Méthodologie

Cette section détaille la méthode utilisée pour récolter et traiter les données requises pour estimer la demande thermique des bâtiments du périmètre, à la fois pour les besoins de chauffage et d’ECS. Ensuite, sont explicités les indicateurs utilisés pour comparer cette demande à la demande théorique, dans le but de déterminer si les bâtiments ont une performance qui correspond à leurs valeurs de planification.

Récolte des données

Afin de réaliser cette étude, un certain nombre de données ont été récoltées de sources différentes :

 Données détaillées du réseau : Données télé-relevées relatives au CAD des Vergers et aux SST avec une résolution temporelle de 10 minutes.

 Relevés mensuels pour la facturation : Relevés mensuels effectués par SIG pour la facturation de la chaleur vendue via le CAD.

 Relevés manuels mensuels : Visites mensuelles des sous-stations du périmètre pour compléter les données fournies par SIG avec les compteurs côté secondaires.

 Justificatifs thermiques : Demandes théoriques des bâtiments calculées pour les autorisations de construire.

20 Données détaillées du réseau

Pour toutes les sous-stations en exploitation, des fichiers contenant des données télé-relevées avec une résolution temporelle de 10 minutes sont fournis par SIG de manière hebdomadaire. Les points de mesures incluent le compteur de chaleur côté primaire utilisé pour la facturation, la puissance instantanée mesurée par celui-ci, diverses températures et différentiels de pression, ainsi que l’état des deux vannes de régulation de la sous-station (voir Figure 15 et Tableau 3). Suite à une vérification de plausibilité des données, d’éventuelles incohérences ou erreurs sont ensuite communiquées à SIG.

Relevés mensuels pour la facturation

En plus des données détaillées, les relevés mensuels utilisés pour l’établissement de la facturation des clients CAD ont été récoltées auprès de SIG. Ces données ont permis de valider la valeur du compteur de chaleur 𝑄_{ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷} transmise automatiquement.

Figure 15 : Points de mesure des données récoltées auprès de SIG

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Tableau 3 : Liste des points de mesure des sous-stations

Relevés manuels mensuels

Les données des sous-stations fournies par SIG sont complétées par des relevés manuels pour consolider les résultats obtenus à l’aide de données télé-relevée automatiquement toutes les 10 minutes. Les sous-stations concernées ont été visitées mensuellement afin de noter les valeurs du compteur de facturation SIG et des sous-compteurs de chaleur décrits dans le Tableau 4, lorsqu’ils sont présents. Cela apporte d’une part une certaine redondance dans les données, utile par exemple en cas de problème de communication des compteurs. D’autre part, cela permet de disposer de davantage d’informations sur les consommations des bâtiments, telle que la distinction entre l’énergie soutirée du CAD pour le chauffage ou pour l’ECS, grâce aux sous-compteurs qui ne sont pas télé-relevés.

Les listes des bâtiments du périmètre d’étude ainsi que l’inventaire des compteurs de chaleur à disposition pour chaque sous-station sont présentés dans le Tableau 4. Le schéma de la Figure 16 indique l’emplacement des différents compteurs mentionnés dans ce tableau. Les entrées avec « NA » (Non applicable) correspondent à des bâtiments qui ne sont pas équipés d’une PAC sur air extrait, ce qui rend donc impossible la présence d’un tel compteur de chaleur.

Cette campagne de relevés, ainsi qu’une première évaluation de la demande thermique a fait l’objet d’un travail de Master Universitaire en Sciences de l’Environnement (MUSE) réalisé par l’étudiant Antoine Roch entre octobre 2018 et septembre 2019.

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Tableau 4 : Bâtiments inclus dans le bilan thermique et compteurs de chaleur relevés manuellement (NA = Non applicable)

Tampon

Figure 16 : Compteurs de chaleur relevés manuellement

23 Justificatifs thermiques

Afin de pouvoir comparer la demande réelle à la demande théorique, une requête a été adressée à l’Office des autorisations de construire. Cela a permis d’avoir accès aux dossiers d’autorisation d’une partie des bâtiments du quartier des Vergers, notamment aux justificatifs thermiques. Ces derniers incluent généralement les besoins de chauffage théoriques ainsi que l’indice de dépense de chaleur admissible.

Une partie est scannée et l’autre partie est disponible sous format papier. La photo de la Figure 17 illustre la difficulté à retrouver le justificatif thermique glissé au milieu de centaines de pages. La situation est similaire avec les dossiers numérisés qui sont simplement un scan des feuilles du dossier d’origine.

Figure 17 : Photo des dossiers d’autorisation consultés au format papier

Pour 15 bâtiments sur les 23 du périmètre d’étude, les trois grandeurs suivantes ont pu être extraites des justificatifs thermiques (voir Tableau 5 pour les valeurs) :

 𝑸_{𝒉,𝒑𝒓𝒐𝒋𝒆𝒕} : besoins de chaleur pour le chauffage avec débit d'air neuf standard selon la norme SIA 380/1:2009 [36], c’est-à-dire la demande thermique théorique en chauffage du bâtiment sans tenir compte d’une éventuelle sur-ventilation ou des bénéfices d’une ventilation double-flux.

 𝑸_{𝒉,𝒍𝒊𝒎 𝑺𝑰𝑨} : besoins de chaleur limites pour le chauffage calculés selon la norme SIA 380/1, c’est-à-dire la valeur maximale de 𝑄_{ℎ,𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡} autorisée pour que le bâtiment soit conforme à la norme SIA. Il est à noter que, afin d’atteindre un certain label énergétique, des exigences supplémentaires peuvent être demandées, par exemple que 𝑄_{ℎ,𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡} soit inférieur à 80% de 𝑄_{ℎ,𝑙𝑖𝑚 𝑆𝐼𝐴}.

 𝑰𝑫𝑪_𝒂𝒅𝒎 : indice de dépense de chaleur (IDC) admissible. Les bâtiments du quartier étant tous des bâtiments neufs, cette valeur correspond à la consommation énergétique maximale des équipements de production de chaleur pour le chauffage et l’ECS, tel que décrit dans l’équation (2) [37]. Dans le cas des bâtiments des Vergers, principalement à usage résidentiel collectif, 𝑄_{𝑤𝑤,𝑆𝐼𝐴} est égal à 20.8 kWh/m².an. Les rendements des équipements de production 𝜂_{ℎ,𝑚𝑜𝑦} et 𝜂_{𝑤𝑤,𝑚𝑜𝑦} valent 0.95 et 0.65, respectivement, et correspondent à un chauffage à distance alimenté par une PAC.

(2) Si la moyenne de l’IDC calculé pour les 3 dernières années dépasse le seuil de 150% ∗ 𝐼𝐷𝐶_𝑎𝑑𝑚, l’OCEN peut demander un audit et la mise en œuvre de travaux d’optimisation pour ramener l’IDC en-dessous du seuil [37].

L’analyse de l’écart de performance consiste à comparer la demande théorique avec la demande réelle. Elle sera donc possible pour les 15 bâtiments du Tableau 5. Plus de détails seront donnés dans la section qui suit.

𝐼𝐷𝐶_𝑎𝑑𝑚 =_𝜂^{𝑄ℎ,𝑙𝑖𝑚}

ℎ,𝑚𝑜𝑦+_𝜂^{𝑄𝑤𝑤,𝑆𝐼𝐴}

𝑤𝑤,𝑚𝑜𝑦

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Tableau 5 : Demandes théoriques (Qh,projet) et limites (Qh,lim SIA) pour le chauffage calculées selon la norme SIA 380/1 ainsi que l’IDC admissible selon la LEN 2.10

Traitement des données récoltées

Une fois les données ci-dessus récoltées, celles-ci doivent être traitées et analysées, d’une part pour extraire les valeurs correspondant à la période d’étude, et d’autre part pour vérifier la présence éventuelle d’erreurs ou trous de données qui pourraient venir altérer les résultats. Le but final du traitement des données est d’obtenir un bilan des consommations de chaleur pour le chauffage et l’ECS de chacun des bâtiments du périmètre d’étude.

Un des défis majeurs de l’analyse de ces données a été de séparer la quantité totale de chaleur en énergie utilisée pour le chauffage des bâtiments et en énergie pour la préparation de l’ECS. Comme le montre le Tableau 4, certains bâtiments du périmètre ne disposent pas de sous-compteurs du côté secondaire du CAD, c’est-à-dire 𝑄_{ℎ,𝐶𝐴𝐷} et 𝑄_{𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷}(Figure 16). Cela signifie que seule la valeur de l’énergie totale soutirée du CAD (𝑄_{ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷}) est disponible via le compteur de facturation SIG. De plus, bien que pour une partie des bâtiments les sous-compteurs relevés manuellement permettent de faire cette séparation de manière annuelle ou mensuelle, cela ne permet pas d’effectuer un bilan journalier. Une donnée clé pour établir cette séparation est l’état d’ouverture des deux vannes qui régulent les débits passant par les échangeurs de chauffage et d’ECS (voir Figure 11) du côté primaire.

Par ailleurs, de nombreux trous dans les données, ainsi que des valeurs de compteurs de chaleur bloqués pendant plusieurs jours ont nécessité un traitement assez complexe afin de reconstruire une demande journalière avec séparation entre chauffage et ECS. En cas de redondance, la priorité a été donnée aux relevés manuels pour effectuer le bilan annuel.

Séparation de la demande totale en demande chauffage et ECS

La méthode proposée se base sur l’hypothèse que le débit qui passe par un des deux échangeurs, chauffage ou ECS, est proportionnel à l’ouverture de la vanne correspondante. Ceci est illustré par la Figure 18 qui montre le débit primaire total, en bleu, en fonction de l’ouverture de la vanne de chauffage hors batch de préparation d’ECS, c’est-à-dire lorsque la vanne d’ECS est fermée. Dans cette configuration de vannes, le

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débit primaire total est égal au débit qui passe par l’échangeur de chauffage. Il est bien proportionnel au pourcentage d’ouverture de la vanne.

Figure 18 : Mesure du débit total en fonction de l’ouverture de la vanne de chauffage quand la vanne d’ECS est fermée. Sous-station X14, mesures du 1^er février au 30 juin 2019

En supposant que les caractéristiques des deux vannes sont les mêmes pour un bâtiment donné, alors, à chaque pas de temps de 10 minutes, il est possible de calculer les ratios, 𝑅_𝐸𝐶𝑆 et 𝑅_𝐶ℎ, d’énergie délivrée à chaque échangeur tel que :

(3)

Cela permet ensuite d’obtenir une séparation de l’énergie 𝑄_{ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷} entre le chauffage et l’ECS pour chaque intervalle de 10 minutes :

(4)

Ensuite, une vérification de la cohérence des vannes avec le débit total est effectuée à chaque pas de temps.

Si les deux vannes sont fermées et que la puissance mesurée est supérieure à 1 kW ou que l’état des vannes n’est pas disponible, alors le point de mesure est considéré comme suspect. Dans ce cas, 𝑄_{𝑤𝑤,10𝑚𝑖𝑛} et 𝑄_{ℎ,10𝑚𝑖𝑛}sont fixés égaux à 0. Si plus de 5% des points de mesure d’une journée sont suspects, alors la règle suivante est appliquée à tous les points de la journée :

(5)

Dans l’équation (5), les périodes de batch ECS sont déterminées à l’aide de l’heure de la journée. Elles correspondent aux horaires de production à 65°C de la PAC centralisée, soit de 4h45 à 7h et de 16h45 à 19h (heure légale).

Les énergies sur un pas de temps de 10 minutes des équations (4) ou (5) sont alors sommées chaque jour tel que :

𝐹𝑄_{𝑤𝑤,1𝐷}= ∑ 𝑄_{𝑤𝑤,10𝑚𝑖𝑛}/ ∑ 𝑄ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷,10𝑚𝑖𝑛 𝐹𝑄_ℎ,1𝐷 = ∑ 𝑄_{ℎ,10𝑚𝑖𝑛}/ ∑ 𝑄ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷,10𝑚𝑖𝑛 (6) {

𝑄^{𝑤𝑤,10𝑚𝑖𝑛}= 𝑄ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷,10𝑚𝑖𝑛 𝑠𝑖 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ 𝐸𝐶𝑆 𝑄_{𝑤𝑤,10𝑚𝑖𝑛}= 0 ℎ𝑜𝑟𝑠 𝑏𝑎𝑡𝑐ℎ 𝐸𝐶𝑆

𝑄_{ℎ,10𝑚𝑖𝑛} = 𝑄_{ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷}− 𝑄_{𝑤𝑤,10𝑚𝑖𝑛} 𝑅_𝐸𝐶𝑆= _𝑉 ^{𝑉𝐸𝐶𝑆}

𝐸𝐶𝑆+ 𝑉_𝐶ℎ(𝑇_{𝑎𝑙𝑙𝑒𝑟,𝑝𝑟𝑖𝑚}− 𝑇_{𝑟𝑒𝑡𝑜𝑢𝑟,𝐸𝐶𝑆}) 𝑒𝑡 𝑅_𝐶ℎ= _𝑉 ^𝑉𝐶ℎ

𝐸𝐶𝑆 + 𝑉_𝐶ℎ(𝑇_{𝑎𝑙𝑙𝑒𝑟,𝑝𝑟𝑖𝑚}− 𝑇_{𝑟𝑒𝑡𝑜𝑢𝑟,𝐶ℎ})

𝑄_{𝑤𝑤,10𝑚𝑖𝑛}= _𝑅 ^{𝑅𝐸𝐶𝑆}

𝐸𝐶𝑆+𝑅_𝐶ℎ𝑄ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷,10𝑚𝑖𝑛 𝑒𝑡 𝑄_{ℎ,10𝑚𝑖𝑛}= _𝑅 ^𝑅𝐶ℎ

𝐸𝐶𝑆+𝑅_𝐶ℎ𝑄ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷,10𝑚𝑖𝑛

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La formule (6) donne une estimation de la fraction de l’énergie journalière utilisée pour le chauffage et l’ECS.

Il est possible que la séparation n’ait pas pu être effectuée pour tous les points de mesure par manque de données cohérentes. La fraction non attribuée (« unassigned ») est alors évaluée de la manière suivante :

(7) Estimation journalière de la chaleur totale et remplissage des trous de données

Afin d’obtenir un bilan journalier plus robuste qu’une intégration de puissances basée sur des pas de temps de 10 minutes, ce dernier est calculé avec les variations journalières du compteur de chaleur CAD (𝑄_{ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷}).

La séparation en chauffage et ECS de cette énergie peut être estimée grâce aux fractions 𝐹𝑄_{𝑤𝑤,1𝐷}, 𝐹𝑄_ℎ,1𝐷, et 𝐹𝑄_{𝑢𝑛𝑎𝑠𝑠,1𝐷} obtenues à l’aide des équations (3) à (7).

La première étape consiste à inspecter les données pour identifier d’éventuelles valeurs suspectes du compteur d’énergie cumulée. La valeur maximale livrée par le compteur de chaleur est considérée comme valide si elle est strictement plus grande que celle du jour d’avant ou que la dernière valeur valide. En effet, quand il y a un trou de données ou lorsque des valeurs ne se mettent plus à jour à cause d’un problème de transmission, on assiste à des sauts importants du compteur. Il en découle finalement une quantité d’énergie correspondant à plusieurs jours, sans indices quant à la distribution de celle-ci le long de la période problématique. Pour remédier à cela, cette énergie est répartie entre les différents jours au prorata de la demande journalière estimée par un modèle de régression linéaire calibré sur la signature énergétique (voir équation (8)).

Ainsi, comme le montre la Figure 19, la signature énergétique du bâtiment correspondant est obtenue à partir de la température extérieure moyenne (𝑇̅_{𝑒𝑥𝑡,1𝐷}) et des variations journalières du compteur d’énergie cumulée 𝑄_{ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷} (ronds noir). Les paramètres de cette signature énergétique, 𝑇_𝑜, 𝑄_{𝑤𝑤,𝑜} et 𝑎_𝑜 sont estimés par régression linéaire (en bleu), puis appliqués aux journées pour lesquelles la valeur est suspecte afin de corriger la demande, soit :

(8)

Figure 19 : Signature énergétique journalière et paramètres de la régression, exemple du bâtiment B13

𝐹𝑄_{𝑢𝑛𝑎𝑠𝑠,1𝐷}= 1 − 𝐹𝑄_ℎ,1𝐷− 𝐹𝑄_{𝑤𝑤,1𝐷}

𝑄_{ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷,1𝐷} = {𝑎_𝑜(𝑇_𝑜− 𝑇̅_{𝑒𝑥𝑡,1𝐷}) + 𝑄_{𝑤𝑤,𝑜} 𝑠𝑖 𝑇̅_{𝑒𝑥𝑡,1𝐷} < 𝑇_𝑜 𝑄_{𝑤𝑤,𝑜} 𝑠𝑖𝑛𝑜𝑛

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Ce processus de correction des données est illustré par la Figure 20. La ligne grise en traitillée est l’index brut tel que transmis automatiquement et la ligne noire représente l’index corrigé. L’estimation de la quantité de chaleur journalière 𝑄ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷,1𝐷 est la variation journalière de l’index corrigé.

Figure 20 : Correction de l’index du compteur de chaleur SIG Qhww,CAD pour le bâtiment X27

La séparation entre chauffage et ECS peut ensuite être effectuée à l’aide des fractions journalières des équations (6) et (7) telle que :

(9)

Pour les journées où l’état des vannes et les températures de la sous-station ne sont pas disponibles, seule une estimation de la demande totale 𝑄_{ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷} est possible, mais pas la séparation entre 𝑄_{𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷} et 𝑄_{ℎ,𝐶𝐴𝐷}. L’ensemble du processus de traitement du compteur d’énergie cumulée est résumé à la Figure 21 ci-dessous.

Figure 21 : Schéma résumé du traitement du compteur d’énergie cumulée (𝑄ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷) pour l’obtention du bilan journalier

𝑄_{ℎ,𝐶𝐴𝐷,1𝐷}= 𝑄ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷,1𝐷 ∗ 𝐹𝑄_ℎ,1𝐷 𝑄_{𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷,1𝐷}= 𝑄ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷,1𝐷 ∗ 𝐹𝑄_{𝑤𝑤,1𝐷} 𝑄𝑢𝑛𝑎𝑠𝑠,𝐶𝐴𝐷,1𝐷= 𝑄ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷,1𝐷 ∗ 𝐹𝑄_{𝑢𝑛𝑎𝑠𝑠,1𝐷}

28 Validation de l’approche avec les relevés manuels

Pour valider l’approche, les estimations obtenues à l’aide de cette méthode sont comparées aux relevés manuels pour les bâtiments qui disposent de sous-compteurs CAD. La Figure 22 montre à gauche les relevés manuels ainsi que les valeurs journalières de 𝑄_{ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷} (corrigées) et 𝑄_{𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷} (estimées). Les graphiques de droite quant à eux représentent les puissances moyennes journalières en chauffage et en ECS calculées.

Pour le bâtiment X28, l’énergie estimée pour la préparation de l’ECS est très proche des relevés manuels jusqu’en mars 2020. En effet, avant février 2020, il y a peu de problèmes avec les données, ce qui permet d’obtenir une séparation relativement précise de la demande thermique.

Pour le bâtiment X7, le pourcentage journalier d’états de vannes suspects est fréquemment différent de zéro (traitillé sur axe de gauche) jusqu’en février 2019. Le seuil de 5% étant dépassé régulièrement en début de période, la méthode de la formule (5) est appliquée pour les points correspondant. Cette méthode semble moins bien fonctionner puisqu’elle mène à une sous-estimation systématique de la quantité de chaleur pour l’ECS calculée par rapport aux relevés manuels.

Figure 22 : Index des compteurs de chaleur (à gauche) et énergies journalières converties en puissance moyenne (à droite) pour deux sous-stations : X28 (en haut) et X7 (en bas). Les données vont du 1^er octobre 2018 au 29 mars 2020.

En général, il a été observé que la méthode de séparation présentée ci-dessus était fiable pour environ 50%

des bâtiments. Pour cette raison les relevés manuels ont été utilisés en priorité pour effectuer le bilan thermique annuel. La méthode d’estimation a été employée uniquement lorsqu’aucun sous-compteur n’était disponible dans le bâtiment. Comme indiqué en bleu sur la Figure 22, le bilan thermique des bâtiments sur une première année de mesures exploite les données du 1^er octobre 2018 au 30 septembre 2019.

29 Ecart de performance

La formule suivante est appliquée pour de caractériser l’écart de performance (𝑃𝐺_{𝑄ℎ,𝑡𝑜𝑡}) entre la demande de chauffage calculée du bilan thermique et la demande théorique (Tableau 5) :

(10)

Ainsi, la demande totale du bâtiment pour le chauffage (𝑄_{ℎ,𝑡𝑜𝑡}) correspond à la part de l’énergie soutirée au CAD des Vergers (𝑄_{ℎ,𝐶𝐴𝐷}) dans la plupart des cas. Cependant, lorsque le bâtiment est équipé d’un système de récupération d’énergie de type « PAC ECS-CH », c’est-à-dire une PAC sur air vicié pour l’ECS et le chauffage, la partie récupérée par cette PAC décentralisée doit également être prise en compte. Du fait que les bâtiments concernés ne disposent pas de compteur permettant de distinguer la quantité d’énergie produite par la PAC pour chaque usage, une règle du pouce est utilisée. Celle-ci consiste à considérer que pendant la période de chauffe, soit environ la moitié de l’année, 50% de l’énergie produite est attribuée à l’ECS et 50%

au chauffage. Durant le reste de l’année, toute la chaleur récupérée sert uniquement à la préparation de l’ECS. Au final, la fraction annuelle dédiée au chauffage représente donc 0.5 * 0.5 = 1/4.

Il est à noter que pour les bâtiments équipés de ventilation double-flux, la valeur théorique 𝑄_{ℎ,𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡} ne tient pas compte de la diminution des besoins de chaleur liée à la récupération de chaleur sur l’air vicié. L’énergie récupérée n’ayant pas été mesurée pour ces bâtiments, leur écart de performance présenté ici sera donc généralement sous-estimé. Comme le montre l’équation (10), la demande de chauffage (𝑄_{ℎ,𝑡𝑜𝑡}) est normalisée aux degrés-jours de références 12/18 (DJ12/18) calculé à partir de l’année de référence de la norme SIA 2028 [38]. Les degrés-jours réels (𝐷𝐽_{𝑅é𝑒𝑙𝑠}) et de référence (𝐷𝐽_𝑅𝐸𝐹) s’élèvent à 3'074 et 3'249, respectivement, pour la période d’étude.

Un autre indicateur intéressant est l’IDC calculé selon la directive relative au calcul de l'indice de dépense de chaleur de 2017 [24]. Cet indice est exprimé en MJ/m².an et se base sur l’énergie finale livrée au bâtiment pour le chauffage et la préparation d’ECS. La fraction utilisée pour le chauffage est corrigée climatiquement (DJ16/20) pour rendre les indices comparables d’une année à l’autre.

Pour le calcul de l’IDC, les besoins énergétiques considérés sont la chaleur livrée par le CAD (𝑄_{ℎ𝑤𝑤,𝐶𝐴𝐷}) à laquelle est ajoutée la chaleur récupérée par les PAC sur l’air vicié (𝑄_{𝑤𝑤,𝑃𝐴𝐶} ou 𝑄_{ℎ𝑤𝑤,𝑃𝐴𝐶}). Une application stricte de la directive impliquerait qu’on utilise l’électricité de la PAC sur air extrait comme input énergétique, multipliée par un facteur 3.25 pour tenir compte de l’apport d’énergie de l’air [24]. Vu que cette électricité n’est pas connue, la chaleur produite par la PAC a été utilisée à la place et elle est simplement ajoutée à la chaleur livrée par le CAD.

Il est intéressant de comparer cet indice avec l’IDC admissible (𝐼𝐷𝐶_𝑎𝑑𝑚) obtenu à partir des justificatifs thermiques qui sont listés dans le Tableau 5. Les bâtiments neufs avec un IDC dépassant 150% * 𝐼𝐷𝐶_𝑎𝑑𝑚 sont potentiellement soumis à un audit.

Benchmark ECS

En complément de l’étude de l’écart de performance en chauffage, une analyse relative aux besoins d’ECS est effectuée. Plus particulièrement, c’est la consommation de chaleur pour la production d’ECS des bâtiments qui est examinée ici, soit la quantité de chaleur produite pour combler la demande utile (disponible au robinet de l’usager) et les pertes de stockage et de distribution (voir Figure 23). Cette consommation dépend de plusieurs facteurs. Elle est d’une part liée à l’installation choisie pour stocker et distribuer l’ECS,

𝑃𝐺_{𝑄ℎ,𝑡𝑜𝑡}= 𝑄_{ℎ,𝑡𝑜𝑡}

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par exemple à l’isolation des ballons de stockage ou aux paramètres de recirculation. D’autre part, elle dépend de la demande utile, liée au nombre d’usagers, à leurs habitudes ainsi qu’aux équipements sanitaires tels que les pommeaux de douche et les robinets.

Figure 23 : Consommation énergétique pour l’eau chaude sanitaire dans les immeubles résidentiels collectifs selon la norme SIA 380/1 (demande utile) et la directive relative au calcul des indices de dépense chaleur dans le canton de Genève (passage de

l’énergie utile à l’énergie finale) (issu de [39])

Afin de rendre la consommation d’ECS comparable entre bâtiments, elle est donc calculée par m² de SRE ou par habitants. La SRE est issue de la couche SITG IDC ou des certificats Minergie et le nombre d’habitants provient des données de l’OCSTAT de juin 2019 [40]. La chaleur produite pour l’ECS est égale à la chaleur fournie par le CAD, déterminée selon la méthode de la section « Traitement des données récoltées », à laquelle on ajoute la chaleur produite par la PAC sur air vicié lorsque cette valeur est connue.

Afin de positionner la consommation d’ECS des bâtiments des Vergers par rapport au parc genevois et aux normes énergétiques, les résultats obtenus sont comparés à la valeur standard de 32 kWh/m².an. Comme décrit à la Figure 23, elle correspond à une demande utile de 20.8 kWh/m².an, issue de la norme SIA 380/1 [36], accompagnée de pertes de stockage et de distribution de 35%, comme proposés dans la directive de calcul de l’IDC à Genève [24]. Les résultats sont également comparés à un benchmark effectué sur 61 SST alimentant des bâtiments résidentiels collectifs genevois répartis sur 434 EGID, principalement construits entre 1960 et 1980 [39]. Bien que les années de constructions soient bien antérieures à celles des bâtiments du quartier des Vergers, construits à partir de 2013, cette comparaison permet de positionner les Vergers

Afin de positionner la consommation d’ECS des bâtiments des Vergers par rapport au parc genevois et aux normes énergétiques, les résultats obtenus sont comparés à la valeur standard de 32 kWh/m².an. Comme décrit à la Figure 23, elle correspond à une demande utile de 20.8 kWh/m².an, issue de la norme SIA 380/1 [36], accompagnée de pertes de stockage et de distribution de 35%, comme proposés dans la directive de calcul de l’IDC à Genève [24]. Les résultats sont également comparés à un benchmark effectué sur 61 SST alimentant des bâtiments résidentiels collectifs genevois répartis sur 434 EGID, principalement construits entre 1960 et 1980 [39]. Bien que les années de constructions soient bien antérieures à celles des bâtiments du quartier des Vergers, construits à partir de 2013, cette comparaison permet de positionner les Vergers