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1 Feuille de route pour les Rapports de TP de CNST-P-2302/3902 (2021) Préalable

1 Feuille de route pour les Rapports de TP de CNST-P-2302/3902 (2021) Préalables L’objectif pédagogique de cet exercice est de rapprocher l’étudiant des pratiques professionnelles dans le domaine réunissant l’architecte et les métiers de l’énergie. L’étudiant est appelé à produire des rapports : tout dans ce rapport doit être rédigé, mis en page, etc. de manière à permettre la meilleure lecture possible de son objet. En particulier, l’étudiant veillera à : • Prévoir une page de garde comprenant les informations suivantes : o ULB / Architecture / CNST-P-2302 ou 3902/ Travaux pratiques 2021 o Étude énergétique d’un projet résidentiel o le nom de votre projet + architecte + année de construction + localisation [pays+ville+latitude/longitude/altitude] + illustration o Vos 2 noms d’étudiants + matricules • Rendre les illustrations lisibles et utilisables o qu’elles servent à déterminer les paramètres pour lesquelles elles sont utilisées et présentées) ; o quand une indication doit être produite (VP, AT, parois du métré, fenêtres, etc.), le schéma est annoté de manière à rendre cette indication lisible. • Rendre les résultats de calcul cohérents et vérifiables : o vérifiez vos valeurs (VP, AT, C, etc.) : si plusieurs calculs (à la main, par EXCEL, etc.) ont été faits, une seule valeur doit prévaloir. o Assurer la cohérence entre les documents graphiques et les calculs : notation des dimensions, identification des parois, etc. • Expliquer votre démarche, vos hypothèses, vos doutes, vos résultats : l’évaluation doit nous permettre d’estimer votre compréhension et maitrise de la matière. • Toujours référencer et sourcer vos informations : quelles sont les sources de vos dimensions, paramètres climatiques, détails techniques, etc. ---------------------------------------------------------- Les objectifs de l’exercice sont de vous permettre de comprendre les rapports de quantités (m², m³, W, etc.) et de qualités (U, n50, orientation, etc.) à travers le calcul. Vous traduirez par des formules simples (éventuellement répétitives) les équilibres énergétiques dans l’environnement d’un tableur. Ceci pour permettra de disposer d’outils approximatifs mais efficaces (« quick and dirty »), qui seront comme une introduction à la PEB. 1. formation des groupes 1. 2 étudiants → indiquer la constitution du groupe sur l’UV (répertoire) 2. choix du bâtiment • petit bâtiment résidentiel et unifamilial entre 80 et 200 m² de surface plancher chauffé • il doit être situé dans un climat tempéré de l’hémisphère NORD (Europe, Amérique du Nord, Russie, Japon, Chine, etc.) HORS Belgique et en-dessous de 60° de latitude NORD (au-delà, certaines informations sont difficiles à trouver). • le projet doit être publié (livre, www, etc.) ; il ne peut PAS figurer parmi les bâtiments étudiés en 2021, ni parmi les exemples (dossiers mis sur l’UV, syllabus, etc.). • encodez-le dans l’UV (répertoire Travaux Pratiques : cas d'étude pour les TPs : base de données à remplir et vérifiez d’abord qu’il n’a pas été choisi par d’autres avant vous (pas de doublon). 3. Logiciel Cette année, le travail se fait exclusivement à l’aide d’un TABLEUR (Excel, etc.). Tous les calculs seront expliqués en séances de TPs par les assistants (Benoit QUEVRIN, Isabelle PRRIGNOT et Jean GARCIN) 2 4. Délivrables : il faut remettre un fichier PDF observant la structure proposée ci-après. Accompagné d’un fichier EXCEL avec tous vos calculs ordonnés de manière lisible. La structure des rapports vous est proposée sur les pages suivantes. 4 rapports analysant le même bâtiment sont à remettre : 1. Géométrie : Calcul des dimensions et production du métré : surface déperditive AT, volume déperditif VP, compacité, surface de plancher chauffé, etc. 2. Climat : Analyse du contexte climatique : localisation, analyse climat, températures, rayonnement solaire et correctifs (altitude, GHI). 3. Déperditions : Analyse des déperditions : recherche des conditions constructives du projet, dessin des détails constructifs des parois, calcul de U, calcul de HT (K) et de HV en fonction du projet. 4. Besoin de chaleur : Calcul du BNC : intégration des déperditions, calcul des gains solaires et apports gratuits, calcul de l’inertie, ombrage et calcul de la surchauffe. Analyse bioclimatique à partir des paramètres calculés (U, K, inertie, etc.). Rapport 1 : dimensions et métré 2021_Q1 : remise 15 novembre (p2302) 1. Présentation du projet Courte explication de votre choix de projet, comprenant une « fiche d’identité » Lieu, année de construction, architecte, type de bâtiment 2. Analyse architecturale du projet a. Présentation du bâtiment Explication des légendes, caractéristiques, explication des plans, coupes, façades, explications du système et des détails constructifs, etc. b. Documents graphiques Plans, coupes, façades, avec mise à l’échelle, photos. Production d’un schéma 3D représentant le volume protégé et ses parois déperditives avec identification des parois, mention des dimensions utiles au calcul, sens du flux de chaleur, conditions limites, etc. 3. Métré du volume protégé a. Calcul de VP (m³), AT (m²) et C Calculs explicites et vérifiables à partir des dimensions reprises dans le schéma de VP. b. Calcul de la superficie de plancher chauffé Idem. c. Métré des fenêtres selon leur orientation Rapport 2 : analyse climatique du site 2021_Q1 : remise 6 décembre (p2302) 1. Données climatiques Températures mensuelles moyennes relevées par une station proche du site ; température annuelle moyenne ; 3 à trouver sur https://fr.climate-data.org/ ; http://www.weatherbase.com/ ; etc. 2. Données solaires Recherche des diagrammes solaires du lieu, calcul des hauteurs min/max ; recherche des masques solaires sur le site à trouver sur https://www.sunearthtools.com/dp/tools/pos_sun.php 3. Données géographiques a. latitude et longitude + altitude : à trouver sur Google Earth, etc. b. relevé de l’insolation solaire annuelle (Global horizontal irradiation, GHI) sur https://globalsolaratlas.info/map?c=11.609193,8.4375,3 4. Tableau des valeurs de référence a. Altitude et facteur correctif de la température Si l’altitude du projet est inconnue ou correspond à celle de la station météo, prendre un différentiel de 50 m par hypothèse. b. Ensoleillement et facteur correctif c. Tableau des températures moyennes mensuelles corrigées Rapport 3 : analyse de l’enveloppe et des déperditions 2022_Q2 : remise février (p2302) 1. Détails constructifs des parois Détails à l’échelle, avec légende indiquant les matériaux, leur épaisseur, leur valeur lambda, et les sources utilisées. Explication des hypothèses éventuelles. Minimum : 1 détail par type de paroi calculée (sol/mur/toit/EANC) 2. Calcul des valeurs de conductance U des parois a. Parois opaques Typologie des parois (extérieur ; sol ; EANC) Calcul des Ui b. Parois transparentes : hypothèses calcul Explication des hypothèses prises pour les fenêtres : types de châssis/vitrages, valeurs Ug, Uf, Ul, etc. Calcul des surfaces de fenêtres Calcul des surfaces de vitrages Calcul des surfaces de châssis Calcul des périmètres P Calcul de UW,i 3. Calcul des déperditions a. Calcul des puissances déperditives par conduction HT Surfaciques Ponts thermiques 4 Explication des hypothèses de calcul, etc. b. Calcul des puissances déperditives par ventilation HV Explication du système de ventilation (A, B, C ou D) et hypothèses prises (échangeur, etc.) Calcul du débit de ventilation (tableau D50-001) Description technique (échangeur ? etc.) Étanchéité : (hypothèse et calcul) Calcul final HV c. Calcul de PB Rapport 4 : calcul des apports gratuits, inertie, degrés-jours de chauffage et BNC 2022_Q2 : remise mars (p2302) 1. Calcul des apports gratuits a. Calcul du rendement mensuel des apports internes a. Charges internes W/m² b. Calcul du rendement mensuel des apports solaires a. Caractéristiques des fenêtres (m² vitrés, FS g, facteur correctif GHI) b. Insolation mensuelle c. Correction par l’inertie d. Calcul des apports gratuits finals. 2. Calcul du risque de surchauffe 3. Calcul des Degrés-jours et du BNC a. Situation de base (as built) b. Améliorations proposées Propositions d’améliorations de l’enveloppe en vue d’obtenir un meilleur BNC 4. Analyse bioclimatique À partir des paramètres calculés (U, K, C, inertie, etc.) selon les concepts des 2 stratégies du chaud/froid (capter, stocker, conserver, etc.) et vérification des questions d’ombrage/surchauffe/ventilation intensive, etc. 5. Calcul de la CEP de chauffage (situation de base) a. Hypothèses sur les équipements de chauffage b. Auxiliaires 6. Conclusions Estimation du niveau de confort ? Évaluation du niveau de performance énergétique ? uploads/Ingenierie_Lourd/ cnst-2302-tp-2021-22-rapports-travaux-pratiques.pdf