Consommation énergétique : iSERV et nZEB

Consommation énergétique : iSERV et nZEB
Réductions énergétiques réelles dans les bâtiments existants

Réductions énergétiques réelles dans les bâtiments existants

L’Union européenne s’est engagée à réduire la consommation énergétique dans le secteur du bâtiment.
Comme le chauffage, la ventilation et la climatisation (CVC) représentent environ 11 % de la
consommation électrique en Europe (selon les chiffres du Centre Commun de Recherches), ils sont
un élément essentiel de l’engagement de l’UE. Dans cet article, nous allons voir combien il est
important de comprendre le fonctionnement des bâtiments collectifs et tertiaires afin de réduire
leur consommation énergétique.

D’abord, faire une analyse comparative des données énergétiques actuelles. Pour comprendre,
améliorer et légiférer sur la consommation énergétique des bâtiments collectifs et tertiaires, il
faut quantifier le rendement énergétique des systèmes CVC aujourd’hui en service. C’est là qu’intervient
le projet iSERV. Financé par Intelligent Energy Europe, iSERV se charge de la surveillance
et de l’analyse continues des systèmes CVC. Les participants seront en mesure de relier la consommation
énergétique des systèmes CVC à leurs activités. Pour en savoir plus, nous avons interrogé
le Dr. Ian Knight, Professeur à l’Université de Cardiff et coordinateur du projet iSERV.

Le Dr. Knight est impliqué dans la recherche sur le rendement énergétique des bâtiments depuis
plus de 20 ans, notamment dans le domaine de la réduction des émissions de CO2. Il a un doctorat
en Physique et Ingénierie Energétique.

Un autre domaine d’intérêt particulier pour l’Union européenne est la construction de bâtiments
neufs presque totalement autonomes énergétiquement. Ces bâtiments nZEB ou “bâtiments zéro
énergie” peuvent être considérés comme une solution d’amélioration du rendement énergétique
des systèmes CVC. Les directives européennes exigent déjà que les bâtiments publics neufs soient
tous des bâtiments nZEB d’ici 2019, et d’ici 2021 pour tous les autres bâtiments neufs. Mais, à
moins que les concepteurs ne restent dans la simplicité, les bâtiments nZEB ne seront pas la seule
solution à la réduction de la consommation énergétique.

Le professeur Dr. Jarek Kurnitski de SITRA, le Fonds d’Innovation finlandais, exerçant à l’Université
des technologies de Tallinn, nous en dira davantage sur les bâtiments nZEB. Ce dernier travaille
depuis longtemps sur l’amélioration du rendement énergétique des bâtiments. Avant d’entrer
à SITRA, il était professeur à l’Université des technologies d’Helsinki, où il dirigeait le Centre de
Recherches sur le climat intérieur et la performance énergétique. Il est également vice-président
et membre du jury de REHVA, la Fédération des associations européennes consacrées au chauffage
et à la climatisation.

Grundfos a rencontré ces deux hommes lors de la Conférence annuelle de REHVA sur les technologies
CVC et la rénovation énergétique, qui s’est tenue à Timisoara, en Roumanie.

 

iSERV – suivi et analyse comparative continus

iSERV – suivi et analyse comparative continus
Le Dr. Ian Knight a participé aux précédents projets de l’UE qui ont prouvé le potentiel d’économies
réalisable (jusqu’à 60 %) avec les systèmes CVC à l’aide de données énergétiques détaillées. Le
projet iSERV (« i » pour Inspection et « SERV » pour Services) a donc été créé grâce au financement
du programme européen destiné à quantifier la performance énergétique des systèmes CVC en
place. Les opportunités d’économies énergétiques alors révélées seront mises à disposition gratuitement.
L’objectif étant de réduire la consommation électrique européenne totale d’environ 2 %.

 


Les données existantes sont insuffisantes. Le
projet iSERV a été créé pour récolter un ensemble
de données concrètes sur la consommation
énergétique des systèmes CVC.

Dr. Ian Knight

Dr. Ian Knight
Dr. Ian Knight

Dr. Knight, à qui va profiter le projet iSERV ?

IK: iSERV aborde le problème de l’amélioration de la performance énergétique des systèmes CVC des bâtiments européens. Nous avons développé un processus de saisie très direct pour recueillir les données des bâtiments et les transférer jusqu’à la base iSERVcmb afin de regrouper au même
endroit toutes les informations concernant la consommation énergétique des systèmes CVC.

Les participants doivent nous fournir les éléments suivants :
• Données de consommation des composants du système CVC, capteurs et compteurs inclus
• Renseignements concernant la surface et les activités internes
• Données horaires continues au moins pour le refroidissement, enregistrées sur une année complète

 


Grâce au projet iSERV, nous avons maintenant
la possibilité d’examiner en détail la consommation
énergétique des systèmes CVC dans les
bâtiments.

Dr. Ian Knight

énergétique de référence. Nous pourrons ainsi mieux comprendre le fonctionnement des systèmes
CVC. Aujourd’hui, nous recherchons des propriétaires, des opérateurs et des fabricants de
systèmes CVC.

 

Les participants comprendront-ils mieux leurs systèmes ?

IK: Oui, d’autant plus que les rapports commenceront par inclure une comparaison avec d’autres systèmes compatibles. Il s’agira notamment de résultats concernant la mesure de la performance des systèmes CVC et le potentiel d’économies d’énergie réalisable.

Exemple de rapport iSERV
Exemple d’un rapport iSERV

Quels sont les avantages à long terme pour les participants ?

IK : Comprendre et gérer plus efficacement la consommation énergétique de leurs systèmes CVC.
Comprendre les causes des variations de la consommation d’énergie pour :
• Investir en toute confiance dans l’amélioration du rendement énergétique des systèmes les
moins efficaces
• Mieux choisir les pièces de rechange
• Faire des bénéfices à long terme avec un investissement plus facile à justifier
• Réaliser davantage d’économies que par la seule inspection

Législation
IK : Pendant longtemps, nous ne savions pas sur quelles décisions politiques et quelle législation
nous appuyer pour améliorer le rendement énergétique des systèmes CVC dans l’UE. Cette situation
est en train de changer. Le projet espère contribuer à une meilleure gestion des économies
énergétiques pour les acteurs du secteur. Peu importe la façon dont vous essayez d’atteindre les
objectifs d’économies énergétiques à condition que vous puissiez démontrer que vous avez cherché
à le faire. Cela fera naître de nouvelles techniques et approches innovantes et prouvera que
tout le monde peut jouer un rôle dans l’amélioration du rendement énergétique pour se diriger
vers les bâtiments zéro énergie (nZEB) obligatoires à partir de 2019.

Tous les acteurs intéressés qui souhaitent participer au projet iSERV peuvent consulter le site
Internet du projet : http://www.iservcmb.info/

 

Rester simple : les bâtiments nZEB (zéro énergie)

Rester simple : les bâtiments nZEB (zéro énergie)

Concevoir des bâtiments zéro énergie
La directive européenne sur la performance énergétique des bâtiments (DPEB) exige qu’à partir
de 2019, tous les bâtiments occupés et détenus par les pouvoirs publics soient tous des bâtiments
zéro énergie (nZEB). Cette mesure s’appliquera à l’ensemble des bâtiments neufs d’ici fin 2020.
Dans cet article, nous sommes allés chercher des réponses sur les bâtiments nZEB.

 

Professor Dr. Jarek Kurnitski
Professeur Dr Jarek Kurnitski

Professeur Kurnitski, que faut-il prendre en compte dans la gestion
énergétique des bâtiments nZEB ?

JK : Dans la pratique, il existe deux types de bâtiments nZEB. Nous avons d’un côté des bâtiments
très complexes qui ont tendance à être équipés d’installations de ventilation et de refroidissement difficiles à gérer. Il s’agit principalement de systèmes hybrides. Par exemple, les bâtiments nZEB conçus avec ventilation naturelle et commandes limitées comptent souvent sur le comportement des occupants pour ouvrir et fermer les fenêtres, les volets, etc. – ce qui conduit à une mauvaise utilisation, un fonctionnement incorrect et surtout à un gaspillage d’énergie.

De l’autre côté, nous avons des bâtiments à fonctionnement classique. Le bâtiment du Centre
Environnemental d’Helsinki en est un exemple, avec un système de refroidissement en souterrain
et un simple système de ventilation, ce qui n’est guère différent d’un bâtiment traditionnel. Je crois que ces systèmes seront très importants à l’avenir. Nous devons nous rappeler qu’il faut toujours quelqu’un pour installer, équilibrer, faire fonctionner et entretenir les installations des bâtiments nZEB. Il faut donc rester dans la simplicité et utiliser des composants à haut rendement énergétique.

 


Nous devons concentrer tous nos efforts pour
concevoir des bâtiments dont la gestion des
systèmes reste simple.

Professor Kurnitski

Qu’en est-il du rôle des pompes et autres systèmes CVC dans les bâtiments nZEB ?

JK : Les pompes, ventilateurs et autres systèmes CVC sont essentiels. Si ces équipements sont
conçus pour fonctionner dans un système simple, leur haut rendement énergétique est alors particulièrement
important. Une tendance majeure dans la conception des bâtiments nZEB est l’utilisation
de systèmes à basse pression, faible vitesse, et parfois même à équilibrage automatique.

 

Pourquoi les bâtiments nZEB ne parviennent pas à répondre aux attentes ?

JK: L’une des raisons est la complexité de ces systèmes. Le design peut paraître aussi trop optimiste.
Nous faisons aussi face à des facteurs imprévus tels que les appareils de bureau qui sont
réellement dominants dans le bilan énergétique du bâtiment.


Nous nous sommes aperçus que les appareils
de bureau pèsent lourd dans le bilan énergétique
des bâtiments

Professor Kurnitski

RAPPORT DE CONSOMMATION ENERGETIQUE DES APPAREILS

Pour un bâtiment nZEB à Paris (France), la mesure de la consommation énergétique est la preuve
évidente que les appareils de bureau consomment deux fois plus que ce que les concepteurs

 

Votre recherche a-t-elle identifié des caractéristiques techniques communes dans les bâtiments nZEB ?

JK : Oui. Globalement, les bâtiments nZEB combinent réduction de la demande, systèmes à haut
rendement et sources d’énergie renouvelables. Ils partagent généralement les caractéristiques
suivantes :
•     Systèmes de distribution d’eau pour le chauffage et le refroidissement avec un meilleur
      rendement énergétique que les systèmes de distribution d’air
•     Nombreuses sources d’énergie comme les pompes à chaleur, le chauffage urbain, les systèmes
       solaires et thermiques
•     Récupérateur sur air vicié, à mécanique contrôlée par installation centralisée ou décentralisée
•     Solutions de refroidissement mécanique par évaporation ou ventilation, etc.
•     Récupération de la chaleur à haut rendement
•     Enveloppe architecturale optimisée et protection solaire extérieure efficace
•     Utilisation de la masse thermique et autres mesures passives

 

Quelles mesures faut-il prendre pour que les bâtiments nZEB se démocratisent ?

JK : La législation est un moteur majeur. Les objectifs de performance énergétique mis en place
par la DPEB et les normes nationales de construction sont essentiels au développement de ce
genre de bâtiments. Nous devons garder à l’esprit qu’il ne reste que sept ans avant l’obligation
de construction de bâtiments publics nZEB dans le cadre de la réglementation européenne. La
performance énergétique des bâtiments existants en sera forcément améliorée même si elle ne
pourra jamais atteindre le niveau de rendement des bâtiments nZEB.

 





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