Calcul du Bepos en France : le détail de la méthode E+C-

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La méthode de calcul du Label E+C- n’est pas figée. Heureusement, elle comporte encore quelques particularités qui rendent difficiles l’atteinte des niveaux les plus hauts de la performance énergétique.

Voici le second article sur le calcul du BEPOS. Le premier article expliquait les nouveaux indicateurs, apparus fin 2016 et modifiés en juillet 2017, que la méthode de calcul E+C- introduit. Cette nouvelle méthode de calcul mélange la méthode Th-BCD de la RT2012 et de nouvelles dispositions, notamment pour prendre en compte l’énergie produite sur site dans le calcul du bilan BEPOS.

Deux remarques préalables

Avant d’exposer les entrailles de la méthode de calcul du bilan BEPOS, il faut répondre à deux remarques. Le premier article a en effet suscité deux réactions. La première remarque porte sur le nouvel indicateur DIES (durée d’inconfort statistique) qui traduit l’inconfort en été.

Et plus précisément, il s’agit de savoir si la nouvelle méthode E+C- prend en compte, de manière expresse, la diffusivité des matériaux. Après avoir lu le référentiel E+C- d’un bout à l’autre et plusieurs fois, il semble bien que non. Les matériaux à changement de phase pourraient entrer dans le calcul en saisissant une inertie thermique précise, mais ils ne sont pas non-plus expressément prévus dans le calcul du Bbio qui n’est pas modifié, pour l’instant, par rapport à celui de la méthode Th-BCE.

Depuis le printemps 2018, une nouvelle version du référentiel E+C- doit paraître incessamment. Attendons patiemment sa publication pour l’examiner en détail et vous raconter les modifications significatives.

En logement collectif, les Maîtres d’Ouvrage sociaux sont toujours en pointe. La RIVP, aidée notamment par Pouget Consultants pour la conception thermique du bâtiment, a construit son premier immeuble de logements collectifs BEPOS à Paris dans le XIième arrondissement dès 2014. Il minimise tous les besoins d’énergie et fait appel aux solaire thermique et photovoltaïque, ainsi qu’à des puits de lumière et une récupération de chaleur sur les eaux grises pour préchauffer l’ECS. ©PP

Les Labels Effinergie

La seconde remarque vient de l’association Effinergie et souligne que la méthode E+C- n’est pas la seule définition du BEPOS en France, puisqu’il existe aussi le « BEPOS Effinergie 2013 ». En effet, plusieurs régions se sont appuyées sur les labels Effinergie+ 2013 et BEPOS Effinergie 2013 pour lancer des appels d’offres en construction neuve performante pour différents types de bâtiments.

Il existe donc des bâtiments, certains encore en cours de livraison, ayant obtenu le label BEPOS Effinergie 2013. Mais depuis février 2017, les labels Effinergie ont été transformés en BBC effinergie 2017, Bepos effinergie 2017 et Bepos+ effinergie 2017. Ces deux derniers labels Bepos utilisent la méthode de calcul E+C- et ont abandonné le référentiel Bepos Effinergie antérieur.

Donc, si E+C- n’a pas été la première définition du Bepos apparue en France, c’est désormais la seule utilisable pour de nouvelles opérations en construction neuve.

Parmi les trois labels proposés par l’association Effinergie, BBC effinergie 2017 sévérise le Bbio et le Cmax de la RT2012, demande une amélioration de l’étanchéité à l’air des bâtiment (<0.8 m3/h.m² en collectif, < 0,4 m3/h.m² en maison individuelle) par rapport à la RT2012, rend obligatoire une évaluation des consommations d’énergie mobilière au-delà des 5 usages classiques de la RT, demande l’affichage de l’énergie renouvelable totale, dont la part d’électricité produit sur site, … et recommande un calcul de consommation d’énergie grise du projet, ainsi qu’une évaluation du potentiel de mobilité des occupants du bâtiment et correspond au moins au niveau Energie 2 et Carbone 1 du label E+C-.

BEPOS effinergie 2017 correspond Energie 3, Carbone 1 du label E+C- et ajoute des exigences complémentaires. BEPOS+ effinergie 2017 demande au minimum Energie 4 et Carbone 1, tout en ajoutant lui aussi des exigences supplémentaires.

Il est plus difficile d’atteindre le BEPOS en bureaux, étant donnée l’importance des consommations d’électricité bureautique et informatique. Plusieurs promoteurs privés ont déjà construit des bâtiments à ambition BEPOS, comme cet ensemble de bureaux à Sophia Antipolis. Un seul pour l’instant atteint pour le niveau E4. © PP

La production d’énergie sur site dans le label E+C-

Le Label E+C- contient une nouveauté majeure, c’est le calcul de la production d’énergie sur site, de l’énergie autoconsommée et de l’énergie exportée. Pour l’instant, cela ne concerne que l’électricité. On peut confirmer qu’il n’est pas prévu d’exporter la chaleur d’une installation solaire thermique dans un réseau de chaleur. La méthode considère que l’lectricité peut être produite sur site – sur le bâtiment ou sur sa parcelle – soit par du photovoltaïque, soit par de la cogénération.

Les micro-éoliennes ne sont pas prévues pour l’instant. Particularité de la méthode, l’exportation d’électricité issue d’une cogénération n’est posible que si cette cogénération assure à la fois le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire. Si elle ne couvre que l’un des deux seulement, elle ne peut exporter d’électricité. C’est l’un des délicieux illogisme de la méthode E+C-.

Ensuite, l’électricité achetée au réseau – importée donc – est convertie en énergie primaire en la multipliant par un coefficient de 2,58. Mais l’électricité exportée par le bâtiment est affectée d’un coefficient de transformation de 1 si ce bâtiment atteint les niveaux E1 ou E2 du label E+C-.

Si le bâtiment atteint les niveaux 3 ou 4, en revanche, les 10 premiers kWh/m².an exportés sont multipliés par 2,58 ; à partir du 11ième kWh, ils sont multipliés par 1 seulement. En gros, on importe 2,58, mais on exporte 1 seulement, aux 10 premiers kWh/m².an près. Ce qui ne facilite pas l’atteinte des plus hauts niveaux du label E+C-.

La maison Eco Nature des architectes Maison Econature, conçue avec l’aide du BE thermique Neorka et de Prestaterre, a été certifiée BEPOS Effinergie 2013. Enveloppe à ossature bois, 45 cm de laine de roche soufflée dans les combles, menuiseries aluminium à rupture de pont thermique portant du double vitrage rempli à l’argon, ventilation double-flux thermodynamique, ballon d’ECS thermodynamique, poële à granulés, brise-soleil, 25 m² de panneaux photovoltaïques. ©Maison Econature

Label E+C- : 4 niveaux de E et trois méthodes de calcul

Le calcul du label E+C- commence nécessairement par la partie énergie, puisque le calcul du C se nourrit de la fiche RSET produite par le calcul du E. Le label propose 4 niveaux de « E » et 3 méthodes de calcul différentes selon le niveau visé. Le label E+C- réduit à 4 le nombre de types de bâtiments pour les besoins du calcul : la maison individuelle isolée ou accolée, les immeubles collectifs de logement, les bureaux et le reste du tertiaire soumis à la RT2012.

Le Bilan BEPOS du bâtiment doit être inférieur ou égal à son Bilan BEPOSmax. Seuls les niveaux E3 et E4 imposent le recours à des énergies renouvelables. Pour les niveaux E1 et E2, Bilan BEPOSmax = 50 x Mbilan,i x Mctype x (Mcgeo + Mcalt + Mcsurf) + Aueref. Arrêtons-nous un instant sur cette valeur 50.

C’est le fameux 50 kWh de moyenne à atteindre en RT2012. Pour les bâtiments de logements collectifs, cette valeur était fixée à 57,5 jusqu’au 31 décembre 2017. Les 57,5 ont été a nouveau prolongés jusque fin 2019 au moins, mais presque clandestinement : la DHUP l’a indiqué aux éditeurs de logiciels, mais sans modifier le référentiel E+C- pour l’instant.

Quoiqu’il en soit, la méthode E+C- impose deux arrondis : 57,5 x Mbilan,1 = 55 et 57,5 x Mbilan,2 = 50. Le i de Mbilan,i vaut 1 ou 2, selon que l’on recherche le niveau E1 ou E2. Les valeurs diffèrent selon le niveau E1 ou E2 et selon le type de bâtiment.

Elles sont données par un tableau dans le référentiel E+C- et varient de 0,95 (E1 en maison individuelle) à 0.7 (E2 en bâtiment à usage de bureaux). Les autres coefficients Mctype, Mcgeo, Mcalt, et Mcsurf de la formule de calcul du Bilan BEPOSmax sont les coefficients de modulation en fonction du type de bâtiment, de sa zone climatique, de son altitude et de sa surface, déjà connus dans la RT2012.

Aueref est nouveau, c’est la consommation de référence des autres usages, exprimée en énergie primaire. Aueref = fp,nr,élec x Eefau, où fp,nr,élec est le coefficient de conversion entre énergie finale et énergie primaire ni renouvelable, ni issue de récupération, de l’électricité issu du réseau – 2,58 pour l’instant – et Eefau est la quantité d’énergie finale électrique consommée pour répondre aux « autres usages » selon la méthode de calcul.

Le Thémis, un immeuble de bureaux de 10 500 construit à Paris dans le nouveau quartier Clichy-Batignolles pour Icade, a été conçu par l’Agence d’Architecture Corinne Vezzoni et Associés et Michelle Lenne-Haziza, architecte Associée. Il est certifié HQE Excellent (référentiel 2015), BREE1AM Excellent (Référentiel 2013), Effinergie+ (RT2012) et labellisé Biosourcé (référentiel 2015). Il a servi au calage du label BBCA et au développement du label E+C-. Il est labellisé BBCA (référentiel V1.0) et E+C- avec les niveaux E2C2. Sa structure est mixte bois/béton. Il est raccordé à un réseau de chauffage urbain dont l’énergie est fournie en majorité par la géothermie. ©Corinne Vezzoni et Associés

Calcul de E3 et de E4

Pour le niveau Energie 3, la formule de calcul devient Bilan BEPOSmax,3 = 50 x Mbilan,3 x Mctype x (Mcgeo + Mcalt + Mcsurf) + Aueref – Pr odref où Pr odref est la production d’énergie renouvelable de référence. Comme nous l’avons vu au-dessus, seuls les 10 premiers kWh/m².an d’électricité renouvelable exportés sont multipliés par 2,58.

A partir du 11e kWh, ils sont affectés du coefficient 1 pour la transformation en énergie primaire. Mbilan,3 prend deux valeurs seulement : 0,8 pour tous les types de bâtiments, sauf les bureaux neufs où il vaut 0.6. De même, Pr odref vaut 20 pour tous les bâtiments, sauf pour les bureaux neufs où il vaut 40. Pas de formule de calcul pour E4 : il suffit d’obtenir BEPOSmax,4 ≤ 0.

Les systèmes de rafraîchissement actifs

La méthode de calcul Th-BCE connaissait déjà un certain nombre de solutions de climatisation active : production d’eau glacée et divers types d’émetteurs – ventiloconvecteurs, poutres, plafonds, sols, etc. – alimentés en eau glacée, ainsi que la climatisation par détente directe.

L’arrivée du référentiel E+C- a permis d’ajouter de nouvelles méthodes, notamment les brasseurs d’air, les solution adiabatiques directes ( humidité apportée dans le soufflage et l’extraction d’air) rendues pourtant difficiles en pratiques en raison des risques de diffusion de bactéries, les puits hydrauliques (un réseau d’eau glycoée enterré dans le sol alimente un échangeur eau glycolée/air à l’entrée des systèmes de ventilation), le freecooling – arrêt des pompes à chaleur et alimentation directe d’un échangeur par la source froide, le geocooling a même obtenu un Titre V en septembre 2017 – et surventilation nocturne.

Un nouvel article complètera le feuilleton E+C-, portant sur la « cerise sur le gâteau » (le bonus de constructibilité) et le coût d’exploitation des bâtiments labelisés. Avant de nous pencher à la rentrée sur le bilan des bâtiments labelisés et décrits dans la base de données de l’expérimentation E+C-

Source : batirama.com / Pascal Poggi

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