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Les usages spécifiques de l’électricité Les usages spécifiques de l’électricité Minimiser les consommations des LES POSTES CONSOMMATEURS usages spécifiques de l’électricité : ET LES l’exemple de la Cité de l’environnement ÉQUIPEMENTS ASSOCIÉS Maître d’ouvrage : For Home
Localisation : Saint-Priest (69)
Opération : Immeuble de bureaux Mode constructif : Béton branché isolé par l’extérieur Ubât = 0,4W.m-2.K-1 – Ecart Ubât/Ubâtref= 68 % Cep= 44,4 kWhep.m-2.an-1 – Ecart Cep/Cepref= 73 % sans photovoltaïque Shon = 4499 m2 – Date de livraison : Septembre 2009 Coût travaux du projet : 2205 HT/m2shon hors VRD Bâtiment à énergie positive (tous usages)
Maîtrise d’oeuvre : Architecte : Atelier Thierry Roche &amp, associés Bureau d’études fluides : Cabinet Sidler Bureau d’études HQE :Tribu Economiste : Betrec
Spécificités de ce projet vis à vis de la réduction des consommations électriques : La Cité de l’environnement est un bâtiment tertiaire dont la produc- tion d’électricité par panneaux photovoltaïques est supérieure à ses consommations d’énergie (tous usages). Cette performance passe principalement par une réduction drastique des usages spécifiques de l’électricité et non par la « suppression » du chauffage dont la part devient minoritaire. Cependant, l’optimisation de ces usages échappe en partie au concep- teur qui, dans certains cas, ne peut que recommander des pratiques et des équipements performants. En effet, le choix des ordinateurs et des lampes ainsi que la bonne gestion des occultations seront au final du ressort de l’occupant ou du gestionnaire. La particularité de ce bâ- timent est que les concepteurs en sont devenus les occupants et aussi, via la gestion technique du bâtiment (GTB), les premiers exploitants.
Pourquoi et comment réduire les consommations d’électricité ? Les usages spécifiques de l’électricité sont très consommateurs mais contribuent aussi fortement aux éventuelles surchauffes estivales. La réduction de ces consommations participe donc à la double exigence de sobriété énergétique et de confort d’été. Répartition prévisionnelle Le concepteur peut, par l’optimisation de l’éclairage naturel et artificiel, par des consommations le choix d’auxiliaires de ventilation et de chauffage performants, ainsi que par des dispositions constructives influer fortement sur les consommations électriques. Le regroupement des serveurs et cafétérias hors des volumes chauf- fés en est le meilleur exemple. Cette centralisation a pour effet de réduire le nombre d’équipements inutiles tout en améliorant leur rendement, mais aussi de supprimer leurs apports de chaleur sources de surchauffes. Selon les estimations faites par le bureau d’études, la Cité de l’environ- nement pourrait produire, à condition que ses occupants aient un com- portement économe, 63% d’énergie de plus que ses besoins. Dans le cas contraire, le photovoltaïque ne couvrirait que 70% des besoins estimés. En théorie, le bâtiment est « positif » mais cela reste à confirmer dans la pratique. Le rôle des usagers est fondamental. La GTB, accessible à tous les occupants via leur poste informatique, constitue un bon outil de sensibilisation et de pérennisation des performances.


Les usages spécifiques de l’électricité Les usages spécifiques de l’électricité Réduire le poids de la bureautique par le choix d’un matériel adapté La bureautique désigne ici le poste informatique mais aussi les distributeurs de boisson, les machines à café, bouilloires… Avec 44% de la consommation totale, elle représente le poste le plus important de la Cité LES POSTES de l’environnement malgré une optimisation maximale, comme décrit dans les grandes lignes ci-après. CONSOMMATEURS ET LES
Centraliser les équipements de restauration Les espaces cafétéria/cuisine sont centralisés par niveau dans l’atrium de ÉQUIPEMENTS manière à préserver les bureaux de ces apports de chaleur. Ces espaces ASSOCIÉS sont communs aux différentes sociétés présentes dans ce bâtiment de bureaux. Cette mutualisation permet également de bénéficier d’équi- pements plus performants. Le distributeur de boissons froides a été supprimé car c’est, avec une consommation moyenne de l’ordre de 3000 kWh/an, l’équipement de bureautique le plus consommateur. QUELS EQUIPEMENTS CHOISIR POUR LA CAFETERIA/CUISINE ? Les critères retenus à la cité de l’environnement Des volumes adaptés aux besoins : · Petit ou grand réfrigérateur ? · Four micro-ondes de 15 litres · … Aucun distributeur de boissons froides n’a été instal é compte tenu de leur consommation. Ces Réfrigérateur A + voir A++ appareils sont en permanence éclairés et main- Consommation à l’arrêt nulle (cafetière, micro-ondes…) tenu à 10°C malgré une isolation inexistante sur la face avant
Diviser par 8 les consommations du poste informatique Des ordinateurs portables ont été choisis à la place des postes fixes. Leur consommation moyenne est de 20 kWh contre 400 kWh pour des ordinateurs fixes. Ce choix permet aussi de s’affranchir des onduleurs, équipements très consommateurs, car le risque de pertes de données suite à une coupure de courant devient inexistant. L’utilisation d’écrans complémentaires de grande taille a été limitée aux usages indispensables type CAO. Logo Energy Star : De même que les équipements de restauration, les serveurs basse consomma- les consommations des postes informatiques labélisés Energy tion sont communs aux différentes sociétés et centralisés en volume non star sont répertoriées sur le site chauffé. www.eu-energystar.org/fr COMMENT CHOISIR SES POSTES INFORMATIQUES ? Les préconisations retenues à la cité de l’environnement : Utiliser la base de données Energy Star, disponible gratuitement sur le net. Dans la colonne « Idle mode » (mode en marche) de cette base choisir : · PC portable : P&lt,15 W · Moniteur : P&lt,20 W Que ce soit pour les ordinateurs portables, fixes et écrans, l’écart des consommations est considérable d’un produit à l’autre.
Supprimer les veilles Les consommations de veille des équipements constituent un gaspillage d’énergie important. Les solutions mises en oeuvre à la Cité de l’environne- ment pour les minimiser sont les suivantes : · Paramétrage de l’alimentation des ordinateurs · Extinction des postes informatiques le midi et le soir · Choix de matériel ayant une consommation à l’arrêt nulle (cafetière, micro-ondes…) · Commutateur marche/arrêt situé à l’entrée de chaque plateau de bureaux Le dernier occupant coupe en partant l’intégralité des prises de coupant l’intégralité des prises de courant à l’exception de la baie de brassage courant de son plateau par simple action du commutateur


Les usages spécifiques de l’électricité Les usages spécifiques de l’électricité Tirer profit des innovations technologiques de l’éclairage L’éclairage est un secteur en pleine mutation technologique et normative.Tirer parti de ces avancées per- met une réduction drastique des consommations comme en témoigne la cité de l’environnement dont LES POSTES la puissance installée de 6 W/m2 est à comparer à la référence de la RT2005 qui est de 12 W/m2 CONSOMMATEURS ET LES
Différencier éclairage de fond et de la zone de travail dans les bureaux Pour permettre un éclairage de fond moins important dans les bureaux (200 lux), des lampes individuelles ÉQUIPEMENTS ont été prévues au niveau des zones de travail. Celles-ci, non fournies à la livraison, n’ont finalement pas ASSOCIÉS été achetées par les locataires qui n’en ressentent pas le besoin. QUELLES LAMPES CHOISIR POUR LES BUREAUX ? Les solutions apportées à la cité de l’environnement : Eclairage plafonnier : · Tubes T5 à ballast électronique · Luminaires haut rendement lampes de bureau : · Halogènes et lampes sur pieds proscrites · Ampoules fluocompactes de classe A à ballast séparé ou LED haut rendement (« High power LED ») · Puissance inférieure à 9 W et consommation à l’arrêt nulle · Eclairage direct sur le plan de travail de la lampe de bureau de l’ordre de 300 lux
Eclairage des parties communes : exploiter les deux vecteurs d’optimisation , l’amélioration des sources lumineuses et la diminution du temps de fonctionnement Le concepteur dispose, selon les contraintes du local et l’effet recherché de plusieurs produits performants. L’ensemble des sources lumineuses du hall/atrium est piloté par une horloge et des sondes crépuscu- laires. Les cafétérias dont l’occupation est discontinue sont équipées de « Downlight » à leds comman- dés par détection de présence et sondes crépusculaires. Le choix des équipements de pilotage est essentiel car ils présentent une consommation de veille loin d’être négligeable. Par exemple, il est préférable d’utiliser une horloge plutôt qu’un détecteur de présence dans des locaux rarement occupés (zones de stockage, douches…). Plusieurs animations colorées sont « Downlight » dans la cafétéria Eclairage de la main courante par leds possibles lors de manifestations
Parc de stationnement : L’éclairage par tubes fluorescents T5 à ballasts électroniques contrôlés par des détecteurs de présence permet de réduire en moyenne de 90% ce poste consommateur par rapport à une solution classique T8+ballast ferromagné- tique sans gestion de l’éclairage.
Blocs secours très basse consommation : Avec une puissance appelée de 0,5 W par bloc, la consommation de l’éclairage de sécurité a été divisée par 10 par rapport à une solution standard.


Les usages spécifiques de l’électricité Les usages spécifiques de l’électricité Ne plus négliger les auxiliaires de chauffage et de ventilation A la Cité de l’environnement, la consommation des auxiliaires est deux fois plus importante que celle liée LES POSTES au chauffage. Elle correspond à l’énergie des pompes et ventilateurs permettant de véhiculer l’eau chaude et l’air neuf. L’optimisation de ce poste consiste en premier lieu à réduire les pertes de charges du réseau CONSOMMATEURS de distribution par un tracé le plus court et droit possible et par le bon choix des diamètres. ET LES ÉQUIPEMENTS
Minimiser l’impact des deux caissons imposés par le double flux ASSOCIÉS La ventilation est une priorité sanitaire fortement consommatrice car elle introduit de l’air extérieur froid dans l’ambiance chauffée. Le recours au double flux, solution efficace thermiquement, présente pour in- convénients d’augmenter la perte de charge (filtres, échangeur) et de multiplier par deux les ventilateurs. Plusieurs dispositions prises à la Cité de l’environnement permettent d’en réduire l’impact. Un réseau à débit d’air variable : · Plateaux de bureaux : réglage du débit, via la GTB, en fonction de l’évolution des effectifs des sociétés. · Salles de réunions : marche ou arrêt en fonction de l’occupation Ne ventiler que lorsque c’est nécessaire : · Arrêt de la ventilation hors des heures d’occupation des bureaux · Sous-sol : ventilation mécanique asservie au CO Utiliser des ventilateurs basse consommation : · Moteurs à courant continu avec variation de vitesse Schéma de principe du système à débit variable. La position des registres induit une pression dans le conduit. Mesurée par un capteur, el e pilote à travers le variateur de vitesse, le débit dans l’instal ation.
Dimensionner précisément les pompes et opter pour la vitesse variable Trop souvent les circulateurs sont surdimensionnés. Leur puissance est dans certains cas jusqu’à 6 fois supérieure à celle réellement nécessaire. Cela est du aux surdimensionnements successifs de l’ingénieur fluides, de l’installateur et finalement de l’exploitant lors du remplacement. Pour y remédier, le BET fluides de la Cité de l’environnement a calculé précisément le point de fonctionnement du réseau et s’y est engagé vis-à-vis de l’installateur. La distribution à débit variable est l’optimisation principale des réseaux hydrauliques. Les terminaux de la Cité de l’environnement sont contrôlés par des vannes de régulation motorisées deux voies et le cir- culateur à vitesse variable de classe A adapte sa vitesse de manière à garantir une hauteur manométrique constante dans l’installation. Le chauffage de ce bâtiment est assuré par une pompe à chaleur sol/eau qui alimente des planchers-chauffants. ` La diminution des consommations électriques constitue, avec le confort d’été auquel elle contribue, un des défis majeurs des bâtiments à énergie positive ‘Christel Corradino, Enertech Réalisé par le Costic