Outil d'aide à la décision en efficacité énergétique des bâtiments du secteur tertiaire. Réalisé par Architecture et Climat, Faculté d'architecture, d'ingénierie architecturale, d'urbanisme (LOCI), site de Louvain-la-Neuve, Université catholique de Louvain, Belgique avec le soutien de la Wallonie.
Préambule L’étude de cas de la résidence « Aux Lilas » à Bonlez, réalisée en 2016, a démontré l’efficacité et la pertinence du solaire thermique pour la production d’eau chaude sanitaire dans le secteur tertiaire. Près d’une décennie plus tard, dans un contexte de crise énergétique et d’urgence climatique, cette technologie est plus que jamais au cœur … Lire la suite
La non-simultanéité de la production et des besoins Le problème essentiel du chauffage par capteurs thermiques est la non-simultanéité de la production solaire possible et la demande de chauffage du bâtiment. (À l’inverse, la climatisation solaire présente une adéquation relative entre les besoins et la disponibilité solaire. Mais le défi est de taille : faire du … Lire la suite
La comptabilité énergétique est essentielle au contrôle du bon fonctionnement de l’installation solaire et permettra rapidement d’identifier une dérive de l’installation due à un mauvais réglage ou une défaillance d’un composant. Elle nécessite cependant la pose d’un équipement spécifique et adéquat: Les thermomètres à l’aller et au retour des capteurs Très simples et peu coûteux, … Lire la suite
Le cahier des charges d’une installation solaire peut se concevoir selon deux approches différentes. Sur base des résultats de l’étude de faisabilité, le bureau d’études choisi par le maître de l’ouvrage peut soit : Définir un objectif de production de l’installation et des exigences de base auxquelles le système et certains composants doivent satisfaire. A charge … Lire la suite
La GRS est un contrat qui traduit la volonté du fabricant/fournisseur de ne pas se limiter à la simple fourniture de composants, mais de garantir également la production énergétique annuelle de l’installation solaire. Par la GRS, le fabricant et/ou le fournisseur du système, l’installateur, l’exploitant et le bureau d’études en charge du projet deviennent solidairement … Lire la suite
Piscine solaire de Louvain La Neuve. Actuellement, on peut aisément compter sur une durée de vie de 25 ans. L’audit de l’installation de la piscine du Blocry (capteur plans vitrés atmosphériques) à Louvain La Neuve a montré qu’après 20 ans l’installation présentait des performances de près de 90 % par rapport aux prestations initiales. Il va de … Lire la suite
C’est le rapport « volume de stockage / surface de capteur » qui détermine le fonctionnement optimal de l’ensemble du système et la fraction solaire atteinte, donc le bon dimensionnement de la proposition par rapport aux besoins couverts par le solaire (fraction solaire). Différentes approches de dimensionnement sont possibles : sur base de la fraction solaire souhaitée … Lire la suite
Le coût d’une installation Le graphe qui suit donne une estimation du coût d’une installation solaire par mètre carré de capteurs. Le coût varie forcément en fonction de la taille de l’installation (plus le système est grand, plus le prix par m² de capteur est réduit). À titre d’information, on peut estimer les coûts (hors … Lire la suite
Choix du type de capteurs Le choix le plus courant pour la production d’eau chaude sanitaire est celui de capteurs plans vitrés. Bien que moins performants que certains de leurs homologues « tubes sous vide », ils sont moins chers et présentent généralement une garantie plus longue (10 ans). Néanmoins, ils nécessitent parfois une superficie plus grande … Lire la suite
Une orientation et une inclinaison optimales ? Les capteurs seront idéalement orientés sud avec une inclinaison entre 30 et 55° par rapport à l’horizontale. La hauteur du soleil variant au fil des jours et des saisons, l’inclinaison idéale dépendra du cas de figure envisagé : 35° est l’inclinaison qui permet de maximiser les gains solaires annuels. Elle … Lire la suite
La décision d’installer un chauffe-eau solaire part toujours de l’identification des besoins, en particulier la consommation d’eau chaude de l’établissement. Avant toute chose, il faut donc se poser la question de l’usage que l’on a de l’eau chaude sanitaire : A-t-on réellement besoin d’ECS ? Quand en a-t-on besoin? Quel est le profil de ces … Lire la suite
Se poser les bonnes questions ! En tant que concepteur, voici les principales questions à se poser : Quel est le besoin d’eau chaude sanitaire ? Comment s’intégrerait l’installation dans la configuration du bâtiment ? Quelles sont les surfaces qui pourraient être valorisées par la pose de capteurs solaires ? Ces surfaces sont-elles capables d’accueillir des … Lire la suite
Rendement d’un capteur solaire Le rendement d’un capteur est le rapport entre la chaleur utile (Q3) transmise au fluide et le rayonnement solaire incident (E0) : n = Q3 / E0 [-] Cette chaleur utile Q3 est définie par le bilan des apports solaires utiles et des pertes thermiques : Q3 = E0 – E1 – … Lire la suite
Source : Apere, Prescriptions urbanistiques pour le placement de capteurs solaires, Économisons l’énergie, Service public de Wallonie, 23 juillet 2010. Plus d’infos sur : energie.wallonie.be. Préambule L’article que vous vous apprêtez à lire, datant de 2010, est un témoin précieux de la manière dont le placement de capteurs solaires était appréhendé il y a quinze … Lire la suite
Avant toute chose, il est nécessaire de se poser quelques questions : Y a-t-il des surfaces inutilisées qui pourraient être valorisées énergétiquement ? Au niveau du bâtiment ? du terrain ? Ces surfaces sont-elles bien orientées ? Sont-elles ombrées ? En cas d’application en toiture, celle-ci est-elle encore en bon état ? Le choix … Lire la suite
Trois modes de manipulation Il existe trois degrés de manipulation des protections solaires amovibles : Manuelle (par manivelle, cordon ou chaînette), motorisée (commande avec bouton poussoir ou télécommande, commande groupée ou individuelle), automatisée. Quel est le rôle de la gestion automatique ? Augmenter la protection Lorsque des apports solaires risquent d’entraîner des surchauffes des locaux et une … Lire la suite
Stores enroulables mobiles. Brise-soleil fixes. Films pare-soleil permanents. Pourquoi moduler la protection ? Des besoins variables Les besoins de protection des locaux vis-à-vis des apports du soleil sont la plupart du temps variables sur une journée ou encore sur une année : Les apports énergétiques peuvent être souhaités en hiver et au printemps (température extérieure moyenne < 8°C) … Lire la suite
La description du système La protection, composée d’une toile enroulable ou d’un store vénitien, est intégrée dans l’espace entre les deux vitres d’un double vitrage. Les avantages par rapport aux systèmes classiques L’efficacité contre les surchauffes et l’éblouissement Les performances face à l’ensoleillement sont semblables aux performances des protections intérieures réfléchissantes et peuvent se rapprocher … Lire la suite
Stores enroulables extérieurs. Stores à lamelles intérieurs. L’efficacité contre les surchauffes et l’éblouissement L’effet de serre se produit lorsque les rayons du soleil sont absorbés par une matière située derrière le vitrage. Dès lors, une protection solaire sera efficace contre les surchauffes : Protections extérieures Les protections extérieures seront toujours efficaces contre les surchauffes car … Lire la suite
Transmission lumineuse d’un vitrage simple TL = 0,9. Quelle transmission lumineuse faut-il choisir ? La transmission lumineuse de la protection doit être suffisamment faible pour supprimer l’éblouissement des occupants et suffisamment élevée pour que la diminution de la quantité de lumière pénétrant à l’intérieur du local ne rende pas obligatoire l’utilisation de la lumière artificielle. La … Lire la suite
Facteur solaire d’un vitrage simple FS = 0,86. Quel facteur solaire faut-il atteindre ? Le choix du facteur solaire minimum à rechercher est fonction de chaque cas. Il n’est donc pas possible de citer un chiffre unique. Fixons des ordres de grandeur par un exemple. Valeur de référence Dans les immeubles de bureaux, on peut estimer qu’un … Lire la suite
Limiter les surchauffes En période d’ensoleillement la quantité d’énergie solaire transmise au travers de vitrages peut entraîner par effet de serre, des surchauffes inadmissibles pour le confort des occupants. Dans le cas de locaux climatisés, la présence de protections solaires efficaces doit permettre une diminution notable de la quantité de froid à produire. Améliorer En … Lire la suite
L’architecture participe à la juste captation des apports solaires, plus recherchés pour leur lumière que pour leur chaleur dans un immeuble tertiaire. L’immeuble tertiaire se distingue de l’immeuble domestique Les besoins thermiques d’un immeuble tertiaire (bureaux, écoles, …) sont très différents de ceux d’un bâtiment domestique. Bâtiment tertiaire Bâtiment domestique En hiver Des apports internes … Lire la suite
Récapitulatif des protections et des critères de choix + + Très bon + Bon 0 Moyen – Mauvais – – Très mauvais Protections extérieures Brise-soleil + + + + + + – – + + 0 + + 0 – – + + Stores vénitiens + + + + + – – + + + … Lire la suite
Les vitrages Dans les bâtiments tertiaires avec apports internes élevés, il faut limiter les surfaces vitrées au Sud et surtout à l’Ouest, et prendre la lumière naturelle au Nord (dans la limite des possibilités urbanistiques). Un vitrage est un élément de l’enveloppe dont le bilan thermique est particulier. Ainsi, durant la saison de chauffe : Il … Lire la suite
L’architecture participe à la juste captation des apports solaires, plus recherchés pour leur lumière que pour leur chaleur dans un immeuble tertiaire. L’immeuble tertiaire se distingue de l’immeuble domestique Les besoins thermiques d’un immeuble tertiaire (bureaux, écoles, …) sont très différents de ceux d’un bâtiment domestique. Bâtiment tertiaire Bâtiment domestique En hiver Des apports internes … Lire la suite
Introduction Si les apports solaires sont à l’origine de la surchauffe, il faut se demander, avant de climatiser si le placement de protections solaires sur les baies vitrées ne permettrait pas de résoudre le problème de façon plus économe. Voici les résultats d’une simulation du comportement d’un bureau standard. On y a comparé les coûts … Lire la suite
Les principes généraux de la protection des fenêtres en toiture sont semblables aux principes de la protection de fenêtres verticales. Des systèmes de protection comparables sont ainsi appliqués : Les brise-soleil en aluminium, fixes ou orientables Techniques Pour en savoir plus sur les brise-soleil placés en position verticale. Les stores enroulables extérieurs Techniques Pour … Lire la suite
L’indicateur d’occultation La figure ci-dessous représente l’indicateur d’occultation d’une fenêtre rectangulaire. Les courbes en arche (appelées lignes d’ombres) prenant appui aux deux extrémités de la base de l’indicateur servent à étudier les avancées au-dessus d’une fenêtre et les lignes verticales portées sur l’indicateur de 15° en 15° servent à étudier les avancées verticales. L’indicateur … Lire la suite
Les vitrages Source : bioshanti. Source : Mutsaart (Delhaize). Dans les commerces « non-food », un apport solaire au travers des vitrages constitue vite un inconfort thermique sachant qu’en général les apports internes tel que l’éclairage, les caisses, les occupants, … sont importants. Dans les commerces où le froid alimentaire prend une place prépondérante, le problème … Lire la suite
Synthèse des résultats de l’audit solaire Projet Établissement Maison de repos La Charmille (CPAS de Gembloux)Rue Chapelle Marion, 1 à 5030 Gembloux Consommations Eau chaude sanitaire 730 m³ d’eau à 60°C par an (soit 42 340 kWh/an) Pertes boucle sanitaire 13 135 kWh/an Pertes ballons 4 927 kWh/an (pour 3 ballons) Électricité pour l’ECS 60 402 kWh/an (rendement 100 %) [BHU1] Facture électrique 7 248 € (selon … Lire la suite