Comparaison beton bois menawatt solar algerie environnement

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    17-Jan-2015

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Comparaison bton bois environnement MENAWATT Algrie DZ

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<ul><li> 1. COMPARAISON DE DEUX CONSTRUCTIONS : CONSTRUCTION BETON CLASSIQUE ET CONSTRUCTION BOIS BIOCLIMATIQUEExemple de la conception bioclimatique du btiment dexploitation de la future station dpuration dAsnires sur Oise Comparaison base sur le bilan nergtique et le bilan carbone de la consommation dnergie utilise pour chauffer ces deux constructions0</li></ul><p> 2. INTRODUCTIONI) CHOIX DUNE CONCEPTION ARCHITECTURALE BIOCLIMATIQUE : pourquoi ? 1) co-conception : btiment dexploitation bioclimatique dAsnires sur Oise 2) co-matriaux : conciliation conomique et cologique 3) le bton : pourquoi lviter ? II) BILAN CARBONE &amp; BILAN ENERGETIQUE : a quoi servent-ils ? 1) Dfinition du bilan carbone 2) bilan nergtique du btiment dexploitation bioclimatique 3) bilan nergtique du btiment en bton 4) BILAN CARBONE : entre bton et co-construction, lequel est le plus durable ? III) RT 2005 et LABELS DE LA CONSTRUCTION : vers quelle volution ? 1) RT 2005 2) Les objectifs 2020, pour bientt 3) les tendances de la future rglementationIV) BILAN : Quels choix devons-nous faire ? BIBLIOGRAPHIE ANNEXES tableau comparatif tableau gardes fou et rfrences de la RT 2000 et 2005 fiches HQE Bois Laine de lin Ouate de cellulose Laine de bois Fermacell Toiture vgtalise 1 3. Prsentation du projet dAsnires sur Oise La construction de la future station dpuration dAsnires sur Oise (95) est un projet visant sintgrer dans un environnement dj existant et respecter les objectifs voulus par le SICTEUB. Plusieurs cibles HQE doivent tre mises en uvre et prennent en compte le fait que ce site est class et protg : la qualit de leau et la protection du milieu travers les procds mis en place par Degrmont lconomie de la ressource en eau lnergie par les constructions la biodiversit et la gestion cologique des espaces verts la mise en valeur des zones humides la rduction du bruit sur les sites la qualit olfactive de lair sur le site de la station AR Architectes a conu la construction de la station dpuration sur les bases suivantes : Crer une unification entre les ouvrages existants et ceux projets sur le site Ouvrir la vue sur la plaine au nord du site Respecter et valoriser larchitecture existante Valoriser le projet dans son environnement Le btiment sur lequel nous allons nous pencher est le futur btiment dexploitation qui a t conu en reprenant les caractristiques du site : systme de traitement des eaux pluviales et de lair, apport en plantes non aquatique dcorative (sedum) Son architecture sinspire de larchitecture locale tant au niveau du volume propos quau niveau des teintes et des matriaux de construction. En effet le btiment dexploitation, conu de plain pied simplante symtriquement par rapport au btiment du SICTEUB en respectant sa hauteur au fatage de sa toiture. Son architecture simple munie dune toiture double versants permet de concilier larchitecture locale et larchitecture bioclimatique les constructions du site sont en ossature bois, parement bois extrieur lexception des niveaux des RDC qui sont en bton. Le btiment dexploitation sera donc en ossature bois galement. Le projet inclue un parcours pdagogique valorisant les ouvrages les uns par rapport aux autres tout en tissant des liens avec lenvironnement. Tout cela dans un objectif de restauration de la ressource en eau et de la biodiversit sur site. La conception globale de la station dpuration dAsnires sur Oise est considre comme un organisme vivant situ dans son environnement et ragissant avec lui.3 4. Prsentation de ma mission Contexte Les missions dans le milieu du btiment doivent tre de plus en plus transversales. Dans le cadre de la station dpuration dAsnires sur Oise, jai eu lopportunit de raliser un bilan nergtique afin de dterminer les besoins du btiment dexploitation bioclimatique en termes dlectricit et de chauffage. Quelles consommations pour quels besoins? Il faut savoir que plus les besoins sont prcis, plus le potentiel dconomie dnergie est grand. En effet, connatre en profondeur ces besoins permet dadapter les installations aux modes de vie et ainsi concevoir un lieu agrable vivre en adquation avec lactivit qui y est exerce. Utilit de ma mission Grce lappui de ce bilan, jai pu raliser un comparatif avec une construction classique en bton de ce mme btiment. Cela a permis de faire ressortir toutes les qualits dune construction bioclimatique utilisant des co-matriaux.4 5. I) CHOIX DUNE CONCEPTION ARCHITECTURALE BIOCLIMATIQUE : pourquoi ? La dmarche bioclimatique du btiment dexploitation est primordiale car elle permet de trouver ladquation, chaque fois unique, entre un projet de construction, lenvironnement dans lequel il sinscrit, et loccupation du lieu.Larchitecture du btiment dexploitation dAsnires sur Oise a t ralise en respectant les principes de cette dmarche. 1) conception architecturale bioclimatique: btiment dexploitation bioclimatique dAsnires sur Oise Les principes de la conception bioclimatiqueAR ARCHITECTESOrientation Aprs analyse de son environnement et de sa future implantation, le btiment doit tre orient de manire avoir des ombrages naturels et le ct sud ne doit avoir aucun obstacle qui puisse gner les rayons du soleil. Les pices de service (vestiaires et WC) sont situes au nord. 5 6. Ouvertures Les ouvertures reprsentent 28% de la surface habitable dont 18 % ct sud. Il y en a des basses et des hautes (mettre photo de la faade sud). Elles permettent de chauffer lhiver et lt, un auvent permet de protger ce ct des rayons du soleil.Eclairage naturel L'clairage naturel est une source d'nergie solaire gratuite. En plus de la rduction des besoins en lectricit, il offre une source d'clairage de qualit qui couvre la totalit du spectre visible. La lumire naturelle est un excellent bactricide. Sur lhomme, elle rgule les processus mtaboliques et immunologiques. Elle est un lment majeur de lquilibre psychologique (luminothrapie).compacit La forme du btiment doit tre simple, rectangulaire et compacte. Cela permet un bon rapport entre le volume et la surface extrieure en contact avec le froid ou le chaud. Les espaces situs au Nord seront plutt des espaces tampons , systme de rafrachissement en t et captage solaire en hiver.En plus de ces principes, deux options stratgiques ont t ajoutes : toiture vgtalise La toiture vgtalise permet une filtration et une puration biologique des eaux de pluies, ainsi quune rduction des variations de temprature jusqu 40% et une protection contre les chocs thermiques.puits canadien Son rle est de rguler la temprature intrieure. Il est efficace notamment pour le rafrachissement en t et coupl dune ventilation double flux ce qui le rend encore plus performant. Son nergie est prise du sol.6 7. 2) co-matriaux : conciliation conomique et cologiqueAvant de vous prsenter les matriaux utiliss pour la future construction dAsnires sur Oise, la prsentation de lisolation thermique par lextrieure (ITE) me semble ncessaire sachant que cest la solution technique choisie. Cette solution permet dviter les ponts thermiques mais un rel travail dtanchit reste faire. Tous les acteurs de la construction devront prendre leur responsabilit pour sassurer quil y a une continuit de ltanchit pour viter les fuites dair. En effet, cela peut avoir une incidence sur la performance de lisolant dont les pores (poches dair) doivent tre ferms. Linertie sera place lintrieur de lisolation (do lintrt dune isolation par lextrieur), autour des espaces de vie. Il est possible de calculer le temps de dphasage pour que la chaleur soit restitue au meilleur moment. Ces matriaux devraient tre accessibles tous car ils sont trs performants. Pour la plupart le cot reste lev mais un march est entrain de se dvelopper et dans la logique, les prix devraient baisss dici quelques temps. Bardage Le bois a un faible impact environnemental quand il est issu de forts durablement gres. Ici, le mlze a t choisi pour ses qualits et sa rsistance tout climat. Le bois mlze utilis pour cette future construction vient de Sibrie mais na besoin daucun traitement. Ce matriau une bonne isolation thermique. Isolation Pour les murs : la laine de lin, compose de fibre de lin, de 20 % de fibre polyester, servira isoler les murs extrieurs. Lpaisseur de cet isolant est prvue 15 cm soit une rsistance de 3,75 m.K/W. Pour la toiture: la ouate de cellulose en vrac est un bon choix car elle participe au confort dt et dure longtemps grce sa rsistance lhumidit. Pour le plancher: lisolation du plancher na pas encore t dfinie. La Laine de bois suivi dune chape de bton pourrait tre le choix dfinitif. Etanchit Un pare vapeur assurera ltanchit lair des parois et de la toiture. Pour la permabilit, un pare pluie sera mis en toiture. doublage Le Fermacell est compos dun mlange de pltre 80% et de fibre de cellulose 20%. Ce matriau est trs rsistant et issue du recyclage.7 8. Plancher Le revtement du sol est principalement du carrelage. Le hall daccueil ainsi que la salle de supervision sont en parquet en bois (pin). Toiture La toiture choisie est une toiture vgtalise semi-extensive. Cette solution contient de nombreux avantages dont lhygromtrie et joue donc un rle dans le rafrachissement du btiment. De plus, la toiture vgtalise a pour fonction de filtrer leau.3) le bton : pourquoi lviter ? Mme si le bton une bonne inertie et peut participer un certain confort dt, il en est diffrent concernant ses capacits thermiques. Ce nest pas un isolant thermique, tout comme la pierre qui, assez paisse, assure seulement une bonne inertie. On ne peut pas compter sur lui pour jouer un rle de protection du climat. Le systme de chauffage aura donc une grande fonction dans le btiment et lnergie utilise pour chauffer le btiment serait forte. Lobjectif tant de raliser une rduction des consommations nergtiques et la protection de notre environnement. Le bton est lorigine lui seul de 5 % des missions plantaires de CO2. Vous constaterez par vous-mme limpact environnemental que reprsente ce matriau quand nous aborderons le bilan carbone qui est dcrit dans la partie suivante.8 9. II) BILAN CARBONE &amp; BILAN ENERGETIQUE : a quoi servent-ils ? 1) Dfinition du bilan carbone Le bilan carbone est le total des missions de CO2 engendres par une activit. Dans le cadre de ce bilan, lanalyse du cycle de vie de tous les matriaux et produits formant cette activit sera prise en compte afin den faire ressortir limpact environnemental. Sil sagit dun produit et non dune activit, le bilan carbone devient le bilan produit. Les tapes prendre en compte pour tablir un bilan carbone lextraction du produitau transport jusqu lusine la fabrication du produit (emballage compris)CO2 dpens la mise en uvre au recyclageLe cycle de vie des produits concerns par lactivit fait partie de ces tapes. Il est donc ncessaire deffectuer lanalyse du cycle de vie (ACV) pour choisir le matriau ayant le moins dimpacts sur lenvironnement. Les matres douvrage peuvent sorienter dans ce sens et influencer sur le dveloppement des produits demandant moins de transformation, moins de transport et dont lmission de CO2 sera alors restreinte.9 10. Le bilan carbone sexprime en kg ou T quivalent carbone et pour vous donner un ordre dides : 1 tonne quivalent carbone cest : 1 an de chauffage au gaz pour un trois pices Paris 1 aller-retour Paris New York en avion 160 allers-retours Paris-Londres en train 20 allers-retours Paris-Londres en avion 1,8 tonne de papier 14 000 km en Twingo en Ville 8 500 km en 4x4 en VilleDans notre cas, le bilan carbone correspondra aux missions directes de CO2 lies au chauffage et au rafrachissement ou climatisation. Il sera calcul sur la base du bilan nergtique. 2) bilan nergtique du btiment dexploitation bioclimatique Le btiment dexploitation dAsnires sur Oise est muni dnergies renouvelables compltant lisolation et la ventilation performante : le puits canadien permet dapporter une constance de temprature intrieure les panneaux solaires thermiques sont installs pour leau chaude sanitaireLe bilan nergtique permet de donner un repre concernant la consommation dnergie en chauffage et en lectricit de notre futur btiment dexploitation. Ce bilan est bas sur la composition des parois, du sol et de la toiture pour calculer les dperditions de chaleur. Le systme de ventilation, de rafrachissement, de chauffage et dclairage sont des lments indispensables la constitution dun bilan nergtique. Ce dernier tient compte galement des besoins lis lactivit du btiment et au mode de vie des personnes qui le composent. Voici les diffrentes tapes qui ont permis de calculer les dperditions et terme la consommation dnergie en kWh/m/an puis ensuite, le bilan carbone : Trois tapes existent pour le bilan nergtique : - calcul des dperditions - calcul des besoins en chauffage, lectricit, eau chaude sanitaire - calcul des consommations en chauffage10 11. Etape 1 : calcul des dperditions Enveloppe du btiment Prise en compte de la rsistance de tous les matriaux composants les parois (murs, planchers, toiture) et dun coefficient de perte pour les ponts thermiques ventuels (fuite dair entre la relation de deux parois)Pertes arauliques due la ventilation Pour calculer ces pertes, il faut prendre en compte le dbit utilis pour renouveler lair et le fonctionnement du puits canadien qui permet de diminuer ces pertes. Le calcul des dperditions se fait de ma manire suivante :D = Ubt x Volume x (Temp int Temp ext)Soit : Coefficient surfacique (U)murs plancher toiture Vitrages coefficient Pont thermique Perte araulique Totale dperdition en kWSurface (m)dperdition (W/C)0,245 0,36 0,316 1,46121 120,8 133 34,429,6 43,5 42 50,2Dperdition en W769,6 1131 1092 1305 493 4245,211 12. Etape 2 : calcul des besoins en chauffage Besoins en chauffage, Bch Afin de calculer les besoins en chauffage, diffrents paramtre sont prendre en compte :Paramtre G, dperditions volumique en W/m3 /C A, apports thermiques internes et externes (occupants, les appareils mnagers etc, et le solaire) Volume du btiment Convertir en kWh DJU, degrs jours unifis I, facteur dintermittencevaleur 0,43 0,8 486 24/1000 la moyenne en IDF est de 2450 0,80Ensuite, mettre ces lments en rapport :B ch= (G x A x V x 24 x DJU x I) / 1000 G = (0,43 x 0,8 x 465 x 24 x 2450 x 0,8)/1000Besoin en chauffage = 7525 kWh/anBesoin en eau chaude sanitaire Le systme choisi est un chauffe-eau solaire avec 2 m de panneaux au moins. Les besoins en eau chaude sont d peine 40 litres par personne. On considre que les consommations sont assez fortes pour complter le systme de chauffe eau solaire avec une rsistance lectrique de 2,3 kW. Aprs calculs, nous trouvons un besoin de 2500 kWh/an Prenons lhypothse que le rendement de la rsistance doit tre de 55% pour couvrir les besoins non combls par le solaire, la consommation en eau chaude sanitaire sera de 2500/0,55=3380 kWh/anEclairage LED A partir dun devis, lclairage revient consommer pour une dure de 3 heures/jours, 10,5 kWh/m/an. NB : les chiffres ne sont pas excessivement prcis mais restent dans une valeur juste. 12 13. Etape...</p>

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