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9.2 Relevé de la situation actuelle

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Il est primordial de connaître la situation actuelle. Cela revient à connaître non seulement la consommation actuelle, mais aussi son évolution sur les dernières années.

Pour chaque bâtiment, unité locative et/ou unité de production, il convient d’enregistrer au moins les données suivantes sur au minimum 3, au mieux 5 à 10 ans ou de les mettre au moins à disposition sous une forme utilisable. Ces données doivent en outre être collectées mensuellement et doivent faire l’objet d’une représentation graphique:

  • Consommation de chaleur du chauffage
  • Consommation de chaleur de l’eau chaude
  • Eventuellement consommation de chaleur des processus
  • Consommation de combustibles ou ­d’électricité pour la production de chaleur
  • Degrés-jours unifiés de chauffage
  • Consommation totale d’eau
  • Si possible, consommation d’eau pour l’eau chaude
  • Consommation électrique, répartie selon haut et bas tarif, par bâtiment
  • Eventuellement consommation électrique pour les processus, les gros consommateurs ou par zone
  • Taux d’utilisation, nombre d’unités de production, chiffre d’affaires, occupation etc.

En outre, toutes les modifications structurelles et constructives, ainsi que toutes les adaptations énergétiques des installations et processus de production, doivent être relevées et enregistrées.

Selon la taille de l’exploitation et les coûts de l’énergie, il peut être nécessaire de connaître davantage de chiffres, plus détaillés. Il faut donc élaborer des critères clairs, déterminant à partir de quand il est pertinent d’introduire un relevé détaillé d’une consommation d’énergie.

Selon le canton, le législateur peut également exiger des mesures séparées des consommateurs, par exemple la mesure séparée de la consommation électrique de machines frigorifiques et de ventilateurs de climatisation à partir d’une certaine dimension.

Dans le prochain chapitre (5.3), on présentera différents indicateurs pouvant être relevés pour réaliser des comparaisons.

Dans tous les cas, il est préférable, pour l’analyse des points faibles ainsi que pour l’élaboration de mesures, de disposer de chiffres de consommation les plus détaillés et les plus transparents possibles, mais aussi de connaître les grandeurs d’influence. Par exemple, une unique mesure de la consommation électrique d’un complexe de bâtiments entier au niveau de l’injection est inappropriée pour tirer des conclusions sur le potentiel d’économie. Dans le meilleur des cas, on peut déduire que des potentiels d’économie doivent être présents, mais non comment les exploiter.

Les données doivent être aussi fiables que possible, ce qui signifie que les grandeurs d’influence connues sur la consommation d’énergie, telles que les conditions météorologiques (degrés-jours de chauffage), le taux d’utilisation etc. doivent être compensées mathématiquement. Les écarts anormaux sont ainsi plus visibles.

Diagramme des flux d’énergie

Pour le relevé de la consommation d’énergie, on peut envisager un diagramme des flux d’énergie pour représenter de façon graphique le flux d’énergie dans l’entreprise (voir p. ex. SIA 380/1).

Un tel diagramme des flux d’énergie (diagramme de Sankey, Illustr. 44) doit être calculé et tracé par le planificateur ou un spécialiste en énergie. Le diagramme montre comment s’effectue l’approvisionnement en énergie, où est utilisée quelle quantité d’énergie et où se situent les déperditions. Il se base sur le bilan énergétique. En d’autres termes, on dessine d’une part les flux d’énergie entrants, d’autre part les flux d’énergie sortants. Conformément au premier principe de la thermodynamique, la somme de tous les flux d’énergie entrants et sortants doit être nulle.

Illustr. 44: Diagramme des flux d’énergie pour un bâtiment avec refroidissement, basé sur la norme SIA 380/1 (2007)
«Merkblatt Energiekonzept», ville de Zurich 2011

Les diagrammes des flux d’énergie peuvent être dessinés pour un seul composant, par ex­emple pour une chaudière, pour un bâtiment ou pour l’ensemble d’une exploitation, et même pour des régions entières.

Etant donné que les flèches représentant les flux doivent être dessinées à l’échelle (conformément à la valeur énergétique), il n’est pas si simple d’élaborer manuellement un diagramme des flux d’énergie. Il est donc préférable d’utiliser un logiciel approprié. La pertinence d’un tel diagramme est importante et celui-ci est simple à interpréter.

Relevé de la consommation d’énergie/mesures

La façon la plus sûre de relever les consommations d’énergie et autres utilités est d’effectuer des mesures. Pour ce qui est de la fourniture d’énergie, on mesure toujours la quantité afin de pouvoir la décompter. Généralement, on ne dispose pas de compteurs supplémentaires, qui seraient malgré tout précieux. On les appelle des compteurs privés. Dans le cas du décompte parfois obligatoire des frais de chauffage en fonction de la consommation, des compteurs étalonnés doivent être installés. Les compteurs privés qui servent « uniquement » à l’optimisation énergétique peuvent ainsi être les plus simples et bon marché possibles.

Outre les mesures, il existe également d’autres possibilités pour relever approximativement la consommation. Pour les consommateurs à puissance constante, une détermination du temps de fonctionnement est suffisante, que ce soit à l’aide d’un calcul sur la base des valeurs de réglage de la commande, ou à l’aide d’un compteur d’heures de service. Une autre possibilité consiste à compter les consommateurs, par exemple les objets d’éclairage, et à estimer leur temps de fonctionnement. Celui-ci peut également être déterminé de façon statistique, en relevant à différentes périodes le nombre de consommateurs activés et en réalisant une extrapolation. Cela se complique lorsque ces consommateurs possèdent une puissance variable (p. ex. photocopieuses, pompes régulées etc.). Une mesure doit ensuite être réalisée. Celle-ci peut être uniquement temporaire et s’effectuer pendant un certain temps représentatif, afin de donner lieu par la suite à une extrapolation. Pour les appareils branchés sur le secteur, il existe des instruments de mesure mobiles connectés simplement entre la prise et la fiche de l’appareil.

Il est important ici de procéder de façon pragmatique, afin d’obtenir le plus simplement possible une connaissance pertinente de la répartition de la consommation d’énergie.

Adaptation à la consommation totale

La consommation d’énergie des différents con­sommateurs est finalement compilée et comparée à la consommation d’énergie totale mesurée. La consommation d’énergie peut alors être adaptée aux consommateurs estimés ou déterminés de manière imprécise, afin qu’au final, la somme des consommateurs individuels et de la consommation totale mesurée coïncident.

Répartition et représentation de la consommation d’énergie (SIA 380/4)

La consommation d’énergie ainsi déterminée des différents consommateurs doit être repré­sentée de façon pertinente. A cet effet, on peut se baser sur la recommandation SIA 380/4 «L’énergie électrique dans le bâtiment».

Dans la recommandation SIA 380/4, la consommation électrique est répartie selon différents groupes de consommateurs.

Dans SIA 380/4, la consommation d’énergie est en outre répartie par zones (selon l’objectif d’utilisation des surfaces).

Formation d’indicateurs

La consommation d’énergie relevée doit être convertie en indicateurs comparables à des ­valeurs de référence. Le besoin en énergie des bâtiments s’exprime alors par rapport à la surface de référence énergétique.

Surface de référence énergétique Ae

La surface de référence énergétique est la somme de toutes les surfaces des étages souterrains et aériens dont l’utilisation nécessite un chauffage ou une climatisation. Les surfaces d’étage ayant une hauteur sous plafond inférieure à 1,0 m ne sont pas comptabilisées dans la surface de référence énergétique. La surface de référence énergétique est calculée brute, c’est-à-dire y compris tous les murs intérieurs et extérieurs ainsi que les gaines, colonnes etc. (selon SIA 416/1 «Indices de calcul pour les installations du bâtiment»).

Pour simplifier, on peut également utiliser la surface de plancher à l’intérieur du périmètre d’isolation thermique.

Surface de plancher AGF

La surface de plancher, conformément à la norme SIA 416, est la surface au sol des étages accessibles, recouverte et entourée de toutes parts. Elle se compose de la surface de plancher nette et de la surface de construction.

Surface de plancher nette ANGF

Si l’on connaît uniquement la surface de plancher nette chauffée (p. ex. surface louée), on peut calculer de façon simplifiée:

Surface de plancher = surface nette / 0,9

Chaleur (SIA 380/1)

La consommation de chaleur des bâtiments est traitée dans SIA 380/1 « L’énergie thermique dans le bâtiment ». La norme SIA 380/1 donne des indices de dépense d’énergie en fonction de la surface de besoin énergétique corrigée. On utilise des valeurs annuelles. La norme SIA 380/1 ne traite pas le besoin en énergie des processus (p. ex. le besoin en chaleur pour les fours à pain ou la stérilisation).

Elle distingue le besoin en chaleur utile Qh et le besoin en eau chaude QWW sur une année.

Besoin en chaleur utile Qh = Besoin en chaleur du bâtiment pour la couverture des déperditions thermiques (pertes par la ventilation et par transmission) moins les apports de chaleur (internes et externes).

Besoin en chaleur pour l’eau chaude QWW = ­Besoin en chaleur pour l’eau chaude sanitaire au niveau du point de soutirage

De plus, les indices de dépense d’énergie pour le chauffage Eh et de l’eau chaude EWW ont indiqués, ainsi que leur somme, l’indice de ­dépense d’énergie pour la chaleur Ew.

Besoin en énergie de chauffage (indice de dépense d’énergie pour le chauffage) Eh = Consommation d’énergie finale pour la production de la chaleur utile (p. ex. mazout, bois, électricité, chauffage à distance etc. sans l’énergie environnementale pour les pompes à chaleur)

Besoin en énergie (indice de dépense d’énergie) pour l’eau chaude EWW = Consommation d’énergie finale pour le chauffage de l’eau sanitaire (p. ex. mazout, électricité, chauffage à distance etc., sans l’énergie environnementale pour les pompes à chaleur et l’énergie solaire)

Besoin en énergie pour le chauffage et l’eau chaude (indice de dépense d’énergie pour la chaleur) Ehww = Eh + EWW = L’énergie amenée à un bâtiment pour la production de chaleur (sans la production de chaleur de processus)

Entre le besoin en chaleur et l’indice de dépense d’énergie E e trouvent les pertes de production et de distribution. Le rapport entre le besoin en chaleur et le besoin en énergie est appelé fraction utile η Plus la fraction utile est faible, plus les pertes de production et de distribution sont élevées.

Tous ces indicateurs sont donnés sur une année.

Electricité (SIA 380/4)

La consommation d’électricité dans un bâtiment dépend de bien davantage de facteurs que la consommation de chaleur. C’est pourquoi il est plus difficile d’obtenir des indices comparables.

L’ancienne recommandation SIA 380/1 (1988) donnait un indice de dépense d’énergie pour l’électricité Ee qui caractérise l’ensemble de la consommation d’électricité d’un bâtiment et se rapporte également à la surface de référence énergétique Ae Il exprime certes la quantité d’électricité consommée par le bâtiment, et permet ainsi une première évaluation, notamment sur l’évolution sur les années antérieures. Néanmoins, il est difficilement possible, à l’aide de ce seul chiffre, de donner une information sur l’efficience de l’utilisation du courant ou de réaliser une comparaison avec d’autres bâtiments. A cet effet, la consommation électrique doit, conformément à SIA 380/4, être répartie selon les différentes affectations et les différentes zones d’utilisation. Les affectations sont différenciées selon les équipements (installés par l’utilisateur du bâtiment ou le locataire) et selon les installations techniques du bâtiment (liées physiquement au bâtiment) (voir également le chapitre «Répartition et représentation de la consommation d’énergie (SIA 380/4)»).

  • Equipements d’exploitation: tout ce qui est branché dans les prises: APC, imprimantes, photocopieuses, machines à café, aspirateurs, appareils etc. et tout ce qui est installé de façon fixe par l’utilisateur du bâtiment: centrale de copie, installations de cuisine, froid industriel, distributeurs, lave-linge, centres de calcul etc.
  • Eclairage: éclairages fixes, lampes sur pied, lampes de bureau, éclairage décoratif, ­éclairage extérieur, éclairage de secours etc.
  • Ventilation/climatisation: installations de ventilation, de climatisation, froid climatique, énergie auxiliaire pour la ventilation/la climatisation/le froid
  • Installations techniques diverses: Tinstallations de transport (ascenseurs, tapis roulants etc.), pertes de la distribution électrique, entraînements de portails, pompes d’eaux usées, énergie auxiliaire pour le chauffage etc.
  • Chauffage: production de chaleur électrique et production d’eau chaude électrique

La chaleur comprend la chaleur produite électriquement pour le chauffage et l’eau chaude (chauffage résistif direct et entraînement des pompes à chaleur), indiquées séparément par souci d’exhaustivité. Les exigences à ce sujet sont formulées dans la recommandation SIA 380/1.

La recommandation SIA 380/4 s’appuie sur une matrice. La surface du bâtiment est divisée en différentes zones d’utilisation. 22 types de zones d’utilisation sont définis avec une utilisation standard. Pour ces zones, il existe pour la consommation électrique dédiée à la ventilation/climatisation et l’éclairage des valeurs limites de la consommation d’énergie. Des valeurs de comparaison sont également mises à disposition. Pour d’autres utilisations plus rares, des valeurs de référence peuvent parfois être déduites des données de base de la norme SIA 380/4.

Etant donné que le besoin en électricité ne dépend que peu de la hauteur sous plafond (à l’inverse du besoin en chaleur), on se réfère dans SIA 380/4 à la surface de référence énergétique non corrigée des différentes zones.

Le calcul de la consommation électrique des différentes zones s’effectue à l’aide de la surface nette, la conversion en la surface de référence énergétique (brute) s’effectue à l’aide du ­facteur 0,9.

La représentation du bilan électrique selon SIA 380/4 peut sembler complexe. Les différentes valeurs sont souvent inconnues et ne peuvent pas être mesurées directement. Toutefois, il est possible très facilement de réaliser un tel bilan si l’on procède de façon pragmatique et que l’on ne recherche pas précisément chaque chiffre au centième près.

Le bilan électrique indique la consommation électrique des différentes zones en mégawatt­heures (MWh) par an. Cela permet de voir où est consommée quelle quantité d’électricité.

L’exemple ci-dessous d’un immeuble de bureaux montre les principaux consommateurs d’électricité et contribue à dénicher les potentiels d’économie d’électricité tout en permettant également une répartition des coûts.

Comparaison avec des valeurs de référence

Les indices de dépense d’énergie partiels mentionnés dans l’exemple ci-dessous peuvent être comparés à des zones et affectations de même type dans d’autres bâtiments. Dans le domaine considéré, la recommandation SIA 380/4 définit pour les zones fréquentes des valeurs limites qui correspondent à l’état actuel de la technique et doivent être respectées avec une planification et une exécution correctes. Etant donné que les valeurs limites peuvent différer selon l’utilisation, les installations sur lesquelles sont basées les valeurs limites de la consommation d’énergie doivent respecter certaines exigences. Cela permet de déduire des valeurs limites pour chaque utilisation et parfois également pour des zones non définies.

Exemple:

Zone: bureau, installations techniques, éclairage

On considère deux bureaux identiques en termes d’exigences et de structure:

  • Un bureau de banque, période de service 5 jours de 9 heures par semaine, 250 jours par an = > 2250 h
  • Un bureau de police, ouvert 24 h sur 24 et 7 jours par semaine = > 8760 h par an

Il est clair que le bureau de police requiert beaucoup plus d’énergie pour l’éclairage que le ­bureau de banque, ce qui signifie que la valeur limite doit être différente, même si les exigences en matière d’éclairage sont identiques dans les deux locaux.

L’exemple ci-dessus montre clairement qu’il ne suffit pas de diviser un bâtiment en zones de même type en considérant la consommation électrique pour la même affectation, mais que le type d’utilisation des pièces et la durée d’exploitation jouent un rôle important.

Des programmes d’application qui simplifient la détermination des valeurs limites ont été développés. Ils sont disponibles sur energycodes.ch.


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2018-03-27T11:18:55+00:00
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