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Gestion Technique du Bâtiment > Cadre réglementaire
La norme européenne EN 15232, parue en 2008, intitulée "Performance énergétique des bâtiments - Impact de l'automatisation de la régulation et de la gestion technique du bâtiment", est venue compléter un ensemble de normes du CEN (comité européen de normalisation) qui s'inscrit dans un projet de normalisation soutenu par l'Union Européenne. Ce projet a pour but de promouvoir la directive sur la performance énergétique des bâtiments (EBPD, article 3) qui vise à améliorer la performance énergétique des bâtiments dans les états membres de l'Union. La norme EN 15232 expose les méthodes qui permettent d'évaluer l'effet des systèmes et fonctions de gestion technique sur la performance énergétique des bâtiments ainsi qu’une méthode pour déterminer les exigences minimales auxquelles devront satisfaire ces fonctions selon la complexité du bâtiment dans lequel elles sont mises en oeuvre.
Les systèmes et fonctions de gestion technique influent sur la performance d'un bâtiment à de nombreux niveaux. La GTB permet d'automatiser efficacement la régulation du chauffage, du refroidissement, de la ventilation, de la production d'ECS et de l'éclairage dans le but d'accroître la rentabilité de l'exploitation et la performance énergétique. Elle permet de configurer des fonctions et programmes d'économie d'énergie intégrés en fonction de l'utilisation effective d'un bâtiment et des besoins de ses occupants, évitant ainsi de gaspiller de l'énergie et produire du CO2 en excès. La GTB fournit toutes les informations nécessaires à l'exploitation, l'entretien, la gestion et la maîtrise de la consommation énergétique des bâtiments : suivi de tendance, gestion des alarmes, signalisation de consommation énergétique superflue.
Contenu de la norme EN 15232
La norme EN 15232: "Performance énergétique des bâtiments - Impact de l'automatisation de la régulation et de la gestion technique du bâtiment" montre les orientations que doivent prendre les fonctions de GTB pour être dans la plus grande mesure possible intégrées dans les normes pertinentes. Cette norme spécifie :
- une liste structurée des fonctions de d'automatisation de régulation et de gestion technique du bâtiment qui ont un impact sur la performance énergétique des bâtiments ;
- une méthode pour définir les spécifications minimales concernant les fonctions de régulation d'automatisation et de gestion technique du bâtiment à implémenter dans des bâtiments de différentes complexités ;
- des méthodes détaillées pour estimer l'impact de ces fonctions sur un bâtiment donné. Ces méthodes permettent de tenir compte de l'impact de ces fonctions dans les calculs des indices de performance énergétiques et des indicateurs ;
- une méthode simplifiée pour obtenir une première estimation de l'impact de ces fonctions sur des bâtiments type.
La norme EN 15232 en détail
La norme EN 15232 permet de qualifier et de quantifier les bénéfices des systèmes de GTB. L'ensemble des travaux de normalisation se base sur la simulation de fonctions de GTB prédéfinies dans des bâtiments.
Certaines parties de cette norme peuvent servir directement d'outils de travail pour la qualification de la performance énergétique dans des projets de GTB. Il est d'ailleurs prévu de les utiliser pour regrouper les projets dans quatre classes de performance énergétique, A B, C ou D.
⇒ Modèle de flux d'énergie
La demande énergétique de différents modèles de bâtiments utilisant diverses fonctions de GTB a été calculée au moyen de simulations. On s'est servi pour ce faire de différents modèles de flux d'énergie, tel que le modèle de flux d'énergie pour le conditionnement thermique d'un bâtiment :
Modèle de flux d'énergie pour le conditionnement thermique d'un bâtiment, selon la norme EN 15232 (GTB)
Légende :
- [1] Energie nécessaire pour répondre aux besoins des utilisateurs en matière de chauffage, éclairage, refroidissement etc., en se basant sur les critères retenus pour ce calcul.
- [2] Apports d'énergie naturelle (rayonnement solaire, aération, refroidissement, lumière du jour etc. combinés aux apports internes (utilisateur, éclairage, installations électriques, etc.).
- [3] Consommation nette du bâtiment obtenue à partir de [1] et [2] combinée aux grandeurs caractéristiques du bâtiment.
- [4] Apport d'énergie, par type de support, y compris l'énergie d'appoint, utilisée pour le chauffage, le refroidissement, la production d'ECS et l'éclairage en tenant compte des sources d'énergie renouvelable et de la cogénération. Il peut s'exprimer en unités d'énergie ou en unités propres à la forme d'énergie (en kg, m³, kWh etc.).
- [5] Energie renouvelable, produite sur site
- [6] Energie produite sur site, distribuée sur le marché ; elle peut contenir des éléments de [5].
- [7] Consommation d'énergie primaire ou émissions de CO2 du bâtiment.
- [8] Energie primaire ou émissions issues de la génération sur site, ne pouvant donc pas être retranchées de [7]
- [9] Economie d'énergie primaire ou de CO2 résultant de l'exportation d'énergie, retranchée de [7].
Le processus de calcul global intègre les flux d'énergie en succession de gauche à droite, à partir du modèle ci-dessus.
Ce modèle est une représentation schématique qui ne couvre pas toutes les possibilités. Ainsi, une pompe à chaleur géothermique consomme de l'électricité et une énergie renouvelable puisée dans le sol. De même, l'énergie électrique produite localement par une installation solaire photovoltaïque peut être utilisée à l'intérieur du bâtiment, mais pourrait tout aussi bien être exportée en partie ou en totalité. Les formes d'énergie renouvelable comme la biomasse sont prises en compte dans [7], mais se distinguent des énergies non renouvelables par leurs faibles émissions de CO2. Le flux d'énergie pour le refroidissement se dirige du bâtiment vers l'installation.
⇒ Modèle besoin énergétique - approvisionnement
Les fonctions de GTB de la norme EN 15232 se basent sur le modèle du besoin énergétique – approvisionnement d’un bâtiment comme indiqué ci-dessous.
Modèle besoin énergétique - approvisionnement, selon la norme EN 15232 (GTB)
L’origine du besoin énergétique se trouve dans les locaux. Avec des installations de chauffage, de ventilation et de climatisation adéquates, les conditions adaptées aux besoins et confortables en matière de température, d’humidité, de qualité de l’air et de lumière doivent être garanties dans les locaux.
Si le fluide d’approvisionnement est mis à disposition conformément aux besoins énergétiques des consommateurs, les pertes dans la distribution et la génération d’énergie peuvent alors être réduites à un minimum.
Avantages de la normalisation
La norme EN 15232 permet pour la première fois d'exprimer de manière formelle le potentiel d'économie d'énergie considérable que recèle la gestion des installations techniques des bâtiments. C'est la raison pour laquelle tout ingénieur d'étude devrait l'utiliser. Il connaît en effet généralement les valeurs de la demande énergétique et peut donc démontrer au donneur d'ouvrage que la GTB est économique. Les constructeurs d'installations d'automatisation du bâtiment devraient aussi appliquer la norme EN 15232 afin de faire des estimations dans le cadre de travaux de modernisation. Les fonctions de GTB sont ordonnées en fonction du modèle du besoin énergétique – approvisionnement. Les importantes fonctions en matière de performance énergétique sont traitées en commençant par le local, en passant par la distribution jusqu’à la génération d’énergie.