Stratégie énergétique

Enjeux
Établir une stratégie énergétique pour un parc immobilier, une nouvelle construction ou une rénovation, c’est analyser les risques et les opportunités relatifs aux aspects financiers, marketing, énergétiques et techniques du projet, pour établir des choix extrêmement concrets. Il ne s’agit jamais d’ébaucher une solution théorique visant à maximiser l’efficacité énergétique d’un bâtiment ou d’un parc de bâtiments, mais plutôt de définir une solution pragmatique qui intègre les questions de financement, de rentabilité, d’image, d’avantages opérationnels et de faisabilité technique en plus de traiter les enjeux énergétiques et environnementaux. Si des économies d’énergie peuvent être réalisées à travers le projet, ce sont aussi les bénéfices non-énergétiques qui sont identifiés et mis en avant.

Le domaine de réflexion couvre une large échelle de projets, comme par exemple :

  • Identifier les projets en amélioration énergétique prioritaires dans un parc de bâtiments.
  • Analyser le cash flow généré par l’assainissement énergétique d’un bâtiment existant.
  • Identifier et communiquer les gains en termes d’image, d’exploitation ou de gestion des risques d’un projet en amélioration énergétique pour mieux le promouvoir.

Isolation thermique

Enjeux
L’enveloppe thermique d’un bâtiment est constituée de tous les éléments qui séparent l’intérieur chauffé de l’extérieur, comme les murs, le toit, le sol ou les fenêtres. Sous nos latitudes, elle est d’abord conçue pour lutter contre le froid et réduire la consommation de chaleur, bien qu’elle joue aussi un rôle dans le confort intérieur en été.

L’enveloppe thermique doit souvent répondre à plusieurs exigences contradictoires. Un équilibre doit être trouvé dans la disposition des vitrages pour capter les gains solaires tout en minimisant les pertes thermiques. La recherche de la performance énergétique, qui tend à augmenter l’épaisseur d’isolation, va parfois à l’encontre de l’écologie de la construction (énergie grise), de la maximisation de la surface utile et de certaines exigences architecturales (respect des alignements et des niveaux). Enpleo intègre donc ces éléments pour aboutir à une isolation équilibrée.


Ressources

  • LESOSAI : calcul de bilan thermique selon SIA 380/1.
  • GLASER : calcul de la diffusion de vapeur et des risques de condensation dans les éléments plans (murs, parois, etc.).
  • DIFF2D : calcul de la diffusion de vapeur dans les éléments complexes, comme le raccord entre une dalle et un mur extérieur.
  • Bibliothèque de principes constructifs.
  • Bases de données d’écobilans.

Physique du bâtiment

Enjeux
La plupart des phénomènes liés à l’humidité restent longtemps invisibles avant d’apparaître au grand jour. Tous les bâtiments sont, à différents degrés, le siège de phénomènes liés à l’humidité, comme par exemple :

  • l’étanchéité de la toiture et des éléments enterrés ;
  • les remontées capillaires, notamment dans le bâti ancien ;
  • la diffusion (et parfois la condensation) de l’humidité générée par les usagers du bâtiment et par leurs activités.

Enpleo intègre les questions liées à l’humidité dans le concept d’enveloppe thermique pour aboutir à un bâtiment qui soit robuste en plus d’être performant. L’écosystème d’outils mis en œuvre permet d’évaluer les risques de condensation superficielle, de simuler la manière dont l’humidité se diffuse dans l’enveloppe thermique, de développer les détails de construction et de dimensionner des pare-vapeur. Ce travail est réalisé en étroite collaboration avec les architectes en charge des détails de construction.


Ressources

  • HEAT : calcul de diffusion thermique en deux et trois dimensions.
  • GLASER : calcul de diffusion de vapeur selon la méthode de Glaser.
  • DIFF2D : calcul de diffusion de vapeur en 2 dimensions selon la méthode des différences finies.
  • OPENFOAM : calcul de diffusion de vapeur en 3 dimensions pour les détails de construction complexes.

Ci-dessous, un exemple de calcul de diffusion de chaleur et d’humidité dans un détail de construction bidimensionnel :

Justificatifs, labels et subventions

Enjeux
Le justificatif énergétique sert à démontrer aux autorités compétentes que l’ouvrage en projet respecte les exigences légales en matière d’énergie. Il est donc l’une des pièces essentielles du dossier de mise à l’enquête. Il est basé sur la norme SIA 380/1.

Enpleo réalise également les calculs et les démarches nécessaires à l’obtention des labels Minergie, Minergie P et Minergie-ECO, et des certificats CECB et CECB+. Les labels et certificats, même s’ils ne doivent pas être systématisés à toutes les constructions, permettent parfois au projet de bénéficier d’une utilisation du sol plus importante ou d’obtenir plus facilement un financement auprès d’une banque. Dans plusieurs cantons romands, le label Minergie doit servir de guide de conception pour les bâtiments publics, sans nécessairement aboutir à une labellisation complète.

Dans le cadre d’une rénovation, Enpleo réalise les demandes de subventions fédérales (Programme Bâtiments) et cantonales.

Ressources

  • LESOSAI : calcul de bilan thermique selon SIA 380/1.
  • POLYSUN : positionnement et dimensionnement des installations solaires thermique et photovoltaïque.
  • Programmes de simulation « maison » pour justifier les points particuliers du concept énergétique.

Contrôle passif du climat intérieur

Enjeux
Le contrôle passif du climat intérieur est ce qui permet de garantir un certain niveau de confort sans recourir à des installations de chauffage et de ventilation. Certaines constructions résidentielles, très bien conçues, peuvent se passer de chauffage. La simulation dynamique permet de calculer finement le niveau de confort intérieur en prenant en compte tous les phénomènes physiques qui varient d’heure en heure et qui agissent avec de l’inertie. Il est ainsi possible de jouer avec :

  • l’évolution de l’ensoleillement au cours de la journée ;
  • l’effet des ombrages proches et lointains ;
  • la nature de l’environnement proche (végétation, environnement construit) ;
  • et bien-sûr, l’inertie thermique de la construction, qui joue un grand rôle dans le confort, comme tout à chacun peut le constater dans une église en été.
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Ressources
  • MULTINODE : simulation dynamique du climat intérieur en prenant en compte les gains solaires, l’inertie thermique de la construction, les ombrages, etc.

Écologie de la construction

Enjeux
Ce n’est pas seulement le chauffage d’un bâtiment qui consomme de l’énergie, mais aussi sa construction. En réalité, l’énergie consommée lors de la fabrication des matériaux et la construction du bâtiment peut représenter plus de la moitié de l’énergie totale consommée par le bâtiment au cours de sa vie. L’énergie grise est donc loin d’être négligeable.


Approche
Même si les méthodes quantitatives peuvent se révéler précieuses pour évaluer l’empreinte environnementale d’un ouvrage, elles occultent des questions que la sensibilité de l’architecte et de l’ingénieur est plus à même de traiter. En effet, il est par exemple possible d’isoler un bâtiment avec du polystyrène tout en le qualifiant d’écologique à grand renfort de bilan d’énergie grise. Pourtant, le bon sens permet tout de suite de se demander ce qu’il adviendra du polystyrène lors de la première rénovation du bâtiment. Pourra-t-il être recyclé ou bien sera-t-il enterré quelque part à défaut de mieux ? Que se passe-t-il si la moitié des bâtiments d’une ville est recouverte de polystyrène ? Comme l’a si bien dit l’architecte Kengo Kuma, l’essence du développement durable est de vouloir construire un environnement agréable en tant qu’être vivant. Or, l’agrément est d’abord une affaire de sensibilité et de plaisir, maintenant et dans le futur.

Sur le plan technique, notre intérêt (non exclusif) se porte en ce moment vers l’utilisation d’isolants naturels, comme les laines végétales, les bétons de chanvre ou la paille. Nous pouvons intégrer des experts de ces matériaux dès les premières phases d’un projet.

Éclairage naturel

Enjeux
Les calculs d’éclairage naturel permettent de prédire l’intensité et l’autonomie de l’éclairage naturel par rapport à l’éclairage artificiel. Ils permettent aussi de contrôler les effets d’éblouissement, particulièrement dans les espaces où l’éclairage est d’une grande importance, comme les musées, les salles de classe et les salles de sport.

Enpleo propose également des rendus réalistes de scènes dans le but de rendre compte de l’ambiance générée par l’éclairage naturel (intérêt, agrément, complexité, etc.).


Ressources

  • Relux : programme pour le calcul de la répartition de lumière et du facteur de lumière du jour.
  • Blender : programme de rendu réaliste.

Gestion de projets CVCS et d’ingénierie de la sécurité incendie

Projets CVCS
Le chauffage et la ventilation sont les deux fonctions principales qu’un système énergétique a pour but de remplir. A partir des souhaits du maître de l’ouvrage, ou des orientations qu’il voudra donner à son projet, le concept énergétique s’attache à mettre au jour la meilleure façon de chauffer et de ventiler le bâtiment.

Et la meilleure façon de le faire n’est pas partout la même.

Nous proposons une démarche ultra-spécifique et contextuelle qui prend en compte les réalités techniques, financières et énergétiques. Au-delà des indispensables étapes que constituent les simulations de cash flow (investissements initiaux, coûts de maintenance), les études de faisabilités, les appels d’offres et le suivi d’exécution, nous réalisons les recherches nécessaires à l’obtention d’une certaine forme de vérité technique.

Ingénierie de la sécurité incendie
Enpleo a réuni une équipe de spécialistes pour vous accompagner dans vos projets d’ingénierie de sécurité incendie. Nous mettons à votre profit un savoir-faire éprouvé en simulation de désenfumage ainsi qu’une solide connaissance des normes de sécurité incendie et des interactions entre les feux et les structures. Nous pouvons également intervenir en amont de la phase de validation en élaborant un concept
de sécurité incendie complet.

Ressources

  • Programmes de simulation des systèmes énergétiques.
  • OpenFOAM : programme CFD.
  • FDS (Fire Dynamics Simulator) : programme de simulation incendie et désenfumage.

Régulation du bâtiment (MCR)

Enjeux
Enpleo réalise les descriptifs de régulation (MCR) des installations techniques de bâtiments complexes, comme les centres de production, les centres commerciaux et les hôpitaux. Cette prestation permet de rendre le fonctionnement des installations techniques clair, précis et pragmatique au yeux de l’entreprise exécutante et de l’exploitant. L’exécution du système de régulation est ainsi accélérée et contrôlée. L’exploitant s’approprie plus facilement les installations techniques de son bâtiment. Cette prestation est aussi utile en optimisation d’exploitation, quand le système de régulation doit être modifié pour améliorer la performance des installations.


Prestations

  • Développement conjoint de la régulation avec l’ingénieur CVC.
  • Réalisation des descriptifs de fonctionnement, avec diagrammes de flux et de séquence.
  • Rédaction des soumissions MCR à destination des entreprises.
  • Suivi d’exécution du système MCR.