Rencontres scientifiques sur les nouvelles énergies         1
Ile de La Réunion – Hôtel de Région – 27-28 novembre 2012




      Bâtiment et Innovation
      à La Réunion
      François Garde
      garde@univ-reunion.fr,
Contexte énergétique et électrique

   Objectif majeur : autonomie énergétique en 2025/2030

   Contexte électrique
      Réseau insulaire non interconnecté
      Electricité polluante 820 g CO2/kWh
      4% de croissance
      36% de la production avec ENR
      Injection des ENR intermittentes
      Pb du stockage
Le bâtiment à La Réunion

   85 % de la demande en électricité
   Une seule énergie : l’électricité
   Des consommations importantes
            - Moyenne Bâtiments tertiaires : 330 kWhep/m²SHON.an (dont
                  190 kWhep/m²SHON.an pour la climatisation )
            - Un impact environnemental énorme
   Une réglementation RT2A DOM
   Des outils d’aide à la conception : PERENE 2009
   Un décalage par rapport aux lois Grenelle 2 et aux directives européennes
         (EBPD : 2019, tous les bâtiments neufs à E>0)
   Objectif BBC :   50 kWhep/m²SHON.an
         Usages pris en compte : chauffage, refroidissement, ventilation, auxiliaires, production
         d’ECS, éclairage des locaux
   RT2012 : tous les bâtiments BBC
Conversion Eprimaire/Efinale. Equivalent CO2




                                          La Reunion
Axes de recherche et d’innovation : Bâtiment


  Smart grids (à l'échelle de la communauté)

  Efficacité énergétique
      Bâtiments à basse consommation et aménagement en milieu tropical
      NetZEB/NetZECommunities for hot and humid climates
      Stockage de l’énergie


  Matériaux et produits innovants (PCM, brises soleil)

  Outils de modélisation pour l’ingénierie

  Plateformes d’essai : soufflerie, bancs de test, bâtiments
     démonstrateurs, tests de vieillissement
Ventilation Naturelle/Convection naturelle


 Un exemple typique de modélisation
 qui ne fonctionnera sûrement jamais


 Les logiciels de thermique du bâtiment
 ont des modèles trop simplifiés pour
 modéliser de telles configurations

 L'expérimentation confirme cette
 affirmation


 Nécessité de concevoir des modèles dont les temps de simulations sont
 compatibles avec l'ingénierie et dont les résultats se rapprochent de la réalité
 énergétique

    Amélioration de la description numérique des phénomènes aérauliques

                       Contact Alain BASTIDE, alain.bastide@univ-reunion.fr
L'amélioration de la description numérique des
phénomènes aérauliques : convection naturelle
  Travaux sur les conditions limites des problèmes fluides pour
  le bâtiment




 ADNBATI, PIE CNRS, Amélioration de la Description Numérique du
 Bâtiment, 25k€
 ANR-4C, Confort en Climat Chaud sans Climatiser, 2M€

 Collaboration de recherche sur les conditions limites du problème fluide
 avec le CEA (Chambéry), le laboratoire LASIE (La Rochelle), laboratoire
 LIMSI (Orsay)
                              Contact Alain BASTIDE, alain.bastide@univ-reunion.fr
L'amélioration de la description numérique des
phénomènes aérauliques : convection naturelle
 Travaux sur les conditions limites des problèmes fluides pour les
 composants de bâtiment




 Exemples de Travaux sur les parois doubles peaux ou complexes
 photovoltaïques ventilés, ...
 GDR AMETH, Analyse – Maîtrise des Ecoulements et Echanges
 Thermiques, PIMENT, PPrime, MSME, CETHIL, TREFLE, LIMSI, LGCGE
 ANR-4C, Confort en Climat Chaud sans Climatiser, 2M€

                             Contact Alain BASTIDE, alain.bastide@univ-reunion.fr
L'amélioration de la description numérique des
phénomènes aérauliques : ventilation naturelle
 Modèles existant très sensibles aux coefficients et à eux-mêmes

 Fiabilité des modèles conduisant à des Erreurs de 30 à 500 %




 Travaux de fiabilisation des modèles pour l’ingénierie
 Travaux sur la réduction de modèles

 ANR-4C, Confort en Climat Chaud sans Climatiser, 2M€
 Collaboration de recherche sur la réduction du problème fluide avec le CEA,
 le laboratoire LASIE
                         Contact Alain BASTIDE, alain.bastide@univ-reunion.fr
NetZEB : What is going on ?

 IEA Task 40/Annex 52
 Towards Net Zero Solar Energy
 Buildings
 www.iea-shc.org/task40

  AIM : Joint international research to advance NZEBs to practical
  reality in the marketplace.

  Subtask A :    Definitions and Implication (Germany/Italy)
  Subtask B :    Design processus and tools (Canada, USA)
  Subtask C :    Develop solution sets for different climates,
         building types and functions (Reunion/FRA, NZ)
  Subtask D :    Dissemination and Outreach (Canada)
IEA Task 40/Annex 52 : 19 Countries involved
Towards Net Solar Energy Buildings

                                     Cooling Challenges;
                                     Heating Challenges;
                                     Heating AND Cooling Challenges.




                                                        Singapore
Innovation dans le bâtiment :
Programme ADEME - PREBAT
Challenge : pas de clim !

NetZEB : ENERPOS (Saint-Pierre),
1er bâtiment à énergie positive des DOM
Facteur 10 atteint.

Omicrone (Saint-Denis),
Efficience (Le Port)
Bâtiment M -BIBAS :
1er bâtiment à énergie positive en réhabilitation
avec stockage de l'énergie
INES Réunion
Plateformes d'essai, bâtiments démonstrateurs

  Souffleries à couche limite et cyclonique
      Objectif : vérifier les performances aérauliques des bâtiments et de
         quartiers au travers de maquettes

  Plateformes d'essai
      - Certification de produits innovants,
      - Systèmes de stockage de l'énergie

  Maisons expérimentales à énergie positive
      Objectif : concevoir et tester le comportement des bâtiments du futur en
      zone tropicale sous divers climats (Bas, Mi-altitude, Hauts de La Réunion)

  Bâtiments démonstrateurs
      -   Bâtiment ENERPOS déjà existant et en fonctionnement
      -   D'autres projets en collaboration avec le projet Ecocité
      -   Objectif : retour d'expérience et monitoring de bâtiments occupés
Bâtiment et innovation
Que manque-t-il à La Réunion ?

+
Une excellente expertise;
Les laboratoires de recherche
   sont reconnus;
L’offre de formation existe;
Le tissu professionnel et
   industriel est dynamique;
Le réseau international se
   construit;
Economies de 40% des
   bâtiments nouveaux.

Bâtiment et innovation à la Réunion

  • 1.
    Rencontres scientifiques surles nouvelles énergies 1 Ile de La Réunion – Hôtel de Région – 27-28 novembre 2012 Bâtiment et Innovation à La Réunion François Garde garde@univ-reunion.fr,
  • 2.
    Contexte énergétique etélectrique Objectif majeur : autonomie énergétique en 2025/2030 Contexte électrique Réseau insulaire non interconnecté Electricité polluante 820 g CO2/kWh 4% de croissance 36% de la production avec ENR Injection des ENR intermittentes Pb du stockage
  • 3.
    Le bâtiment àLa Réunion 85 % de la demande en électricité Une seule énergie : l’électricité Des consommations importantes - Moyenne Bâtiments tertiaires : 330 kWhep/m²SHON.an (dont 190 kWhep/m²SHON.an pour la climatisation ) - Un impact environnemental énorme Une réglementation RT2A DOM Des outils d’aide à la conception : PERENE 2009 Un décalage par rapport aux lois Grenelle 2 et aux directives européennes (EBPD : 2019, tous les bâtiments neufs à E>0) Objectif BBC : 50 kWhep/m²SHON.an Usages pris en compte : chauffage, refroidissement, ventilation, auxiliaires, production d’ECS, éclairage des locaux RT2012 : tous les bâtiments BBC
  • 4.
  • 5.
    Axes de rechercheet d’innovation : Bâtiment Smart grids (à l'échelle de la communauté) Efficacité énergétique Bâtiments à basse consommation et aménagement en milieu tropical NetZEB/NetZECommunities for hot and humid climates Stockage de l’énergie Matériaux et produits innovants (PCM, brises soleil) Outils de modélisation pour l’ingénierie Plateformes d’essai : soufflerie, bancs de test, bâtiments démonstrateurs, tests de vieillissement
  • 6.
    Ventilation Naturelle/Convection naturelle Un exemple typique de modélisation qui ne fonctionnera sûrement jamais Les logiciels de thermique du bâtiment ont des modèles trop simplifiés pour modéliser de telles configurations L'expérimentation confirme cette affirmation Nécessité de concevoir des modèles dont les temps de simulations sont compatibles avec l'ingénierie et dont les résultats se rapprochent de la réalité énergétique Amélioration de la description numérique des phénomènes aérauliques Contact Alain BASTIDE, alain.bastide@univ-reunion.fr
  • 7.
    L'amélioration de ladescription numérique des phénomènes aérauliques : convection naturelle Travaux sur les conditions limites des problèmes fluides pour le bâtiment ADNBATI, PIE CNRS, Amélioration de la Description Numérique du Bâtiment, 25k€ ANR-4C, Confort en Climat Chaud sans Climatiser, 2M€ Collaboration de recherche sur les conditions limites du problème fluide avec le CEA (Chambéry), le laboratoire LASIE (La Rochelle), laboratoire LIMSI (Orsay) Contact Alain BASTIDE, alain.bastide@univ-reunion.fr
  • 8.
    L'amélioration de ladescription numérique des phénomènes aérauliques : convection naturelle Travaux sur les conditions limites des problèmes fluides pour les composants de bâtiment Exemples de Travaux sur les parois doubles peaux ou complexes photovoltaïques ventilés, ... GDR AMETH, Analyse – Maîtrise des Ecoulements et Echanges Thermiques, PIMENT, PPrime, MSME, CETHIL, TREFLE, LIMSI, LGCGE ANR-4C, Confort en Climat Chaud sans Climatiser, 2M€ Contact Alain BASTIDE, alain.bastide@univ-reunion.fr
  • 9.
    L'amélioration de ladescription numérique des phénomènes aérauliques : ventilation naturelle Modèles existant très sensibles aux coefficients et à eux-mêmes Fiabilité des modèles conduisant à des Erreurs de 30 à 500 % Travaux de fiabilisation des modèles pour l’ingénierie Travaux sur la réduction de modèles ANR-4C, Confort en Climat Chaud sans Climatiser, 2M€ Collaboration de recherche sur la réduction du problème fluide avec le CEA, le laboratoire LASIE Contact Alain BASTIDE, alain.bastide@univ-reunion.fr
  • 10.
    NetZEB : Whatis going on ? IEA Task 40/Annex 52 Towards Net Zero Solar Energy Buildings www.iea-shc.org/task40 AIM : Joint international research to advance NZEBs to practical reality in the marketplace. Subtask A : Definitions and Implication (Germany/Italy) Subtask B : Design processus and tools (Canada, USA) Subtask C : Develop solution sets for different climates, building types and functions (Reunion/FRA, NZ) Subtask D : Dissemination and Outreach (Canada)
  • 11.
    IEA Task 40/Annex52 : 19 Countries involved Towards Net Solar Energy Buildings Cooling Challenges; Heating Challenges; Heating AND Cooling Challenges. Singapore
  • 12.
    Innovation dans lebâtiment : Programme ADEME - PREBAT Challenge : pas de clim ! NetZEB : ENERPOS (Saint-Pierre), 1er bâtiment à énergie positive des DOM Facteur 10 atteint. Omicrone (Saint-Denis), Efficience (Le Port) Bâtiment M -BIBAS : 1er bâtiment à énergie positive en réhabilitation avec stockage de l'énergie
  • 13.
    INES Réunion Plateformes d'essai,bâtiments démonstrateurs Souffleries à couche limite et cyclonique Objectif : vérifier les performances aérauliques des bâtiments et de quartiers au travers de maquettes Plateformes d'essai - Certification de produits innovants, - Systèmes de stockage de l'énergie Maisons expérimentales à énergie positive Objectif : concevoir et tester le comportement des bâtiments du futur en zone tropicale sous divers climats (Bas, Mi-altitude, Hauts de La Réunion) Bâtiments démonstrateurs - Bâtiment ENERPOS déjà existant et en fonctionnement - D'autres projets en collaboration avec le projet Ecocité - Objectif : retour d'expérience et monitoring de bâtiments occupés
  • 14.
    Bâtiment et innovation Quemanque-t-il à La Réunion ? + Une excellente expertise; Les laboratoires de recherche sont reconnus; L’offre de formation existe; Le tissu professionnel et industriel est dynamique; Le réseau international se construit; Economies de 40% des bâtiments nouveaux.