Enjeux
Plus de 85% du budget énergie d'un ménage bruxellois est consacré au chauffage et à l'eau chaude sanitaire du logement, ce poste occasionne donc des dépenses très importantes mais représente aussi une grande source d'émissions de CO2 (Source : Bilan énergétique de la Région de Bruxelles-Capitale 2009).
En ce qui concerne le secteur tertiaire, 40% de l'énergie consommée provient du combustible et est utilisée quasi exclusivement au chauffage, les 60% restant étant majoritairement de l'électricité utilisée pour la climatisation et l'éclairage.
La conception de systèmes de chauffage et de refroidissement efficaces permet de limiter ces consommations et ces coûts, tout en assurant le confort thermique requis.
Pour cela, il faut être conscient que concevoir une installation de chauffage ou de climatisation efficace, ce n'est pas simplement choisir une chaudière ou un système de climatisation de dernière génération. Il faut également que la chaleur ou le froid soient distribués de manière optimale, que les corps de chauffe et les émetteurs de froid soient bien adaptés au type de bâtiment et correctement dimensionnés. Enfin un système de régulation performant et simple d'utilisation est essentiel pour ajuster au mieux la production de chaleur ou de refroidissement aux besoins réels.
La production de chaleur et de refroidissement font l'objet de recommandations dédiées dans d'autres dossiers Choisir le meilleur mode de production de chaleur et de stockage pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire et Refroidissement : choisir le meilleur mode de production en utilisant des sources renouvelables.
Les autres thèmes sont développés dans ce dossier :
- Distribution
- Emission
- Régulation
La prise en compte de ces paramètres permettra de faire fonctionner le système de production de chaleur ou de froid au maximum de ses potentialités, et de garantir ainsi tant le confort des occupants que des consommations d'énergie limitées. Ce dossier s'attarde aux aspects énergétiques. Pour plus d'informations relatives au confort thermique, se référer au dossier Assurer le confort thermique.
Démarche
La démarche de conception d'un système de chauffage, de refroidissement et d'ECS performant comprendra les étapes suivantes:
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Définir les besoins, et leur variabilité temporelle, auxquels le système doit pouvoir répondre:
- Besoins en termes de confort: besoins de chaud, de froid, d'eau chaude sanitaire. Ces besoins sont réduits à la base, par l'application de mesures dites « passives ». Voir à ce sujet les dossiers Optimiser l'éclairage artificiel, Concevoir un système de ventilation énergétiquement efficace, Diminuer les pertes par transmission, Améliorer l'étanchéité à l'air, Limiter les charges thermiques et Appliquer une stratégie de refroidissement passif.
- Besoins en termes d'utilisation du bâtiment(fonction, flexibilité).
- Sur base de l'occupation du bâtiment, veiller à implanter les locaux dont les besoins sont similaires dans une même zone de confort. Cela permet d'obtenir des zones aux besoins homogènes (orientation, occupation,) pouvant fonctionner indépendamment.
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Sur base des deux étapes précédentes, choisir de manière coordonnée:
- Les unités terminales en prenant en compte le type de bâtiment, les besoins à satisfaire (chaud, froid, confort), le fluide caloporteur choisi, la température du fluide caloporteur.
- Le système de production, en évaluant les vecteurs énergétiques disponibles: énergies renouvelables, et ensuite, combustibles « conventionnels ».
- Définir le réseau de distribution , l'optimiser pour d'une part, en limiter les pertes thermiques et d'autre part, la consommation d'énergie pour le déplacement du fluide thermo ou frigoporteur (réduire au maximum les pertes de charges).
- Définir les unités terminales pour répondre aux besoins, local par local, en termes de confort.
- Dimensionner le système de production: optimiser l'installation technique en termes de puissance, de nombre de systèmes… tout en considérant le réseau de distribution/émission.
- Définir une régulation efficace de l'installation pour garantir le confort des occupants au moindre coût énergétique.
Les dossiers Choisir le meilleur mode de production et de stockage pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire et Refroidissement: choisir le meilleur mode de production en utilisant des sources renouvelables développent les étapes liées au choix de la production de chaleur/refroidissement/ECS, tandis que le présent dossier vise à décrire les autres étapes de la démarche globale de conception des systèmes.
Attention: le contenu de ce dossier n'est pas exhaustif. Il vise à donner des clés de conception pour le développement de systèmes efficaces ; l'élaboration détaillée des systèmes reste du ressort de l'architecte (pour les projets de petite dimension) ou du bureau d'études en techniques spéciales (pour les projets plus grands).
