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Projet ECOLE JANVILLE Simulation thermique 1/60 SIMULATION THERMIQUE DYNAMIQUE

Projet ECOLE JANVILLE Simulation thermique 1/60 SIMULATION THERMIQUE DYNAMIQUE Bilan des performances thermiques d'une école primaire et pistes d'amélioration des performances énergétiques COMPRENANT : ➢Introduction ➢Résumé du projet et synthèse des résultats ➢Hypothèses de calcul ➢Simulation thermique dynamique ➢Conclusion DATE : Réalisé le 05/12/2009 – modifié le 18/12/2009 – modifié le 04/03/2010 Dossier saisi et suivi par Frédéric LOYAU PROJET : Ecole primaire La pierre levée Grande rue, Janville sur Juine ETUDE REALISEE PAR : FIABITAT CONCEPT Ecoparc d'affaires, Domaine de Villemorant 41210 Neung sur Beuvron FIABITAT CONCEPT – Bureau d'études Construction et ingénierie écologique – SCOP ARL à capital variable Ecoparc d'affaires, 41210 NEUNG SUR BEUVRON – Tel : 02 54 94 62 10 / Fax : 02 54 94 62 18 www.fiabitat.com – contact@fiabitat.com - SIREN : 450 274 295 – APE : 7112B Projet ECOLE JANVILLE Simulation thermique 2/60 SOMMAIRE 1 - MODELISATION 3D.................................................................................................................................6 zones thermiques ......................................................................................................................................................6 zones thermiques ......................................................................................................................................................7 niveau rdc..................................................................................................................................................................8 visualisation 3d..........................................................................................................................................................9 principe du zonage effectue....................................................................................................................................10 2 - SYNTHESE DES PRECONISATIONS.........................................................................................................11 note sur les performances énergétiques à l'état existant.......................................................................................11 3 - RESULTATS DU BATI EXISTANT (CALCUL DYNAMIQUE)........................................................................13 classification énergétique........................................................................................................................................14 4- ANALYSE THERMIQUE DE L'ECOLE - ETAT EXISTANT.............................................................................15 résultats de la simulation thermique......................................................................................................................16 diagramme de sankey .............................................................................................................................................17 temperatures maximales (°c)...................................................................................................................................18 5- SOURCE D'OPTIMISATION N°1...............................................................................................................19 problématique.........................................................................................................................................................20 amelioration possible..............................................................................................................................................20 impact énergétique de l'amélioration.....................................................................................................................21 introduction a l'analyse du confort d'été................................................................................................................22 problématique.........................................................................................................................................................22 amélioration possible..............................................................................................................................................23 impact énergétique de la surventilation.................................................................................................................24 impact énergétique d'un remplacement des vitrages facteur solaire à 25%..........................................................25 impact combine surventilation + remplacement vitres toiture + occultation vitrage fixe en façade.....................26 en conclusion...........................................................................................................................................................27 6 - SOURCE D'OPTIMISATION N°2..............................................................................................................28 en introduction........................................................................................................................................................29 impact des choix et analyse.....................................................................................................................................33 tableau de synthese des performances...................................................................................................................34 classification energetique........................................................................................................................................35 7 - SOURCE D'OPTIMISATION N°3..............................................................................................................36 introduction.............................................................................................................................................................37 besoin de chauffage.................................................................................................................................................38 comparaison optimisation 2 et 3............................................................................................................................39 tableau de synthese des performances optim 3.....................................................................................................40 classification energetique........................................................................................................................................41 8 - VARIANTE 2...........................................................................................................................................42 introduction.............................................................................................................................................................43 principe 1.................................................................................................................................................................44 principe 2.................................................................................................................................................................45 notre avis.................................................................................................................................................................46 9 - ANNEXES : HYPOTHESES DE CALCUL DETAILLEES.................................................................................47 station météorologique...........................................................................................................................................48 surfaces....................................................................................................................................................................48 composition de parois ............................................................................................................................................49 ponts thermiques ....................................................................................................................................................52 designation des ouvrants et fermetures.................................................................................................................53 scénarios d'occupation des lieux (% occupation)....................................................................................................54 FIABITAT CONCEPT – Bureau d'études Construction et ingénierie écologique – SCOP ARL à capital variable Ecoparc d'affaires, 41210 NEUNG SUR BEUVRON – Tel : 02 54 94 62 10 / Fax : 02 54 94 62 18 www.fiabitat.com – contact@fiabitat.com - SIREN : 450 274 295 – APE : 7112B Projet ECOLE JANVILLE Simulation thermique 3/60 scénarios d'occupation des lieux (% occupation)....................................................................................................56 scenarios de chauffe................................................................................................................................................57 principe de fonctionnement renouvellement d'air.................................................................................................58 FIABITAT CONCEPT – Bureau d'études Construction et ingénierie écologique – SCOP ARL à capital variable Ecoparc d'affaires, 41210 NEUNG SUR BEUVRON – Tel : 02 54 94 62 10 / Fax : 02 54 94 62 18 www.fiabitat.com – contact@fiabitat.com - SIREN : 450 274 295 – APE : 7112B Projet ECOLE JANVILLE Simulation thermique 4/60 EN INTRODUCTION : QUEL EST LE RÔLE DE L'ÉTUDE THERMIQUE DYNAMIQUE ? Ce qu'elle fait : La simulation est utilisée pour comprendre le comportement du projet en fonction de son utilisa- tion réelle. Cela permet de nombreuses possibilités : – Adapter les compositions des parois en fonction de l'objectif de performance souhaité – Optimiser la conception du projet : surface vitrée optimum et protections solaires, inertie thermique, isolation des parois, étanchéité et ventilation – Corriger les problèmes mis en évidence par le calcul (ponts thermiques, étanchéité...) – Avoir une idée précise du coût énergétique du projet, en fonction des solutions de chauffage pressenties, de la puissance calculée et des besoins nets. Cela permet d'adapter les investisse- ments sur les appareils de chauffe en fonction de leur retour sur investissement. – Déterminer le confort d'été précisément, mesurer la surchauffe et préconiser les adaptations nécessaires au maintien d'une ambiance confortable pendant des périodes caniculaires. La simulation calcule heure par heure les besoins de chauffe et la température dans toutes les zones thermiques en fonction des hypothèses d'occupation et d'équipements, de fermeture des volets, de ventilation... Ce qu'elle ne fait pas : – L'étude thermique n'a pas pour but de prédire, au kWh près, la consommation exacte future du projet. Les besoins que nous calculons sont établis par rapport à une moyenne météorolo- gique et des hypothèses de fonctionnement. Cette procédure donne des résultats fiables mais la consommation réelle varie selon que l'hiver soit plus froid que la moyenne, ou que le bâtiment n'est pas utilisé conformément aux hypothèses. Par exemple, imaginons que les vi- trages au sud soient occultés l'hiver en journée : les besoins de chauffage seront supérieurs au prévisions. – L'étude dynamique n'est pas un calcul réglementaire. Elle se distingue par le fait qu'elle utilise les paramètres réels d'usage du lieu (contre des hypothèses standardisées dans le cas du cal- cul réglementaire). Aussi, cette étude ne peut pas être utilisée pour justifier que le projet res- pecte la réglementation RT 2005, ou un label Haute Performance Énergétique ou Bâtiment Basse Consommation. Ces deux calculs se complètent. FIABITAT CONCEPT – Bureau d'études Construction et ingénierie écologique – SCOP ARL à capital variable Ecoparc d'affaires, 41210 NEUNG SUR BEUVRON – Tel : 02 54 94 62 10 / Fax : 02 54 94 62 18 www.fiabitat.com – contact@fiabitat.com - SIREN : 450 274 295 – APE : 7112B Projet ECOLE JANVILLE Simulation thermique 5/60 EN RÉSUMÉ : COMPOSITIONS DU PROJET ET SYNTHÈSE DES RÉSULTATS Rôle de l'étude : Les compositions sont issues du questionnaire d'étude remis au moment du démarrage du travail d'analyse, et modifiées en fonction des choix issus du rapport d'orientation (dans le cas d'une analyse thermique uniquement) MAITRE D'OUVRAGE : Nom : Adresse : MAIRIE DE JANVILLE SUR JUINE 40 grande rue, 91510 Janville sur Juine PROJET : Adresse : Travaux : Nature : Ecole primaire La pierre levée, Grande rue, Janville sur Juine Optimisation énergétique d'une école construite au début des années 80 Tertiaire PROCEDES CONSTRUCTIFS Plancher bas Superstructure Toiture classes / bibliothèque / administration : Toiture espaces de circulation : Vitrages : Étanchéité à l'air : Dalle portée sur terre plein isolation 4 cm sous dalle en polystyrène en péri- phérie - chape Maçonnerie blocs béton, isolation intérieure : doublage en plaques de plâtre avec laine de verre coté intérieur des salles de classe, bibliothèque, sanitaires et administration / bardage bois sur tasseaux extérieur salles de classe + enduit extérieur bibliothèque, sanitaires et administration Charpente poutres lamellé-collé : BA 13 suspendu dessous / laine de verre dedans / couverture rampant zinc à tasseaux dessus Charpente tradi en bois : BA 13 suspendu dessous / laine de verre dedans / couverture toit plat zinc à tasseaux dessus Menuiseries extérieures en bois double et simple vitrage (suivant localisa- tion) pose en applique intérieure + menuiseries de verrières extérieures en aluminium double vitrage pose en applique extérieur (couverture) + im- postes vitrées et châssis de toit intérieurs Etat existant : bâtiment très peu étanche à l'air (n50 entre 10 et 15) SYSTEMES TECHNIQUES Ventilation : Chauffage : Eau chaude : Électricité : Mécanique, VMC simple flux autoréglable dans chaque classe + un ventila- teur d'extraction dans la bibliothèque + une bouche sur extérieur dans les sanitaires profs – VMC existante peu utilisée du fait des contraintes acous- tiques Chaudière gaz : distribution radiateurs haute température Ballons préparateurs électriques dans chaque classe + bibliothèque + admi- nistration. Ballon préparateur électrique pour les sanitaires profs placé dans la chaufferie. Équipement classique FIABITAT CONCEPT – Bureau d'études Construction et ingénierie écologique – SCOP ARL à capital variable Ecoparc d'affaires, 41210 NEUNG SUR BEUVRON – Tel : 02 54 94 62 10 / Fax : 02 54 94 62 18 www.fiabitat.com – contact@fiabitat.com - SIREN : 450 274 295 – APE : 7112B Projet ECOLE JANVILLE Simulation thermique 6/60 1 - MODELISATION 3D ZONES THERMIQUES NOMENCLATURE DES ZONES THERMIQUES Récapitulatif des zones thermiques Zone Surface (m²) Volume (m3) CLASSE 5 43.22 m² 144.71 m3 CLASSE 4 43.07 m² 134.23 m3 HALL+DGT HALL 140.76 m² 547.44 m3 CLASSE 1+DGT CLASSE 1 54.85 m² 213.42 m3 DGT CLASSE 2+CLASSE 2 53.97 m² 207.36 m3 BIBLIOTHEQUE 72.49 m² 306.97 m3 CLASSE 3+ATELIER 79.76 m² 254.86 m3 DIRECTEUR 8.59 m² 31.26 m3 INFIRMERIE 6.85 m² 24.40 m3 WC3+WC2+WC1+SANITAIRES+WC4+MENAGE 17.48 m² 50.35 m3 CHAUFFERIE 6.48 m² 23.59 m3 RANGEMENT 7.69 m² 16.83 m3 SERRE 8.52 m² 32.14 m3 FIABITAT CONCEPT – Bureau d'études Construction et ingénierie écologique – SCOP ARL à capital variable Ecoparc d'affaires, 41210 NEUNG SUR BEUVRON – Tel : 02 54 94 62 10 / Fax : 02 54 94 62 18 www.fiabitat.com – contact@fiabitat.com - SIREN : 450 274 295 – APE : 7112B Projet ECOLE JANVILLE Simulation thermique 7/60 MODELISATION 3D ZONES THERMIQUES Récapitulatif des pièces Zone Pièces Surface (m²) Volume (m3) CLASSE 5 RDC - 1 - CLASSE 5 43.22 m² 144.71 m3 CLASSE 4 RDC - 9 - CLASSE 4 43.07 m² 134.23 m3 HALL+DGT HALL RDC - 2 - HALL 132.81 m² 516.39 m3 HALL+DGT HALL RDC - 20 - DGT HALL 7.95 m² 31.06 m3 CLASSE 1+DGT CLASSE 1 RDC - 5 - CLASSE 1 45.85 m² 173.67 m3 CLASSE 1+DGT CLASSE 1 RDC - 15 - DGT uploads/Ingenierie_Lourd/ diagnostic-partie2.pdf