ces bâtiments existants ne présentant pas de grands défauts en matière énergétique).

On pourra en déduire :

le pourcentage d’économie possible,
l’économie financière possible,
le budget d’investissement disponible en fonction d’un temps de retour donné.

Exemple d’utilisation des données pour un hôtel :

Ratio actuel de l’hôtel	130 [kWh/m² an]
Ratio optimal « E_él » pour un hôtel	70 [kWh/m² an]
Économie	130 – 70 = 60 [kWh/m² an]
Coût moyen du kWh	0,5 [€/kWh] (attention : tarif 2023)
Économie financière	0,5 x 60 = 30 [€/m² an]
Surface de référence	10 000 [m²]
Temps de retour accepté par l’institution	7 [ans]
Valeur actualisée* des économies sur 7 ans (taux d’actualisation de 8 %, taux d’évolution des prix de l’énergie de 3 %)	facteur 5,82
Budget d’investissement potentiel	30 x 10 000 x 5,82 = 1 746 000 [€]

Question

Ce budget permet-il de faire chuter la consommation du bâtiment jusqu’au seuil optimal de 70 kWh/m² an ?

*L’actualisation des coûts signifie que les économies faites dans 7 ans ont moins de valeur que celles d’aujourd’hui, suite à la dépréciation de l’argent… C’est ce qui fait que l’économie totale vaut 5,82 fois l’économie annuelle.

Consommation finale du secteur tertiaire

Source : Bilan énergétique de la Wallonie 2020

En 2020, la consommation finale du secteur tertiaire atteint 13,0 TWh en baisse de 2,5% par rapport à l’année précédente, et en hausse de 52,6% par rapport à 1990.

Indices de dépense d’énergie électrique « E_él » recommandés par la SIA, Société suisse des Ingénieurs et Architectes – Bâtiments existants après amélioration

Affectation	Consommation de référence [kWh / m² x an]	Consommation optimale [kWh / m² x an]
Villas et maisons pour deux familles production d’eau chaude par chaudière combinée, production d’eau chaude par dispositif électrique séparé.	33 47*	28 42*
Immeubles à appartements production d’eau chaude par chaudière combinée, production d’eau chaude par dispositif électrique séparé.	36 50*	33a 47*
Foyers pour personnes âgées, pour enfants, pour jeunes	41	35
Hôtels	83	70
Bâtiments administratifs à ventilation naturelle, à ventilation mécanique dans de grandes parties du bâtiment, à climatisation, (p. ex. banques, sans les centres d’informatique).	35* 69* 97*	28* 63a 83
Écoles jardins d’enfants, écoles primaires, écoles secondaires, écoles secondaires supérieures, écoles, professionnelles et professionnelles supérieures.	14* 42	11*a 35
Magasins simples (sans ventilation ni appareils frigorifiques)	56*	42*
Entrepôts, ateliers, salles de sports	35*	28*
Hautes écoles Grands magasins (à climatisation et froid artisanal) Établissements de soins Hôpitaux (généraux)	83 a 278 a 56 a 70	70 a 222 a 49 a 63
Piscines couvertes de dimensions moyennes et grandes, de petites dimensions (SR inférieure à 3 000 m² environ).	97 125	83 110

* Dans ces exemples, les indices de dépense d’énergie comprennent la production d’eau chaude sanitaire électrique ; dans les autres exemples (sans * ), la production d’eau chaude se fait par chaudière combinée.
Source : SIA 380/1. L’énergie dans le bâtiment.

Les indices de dépense d’énergie indiqués ci-dessus sont destinés à aider le maître de l’ouvrage, l’architecte et le concepteur des installations du bâtiment lors de l’élaboration d’un projet de rénovation.

Grâce à des méthodes actuellement connues et éprouvées, et moyennant des investissements raisonnables, ces valeurs qui se fondent sur de nombreuses études et expériences pratiques pourront être atteintes à condition de prendre des dispositions appropriées lors de l’étude du projet et de sa réalisation. Ces dispositions ne portent d’ailleurs pas atteinte au confort dont les utilisateurs ont l’habitude.

Des écarts plus importants par rapport à ces valeurs de comparaison peuvent apparaître, notamment lorsqu’un ouvrage abrite des équipements techniques particuliers (par exemple un nombre d’équipements en informatique supérieur à la moyenne, un éclairage particulier ou des machines frigorifiques spéciales) ou lorsque la durée d’occupation d’un immeuble est supérieure ou inférieure à la moyenne admise, ou encore lorsque la demande d’eau chaude diffère de celle prise en compte dans les conditions normales d’utilisation. Celles-ci sont résumées dans le tableau ci-dessous.

Conditions normales d’utilisation (ayant servi de base à l’élaboration des valeurs optimales)

Type d’utilisation :		Villa	Immeuble à appartem.	Foyer	Bâtiment administr.	École	Industrie en général
Température moyenne de l’air ambiant	t_i [°C]	20	20	22	20	20	18
Renouvellement de l’air extérieur (ventilation naturelle)	n [h^-1]	0,4	0,6	0,6	0,8	0,6	0,6
Demande d’énergie nécessaire à la production d’eau chaude	[MJ/Pers.an]	3 000	3 000	3 000	500	500	500
Occupation par des personnes	[m²/Pers.]	50	30	30	20	20	20
Temps d’utilisation	[h/jour]	12	12	16	12	8	12

Comparer aux valeurs optimales en construction nouvelle

On trouvera dans le tableau ci-dessous les valeurs de consommation accessibles (valeurs cibles) pour un nouveau bâtiment, établies en Suisse par la SIA (Société des Ingénieurs et Architectes).

Indices de dépense d’énergie électrique « E_él » recommandés par la SIA, Société suisse des Ingénieurs et Architectes – Bâtiments à construire

Affectation	Consommation cible [kWh / m² x an]
Villas et maisons pour deux familles production d’eau chaude par chaudière combinée, production d’eau chaude par dispositif électrique séparé.	22 36*
Immeubles à appartements production d’eau chaude par chaudière combinée, production d’eau chaude par dispositif électrique séparé.	28 32*
Foyers pour personnes âgées, pour enfants, pour jeunes	28
Hôtels	56
Bâtiments administratifs à ventilation naturelle, à ventilation mécanique dans de grandes parties du bâtiment, à climatisation, (p. ex. banques, sans les centres d’informatique).	22* 49* 70*
Écoles jardins d’enfants, écoles primaires, écoles secondaires, écoles secondaires supérieures, écoles professionnelles et professionnelles supérieures.	8* 28
Magasins simples (sans ventilation ni appareils frigorifiques)	28*
Entrepôts, ateliers, salles de sports	22*
Hautes écoles Grands magasins (à climatisation et froid artisanal) Établissements de soins Hôpitaux (généraux)	56 167 42 52
Piscines couvertes de dimensions moyennes et grandes, de petites dimensions : SR ( surface de référence) inférieure à 3 000 m² environ.	70 100

* Dans ces exemples, les indices de dépense d’énergie comprennent la production d’eau chaude sanitaire électrique; dans les autres exemples (sans *), la production d’eau chaude se fait par chaudière combinée.
Source : SIA 380/1. L’énergie dans le bâtiment.

Conditions normales d’utilisation (ayant servi de base à l’élaboration des valeurs optimales).

Type d’utilisation :		Villa	Immeuble à appartem.	Foyer	Bâtiment administr.	École	Industrie en général
Température moyenne de l’air ambiant	t_i [°C]	20	20	22	20	20	18
Renouvellement de l’air extérieur (ventilation naturelle)	n [h^-1]	0,4	0,6	0,6	0,8	0,6	0,6
Demande d’énergie nécessaire à la production d’eau chaude	[MJ/pers an]	3 000	3 000	3 000	500	500	500
Occupation par des personnes	[m²/pers.]	50	30	30	20	20	20
Temps d’utilisation	[h/jour]	12	12	16	12	8	12

Découvrez cet exemple de suivi des consommations énergétiques au CH Psychiatrique du « Chêne aux Haies ».

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Normes existantes et normalisation en Belgique

Les informations reprises sur cette page sont issues du site officiel du Bureau de Normalisation (www.nbn.be.)

Qu’est-ce que la normalisation ?

La loi du 3 avril 2003 relative à la normalisation définit une norme comme suit :
Art. 2 – 1° : Norme : une spécification technique approuvée par un organisme reconnu à activité normative en vue d’une application répétée et continue, dont l’observation n’est pas obligatoire et qui relève de l’une des catégories de normes visées à l’article 1er, 4°, de la Directive 98/34/CE du Parlement européen et du Conseil du 22 juin 1998, prévoyant une procédure d’information dans le domaine des normes et réglementations techniques.

Une norme reflète les règles de bonne pratique en rapport avec un produit, un service ou un processus de production.

Une résolution du Conseil de l’Union européenne (UE) du 10 novembre 1999 en donne la définition suivante: la normalisation est une activité volontaire, axée sur le consensus et réalisée par les parties intéressées et pour elles-mêmes, dans un esprit d’ouverture et de transparence, au sein d’organismes de normalisation indépendants et reconnus, qui mène à l’adoption de normes dont le respect se fait sur une base volontaire.

L’application des normes ne fait en soi l’objet d’aucune contrainte juridique. Il se peut néanmoins qu’une réglementation contraignante, par exemple une loi ou un arrêté royal, fasse référence à des normes. Dans ce cas, les normes prennent un caractère plus contraignant, qu’elles tirent de la réglementation qui y fait référence.

Le même raisonnement vaut pour les contrats qui font référence à des normes, compte tenu de l’article 1134 du Code civil (« Les conventions légalement formées tiennent lieu de loi à ceux qui les ont faites »). Si les parties font expressément référence à une norme dans leur convention, elles ne peuvent plus tard la négliger sous prétexte que le respect d’une norme est volontaire.

Le NBN-Bureau de Normalisation

Le NBN – Bureau de Normalisation – est l’organisme national belge responsable de la réalisation et publication des normes en Belgique.

Par la loi du 3 avril 2003 (publiée au Moniteur belge le 27 mai 2003) relative à la normalisation, il est un organisme public doté de la personnalité juridique.

Le NBN représente la Belgique au niveau européen, comme membre du Comité Européen de Normalisation (CEN) et au niveau mondial, comme membre de l’Organisation Internationale de Normalisation (ISO).

Assistance technique supplémentaire et Antennes-normes

Toute personne qui souhaite obtenir une assistance technique dans le domaine des normes belges et européennes, peut faire appel aux Antennes normes créées par le SPF Économie. Celles-ci mettent tout en œuvre afin d’informer les PME au sujet des récents développements dans le domaine de la normalisation.

Dans le domaine qui nous concerne, c’est le CSTC qui est en charge de cette Antenne normes : https://www.cstc.be/normalisation-certification/antenne-normes/

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Mesurer l’humidité de l’air

Mesure de l’humidité d’une ambiance

Les psychromètres ne sont plus utilisés que pour les mesures instantanées. Pour les mesures continues, on utilise des hygromètres.

Les hygrostats utilisés en climatisation sont des régulateurs tout ou rien, utilisant des hygromètres électroniques à cellule hygroscopique (mesure de l’humidité absolue) ou à cellule capacitive (mesure de l’humidité relative). Le différentiel enclenchement – déclenchement est de l’ordre de 3 à 5 % d’humidité relative.

Les sondes délivrent généralement un signal analogique standard (0 – 10 V ou 4 – 20 mA). Elles sont alimentées par une tension continue de l’ordre de 24 V.

Certains modèles ont leur élément sensible disposé au bout d’une canne. Ils sont utilisés dans les locaux spécifiques : salles blanches, locaux de stockage, par exemple. L’étalonnage de l’élément sensible est facilité et le placement d’un filtre spécifique est possible, en présence de poussières, par exemple.

Pour effectuer une mesure correcte, il faut que l’air soit en contact réel avec le capteur : il faut donc garantir un libre écoulement vers l’organe de mesure. Toutes les précautions de placement applicables aux sondes de température sont valables ici (température et humidité sont parfois dans le même boîtier). Elles ne devront pas être situées à proximité des climatiseurs, par exemple.

De la précision de la mesure d’humidité dépend la qualité de la régulation et le montant de la facture énergétique, puisque l’influence du taux d’humidité sur la consommation de l’installation est non négligeable ! À ce titre, on privilégiera les sondes à mesure continue par rapport aux sondes à dépassement de seuil (basées sur l’allongement d’un fil synthétique), dont l’hystérésis peut être important (près de 15 %).

Mesure de l’humidité dans les conduits

On utilise généralement des hygromètres électroniques à cellule capacitive. Ces sondes délivrent généralement un signal analogique standard (0 – 10 V ou 4 – 20 mA). Elles sont alimentées par une tension continue de l’ordre de 24 V.

Quelques recommandations pour une mesure de qualité :

Une distance minimale entre l’humidificateur et la sonde, d’une part pour s’assurer que toutes les gouttelettes sont bien évaporées (les gouttelettes ne sont pas prises en considération dans la mesure !), mais d’autre part parce que ces gouttelettes mènent à la destruction de la sonde, tout particulièrement celles au chlorure de lithium. On se renseignera auprès du constructeur.

Exemple.

vitesse de l’air = 3,5 m/s

augmentation d’humidité Δx = 4,5 g_eau/kg air sec.

Distance minimale = 6,4 m

Une distance minimale entre les batteries chaudes ou froides et la sonde : même si, faute de place, il n’est pas toujours facile de respecter la distance théorique, il y a lieu d’éloigner les sondes des batteries pour éviter l’effet de stratification (l’air humide a tendance à s’élever). Distance théorique minimale = 5 à 10 D, où D est le diamètre équivalent de la gaine. De plus, on placera les sondes à mi-hauteur du conduit aéraulique, et au centre de l’écoulement.

Une protection de l’élément sensible, soit par une grille si air propre, soit par un filtre en métal fritté si air avec poussières.
Une ouverture dans la gaine, à proximité de la sonde, pour pouvoir faire périodiquement une mesure de contrôle avec un appareil indépendant de l’indication de la sonde de régulation.
Une mesure dans la gaine de reprise située, si possible, en aval du ventilateur d’extraction si un risque de stratification de l’humidité est présent.
Un câble de raccordement électrique de la sonde suffisamment long pour permettre un entretien aisé.

Maintenance des sondes

Principales mesures d’entretien

Dépoussiérage de l’élément sensible au pinceau doux, si l’air est chargé en poussières.
Remplacement des filtres en métal fritté.
Pas de nettoyage des sondes à capacité par un solvant organique, du type chloré par exemple.
Régénération des sondes à chlorure de lithium, par l’utilisateur.
Étalonnage des éléments sensibles tous les ans (ou tous les deux ans si la sensibilité à la variation de la consigne est faible). Un tel étalonnage peut être fait facilement grâce à l’existence de cartouches contenant des solutions salines. L’humidité relative au-dessus de la solution est pratiquement indépendante de la température.

Exemple.

Solution de chlorure de sodium (76 % HR), ou de carbonate de potassium (44 % HR).

Il est donc facile de recalibrer l’appareil (consulter le fournisseur pour connaître les solutions salines adéquates, certaines étant agressives pour les éléments sensibles).

Une autre possibilité d’étalonnage consiste à comparer la mesure à celle d’un autre appareil plus précis (de la l’intérêt de prévoir une petite ouverture dans la gaine, à proximité de la sonde).

Hygromètre et psychromètre

Hygromètre à cheveu

La longueur d’un cheveu varie sous l’effet de la vapeur d’eau, tout particulièrement le cheveu des femmes !

L’appareil enregistre la variation de longueur d’un faisceau de cheveux suite à la variation de l’humidité.

La précision est de l’ordre de 5 %, si l’appareil est régulièrement étalonné. Autrement, la lecture n’est pas fiable;

Le temps de réponse est de l’ordre de 20 minutes.
Le cheveu peut être remplacé par un fil de soie ou de coton, voire par une fibre synthétique.

La plage normale de mesure s’étale entre 30 et 90 % et entre – 10 °C et + 50 °C de température sèche.

Il existe également des appareils électroniques qui convertissent la variation de longueur en signal de tension (mesure de résistance électrique ou magnéto-inductive).

Hygromètre à cellule hygroscopique

Le plus connu est l’hygromètre à cellule hygroscopique au chlorure de lithium. Le chlorure de lithium est une solution saline (LiCl). Ses propriétés hygroscopiques lui font absorber constamment de la vapeur d’eau contenue dans l’air.

L’appareil comprend deux électrodes entourant une couche de fibre de verre imbibée de LiCl Le tout est monté sur un capteur de température.

Lorsque les électrodes sont sous tension, le courant circulant au travers du tissu imbibé de LiCl produit de la chaleur qui évapore une partie de l’eau. Par évaporation, la résistance électrique du tissu augmente (la conductivité du tissu diminue), la puissance calorifique diminue, donc aussi la température sur la sonde intérieure. Une température d’équilibre s’établit finalement sur la sonde.

Cette température est utilisée pour mesurer la pression partielle de vapeur d’eau de l’air et de là le niveau d’humidité absolue de l’air.

Cette technique réclame un entretien important, la solution de chlorure de lithium devant être régénérée régulièrement.

Hygromètre à variation de capacité

Les hygromètres électroniques à cellule capacitive sont basés sur la modification de la valeur d’un condensateur en fonction de l’humidité. Plus précisément, c’est le diélectrique du condensateur qui est sensible à l’humidité relative de l’air ambiant.

La variation de la capacité (et donc de son impédance) entraîne une variation d’un signal de tension.

L’appareil est fiable et ne demande un étalonnage que tous les 2 ans. La précision est de 3 %. Le temps de réponse est court (de l’ordre de la dizaine de secondes). Et la plage de mesure est large. Que demander de plus ? !

Si, ils ont un petit défaut : être sensible aux polluants chimiques ! On sera dès lors attentif à ne pas les nettoyer avec des solvants organiques (chlore,…).

Leur durée de vie est estimée à une dizaine d’années.

Psychromètre

Le fonctionnement du psychromètre mécanique est basé sur la lecture de deux températures : la température sèche ordinaire et la température dite « bulbe humide « .

Pour connaître cette dernière, on enrobe la base du thermomètre d’ouate humide. On force l’air à passer au travers de cette ouate (par un ventilateur ou par déplacement rapide dans l’air au moyen d’une fronde). L’air qui passe au travers de l’ouate s’humidifie L’évaporation de l’eau refroidit l’air. Plus il se refroidit, plus il était sec au départ !

En comparant les deux mesures, on peut déduire le taux d’humidité de l’ambiance. Par exemple, supposons que le thermomètre sec mesure une température ambiante de 20 °C, tandis que la température lue au bulbe humide soit de 16°C. En prenant l’intersection entre l’isenthalpe passant par le point 16 °C – 100 % HR, et la droite des points à 20°C, on trouve une humidité relative de 67 %.

Autrement dit, l’air ambiant à 20 °C et 67 % HR, lorsqu’il est humidifié se refroidit jusque 16 °C 100 % HR, ce que lit le thermomètre « bulbe humide ».

La précision sur cette mesure est de 0,3 °C sur la température bulbe humide et de 2 % sur l’humidité relative qui s’en déduit.

Un entretien périodique est nécessaire, mais la fiabilité est bonne.

La plage normale de mesure s’étale entre – 10 °C et + 60 °C de température sèche.

Dans le psychromètre électronique, la mesure des températures est réalisée sur base des valeurs données par des thermistances à Coefficient de Température Négatif (CTN).

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Statistiques de consommation dans les buanderies

Machines à laver

Consommation électrique des lessiveuses automatiques avec remplissage à l’eau froide pour 500 utilisations/an (kWh/a)

Capacité du tambour litres	Programme 60°C	Programme 95°C
47 100 140 220 300	600 1 600 2 550 4 000 5 000	1 150 3 000 4 500 6 800 9 000

Source : Miele.

Consommation électrique des lessiveuses automatiques avec remplissage à l’eau chaude pour 500 utilisations/an (kWh/a)

Capacité du tambour litres	Programme 60°C	Programme 95°C
47 100 140 220 300	500 1 550 2 450 2 700 4 100	950 2 400 3 900 5 700 7 500

Source : Miele/NOVEM 1993.

Séchoirs

Consommation électrique des séchoirs pour 500 utilisations/an (kWh/a)

Capacité du tambour litres	Consommation électrique	Consommation de gaz (1)
200 350 550 750	2 550 4 550 7 400 9 850	160 280 540 585

(1) Consommation électrique pour mise en marche mécanique.
Source : Miele/NOVEM 1993.

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Distribution lumineuse d’un luminaire

La forme du réflecteur et les positions de la lampe permettent d’obtenir différents modèles de distributions lumineuses :

distribution extensive : donne un éclairement uniforme, permet un espacement plus important des luminaires et accentue les contrastes au niveau du plan de travail,

distribution intensive : concentre le faisceau lumineux vers le bas. Ce mode d’éclairage est intéressant pour l’éclairage des travées de grande hauteur ou pour le travail sur écran,

distribution asymétrique : permet d’éclairer, par exemple, des surfaces verticales telles que des tableaux ou des murs.

Dans les catalogues, la distribution lumineuse d’un luminaire est représentée par un diagramme polaire reprenant en trait continu la distribution perpendiculaire aux lampes et en pointillé la distribution dans l’axe des lampes.

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Consommation d’électricité et de combustible dans l’horéca

Hôtels

Consommations d’électricité HT et de combustibles des hôtels en 2012

Caractéristiques de l’échantillon

18 établissements de 250 à 13 000 m² (surface totale de 77 068 m²)
Vecteur énergétique	Électricité	Combustibles
Écart-type	75	132
Consommation spécifique moyenne	111 kWh/m²	204 kWh/m²

Évolution de l’échantillon

Année	Consommation spécifique électrique [kWh/m²]	Consommation spécifique combustible [kWh/m²]	Nombre	Surface [m²]	Degrés-jours 15/15
2000	120	233	11	43 549	1 719
2001	120	269	17	42 693	1 934
2002	102	235	17	49 505	1 688
2003	90	220	16	50 910	1 921
2004	130	278	19	45 644	1 894
2005	124	252	18	49 259	1 829
2006	128	249	14	39 989	1 795
2007	100	182	17	65 212	1 578
2008	108	217	16	65 337	1 829
2009	104	238	19	67 396	1 818
2010	125	232	16	44 393	2 309
2011	105	200	17	60 071	1 515
2012	111	204	18	77 068	1 915

Ces données sont issues de l’enquête Bilan énergétique de la Wallonie 2012 Consommation du secteur domestique réalisé par l’ICEDD asbl pour le compte du Service Public de Wallonie. Le bilan complet est disponible sur le Portail de l’énergie en Wallonie.

Restaurants

Attention, l’échantillon étant limité, les consommations sont très peu indicatives

8 établissements de 200 à 600 m² (surface totale de 3 260 m²)
Vecteur énergétique	Électricité	Combustibles
Écart-type	518	205
Consommation spécifique moyenne	618 kWh/m²	563 kWh/m²

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Réglementation des fluides frigorigènes

Contexte

PRG* : Pouvoir de Réchauffement Global.

Depuis 1985, on a pris conscience du rôle de destruction de l’ozone stratosphérique par les molécules chlorées. (Le potentiel de destruction de l’ozone stratosphérique est mesuré par sa valeur ODP, conventionnellement rapportée au R-11). Les fluides frigorigènes qui couvraient alors 90 % du marché étaient le R-11, le R12, le R-22 et le R-502. Les 10 % restants correspondaient à l’utilisation de l’ammoniac, principalement dans les industries agroalimentaires (source : ADEME France). Suite au Protocole de Montréal (1987), trois d’entre eux sont interdits depuis 1995 : le R-11, le R12 et le R-502. Ce sont les CFC.

Ensuite, c’est l’utilisation des HCFC qui a été réglementée et progressivement interdite. Le R-22, particulièrement utilisé en climatisation, a ainsi été toléré recyclé jusque fin 2014.

Depuis 1990 est apparue une nouvelle famille : les HFC, fluides purement fluorés, dont le R-134a est le plus connu, ont alors peu à peu supplanté les HCFC et CFC. Mais, au sommet de Kyoto, c’est la contribution à l’effet de serre des fluides qui est cette fois mise en cause. Si le Protocole de Kyoto n’impose pas l’arrêt de ces HFC, toute substance chimique présentant un GWP élevé (Global Warming Potential ou potentiel de réchauffement global) est considérée comme nocive pour l’environnement. Les réglementations qui ont suivi, se sont alors attaquées à limiter l’utilisation des fluides frigorigènes à GWP élevé.

La commission européenne a ainsi établi une série de règlements fixant les exigences minimales à respecter par les états membres. En voici les grandes lignes :

Règlement européen CE 2037/2000

Règlement européen CE 2037/2000 (mis à jour par le règlement CE 1005/2009) (HCFC)

Le Règlement 2037/2000 du Parlement européen et du Conseil du 29 juin 2000 relatif à des substances qui appauvrissent la couche d’ozone a pour objectif de réduire les émissions de ces composés.

Les articles 16 et 17 imposent aux États membres de prendre certaines mesures d’exécution :

la récupération des CFC, leur traitement et leur élimination ;
la mise en place de composés de substitution tels que les HCFC, HFC, .. en rénovation comme en conception de nouvelles installations;
la mise en place de la formation du personnel technique amené à intervenir sur les installations de froid ;
la réduction des fuites des substances réglementées dans les installations comprenant plus de 3 kg de gaz réfrigérant.

En voici quelques extraits :

Article 16 : Récupération de substances réglementées

1. Les substances réglementées sont récupérées afin d’être détruites au moyen de techniques approuvées par les parties ou de toute autre technique de destruction écologiquement acceptable, ou d’être recyclées ou régénérées au cours des opérations de maintenance et d’entretien des équipements ou avant le démontage ou l’élimination de ces équipements. Ces substances sont contenues dans :

les équipements de réfrigération, de climatisation et de pompes chaleur, à l’exception des réfrigérateurs et des congélateurs ménagers ;
les équipements contenant des solvants ;
les systèmes de protection contre le feu et les extincteurs.

2. (…)

3. (…)

4. (…)

5. Les États membres prennent les mesures visant à promouvoir la récupération, le recyclage, la régénération et la destruction des substances réglementées et confient aux utilisateurs, aux techniciens de la réfrigération ou à d’autres organismes compétents le soin de veiller au respect des dispositions du paragraphe 1. Ils définissent les exigences de qualification minimales requises du personnel concerné par ces obligations. Au plus tard le 31 décembre 2001, les États membres font rapport à la Commission sur les programmes concernant le niveau de qualification précité. La Commission évalue les mesures prises par les états membres. À la lumière de cette évaluation et des informations techniques et autres informations pertinentes, la Commission propose, le cas échéant, des mesures concernant le niveau de qualification minimale requis.

(…)

Article 17 : Fuites de substances réglementées

1. Toutes les mesures préventives réalisables sont prises afin d’éliminer et réduire au minimum les fuites de substances réglementées. En particulier, les équipements fixes ayant une charge de fluide réfrigérant supérieure à 3 kilogrammes sont contrôlés chaque année pour établir la présence ou non de fuites. Les États membres définissent le niveau de qualification minimale requis du personnel concerné au plus tard le 31 décembre 2001. Les États membres font rapport à la Commission sur les programmes concernant le niveau de qualification requis précité.

Remarque :

Même si les dispositions réglementaires relatives à la reconnaissance des techniciens et des entreprises en technique frigorifique ne font pas l’objet d’une concertation/harmonisation officielle entre les trois Régions, les administrations ont travaillé de façon concertée afin de définir des exigences de qualification suffisamment harmonisées qui permettront au technicien réussissant l’examen de compétence environnementale dans une Région de pouvoir aisément obtenir une reconnaissance équivalente dans les autres Régions (moyennant la réussite d’un examen restreint portant sur les spécificités réglementaires régionales).

Pour les CFC

La mise sur le marché des CFC est interdite depuis le 1^er octobre 2000. Quant à la recharge d’installation existante dans le cadre d’une maintenance (manque de fluide frigorigène dans le circuit frigorifique), elle est interdite depuis le 31/12/00 (ce qui ne signifie pas que le démantèlement des installations soit obligatoire).

Pour les HCFC

La conception d’installations neuves de réfrigération et de conditionnement d’air utilisant des HCFC est interdite depuis le 1^er octobre 2000.
L’utilisation des HCFC pour recharger les circuits frigorifiques lors d’une maintenance sera interdite à partir du 1er janvier 2010.
L’utilisation des HCFC sera purement et simplement interdite à partir du 1er janvier 2015. (cela signifie que seuls les HCFC recyclés seront autorisés entre 2010 et 2015).
La récupération est obligatoire dans tous les systèmes de réfrigération et climatisation depuis le 1^er octobre 2000.
Le contrôle annuel des fuites dans les appareils fixes avec une charge de fluide frigorigène de plus de 3 kg est rendu obligatoire.

Règlement européen CE 842/2006

Règlement européen CE 842/2006 (HFC) (remplacé par le Règlement européen CE 517/2014)

Le Parlement européen et le Conseil ont adopté, en date du 17 mai 2006, le Règlement (CE) nº 842/2006 relatif à certains gaz à effet de serre fluorés, qui vise certains agents réfrigérants non repris dans le Règlement 2037/2000 précité (à savoir les HFC et les PFC et de choisir des fluides à faible :

ODP (Ozone Depletion Potential ou impact sur la couche d’ozone). L’ODP = 1 pour les fluides frigorigènes de référence, à savoir les R11 et R12.
GWP (Global Warning Potentiel ou impact sur le réchauffement dû à l’effet de serre). Il est bien évident que le GWP = 1 de référence est celui du CO₂ (le CO2 est le principal responsable de l’effet de serre).

Extrais

Article 3 : confinement

2. Les exploitants des applications visées au paragraphe 1 prennent les mesures nécessaires pour que celles-ci fassent l’objet de contrôles d’étanchéité par du personnel certifié (…).

3. Les exploitants des applications visées au paragraphe 1, contenant 300 kg ou plus de gaz à effet de serre fluorés, sont tenus d’installer des systèmes de détection des fuites. Ces systèmes sont contrôlés au moins une fois tous les douze mois pour s’assurer qu’ils fonctionnent correctement. Dans le cas où de tels systèmes de protection contre l’incendie sont installés avant le 4 juillet 2007, il y a lieu d’installer des systèmes de détection des fuites au plus tard le 4 juillet 2010.

4. (…)

5. (…)

6. Les exploitants des applications visées au paragraphe 1, contenant 3 kg ou plus de gaz à effet de serre fluorés, doivent tenir des registres où sont consignés la quantité et le type de gaz à effet de serre fluoré installé, les quantités éventuellement ajoutées et la quantité récupérée lors de la maintenance, de l’entretien et
de l’élimination finale. Ils tiennent également des registres où sont consignées d’autres informations pertinentes, notamment l’identification de l’entreprise ou du technicien qui a effectué l’entretien ou la maintenance, ainsi que les dates et les résultats des contrôles réalisés en application des paragraphes 2, 3 et 4 et des informations pertinentes déterminant spécifiquement les divers équipements fixes des applications visées au paragraphe 2,
points b) et c). Ces registres sont mis à la disposition de l’autorité compétente et de la Commission sur demande.

7. Au plus tard le 4 juillet 2007, la Commission définit, conformément à la procédure visée à l’article 12, paragraphe 2, les exigences types applicables au contrôle d’étanchéité pour chacune des applications visées au paragraphe 1 du présent article. Il définit un ensemble de dispositions visant le confinement des gaz à effet de serre fluorés, notamment ceux présents dans les équipements frigorifiques.

Article 5 : formation et certification

Il définit certaines exigences de formation et certification à l’intention des entreprises et du personnel concerné par ces activités.

Règlement européen CE 1516/2007

Ce règlement définit, conformément au règlement (CE) no 842/2006 du Parlement européen et du Conseil, les exigences types applicables au contrôle d’étanchéité pour les équipements fixes de réfrigération, de climatisation et de pompes à chaleur contenant certains gaz à effet de serre fluorés.

Règlement européen CE 303/2008

Règlement européen CE 303/2008 (qualification et certification du personnel et manipulation HFC)

Ce règlement d’application depuis le 23 avril 2008 établit, conformément au règlement CE 842/2006 du Parlement européen et du Conseil, des prescriptions minimales ainsi que les conditions pour une reconnaissance mutuelle de la certification des entreprises et du personnel en ce qui concerne les équipements fixes de réfrigération, de climatisation et de pompes à chaleur contenant certains gaz à effet de serre fluorés (HFC). Ce règlement établit aussi les prescriptions minimales pour la certification suivant CE 842/2006, ainsi que des conditions pour une reconnaissance mutuelle des certificats délivrés conformément à ces prescriptions.

Le règlement définit 4 catégories (CI, CII, CIII, CIV) de certification pour le personnel. Ces reconnaissances sont obligatoires pour pouvoir effectuer certaines tâches :

	> 3 kg; > 6 kg hermétique	< 3 kg; < 6 kg hermétique
Contrôle d’étanchéité avec intervention	CI	CI – CII
Contrôle d’étanchéité sans intervention	CI- CII – CIV	CI – CII – CIV
Installation	CI	CI – CII
Entretien ou réparation	CI	CI – CII
Récupération	CI	CI – CII – CIII

Règlement européen CE 1005/2009

Règlement européen CE 1005/2009: remplace le règlement CE 2037/2000

Ce règlement énonce les règles relatives à la production, à l’importation, à l’exportation, à la mise sur le marché à l’utilisation, à la récupération, au recyclage, à la régénération et à la destruction des substances qui appauvrissent la couche d’ozone ainsi qu’aux informations à communiquer sur ces substances, et à l’importation, à l’exportation, à la mise sur le marché et à l’utilisation de produits et équipements qui contiennent ces substances ou qui en sont tributaires.

Plus concrètement, ce règlement définit sous quelles conditions l’utilisation d’HCFC recyclés est autorisée pour la maintenance ou l’entretien des équipements de réfrigération, de climatisation et de PAC existants jusqu’au 31 décembre 2014 (HCFC préalablement récupérés dans ces équipements ; uniquement par l’entreprise qui a effectué, ou a fait effectuer la maintenance ou l’entretien ;le récipient doit être muni d’une étiquette précisant: la régénération, les informations sur le numéro du lot, nom et adresse de l’installation de régénération ; + étiquette sur l’installation (type et quantité) + carnet d’entretien + contrôle de fuite (source : UBF ACA)).

Règlement européen CE 517/2014

Règlement européen CE 517/2014 (remplace le Règlement européen CE 842/2006 )

Le nouveau règlement sur les gaz fluorés (F-gaz) EU 517/2014 du 16 avril 2014 est d’application le 1 janvier 2015 dans tout état membre. Il a pour objectif de diminuer progressivement l’usage et la disponibilité des HFC (l’objectif visé est une réduction de 79 % d’ici 2030). Le règlement EU 842/2006 sera abrogé à partir de cette date. La prévention d’émission, la certification et le contrôle après réparation (endéans le mois) restent. Les personnes responsables sont mieux décrites. En voici, les principaux points (Source UBF ACA : Info en bref 52 du 22 mai 2014 – Le nouveau règlement sur les F-gaz en bref) :

Article 4 – Contrôle d’étanchéité

C’est à l’exploitant de veiller à ce que tous les équipements contenant une quantité de réfrigérant ≥ 5 tonnes équivalent CO₂ seront vérifiés par une personne certifiée. Il existe cependant des dérogations pour les équipements < 3 kg, ou hermétique < 6kg (jusqu’au 31 décembre 2016) et pour les équipements hermétiques < 10 tonnes équivalent CO2 (à étiqueter en conséquence).

Fréquence des contrôles d’étanchéité

≥ 5 tonnes équivalent CO2 et < 50 tonnes équivalent CO2 : contrôles d’étanchéité tous les 12 mois ou 24 mois avec système de détection des fuites.
≥ 50 tonnes équivalent CO2 et < 500 tonnes équivalent CO2 : contrôles d’étanchéité tous les 6 mois ou 12 mois avec système de détection des fuites.
≥ 500 tonnes équivalent CO2 : contrôles d’étanchéité tous les 3 mois ou 6 mois avec système de détection des fuites.

Fréquence contrôle test d’étanchéité (mois)
Mois (Remarque : si muni d’une détection de fuite, la durée est doublée)		12	6	3
Tonne CO2 équivalent >		5	50	500
Réfrigérant	GWP	Quantité de réfrigérant en kg
R 134a	1430	3,50	34,97	349,65
R 404a	3922	1,27	12,75	127,49
R 407a	2107	2,37	23,73	237,30
R 407c	1774	2,82	28,18	281,85
R 407f	1825	2,74	27,40	273,97
R 422a	4143	1,21	12,07	120,69
R 422d	2729	1,83	18,32	183,22
R 507	3985	1,25	12,55	125,47

Article 5 – Système de détection des fuites

Pour les équipements fixes de réfrigération, de climatisation, de pompes à chaleur, de protection contre l’incendie de plus de 500 tonnes équivalent CO2 : système de détection des fuites obligatoire avec alarme en cas de fuite contrôlé tous les 12 mois (à partir de 2017 pour les appareils de commutation électrique et cycles organiques de Rankine et contrôlé tous les 6 ans pour les appareils de commutation).

Article 6 – Tenue de registres

Registre obligatoire pour les équipements de plus de 5 tonnes équivalent CO2. Les exploitants doivent de plus conserver les registres pendant au moins 5 ans (pour les camions réfrigérés et remorques frigorifiques l’installateur gardera un copie).
Les fournisseurs des HFC doivent enregistrer les informations pertinentes sur les acheteurs de gaz et les mettre à disposition de l’autorité compétente: numéro des certificats des acheteurs et quantités de HFC achetées. Ces registres doivent être conservés pendant au moins 5 ans.

Article 8 – Récupération

Obligatoirement effectuée par une personne certifiée, qui effectuera également l’élimination (recyclage, régénération ou destruction).

Article 10 – Formation et certification

Les prescriptions minimales du règlement EU 303/2008 restent d’application et les certificats et attestations conformément au règlements existants EU 303/2008 et EU 842/2006 demeurent valides.

Article 11 – Restriction de la mise sur le marché

1/01/2015 : réfrigérateurs et congélateurs domestiques contenant un HFC avec un GWP ≥ 15.
1/01/2020 : réfrigérateur et congélateurs hermétiques à usage commercial contenant un HFC avec un GWP ≥ 2 500 ; équipements de réfrigération fixes contenant un HFC avec un GWP ≥ 2 500 (à l’exception des applications à basse température inférieure à – 50 °C) ; équipements de climatisation mobiles autonomes contenant un HFC avec un GWP ≥ 15.
1/01/2022 : réfrigérateur et congélateurs hermétiques à usage commercial contenant un HFC avec un GWP ≥ 150 ; systèmes de réfrigération centralisés multipostes à usage commercial d’une capacité nominale ≥ 40 kW et un GWP ≥ 150 (à l’exception des systèmes en cascade GWP ≥ 1 500.
1/01/2025 : système de climatisation bi-blocs contenant < 3 kg de HFC avec un GWP ≥ 75.Les HFC pour les activités d’installation, d’entretien, de maintenance ou de réparation de ces équipements sont exclusivement vendus et achetés par des entreprises certifiées (pas d’application pour les transporteurs).Les équipements non hermétiques ne sont vendus à l’utilisateur final que lorsqu’il est établi que l’installation sera effectuée par une entreprise certifiée.

Article 12 – Etiquetage et informations sur les produits et les équipements

À partir du 1 janvier 2017 le Kyoto label sera complété avec la quantité en poids ET en équivalent CO2 de l’équipement, ou la quantité pour laquelle l’équipement est conçu ET le GWP du gaz. Il faut de plus certaines mentions dans les manuels d’utilisation des équipements et pour GWP ≥ 150 dans les documents commerciaux.

Article 13 – Restriction d’utilisation

Interdiction d’utilisation de HFC avec un GWP ≥ 2 500 pour l’entretien ou la maintenance.
1/01/2020 : pour des équipements de réfrigération ayant une charge ≥ 40 tonnes équivalent CO2 (à l’exception des équipements militaires ou des applications pour refroidir des produits sous – 50 °C).Sursis sur l’interdiction jusqu’au 1/01/2030 pour les HFC régénérés avec une GWP ≥ 2 500 (à condition d’être étiqueté) et les HFC recyclés avec une GWP ≥ 2 500 récupérés à partir de ce type d’équipement et dans le cadre de la maintenance ou de l’entretien.

Article 14 – Pré charge des équipements avec des HFC
Les équipements préchargés doivent être enregistrés et pourvus d’une déclaration de conformité, par laquelle le fabricant ou l’importateur en assume la responsabilité. La quantité pré chargée est soumise à un système de quotas.

Pour d’infos sur le site de l’Union Belge des Frigoristes/Air Conditionning Association : www.ubf-aca.be

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Consommation d’eau chaude sanitaire

Consommation d'eau chaude sanitaire

Caractéristiques de puisage des appareils

Dans les établissements industriels (source : Recknagel).

–	Débit			Température d’eau [°C]	Énergie consommée par utilisation [kWh]
–	Débit [l/mn]	Durée [min]	Par utilisation [l]	Température d’eau [°C]	Énergie consommée par utilisation [kWh]
Lavabo individuel	10	3	30	35	0,9
Lavabo-auge collectif	–	–	–	–	–
– à robinet	5 à 10	3	15 à 30	35	0,5 à 0,9
– à pissette	3 à 5	3	9 à 15	35	0,25 à 0,50
Lavabo collectif circulaire	–	–	–	–	–
– à 6 places	20	3	60	35	1,8
– à 10 places	25	3	75	35	2,2
Douche commune	10	5	50	35	1,5
Douche en cabine	10	15	80	35	2,3
Baignoire	25	30	250	35	7,3
	–	–	–	–	–
Valeur moyenne y compris les besoins de cuisine	50 l par jour et par personne			40	1,75 kWh par jour et par personne

Voici les données issues de campagnes de mesures en Suisse :

–	Débit par utilisation [l]	Température d’eau [°C]	Energie consommée par utilisation [kWh]
–	Débit par utilisation [l]	Température d’eau [°C]	Energie consommée par utilisation [kWh]
Douches en milieu scolaire	35	45	1,4
Douches en centre sportif	60	45	2,4
Douches pour ouvriers d’usine	–	–	–
– travail peu salissant	50	45	2
– travail très salissant	60	45	2,4
Baignoire normale	150	45	6,1
Grande baignoire	180	45	7,3
Baignoire d’hydrothérapie	300	45	12,2

Remarque.
Les différences constatées entre les sources sont dues,

Au fait que la température de référence des débits annoncés n’est pas toujours la même.

Au fait que certains auteurs donneront des valeurs de pointe pour le dimensionnement (Recknagel) alors que d’autres donneront des valeurs moyennes pour un calcul de rentabilité (campagne de mesures).

Ratios de consommation par type de bâtiment

Voici le résultat d’une campagne de mesures menée par l’EDF en 1985.

Etablissement	Caractéristiques	Besoins en litres à 60°C
Hotel	– 3 étoiles en montagne (sports d’hiver)	par chambre et par jour	170
	– 3 étoiles tous lieux	par chambre et par jour	130 à 140
	– hôtel de vacances à la semaine avec bain	par chambre et par jour	100
	– 1 étoile avec douche (50 %) et bain (50 %)	par chambre et par jour	75
	– lingerie	par kg de linge sec	4 à 5
Restaurant	150 à 50 repas par jour	par repas	12 à 20
Grande cuisine	cuisine à liaison froide	par repas	2 à 3
Bureaux	en absence de besoins particuliers (douche, restaurant, …)	par personne et par jour	2 à 6
École	– chambre d’internat	par lit et par jour	30 à 40
	– repas, hors lave-v.	par repas	3 à 5
	– repas, avec lave-v.	par repas	9 à 10
Maison de retraite	– chambre	par lit et par jour	40
	– repas, hors lave-v.	par repas	3 à 5
	– repas, avec lave-v.	par repas	9 à 10
Maternité	– chambre	par lit et par jour	60
Maternité	– cuisine, avec lave-v.	par repas	10 à 15
Hôpitaux	– chambre	par lit et par jour	50 à 60
Hôpitaux	– cuisine, avec lave-v. (de 1 700 à 300 repas par jour)	par repas	8 à 12
Foyer pour handicapés	– chambre	par lit et par jour	100
Foyer pour handicapés	– cuisine, avec lave-v.	par repas	9 à 10
Centre d’Aide par le Travail	– chambre	par lit et par jour	60
Centre d’Aide par le Travail	– cuisine, avec lave-v.	par repas	9 à 10
Camping	– 3 et 4 étoiles	par campeur et par jour	12
Camping	–	par emplacement et par jour	45

Une campagne de mesure en Suisse complète ces informations :

Etablissement	Caractéristiques	Besoins en litres à 60°C
Villa familiale	standard simple	par personne et par jour	35
Appartement	standard moyen	par personne et par jour	40
Immeuble d’appartements en location	–	par personne et par jour	35

mais des valeurs moitié de celles-ci ont été mesurées dans les immeubles HLM en France.

Il semble que 80 % de cette eau chaude soit consommée dans les salles de bains à une température mitigée de 37,5°C, contre 20 % en cuisine à une température de 45°C.

Si l’eau chaude est produite à 60°C, elle représente en volume 30 % de la consommation totale en eau (chaude + froide) des personnes (95 litres/pers/jour en immeuble collectif et 125 litres/pers/jour en maison individuelle).

Les statistiques dans les immeubles de bureaux sont très variables (de 10 à 40 l/jour et par personne à 45°C d’après le Recknagel), la variabilité étant sans doute liée à la présence ou non d’une restauration.

Données de l’Ademe-AICVF :

Piscine

toute eau confondue, chaude et froide

par m² de bassin et par semaine

de 250 à 2 300 litres, avec une moyenne de 1 180

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Normes en « Qualité de l’air » et en ventilation

Les normes NBN sont nombreuses en « Qualité de l’air » mais aussi en ventilation des bâtiments. Pour ces dernières le CSTC reprend sur son site une liste des principales normes belges et européennes relatives à la ventilation des bâtiments.

Air ambiant (13.040.20)

NBN T 94-101
Mesure des retombées atmosphériques par la méthode des collecteurs de précipitations (1976, 1e éd.)

NBN T 94-201
Méthodes d’échantillonnage et d’analyse de l’air Détermination de la teneur en dioxyde de soufre (SO2) de l’air ambiant – Méthode au peroxyde d’hydrogène (1975, 1e éd.)

NBN T 94-202
Détermination de la teneur en dioxyde de soufre de l’air ambiant – Méthode West et Gaeke (1977, 1e éd.)

NBN T 94-203
Détermination de la teneur en sulfure d’hydrogène de l’air ambiant – Méthode au bleu de méthylène (1977, 1e éd.)

NBN T 94-301
Détermination de la teneur en dioxyde d’azote de l’air ambiant – Méthode Griess-Saltzman (1976, 1 e éd.)

NBN T 94-302
Détermination de la teneur en oxydes d’azote et en monoxydes d’azote de l’air ambiant – Méthode Griess-Saltzman (1976, 1e éd.)

NBU T 94-401
Détermination de la masse de plomb présente dans des particules recueillies par filtration d’air – Méthode par spectrophotométrie d’absorption atomique (1977, 1e éd.)

NBN T 94-402
Détermination de la masse de zinc présente dans les particules recueillies par filtration d’air – Méthode par spectrophotométrie d’absorption atomique (1977, 1e éd.)

NBN T 94-403
Détermination de la masse de cadmium présente dans des particules recueillies par filtration d’air – Méthode par spectrophotométrie d’absorption atomique (1977, 1e éd.)

NBN T 94-404
Détermination de la masse de cuivre présente dans des particules recueillies par filtration d’air – Méthode par spectrophotométrie d’absorption atomique (1977, 1e éd.)

NBN T 94-405
Détermination de la masse de nickel présente dans des particules recueillies par filtration d’air – Méthode par spectrophotométrie d’absorption atomique (1977, 1e éd.)

NBN T 94-406
Détermination de la masse de fer présente dans des particules recueillies par filtration d’air – Méthode par spectrophotométrie d’absorption atomique (1977, 1e éd.)

NBN T 94-501
Détermination de la concentration en fluorures gazeux et particulaires de l’air ambiant (1984, 1e éd.)

Air des lieux de travail (13.040.30)

NBN T 96-001
Atmosphères des lieux de travail – Procédure pour échantillonnage stationnaire (1979, 1e éd.)

NBN T 96-101
Atmosphères des lieux de travail – Détermination gravimétrique de la concentration en poussière totale en suspension – Échantillonnage stationnaire (1979, 1e éd.)

NBN T 96-102
Atmosphères des lieux de travail – Détermination de la concentration en fibres d’asbeste – Méthode de la membrane filtrante avec microscopie optique à contraste de phase (1999, 3e éd.)

NBN T 96-201
Atmosphères des lieux de travail – Détermination de la concentration en oxyde d’éthylène – Méthode par adsorption sur charbon actif, désorption par solvant et chromatographie en phase gazeuse (1986, 1e éd.)

NBN T 96-202
Atmosphères des lieux de travail – Détermination de la concentration en formaldéhyde – Méthode par dérivatisation au DNPH adsorbé sur un remplissage C 18, désorption à Ilacétonitrile et analyse par HPLC (1989, 1e éd.)

NBN EN 481
Atmosphères des lieux de travail – Définition des fractions de taille pour le mesurage des particules en suspension dans l’air (1993, 1 e éd.)

NBN EN 482
Expositions sur les lieux de travail – Exigences générales concernant les performances des procédures de mesurage des agents chimiques (2012, 3e éd.)

NBN EN 689
Atmosphères des lieux de travail – Conseils pour évaluation de l’exposition aux agents chimiques aux fins de comparaison avec des valeurs limites et stratégie de mesurage (1995, 1e éd.)

NBN EN 838
Exposition sur les lieux de travail – Procédures pour le mesurage des gaz et vapeurs à l’aide de dispositifs de prélèvement par diffusion – Exigences et méthodes d’essai (2010, 2e éd.)

NBN EN 1076
Exposition sur les lieux de travail – Procédures pour le mesurage des gaz et vapeurs à l’aide de dispositifs de prélèvement par pompage – Exigences et méthodes d’essai (2010, 2e éd.)

NBN EN 1231
Air des lieux de travail – Systèmes de mesurage par tube détecteur à court terme – Exigences et méthodes d’essai (1997, 1e éd.)

NBN EN ISO 13137
Air des lieux de travail – Pompes pour le prélèvement individuel des agents chimiques et biologiques – Exigences et méthodes d’essai (2013, 1e éd.)

Émissions de sources fixes (13.040.40)

NBN T 95-001
Détermination du débit volumique gazeux dans un conduit à l’aide d’un tube de Pitot (avec erratum) (1979, 1e éd.)

NBN T 95-101
Détermination de l’indice pondéré des gaz de combustion (1978, 1e éd.)

NBN T 95-102
Détermination de l’indice de noircissement des gaz de combustion – Méthode par filtration sur papier (Echelle Bacharach) (1979, 1e éd.)

NBN T 95-201
Détermination de la concentration en acide sulfurique + trioxyde de soufre et de la concentration en dioxyde de soufre des effluents gazeux de procédés chimiques (1981, 1e éd.)

NBN T 95-202
Détermination de la concentration en trioxyde de soufre et de la concentration en dioxyde de soufre des gaz de combustion (1981, 1e éd.)

NBN T 95-301
Détermination de la teneur en oxydes d’azote des effluents gazeux – Photométrie à l’acide chromotropique (1977, 1e éd.)

NBN T 95-401
Détermination de la teneur en plomb, zinc, cadmium, cuivre. nickel et fer d’un flux gazeux (1979, 1e éd.)

NBN T 95-501
Détermination de la concentration en fluorures gazeux des effluents gazeux (1984, 1e éd.)

NBN T 95-502
Détermination de la concentration en fluorures particulaires des effluents gazeux (1984, 1e éd.)

NBN EN 1093-3+A1
Sécurité des machines – Évaluation de l’émission de substances dangereuses véhiculées par l’air – Partie 3: Méthode sur banc d’essai pour le mesurage du débit d’émission d’un polluant donné (2008, 2e éd.)

NBN EN 1093-4+A1
Sécurité des machines – Évaluation de l’émission de substances dangereuses véhiculées par l’air – Partie 4: Efficacité de captage d’un système d’aspiration – Méthode par traçage (2008, 2e éd.)

NBN EN 1948-1
Émissions de sources fixes – Détermination de la concentration massique en PCDD/PCDF et PCB de type dioxine – Partie 1: Prélèvement 2006, 2e éd.)

NBN EN 1948-2
Émissions de sources fixes – Détermination de la concentration massique en PCDD/PCDF et PCB de type dioxine – Partie 2: Extraction et purification de PCDD/PCDF (2006, 2e éd.)

NBN EN 1948-3
Émissions de sources fixes – Détermination de la concentration massique en PCDD/PCDF et PCB de type dioxine – Partie 3: Identification et quantification de PCDD/PCDF (2006, 2e éd.)

Posted By : Energie-Plus 25 Sep, 2007

Étalonner un thermomètre

On peut contrôler soi-même le bon fonctionnement d’un thermomètre à l’aide de quelques tests simples :

Par mesure du point de congélation (0°C)

On prépare un récipient contenant 0,5 litre de glace pilée et de l’eau que l’on ajoute jusqu’en dessous de la surface de la glace. Laisser ensuite reposer le bain pendant 10 minutes pour qu’il s’équilibre. Le thermomètre à contrôler est positionné au milieu du bain. La température lue peut s’écarter de ± 1°C du point de congélation (0°C).

À l’aide d’un thermomètre de laboratoire étalonné et un bain d’eau ou d’huile

On réchauffe 1 litre d’eau ou d’huile jusqu’à 65°C environ. Ensuite, l’huile ou l’eau est transvasée, de préférence, dans un thermos. La température de l’eau ou de l’huile est mesurée à l’aide d’un thermomètre étalonné. Immédiatement après, on procède à une deuxième mesure avec le thermomètre à contrôler. Les écarts de ± 1°C par rapport à la température mesurée avec le thermomètre étalonné sont autorisés.

À l’aide de vapeur

On porte quelques litres d’eau à ébullition. Mesurer la température de l’eau ne donne pas de bons résultats étant donné que la température de l’eau bouillante n’est pas uniforme. C’est pourquoi le thermomètre est placé dans l’atmosphère de vapeur juste au-dessus de la surface de l’eau. De manière idéale, on posera sur le récipient contenant l’eau un couvercle muni d’une petite ouverture au centre, au travers duquel on introduit le thermomètre. Par une pression de 1 atmosphère, la température s’élève précisément à 100°C. Cette méthode donne parfois des résultats imprécis, d’autant plus que la température de la vapeur varie en fonction de la pression ambiante.

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Conductivité thermique d’un matériau

Représentation physique

La conductivité thermique (λ) est une caractéristique propre à chaque matériau.
Elle indique la quantité de chaleur qui se propage par conduction thermique :

en 1 seconde,
à travers 1 m² d’un matériau,
épais d’un 1 m,
lorsque la différence de température entre les deux faces est de 1 K (1 K = 1 °C).

> La conductivité thermique s’exprime en W/mK.

Plus la conductivité thermique est élevée, plus le matériau est conducteur de chaleur. Plus elle est faible, plus le produit est isolant.

Ce coefficient n’est valable que pour les matériaux homogènes. Il n’a pas de sens pour les matériaux hétérogènes au travers desquels la chaleur se propage en même temps par conduction, convection et rayonnement.

Le coefficient de conductivité thermique λ d’un matériau varie en fonction de la température et de l’humidité de celui-ci.
Les documentations technico commerciales des matériaux devront donc préciser avec la valeur du λ les conditions dans lesquelles cette valeur est obtenue (et utilisable!). On tâchera de s’approcher des valeurs normales d’utilisation (Température entre 10 °C et 20 °C).

Pratiquement on distinguera :

λ_i	Conductivité thermique d’un matériau dans une paroi intérieure ou dans une paroi extérieure, à condition que le matériau soit protégé contre l’humidité due à la pluie ou à la condensation.
λ_e	Conductivité thermique d’un matériau dans une paroi extérieure qui n’est pas protégé contre l’humidité due à la pluie ou à la condensation.

Remarque : λ est une caractéristique physique du matériau indépendant de sa forme.

Échelle de valeurs

Les coefficients de conductivité thermique des matériaux varient énormément en fonction de la nature de ceux-ci. (Valeurs par défaut extraites de l’annexe B1 de l’AGW du 15 mai 2014).

Les métaux : 35 (plomb) à 380 (cuivre) W/mK ;
Les pierres : 1.4 (pierre demi-fermes) à 3.5 (pierres lourdes) W/mK :
Les bétons lourds : 1.3 (non armé sec) à 2.2 (armé humide) W/mK ;
Les briques : 0.22 (léger sec) à 1.61 (lourd humide) W/mK ;
Le bois : 0.13 (résineux sec) à 0.20 (feuillu humide) W/mK ;
Les isolants : 0.035 (polyuréthane revêtu) à 0.090 (vermiculite expansée en panneau) W/mK.

Ainsi, :

le cuivre est plus de 10.000 fois plus conducteur de chaleur que le polyuréthane.
le polyuréthane conduit 100 fois moins la chaleur que la pierre lourde !

Valeurs reconnues pour les matériaux de construction

La valeur déclarée

La valeur déclarée λ_D d’un matériau de construction est généralement fournie par son fabricant. Cette valeur est certifiée sur base d’un agrément technique (ATG, CE, ETA, ETZ, …). Elle est obtenue dans des conditions de référence données de température et d’humidité (d’après les principes donnés dans la EN ISO 10456).

Les valeurs de calcul

À partir de cette valeur λ_D, il est possible de déduire les valeurs de calcul de la conductivité thermique λ_U,i et λ_U,e. Ces valeurs sont en fait recalculées pour des conditions spécifiques à l’utilisation du matériau (interne ou externe). Il existe un site officiel qui indique, pour les trois régions belges, les valeurs λ_U,i et λ_U,e de certains matériaux qui peuvent directement être utilisées pour le calcul des performances thermiques des parois suivant la réglementation PEB : www.epbd.be

Les valeurs de calcul par défaut

Des valeurs de calcul λ_U,i et λ_U,e par défaut peuvent toujours être utilisées lorsque le matériau ne possède pas de valeur λ_D certifiée ou n’est connu que par sa nature. Ces valeurs sont reprises dans divers tableaux de la réglementation.

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