J'HOUYEZ Ensapl 200809

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FORMATION CONTINUEECOLE DARCHITECTURE DE
LILLE MODULE EQUILIBRES GLOBAUX APPROCHE
ENERGETIQUE
Atelier dArchitecture Écologique J.
HOUYEZ Cabinet dArchitecture et dIngénierie
Environnementale 440 rue Félix Dehau 59830
BOUVINES Tél [phone] / Fax [phone]
55 Mél jhouyez_at_nordnet.fr
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Enjeux pour lenvironnement
Part du bâtiment dans les prélèvements et rejets
(France)
30 des gaz à effet de serre (hors émissions
liées à lélectricité) 24 Mtec en 1990 28 Mtec en
1999
Distance lieu de travail/habitation doublée en
20 ans
50 de lénergie 5 pour la construction 45
pour lexploitation
15 de leau
50 des ressources naturelles
30 Mt/an Mise en décharge à 90 sans tri et
Déchets construction et démolition gt O.M.
3
Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
4
Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
UN PHENOMENE NATUREL MAIS AMPLIFIE PAR
LHOMME Passage de 280 ppm à 380 ppm en 100 ans
! Objectif limiter à 450 ppm PRINCIPAUX GAZ A
EFFET DE SERRE Dioxyde de carbone (CO2) Méthane
(CH4) Oxyde nitreux (N20) Hexafluorure de soufre
(SF6) Halocarbures (PFC et HFC)
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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
UNE EVOLUTION BRUTALE DE LA CONCENTRATION
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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
AVEC UN IMPACT DIRECT SUR LES TEMPERATURES
MOYENNES
21ème siècle la t pourrait augmenter de 1.4c à
5.9c (4 à 6c de différence ont suffi pour
passer dun climat glaciaire au climat tempéré
que nous connaissons aujourdhui)
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UNE SITUATION DURABLE ?

• La planète absorbe 4 Giga tonnes de carbone sur
  les 7 émis actuellement
• Jusquà présent les ¼ des habitants du globe
  consommaient les ¾ des ressources

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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
AV
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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
15 000 décès
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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
RISQUES ET PROBALITE DE FEUX
13 août 2003
13 août 1998
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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
IMPACT SUR LA FORÊT Régression de la zone de
satisfaction des exigences thermiques de lépicéa
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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
IMPACT SUR LE TOURISME Nombre de jours de neige
à 1500 mètres dans les Alpes
Aujourdhui
2050
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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
LE POINT SUR LES RESSOURCES
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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
LE PROTOCOLE DE KYOTO (1997)

• Engagement global -5,2 (pays annexe I) par
  rapport aux émissions de 1990
• Les gaz concernés CO2, CH4, N2O et trois gaz
  fluorés puits.
• Pays annexe 1 ont pris engagements quantitatifs
  plafond démissions (si non respect période
  suivante x1,3 et interdiction vente de crédit)
• Une période d engagement 2008-2012
• Les moyens
• politiques et mesures
• mécanismes de flexibilité (principe de
  supplémentarité)
• L échange permis d émissions (art.17)
• Les mécanismes de projet mise en uvre
  conjointe (art.12) et mécanisme de développement
  propre (art. 6)

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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
LE PROTOCOLE DE KYOTO
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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
LE PROTOCOLE DE KYOTO
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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
LES ENGAGEMENTS EUROPEENS

• Energie
• Directive sur la taxation de lénergie
  (2003/96/EC)
• Mécanisme européen déchange de quota-CO2 (
  directive 203/87/EC)
• Directive de liaison entre EU-ETS et les
  mécanismes Kyoto (COM203-403)
• Offre production délectricité
• Directive de promotion de lélectricité de source
  renouvelable (2001/77/EC)
• Directive cogénération (2004/8/EC)
• Demande bâtiment, ménages,..
• Directive sur la performance énergétique des
  bâtiments (2002/91/EC)
• Directive sur lefficacité énergétique des
  chaudières (1992/42/EC)
• Directive cadre étiquetage énergétique (1992/75)
• Directive cadre sur léco-conception (2005/32)

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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
LES ENGAGEMENTS EUROPEENS

• Transport
• - Accord volontaire sur la réduction des
  émissions de CO2 des VP 1998/1999
• - Directive Information sur les VP (1999/94/CE)
• - Directive sur lusage des biocarburants
  (2003/30/EC)
• Agriculture
• - Mise en place dune prime carbone pour les
  cultures énergétiques (PAC)
• Déchets
• Directive sur la récupération du méthane des
  décharges (1999/31/EC)
• En cours de négociation
• Directive efficacité énergétique et services
  énergétiques
• Directive sur les climatisations des véhicules
• Réglementation sur lusage des gaz fluorés
• à létude directive sur la tarification des
  infrastructures

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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
LA FRANCE / REPARTITION DES GES
Evolution 1990 - 2003 Transport 22,7
Résidentiel tertiaire 14.3 Energie - 10.3
Industrie - 21.8 Agri - 8.9 Déchets
- 9
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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
Émissions de CO2 énergétiqueLe  logement  du
même ordre de grandeur que les  VP 
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Enjeux pour lenvironnement Le changement
climatique
Lefficacité énergétique Un levier dactions
efficace 70 des émissions de CO2 proviennent de
la consommation énergétique
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LA LOI POPE DU 13 JUILLET 2005

• Division par 4
• Augmentation de 50 dici 2010 de la production
  de chaleur dorigine renouvelable
• Biocarburants 2 en 2005 et 5.75 en 2010 (PM
  2008)
• 21 de la production électrique dorigine
  renouvelable en 2010 (2004 14 )
• Bâtiments neufs diminution de 40 dici 2020
  des seuils minimaux de performance énergétique
  globale
• 120g/Co2/km dici 2012 pour les émissions
  moyennes des véhicules neufs
• Dispositif des Certificats dEconomie dEnergie
• Rôle renforcé des Collectivités

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Enjeux économiques

• Dépenses dénergie, deau et de maintenance pour
  les logements collectifs privés 1 780,00
  /an.logement
• Coût dexploitation des immeubles de bureaux 78
  à 122 /m².an
• Dépense annuelle dénergie dans les communes 30
  /an.habitant (65 pour les bâtiments communaux,
  22 pour léclairage public et 13 pour les
  véhicules municipaux)
• Le patrimoine bâti représente 75 de lénergie
  consommée dans les communes.

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Enjeux économiques

• Consommation et dépenses unitaires par m² pour
  quelques équipements publics en France
• Équipements culturels 158 kWh/m² soit 8,5 /m²
• Maternelle 157 kWh/m² soit 7,9 /m²
• Gymnase 152 kWh/m² soit 7,8 /m²
• Salle polyvalente 148 kWh/m² soit 8,8 /m²
• Groupe scolaire 147 kWh/m² soit 7 /m²

27
Enjeux économiques La Réglementation Thermique
La France compte 29,3 millions de logements dont
65 a été construit avant 1975, date de lentrée
en application de la première réglementation
thermique sur les logements neufs. La
consommation unitaire moyenne de chauffage et
deau chaude sanitaire (ECS) est passée de 323
kWh/m2/an en 1973 à 180 kWh/m2/an en 2000.
Certaines résidences nouvelles atteignent des
performances de 110 kWh/m2/an. Les prochaines
réglementations thermiques (RT2010) permettront,
dans la construction neuve, daugmenter les
exigences en matière de performances
énergétiques, mais celles-ci sont encore loin de
celles de certains pays européens, dont les
normes de construction sont maintenant proches de
la basse énergie, c'est-à-dire autour de 60 à 80
kWh/m2/an pour le chauffage et leau chaude
sanitaire
28
Enjeux économiques La Réglementation Thermique
29
Enjeux économiques La Réglementation Thermique
30
Enjeux économiques La Réglementation Thermique

• Les outils pour atteindre ces performances
• Les systèmes constructifs et les choix
  disolation
• Létanchéité à lair (test sous dépression
  débit de fuite lt 0,5 vol/h contre 1,5 en moyenne
  en France)
• Les ponts thermiques
• La ventilation
• Léclairage
• Les énergies renouvelables

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PERFORMANCES ENERGETIQUES - Le juste équilibre
 Investissement / Gains de fonctionnement  -
32
CONFORT VISUEL - Permettre de tirer parti dun
source de lumière gratuite la lumière naturelle
-
Logements optimisés
Logements de base
33
ENERGIES RENOUVELABLES - Utiliser une ressource
inépuisable -
34
ENERGIES RENOUVELABLESLES OUTILS LEGISLATIFS ET
REGLEMENTAIRES

• PRODUCTION DELECTRICITE
• Directive européenne relative à la promotion de
  lélectricité produite à partir de sources
  renouvelables sur le marché intérieur de
  lélectricité de septembre 2001
• Objectif Produire dici 2010, 21 de notre
  consommation délectricité à partir de sources
  renouvelables (aujourdhui à 15)
• Cela représente une production électrique
  supplémentaire par les énergies renouvelables
  denviron 40 TWh en 2010. En 2000, la production
  délectricité sélevait à 540 TWh dont
• 77 nucléaire
• 13,4 grande hydraulique
• 9,6 thermique

35
ENERGIES RENOUVELABLESLES OUTILS LEGISLATIFS ET
REGLEMENTAIRES

• Loi du 10 février 2000 relative à la
  modernisation et au développement du service
  public de lélectricité
• Objectif Obligation dachat par EDF ou
  distributeurs non nationalisés de lélectricité
  dorigine renouvelable
• Arrêté du 13 mars 2002 fixant les conditions
  dachat de lélectricité produite par les
  installations utilisant lénergie radiative du
  soleil
• Objectif Contrat de vente de 30 à 55c/kWh
• Arrêté du 6 juin 2001 fixant les conditions
  dachat de lélectricité produite à partir
  dinstallations éoliennes
• Objectif Contrat de vente sur 15 ans à 8 c/kWh

36
ENERGIES RENOUVELABLESLES OUTILS LEGISLATIFS ET
REGLEMENTAIRES

• La Réglementation Thermique 2000
• Depuis un arrêté du 22 décembre 2003, les
  installations solaires thermiques peuvent être
  prises en compte dans les calculs de Consommation
  des bâtiments
• La Réglementation Thermique 2005
• La RT 2005 intègre non seulement la notion de
  calcul dapports solaires passifs (conception
  bioclimatique) mais également la valorisation et
  le recours aux énergies renouvelables (chaudière
  à bois, ECS Solaire, Pompe à Chaleur)

37

• LE SCOT DU CAMBRESIS

38
SCOT P1 O c t o b r e 2 0 0 6
Elaboration du SCOT du Cambrésis ETAPE 1 ETAT
DES LIEUX Consommation énergétique par énergie
(KTEP)
Nord - Pas de Calais
Dans le Nord Pas de Calais, la consommation
énergétique à augmenté de 9 entre 1990 et 2004.
Cette augmentation sest faite au profit du gaz
et de lélectricité et au détriment du bois, du
fioul, du chauffage urbain et du charbon.
Activité Evolution du parc de
logements. Structure Evolution de la taille des
logements. Technique Evolution de léquipement
intérieur et des comportements. Climat
Evolution du climat.
Dans le Nord Pas de Calais, lévolution de la
consommation est due à laugmentation du parc de
logements et du climat de plus en plus contrasté
(froid en hiver, chaud en été). La diminution de
la taille moyenne des logements et de
léquipement a un léger impact de diminution des
consommations.
Augmentation du nb de logements
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SCOT P1 O c t o b r e 2 0 0 6
Elaboration du SCOT du Cambrésis ETAPE 1 ETAT
DES LIEUX Consommation énergétique par énergie
(KTEP)
Cambrai
Dans le Cambrésis, la consommation énergétique à
augmenté de 11 entre 1990 et 2004. Cette
augmentation sest faite au profit du gaz et de
lélectricité et au détriment du bois, du fioul,
du chauffage urbain et du charbon.
Dans le Cambrésis, la consommation augmente au
niveau de tous les indicateurs dévolution.
Contrairement à léchelle régionale, les effets
de structure et de techniques/comportements
influent négativement les consommations
énergétiques. La sensibilisation et linformation
du public sont un enjeu majeur du Cambrésis sur
ce thème.
Activité Evolution du parc de
logements. Structure Evolution de la taille des
logements. Technique Evolution de léquipement
intérieur et des comportements. Climat
Evolution du climat.
40
SCOT P1 O c t o b r e 2 0 0 6
Elaboration du SCOT du Cambrésis ETAPE 1 ETAT
DES LIEUX Emission de CO2 par Energie (ktCO2)
Nord - Pas de Calais
Dans le Nord Pas de Calais, Les émissions de
gaz à effet de serre ont augmentées de 9 . On
observe un effet assez important de substitution
dénergie polluante (charbon, fioul) par des
énergies plus propres (gaz) qui tant à diminuer
les émissions de CO2. Le bilan reste toutefois à
la hausse.
Consommation Evolution de la consommation
Substitution effet du à la substitution du
charbon et du fioul par une autre énergie moins
émettrice.
41
SCOT P1 O c t o b r e 2 0 0 6
Elaboration du SCOT du Cambrésis ETAPE 1 ETAT
DES LIEUX Emission de CO2 par Energie (ktCO2)
Cambrai
Dans le Cambrésis, Les émissions de gaz à effet
de serre sont restées stables, on observe un
effet important de substitution dénergie
polluante (charbon, fioul) par des énergies plus
propre (gaz) qui compense totalement les
émissions dues à laugmentation des
consommations. Lenjeu pour le Cambrésis
consistera donc à maintenir cet excellent bilan
démissions de gaz à effet de serre sans leffet
de substitution (arrivé quasiment à saturation).
Leffort sera donc à porter sur le comportement
et lefficacité des équipements.
Consommation Evolution de la consommation
Substitution effet du à la substitution du
charbon et du fioul par une autre énergie moins
émettrice.
42
(No Transcript)
43

• LA CITE JARDIN A SECLIN

44
PERFORMANCES ENERGETIQUES - Le juste équilibre
 Investissement / Gains de fonctionnement  -
LEXEMPLE DE LA CITE JARDINS A SECLIN
45
(No Transcript)
46
DISPONIBILITE ENERGETIQUE ET POTENTIELS LOCAUX
LEXEMPLE DE LA CITE JARDINS A SECLIN
47
DISPONIBILITE ENERGETIQUE ET POTENTIELS LOCAUX
LEXEMPLE DE LA CITE JARDINS A SECLIN
48
DISPONIBILITE ENERGETIQUE ET POTENTIELS LOCAUX
LEXEMPLE DE LA CITE JARDINS A SECLIN
49

• LA MAISON DE LA NATURE ET DE LENVIRONNEMENT A
  MONT BERNANCHON

50
Le Confort visuel
Atelier

• Orientation des vitrages au Nord pour une
  constance de lintensité lumineuse.
• Remplissage à largon pour les performances
  thermiques.

Réunion
51
Maîtrise de la demande en énergie Optimisation
de léclairage artificiel
Atelier

• Orientation des vitrages au Nord pour une
  constance de lintensité lumineuse.
• Remplissage à largon pour les performances
  thermiques.

Réunion
52

• Besoins en éclairage artificiel 300 lux
• Autonomie 85 sur lannée entre 8h et 18h
• Demande de performance projet HQE 50
• Temps doccupation 2700 h par an.
• Temps déclairage 486 h à pleine charge.
• Consommation 4.67KWh/m²/an.

Atelier
53

• Besoins en éclairage artificiel 300 lux
• Autonomie 81 sur lannée entre 8h et 18h
• Demande de performance projet HQE 50
• Temps doccupation 2700 h par an.
• Temps déclairage 615 h à pleine charge.
• Consommation 5.37KWh/m²/an.

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Maîtrise de la demande en énergie Etude du
mode de chauffage
55
(No Transcript)
56
(No Transcript)
57
(No Transcript)
58
Lénergie choix du mode chauffage

• Chauffage par capteurs enterrés géothermiques.
• Couverture des consommations par 56 m² de
  capteurs photovoltaïques

59
(No Transcript)
60
DIAGNOSTIC DU SITE - Prendre en compte les
avantages et les contraintes du site -
? La pluie, lensoleillement, lénergie
géothermique et éolienne sont des ressources qui
peuvent être utilisées lors de la construction.
? Lhabitation doit composer avec le climat
cest la conception bioclimatique. ?
? La conception du plan masse, la position des
habitations sur la parcelle doit prendre en
compte la courbe du soleil selon les saisons on
évitera ainsi les masques dune habitation sur
lautre.
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(No Transcript)
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CONFORT HYGROTHERMIQUE - Permettre un confort de
vivre en toute saison -
? Confort dété il sagit de se protéger du
rayonnement direct du soleil en été par des
protections solaires adaptées. Une stratégie de
rafraîchissement passif par la ventilation peut
également être mis en oeuvre.
? Lhiver, le choix du mode de chauffage entre
prioritairement dans le stratégie de confort. La
performance des vitrages est un élément également
important. ?
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BIOCLIMATIQUE - Concevoir lhabitation avec le
climat -