Région Rhône-Alpes Audit énergétique du Lycée du Forez à Feurs · I/ Qu’est ce qu’un audit énergétique? • Rappel du contexte •Audits énergétiques lancés par la

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Département Energies et Climat

Région Rhône-Alpes

Audit énergétique du Lycée du Forez à Feurs

26 février 2009

SOMMAIRE

II/ Quels sont les enjeux énergétiques ?

II.1/ Le contexte énergétique et environnemental

II.2/ Le contexte incitatif et réglementaire

III/ Comment diminuer l’empreinte énergétique et environnementale d’un Lycée ?

III.1/ Connaître les performances du bâtiment

I/ Qu’est ce qu’un audit énergétique?

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III.2/ Agir sur les consommations de chauffage

III.3/ Agir sur les consommations d’électricité

III.4/ Agir sur les consommations d’eau

III.5/ Optimiser les abonnements d’énergie

III.6/ Utiliser des énergies renouvelables

III.7/ Agir sur les comportements

III.8/ Améliorer la gestion énergétique

IV/ Synthèse : potentiel global d’économie

I/ Qu’est ce qu’un audit énergétique?

• Rappel du contexte• Audits énergétiques lancés par la Région Rhône Alpes sur un échantillon de 10

lycées• Objectif

• Un audit énergétique a pour but d’améliorer la connaissance du patrimoine bâtiet de proposer des actions concrètes permettant de réduire lesconsommations énergétiques et les émissions de gaz à effet de serre.

•

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• Déroulement d’un audit énergétique• Phase 1 : Etat des lieux

• Visite, inspection du bâtiment et des équipements techniques (chaufferie-éclairage-informatique..) et rencontre des usagers

• Phase 2 : Analyse énergétique• Analyse des consommations d’énergie (gaz-électricité-eau)• Réalisation de mesures (enregistreurs de T°, mesure sur les chaudières, thermographie

infra-rouge)• Phase 3 : Proposition d’améliorations

• Actions et/ou travaux à mettre en œuvre permettant de faire des économies d’énergie

II/ Quels sont les enjeux énergétiques?

II.1/ Le contexte énergétique et environnemental• L’épuisement des ressources fossiles

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II.1/ Le contexte énergétique et environnemental• Le bâtiment, premier consommateur d’énergie


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II.1/ Le contexte énergétique et environnemental• Le bâtiment, premier consommateur d’énergie

Tertiaire = ¼ de la surface chauffée du parc actuel soit 850 millions de m² chauffés

Enseignement = 20% de la surface tertiaire chauffée

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Enseignement = 20% de la surface tertiaire chauffée

Habitat75%

Commerces6%

Bureaux5%

Santé3%

Sports2%

Café, Hôtels, restaurants2%

Autres2%

Enseignement5%

Tertiaire24%

Répartition des surfaces chauffées (2004-Source CEREN)

II.2/ Le Contexte incitatif et réglementaire

• Pour les bâtiments neufs : • Première réglementation thermique en 1975• Aujourd’hui : la RT 2005 fixe les objectifs à atteindre• Vers des bâtiments à énergie positive dès 2010


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• Vers des bâtiments à énergie positive dès 2010

• Pour les bâtiments existants :• Le niveau d’exigence évolue conjointement à la Réglementation

Thermique sur le neuf

Le secteur du neuf entraîne l’ancien

II.2/ Le Contexte incitatif et réglementaire

• La réglementation en cours pour les bâtiments existants

• Depuis le 1er novembre 2007 : la RT « élément par élément »


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• Depuis le 1er novembre 2007 : la RT « élément par élément »• Respect de performances minimales, lorsque des équipements, installations, ouvrages

tels que les chaudières, les fenêtres, l’isolation, les radiateurs, les ballons de production d’eau chaude, les climatiseurs, etc. seront installés ou remplacés

� Faire disparaître du marché les produits de construction ou les équipements obsolètes en terme de performance énergétique

� Privilégier la diffusion des meilleurs produits disponibles dans le parc de l’existant

II.2/ Le contexte incitatif et réglementaire


• Depuis le 2 janvier 2008 :• Affichage de l’étiquette énergie et climat (DPE) à l'attention du public :


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• Affichage de l’étiquette énergie et climat (DPE) à l'attention du public :- dans les bâtiments publics d’une surface > à 1000 m²

�Informer les utilisateurs et le public

�Exemplarité des bâtiments publics

�Comparer les biens entre eux

�Inciter à faire des travaux (amélioration thermique et énergies renouvelables)

Lycée du Forez - FEURS (42) (1980-1989)

Etiquettes éditées sur base des factures 2004-2005-2006.

Bâtiment économe

0

0

200

kWhEP/m².an

0

0

0

Bâtiment énergivore 0

Bâtiment

G

F

E

D

C

B

A≤ 50

51 à 110

111 à 210

211 à 350

351 à 540

541 à 750

> 750

II.2/ Contexte incitatif et réglementaire


• Depuis le 1er avril 2008 : RT « globale »


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• Dans les bâtiments de plus de 1 000 m² avec rénovation importante : 1/ Étude de faisabilité technique et économique

Solutions d’approvisionnement en énergie, dont énergies renouvelables,si rénovations importantes.

2/ Amélioration de la performance énergétique du bâtimentSi le coût prévisionnel des travaux de rénovation (enveloppe ou

installations énergétiques) est supérieur à 25 % de la valeur du bâtiment.

III/ Comment diminuer l’empreinte énergétique et environnementale d’un Lycée?

Chiffres clés

• L’audit énergétique est un outil permettant de diminuer l’empreinte énergétique et environnementale :• Exemple du Lycée du Forez à Feurs audité en 2007

Logements de fonction

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Chiffres clés

Année de construction

1980 (extension 1989)

Surface chauffée 7 646 m²

Effectif (2006) 800 élèves-120 adultes

Type d’énergie

Chauffage Gaz

Eau chaude sanitaire Gaz et électrique

Vue du ciel

Bâtiment d’origine

Extensions

III/ Comment diminuer l’empreinte énergétique et environnementale d’un Lycée

III.1/ Connaître les performances du bâtiment• Situer sa consommation par rapport aux ratios nationaux

• Moyenne nationale sur les bâtiments d’enseignement (2004 – source CEREN)

kWh/m² TotalAutres usages Chauffage et eau

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• Moyenne pour le lycée du Forez (Années 2004-2005-2006)

Enseignement

kWh/m²

13116115

TotalAutres usages (électricité)

Chauffage et eau chaude

kWh/m²

15728129

TotalAutres usages (électricité)

Chauffage et eau chaude


• Répartition des consommations par poste d’énergie

Ratio moyen sur les lycées audités

Ratio moyen

Consommation annuelle (2004 –2006)

2 m3/élève.an28 kWh/m².an129 kWh PCI/m².an

1 903 m3210 848 kWh984 138 kWh PCI

EauÉlectricitéGaz

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5 m3/élève.an29 kWh/m².an143 kWh PCI/m².anRatio moyen sur les lycées audités en RA

93358Part de la facture totale (2004-2006) en %

Répartition des dépenses par usage

58%33%

9%Gaz

Electricité

Eau


• Classe énergétique actuelle du Lycée• Défini en énergie primaire : c’est-à-dire n’ayant subi aucune transformation• Emission de CO2 :

• Gaz : 0,234 g/kWh• Electricité : 0,084 g/kWh

Lycée du Forez - FEURS (42) (1980-1989)

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Etiquettes éditées sur base des factures 2004-2005-2006.

Bâtiment économe

0

0

200

kWhEP/m².an

0

0

0

Bâtiment énergivore 0

Bâtiment

G

F

E

D

C

B

A≤ 50

51 à 110

111 à 210

211 à 350

351 à 540

541 à 750

> 750

Faible émission de GES

0

0

0

32

kgéqCO2/m².an

0

0

Forte émission de GES 0

Bâtiment

G

F

E

D

C

B

A≤ 5

6 à 15

16 à 30

31 à 60

61 à 100

101 à 145

> 145


• Améliorer l’enveloppe du bâtiment

�� Définitions :• Déperditions à travers une paroi = pertes de

chaleur à travers cette paroi, de l’intérieur vers l’extérieur

Intérieur Extérieur

Flux de chaleur à travers une paroi

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• Résistance thermique R d’un matériau (m².K/W) = niveau d’isolation d’une paroi. � Plus la résistance thermique de la paroi est élevée, plus faibles sont les déperditions.

R = 0,33 W/m².an

Cas 1

1 cm plâtre20 cm béton2 cm enduit

R = 2,9 W/m².an

Cas 2

10 cm isolant20 cm béton2 cm enduit

R

�� L’isolant thermique divise par 9 les déperditions à travers la paroi

Toiture Renouvellement d'air17% 34%


• Répartition des déperditions d’énergie sur l’enveloppe : lycée du Forez

Renouvellement d'airToiture 30%8%

Murs

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Vitres + portes Murs 21% 13%

6%Ponts thermiques Plancher Bas

11%

• Isolation des parois faible• Vitrages et menuiseries peu performants (déperditions + infiltrations)

Murs Vitres + portes 9%

37%

16%Ponts thermiques Plancher Bas

6%

Déperditions bâtiment d’origine Déperditions extensions


• Amélioration de l’enveloppe• Travaux lourds et investissement élevés, mais gains intéressants

Incidence Temps de

Economique Environ. Confort Initial Surcoût retour

Actions MWh/an % €/ankgCO2/a

n*** € HT € HT année

Investissement

EnérgétiqueBâtiGains

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• L’isolation par l’extérieur permet de réduire les ponts thermiques :• Coût plus élevé, nécessite un échafaudage, la mise en place d’un enduit ou bardage pour protéger l’isolant

• Mais meilleur efficacité énergétique et pas de gêne durant les travaux pour le fonctionnement de l’établissement

Isolation par l'extérieur bâtiment d'origine

70 7% 2 391 16 459 *** 120 400 -50

Isolation par l'intérieur bâtiment d'origine

48 5% 1 619 11 144 ** 96 320 -59

Remplacement des vitrages et menuiseries bâtiment d'origine

79 8% 2 676 18 415 *** 175 000 25 0009


• Améliorations des systèmes et leur régulation• Un abaissement de la température de consigne de 1°C sur 24 h permet d’économiser 7% de consommation sur le chauffage

Incidence Temps de

Econom. Environ. Confort Initial Surcoût retour

Observations Actions MWh/an % €/an kgCO2/an *** € HT € HT année

Chauffage - Ventilation - Climatisation

InvestissementGains

Enérgét.

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• Actions à faible investissement à réaliser en interne par le lycée en collaboration avec l’exploitant de chauffage

Observations Actions MWh/an % €/an kgCO2/an *** € HT € HT année

Même circuit de chauffage sur des zones à occupation différentes

Chauffage : Optimisation des circuits de distribution (Administration et demi-pension)

34 3% 1 139 7 839 - 4 000 4

Températures très élevées sur zone demi-pension

Chauffage : Optimisation des courbes de chauffe

9 1% 303 2 089 ** - Imm.

Sondes d'ambiance sans effet sur la régulation

Chauffage : optimisation de la régulation

27 3% 905 6 229 * < 5

Déperditions importantes sur le renouvellement d'air de la zone demi-pension

Ventilation : Optimisation du fonctionnement des CTA

28 3% 954 6 564 - - Imm.

Non chiffré

Semaine type en période scolaire

26

28

30

38

44

50

T°élevée sur le réfectoire


• Résultats des mesures de températures

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10

12

14

16

18

20

22

24

lun 28/01 00 mar 29/01 00 mer 30/01 00 jeu 31/01 00 ven 01/02 00 sam 02/02 00 dim 03/02 00 lun 04/02 00

tem

péra

ture

inté

rieur

e

-10

-4

2

8

14

20

26

32

tem

péra

ture

ext

érie

ure

Salle 11 (Nord) Réfectoire CDI Salle 20 (Sud) Extérieur


• Répartition des consommations par usage

Bilan estimatif des consommations électriques

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Cumulus4%

Logements10%

Ventilation9%

Bureautique3%

Informatique11%

Eclairage23%

Cuisine28%

Pompes 12%


• Améliorer la performance de l’éclairage

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Observations Actions

Eclairage fluorescent peu perfomant Remplacement des tubes T8 et ballasts ferromagnétiques par un éclairage plus performant pour les salles les plus utilisées : pose de ballasts électroniques et de tubes T5

Ampoules incandescentes dans certains locaux et éclairage halogène

Remplacement par des fluocompacts

Interrupteur manuel dans les locaux de passage (circulation et sanitaires)

Mise en place de détecteur de présence ou minuterie


• Améliorer le matériel informatique, bureautique, autres…

Actions

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Généralisation du gestionnaire d’alimentation Energy Star* associé à un délai de 15 minutes pour le passage en mode veille (unités centrale+écran)

Remplacement des écrans cathodiques par des écrans plats lors du prochain renouvellement de matériel (consommation réduite de 30%)

Remplacement des pompes de chauffage anciennes par des modèle à variation électronique de vitesse et haut rendement

* EnergyStar = utilitaire gratuit et facile d'insta llation, permet de faire d’importantes économies en agissant sur les mises e n veille de l'ordinateur.

Incidence Investis. Surcoût Temps de

Econom. Environ. Confort Initial retour

N° Actions kWh/an % €/an kgCO2/an *** € HT € HT année

ELE-01Fluo T8 2x58W-> Luminaire T5 2x35W 4 713 613 396 *** 6 819 5 617 9Fluo T8 1x58W-> Luminaire T5 1x35W 7 247 941 609 *** 19 353 17 532 19Fluo T8 2x58W-> Luminaire T5 2x35W 1 032 151 87 *** 2 239 1 844 12Fluo T8 1x58W-> Luminaire T5 1x35W 1 095 160 92 *** 4 385 3 973 25

Circulation

Classes

Electricité

7%

Eclairage : rénovation de l'éclairage

Enérgét.

Gains


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Fluo T8 1x58W-> Luminaire T5 1x35W 1 095 160 92 *** 4 385 3 973 25Bureaux Fluo T8 2x58W-> Luminaire T5 2x35W 938 114 79 *** 1 018 838 7Réfectoire Fluo T8 1x58W-> Luminaire T5 1x35W 595 81 50 *** 1 907 1 727 21

Déctecteur de présence sanitaires, circulations et hall

-7 500 - -

Informatique et bureautique

ELE-02Mise en place d'écran plat, activation d'Energy Star® 11 428 5% 834 960 - 23 007 7 207 9

ELE-03Bureautique : optimisation de l'efficacité du matériel et de leur gestion 1 073 1% 80 90 - 50 1

Circulateurs

ELE-04Pompes : mise en place de pompes à vitesse variable et de pompes à haut rendement

13 430 6% 994 1 128 - 15 500 6 900 14

Circulation 7%

Dépend de la fréquence d'utilisation

III.4/ Agir sur les consommations d’eau

• Systèmes 3/6L : permettent de réduire la capacité de la chasse d’eau des toilettes et offrent le choix entre deux types de chasse dont une avec volume d’eau réduit de moitié (investissement de 100 € / système, temps de retour inférieur à 20 ans)

• Eco plaquettes : évitent le changement du système de chasse d’eau, volume

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• Eco plaquettes : évitent le changement du système de chasse d’eau, volume final de 6L (15€ / écoplaquette, temps de retour inférieur à 10 ans)

• Temporisation des boutons poussoirs de type "Presto" (équipent de nombreux points de puisage) : à ajuster

• Aérateurs (dispositifs à mettre à l'extrémité des robinets) : économie d’eau pouvant aller jusqu'à 40% (investissement de 10 € / aérateur, temps de retour inférieur à 5 ans)

III.5/ Optimiser les abonnements d’énergie

• Le Lycée possède un contrat EDF Vert d’une puissance souscrite de 140 kW, les dépassements sont fréquents et les pénalités supérieures à 1000 €/an, le contrat doit être revu à la hausse.

Evolution de la puissance appelée

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0 kW20 kW40 kW60 kW80 kW

100 kW120 kW140 kW160 kW180 kW

JAN

V 2

004

MA

RS

200

4

MA

I 20

04

JUIL

200

4

SE

PT

200

4

NO

VE

200

4

JAN

V 2

005

MA

RS

200

5

MA

I 20

05

JUIL

200

5

SE

PT

200

5

NO

VE

200

5

JAN

V 2

006

MA

RS

200

6

MA

I 20

06

JUIL

200

6

SE

PT

200

6

NO

VE

200

6

Pa

Ps

2004 2005 2006

P atteinte 63 kW 128 kW 117 kW

P souscrite 140 kW 140 kW 140 kW

Pa / Ps 45% 92% 84%

Pénalités 1 760 € 1 236 € 1 447 €


• Dans un second temps lorsque les bâtiments et les équipements auront été optimisés

L’énergie la moins chère est celle que l’on ne consomme pas!

• Chauffe-eau solaire thermique : pas rentable pour des besoins en eau chaude sanitaire car nuls en été. A la

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chaude sanitaire car nuls en été. A la rigueur pour les logements si occupés en été

• Panneaux solaire photovoltaïque :pour produire de l’électricité puis la revendre à EDF

• Mise en place d’une chaufferie bois : si place disponible et conditions d’accès facile

Caractéristiques Economie CO2 évités

Investissement

Temps de retour

Solaire thermique pour la production d’eau chaude des logements

6 m²Ballon 400 litres 3 500 kWh 0,2 kg 7 200 € 60 ans


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Solaire photovoltaïque pour l’électricité

300 m² - 30 kWc

30 000 kWh (16 500 € = recettes vente

d’électricité)

2,5 kg 250 000 € 15 ans

Chaufferie bois en remplacement des chaudières gaz

Chaudière bois 300 kW

Chaudière gaz appointSilo 50 m3

10 640 € (= gains sur prix de l’énergie)

178 tonnes 240 000 € 20 ans

III.7/ Agir sur les comportements

Public concerné Recommandations

EnseignantsElèvesPersonnel administratif

- Ne pas ouvrir les fenêtres lorsque le chauffage est en route- Ne pas dérégler les robinets thermostatiques- Eteindre systématiquement les éclairages si lumière naturelle suffisante et en quittant une pièce- Eteindre les ordinateurs et bureautique- Fermer les volets en fin de journée

- S’assurer de la mise hors tension des équipements durant les longues périodes

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Personnel technique

- S’assurer de la mise hors tension des équipements durant les longues périodes d’inoccupation (VMC – cumulus électriques -- Relever régulièrement (toutes les semaines) les compteurs eau pour identifier les dérives

Personnel d’entretien - Lors du ménage, limiter le temps d’aération à 10 min en période de chauffage- Fermer les volets si ménage en fin de journée

Personnel de cuisine- Réduire les temps de fonctionnement des hottes et équipements de ventilation au strict nécessaire- Fermer systématiquement les robinets d’eau, chambres froides…

Exploitant de chauffage

- Mise en hors-gel du chauffage durant les périodes de vacances- Assurer l’entretien des équipements chauffage, ventilation (nettoyage des filtres, changement des courroies…)

• La mise en place de compteurs permet d’avoir une meilleure connaissance des consommations d’un bâtiment et de repérer les anomalies• Les relevés doivent être effectués régulièrement (toutes les semaines)• Les données doivent ensuite être analysées

III.7/ Améliorer la gestion énergétique

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• Les données doivent ensuite être analysées Prévoir un compteur sur le ballon d’eau chaude sanitaire (~ 500 €)Prévoir des sous-compteurs sur les logements (~ 2000 €)

IV/ Potentiel global d’économie

Gains annuels(1)

Investissement TRBénergétique Economiqu

e Environnemental Gaz Elec Eau

Actions pouvant être mises en place par le lycée(2)

10% 1% 0,4% 4 406 € 22 tonnes de CO2 15 k€ 3

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(1) : hors actions de sensibilisation(2) : action dont l’investissement est inférieur à 4000 € HT(3) : hors énergies renouvelables

lycée(2)

Ensemble des actions (3) 22% 20% 0,4% 10 561 € 55 tonnes de CO2 380 k€ 36

IV/ Potentiel global d’économie

Lycée du Forez - FEURS (42) (1980-1989) Lycée du For ez - FEURS (42) (1980-1989)Etiquettes éditées sur base des factures 2004-2005-2006. Etiquettes éditées sur base des factures 2004-2005-2006.

Bâtiment économe Bâtiment économe

0 0

0 0

200 157

kWhEP/m².an kWhEP/m².an

0 0

Après recommandations

Bâtiment

Avant recommandations

Bâtiment

E

D

C

B

A≤ 50

51 à 110

111 à 210

211 à 350

351 à 540 E

D

C

B

A≤ 50

51 à 110

111 à 210

211 à 350

351 à 540

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0 0

0 0

Bâtiment énergivore 0 Bâtiment énergivore 0

Faible émission de GES Faible émission de GES

0 0

0 0

0 25

32 kgéqCO2/m².an

kgéqCO2/m².an 0

0 0

0 0

Forte émission de GES 0 Forte émission de GES 0

Bâtiment Bâtiment

G

F541 à 750

> 750 G

F541 à 750

> 750

G

F

E

D

C

B

A≤ 5

6 à 15

16 à 30

31 à 60

61 à 100

101 à 145

> 145 G

F

E

D

C

B

A≤ 5

6 à 15

16 à 30

31 à 60

61 à 100

101 à 145

> 145

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