CoTITA GPI - TE

EXPLOITATION / MAINTENANCE, OCCUPATION ET USAGES

Laurent ARNAUD

Directeur du Campus Arts et Métiers de Cluny

Projet de réhabilitation de la résidence étudiante Abbaye

Gestion énergétique du campus de Cluny

Performance énergétique du projet de Halle Bois Eco Construction

GESTION ENERGETIQUE DU CAMPUS DE CLUNY

4

Problématique

RETOUR D’EXPERIENCE

Bâtiments très diversifiés

• Ateliers, Résidence, Amphithéâtres, Bureaux,

Salles de cours, Bibliothèque …

Peu ou mauvaise isolation des locaux

• Investissements importants

Production de chaleur centralisée

• Sectorisation difficile par type d’utilisation

• Circuits de chauffage difficilement modifiable

Changement d’affectation des salles

En 2009 :

Gaz : 3 500 000 kWh

Electricité : 1 250 000 kWh

TOTAL :

4 750 000 kWh

5

Stratégie GAB (Gestion Active Bâtiment)

RETOUR D’EXPERIENCE

Solution innovante, évolutive et permettant une centralisation des données.

Mesurer (consommations, températures, QAI…)

Surveiller (analyse temps réel, historisation)

Piloter (chauffage, éclairage, ventilation…)

Réseau IP

Supervision – Base de données

Réseau KNX

Capteurs – Actionneurs

Réseau DALI

6

Stratégie GAB (Gestion Active Bâtiment)

RETOUR D’EXPERIENCE

Réseau TCP_IP : Existant, protocoles

Protocoles

Référence Matériel:

SOCOMEC

Modèle DIRIS A40

Protocole:

MODBUS_TCP

Logiciel de supervision :

Visual IO _ Arsoft

7

Stratégie GAB (Gestion Active Bâtiment)

RETOUR D’EXPERIENCE

Réseau KNX : Multi-constructeurs (plus de 300)

Intelligence répartie

Logiciel unique

Référence Matériel:

Logiciel : ETS 4

8

Stratégie GAB (Gestion Active Bâtiment)

RETOUR D’EXPERIENCE

Réseau DALI : Eclairage

• Régulation de luminosité

• Pilotage individuel ou par groupe de luminaires

• Fonction de diagnostic des ballasts électroniques- Multi-constructeur

9

Stratégie GAB (Gestion Active Bâtiment)

RETOUR D’EXPERIENCE

Automate programmable multi-protocoles

• Passerelle entre les réseaux

• Fiabilité élevée

TCP _ IP

Automate Programmable

Type : WAGO750-849

Logiciel :

10

Architecture globale

RETOUR D’EXPERIENCE

Aujourd’hui :

• 7 Automates

• 16 Compteurs

communicants

• 2 Compteurs gaz

instrumentés

• 500m2 éclairage en

lumière constante

• 5 Chaudières gaz pilotées

Investissement matériel :

- Comptage : 20 000€

- Automatisme : 15 000€

- Logiciels : 5 000€

11

Résultats

RETOUR D’EXPERIENCE

En 2014 :

Energie électrique :742 778 kWh

En 2009 :

Energie électrique :1 214 352 kWh

Économie estimée :37 725 €

0 kWh

200 000 kWh

400 000 kWh

600 000 kWh

800 000 kWh

1 000 000 kWh

1 200 000 kWh

1 400 000 kWh

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Consommation électrique ENSAM Cluny

Consommation en kWh

12

Résultats

RETOUR D’EXPERIENCE

En 2012 :

Energie Gaz :2 654 178 kWh

En 2009 :

Energie Gaz :3 492 628 kWh

Economie estimée :53 660 €

3 492 628 kWh

3 114 240 kWh

2 226 424 kWh

2 654 178 kWh

3 078 278 kWh

2 168 081 kWh

1 502 932 kWh

27963092

2501

2746

2941

2332

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

0

500 000

1 000 000

1 500 000

2 000 000

2 500 000

3 000 000

3 500 000

4 000 000

4 500 000

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Consommations en kWh/DJU

kWh DJU

13

Résultats

0

5

10

15

20

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

01

/09

/20

13

08

/09

/20

13

15

/09

/20

13

22

/09

/20

13

29

/09

/20

13

06

/10

/20

13

13

/10

/20

13

20

/10

/20

13

27

/10

/20

13

03

/11

/20

13

10

/11

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13

17

/11

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13

24

/11

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13

01

/12

/20

13

08

/12

/20

13

15

/12

/20

13

22

/12

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29

/12

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05

/01

/20

14

12

/01

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14

19

/01

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/01

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02

/02

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09

/02

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/02

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14

23

/02

/20

14

02

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09

/03

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16

/03

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23

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30

/03

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06

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/04

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20

/04

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/04

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04

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/05

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/05

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06

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/07

/20

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20

/07

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27

/07

/20

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Abbaye en m3

Dju

14

Résultats

PROJET DE RÉHABILITATION DE LA RÉSIDENCE ÉTUDIANTE ABBAYE

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Situation

ETAT DES LIEUX

COMMENTAIRES

Cluny, plus petite ville universitaire de France

17

ETAT DES LIEUX

COMMENTAIRESR+2

R+1

Périmètre actuel

Extension envisagée

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Contexte général

ETAT DES LIEUX

COMMENTAIRES

ERP 3° catégorie

Bâtiment classé Monument Historique

Espaces partagés avec le Centre des Monuments Nationaux

Résidence aménagée au milieu des 80s

Gérée par l’ENSAM

Hébergement des étudiants en 1° année + étudiants de passage

~5000 m2

2 niveaux autour du cloître + 1 aile au nord

(HSP 3,70 à 5,05 – menuiseries extérieures du XVIII° siècle)

81 chambres de 1 à 4 lits pour une capacité totale de 221 lits

Chambres de 15 à 35 m2 avec mezzanine pour le couchage

1 ensemble sanitaire pour 2 chambres, dans les circulations

Occupation en continu en dehors des congés universitaires

Augmentation des effectifs de promotion

Création de nouvelles formations (Bachelor)

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Contexte énergétique

ETAT DES LIEUX

COMMENTAIRES

• Chaufferie centrale au gaz desservant l’ensemble des locaux conventuels (GAB installée en 2011)

• ECS produite depuis la chaufferie avec des ballons tampons en étage

• Ventilation mécanique dans les locaux sanitaires uniquement, avec amenées d’air par les défauts d’étanchéité de l’enveloppe

• Eclairage des circulations par tubes fluorescents sur interrupteur et temporisation

• Eclairage des chambres par ampoules incandescentes sur interrupteur

DPE initial :

278 kWhEP/m2.an

49 kgéqCO2/m2.an

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Déperditions thermiques

ETAT DES LIEUX

COMMENTAIRES

Le modèle de calcul n’intègre pas toutes les spécificités d’un bâtiment comme l’Abbaye !

1

2

3

21

Contraintes et objectifs généraux

PROJET DE REHABILITATION

COMMENTAIRES

NORMES

Rénovation très haute performance énergétique

Mise aux normes SSI et électricité

Accessibilité, création de chambres pour les PMR

Désamiantage et cloisonnement des combles

CONFORT

Amélioration des standards de confort (sanitaires, courant faible, tisanerie?)

Rationalisation des espaces (locaux techniques, traitement des angles de circulation)

Augmentation de la capacité (+10 à 20 lits) = élargissement du périmètre

Fonctionnalité supplémentaire : création de studios à destination des invités

REALISATION

Chantier en site occupé

HABITUDES D’OCCUPATION !

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Solutions exclues

PROJET DE REHABILITATION

COMMENTAIRES

Géothermie

Aérothermie

Installation PV de grande ampleur

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Solutions pour la performance énergétique

PROJET DE REHABILITATION

COMMENTAIRES

Réduire le volume à chauffer : faux-plafond dans les circulations

Equiper la GTB existante avec des sondes par zone

Installer un sous-comptage spécifique Résidence

Isoler les planchers du R+1

Isoler les murs de façade des circulations sur l’extérieur

Remplacer les luminaires des chambres par des modèles fluo compacts, installer des radars dans les circulations

Installer une VMC double flux

Apposer une double fenêtre avec double vitrage

Optimiser la chaufferie : chauffage et ECS

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Scénario d’amélioration

PROJET DE REHABILITATION

COMMENTAIRES

Rapport d’audit SOCOTEC jan 2015

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Gains énergétiques

PROJET DE REHABILITATION

COMMENTAIRES

Rapport d’audit SOCOTEC jan 2015

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Coût des travaux

PROJET DE REHABILITATION

COMMENTAIRES

Description Coût € HT

Isolation du plancher 92 000

Isolation de façade 176 000

Ventilation double flux 88 000

Doubles fenêtres 168 000

Chaudière à condensation 150 000

Isolation des rampants 65 000

Solaire thermique 40 m2 34 500

Total 774 500

Solaire PV 100 m2 100 000

Economies annuelles : 39 800€

Temps de retour : 22 ansRapport d’audit SOCOTEC jan 2015

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Projet de réhabilitation expérimentale CORDOBA

FOCUS ISOLATION

COMMENTAIRES

Etude d’isolation par l’intérieur :

• Double fenêtre

• Isolation différents types d’isolant

• Ouate de carton

• Mortier de chanvre

• Laine végétale, …

• Instrumentation capteurs (T° et Rh) :

• Épaisseur du mur

• Dans l’isolant

• Liaison isolant-maçonnerie

• Matériaux mis en œuvre :

• Laine de verre

• Panneaux perspirants

• Ouate de carton (cellulose)

Intérieur extérieur

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IMMERSION VIRTUELLE ET AUGMENTÉE

Exemple de l’Eglise de Cluny III

Maquette

numérique

Réalité

augmentée

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IMMERSION VIRTUELLE ET AUGMENTÉE

Exemple de l’Eglise de Cluny IIIEchelle 1 dans un CAVE

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IMMERSION VIRTUELLE ET AUGMENTÉE

Exemple de l’Eglise de Cluny IIIEchelle 1 dans un CAVEDéveloppements

PERFORMANCE ENERGETIQUE DU PROJET DE HALLE BOIS ECO CONSTRUCTION

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Conception RT 2012

HBEC RT 2012

COMMENTAIRES

(approvisionnement optimisé en bois local)

VMC double flux

Luminaires basse consommation

Chauffage par panneaux rayonnants

Eclairage naturel par shed et façade ouest expérimentale

Création d’un sas d’entrée vers la « Pyramide »

Toiture pédagogique avec possibilité d’installation de panneaux PV

ETRE IMPLIQUE EN AMONT DANS LA CONCEPTION

POUR S’ADAPTER A L’EVOLUTION DES UTILISATIONS

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Conception RT 2012

HBEC RT 2012

COMMENTAIRES

(approvisionnement optimisé en bois local)

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Septembre 2014 - Données chiffrées 2013

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