Arrêté du 4 août 2021 - Annexe 2 : Méthode de calcul détaillée « Th-BCE 2020 »

Une donnée conventionnelle est un paramètre de modélisation d’utilisation obligatoire, non modifiable

2.2.1 LES DONNEES CONVENTIONNELLES UTILISEES POUR LE CALCUL ENERGETIQUE

Pour le calcul énergétique, les données climatiques et celles relatives à l'occupation et l'usage des bâtiments sont définies de façon conventionnelle

Ces différentes conventions ne sont pas adaptées à la prédiction des consommations énergétiques futures d'un bâtiment donné pour les années suivant sa mise en service. Ces données climatiques et ces conventions d'occupation et d'usage ont été définies de façon à approcher des conditions moyennes sur le segment de bâtiment visé, ou des conditions extrêmes concernant le calcul de confort d’été.

2.2.1.1 Les données météorologiques utilisées pour le calcul énergétique

Les variables climatiques prises en compte dans cette méthode de calcul sont les suivantes :

a.Le rayonnement solaire : il permet de calculer les apports de chaleur pour le bâti, ainsi que l'efficacité des capteurs solaires thermiques ou photovoltaïques spécifiques.

b.Le rayonnement lumineux : utilisé pour calculer l'éclairement naturel dans les locaux, il est décrit sous la même forme que le rayonnement solaire et à partir de celui-ci,

c.Le rayonnement froid vers la voûte céleste,

d.Les températures et humidité de l'air,

e.La vitesse du vent pour une altitude de 10 m en zone ouverte,

f.La température de l'eau froide du réseau.

Les fichiers représentent des années-type dont la constitution a été effectuée sur la base de fichiers annuels des données mesurées par Météo-France sur la période de janvier 2000 à décembre 2018.

En matière de segmentation géographique, il a été retenu 8 zones climatiques, en cohérence avec les exigences réglementaires, dont les stations de référence sont précisées sur la figure ci-après.

Figure 9 - Carte des zones climatiques de la réglementation

2.2.1.2 Les scénarii conventionnels utilisés pour le calcul énergétique

Les conditions d'occupation des bâtiments sont définies de façon conventionnelle puisqu'elles ne peuvent être vérifiées sur la base des caractéristiques du bâtiment et de ses équipements énergétiques.

Afin de se rapprocher des données « moyennes », la méthode de calcul réglementaire prend en compte la destination des locaux du bâtiment de manière générale (logement, enseignement, bureau…) et de manière plus précise au niveau des différents locaux (salle de réunion, circulations, etc.). Cela signifie que les scénarios conventionnels sont définis pour partie au niveau de la zone et pour partie au niveau du local.

Ces données sont décrites sous forme de scénarios temporels horaires. Elles représentent les usages et comportements moyens des occupants d’un bâtiment. L'unité de base est la semaine, avec des modifications liées aux périodes de vacances. Cette méthode de calcul prévoit par exemple pour les maisons individuelles ou accolées et les logements collectifs une absence des occupants pendant une semaine au mois de décembre.Scénarios conventionnels définis au niveau de la zone :

Les scénarios conventionnels définis au niveau de la zone sont les suivants :

a.L’occupation : le scénario indique si la zone est occupée ou pas.

b.Le chauffage et le refroidissement : le scénario indique les températures de consigne en chauffage et en refroidissement, les périodes d'occupation ou d'inoccupation.

c.La ventilation : le scénario indique l’arrêt ou la mise en marche des systèmes spécifiques de ventilation conformément aux réglementations en vigueur pour les usages autres que d’habitation.

d.L’éclairage : le scénario indique la possibilité ou pas d’utilisation de l'éclairage artificiel. Il est basé sur les scénarios de présence en prenant en compte les périodes de sommeil.

e.Les besoins d'eau chaude sanitaire : le scénario indique la répartition en profils horaires du besoin hebdomadaire, ce dernier est exprimé en litres d'eau à 40 °C qui correspond à la température moyenne d'utilisation finale

f.Les scénarios de mobilité des escalators et des ascenseurs : le scénario indique si l’équipement est mobile ou immobile durant l’heure considérée, puis le niveau de mobilité sur l’heure

g.Les usages spécifiques de l’énergie : le scénario indique la quantité et la répartition horaire de consommation électrique associées aux usages mobiliers dans le bâtiment. Ce scénario est cohérent avec celui des apports internes liés aux équipements mobiliers (cf. ci-dessous)

Scénarios conventionnels définis au niveau des locaux

Les scénarios conventionnels définis au niveau des locaux sont les suivants :

a.Apports internes de chaleur liés à la présence humaine, et aux équipements mobiliers : pour le premier point, le scénario est lié au scénario d’occupation et au nombre d’occupants. Pour le second, une différenciation est opérée selon que le fonctionnement de l’équipement est lié ou pas à la présence humaine. Ces apports internes interagissent avec les besoins de chaleur et de froid.

b.Apports internes d’humidité liés à la présence humaine ou aux équipements : le scénario est lié au scénario d’occupation et au nombre d’occupants.

Le nombre d’occupants et les valeurs d’apport sont des données conventionnelles qui dépendent du type de zone.

2.2.1.3 Les autres conventions d’usage pour le calcul énergétique (gestion des protections mobiles, gestion des ouvertures des baies, gestion des débits d'air dans l'habitat)

Les scénarios de gestion des protections mobiles, d’ouverture des baies et des débits d’air dans l’habitat prennent en compte des possibilités de gestion manuelle (par l’utilisateur) ou automatique.

La gestion des protections mobiles

La méthode de calcul permet de prendre en compte pour les baies du bâtiment deux protections mobiles. La première peut être extérieure ou intérieure, et a une fonction de protection contre les surchauffes liées aux apports solaires, la seconde est par définition intérieure, et a une unique fonction d’anti-éblouissement.

Cette gestion a pour finalité de déterminer la part de surface de la baie qui est protégée par la protection solaire mobile extérieure. Le scénario de gestion varie selon le type d'utilisation des locaux et la période de l'année.Les gestions conventionnelles sont également différenciées selon le mode de calcul :

•Pour la détermination des besoins bioclimatiques (Th-B) et des consommations énergétiques (modes Th-C),

•Pour la détermination du confort d’été ressenti par les occupants (mode Th-D).

Les finalités sont en effet différentes dans les deux cas.

La gestion des ouvertures des baies

A l’image de la gestion des protections solaires mobiles, l’ouverture des baies (lorsque celle-ci est permise), peut être réalisée de manière manuelle ou automatique. Cette ouverture est alors fonction des conditions climatiques intérieures et extérieures, ainsi que de l’exposition au bruit de la baie, qui peut inciter les occupants à limiter les ouvertures.

En gestion manuelle, les paramètres de gestion sont entièrement conventionnels.

Dans les bâtiments climatisés, la méthode de calcul ne prévoit aucune ouverture de baies pour le mode de calcul Th-C, celle-ci pouvant être incompatible avec le fonctionnement des systèmes de refroidissement. En revanche en mode de calcul Th-B, pour évaluer les besoins de froid, l’ouverture des baies pour surventilation est possible, sous respect de certaines conditions de température intérieure et extérieure.

L’ouverture des baies induit un débit d’air lié à cette ouverture, qui a donc un impact sur la température intérieure.

La gestion des débits de ventilation dans l'habitat

Dans l’habitat, l'occupant a en général la possibilité de passer en grand débit de ventilation en cuisine lors de la préparation des repas. Ce comportement est pris en compte dans cette méthode de calcul par une durée d'utilisation hebdomadaire conventionnelle de ce grand débit.

2.2.2 LES SCENARIOS ET DONNEES CONVENTIONNELS POUR LE CALCUL ENVIRONNEMENTAL

2.2.2.1 Scénarios et conventions

Conventions liées à la réglementation sur les déclarations environnementales des produits de construction et équipements techniques (composants)

La réglementation sur les déclarations environnementales des produits de construction et équipements techniques impose aux déclarants de données environnementales un certain nombre de conventions de calcul. Il a donc été décidé d’en appliquer certaines par cohérence à l’échelle du bâtiment. Ce paragraphe ne reprend que les conventions les plus pertinentes pour comprendre la méthode de calcul.

Pour le transport des composants des usines de fabrication vers le chantier (module A4), ce n’est pas la donnée spécifique au projet évalué qui est utilisée (car difficilement traçable si passage par un intermédiaire de distribution) mais une donnée moyenne (à la fois pour les moyens de transport et pour les distances).

Pour la mise en œuvre des composants (module A5), afin d’éviter les doubles comptages à l’échelle du bâtiment, seuls les consommables et opérations propres aux composants mis en oeuvre sont pris en compte dans les déclarations. La contribution chantier permet de couvrir les opérations et consommables communs à plusieurs composants (équipements lourds comme les grues, travaux de terrassement, passages de réseaux communs à plusieurs réseaux…).Par simplification, les modules B2, B3, B4 et B5 sont souvent regroupés dans les déclarations environnementales. Les modules B6 et B7 doivent être déclarés séparément lorsqu’ils sont non nuls (cas de nombreux équipements techniques) et ne sont pas pris en compte dans le calcul de l’ACV du bâtiment. En effet, le calcul des modules B6 et B7 à l’échelle du bâtiment fait appel à des calculs spécifiques (calcul énergétique décrit par ailleurs par exemple) faisant appel à des scénarios d’usage spécifiques du bâtiment.

La fin de vie des composants doit être estimée en utilisant les scénarios de fin de vie contemporains. Par exemple, si un produit est aujourd’hui mis en décharge à 100% en fin de vie, même si on estime que les pratiques vont changer, c’est ce scénario de mise en décharge à 100% qui doit être utilisé dans la déclaration environnementale du produit.

Conventions à l’échelle du bâtiment

Dans sa vie « réelle », un bâtiment bénéficie de différentes opérations d’entretien, maintenance et réhabilitation pour maintenir ses performances, les améliorer, le remettre en conformité ou encore changer sa destination. Ces opérations conduisent souvent à prolonger la durée de vie du bâtiment ou de certaines parties de l’ouvrage (la structure notamment). Dans cette même « vie réelle », le bâtiment est soumis à des aléas conduisant à des dégradations et à des opérations d’entretien, maintenance et réhabilitation dédiées.

Par mesure de simplification, un scénario conventionnel d’usage du bâtiment est défini. Ce scénario définit :

-des usages et performances initiaux du bâtiment,

-leur maintien pendant la période d’étude de référence (les remplacements de composants en fin de vie avant la fin de la PER sont donc considérés réalisés à l’identique)

-l’estimation de la fin de vie du bâtiment (qui aura lieu dans plusieurs décennies) en utilisant les conditions actuelles de gestion des déchets de la fin de vie (voir ci-dessus les conventions sur les déclarations environnementales).

Le scénario conventionnel d’usage du bâtiment ne prévoit pas de réhabilitation du bâtiment. Par ailleurs, le scénario conventionnel d’usage du bâtiment ne prévoit la prise en compte d’aucun aléa. En conséquence, les opérations d’entretien/ maintenance/réparation liées à d’éventuelles dégradations volontaires, accidents (incendies, explosions,…), catastrophes naturelles (séismes, inondations, chutes d’arbres…) ne sont pas pris en compte dans la méthode.

Convention liée à l’utilisation de composants issus du réemploi ou de la réutilisation

Les composants (produits de construction ou équipements) issus du réemploi ou d’une opération de réutilisation (c’est-à-dire employés une nouvelle fois, pour un usage identique ou un nouvel usage, dans le même ou un autre bâtiment, sans retraitement hormis des opérations de reconditionnement, nettoyage ou réparation) sont considérés comme n’ayant aucun impact. Les valeurs des impacts pour tous les modules du cycle de vie sont donc nuls. Cependant, les impacts environnementaux des produits complémentaires nécessaires à la mise en oeuvre des composants issus du réemploi ou de la réutilisation doivent être comptabilisés.

2.2.2.2 Les données environnementales liées à la simplification des modèles

Ces données sont des données conventionnelles mises à disposition par le ministère en charge de la construction et utilisables uniquement dans les méthodes simplifiées. Ces données sont disponibles publiquement.

Il s’agit notamment des valeurs d’impacts forfaitaires pour les lots et sous lots de la contribution « composants ».

2.2.2.3 Les données environnementales sur les impacts des énergies et autres services

La mise à disposition des différents vecteurs énergétiques et leur utilisation dans le bâtiment ont des impacts environnementaux. Les données utilisées sont conventionnelles. Les impacts environnementaux des énergies sont fixés par le ministère en charge de l’énergie.

Pour les bâtiments reliés à un réseau de chaleur, les émissions de gaz à effet de serre liées à l’énergie consommée sont publiées par arrêté du ministre en charge de l’énergie.

Toutes ces données sont disponibles publiquement.

De même, un certain nombre de procédés et services utilisés dans le calcul des contributions sont traduits par des données conventionnelles, elles concernent notamment :

-les impacts des moyens de transport utilisés dans le contributeur chantier,

-les impacts de la mise à disposition de l’eau potable consommée par le bâtiment,

-les impacts du traitement des eaux usées rejetées par le bâtiment,

-les impacts du traitement des déchets calculés dans le contributeur chantier,

-les impacts des émissions de fluides frigorigènes.