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Très souvent, j’observe que les systèmes CVC sont surdimensionnés. Cette tendance est malheureusement plus répandue que l’inverse, car dès les premières ébauches d’un projet, les besoins en refroidissement et en chauffage sont basés sur des valeurs historiques. Cela a un impact sur l’investissement initial, sur le fonctionnement même de l’installation, mais également sur les aspects liés à la durabilité.
Lorsque les solutions de CVC sont conçues, l'objectif est de s'assurer que le climat intérieur réponde aux exigences établies dès le départ, et ces exigences dépendent du type de bâtiment, de son occupation et du niveau d'activité attendu à l'intérieur. Surestimer le besoin réel peut être bénéfique dans une certaine mesure, car une capacité excédentaire peut fournir une réserve en cas de changements dans l'occupation ou le schéma d'utilisation. Cependant, cela peut entraîner aussi quelques problèmes : courants d’air, températures inégales et / ou nuisances sonores.
En outre, une solution surdimensionnée engendre généralement des coûts d'installation plus élevés, une utilisation inefficace de l'espace au sol et/ou une modification de la hauteur de plafond, ces derniers éléments pouvant à leur tour impacter le loyer escompté.
Peut-être même plus important de nos jours, une solution surdimensionnée est susceptible d'avoir des effets négatifs sur la durabilité, au niveau du carbone opérationnel et incorporé. Autrement dit, les besoins énergétiques et l'utilisation excessive de matériaux auront un impact sur l'environnement.
Alors, pourquoi les besoins sont-ils surdimensionnés ?
Estimations
Lorsque nous évaluons les besoins en chauffage, ventilation et climatisation, il est fréquent d'effectuer des estimations approximatives. Plutôt que de nous assurer des besoins réels, nous avons souvent recours à des valeurs traditionnelles pour les watts par mètre carré ou le débit d'air par personne. Malheureusement, nous négligeons souvent d'examiner attentivement comment différentes charges internes influent réellement sur les besoins spécifiques. En fin de compte, les calculs se basent généralement sur des valeurs anciennes et historiques, souvent avec une marge de sécurité conséquente.
Effets internes
Les ordinateurs, l'éclairage et les fenêtres sont des éléments du bâtiment qui influent sur les besoins en chauffage, ventilation et climatisation. Ces valeurs, utilisées depuis les 20 dernières années, restent-elles toujours pertinentes aujourd'hui ?
Il est évident qu'il y a eu un changement technologique majeur au cours de ces dernières années. Les moniteurs encombrants sont désormais obsolètes, et l'utilisation de tours PC est devenue rare. De nos jours, les ordinateurs fonctionnent rarement à leur pleine capacité, en particulier avec l'adoption généralisée d'un modèle de travail hybride, où ils peuvent être inactifs au bureau pendant une partie de la journée. Les ordinateurs portables, qui sont aujourd'hui la norme, consomment généralement moins de 80 W, soit environ la moitié de l'estimation historique souvent utilisée.
En ce qui concerne l'éclairage, les valeurs énergétiques traditionnelles sont basées sur l'utilisation d'ampoules et de tubes fluorescents, qui ne sont désormais plus vendus. Ces dernières années, l'éclairage économe en énergie est devenu la norme, avec une utilisation répandue de capteurs de présence. Actuellement, la génération d'énergie pour l'éclairage ne dépasse guère les 3 W/m2, mesurée pendant les heures sombres de la saison la plus froide, représentant ainsi seulement un tiers de la valeur précédemment utilisée.
Passons aux fenêtres : les meilleures valeurs U des fenêtres d'aujourd'hui entraînent un scénario énergétique intérieur complètement nouveau. Il y a une demande de chauffage considérablement réduite pendant les périodes plus froides de l'année par rapport à l'utilisation de fenêtres plus anciennes. En revanche, les fenêtres plus modernes peuvent garder la chaleur à l'intérieur pendant l'été. On peut éviter ce phénomène grâce à une protection solaire efficace, mais ces derniers, qu’ils soient intérieurs ou extérieurs, peuvent avoir un impact différent. Ce dernier point n’est jamais pris en compte dans les valeurs traditionnelles.
Présence
La présence, dans ce contexte, fait référence au taux d'occupation. Lors de la conception d'une solution de CVC, il est fréquemment présumé que tous les occupants seront simultanément présents tout au long de la journée. Dans les situations optimales, la décision est prise de calculer avec le taux d'occupation généralement reconnu de 70 à 80 %. Cependant, un examen plus approfondi du taux de présence réel d'un bâtiment révèle quelque chose de tout à fait différent. Une salle de conférence, par exemple, est utilisée aussi peu que 10 à 20 % des heures de bureau, et elle est rarement entièrement occupée. S'il arrive qu'elle soit occupée jusqu'à la dernière chaise, est-ce probablement pendant le jour le plus chaud de l'année? Probablement pas...
Imaginons plutôt une autre situation : si toutes les salles de conférence sont utilisées simultanément et occupées à pleine capacité, il est probable qu'une grande partie des autres espaces de bureau reste vide. Lors du calcul de la puissance d’une installation climatique, on va supposer alors que tous les espaces intérieurs sont occupés, ce qui est clairement trompeur.
Une comparaison du passé et du présent
Réalité d'aujourd'hui
• Refroidissement 30 W/m2
• Chauffage 15 W/m2
• Ventilation - 3,6 m3/h/personne
Estimation traditionnelle
• Refroidissement 50 W/m2 (1,7 fois trop)
• Chauffage 40 W/m2 (2,7 fois trop)
• Ventilation - 3,6 m3/h /personne
Ainsi, il apparaît évident que le résultat final est largement surestimé. Bien que prendre le temps de dimensionner précisément et de remettre en question les valeurs historiques puisse sembler coûteux, il est essentiel de le faire. Comme je l'ai souligné précédemment, une solution surdimensionnée entraînera un investissement plus important et des coûts d'installation plus élevés. De plus, le fonctionnement continu ainsi que l'utilisation excessive de matériaux et d'espace peuvent engendrer des dépenses inutiles.
Chez Swegon, nous avons développé une large gamme de logiciels de calcul débutant soit d'une perspective produit soit à partir d'un angle de calcul énergétique qui aidera dans la phase de dimensionnement du projet. De plus, nous possédons de nombreuses années d'expérience et nous sommes heureux d'aider également en personne. Visitez notre site Web pour vous familiariser avec nos logiciels, mais surtout, n’hésitez pas à prendre contact avec nous en cas de doutes.
