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5 Année universitaire 2017-2018 L’économie d’énergie dans les bâtiments PROJET

5 Année universitaire 2017-2018 L’économie d’énergie dans les bâtiments PROJET BIBLIOGRAPHIQUE PB Réalisé par : Encadré par : Saaâdaoui Oussama Bagga Sabrine Boussema Alaeddine Jemli Dhia 6 7 Table des matières .............................................................................................................................................5 Introduction générale..................................................................................................................6 I) Historique.............................................................................................................................7 II) Economie d’énergie.........................................................................................................8 III) Bâtiment Point de vue architectural.................................................................................9 1) Orientation.......................................................................................................................9 2) Compacité......................................................................................................................10 IV) L’isolation thermique de bâtiment.................................................................................11 1) Les raison d’isolation.....................................................................................................11 2) La gestion de l'humidité intérieure.................................................................................12 3) But de l’isolation thermique...........................................................................................12 4) Principes d'isolation des murs........................................................................................12 a) L’isolation intérieure et les cloisons de doublage......................................................12 b) L'isolation intégrée au matériau porteur.....................................................................13 c) L'isolation extérieure..................................................................................................13 d) Isolation des planchers...............................................................................................13 e) Isolation sous les toitures et terrasses.........................................................................13 f) Isolation des portes et fenêtres...................................................................................13 5) Les isolants.....................................................................................................................14 V) La climatisation..............................................................................................................15 1) Climatiseur monobloc....................................................................................................15 2) Le climatiseur split.........................................................................................................16 3) La climatisation au gaz..................................................................................................16 4) La climatisation à énergie solaire..................................................................................17 VI) Chauffage.......................................................................................................................17 1) Les chaudières au gaz naturel........................................................................................17 5 2) Les chaudières gaz classiques........................................................................................17 3) Les chaudières basses températures...............................................................................18 4) Les chaudières gaz à condensation................................................................................18 5) Les convecteurs gaz individuels....................................................................................19 VII) L’éclairage.....................................................................................................................22 1) Type des lampes.............................................................................................................22 a) Ampoule Incandescente.............................................................................................22 b) Ampoule LED............................................................................................................23 c) Ampoule Fluocompacte..............................................................................................23 2) Critères des Lampes.......................................................................................................23 3) Autres solutions de gestion d’éclairages........................................................................25 VIII) Prototype........................................................................................................................25 Conclusion générale..................................................................................................................26 ...............................................................................................................................................28 6 Liste des tableaux: Tableau 1: Orientation de chaque pièce de bâtiment [3]..........................................................10 Tableau 2:Tableau comparatif des isolants thermique..............................................................16 Tableau 3: Avantages et inconvénients du chauffage par la biomasse.....................................22 Tableau 4: Avantages et inconvénients du solaire thermique...................................................23 Tableau 5: Tableau comparatif des ampoules [9].....................................................................25 7 Liste des figures Figure 1: Caractéristique d’une compacité de bâtiment...........................................................12 Figure 2: Mode fonctionnement d’un climatiseur monobloc...................................................18 Figure 3: Les chaudières classiques..........................................................................................20 Figure 4: Les chaudières basses températures..........................................................................20 Figure 5: Les chaudières gaz à condensation............................................................................21 Figure 6:Les convecteurs gaz individuels.................................................................................21 Figure 7:Le chauffage par la biomasse.....................................................................................22 Figure 8: Chauffage solaire thermique.....................................................................................24 Figure 9: Exemple de lampe incandescente..............................................................................25 Figure 10: Exemple d’une ampoule LED.................................................................................25 Figure 11: Exemple de lampe fluocompacte............................................................................26 8 9 Introduction générale Les besoins énergétiques dans le monde augmentent qui sont est d'origine non renouvelable, On ne peut plus être contesté que les ressources d’énergies non renouvelables de cette terre vont être épuisé. Tout fonctionne avec l’énergie et suite au développement industriel, l’énergie devient une besoin. Les besoins énergétiques du secteur du bâtiment, aussi bien pour le résidentiel que pour le tertiaire, sont en nette progression ce que nous oblige à réduire la consommation énergétique sachant qu’elle représente un enjeu économique et écologique majeur. L’économie d’énergie dans le bâtiment se comporte en plusieurs aspects tels que l’éclairage, l’isolation thermique, la climatisation et le chauffage est basé sur le comportement humain dans le bâtiment. Dans ce cadre que s’intègre notre projet bibliographique « Economie d’énergie dans les bâtiments» dans la formation d’ingénieur à EPRIT. Notre rapport se présente sous la forme de plusieurs points, nous commencerons de parler du bâtiment de point de vue architecture suite de cela nous allons étudier la climatisation par la suite nous enchainant par le chauffage et nous terminerons par l’éclairage pour conclure nous présentant une étude d’un prototype d’une maison économique. 6 I) Historique Comme tous les êtres vivants présents à la surface de la planète, l'homme ne pourrait pas vivre sans énergie. Les plantes ont besoin de l'énergie du Soleil pour croître et subsister, et tous les animaux ont besoin d'énergie pour se mouvoir ou se développer. Pendant très longtemps, jusqu'à la domestication du feu il y a environ 500 000 ans, la seule énergie disponible pour notre espèce a été celle de notre propre corps, lequel fournit (pour l'Homo Sapiens Sapiens actuel) de 100 watts au repos (pour le métabolisme de base) à près d'un kilowatt pendant un effort intense. Conjuguée à une population qui était alors de l'ordre du million d'individus tout au plus, la puissance cumulée de l'humanité ne présentait assurément pas une menace pour l'environnement. Nous sommes aujourd'hui 6 milliards d'hommes, disposant chacun, en permanence, d'une puissance moyenne de l'ordre de 2,5 kilowatts. Dit autrement, chaque habitant de la planète dispose, en permanence, de l'équivalent de 10 esclaves à sa disposition, si nous considérons que la puissance unitaire moyenne d'un esclave au travail est de 250 watts (même un esclave dort, et il ne peut pas être en permanence en train de fournir 500 watts, ce qui correspond à un pédalage intense à vélo !). Ces esclaves des temps modernes s'appellent le chauffage central, les moteurs électriques et thermiques, les ampoules... Bien sûr cet " équivalent esclave " devient particulièrement élevé pour les pays développés : un Français dispose ainsi de 20 " équivalent esclave " pour satisfaire ses " besoins " modernes, et un Américain ou un Canadien montera jusqu'à 50. C'est dire que depuis les temps préhistoriques, non seulement notre population a été multipliée par un facteur mille, mais en outre la consommation unitaire d'énergie par individu a été multipliée par un facteur 10 à 20. Or notre consommation d'énergie ne représente rien d'autre que notre aptitude à changer le monde qui nous entoure : l'énergie, c'est ce qui nous permet de créer du chaud à la place du froid (ou inversement), de déplacer des objets ou des personnes là où ils ne pourraient être autrement, ou encore de modifier la structure de la matière. Et si toutes les espèces perturbent peu ou prou leur voisinage dans le cadre de leur existence (en consommant des proies, en creusant un terrier...), c'est le changement d'ordre de grandeur propre à l'espèce humaine qui est désormais la source de bien des préoccupations. C'est aux alentours de - 500 000 ans que nous avons quitté le destin commun des autres êtres vivants en domestiquant le feu, cette étape ayant marqué le début de la longue évolution qui allait nous amener à devenir des homo industrialise. Un demi-million d'années plus tard, la 7 combustion du bois représente toujours une part significative de l'énergie pour une large fraction de l'humanité. Le développement de l'agriculture a été l'occasion de l'appropriation d'une deuxième source d'énergie, elle aussi renouvelable : celle du métabolisme des animaux de trait, avec la domestication du cheval et de la vache (un âne attelé développe quelques centaines de watts), aux alentours de 5 000 ans avant notre ère, et cette énergie-là est aussi toujours répandue dans le monde. Les autres énergies renouvelables sont aussi connues et exploitées depuis l'Antiquité : le vent a servi à propulser les premiers bateaux à voiles (il y a 5 000 ans environ), avant de faire tourner des moulins, ancêtres des éoliennes modernes ; la force mécanique de l'eau est utilisée pour moudre le grain depuis le début de l'ère chrétienne, et tout le monde a en mémoire les prouesses d'Archimède avec l'énergie solaire. Mais ce qui peut sembler surprenant, c'est que même le pétrole et le charbon sont connus depuis l'Antiquité : on trouve de multiples témoignages de l'emploi du pétrole dans la civilisation mésopotamienne, plusieurs milliers d'années avant notre ère, et des traces de l'utilisation du charbon par les Chinois il y a 3 000 ans environ. [1] 8 II)Economie d’énergie Actuellement, nous sommes face à un réchauffement climatique qui est principalement dû aux émissions de gaz à effet de serre. De nos jours, la population consomme énormément d'énergie et le coût de cette dernière augmente considérablement et continuellement. Il est donc primordial d'agir pour protéger notre environnement afin d'éviter de nombreux bouleversements climatiques, sachant que nos ressources matérielles comme les combustibles fossiles s'épuisent.[2] Les économies d'énergie ont pour objectif de réduire notre consommation, quel que soit : - Des énergies traditionnelles : gaz naturel, le GPL (Gaz de Pétrole Liquéfié), le fuel, le charbon. - Des énergies renouvelable : solaire, éolien, géothermie, biomasse, bois, hydraulique à savoir agir sur notre énergie domestique et les carburants automobile. On va ce spécifier a l’énergie dans les bâtiments d’habitations, où un être humain passe la plus part de sa vie et consomme énormément d’énergie en cherchant un certain confort et un certain équilibre. On va essaie d’étudier la consommation d’énergie sur les volets suivant : -Architectural -Isolation -Chauffage -Climatisation -Éclairage Et en suite, donner des solutions pour optimiser la consommation selon chaque volet. 9 III) Bâtiment Point de vue architectural Pur l’aspect architectural d’un bâtiment on expliquera l’importance d’emplacement et de forme. 1) Orientation L’orientation de l’habitation est un des points cruciaux des maisons dites passives. Elle influe directement sur le confort d’usage de la plupart des pièces, l’orientation d’une maison ou d’un appartement a également un impact direct sur la facture de chauffage. On considère en effet qu’une orientation optimale peut faire baisser la facture de 10% à 30%. Il nous faut un bon emplacement des pièces et des vitres. Les vitres orientées au Sud permettent un gain d’énergie plus élevé que les autres orientations en hiver, et moins élevé en été. Pour Des pièces orientées Est et Ouest, il faut éviter les grandes ouvertures dans ces pièces pour une protection au soleil rasant durant l’été et des vents. L’orientation Nord entraînera toujours des pertes d’énergie, car cette orientation ne reçoit pas de soleil en hiver. Donc, il faut limiter les ouvertures dans ces pièces au minimum, pour uploads/Geographie/ final.pdf