Evaluation de la configuration du bâtiment de base

La configuration de bâtiment de base représente les valeurs par défaut des choix de conception dans la logique de progression de décisions proposée dans ce travail. Ces valeurs de choix par défaut sont considérées pour les variables de conception avant qu’elles soient décidées, et couvrent les décisions à prendre à partir de la deuxième étape de cette logique. Par contre, les choix à effectuer lors de la première étape de la logique (la sous-phase « Géométrie » de la phase d‘Esquisse) ne sont pas définis dans la configuration de base. Au long de ce chapitre, les valeurs à considérer pour ces premières décisions de conception, représentatives d’un bâtiment de bureaux de taille moyenne, sont données dans le tableau 4.1

Tableau 4.1. Choix de conception à considérer pour la sous-phase « Géométrie » de la phase d’Esquisse.

Type d’élément du bâtiment Décisions de conception Valeurs

Bâtiment dans son ensemble

Largeur du bâtiment 14 m Longueur du bâtiment 95 m Orientation par rapport au sud 0° Nombre de niveaux 4 niveaux Hauteur sous dalle 3 m

En plus des choix de conception, les données d’entrée nécessaires pour l’évaluation du bâtiment par l’outil numérique incluent les paramètres de simulation. Dans cette analyse, les valeurs de ces paramètres ont été choisies de manière à représenter un bâtiment typique de bureaux pour sa construction à Bordeaux. Les consignes de température et l’intervalle de confort thermique sont des valeurs standards identifiés dans le cadre normatif français (Legifrance, 2015) et la démarche HQE (Certivéa, 2011). La répartition d’espaces intérieurs est basée sur une étude des bâtiments de l’Université de Bordeaux réalisée par le centre de ressources technologiques Nobatek. La gestion du système de ventilation est donnée par des pratiques courantes dans l’industrie du bâtiment. Le taux d’actualisation considéré est proposé comme une valeur de base dans la norme EN 15643-4 (CEN/TC 350, 2012). L’ensemble des valeurs choisies pour les paramètres de simulation est montré dans le tableau 4.2.

Tableau 4.2. Paramètres de simulation considérés pour l’évaluation de la configuration du bâtiment de base.

Paramètres de simulation Valeurs Site

d'implantation

Emplacement du site d'implantation Bordeaux

Angle de ciel ouvert 80°

Consignes de température

Température de consigne de chauffage en occupation 19 °C Température de consigne de chauffage hors occupation 15 °C Température de consigne de climatisation 26 °C

Modèle de confort thermique

Température représentant la borne inférieure de l'intervalle de confort thermique 17 °C Température représentant la borne supérieure de l'intervalle de confort thermique 28 °C

Répartition d'espaces intérieurs

Ratio entre la surface des bureaux et le total de la surface habitable 48.25% Ratio entre la surface des salles de réunion et le total de la surface habitable 4.63% Ratio entre la surface des circulations et le total de la surface habitable 31.11% Ratio entre la surface des autres espaces et le total de la surface habitable 16.01% Nombre de bureaux dans le bâtiment 100 bureaux

Système de ventilation

Débit de renouvellement d'air par infiltrations 0.1 vol/h Jour de l'année représentant la fin de la période de fonctionnement du système de

ventilation double flux Jour 105

Jour de l'année représentant le début de la période de fonctionnement du système

de ventilation double flux Jour 289

Actualisation des

dépenses Taux réel d'actualisation 3%

Les résultats de l’évaluation des indicateurs de performance énergétique de la configuration de bâtiment de base, ainsi que les valeurs de référence présentées dans la section 3.5, sont montrés dans les tableaux 4.3, 4.4 et 4.5.

Tableau 4.3. Evaluation des indicateurs environnementaux de la configuration du bâtiment de base.

Indicateur de performance Unités Niveau moyen Configuration de référence Imp ac ts e n vi ro n n e me n tau

x Utilisation d'énergie primaire non renouvelable kWhEP/(m2plancher·année) 135 46.69

Consommation d'eau L/(m2plancher·année) 300 100.82

Déchets dangereux éliminés kg/(m2plancher·année) 1.02E-01 2.27E-02

Déchets non dangereux éliminés kg/(m2plancher·année) 11.7 7.10E-01

Déchets radioactifs éliminés kg/(m2plancher·année) 5.20E-03 2.19E-03

Potentiel de réchauffement climatique kg CO2-eq./(m2plancher·année) 16 4.52

Potentiel d'acidification du sol et de l'eau kg SO2-eq./(m2plancher·année) 7.10E-02 2.27E-02

Potentiel de formation d'oxydants

photochimiques de l'ozone troposphérique kg C2H4-eq./(m2plancher·année) 3.75E-02 1.92E-03

Destruction de la couche d'ozone stratosphérique kg CFC 11-eq./(m2plancher·année) 9.96E-06 1.67E-07

Tableau 4.4. Evaluation des indicateurs économiques de la configuration du bâtiment de base.

Indicateur de performance Unités Niveau moyen Configuration de référence C o û ts é co n o mi q u e s

Coût global €/m2plancher - 516.44

Coût de construction €/m2plancher 1827 414.02

En ce qui concerne les dimensions environnementale et économique, les valeurs résultantes de l’évaluation sont toutes considérablement inférieures aux niveaux de référence. Dans le cas de la dimension environnementale, les valeurs des indicateurs représente en moyenne autour de 23% des niveaux identifiés lors de l’étude de modélisation HQE Performance, avec une variabilité importante entre les différents indicateurs. Par exemple, la valeur calculée de l’indicateur sur les déchets radioactifs représente autour de 42% du résultat de l’étude, tandis que pour l’indicateur sur la destruction de la couche d’ozone stratosphérique ce pourcentage est inférieur à 2%. Similairement, l’indicateur évalué pour le coût de la construction dans la configuration de référence représente environ de 23% de la valeur moyenne des bâtiments de bureaux en France.

Cette différence entre les résultats de l’évaluation de la configuration de base et les niveaux de référence ici considérés s’explique par deux raisons. D’une part, le périmètre d’analyse de l’évaluation dans le présent travail a été limité aux éléments du bâtiment fortement liés à la performance énergétique et qui sont définis dans les premières phases de conception. Les éléments non considérés incluent notamment les équipements techniques associés à l’installation électrique, la ventilation et la plomberie, ainsi que les composants de second œuvre liés au revêtement de sols, les plafonds suspendus et les états de surface. Ces éléments sont par contre pris en compte dans le périmètre d’analyse des valeurs de référence, ce qui explique en partie cette différence de résultats.

D’une autre part, la configuration du bâtiment de base, issue d’une analyse de la base de projets de l’Observatoire BCC et enrichi par des échanges avec le centre de ressources technologiques Nobatek, représente des valeurs typiques de projets performants en France. Ainsi, il semble logique que cette configuration exhibe un niveau de performance énergétique favorable, en combinant des bonnes pratiques courantes dans le domaine.

Tableau 4.5. Evaluation des indicateurs de confort des usagers de la configuration de bâtiment de base.

Indicateur de performance Unités Niveau acceptable Niveau moyen Niveau performant Configuration de référence C o n fo rt d e l' u sag e

r Pourcentage de temps d'autonomie en éclairage naturel %temps-occupation - - 100 97.27

Pourcentage attendu de satisfaits dû à

la qualité de l'air intérieur %occupants 74.26 80 85 74.26 Isolement acoustique standardisé

pondéré pour un bruit de trafic à l'émission

dB 30 - 45 33

Pourcentage de temps de confort

thermique %temps-occupation - 98 100 100

Ce même raisonnement peut expliquer les bons résultats de cette configuration de base en ce qui concerne les indicateurs de confort des usagers. La configuration de base permet d’assurer un confort thermique dans la totalité du temps d’occupation, ainsi qu’une partie majoritaire des besoins d’éclairage naturel dans les espaces d’intérêt (bureaux et salles de réunion). La valeur obtenue pour l’indicateur de confort acoustique est aussi assez pertinente, avec trois décibels au dessus du niveau réglementaire, surtout en considérant qu’il est exprimé dans une échelle logarithmique. Par ailleurs, la valeur calculée de l’indicateur de qualité de l’air intérieur pour la configuration de base est placée à l’extrême bas de l’intervalle des valeurs de référence. Ceci s’explique par le fait que la valeur du

taux de renouvellement d’air de cette configuration est considérée égale à la valeur minimale définie par le cadre réglementaire, qui est généralement le cas dans la pratique courante.

De manière générale, les valeurs calculées des indicateurs environnementaux et économiques pour la configuration de bâtiment de base semblent être des résultats raisonnables et cohérents avec les valeurs de référence. Néanmoins, les différences dans la définition du périmètre d’analyse entre la méthode d’évaluation ici proposée et les sources de ces valeurs de référence limitent la validité de leur comparaison. Ainsi, en raison du manque d’études de référence compatibles en termes de la définition du périmètre d’analyse, l’approche comparative proposée dans ce travail, à travers l’étude de la variation en pourcentage par rapport à une configuration de référence, représente la solution la plus pertinente pour l’aide à la prise de décisions. Les valeurs des résultats pour la configuration de base seront alors utilisées en tant que référence pour le calcul de la variation en pourcentage des indicateurs, afin de faciliter leur présentation et interprétation au long de ce chapitre.