Pièce
82626_OTEIS_AGRONOV_BAT C_STD_1.pdf · 6 799 mots · du marché « Réhabilitation du bâtiment C et construction d'un hangar à Brétenierre (21110) – Technopole Agro-Environnement «… », dossier de consultation officiel.
M A ITR I S E D ’O U VR AG E
SP LAAD
40 Avenue du Drapeau – 21074 DIJON
03 45 83 90 13
OP É RA T IO N
REHABILITATION DU BATIMENT C
TECHNOPOLE AGRO-ENVIRONNEMENT
Etude de confort
M A ITR I S E D ’O E U VR E
ARCHITECTE MANDATAIR E BET FLUIDES- THERMIQUE BET STRUCTURE
AAGROUP ELITHIS-OTEIS SYNAPSE
22 Avenue de la Marbotte – 21000 DIJON 4 chemin Ruisseau, 69130 Ecully
Tel 03 80 30 98 40 71bis avenue Jean Jaurès – 21000 DIJON Tel : 04 78 83 67 55
Email : amandine.garreau@aagroup.fr Email : dijon@elithis.oteis.fr Email : echastan@synapse-construction.com
BET ECONOSMISTE
AAGROUP
22 Avenue de la Marbotte – 21000 DIJON
Tel 03 80 30 98 40
Email : pierre.chartier-duraincy@aagroup.fr
OPC
BUREAU DE CONTROLE – SPS
REALIS
22 Avenue de la Marbotte – 21000 DIJON
Tel 03 80 30 98 40
INDICE DATE OBJET EMETTEUR APPROBATEUR
00 24/10/2025 Création du document MG TA
01 19/12/2025 MAJ ventilation MG TA
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TABLE DES MATIÈRES
1. GENERALITES................................................................................................................................................... 5
1.1 Description du projet ............................................................................................................................... 5
1.2 Objectifs.................................................................................................................................................... 5
1.3 Méthodologie ........................................................................................................................................... 5
1.4 Moyens informatiques ............................................................................................................................. 5
2. DESCRIPTION GENERALE DU BATIMENT .......................................................................................................... 6
3. CONDITIONS METEOROLOGIQUES .................................................................................................................. 9
3.1 Localisation ............................................................................................................................................... 9
3.2 Température et hygrométrie ................................................................................................................10
3.3 Rayonnement solaire .............................................................................................................................10
3.4 Exposition au vent ..................................................................................................................................11
4. MODELISATION DU BATIMENT DANS LE CADRE DE LA SIMULATION THERMIQUE DYNAMIQUE .................... 12
4.1 Description de l’enveloppe ....................................................................................................................12
4.1.1 Performance des parois ............................................................................................................................ 12
4.1.2 Performance des menuiseries .................................................................................................................. 14
4.1.3 Ponts thermiques ...................................................................................................................................... 14
4.1.4 Etanchéité à l’air ........................................................................................................................................ 15
4.2 Description des systèmes ......................................................................................................................16
4.2.1 Production de chauffage ........................................................................................................................... 16
4.2.2 Emission de chauffage ............................................................................................................................... 16
4.2.3 Production d’eau chaude sanitaire ........................................................................................................... 16
4.2.4 Production de froid.................................................................................................................................... 16
4.2.5 Ventilation .................................................................................................................................................. 16
4.2.6 Eclairage artificiel....................................................................................................................................... 17
4.3 Description des hypothèses ..................................................................................................................18
4.3.1 Hypothèse sur l’occupation du bâtiment ................................................................................................. 18
4.3.2 Hypothèse sur la température de consigne du bâtiment ....................................................................... 18
4.3.3 Hypothèse sur la ventilation du bâtiment ................................................................................................ 18
4.3.4 Hypothèse sur les puissances dissipées du bâtiment .............................................................................. 19
4.3.5 Hypothèse sur l’éclairement ..................................................................................................................... 19
4.3.6 Hypothèse sur la consommation d’ECS du bâtiment .............................................................................. 19
4.3.7 Hypothèse sur l’occultation des BSO ........................................................................................................ 20
5. CONFORT THERMIQUE .................................................................................................................................. 21
5.1 Définitions ..............................................................................................................................................21
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5.2 Objectifs..................................................................................................................................................22
5.3 Métabolisme ..........................................................................................................................................22
5.4 Résultats du scenario de base ...............................................................................................................22
6. SOLUTIONS DE RAFRAICHISSEMENT COMPLEMENTAIRES ............................................................................. 26
6.1 Base + free-cooling ................................................................................................................................26
6.2 Base + free-cooling + rafraichissement adiabatique estival ................................................................27
7. CONCLUSION................................................................................................................................................. 29
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1. GENERALITES
1.1 DESCRIPTION DU PROJET
Dijon Métropole, en partenariat avec le Conseil Régional de Bourgogne Franche Comté et le Conseil Général de la
Côte d'Or, ont développé le Technopôle Agro-Environnement (TAE). Celui-ci a pour vocation d’accompagner et de
promouvoir des projets économiques et scientifiques innovants. Le pilotage du TAE est assuré par l’Association
AGRONOV.
Le projet d’aménagement du site est confié par la collectivité à la SPLAAD. Ces travaux ont engendré la démolition
d’un certain nombre de bâtiments et un remaniement profond du site.
Dans le cadre de la poursuite de l’aménagement du site de la Bretenière, la présente étude concerne le bâtiment
C, actuellement à l’abandon, qui est à réhabiliter en vue de la création d’un « hôtel d’entreprises ». Cette
réhabilitation devra tenir compte, techniquement comme fonctionnellement, des bâtiments A et B déjà en activité
et ayant fait l’objet d’une rénovation en 2015.
1.2 OBJECTIFS
Le but de cette étude est de réaliser une simulation thermodynamique (STD) du projet, afin de vérifier que les
choix techniques et architecturaux qui ont été faits permettent d’atteindre un bon confort estival.
Il est demandé au programme de respecter, pour les pièces à occupation autre que passagère, les objectifs
suivants :
Température ne dépassant pas 28°C plus de 2,5% du temps d’occupation ;
Moins de 10% du temps hors de la zone de Brager.
1.3 METHODOLOGIE
L’étude est conduite de la manière suivante :
Intégration des caractéristiques constructives de l’enveloppe du bâtiment (caractéristiques des parois
opaques et vitrées, perméabilité a l’air, ponts thermiques, inertie…) ;
Intégration des hypothèses d’occupation et d’usage du bâtiment (consignes de température, apports
internes, plages d’occupation, utilisation des équipements, utilisation de l’éclairage artificiel) ;
Intégration des systèmes énergétiques (chauffage, climatisation, eau chaude sanitaire, ventilation,
éclairage, bureautique et autres usages) ;
Analyse du confort thermique des occupants. Le confort thermique se mesure à l’aide de plusieurs
indicateurs basés sur une approche statistique du ressenti sur une échelle d’individu en fonction de
nombreux paramètres :
• Température de l’air ambiante ;
• Humidité relative ambiante ;
• Vitesse de l’air ;
• Activité du métabolisme des occupants ;
• Habillement.
1.4 MOYENS INFORMATIQUES
L’étude a été réalisée grâce au logiciel Pléiades, version 6.25.9.1.
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2. DESCRIPTION GENERALE DU BATIMENT
Le bâtiment C sur lequel porte ce projet est situé sur la commune de Bretenière, dans le département de la Côte-
d’Or (21). Il est localisé 3 rue des Coulots, sur le site du Technopôle Agro-Environnement (TAE).
Localisation Zone climatique T° C ext. de base Altitude
Dijon (21) H1c -11 210 m
Vue du site (source : programme)
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Vue 3D du bâtiment modélisé sous Pléiades
Surface totale [m²] 1 146 m²
Année de construction 1964
Activités Bureaux, laboratoires
Il se compose de 2 zones distinctes à occupation continue séparées par des circulations horizontales :
- Zone laboratoires (en vert foncé ci-dessous), côté ouest
- Zone bureaux (en bleu foncé ci-dessous), côté est
-
Plan de localisation des zones du RDC
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Plan de localisation des zones du R+1
Plan de localisation des zones du R+2
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3. CONDITIONS METEOROLOGIQUES
3.1 LOCALISATION
Les données météorologiques sont fondamentales dans une STD. Ces dernières incluent les conditions extérieures
telles que la température, l’humidité, la direction et la vitesse du vent, le rayonnement solaire dans ses deux
composants (rayonnement direct et diffus), indice de couverture nuageuse.
T° C ext. de DJU Hiver DJU Eté
Localisation de la station météo du projet Zone climatique
base Base 18°C Base 18°C
Dijon (21) H1c -11 2 368 291
Le fichier météorologique utilisé a été créé à partir de données historiques issues de Méteonorm:
Latitude : 47.3° N
Longitude : 5.1° E
Station
météo
Projet
Localisation du projet
Afin d’être représentatif d’une année météorologique typique, les données sont issues de mesures moyennes. Les
valeurs sont issues de mesures faites pendant les périodes suivantes :
Températures : période 2010-2019
Rayonnement solaire : période 2010-2019
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3.2 TEMPERATURE ET HYGROMETRIE
Zone climatique : H1c
Température maxi : 34,8 °C en juillet
Température mini : -8,4 °C en janvier
Température moyenne : 11,3 °C
Synthèse des données climatiques moyennes du fichier météo
3.3 RAYONNEMENT SOLAIRE
Le rayonnement solaire est l’un des facteurs météorologiques les plus importants dans la conception d’un projet
performant du fait de son effet important sur le comportement thermique du bâtiment.
Le rayonnement solaire présente deux composantes :
- Rayonnement direct : provient directement du soleil dans une situation de ciel clair. Le rayonnement est
directionnel.
- Rayonnement diffus : provient du soleil et est réémis par l’atmosphère de manière éclatée. Le
rayonnement est non directionnel et vient de toutes directions.
- Rayonnement global : c’est l’addition des composantes directe et diffuse.
Les graphiques suivants résument la répartition mensuelle des composantes du rayonnement solaire pour le site.
Répartition mensuelle des composantes du rayonnement direct et diffus
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3.4 EXPOSITION AU VENT
L’exposition au vent est prise en compte dans le calcul de la ventilation naturelle et des infiltrations du bâtiment.
Des coefficients de pression sont adaptés à l’enveloppe pour prendre en compte l’effet du milieu urbain. Les vents
dominants viennent des secteurs Nord-Nord-Ouest, Sud-Sud-Ouest et Sud-Ouest, avec des vents pouvant
dépasser facilement les 35 km/h.
Rose des vents – Répartition des vitesses et des secteurs de vent
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4. MODELISATION DU BATIMENT DANS LE CADRE DE LA
SIMULATION THERMIQUE DYNAMIQUE
4.1 DESCRIPTION DE L’ENVELOPPE
4.1.1 Performance des parois
Site Structure* Isolation Coefficient
de
transmission
Epaisseur Epaisseur thermique
Résistance
Contact Composition Type de la paroi
[cm] [cm] [W/m².K]
Up [W/m².
K]
Murs extérieurs
ITE laine de
Mur sur bois
Extérieur Béton 25 16 4,1 0,228
extérieur (Pavawall
GF)
Mur sur local
LNC Béton 20 - - - 2,857
technique
Toitures
Toiture
terrasse Extérieur Béton 25 Fibre de bois 32 7,6 0,127
béton (Roof Dry)
Planchers bas
Plancher bas
Sol Béton 15 - - - 3,571
sur TP
*Hypothèses émises grâce aux documents mis à disposition, notamment le diagnostic technique des structures.
Acronymes :
TP : Terre-plein
LNC : Locaux non chauffés
L’utilisation de matériaux d’isolation biosourcés ou géosourcés (au sens de l’arrêté du 19 décembre 2012) est
nécessaire au respect du cahier des charges TEA. De plus, un pare pluie devra être mis en place pour l’isolation
par l’extérieur.
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Plan de repérage des isolants du rez-de-chaussée
Plan de repérage des isolants du niveau 1
Plan de repérage des isolants du niveau 2
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4.1.2 Performance des menuiseries
Facteur Transmissio
Coefficient de
solaire de n lumineuse
Protection transmission
Type Contact Châssis Vitrage la de la
solaire thermique
menuiserie menuiserie
Uw [W/m². K]
Sw [%] Tlw [%]
Porte bois
PBA Extérieur -- -- -- -- 1,5
alu
4-16(argon)- BSO
M2 Extérieur Bois alu 66 81 1,3
4 motorisé
4-16(argon)-
M3 Extérieur Alu 66 81 BSO fixe/-- 1,3
4
4-16(argon)-
M4 Extérieur Bois alu 66 81 BSO fixe 1,3
4
Les menuiseries sont en bois-alu sauf pour les façades rideaux (M3) situées dans les cages d’escalier pour
lesquelles une impossibilité technique apparaît. Un BSO fixe est situé devant la façade rideau exposée au sud. De
même, on retrouve un BSO fixe devant les menuiseries (M4) situées dans la gaine technique, côté ouest.
La présence de protections solaires est essentielle pour assurer un bon confort estival pour les usagers.
Cependant, leur gestion est opérée de manière manuelle par les occupants. Il est donc important de sensibiliser
les usagers du bâtiment aux bons reflexes de gestion des BSO pour assurer un bon équilibre hygrothermique du
bâtiment.
Il en va de même pour l’ouverture des fenêtres. Cependant, contrairement aux BSO dont la fermeture est
scénarisée de manière horaire tout au long de l’année (voir paragraphe 4.3.7), l’ouverture des fenêtres est calculée
par le logiciel en fonction de la différence de température entre l’air intérieur et extérieur. De plus, les fenêtres
sont considérées fermées dès l’instant où la vitesse de vent dépasse 5 m/s.
4.1.3 Ponts thermiques
Les ponts thermiques pris en hypothèses dans l’étude sont conformes aux valeurs définies par les règles Th-U 5/5
des guides réglementaires des RT de l’Existant et RT 2012. Les mesures suivantes ont été prises en compte :
Schéma Traitement
L’isolation extérieure sera prolongée jusqu’à la tête de l’acrotère
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Schéma Traitement
La pose des menuiseries est considérée au nu intérieur (applique intérieure). Tout autre
mode de pose entrainera la modification des ponts thermiques d’appui, de tableau et de
linteau et remettra donc en cause les résultats. De plus, un retour d’isolant est pris en
compte dans les calculs (R≥0,5m².K/W).
4.1.4 Etanchéité à l’air
La perméabilité à l’air est fixée à Q4 = 1,5 m3/m².K, valeur exigée par le cahier des charges TEA et le label BBC
rénovation.
Deux mesures doivent être réalisées :
- La première mesure, au clos couvert, avec la mise en œuvre de mesures correctives sur les points de fuite
identifiés ;
- La seconde, en fin de chantier, avec reprises des points de fuites identifiés lorsque cela est possible dans
le cadre des opérations préalables à la réception du chantier.
La valeur cible de perméabilité à l’air ne doit pas être dépassée lors du dernier test. Les résultats de la seconde
mesure doivent être fournis lors de la demande de versement du solde de subvention TEA.
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4.2 DESCRIPTION DES SYSTEMES
4.2.1 Production de chauffage
Le bâtiment sera relié à la chaufferie bois – gaz existante. D’après les DOE, ses caractéristiques sont les suivantes :
Chaudière bois (plaquettes) Chaudière gaz (basse température)
Puissance nominale 280 kW 510 kW
Puissance ajustée selon le ratio 56,8 kW 103,4 kW
surfacique* du bâtiment C
*La chaufferie dessert le bâtiment A (1930,31 m²), le bâtiment B (1804,81 m²), le bâtiment C (1200,51m²), l’extension
(340,97m²), les nouvelles serres (643,21 m²). Le ratio surfacique du bâtiment C vaut donc 0,2028.
Le rendement de la chaudière bois déclaré par le fabriquant est de 84,5% à puissance nominale. Les autres
caractéristiques des systèmes ont été laissées par défaut.
Les réseaux de distribution du réseau primaire existant (réseau enterré entre la chaufferie et le bâtiment A) ont
été considérés isolés avec au minimum une classe 3. De plus, il est considéré posséder un circulateur à vitesse
variable de 1kW.
4.2.2 Emission de chauffage
Les systèmes d’émission de chauffage du bâtiment seront des radiateurs à eau équipés de robinets
thermostatiques de variation temporelle égale à 0,2°C.
Le circuit d’émission de chauffage est considéré équipé d’un circulateur à vitesse constante avec une régulation à
débit variable. Enfin, la température du réseau est de 50°C-60°C et la température de départ est considéré
constante.
4.2.3 Production d’eau chaude sanitaire
Pour les blocs sanitaires, l’ECS est produite par 3 ballons -1 par étage- de 50L chacun et de marque THERMOR (UA
= 0,625 W/K) comme présents dans les DOE des bâtiments A et B. Sont considérés 20 puisages par heure. La
température de distribution du réseau ECS est de 45°C.
Pour les laboratoires, il est considéré 1 ballon par pièce soit 12 ballons de 30L de marque THERMOR (UA = 0,6875
W/K) avec pour chacun 1 puisage / heure en moyenne.
4.2.4 Production de froid
Aucun appareil de production de froid n’est prévu dans le bâtiment.
4.2.5 Ventilation
La ventilation des locaux sera du type double flux avec récupération d’énergie grâce à l’installation d’une centrale
de traitement de l’air (CTA). Les débits pendant les périodes d’occupation seront les suivants :
- Bureaux et laboratoires : extraction et soufflage 25m3/h/personne
- Sanitaires : extraction 150m3/h pour chaque étage (2x75m3/h)
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Les réseaux de ventilation devront posséder une classe d’étanchéité à l’air A ou mieux.
L’échangeur de la CTA aura une efficacité d’au moins 0,8. Elle sera de plus équipée d’une batterie chaude reliée à
la chaufferie afin de réaliser un prétraitement de l’air à une température de 20°C. La batterie chaude n’’aura pas
de circulateur mais une régulation à débit variable (débit nominal de 2,4m3/h et débit résiduel de 0,24m3/h)
De plus, sa puissance absorbée (en soufflage et en extraction) sera au maximum de 0,35W/(m3/h).
4.2.6 Eclairage artificiel
Les puissances installées devront être inférieures aux valeurs indiquées dans le tableau ci-dessous :
Puissance
Usage Commande Gestion
(W/m²)
Gradation automatique assurant
Bureaux 6,0 Marche/Arrêt par détection
éclairement constant
Laboratoires 6,0 Marche/Arrêt par détection --
Sanitaires 4,0 Marche/Arrêt par détection --
Autres locaux 4,0 Marche/Arrêt par détection --
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4.3 DESCRIPTION DES HYPOTHESES
4.3.1 Hypothèses sur l’occupation du bâtiment
L’occupation générale du bâtiment a été considérée continue pendant les jours ouvrés (lundi à vendredi) de 8h à
18h.
Aucune période de fermeture n’a été prise en compte dans l’étude.
Les bureaux ont été considérés occupés pleinement de 8h à 12h et de 13h à 18h, à raison d’une personne par
poste de travail, soit un total de 36 personnes.
Les laboratoires ont été considérés occupés pleinement de 8h à 12h et de 13h à 18h, à raison d’une personne par
10m², soit un total de 51 personnes.
Occupation par personne dans les bureaux et laboratoires par heure
4.3.2 Hypothèses sur la température de consigne du bâtiment
Le bâtiment a été simulé avec les températures de consigne de chauffage suivantes :
En occupation de 7h à 18h : 19°C
Hors occupation, les nuits en semaine de 18h à 7h et le lundi de 5h à 7h : 16°C
Hors occupation, du vendredi soir 18h au lundi matin à 5h : 12°C
Températures de chauffage par heure
4.3.3 Hypothèses sur la ventilation du bâtiment
La ventilation est considérée fonctionner pendant la plage d’occupation du bâtiment avec une heure
supplémentaire en début et fin de journée (7h-19h) pour garantir une bonne qualité d’air pendant l’occupation.
Les débits sont fixés à 25m3/h/personne dans les laboratoires et bureaux et à 2x75m3/h par étage dans les blocs
sanitaires.
Débit de ventilation par occupant dans les bureaux et laboratoires par heure
Débit de ventilation par étage et par bloc sanitaire par heure
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4.3.4 Hypothèses sur les puissances dissipées du bâtiment
Dans l’étude, il a été pris en considération les puissances dissipées suivantes :
Pièce Equipement Puissance dissipée par pièce W
1 écran + 1 PC portable par 80 W en marche – 12W en veille
Bureau
occupant par occupant
1 écran + 1 PC portable par 80 W en marche – 12W en veille
Laboratoire
occupant par occupant
Les scénarios de puissances des outils bureautiques sont modulés en fonction de l’occupation des locaux : les
ordinateurs sont considérés être en marche de 8h à 12h et de 13h à 18h et en veille entre 12h et 13h du lundi au
vendredi.
Puissance dissipée par occupant dans les bureaux et les laboratoires par heure
4.3.5 Hypothèses sur l’éclairement
Le niveau d’éclairement a été fixé à 300 Lux dans les bureaux et laboratoires, avec une hauteur de plan à 0,8m, et
à 200 Lux dans les autres locaux, et ce pendant toute la période d’occupation (8h à 18h).
Niveau d’éclairement (en lux) des bureaux et laboratoires par heure
Niveau d’éclairement (en lux) des autres locaux par heure
4.3.6 Hypothèses sur la consommation d’ECS du bâtiment
Pour l’ensemble des blocs sanitaires du bâtiment, les besoins en Eau Chaude Sanitaire (ECS) sont estimés à
5L/personne/jour puisés à T = 40°C, soit un total de 113,5m3/an pour 87 personnes. Ils ont été répartis sur la plage
d’occupation du bâtiment (8h-18h), ce qui donne une moyenne de 43,5L/h.
Besoin global en ECS pour les sanitaires par heure
Les besoins en ECS des laboratoires sont estimés à 3L/occupant/jour à T=40°C, soit un total de
0,78m3/personne/an. De la même manière, ils ont été répartis équitablement sur la plage d’occupation ce qui
donne une moyenne de 0,3L/h/personne.
Besoin en ECS par personne pour les laboratoires par heure
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4.3.7 Hypothèses sur l’occultation des BSO
L’hypothèse d’une fermeture des BSO a été affectée uniquement dans les pièces occupées en permanence
(bureaux et laboratoires) et différenciée selon l’orientation (est ou ouest). Dans les deux cas, le pourcentage de
base de fermeture des BSO est fixé à 90% pour prendre en compte la faible portion de rayonnement qui peut
pénétrer la pièce même en position fermée des BSO. Ensuite, une valeur de fermeture relative à cette valeur de
base a été affectée pour chaque heure de l’année.
Dans tous les cas, les BSO sont considérés fermés à 100% la nuit (de 18h à 8h) et les week-ends. Ensuite, l’année
a été découpée en deux périodes : l’été de début avril à fin septembre et l’hiver de début octobre à fin mars. A
l’est (dans les bureaux), en été, il est considéré que les BSO sont fermés à 80% de 8h à 15h (pour éviter la
surchauffe), tandis qu’en hiver, ils sont considérés fermés à 30% de 8h à 12h (pour éviter l’éblouissement). De la
même manière, à l’ouest (dans les laboratoires), il est considéré que les BSO sont fermés à 80% de 13h à 18h (pour
éviter la surchauffe), tandis qu’en hiver, ils sont considérés fermés à 30% de 15h à 18h (pour éviter
l’éblouissement). Le reste du temps, les BSO sont considérés ouverts à 10% puisque même en étant horizontales,
les lames empêchent une faible partie des rayonnements de traverser le vitrage.
Taux d’occultation des BSO à l’est (bureaux) par heure
Taux d’occultation des BSO à l’ouest (laboratoires) par heure
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5. CONFORT THERMIQUE
5.1 DEFINITIONS
Les études de confort thermique ont pour but d’évaluer le confort des occupants durant les périodes d’occupation.
Le confort thermique est généralement évalué via deux grandeurs principales :
- La température ressentie (dit aussi température opérative) : Elle prend en compte à la fois la température
de l’air mais aussi les températures de surface. On estime que la température ressentie doit se situer
entre 19°C et 26°C pour avoir un bon niveau de confort thermique.
- La température extérieure moyenne dominante correspond à la moyenne pondérée exponentiellement
des températures moyennes journalières des jours précédents. Cette température est calculée via les
équations suivantes :
t𝑝ma(out) = (1 − 𝛼 ∗ [𝑡e(𝑑-1) + 𝛼 ∗ 𝑡e(𝑑-2)) + 𝛼² ∗ 𝑡e(𝑑-3) + + 𝛼 ² ∗ 𝑡e(𝑑-4) + ⋯ ] Eq. 1
t𝑝ma(out) = (1 – 𝛼) ∗ 𝑡e(𝑑-1) + 𝛼 ∗ 𝑡rm(d-1) Eq. 2
Avec
d le jour
𝛼 une constante comprise entre 0 et 1 contrôlant la rapidité à laquelle la moyenne répondant aux
changements de température (pour des latitudes moyennes, une valeur de 0.6 est conseillée)
𝑡e la température extérieure moyenne de la journée
𝑡rm(d-1) la température extérieure moyenne dominante de la veille
L’équation 1 est utilisée afin de calculer les premières valeurs, puis le reste des données est calculé via l’équation
2.
Différence entre températures extérieures horaires, températures moyennes journalières et températures moyennes
dominantes pour la ville de Dijon
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5.2 OBJECTIFS
Pour rappel, le programme demande un taux d’inconfort (proportion du temps d’occupation pendant lequel le
local possède une température intérieure supérieure à 28°C) inférieur à 2,5%, ce qui correspond au niveau « très
performant » du référentiel QEB de la certification NF HQE.
De plus, moins de 10% du temps doit se situer hors de la zone de Brager.
En addition à ces deux objectifs, il est vérifié que la température opérative reste dans les limites de tempérarures
acceptables telles que décrites ci-dessous.
Pour l’ensemble des locaux non refroidis, l’étude durant les périodes pendant lesquelles il n’y a pas de chauffage
se fait via la température extérieure moyenne dominante.
Limite haute acceptable à 80% (°C) = 0.31 * tpma(out) + 21.3
Limite basse acceptable à 80% (°C) = 0.31 * tpma(out) + 14.3
Les températures limites hautes et basses calculées pour ce projet sont présentées ci-dessous :
30 Limite basse Limite haute
28
Températures opératives
26
acceptables (°C)
24
22
20
18
16
1-mai 21-mai 10-juin 30-juin 20-juil. 9-août 29-août 18-sept.
Jour de l'année
Températures limites hautes et basses de confort en fonction du jour de l’année (hors chauffage)
5.3 METABOLISME
L’émission de chaleur sensible correspondant à la chaleur humaine prise en considération dans l’étude est de 80
W/occupant. Cela correspond à la chaleur sensible d’un occupant au repos.
Par ailleurs, l’humidité dégagée prise en compte par une personne au repos est de 0.055 kg/h.
5.4 RESULTATS DU SCENARIO DE BASE
Le cahier des charges TEA impose une attention particulière au confort thermique estival dans les projets de
construction et de rénovation. L’objectif est de limiter le recours aux systèmes actifs de refroidissement,
énergivores, en privilégiant des solutions passives efficaces.
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Ainsi, les baies exposées au rayonnement solaire (orientations est, sud et ouest) seront impérativement équipées
de protections solaires extérieures. Celles-ci permettront, même en position fermée, de conserver l’accès à la
lumière naturelle et aux vues sur l’extérieur (par exemple : brise-soleil orientables). Lorsque des protections
architecturales fixes sont envisagées (comme des casquettes), leur dimensionnement en sera justifié.
Les matériaux de teinte noire, tels que les bardages en bois brûlé, sont proscrits, car ils rendent le projet inéligible.
Dans ce premier scénario, aucun système passif de refroidissement n’est considéré.
Le nombre d’heures avec une température opérative plus élevée que la limite haute est présenté ci-dessous pour
chaque laboratoire et bureau :
Nombre d’heure où la température intérieure % hors de
%
Nom T_max °C dépasse la zone
d’inconfort
26°C 27°C 28°C 29°C 30° Brager
Bureaux
RDC Bureau 1 4p 32,5 374 183 103 68 35 4,4 11,0
RDC Bureau 2 4p 32,3 351 168 102 60 33 4,4 9,0
RDC Bureau 3 2p 31,3 237 134 82 40 12 3,5 4,4
RDC Bureau 4 2p 31,5 234 130 84 43 13 3,6 4,6
RDC Bureau 5 2p 31,2 221 126 77 33 10 3,3 2,4
R+1 Bureau 6 4p 32,6 452 206 124 78 40 5,3 12,2
R+1 Bureau 7 4p 32,5 410 185 110 69 33 4,7 10,3
R+1 Bureau 8 2p 31,4 274 141 91 46 17 3,9 5,1
R+1 Bureau 9 2p 31,4 270 141 92 46 17 3,9 5,1
R+1 Bureau 10 2p 31,1 244 130 82 33 10 3,5 2,5
R+2 Bureau 11 4p 32,6 407 192 111 73 34 4,7 11,3
R+2 Bureau 12 4p 32,5 385 186 105 70 33 4,5 10,8
R+2 Bureau 13 1p 31,0 222 125 75 29 9 3,2 2,1
R+2 Bureau 14 1p 31,3 222 123 78 34 10 3,3 2,7
R+2 Bureau 15 1p 30,8 214 125 71 28 5 3,0 1,1
R+2 Bureau 16 1p 31,0 66 119 66 29 6 2,8 1,3
Laboratoires
RDC Labo 1 4p 30,8 199 120 65 23 3 2,8 0,5
RDC Labo 2 4p 31,1 228 128 76 31 8 3,2 1,9
RDC Labo 3 3p 31,4 236 127 74 38 11 3,2 2,7
RDC Labo 4 3p 30,0 223 131 72 23 2 3,1 0,3
R+1 Labo 5 4p 30,9 235 134 83 33 9 3,5 1,6
R+1 Labo 6 4p 31,2 262 136 87 37 13 3,7 2,7
R+1 Labo 7 5p 31,3 270 139 91 37 15 3,9 3,2
R+1 Labo 8 4p 31,0 271 144 91 39 11 3,9 2,4
R+2 Labo 9 4p 31,0 229 132 82 32 9 3,5 1,6
R+2 Labo 10 4p 31,2 255 135 85 36 13 3,6 2,7
R+2 Labo 11 5p 31,3 261 137 87 38 15 3,7 3,5
R+2 Labo 12 4p 31,0 267 142 89 39 11 3,8 2,7
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On constate que pour l’ensemble des locaux, le seuil de 2,5% d’inconfort est dépassé. Pour ce qui est de la zone de
Brager, seuls quelques bureaux dépassent l’objectif limite de 10%.
Afin de se rendre compte des températures au cours de l’été et de la mi-saison, le graphique suivant
donne la température opérative ainsi que les températures limites pour le pire bureau (bureau 6) et le pire
laboratoire (labo 7):
Température opérative de la pièce Limite supérieure acceptable
Limite inférieure acceptable
34
Température opérative (°C)
32
30
28
26
24
22
20
18
16
1-mai 26-mai 20-juin 15-juil. 9-août 3-sept. 28-sept.
Température opérative et limites acceptables du bureau 6
Température opérative de la pièce Limite supérieure acceptable
Limite inférieure acceptable
34
Température opérative (°C)
32
30
28
26
24
22
20
18
16
1-mai 26-mai 20-juin 15-juil. 9-août 3-sept. 28-sept.
Température opérative et limites acceptables du labo 7
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Limite haute :
La température opérative de la pièce fluctue autour de la limite supérieure acceptable. Globalement, les
températures restent dans une plage acceptable, bien que des dépassements ponctuels soient observés,
notamment entre mai et juin. Ces dépassements, visibles sous forme de pics, indiquent des moments où le confort
thermique n’est pas totalement assuré. Cependant, en moyenne, la température reste proche de la limite haute
sans des excès prolongés.
Limite basse :
Aucune valeur ne se trouvent en dessous de la limite basse de confort en termes de température ressenties.
Bien que des écarts existent, le confort thermique général reste relativement satisfaisant. Cela laisse à penser que
les choix architecturaux et techniques sont gloablement performants. Cependant, une amélioration reste
nécessaire pour réduire les pics de surchauffe et respecter les objectifs du programme.
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6. SOLUTIONS DE RAFRAICHISSEMENT COMPLEMENTAIRES
6.1 BASE + FREE-COOLING
Dans cette variante nous avons ajouté l’option de free-cooling estival.
Le free-cooling consiste à faire fonctionner la ventilation sur les périodes où elle n’est normalement pas en marche
(hors occupation) lorsque la température extérieure est significativement plus basse que la température
intérieure, permettant ainsi de rafraichir le bâtiment. Les débits considérés sont ceux correspondant à la
ventilation en occupation.
Cette option n’est activée que pendant la période estivale.
Le nombre d’heures avec une température opérative plus élevée que la limite haute est présenté ci-dessous pour
les bureaux et les laboratoires :
Nombre d’heure où la température intérieure % hors de
%
Nom T_max °C dépasse la zone
d’inconfort
26°C 27°C 28°C 29°C 30° Brager
Bureaux
RDC Bureau 1 4p 31,4 314 148 81 41 15 3,5 4,6
RDC Bureau 2 4p 31,3 292 135 74 32 10 3,2 4
RDC Bureau 3 2p 29,9 206 101 56 18 0 2,4 0
RDC Bureau 4 2p 30,1 198 102 60 20 1 2,6 0,8
RDC Bureau 5 2p 29,6 191 100 52 16 0 2,2 0
R+1 Bureau 6 4p 32,1 373 173 92 45 21 3,9 5,6
R+1 Bureau 7 4p 31,4 335 153 80 36 14 3,4 4,4
R+1 Bureau 8 2p 31,1 235 118 63 23 8 2,7 1,6
R+1 Bureau 9 2p 31,1 235 117 65 24 8 2,8 1,6
R+1 Bureau 10 2p 29,8 204 106 53 17 0 2,3 0
R+2 Bureau 11 4p 31,5 333 156 84 42 17 3,6 4,8
R+2 Bureau 12 4p 31,4 312 150 79 38 13 3,4 4,3
R+2 Bureau 13 1p 29,5 175 96 47 10 0 2,0 0
R+2 Bureau 14 1p 31 187 98 51 20 3 2,2 0,5
R+2 Bureau 15 1p 29,3 166 95 43 9 0 1,8 0
R+2 Bureau 16 1p 29,8 163 98 48 12 0 2,1 0
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Nombre d’heure où la température intérieure % hors de
%
Nom T_max °C dépasse la zone
d’inconfort
26°C 27°C 28°C 29°C 30° Brager
Laboratoires
RDC Labo 1 4p 29,2 156 91 40 4 0 1,7 0,2
RDC Labo 2 4p 29,9 195 101 50 14 0 2,1 0
RDC Labo 3 3p 31,1 209 107 56 20 5 2,4 0,8
RDC Labo 4 3p 29,3 171 99 40 7 0 1,7 0
R+1 Labo 5 4p 29,6 194 106 49 14 0 2,1 0
R+1 Labo 6 4p 29,9 220 110 56 17 0 2,4 0
R+1 Labo 7 5p 30,9 227 112 59 20 3 2,5 0,6
R+1 Labo 8 4p 29,8 212 112 52 16 0 2,2 0
R+2 Labo 9 4p 29,6 187 108 51 15 0 2,2 0
R+2 Labo 10 4p 30,8 210 110 54 18 3 2,3 0,5
R+2 Labo 11 5p 30,9 217 111 58 18 3 2,5 0,5
R+2 Labo 12 4p 29,8 208 114 55 17 0 2,4 0
Bien que le confort soit amélioré grâce à cette première option, le taux d’inconfort reste supérieur à 2,5% dans la
majorité des bureaux. Cela ne suffit donc pas à respecter les exigences du programme.
6.2 BASE + FREE-COOLING + RAFRAICHISSEMENT ADIABATIQUE ESTIVAL
Dans cette variante nous avons ajouté les options de free-cooling et rafraichissement adiabatique estival afin de
rafraichir de manière passive le bâtiment.
Le rafraichissement adiabatique consiste à humidifier l’air entrant afin de faire baisser sa température.
L’efficacité de cette humidication directe sera d’au moins 0,8. Il est également en fonctionnement uniquement
pendant la période estivale.
Le nombre d’heures avec une température opérative plus élevée que la limite haute est présenté ci-dessous pour
les bureaux et les laboratoires :
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Affaire : 82626 27 / 29
Nombre d’heure où la température intérieure % hors de
%
Nom T_max °C dépasse la zone
d’inconfort
26°C 27°C 28°C 29°C 30° Brager
Bureaux
RDC Bureau 1 4p 29,6 293 112 49 15 0 2,1 0
RDC Bureau 2 2p 29,3 136 61 17 0 0 0,7 0
RDC Bureau 3 2p 28,9 173 70 26 0 0 1,1 0
RDC Bureau 4 2p 29,1 176 78 30 2 0 1,3 0
RDC Bureau 5 2p 28,9 151 64 20 0 0 0,9 0
R+1 Bureau 6 4p 29,5 355 143 69 17 0 2,9 0
R+1 Bureau 7 2p 29,1 167 74 24 0 0 1 0
R+1 Bureau 8 2p 29,2 205 80 34 3 0 1,5 0
R+1 Bureau 9 2p 28,9 210 80 36 4 0 1,5 0
R+1 Bureau 10 2p 29,8 169 64 25 0 0 1,1 0
R+2 Bureau 11 4p 29,8 316 125 58 17 0 2,5 0
R+2 Bureau 12 2p 29,6 165 75 32 2 0 1,4 0
R+2 Bureau 13 1p 28,7 147 65 19 0 0 0,8 0
R+2 Bureau 14 1p 29,1 160 75 30 2 0 1,3 0
R+2 Bureau 15 1p 28,6 137 63 20 0 0 0,9 0
R+2 Bureau 16 1p 28,9 133 59 20 0 0 0,9 0
Laboratoires
RDC Labo 1 4p 28,4 126 50 11 0 0 0,5 0
RDC Labo 2 4p 28,9 156 68 24 0 0 1 0
RDC Labo 3 4p 29,3 215 86 34 5 0 1,5 0
RDC Labo 4 4p 28,5 155 60 19 0 0 0,8 0
R+1 Labo 5 4p 28,7 154 67 22 0 0 0,9 0
R+1 Labo 6 4p 29,1 192 78 32 1 0 1,4 0
R+1 Labo 7 6p 29,3 215 93 40 4 0 1,7 0
R+1 Labo 8 4p 28,9 175 70 24 0 0 1 0
R+2 Labo 9 4p 28,9 146 74 26 0 0 1,1 0
R+2 Labo 10 4p 28,8 185 82 34 1 0 1,5 0
R+2 Labo 11 5p 29,2 195 85 35 3 0 1,5 0
R+2 Labo 12 4p 29,2 168 74 28 0 0 1,2 0
Avec ces deux options, les objectifs du programme sont atteints : le taux d’inconfort est inférieur à 2,5% dans tous
les locaux à occupation continue et moins de 10% du temps d’occupation est situé hors de la zone de Brager.
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7. CONCLUSION
Les résultats de simulation confirment que le bâtiment présente un bon niveau de confort d’été..
Il est cependant nécessaire de prendre en compte la mise en place de systèmes de refroidissement passifs comme
le free-cooling et le rafraichissement adiabatique sur la CTA afin de respecter les objectifs de haute performance
du programme (niveau « très performant » du label nf hqe concernant le confort hygrothermique) et ainsi assurer
un confort optimal aux usagers durant les périodes de fortes chaleurs.
Il est important de noter cependant que l’utilisation des protections solaires orientables et la gestion de
l’ouverture des fenêtres jouent un rôle essentiel dans le confort estival, ce qui rend primordial la sensibilisation
des usagers aux bonnes pratiques : en période de fortes chaleurs extérieures, il faut ouvrir les fenêtres le matin
pour laisser sortir l’air chaud et faire rentrer l’air frais extérieur, mais il faut également veiller à les refermer dès
que l’air extérieur devient plus chaud que la température de confort. De même, il est important de fermer les BSO
lorsque les rayonnements du soleil sont les plus importants (afin d’éviter qu’ils ne surchauffent l’air intérieur)
c’est-à-dire le matin à l’est et l’après midi à l’ouest.
En résumé, le projet tel qu’il est conçu respecte les attentes du programme et garantit un bon confort d’été sans
recours à la climatisation.
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Texte extrait tel quel de la pièce officielle, qui seule fait foi. La mise en page du document d'origine peut différer.