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Énergétique bâtiment

Préparer le bâtiment du futur et devancer les nouvelles réglementations applicables

La plateforme Énergétique bâtiment (Incas) permet aux constructeurs et aux équipementiers d’améliorer la performance énergétique des bâtiments et leur confort intérieur : nouveaux modes constructifs, parois opaques et vitrées, matériaux, enduits, menuiseries spécifiques, systèmes de ventilation innovants, capteurs solaires, stockage thermique…

  • Imaginer des technologies aux coûts réalistes pour les acteurs de la construction, présentant de plus des intérêts esthétiques pour les architectes et les bureaux d’études.
  • Intégrer les thématiques de confort des usagers et de simplicité de mise en œuvre.
  • Associer une mixité de solutions pour atteindre une performance optimale, quelles que soient les conditions météorologiques extérieures et tenant compte de la variabilité des comportements des usagers.
  • Tester et évaluer les performances obtenues sur la plate-forme d’expérimentation du CEA Liten, en vue de l’homologation et de la certification des innovations.

Les solutions développées avec nos partenaires sont validées en taille réelle dans 4 bâtiments instrumentés de 100 m² où la présence d’occupants est simulée, selon des scénarios qui reproduisent le métabolisme humain, activent le chauffage, l’ouverture de fenêtres, le puisage d’eau etc.

Ces maisons expérimentales sont construites respectivement en bois, en béton banché, en blocs béton et en brique. Elles sont dotées de plus de 1000 capteurs, dont les données sont exploitées selon des méthodes de modélisation dédiées : un outil d’expérimentation unique en France.

La plateforme compte plus de 20 partenaires industriels, dont des groupes internationaux. La durée moyenne des projets va de 2 à 3 ans. Ils visent un compromis optimal entre performance énergétique et objectifs de qualité des environnements intérieurs.

Visite virtuelle de la plateforme INCAS (cliquez sur l’image en bas en droite)

 

FACT : un outil grande échelle pour tester les composants d’enveloppe du bâtiment

facade tool

Dans le cadre de l’ITE INES2, les équipes du CEA à l’INES ont construit un nouvel outil échelle 1 destiné à concevoir, réaliser et caractériser des sous-ensembles intégrant des briques technologiques pour le bâtiment, pour le neuf et la rénovation (toiture, façade active, soubassement), et ce de façon indépendante ou dépendante entre les parois. Les cellules de tests peuvent avoir différentes géométries et environnements intérieurs.
Le design de FACT est étudié pour faire des mesures expérimentales au niveau des composants de l’enveloppe du bâtiment, de l’impact de l’enveloppe sur l’environnement et sur le bâtiment ou encore de la qualité des environnements intérieurs (QEI). Les tests peuvent concerner les transferts de chaleur et d’humidité dans l’enveloppe, les transmissions solaire et lumineuse pour les enveloppes transparentes et la production d’énergie avec des systèmes PV/T intégrés en façade.
Inauguré au mois de septembre 2016, l’outil FACT est d’ores déja utilisé pour les projets Conipher, HomeSkin et BiFactPV.

Plus d’infos ici

Les projets

Projet COMEPOS (conception et construction optimisées de maisons à énergie positive).

Coordonné par le CEA Liten et associant 22 partenaires, COMEPOS a pour objectif de développer le concept de maison individuelle à énergie positive, dans le cadre de l’évolution de la réglementation thermique. Lancé en 2013 pour une durée de cinq ans, il permet d’analyser les performances de bâtiments à énergie positive qui seront construits dans le cadre du projet (25 en France avec des conditions climatiques et d’usages très différents), d’analyser les choix des composants technologiques dans chaque région et de déterminer les solutions réellement efficaces en fonction des types de climat, des modes de construction et de modes de vie. Ce projet doit ainsi contribuer à l’accélération de la mise sur le marché de maisons à énergie positive et de systèmes et composants innovants. Ses résultats ont vocation à être intégrés par l’ensemble des constructeurs en France.
Lancement d’un projet européen de façades multifonctionnelles avec l’industriel Vicat.
Ce projet vise à fixer des panneaux photovoltaïques à la fois producteurs d’électricité et isolants sur des façades constituées de dalles en béton. L’objectif est de les installer principalement sur des façades situées à l’est et à l’ouest d’un bâtiment pour optimiser l’adéquation entre production et consommation.

Développement avec la société Crosslux d’un double vitrage photovoltaïque semi-transparent.

Déployée dans les bâtiments tertiaires, cette technologie a été étudiée pour fournir un confort visuel aux occupants (réduire l’ensoleillement) et produire une énergie d’origine solaire servant à différentes fonctions (climatisation, ventilation, éclairage…). Ce type de vitrage contribue directement aux objectifs des bâtiments à énergie positive. Cette solution couplée à des batteries installées aux fenêtres fournirait un stockage d’énergie utile aux heures de forte consommation et plus faible ensoleillement.

Mise au point d’un aérogel de silice servant d’enduit de façade pour l’isolation des bâtiments.

Des mortiers hydrauliques contenant un aérogel de silice ont été testés en tant qu’enduit extérieur de façade, afin de limiter les déperditions énergétiques. Les études numériques montrent un gain jusqu’à 25 % sur ces déperditions pour les parois neuves, et jusqu’à 50 % en rénovation. Cet enduit a été appliqué sur une maison expérimentale dans le cadre du projet Parex-It et a fait l’objet d’un dépôt de brevet.

Étude sur des fenêtres multifonctionnelles

Équipées de capteurs, de modules photovoltaïques générant de la production d’énergie et d’une batterie pour stocker l’énergie solaire, ces fenêtres permettraient d’aérer les locaux aux moments où la température de l’air extérieur le permet, de gérer la fermeture d’un volet, l’éclairage, de façon autonome.

Stockage de la chaleur dans des matériaux à changement de phase

Pour stocker par exemple la chaleur emmagasinée le jour derrière une façade exposée au soleil, il peut être possible d’utiliser des matériaux à changement de phase (différents types de paraffines par exemple) restituant la chaleur dans les locaux à la demande (en soirée ou la nuit). Le même procédé peut être utilisé pour rafraichir un bâtiment pendant la journée grâce à la fraicheur accumulée dans des panneaux durant la nuit. À l’inverse, il est également possible d’utiliser la fraîcheur des sols pour la rediriger en façade ou directement dans les locaux. Différents systèmes ont été brevetés par les équipes du CEA à l’INES.