performance énergétique d'un bâtiment industriel

1. DIAGNOSTIC DE PERFORMANCE ENERGÉTIQUE DU
BÂTIMENT ADMINISTRATIF SUR L’USINE DE
CIMENTERIE TEKCIM SA, SGTM À OULED
GHANEM – EL JADIDA
STAGE DE PROJET DE FIN D’ÉTUDE POUR
L’OBTENTION DU
Master: GREEN BUILDINGS ENGINEERING & ENERGY
EFFICIENCY, GBEEE
ENCADRÉ(E)S PAR :
Mr. Hicham MASTOURI
Mme. Fatima BOUYAHIA
RÉALISÉ PAR :
Mr. Abdessamad HAIDER
MEMBRE DE JURY :
Mr.
Mr.

2. Introduction Conclusion et Perspectives
Présentation Générale de SGTM
et TEKCIM SA
Etat Energétique du Bâtiment et
Proposition d’Amélioration
Présentation de Projet
Simulation Thermique et
Dynamique
1
2
3 4
5
6
Plan
2

3. INTRODUCTION
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Préserver l’environnement et l’avenir des futures générations
Dépenser moins d’argent
Agir
Comment Agir ? Réduire la consommation d’énergie dans le bâtiment
Pourquoi le bâtiment ?
46 % de la consommation mondiale;
30 % en Afrique;
25 % au Maroc;
Gain énormes
d’économie
d’énergie
Quels sont les moyens pour y parvenir ? ……….. ?
3

4. PRÉSENTATION DE SGTM
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Société Société Générale des Travaux du Maroc
(SGTM)
Forme juridique Société Anonyme S.A à conseil
d’administration
Date de création 1971
Capital 300 000 000,00 DHS
Siège social 2, boulevard ZERKTOUNI Bp 2000,
Casablanca
Ville Casablanca
N° de téléphone 05 22 88 80 00
N° de fax 05 22 32 05 69
Effectif +8000 Salariés
Principaux actionnaires Mr AHMED KABBAJ
Mr M’HAMED KABBAJ
Part marocaine dans le capital 100%
Tableau : Présentation et activité de SGTM 4

5. PRÉSENTATION DE TEKCIM SA
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Figure : Carte de situation du projet de la cimenterie
5

6. PRÉSENTATION DE PROJET
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Figure : RDC
La présentation architecturale
RDC :
 Local Technique Electrique,
 Stockage,
 Labo Physique,
 Salle spectrométrie,
 Refroidisseur Spectrométrie,
 Salle de Chimie,
 Salle de préparation des écartillions,
 Essais Mécaniques,
 Open Space, 3 Bureaux, Accueil, SAS, 6

7. PRÉSENTATION DE PROJET
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Figure : 1ére étage
La présentation architecturale
1ére étage :
 Salle de Réunion,
 8 Bureaux,
 Open Space,
 Cuisine,
 Toilettes,
7

8. PRÉSENTATION DE PROJET
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Figure : 2éme étage
La présentation architecturale
2éme étage :
 Salle de Commande,
 6 Bureaux,
 Open Space,
 Salle Informatique,
 Cuisine,
 Toilettes,
8

9. PRÉSENTATION DE PROJET
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
La présentation technique
La toiture Terrasse Toiture Terasse Int ------------->ext
Paramètres Staff lisse Lame d’air Hourdis Béton
armé
Forme de
pente
Mignonette
lavé
Coefficient U
(W/m². K)
Epaisseur (cm) 1 15 10 5 5 2
0.471
Masse
volumique
900 1 1340 2400 600 2000
Conductivité
thermique
0.21 - 0.8 2 0.56 1
Tableau : Composition de la toiture terrasse
9

10. PRÉSENTATION DE PROJET
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
La présentation technique
Les Planchers Intermédiaires
Tableau : Composition du plancher intermédiaire
Plancher
Intermédiaire
Int --------------------->ext
Paramètres Mortier
ciment
Hourdis Béton armé Forme Parquet Coefficient U
(W/m². K)
Epaisseur (cm) 2 10 5 5 2
1.743
Masse
volumique
2000 1340 2400 600 570
Conductivité
thermique
1.4 0.8 2 0.56 0.4
10

11. PRÉSENTATION DE PROJET
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
La présentation technique
Les Murs Extérieurs et Intérieurs
Tableau : Composition du Mur extérieur et intérieur
Mur extérieur/
intérieur ou cloison
Int ---------------->ext
Paramètres Mortier
ciment
Brique Lame d’air Brique Mortier
ciment
Coefficient U
(W/m². K)
Epaisseur (cm) 2 10 6 20 2
0.757
Masse volumique 2000 743 1 743 2000
Conductivité
thermique
1.4 0.52 - 0.52 1.4
11

12. PRÉSENTATION DE PROJET
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
La présentation technique
Le Plancher sur Sol
Tableau : Composition du plancher sur sol
Plancher sur sol Int ------------------>ext
Paramètres Mignonette
lavé
Forme Dalle Film
polyane
Sable Hérisson Coefficient U
(W/m². K)
Epaisseur (cm) 2 5 15 0.02 5 20
1.101
Conductivité
thermique
1 0.56 2 - 0.56 1
12

13. PRÉSENTATION DE PROJET
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
La présentation technique
Les Baies Vitrés
Tableau : Composition de fenêtre
Coefficients de
déperdition et facteur
solaire
Unités Fenêtre (Double vitrage) Coefficient U
(W/m². K)
UV W/m². K 2.176 2.716
Fs - 0.5
Verre
Le TGBV de notre bâtiment est de l’ordre de 31.20 %
13

14. PRÉSENTATION DE PROJET
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Tableau : Vérification de la conformité des parois opaques
L’aspect réglementaire (RTCM : aspect prescriptif)
Les parois opaque
Elément constructif
(Parois opaques)
Valeur projet (coeff.de
transmission thermique
(W/m². K))
Valeur max.
RTCM
Conformité avec le
RTCM
Toiture terrasse 0.471 ≤ 0.65
Murs
extérieurs/cloison
intérieur
0.757 ≤ 1.20
Plancher sur sol 1.101 NE -
14

15. PRÉSENTATION DE PROJET
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Tableau : Vérification de la conformité des baies vitrés
L’aspect réglementaire (RTCM : aspect prescriptif)
Les Baies Vitrés
Coefficients de
déperdition et
facteur solaire
Unités Fenêtre
(Double vitrage)
Valeur
max.
RTCM
Conformité
avec le RTCM
Verre 3 mm/ lame
d’air 13 mm / verre
3 mm
Uw W/m². K 2.716 ≤ 3.30
Fs*=FS×Fma - 0.764 NE -
15

16. PRÉSENTATION DE PROJET
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Tableau : Caractéristique des TL T8
La présentation technique
Le système d’éclairage
Puissance nominale 58 W
Efficacité lumineuse 90 lm/W
Indice de rendu des couleurs >80
Flux lumineux 5200 lm
Température de couleur 3000 K
Durée de vie 18000 h
16

17. SIMULATION THERMIQUE ET
DYNAMIQUE
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Figure : Plan du bâtiment sous Design Builder
Le Plan du Bâtiment
17

18. SIMULATION THERMIQUE ET
DYNAMIQUE
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Figure : Zonage du RDC
Le Zonage du Bâtiment
Figure : Zonage du 1ére étage
Figure : Zonage du 2éme étage
18

19. SIMULATION THERMIQUE ET
DYNAMIQUE
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
L’occupation : Planning
Tableau : Calendrier de l’occupation
19

20. SIMULATION THERMIQUE ET
DYNAMIQUE
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
L’occupation : Activité
 l’activité fixe plusieurs paramètres ayant un impact sur les apports et les consommations
énergétiques et notamment :
La densité des occupants qui a été prise «égale à 1 personne par 10 m²
Les vêtements selon l’été et l’hiver (1 clo en hiver et 0,5clo en été)
Les consignes de températures (16 en hiver et 26 en été)
Les différentes charges intérieures à savoir l’éclairage ; les PC ; les équipements bureaux et
autres ; elles sont quantifiées en W/m²
Le métabolisme a été choisi pour chaque zone selon son activité,
20

21. SIMULATION THERMIQUE ET
DYNAMIQUE
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Le facteur U du mur
Figure : le coefficient U et les couches des murs extérieurs et intérieurs
21

22. SIMULATION THERMIQUE ET
DYNAMIQUE
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Le facteur U de toiture
Figure : le coefficient U et les couches de la toiture
22

23. SIMULATION THERMIQUE ET
DYNAMIQUE
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Figure : donnés du site
Donnés du site
23

24. SIMULATION THERMIQUE ET
DYNAMIQUE
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Figure : apports
Les apports annuels
24

25. SIMULATION THERMIQUE ET
DYNAMIQUE
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Figure : Répartitions par combustible
Les répartitions par combustible annuelles
25

26. SIMULATION THERMIQUE ET
DYNAMIQUE
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Figure : Confort
Le confort annuel
26

27. ETAT ENERGÉTIQUE DU BÂTIMENT
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Tableau : estimation de consommation à base des résultats sur Design Builder
Estimation de la consommation d’électricité
Consommation
Finale
(MWh/m²/an)
Consommation
Primaire
(MWh/m²/an)
Cout de la
consommation
(DH)
Emission GES
(tCO2éq/m²/an)
Résultat sur Design Builder 185.55 409.05 367 843 500 96.08
27

28. ETAT ENERGÉTIQUE DU BÂTIMENT
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Figure : Répartition de la consommation d’électricité du bâtiment administratif
sur Design Builder
Estimation de la consommation d’électricité
Electricité par
la zone
74%
Eclairage
10%
Chauffage
0%
Climatisation
16%
ECS
0%
28

29. ETAT ENERGÉTIQUE DU BÂTIMENT
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Etiquette énergie et climat du bâtiment
Bâtiment
Administratif
409.05
MWh/m²/an
Energivore
Bâtiment
Administratif
90.08
tCO2/m²/an
Forte émission
GES
Figure : Etiquette « Energie »
Bâtiment administratif
Figure : Etiquette « Climat »
Bâtiment administratif
29

30. PROPOSITION D’AMÉLIORATION
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Electricité par zone
Sensibilisation (afiches,
autocollantes, slogan)
Extinction des
équipements hors
période de travail et
d’occupation des
locaux
Installation de détecteur
de présence
Entretien des filtres
unités intérieures et des
condenseurs
Extinction des
équipements hors
période d’usage
Remplacement des
lampes fluorescentes
TL T8 58W par les
lampes LED de 20W
Entretien des lampes
Climatisation Bureautique
Sensibilisation des
agents et des
techniciens à la
« sobriété énergétique »
Eclairage
Installation de détecteur
de présence
30

31. PROPOSITION D’AMÉLIORATION
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
La durée de vie élevée et son maintien lumineux exceptionnel réduisent la fréquence de remplacement
des lampes et les couts de maintenance.
Les produits
31

32. PROPOSITION D’AMÉLIORATION
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Sensibilité de détection très élevée : mouvement du bras, et de la main.
Les produits
32

33. PROPOSITION D’AMÉLIORATION
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Résultat après mise en œuvre
Bâtiment
Administratif
Postes Réduction de la
consommation
Réduction globale
Electricité par zone 20 %
71.86 %
Eclairage 62 %
Climatisation 45 %
Consommation
Finale
(MWh/m²/an)
Consommation
Primaire
(MWhEP/m²/an)
Cout de la
consommation
(DH)
Emission GES
(tCO2éq/m²/an)
Résultat sur Design Builder à base de
réduction de consommation après
projet
44.67 115.24 576 24.3 27.82
Tableau : estimation de consommation après projet à base des résultats sur Design Builder
33

34. PROPOSITION D’AMÉLIORATION
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
34
Estimation de la consommation d’électricité
Electricité par
zone (Après
projet)
(MWh/m²/an)
52%
Eclairage
(Après projet)
(MWh/m²/an)
22%
Climatisation
(Après projet )
(MWh/m²/an)
26%
Chauffage
(Après projet )
(MWh/m²/an)
0%
ECS (Après
projet )
(MWh/m²/an)
0%
Figure : Répartition de la consommation d’électricité Avant-projet

35. PROPOSITION D’AMÉLIORATION
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Résultat après mise en œuvre
Les étiquettes « énergie » et « climat » restent Inchangées
Changer la
classe ?
Il faut un
Réduction
71.86 % pour
atteindre la
classe I
Batiment
Administratif
35

36. PROPOSITION D’AMÉLIORATION
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Estimation Economique et énergétique,
environnementale du projet
Cout Global d’Investissement
Gain Global Annuel
Temps de Retour sur Investissement
24 334 DH
367 785 876 ​​DH
0.13 an = 1.5 mois
36

37. PROPOSITION D’AMÉLIORATION
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Estimation Economique et énergétique,
environnementale du projet
Gain Energétique
CO2 évité
293.81
MWhEP/m²/an
68.26 tCO2éq/m²/an
37

38. CONCLUSION
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
Le bâtiment administratif est énergivore et émet fortement du GES
Solutions
Techniques
« Actives »
Sobriété
Energétique
+
Réduction :
71.86 % Consommation d’électricité
71.86 % Emission de GES
Gain annuel : 367 785 876 ​​DH.
38

39. PERSPECTIVES
Introduction
Présentation
Générale de
SGTM et
TEKCIM SA
Présentation
de projet
Simulation
Thermique et
Dynamique
Etat Energétique
du Bâtiment et
Proposition
d’Amélioration
Conclusion et
perspectives
 Optimisation la centrale électrique.
 Installation de système photovoltaïque connecté au réseau.
 Installation de chauffe-eau solaire.
 Installation de Power-Safer pour la gestion des imprimantes et autres
équipements.
 Un responsable gestion d’énergie.
39

40. Merci pour votre attention
« La principale contribution à la réalisation des objectifs de sécurité énergétique et de
protection du climat vient de l’énergie que nous ne consommons pas. »
Rapport WEO 2011 40

41. DIAGNOSTIC DE PERFORMANCE ENERGÉTIQUE DU
BÂTIMENT ADMINISTRATIF SUR L’USINE DE
CIMENTERIE TEKCIM SA, SGTM À OULED
GHANEM – EL JADIDA
STAGE DE PROJET DE FIN D’ÉTUDE POUR
L’OBTENTION DU
Master: GREEN BUILDINGS ENGINEERING & ENERGY
EFFICIENCY, GBEEE
ENCADRÉ(E)S PAR :
Mr. Hicham MASTOURI
Mme. Fatima BOUYAHIA
RÉALISÉ PAR :
Mr. Abdessamad HAIDER
MEMBRE DE JURY :
Mr.
Mr.