Catégories et liste de facteurs influents

Sur la base des retours d’expérience décrits dans la partie précédente, nous proposons un regroupement des facteurs en accord avec la littérature. Manfren (2013) a établi que les facteurs les plus influents sur les consommations des bâtiments font partie des groupes suivants : climat, enveloppe, activités (occupation, process), éclairage, régulation CVC, linéaires hydrauliques, linéaires aérauliques, CTA (traitement de l’air et distribution associée), unités terminales, ECS, rendement de production, rendement de distribution. Yoon (2018) rappelle que d’après l’annexe 53 (AIE, 2016), la consommation des bâtiments est impactée par 6 familles de facteurs : climat, enveloppe, équipements, exploitation – maintenance, comportement des occupants, et les conditions de l’environnement intérieur.

Certains de ces groupes sont complètements définis en phase conception/réalisation., d’autres sont des facteurs variables en phase exploitation : climat, exploitation – maintenance, régulation CVC et CTA (traitement de l’air et distribution associée) et unités terminales, Comportement des occupants, activités (occupation, process), éclairage, ECS et conditions de l’environnement intérieur

Les facteurs que nous avons listés pour la création de métamodèles de la consommation en phase exploitation font partie de ces groupes et nous les regroupons en 4 familles :

- Climat

- Usages et process - Comportements - Exploitation CVC

Le tableau 17 ci-dessous regroupe la synthèse des facteurs potentiellement sur les consommations d’énergie influents durant la phase exploitation :

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Groupe Travaux

Climat

Température extérieure moyenne journalière ou mensuelle DJU chaud base 18

DJU froid base 10 Humidité relative

Température de bulbe humide Ensoleillement horizontal global

Variable composite incluant la température de l’air, l’ensoleillement, et la température de bulbe humide

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Usages et process

Notion de taux d’occupation : taux d'occupation ou nombre d'occupants, densité d’occupation, nombre d'employés (spécifique tertiaire), nombre d'étudiants et nombre de chercheurs (spécifique universités), nombre d’internes (spécifique santé), nombre de nuitées mensuelles (spécifique hôtellerie), nombre de couverts mensuel (spécifique hôtellerie et restauration), nombre de client par an, nombre de baigneurs (spécifique piscine), nombre de personnes par ménage (spécifique résidentiel)

Notion de taux de remplissage : taux de surface occupée/louée, taux de remplissage des surfaces, taux de surface chauffée/climatisée, taux de surface éclairée

Notion de capacité du lieu : taux de surface dédiée à la recherche (spécifique université), nombre de classes (spécifique écoles), nombre de lits (spécifique santé), nombre de places

Notion de type d’activité humaine : métabolisme des occupants, âge des occupants, surface intérieure effective inertie thermique (étagères, faux-plafonds, revêtements), apport effectifs soleil et lumière (occultations intérieures supplémentaires), donnée réelle remontée par sonde (installation appareils électroniques près des sondes faussant la donnée)

Notion d’horaires et scénarios : horaires de travail / horaires d'occupation, par jour ou par semaine, heures d'activité par an, scénarios d'occupation (différent des horaires car s'intéresse à la distribution temporelle de l’occupation au sein des horaires), nombre de jours d’occupation durant la saison de chauffe / de climatisation

Notion d’usages spécifiques de l’énergie et de process : puissance moyenne ou installée d'éclairage, horaire d'éclairage, puissance moyenne ou installée bureautique, horaire de la bureautique et de ses sous-catégories (ordinateurs, imprimantes, baie VDI, appareils audio-visuels,

vidéoprojecteurs, téléviseur plasma accueil, etc.), puissance moyenne journalière des appareils électriques, densité de puissance installée d'équipements spécifiques, puissance moyenne et horaires d’équipements spécifiques divers : ECS process, froid ou chaud alimentaire, autre process froid, lave-linge de blanchisserie, équipements audio-visuels, ascenseurs, autres équipements motorisés, équipements médicaux, équipements de laboratoires, machines à cafés, machines à boisson, nombre de vidange (spécifique piscine), équipements spécifiques parties privatives résidentiel (frigo, cuisson, audio-visuel), équipements cafétéria (spécifique tertiaire), équipements cuisine (RIE ou restaurant), mode de préparation des repas des cuisines en demi-pension (modification entre internalisé / externalisé, etc…), armoires de climatisation locaux spécifiques, climatiseurs indépendants, services généraux, tablettes et ordinateurs dans les salles de classe (transition numérique entraînant modification des pratiques d’enseignement), puissance de serveurs, taux de charge moyen serveurs, temps de fonctionnement des serveurs, consigne de climatisation des serveurs, nombre d'ATM (spécifique banques), ajout sèche-serviette, convecteurs, poêle à bois, climatiseur (résidentiel), process industriel

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Exploitation CVC

Consignes de température : température de consigne en occupation (chauffage/climatisation), réduit de température de consigne nocturne /en inoccupation (chauffage/climatisation), intervalle d'hystérésis du thermostat, température de non-chauffage, écart entre température de consigne de chauffage et de climatisation, consigne d'humidité relative intérieure min et max, horaires d'application des consignes de chauffage et de climatisation (occupation/inoccupation, réduit), température de soufflage CTA, delta T de soufflage CTA par rapport à la température de consigne, température minimum de départ des tours de refroidissement, intervalle de flottement de la température de départ de la tour de refroidissement, température de consigne de départ EG, intervalle de flottement de la température de départ EG, delta T EG

température de consigne de départ EC, loi d’eau, intervalle de flottement de la température de départ EC, delta T EC

Débits de ventilation : débit de ventilation CTA, débit d'air neuf, taux d’air neuf en occupation et en inoccupation, taux de mélange de l'air neuf, réduit de VMC, débit de soufflage en occupation et inoccupation, ratio débits soufflage/reprise (en lien avec le rendement de

récupération)

Maintenance : Facteur de maintenance (score sur la base d’une liste de questions), perte de charge filtres/conduits/bouches de soufflage, fiabilité des sondes pour régulation, maintenance ventilation centralisée, âge du bâtiment et de ses installations, taux de glycol du circuit PAC, nettoyage des vitrages (efficacité de la maintenance/entretien)

Pilotage/Régulation : taux de charge partiel minimum des groupes froids, rendement de régulation, cascade équipement de production, temps de changement mode chaud/froid d’une PAC, fonctionnement batterie préchauffage en été (en même temps que la batterie froide) ou d’un plancher chauffant dans un local climatisé, fonctionnement de la climatisation en hiver (en même temps que la batterie chaude), critère d’utilisation du by-pass, de la surventilation nocturne mécanique, heures de fonctionnement équipements CVC (CTA, production chaud, production froid, pompes EC/EG primaires/secondaires), heures de préchauffage ECS, programmation horaire des pompes de bouclage ECS, seuil minimum de fonctionnement des circulateurs à débit variable (ex : débit minimal pompe), réglage de la hauteur manométrique pompe (maximale VS valeur adaptée au réseau), seuil minimum de fonctionnement des équipements de production, seuil de déclenchement de l’échangeur double flux CTA, durée de temporisation de l’éclairage (par rapport aux sondes de présence), seuil d’éclairement et puissance minimale des luminaires (contrôle par sonde de luminosité), temps d’éclairage des parkings, durée de temporisation de l’éclairage des ascenseurs

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Comporte- ments

Veille bureautique, gestion de l'éclairage, gestion des stores, veille des appareils électriques spécifiques, volume ECS consommé par jour, volume ECS par douche, volume ECS par vaisselle manuelle, facteur de comportement des occupants (scoring subjectif sur liste de questions), niveau d’ouverture des fenêtres, heures d’ouvertures des fenêtres, ventilation naturelle nocturne par ouverture par des ouvrants, nombre / taux d’ouvrants de serres froides au sud occultés, bouches de ventilation mécaniques occultées, niveau d’ouverture des stores, heures d’ouverture des stores, heures de fonctionnement bureautique, audiovisuel, température de consigne, heures de fonctionnement éclairage, débits de cuisine, ouverture porte de secours (au lieu du SAS), SAS ouvert en permanence

Tableau 17: Liste des facteurs potentiellement influents à considérer pour l'analyse des consommations en phase exploitation

Note par rapport aux process spécifiques : Shiming (2002) a établi une corrélation entre la consommation de gaz de la cuisine d’un hôtel et le nombre de couvert. La corrélation était faible et il proposait l’explication selon laquelle cela était dû aux spécificités de la cuisine chinoise qui utilise des méthodes de cuisson très différentes selon les plats, créant une décorrélation partielle entre la consommation et le seul nombre de couvert. Ici le type de cuisine pourrait être un autre paramètre ainsi que le comportement des employés de cuisine. Ceci vaut pour tous les « process » qui doivent être qualifiés de manière spécifique par rapport à leur nature. Typiquement un parc informatique sera caractérisé par sa puissance électrique moyenne, laquelle peut être corrélée à sa composition (% de portables, % de serveurs, etc…). À mesure que les usages non-RT prennent de l’importance cette caractérisation des usages process devient fondamentale. Il y a également une problématique d’inventaire complet. La diversité des équipements consommateurs regroupés sous le nom « process » est grande. C’est la somme de toutes les composantes qui est d’intérêt et il convient également d’améliorer et d’unifier le regroupement et la caractérisation des process par sous-groupes.

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