4. CALCUL DU COEFFICIENT Gvref
Le coefficient GVref
est égal à la somme des déperditions de référence : DPref + DRref.
En logement individuel :
DPref = aS1 + bS2 + cS3 + dS4 + eS5.(RCL+0,3) où les coefficients sont
fonctions du type de chauffage et RCL représente le rapport de surface de
clair des ouvrants par rapport à leur surface en tableau.
En logement collectif :
DPref = f.(S1+S2) + gS3 + hS4 + iS5.(RCL+0,3) + jS6 où les coefficient
sont fonctions du type de chauffage et où S6 désigne les surfaces en contact avec des espaces non chauffés.
Les déperditions par renouvellement d’air de référence DPref sont égales à 0,34.(Qvref+Qsref) où :
Qvref = (11.Qemref + QeMref) / 12 où Qemref
et QeMref désignent les débits extraits minimal et maximal de référence (voir
chapitre 4,22).
Qsref = m.Sh où
Sh est la surface habitable du logement et m un coefficient fonction des caractéristiques
du logement (voir chapitre 4,22).
L’option 2 de la réglementation thermique sera satisfaite
si GV<Gvref, sinon il faudra
passer à l’option3 (Th-BV) sous
réserve que GV<1,2.Gvref.
1. DEFINITION GLOBALE DU COEFFICIENT BV
Le coefficient BV
d’un logement est égal à ses besoins annuels de chauffage, pour un degré
d’écart entre les températures intérieure et extérieure (qi - qe),
pendant la saison de chauffe (saison
légale de chauffe du 20 octobre au 20 mai).
BV = GV.(1 - F) en
W/°C
GV : Coefficient
de déperditions du logement
F : Coefficient d’apports gratuits (Solaires et Internes)
2. APPORTS SOLAIRES
21. Expression
Leur valeur est donnée par :
As = Sse.E en kWh
E : Energie
solaire reçue par une paroi verticale orientée au sud pendant la saison
de chauffe en kWh/m²
Sse : Surface
transparente Sud Equivalente, qui est une surface fictive de paroi verticale
orientée au sud, et qui recevrait la même énergie solaire que l’ensemble des parois du logement
22. Modes de calcul de Sse
La surface Sud Equivalente peut être évaluée forfaitairement à partir du tableau suivant :
Classe d’ensoleillement
|
Maisons individuelles
|
Immeubles collectifs
|
Ensoleillement quelconque
|
Sse = 0,028.Sh
|
Sse = 0,023.Sh
|
Vitrages Sud dégagés
|
Sse = 0,045.Sh
|
Sse = 0,030.Sh
|
Véranda Sud dégagée
|
Sse = 0,055.Sh
|
Sse = 0,035.Sh
|
Vitrages
Sud dégagés : Les parois vitrés orientées du sud-est au sud-ouest
ont une surface supérieure ou égale à 1/9°Sh, et les masques sont vus sous un angle
inférieur à 15° au centre de
la façade.
Véranda Sud dégagée :
Conditions précédentes remplies ;de plus la véranda est orientée du
sud-est au sud-ouest, et les parois qui réunissent la véranda au logement
représent au moins 1/6°Sh en
habitat individuel ou 1/10°Sh
en collectif.
Le chapitre 2.12 propose une méthode de calcul détaillée
de Sse :
Sse = A.Fts.Fe.C1 en
m²
parois vitrées : Fts
= 0,85.S (chap. 231)
parois opaques simples : Fts = 0,3.K/he (chap. 232)
parois à effet de serre (annexe
3)
espaces tampons, combles, garages (annexe 4)
espaces tampons vitrés, vérandas (chap. 24)
3. APPORTS INTERNES
Ils sont calculés forfaitairement en prenant 100 Wh par jour de chauffe et m² de surface
habitable. Comme les périodes de chauffage varient avec les zones climatiques,
Ai est donné par le tableau suivant :
Zones climatiques
|
H1
|
H2
|
H3
|
Ai en kWh
|
22,9.Sh
|
21,7.Sh
|
18,1.Sh
|
4. CALCUL DU FACTEUR D’APPORTS GRATUITS
Le facteur d’apports
gratuits F est déterminé à partir
d’abaques F(X) (chap 13), calculées pour différentes classes d’inertie thermique (annexe 1). En ne comptant que les masses
situées du côté intérieur des isolants, on évalue la masse utile par m² de surface habitable, qui permet de choisir la
classe d’inertie :
Masse par m² habitable kg/m²
|
Inertie
|
m < 100
|
très faible
|
100 £
m < 150
|
faible
|
150 £
m < 400
|
moyenne
|
400 £
m
|
forte
|
X exprime le rapports
apports gratuits / déperditions :
As :
apports solaires
Ai : apports
internes
DH : milliers
de degrés - heures de la saison de chauffe, ou cumul des écarts (qi -
qe(t))
multipliés par les durées correspondantes
Les données climatiques pour la saison de
chauffe de chaque région sont les suivantes :
Zones
|
H1
|
H2
|
H3
|
N durée de la
saison
de chauffe en 103h
|
5,5
|
5,2
|
4,35
|
DH en 103°Ch
|
63
|
52
|
37
|
E en kW/m²
|
410
|
440
|
460
|
6. ESTIMATION DES BESOINS ENERGETIQUES POUR LE CHAUFFAGE
A partir
de la notion de degrés jours unifiés
base 18°C, on peut estimer en avant projet les besoins énergétiques
d’un logement pour le chauffage, sous réserve du rendement de l’installation :
en Joules.
1. DEFINITION GLOBALE DU COEFFICIENT C
Le coefficient C
d’un logement traduit ses performances
énergétiques globales. Il est exprimé en UEE unités énergétiques équivalentes,
qui permettent de comparer les quatre consommations composants le coefficient
C, quelque soit leur type d’énergie
spécifique, à savoir :
Cch : consommation
énergétique annuelle pour le chauffage en kWh
Cec : consommation
énergétique annuelle pour l’eau chaude sanitaire en kWh
Cax : consommation
annuelle des auxiliaires (pompes,
ventilateurs, ...) en kWh
Iaur :
incidence des autres usages et redevances (abonnements
EDF/GDF, ...)
Les trois consommations sont transformées en UEE par trois coefficients d’équivalence
cech, ceec, ceax (valeurs au chapitre 42) :
C = Cch.cech + Cec.ceec + Cax.ceax + Iaur
2. CONSOMMATION ANNUELLE POUR LE CHAUFFAGE
La consommation énergétique annuelle pour le chauffage
Cch est donnée par la formule suivante :
Cch = Bch.I / Rch
Bch Besoins en chauffage : ils
sont égaux au coefficient BV
du logement multipliés par les milliers de degrés-heures de chauffage annuels,
auxquels on ôte les pertes énergétiques récupérables Prs (valeurs forfaitaires aux
chapitres 215 et 216, calculs détaillés aux annexes 2, 3, 4), dans le
volume habitable, des équipements de chauffage et d’ECS, pondérées par leur
rendement de récupération Rrp.
Bch = BV.DH - Prs.Rrp
I Facteur d’intermittence : il
traduit les baisses momentanées de température, lors de ralenti nuit ou
d’inoccupation des locaux (mode de
calcul au chapitre 2)
Rch Rendement du système de Chauffage :
il est égal au produit des quatre rendements suivants :
Re : rendement d’émission des corps de chauffe
(chap.23)
Rr : rendement de régulation (chap.24)
Rdc : rendement
de distribution du fluide chauffant (chap.25
ou annexe 1)
Rgc : rendement
du générateur de chaleur (chap.26)
3. CONSOMMATION ANNUELLE POUR L’EAU CHAUDE
Elle s’exprime par le rapport des besoins annuels Bec, divisés par le rendement Rec du système de production d’eau chaude
sanitaire.
Bec Besoins
en ECS : évalués forfaitairement à 21 kWh/m² de surface habitable
Rec Rendement du système de production ECS :
il est égal au produit des trois rendements suivants :
Rde : rendement
de distribution (chap.32 ou annexe
2)
Rs : rendement de stockage (chap.33 ou annexe
4 pour le calcul détaillé des déperditions thermiques des ballons)
Rge : rendement
de génération, égal à 1 pour
les chauffe-eau électriques à accumulation
4. CONSOMMATIONS DES AUXILIAIRES ET AUTRES USAGES
La consommation des auxiliaires Cax des systèmes de chauffage et d’ECS, ainsi que les autre usages
(de l’énergie...) et redevances
Iaur, sont évalués forfaitairement selon
le logement, en kWh/m² habitable (valeurs
aux chap.41 et 43).
5. COEFFICIENT DE REFERENCE Cref
Ce coefficient est évalué à partir de Gvref et Bvref. Il suppose
que les systèmes de chauffage et de production d’eau chaude sanitaire sont
de référence. Des tableaux de données
de référence (chap.53) permettent
d’évaluer tous les paramètres intervenant dans le calcul de Cref, qui est totalement similaire à celui
de C : Bchref, Becref, Prsref, Caxref, Iaurref, et
tous les rendements.
1. DEFINITION DU COEFFICIENT G1
Le coefficient G1
d’un bâtiment autre que d’habitation est égal aux déperditions par les parois,
pour un degré d’écart (qi
- qe), divisées par le volume intérieur net chauffé :
G1 = DP / V en W/m3°C
Les déperditions par renouvellement d’air ne rentrent pas
en compte dans G1, mais il est
nécessaire de les évaluer pour dimensionner les équipements de chauffage.
Elles seront égales à :
DR = 0,34.(Qv + Qs) en
W/°C
Le débit spécifique de ventilation Qv sera choisi en fonction
du type de bâtiment et du nombre d’occupants (voir document CSTB « Exemples
de solutions pour faciliter l’application de la réglementation dans les bâtiments
autres que d’habitation - Ventilation »). Le débit supplémentaire Qs
ne devra pas excéder 0,2.Qv et sera évalué selon la méthode des chapitres
3,21 et 3,22.
2. CALCUL DU COEFFICIENT G1ref
La valeur limite du coefficient G1, G1ref, a pour expression :
G1ref =
e + (aA1 + bA2 + cP + dA3)/V
A1, A2 sont respectivement
les surfaces opaques verticales et horizontales en contact avec l’extérieur
ou avec un espace non chauffé.
A3 représente
les surfaces transparentes en contact avec l’extérieur ou avec un espace non
chauffé.
P est le périmètre
extérieur des locaux chauffés.
V est le volume
chauffé.
a, b, c, d, e
sont de coefficients dépendant de la catégorie des locaux, de leur inertie
thermique, du type de chauffage et de la zone climatique (voir chapitre 5,21)
L’inertie thermique des bâtiments est évaluée selon une méthode
simplifiée à l’annexe 2. Le coefficient
G1ref peut être augmenté d’une
valeur dépendant de l’indice solaire Is
de ses parois transparentes (voir chapitre 5,22) :
A surfaces transparentes
S facteur solaire
des menuiseries(5,222)
s coefficient d’orientation et d’ombrage (5,223)
L’option 2 de la réglementation thermique sera satisfaite
si G1<G1ref, et Qs<0,2Qv.