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Agrégation sciences industrielles de l'ingénieur externe 2021, épreuve 3, option ingénierie des constructionsSujet et rapport du jury

Agrégation externe section sciences industrielles de l'ingénieur option sii et ingénierie des constructions - Sujet de la troisième épreuve écrite de la session 2021

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Sujet officiel Agrégation externe en sciences industrielles de l'ingénieur, session 2021.

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AGREGATION
CONCOURS EXTERNE

Section : SCIENCES INDUSTRIELLES DE L'INGÉNIEUROption : SCIENCES INDUSTRIELLES DE L'INGÉNIEUR ET INGÉNIERIE DES CONSTRUCTIONS

CONCEPTION PRÉLIMINAIRE D'UN SYSTÈME, D'UN PROCÉDÉ OU D'UNE ORGANISATION

Durée : 6 heures
Calculatrice électronique de poche - y compris calculatrice programmable, alphanumérique ou à écran graphique - à fonctionnement autonome, non imprimante, autorisée conformément à la circulaire n ° 99-186 du 16 novembre 1999.
L'usage de tout autre ouvrage de référence, de tout dictionnaire et de tout autre matériel électronique est rigoureusement interdit.
Si vous repérez ce qui vous semble être une erreur d'énoncé, vous devez le signaler très lisiblement sur votre copie, en proposer la correction et poursuivre l'épreuve en conséquence. De même, si cela vous conduit à formuler une ou plusieurs hypothèses, vous devez la (ou les) mentionner explicitement.
NB : Conformément au principe d'anonymat, votre copie ne doit comporter aucun signe distinctif, tel que nom, signature, origine, etc. Si le travail qui vous est demandé consiste notamment en la rédaction d'un projet ou d'une note, vous devrez impérativement vous abstenir de la signer ou de l'identifier.

INFORMATION AUX CANDIDATS

Vous trouverez ci-après les codes nécessaires vous permettant de compléter les rubriques figurant en en-tête de votre copie.
Ces codes doivent être reportés sur chacune des copies que vous remettrez.
Avis aux candidats :
Les références des questions doivent être clairement indiquées avant chaque réponse.
  • -Tout résultat doit être justifié, le cas échéant illustré par des schémas.
  • -Les renseignements non fournis ou les données supposées manquantes sont laissés à l'initiative du candidat après explications et justifications.
  • -Dans le cas où un candidat repère ce qui lui semble être une erreur d'énoncé, il le signale très lisiblement dans sa copie, propose la correction envisagée et poursuit l'épreuve en conséquence.
Documents constituant le dossier
Sujet ____ 2
Partie 1 : Généralités et Préparation de chantier ____ 3
Partie 2 : Confort thermique, hygrothermique et acoustique du bâtiment ____ 7
Partie 3 : Etude d'éléments de la structure ____ 16
Sujet
Le sujet proposé porte sur l'opération de construction d'un bâtiment à usage d'habitation. Cet ouvrage de 8 logements fait partie d'un projet de lotissement comportant un ensemble de 12 lots :
  • -2 seront destinés à la réalisation de petits bâtiments collectifs de 6 logements chacun.
  • -1 sera destiné à la réalisation d'un petit bâtiment collectif de 4 logements.
  • -4 seront destinés à la réalisation de maisons individuelles jumelées.
  • -4 seront destinés à la réalisation de maisons individuelles.
  • -1, le support de cette épreuve, est le lot numéro 8, et sera destiné à la réalisation d'un bâtiment collectif réservé à 8 logements sociaux.

Cette opération est située dans une zone à contrainte sismique importante, dans le département de l'Isère (38). La maitrise d'ouvrage est assurée par la SIH (Société Iséroise pour l'Habitat).
Figure 1 : Vue d'ensemble du bâtiment de 8 logements
Les études qui vous sont proposées sont indépendantes les unes des autres.
La PARTIE 1 porte sur des généralités concernant les opérations de construction ainsi que de l'organisation et préparation du chantier.
La PARTIE 2 traite du confort thermique, hygrométrique et acoustique du bâtiment.
La PARTIE 3 porte sur le pré-dimensionnement d'éléments de la structure.

Partie 1 : Généralités et Préparation de chantier

Responsable au sein de la société de construction et de gestion de logements assurant la maîtrise d'ouvrage, vous êtes chargé d'argumenter en faveur d'une démarche BIM .

1.1. Le BIM dans la construction

L'utilisation de maquettes numériques communes lors d'une opération de construction est de plus en plus adoptée voire imposée. Pour cet ouvrage, le niveau de maturité se situe au niveau 2.
Niveaux de maturité BIM
Les niveaux de maturité BIM font référence aux différents niveaux de complexité et de collaboration d'une Modélisation des Données du Bâtiment. Plus le niveau de maturité BIM est élevé, plus les informations sont partagées dans le processus de construction. Chaque niveau représente un ensemble différent de critères présentant un certain niveau de « maturité ».
Les niveaux démarrent avec 0 et jusqu'à BIM 4D, 5D et même 6D :
Niveau 0 - pas de collaboration
Niveau 1 - conception en 3D, version en 2D, fichiers partagés dans un Environnement de Données Commun.
Niveau 2 - échange de modèles en 3D
Niveau 3 - collaboration dans un modèle de projet partagé unique
4D BIM - visualisation BIM d'un planning de construction
5D BIM - le modèle inclut les données relatives aux coûts
6D BIM - le modèle inclut les données de cycle de vie
  • Q1.Précisez, pour chacune des 6 phases suivantes proposées, les intérêts de l'utilisation du BIM en vous appuyant sur des exemples de l'exploitation du modèle numérique pour le niveau de maturité le plus élevé pour la SIH, la société qui assure la construction et la gestion des logements.
Phases: CONCEPTION, CONSTRUCTION, DOE, EXPLOITATION, MAINTENANCE, DECONSTRUCTION.
Responsable de la maîtrise d'œuvre, chargé de la validation des plans avant DCE, vous devez vous assurer de la prise en compte de quelques règles liées à la sécurité incendie.
L'ensemble des plans d'Architecte phase DCE sont en annexe 1 (sur 8 pages).

1.2.La sécurité Incendie - Accès pompiers

  • Q2.En vous appuyant sur les extraits réglementaires de l'annexe 2, quel est le classement de ce bâtiment d'habitation ?
  • Q3.Citez une ou deux dispositions constructives liées à la sécurité incendie prises pour les éléments de structure (les porteurs verticaux, les porteurs horizontaux) et liées aux accès pompiers pour les dégagements.
Responsable études au sein d'une entreprise de gros-œuvre, en situation de réponse à l'appel d'offre concernant le lot 1(GO) de l'opération

1.3.L'appel d'offre

  • Q4.Quelle est la signification de l'acronyme DPGF ? pourquoi est-elle établie ?
  • Q5.En 6 ou 7 titres de chapitres, proposez le sommaire du mémoire technique demandé que vous auriez fourni. Vous détaillerez et développerez en une dizaine de lignes le chapitre dont le titre serait : « Sécurité, hygiène et mesures sanitaires. »
Extrait de la DPGF :
Lot N°01 GROS CEUVRE - MAÇONNERIE
Désignation U Quantité Prix unit. en € Total en €
7 SUPERSTRUCTURE
m^3
m^3 m^2
m^2 m^3
m^3
m^2
m^2
m^2
m^2
m^3
m^2
à déterminer Q7
à déterminer Q7
7.1 MUR PORTEUR EN BÉTON BANCHÉ
Béton refends 74,00
Coffrage refends 68,00
Béton façades 7,000
Coffrage façades 68,00
7.2 MAÇONNERIE EN BLOC BÉTON CELLULAIRE
Surface courante des façades en bloc de 25 cm d'épaisseur 430,00
Planelle en rive de dalle 28,00
Engravure sur refend 7,00
7.3 POTEAU EN BÉTON ARMÉ
Béton poteau 3,000
Coffrage poteaux de section carrée ou rectangulaire 42,00
En vous appuyant sur les plans fournis en annexes 1 et 3 (vue en plan structure niveau R+1), vous êtes en situation de vérifier les quantités de béton (74 m^3) et de surfaces coffrées (795 m^2) pour les murs de refend de la superstructure.
  • Q6.Montrez la démarche à adopter pour effectuer la vérification de ces quantités en ne faisant la détermination que pour ce niveau R+1.
Les ouvertures sur les murs de refend sont de 1.00 m × 2.12 m
  • Q7.Etablissez les prix de vente HT pour ces 2 lignes (béton refends et coffrage refends).
    Données Entreprise.
    Hypothèses de TU :
    Voiles BA :
    Bétonnage à la benne à béton de 0, 8 m^3, voile de 20 cm : 0, 8 h/m^3
    Aciers TS : 0,04 h/kg ratio d'aciers nécessaire : 10 kg/m^2 de mur.
    HA : 0,025 h/kg ratio d'aciers nécessaires : 16 kg/m^3
    Reprise et finition des surfaces coffrées : 0, 05 h/m^2
    Coffrage : 0, 30 h/m^2
    Hypothèses fournitures :
    Acier HA : 2 €/kg, pertes 3%
    Acier TS : 1,40 €/kg, pertes 3%
    Béton C25/30: 90€/m^3 rendu chantier
    Hypothèse location matériel :
    Banches et accessoires : 2€/m^2
    Hypothèse main d'œuvre :
    DHMO : 28 €
    Données pour la détermination du coefficient de vente :
    Les frais de chantier sont de 12 % des déboursés secs
    Les frais généraux sont de 8% du PVHT
    Les frais d'opération sont de 2 % des déboursés secs
    Bénéfices et Aléas : 4 % du PVHT
Responsable travaux au sein de l'entreprise de gros-œuvre, associé au chef de chantier, en situation de préparation du chantier

1.4.Procédés généraux de construction

Le matériel de coffrage de voiles est précisé en annexe 4.
Le plan de structure du R+1 est en annexe 3.
La codification retenue pour la question 8 sera :
Largeur 2,50 type A
Largeur 1,25 type B
Largeur 0,625 type C
  • Q8.En complétant le DR1 (voiles à coffrer du R+1) proposez un phasage général de réalisation des voiles banchés sur le R+1 (murs BA à créer) - La limite sera fixée à 15 ml/j; pas de banches d'angle.
    Vous préciserez et justifierez les équipages de banches ainsi que les éléments utilisés (règles, mannequins, trapons) - une partie du matériel utilisé par l'entreprise est défini en annexe 4.
  • Q9.Pour le premier jour choisi à la question précédente, établissez le planning journalier de l'équipe GO affectée aux voiles en précisant chronologiquement la nature des tâches effectuées. Horaires de travail effectif: 8h30-12h00 ; 13h00-16h30.
Ci-après, l'extrait du DCE lié à l'installation et l'aménagement de chantier :
4.1 AMENAGEMENT DE CHANTIER
Aménagement complet comprenant notamment :
  • -Installation de la grue
  • -Amenée et repliement du matériel de fabrication.
  • -Aménagement des locaux de chantier (sanitaires, vestiaire, réfectoire, bureau de chantier, salle de réunions).
  • -Fourniture et mise en place du panneau de chantier ainsi que des dispositifs de
  • -Dispositifs de protection et de sécurité de la circulation des personnes et des véhicules.
  • -Les réseaux provisoires nécessaires au chantier (eau, électricité, branchement à l'égout).
  • -Voirie de chantier et aire de lavage des véhicules, avec évacuation des eaux.
  • -La protection du site (l'entreprise devra assurer la surveillance du chantier).
  • -Aménagement de zones de stockage.
  • -Aménagement de recettes équipées de garde-corps amovibles pour approvisionnement des étages, à chaque étape, à l'avancement.
  • -Bennes pour gravats (évacuées, selon nécessité) gestion au présent lot pour toute la durée du chantier.
  • -Les aménagements et les installations d'hygiène, de sanitaires et de sécurité, seront conformes au Code du Travail, au Décret du 08 janvier 1965 et textes d'applications à la loi du 31 décembre 1993 et au Décret n° 94-1159 du 26 décembre 1994.
Localisation : pour l'ensemble de l'opération, selon Plan Général de Coordination Sécurité et de Protection de la Santé.
Extrait du PGC :
Des vestiaires et sanitaires séparés seront aménagés pour le personnel féminin, en cas de besoin.
Ces installations devront pouvoir accueillir, pendant toute la durée de la phase, 10 personnes en pointe.
  • Q10.A partir des données précédentes et des informations de l'annexe 5, il vous est demandé, en considérant une installation indépendante pour ce lot 8, de compléter le plan d'installation de chantier du DR2 en précisant et justifiant tous les éléments à mettre en place (grue, aires de stockage, locaux de chantier, réseaux, clôtures et portails, bennes). La justification du choix et du dimensionnement de l'engin de levage est attendue.

Partie 2 : Confort thermique, hygrothermique et acoustique du bâtiment

Positionnement et objectif de la partie
En tant qu'ingénieur dans un bureau d'études thermiques, dimensionner l'enveloppe et les équipements assurant les conforts acoustique, respiratoire et hygrothermique du bâtiment. Justifier auprès du maître d'ouvrage les choix technologiques retenus ou proposés.

2.1.Analyse environnementale

Avec l'essor de la construction durable, de plus en plus d'opérations immobilières mettent en place des programmes environnementaux. C'est le cas de ce bâtiment qui doit respecter la norme NF Habitat démarche HQE. L'objectif de cette partie est de vérifier certains points issus de cette norme et d'analyser l'impact du site sur le confort des occupants.

2.1.1.Potentialité du site

Ressources :
Annexe 1 : Plans d'architecte
Annexe 6 : Données solaires
L'analyse du potentiel solaire est un levier important pour garantir la possibilité d'une conception bioclimatique des bâtiments et également envisager le recours à des systèmes solaires actifs.
Le promoteur immobilier avait le choix entre deux terrains pour implanter ce projet immobilier, le site "38-1" et le site "38-2".
  • Q11.A partir de l'Annexe 6, relevez les heures d'apparition et de disparition du soleil en prenant en compte les masques d'horizon, au mois de juin, mars et décembre pour chaque site.
  • Q12.Déduisez, en utilisant l'annexe 6.C., la durée d'ensoleillement effectif pour chaque façade avec prise en compte des masques, pour les mois de juin, mars et décembre et pour chaque site.
  • Q13.Sur les conseils du bureau d'études, le choix s'est finalement porté sur le site "38-2". Que pensez-vous de ce choix ? Proposez une analyse argumentée au regard des calculs précédents.

2.1.2.Acoustique des façades

Ressources :
Annexe 7 : Classement sonore du site d'implantation du bâtiment
Annexe 8 : Détermination de l'isolement acoustique minimal des bâtiments d'habitation contre les bruits des transports terrestres
Annexe 1 : Plans d'architecte
Le bâtiment est situé dans un secteur affecté par le bruit des transports routiers. On se propose de vérifier l'isolement acoustique du séjour/cuisine de l'appartement n°101 au premier étage.
L'isolement normalisé d'une façade au bruit aérien par référence à un trafic routier se calcule à l'aide de la formule suivante :
D_(nT, A, tr) = R_(eq) + 10log((A_(local))/(S_(façade))) + 10log((T_r)/(0, 5)) en dB
Avec :
  • - R_(eq), l'indice d'affaiblissement de la paroi en dB (moyenne pondérée par les surfaces des coefficients de transmission de chacun des composants de la paroi) :
    R_(eq) = − 10log((∑_i S_i ⋅ 10^((− R_i)/(10)))/(S_(tot)))
  • -A local, l'aire d'absorption équivalente du local en m^2
    A_(local) = 0, 16 ⋅ V/(T_r)
    Où V est le volume du local en m^3 et T_r son temps de réverbération en s.
  • Q14.Après avoir déterminé la catégorie des infrastructures bruyantes à proximité des différentes façades, évaluer l'isolement minimal à respecter, D_(nT, A, tr min) en dB pour la (ou les) façade(s) impactée(s). Les transmissions latérales seront négligées.
  • Q15.
    Calculer l'indice d'affaiblissement R_(eq) de la (ou des) façade(s) impactée(s). Le tableau cidessous fournit les indices R_(A, tr) des différents éléments composant les murs de façade.
    Eléments R_(A, tr)(dB)
    Menuiserie avec entrée d'air et coffre de volet roulant 30
    Paroi opaque (béton cellulaire + laine de verre) 46
  • Q16.En déduire le D_(nT, A, tr) pour la (les) façade(s) impactée(s) et conclure quant au confort acoustique de l'appartement n°101 vis-à-vis du bruit des transports routiers. On considèrera un temps de réverbération T_r = 0, 6 s pour le séjour-cuisine de cet appartement.

2.1.3.Qualité de l'air intérieur

Ressources :
Annexe 9 : Données relatives à la QAI des appartements n°102 et 103 (relevés de mesures et extraits du rapport Diagvent2)
Annexe 10 : Extraits de l'avis technique de la VMC Hygro B installée dans le bâtiment
La qualité de l'air intérieur (QAI) constitue une thématique de santé environnementale dont l'enjeu sanitaire n'est désormais plus à démontrer.
Le programme environnemental du bâtiment étudié prévoit :
  • -la mise en place de produits de construction et de revêtements intérieurs étiquetés A, au sens de l'arrêté du 19 avril 2011 ;
  • -la vérification de la qualité du renouvellement d'air dans les logements à la livraison du bâtiment.
Le tableau ci-dessous fournit les valeurs réglementaires et valeurs indicatives pour quelques polluants.
Polluant Valeurs réglementaires ou indicatives
CO_2 1000 ppm
Dioxyde d'azote 20μ g/m^3
Composés organiques volatiles
Formaldéhyde 2015 : 30μ g/m^3/2023 : 10μ g/m^3
Benzène 2μ g/m^3
Q17. Citez les principaux polluants de l'air intérieur d'un logement ainsi que leur origine.
  • Q18.A partir des données en Annexes, analyser la QAI des appartements n°102 et 103. Que préconiseriez-vous dans chaque cas afin d'améliorer la QAI.

2.2.Analyse du confort hygrothermique

La simulation thermique dynamique (STD) est très utile en phase de conception d'un projet de construction, afin de valider les objectifs de consommation et d'optimiser le choix des matériaux. Elle permet de simuler le comportement du futur bâtiment au plus près de la réalité. Pour cela, la STD simule au pas de temps horaire le métabolisme du bâtiment en fonction de la météo du site, de l'occupation des locaux, des scénarios de ventilation, ... et fournit les températures, les besoins de chauffage/climatisation, les apports solaires, ... heure par heure dans les différentes zones prédéfinies du bâtiment. Le logiciel de STD peut également fournir un bilan d'énergie en hiver sous la forme du diagramme de Sankey ci-contre.
Les "besoins nets" (ou utiles) à fournir pour assurer le chauffage du bâtiment étudié sont calculés en tenant compte des apports par les occupants (métabolisme),

par l'ensoleillement (apports solaires) et par la chaleur dissipée par les appareils (moteurs, éclairage, ...).
En ce qui concerne le confort d'été, une grande partie des référentiels de démarche environnementale (HQE, QEB, ...) s'accorde sur un nombre d'heures d'inconfort estival correspondant à une limite à ne pas dépasser, soit 40h au-delà de 28°C. Le respect de cette valeur peut être vérifié par la STD. Par ailleurs, deux approches tentent d'aller plus loin. La première consiste à déterminer l'ensemble des couples température/ hygrométrie jugés confortables. La seconde, dite adaptative, corrèle la température intérieure estivale avec la température extérieure. Cette approche se fonde sur l'idée que l'acceptation des conditions de confort n'est pas une constante mais évolue : plus il fait chaud dehors, plus on accepte des températures intérieures élevées. Le diagramme de Brager fourni par la STD permet d'analyser le confort d'été selon cette seconde approche et donne ainsi une image de l'évolution de la température opérative (ou ressentie) du bâtiment (moyenne pondérée entre les températures de l'air ambiant et celle radiante des parois d'un local) en fonction de la température extérieure du moment. Chaque point représente une heure. Lorsque le point est situé entre les deux traits noirs, le confort est assuré.

2.2.1.Généralités

Q19. En quoi l'étude STD diffère-t-elle de l'étude réglementaire RT2012 ?
  • Q20.Quels sont les avantages de procéder à une STD et à quelle phase du projet cela est-il pertinent ?
On s'intéresse pour les deux parties suivantes aux appartements 202 et 203, situés au niveau 2 du bâtiment.

2.2.2.Confort d'hiver

Ressources :
Annexe 11 : Diagramme de Sankey et extraits de courbes d'évolution des températures issus de la modélisation STD pour l'appartement 202
Annexe 12 : Méthodologie de calcul pour le tracé du diagramme de Glaser
Annexe 13 : Caractéristiques physiques du béton cellulaire et de la laine de verre
Q21. A partir de l'Annexe 11, analysez le confort thermique d'hiver de l'appartement 202. Notamment, comment les gains utiles permettent de diminuer le besoin en chauffage ? Que pensez-vous des apports solaires valorisés pour cet appartement ? Quelles sont les températures de consignes en hiver ? Que pensez-vous des courbes température/humidité dans le séjour-cuisine ?
On s'intéresse maintenant aux possibilités de condensation dans la masse de la paroi de façade. Pour simplifier le calcul, on négligera les parements et on considèrera que la paroi est donc constituée de l'extérieur vers l'intérieur de 25 cm de béton cellulaire (325 < ρ[kg.m^(− 3)] < 375) et de 10 cm de laine de verre. Les conditions d'ambiance sont les suivantes :
  • - T_(int) = 19^∘C, Ψ_(int) = 55%
  • - T_(ext) = 0^∘C, Ψ_(ext) = 90%
Et les résistances thermiques superficielles valent :
  • - r_(si) = 0, 13 m^2 K/W
  • - r_(se) = 0, 04 m^2/K/W
Q22. A l'aide des Annexes 12 et 13, tracez le diagramme de Glaser pour cette paroi de façade. Déduisez-en les risques de condensation dans la masse de la paroi.
Q23. Quelles sont les conséquences en cas de condensation dans la masse ? Quelle(s) solution(s) technique(s) préconisez-vous ? Comment celle-ci impactera le diagramme de Glaser tracé précédemment (tracez-en une allure) ?

2.2.3.Confort d'été

Ressources :
Annexe 14 : Courbes et données pour l'analyse du confort d'été des appartements 202 et 203
Q24. A partir de l'annexe 14, analysez le confort d'été pour chaque appartement.
Q25. Le cas échéant, proposez des protections solaires adaptées à chaque pièce, en fonction de son orientation.

2.3. Analyse de l'étude RT2012 de l'immeuble - Exigences de moyens

La RT2012 impose le respect d'un certain nombre d'exigences de moyens. L'objectif de cette partie est d'en vérifier certaines d'entre elles.
Ressources :
Annexe 1 : Plans d'architecte
Annexe 15 : Extraits de l'étude thermique

2.3.1.Surfaces vitrées

La RT2012 impose une surface de vitrages supérieure ou égale à 1/6 de la surface habitable.
Q26. Quel est selon vous l'intérêt de cette exigence ?
Q27. Le bâtiment étudié la respecte-t-elle ?

2.3.2.Ponts thermiques

En ce qui concerne les ponts thermiques, les exigences sont les suivantes :
  • -le ratio de transmission thermique linéique moyen global des ponts thermiques du bâtiment doit être inférieur ou égal à 0, 28 W/(m^2_(SRT).K).
  • -le coefficient de transmission thermique linéique moyen ψ9 des liaisons entre les planchers intermédiaires et les murs donnant sur l'extérieur ou un local non chauffé, doit être inférieur ou égal à 0, 60 W/(m.K).
  • Q28.
    Qu'est-ce qu'un pont thermique ? Etayez vos propos, notamment avec l'exemple d'un angle sortant tel que ci-dessous :
    Figure 1 : pont thermique d'un angle sortant
  • Q29.A l'aide de l'Annexe 15, vérifiez que le bâtiment respecte les exigences de moyens sur les ponts thermiques.
  • Q30.Comment selon vous peut-on vérifier le bon traitement des ponts thermiques à l'achèvement des travaux ?

2.3.3.Etanchéité à l'air

Étancher un bâtiment consiste à éliminer toutes les fuites d'air parasites au travers de l'enveloppe. Elle permet de tirer de nombreux bénéfices en termes :
  • -de conforts thermique, respiratoire et acoustique des occupants ;
  • -d'impact énergétique ;
  • -de conservation du bâti.
Pour un bâtiment résidentiel collectif, la RT2012 impose le débit de fuite sous une dépression de 4 Pascals divisé par la surface de parois froides déperditives (hors plancher bas) :
q_(4Pa − surf) ≤ 0, 8m^3 ⋅ h^(− 1)m^(− 2)
L'appartement test pour quantifier l'étanchéité à l'air de ce bâtiment est le n°101 du niveau 1. La figure ci-dessous donne les résultats des tests à la porte soufflante réalisés en phase hors d'eau, hors d'air et à l'achèvement des travaux.
  • Q31.Calculez le débit q_(4Pa − surf) pour les deux cas. Commentez les résultats.
  • Q32.La ventilation du bâtiment est une simple-flux HygroB. Expliquez ce que cela signifie. Ce choix vous semble-t-il pertinent pour ce bâtiment ?
  • Q33.Après avoir positionner les entrées d'air et bouches d'extraction aux endroits adéquats, dessinez sur le document-réponse DR3 les flux d'air dans l'appartement dans le cas d'une bonne étanchéité à l'air (en bleu) et d'une mauvaise étanchéité à l'air de l'ensemble des menuiseries de cet appartement (en rouge). Expliquez l'impact de cette mauvaise étanchéité sur chacun des bénéfices attendus cités en début de partie.
  • Q34.Quelle(s) solution(s) correctrice(s) proposeriez-vous pour remédier à ce problème d'étanchéité à l'air ?

2.4.Analyse de l'étude RT2012 de l'immeuble - Exigences de résultats

La RT2012 impose le respect de trois exigences de résultats :
  • -Bbio, qui représente conventionnellement les besoins nets en énergie du bâtiment pour les 3 postes : chauffage, rafraîchissement, éclairage. Ces besoins ( B_(chauffage), B_(refroidissement) et B_(éclairage) ) sont calculés en kWh_(EU)/m^2(S_(RT))/ an . Bbio s'exprime en points et dépend uniquement du bâtiment, indépendamment des équipements. Il est donc influencé par la localisation, l'orientation, les matériaux de construction, les surfaces de vitrages.
    Bbio = 2.B_(chauffage) + 2.B_(refroidissement) + 5.B_(éclairage) ≤ Bbio _(max)
  • - C_(ep), qui représente conventionnellement la consommation d'énergie primaire du bâtiment sur l'année ; l'unité utilisée est le kWh_(EP)/m^2_(SPT)/an. Le calcul prend en compte les 5 postes de consommation (chauffage, rafraîchissement, eau chaude sanitaire, éclairage, auxiliaires).
    Cep = Cep _(ch) + Cep _(fr) + Cep _(écl) + Cep _(ECS) + Cep _(aux) − PV_(12kWhep/m^2/an) ≤ Cep _(max)
    Avec : PV_(12kWh)_(EP)/m^2/an = 12kWh_(EP)/m^2(S_(RT))/ an en présence de production électrique sur site (énergie photovoltaïque, éolienne, etc.).
    On rappelle la relation permettant la conversion de l'énergie consommée en énergie primaire pour chacun des postes de consommation :
    Cep = 2, 58.C_(élec) + 0, 6.C_(bois) + 1.C_(autre)
  • - T_(ic), qui représente la température conventionnelle en été. Le calcul de cette température s'effectue sur les 5 jours consécutifs d'été les plus chauds Elle ne doit pas dépasser une certaine limite T_(ic réf,) laquelle dépend de la zone climatique et de l'usage du bâtiment.

2.4.1.Analyses de variantes d'isolation

Ressources :
Annexe 13 : Caractéristiques physiques du béton cellulaire et de la laine de verre
Annexe 15 : Extraits de l'étude thermique
Le constructeur propose deux solutions d'isolation : 1 « normale », correspondant aux déperditions calculées en Annexe 15 et 2 « économique ». La solution 2 « économique » correspond au retrait de 6 cm d'isolant sur tous les murs de façade. Les apports gratuits sont les mêmes pour les deux solutions et valent 15000 kWh.
La puissance d'éclairage installée est de 2 W/m^2 habitables, avec une durée de fonctionnement de 1200 h/an.
  • Q35.Calculez le coefficient de transmission surfacique U en W.m^(− 2).K^(− 1) des murs de façade pour la solution 2. En déduire les déperditions totales de cette solution en [W/K]. L'influence du retrait d'isolation sur les ponts thermiques sera négligée.
  • Q36.Calculez les besoins en chauffage nets pour chaque solution en [kWh_(EU.)m^(− 2).an^(− 1)], sachant que les besoins en chauffage nets correspondent aux besoins bruts auxquels on retranche les apports gratuits.
  • Q37.En déduire le Bbio pour les solutions d'isolation 1 et 2. Quel(s) solution(s) est (sont) conforme(s) à la RT2012, du point de vue du Bbio, sachant que Bbiomax vaut 72 points.

2.4.2.Analyses de variantes d'équipements

Ressources :
Annexe 16 : Fiche technique de la PAC air/eau
Pour la suite on retiendra la solution 1.
Les besoins en eau chaude sont de 35 litres par jour et par personne à une température de 52,5°C, la température de l'eau du réseau d'eau froide est donnée dans le document-réponse DR4.
Pour les systèmes de production de chaleur et d'ECS, 3 variantes sont proposées.
  • -A : Tout gaz : chaudière gaz à condensation fonctionnant à un régime basse température 35-45°C pour le chauffage, associée à une production d'ECS instantanée (rendement certifié : 97%)
  • -B : Chauffage gaz + ECS solaire (taux de couverture à définir) avec appoint gaz pour l'ECS : même chaudière que solution A.
  • -C : Chauffage PAC air/eau + ECS électrique
La puissance des auxiliaires et leur durée de fonctionnement dépendent du système de chauffage (voir tableau ci-dessous).
Consommation des auxiliaires
Type Puissance Durée de fonctionnement
Ventilation + autres 65 W continu
Circulateur chaudière 25 W période de chauffe (180 jours)
Circulateur ECS solaire 15 W 12h/jour toute l'année
Circulateur PAC 25 W période de chauffe (180 jours)
Q38. Dans le cas de l'installation d'ECS solaire, 6 capteurs solaires thermiques de surface d'entrée 2, 3 m^2 sont installés et le rendement global de l'installation capteurs + ballon vaut 0,70. Déterminez les besoins en ECS et le taux de couverture solaire de cette installation en remplissant le DR4. On considèrera que l'inclinaison des capteurs par rapport à la course du soleil réduit le rayonnement reçu de moitié.
Q39. La PAC air/eau fonctionne à un régime basse température 35-45°C pour le chauffage. L'histogramme des degré-jours pour la saison de chauffe est donné à la figure ci-dessous. A partir de l'Annexe 16, déterminer le COP saisonnier de la PAC, sachant que la PAC envisagée est la AWO 302.A60.
Q40. Calculez les consommations en énergie finale pour le chauffage, l'ECS, l'éclairage et les auxiliaires pour les différentes variantes A, B et C. La puissance d'éclairage installée est la même que dans la partie 2.4.1.
  • Q41.Calculez les consommations en énergie primaire pour tous ces postes. Déterminez quelle(s) solution(s) permet(tent) d'obtenir la conformité à la RT 2012 du point de vue du Cep, sachant que Cepmax vaut 69kWh_(EP.)m^(− 2).an^(− 1). Remplir le document-réponse DR5.
  • Q42.Quelle solution retiendriez-vous ? Argumentez votre choix.

2.4.3.Analyse économique et labels

Ressources :
Annexe 17 : Tarif des énergies et émissions de GES
Annexe 18 : Méthode de calcul pour l'indicateur BEPOS du label E+/C-
Afin d'affiner l'étude de faisabilité, le maître d'ouvrage demande une analyse économique et la possibilité d'obtenir un label qui sera plus vendeur pour le bâtiment. Le BE thermique propose ainsi une nouvelle variante associant chaudière gaz à condensation + ECS solaire et VMC double-flux, permettant d'obtenir les niveaux de performances ci-dessous.
Poste C_(EF)(kWh_(EF).m^(− 2).an^(− 1)) C_(EP)(kWh_(EP).m^(− 2).an^(− 1))
Chauffage 20 20
Refroidissement 0 0
ECS 15 15
Eclairage 1,7 4,39
Distr-Ventil 1,5 3,87
  • Q43.Déterminez le coût d'exploitation annuel ainsi que les émissions de GES en phase exploitation.
  • Q44.Étudiez la conformité du bâtiment vis-à-vis du label Effinergie+, sachant que ce label préconise notamment une amélioration de l'impact énergétique d'un bâtiment par rapport à la RT2012 de 20% concernant le Bbiomax et le Cepmax.
Au moment de la conception de ce bâtiment, la future réglementation n'est pas encore complètement définie, mais le label expérimental E+/C- permet d'en dessiner les contours. On y retrouve les notions de Bbio, C_(EP), Tic avec des niveaux d'exigibilité probablement plus contraignants. La liste de ces 3 coefficients déjà connus va s'allonger avec la prise en compte des usages électriques spécifiques (appareils électro-ménagers) via l'indicateur BEPOS, et des émissions de GES à travers une analyse de cycle de vie (ACV).
Le coefficient BEPOS prend donc en compte 6 postes de consommation :
  • -Chauffage
  • -Rafraîchissement
  • -Eau chaude sanitaire
  • -Auxiliaires
  • -Éclairage
  • -Usages spécifiques (consommation comptée de façon forfaitaire)
Le ratio de conversion entre énergie finale et énergie primaire devient nul pour la biomasse qui est considérée comme énergie renouvelable. Ce ratio reste identique à la RT2012 pour les autres sources.
Dans le cadre du label E+/C- on définit 4 niveaux de performance énergétique entre le niveau RT2012 actuel (qui serait un niveau 0 ) à un bâtiment de consommation annuelle nulle ou négative (niveau 4). Les seuils des niveaux 1 et 2 ne prennent pas en compte la production d'énergie renouvelable du bâtiment ; à partir du niveau 3 cette production devient obligatoire.
Les émissions de gaz à effet de serre sont prises en compte avec 2 coefficients :
  • -Eges → émission totale de carbone du bâtiment de la fabrication des matériaux à la déconstruction
  • -EgesPCE → émission de carbone par la fabrication des produits et équipements
On définit 2 niveaux environnementaux correspondant à 2 seuils pour chacun de ces 2 indicateurs :
  • -niveau 1 : Eges ≤ Egesmax, 1 et EgesPCE ≤ EgesPCE,max, 1
  • -niveau 2 : Eges ≤ Egesmax,2 et EgesPCE ≤ EgesPCE,max,2
Le tableau ci-dessous fournit les niveaux de performance à atteindre pour le bâtiment étudié concernant le label E+/C-.
Bilan BEPOS _(max) (kWhep.m-2 srt)
1 2 3 4
130,20 124,20 92,20 0,00
Eges _(max) Egespce max
1 2 1 2
1675.54 1055.54 805.54 755.54
  • Q45.A partir de l'Annexe 18, calculez l'indicateur BEPOS du bâtiment (les 4 places de parking extérieures sont éclairées). Le calcul C- a donné les résultats suivants : Eges = 1245 kg_(eq.Co2)/m^2_(SDP) et Eges_(PCE) = 640kg_(eq.CO2)/m^2 sDP. A quels niveaux d'exigences le bâtiment peut-il prétendre ?
  • Q46.Au vu du travail que vous avez effectué, quels sont les points forts et les points faibles de ce projet concernant son bilan énergétique et environnemental ? Quelles recommandations feriez-vous au maître d'ouvrage ?

Partie 3 : Etude d'éléments de la structure

Positionnement et objectif de la partie
En tant que Responsable du bureau d'études Structure, vous êtes chargé du dimensionnement ou pré-dimensionnement d'éléments de l'ouvrage.

3.1. Le demi-portique BA


La structure étudiée ne se compose que de la poutre et du poteau en rive du pignon Sud du bâtiment.
Sa simplification plane peut être modélisée selon 3 options qui diffèrent selon les types de liaisons proposées.
  • Q47.Complétez le DR6 en déterminant :
    • -Le degré d'hyperstaticité.
    • -Les allures de l'effort tranchant V et du moment fléchissant M sous le chargement simplifié proposé.
    • -Le principe de ferraillage (représentation des aciers principaux longitudinaux et transversaux)
  • Q48.Pour le cas 3 de la question précédente, à l'aide des annexes 19 et 20, déterminez la valeur d'effort normal N dans le poteau. Vous justifierez alors les hypothèses émises.
  • Q49.Pour ce cas de chargement, déterminez et tracez les diagrammes des sollicitations internes pour la poutre, en précisant les valeurs particulières dont les calculs seront à justifier.
  • Q50.Calculez la section d'armatures longitudinales dans cette poutre (30×40ht) pour Mu = 20kN.m (organigramme de calcul en Annexe 21). On considèrera un C25/30 et un FeE500B.

3.2.La poutre continue sur garages

Cette poutre continue reprend les charges descendant du mur Sud.
Ne seront prises en compte que : g = 95kN/m; q = 18kN/m
La modélisation retenue et les repérages d'appuis et de portées sont les suivants :
  • Q51.En utilisant l'annexe 22, déterminez et justifiez les valeurs des 4 portées de calcul (L1 à L4).
  • Q52.Proposez, sans calcul, les combinaisons d'actions à envisager par travée, permettant de déterminer :
    • -le moment maximal dans la travée 1,
    • -la réaction maximale de l'appui A1.
  • Q53.Pour le schéma mécanique suivant, déterminez la réaction d'appui en A2. Vous utiliserez les annexes 23 et 19.
    Par mesure de simplification, les portées seront toutes prises égales à 3,00 m.
  • Q54.L'annexe 24 contient l'organigramme de calcul du ferraillage des poteaux rectangulaires et les sections d'acier.
    Déterminez le ferraillage du poteau sous A2, avec N_(ed) = 450kN
    La hauteur libre du poteau est de 2,85 m (sous poutre à arase supérieure de semelle)
  • Q55.Complétez le DR7 (plan de ferraillage du poteau sous A2) en réalisant le plan de ferraillage complet du poteau. La nomenclature des aciers est demandée.
  • Q56.Positionnez et repérez sur le DR7 les longrines LG1 et LG2. Vous justifierez leurs fonctions respectives.
Annexe 1 : Ensemble de plans d'Architecte.
PLAN RDC avec plans de coupes
PLAN R+1

COUPES 4 et 1

Annexe 2 : Classement des bâtiments d'habitation du point de vue de la sécurité-incendie.

Article 3 modifié par Arrêté du 7 août 2019 - art. 2
Les bâtiments d'habitation sont classés comme suit du point de vue de la sécurité-incendie :
1° Première famille :
  • -habitations individuelles isolées ou jumelées à un étage sur rez-de-chaussée, au plus ;
  • -habitations individuelles à rez-de-chaussée groupées en bande.
Toutefois, sont également classées en première famille les habitations individuelles à un étage sur rez-de-chaussée, groupées en bande, lorsque les structures de chaque habitation concourant à la stabilité du bâtiment sont indépendantes de celles de l'habitation contiguë.
2° Deuxième famille :
  • -habitations individuelles isolées ou jumelées de plus d'un étage sur rez-de-chaussée ;
  • -habitations individuelles à un étage sur rez-de-chaussée seulement, groupées en bande, lorsque les structures de chaque habitation concourant à la stabilité du bâtiment ne sont pas indépendantes des structures de l'habitation contiguë ;
  • -habitations individuelles de plus d'un étage sur rez-de-chaussée groupées en bande ;
  • -habitations collectives comportant au plus trois étages sur rez-de-chaussée.
Pour l'application des 1° et 2° ci-dessus :
  • -sont considérées comme maisons individuelles au sens du présent arrêté les bâtiments d'habitation ne comportant pas de logements superposés ;
  • -les escaliers des bâtiments d'habitation collectifs de trois étages sur rez-de-chaussée dont le plancher bas du logement le plus haut est à plus de huit mètres du sol doivent être encloisonnés.
3° Troisième famille :
Habitations dont le plancher bas du logement le plus haut est situé à vingt-huit mètres au plus au-dessus du sol utilement accessible aux engins des services de secours et de lutte contre l'incendie, parmi lesquelles on distingue :
Troisième famille A : habitations répondant à l'ensemble des prescriptions suivantes :
  • -comporter au plus sept étages au rez-de-chaussée ;
  • -comporter des circulations horizontales telles que la distance entre la porte palière de logement la plus éloignée et l'accès à l'escalier soit au plus égale à dix mètres ;
Troisième famille B : habitations ne satisfaisant pas à l'une des conditions précédentes.
Ces habitations doivent être implantées de telle sorte que les accès aux escaliers soient situés à moins de cinquante mètres d'une voie ouverte à la circulation.
Toutefois, dans les communes dont les services de secours et de lutte contre l'incendie sont dotés d'échelles aériennes de hauteur suffisante, le maire peut décider que les bâtiments classés en troisième famille B, situés dans le secteur d'intervention desdites échelles, peuvent être soumis aux seules prescriptions fixées pour les bâtiments classés en troisième famille A. Dans ce cas, la hauteur du plancher bas du logement le plus haut du bâtiment projeté doit
correspondre à la hauteur susceptible d'être atteinte par les échelles et chaque logement doit pouvoir être atteint soit directement, soit par un parcours sûr.
4° Quatrième famille :
Habitations dont le plancher bas du niveau le plus haut est situé à cinquante mètres au plus au-dessus du niveau du sol utilement accessible aux engins des services publics de secours et de lutte contre l'incendie, et qui ne relèvent pas des trois autres familles d'habitation.
Lorsqu'un immeuble de la quatrième famille doit contenir des locaux à usage autre que d'habitation, dans des conditions non prévues par l'article R. 111-1 du code de la construction et de l'habitation, cet immeuble doit être rangé dans la catégorie des immeubles de grande hauteur.
Toutefois, le bâtiment demeure en quatrième famille lorsque les locaux contenus répondent à l'une des conditions suivantes :
  1. Les locaux affectés à une activité professionnelle font partie du même ensemble de pièces que celles où se déroule la vie familiale ;
  2. Les locaux affectés à une activité professionnelle, de bureaux ou constituant un établissement recevant du public et dépendant d'une même personne physique ou morale :
  • forment un seul ensemble de locaux contigus d'une surface de 200 mètres carrés au plus, pouvant accueillir vingt personnes au plus à un même niveau ;
  • sont isolés des autres parties du bâtiment par des parois coupe-feu de degré une heure et des blocs-portes pare-flammes de degré une demi-heure ;
  1. Les locaux affectés à des activités professionnelles, de bureaux, ou constituant des établissements recevant du public de 5e catégorie répondent à l'ensemble des conditions suivantes :
  • le plancher bas du niveau le plus haut occupé par ces locaux est toujours situé à 8 mètres au plus au-dessus du niveau du sol extérieur accessible aux piétons ;
  • ces locaux et leurs dégagements sont isolés de la partie du bâtiment réservée à l'habitation par des parois coupe-feu de degré deux heures sans aucune intercommunication.
  1. De même, l'aménagement d'un établissement recevant du public du type N sur les deux niveaux les plus élevés d'un immeuble à usage d'habitation de moins de 50 mètres de hauteur au sens de l'article R. 122-2 du code de la construction et de l'habitation n'a pas pour effet de classer cet immeuble dans la classe G.H.Z. si l'établissement considéré ne communique pas directement avec le reste de l'immeuble, est desservi par au moins deux escaliers protégés de deux unités de passage et ne peut recevoir plus de 500 personnes.

Annexe 3 : Plan Structure Haut R+1

Annexe 4 : Documentation Outinord banche B8000.

Règles de correction :


MCT 68

Courbes de charges / Lastkurven / Load curves / Curvas de cargas / Curve di carico Curvas de carga / Кривые нагрузок
46 m 2,05 19,7 20 22 23,1 25 27 30 32 35 37 40 42 45 46 m
- let 3 2,95 2,65 - 2,3 2,1 1,85 1,7 1,55 1,45 1,3 1,25 1,15 1,1 t
لها 2,5 2,3 2,1 1,85 1,7 1,55 1,45 1,3 1,25 1,15 1,1 t
40 m 2,05 ★ 22 25 25,8 27 30 32 35 37 40 m
274.
3 2,6 - 2,35 2,1 1,95 1,75 1,65 1,5 t
لطه 2,5 2,35 2,1 1,95 1,75 1,65 1,5 t
35 m 2,05 ★ 22 25 25,8 27 30 32 35 m
RAVA 3 2,6 - 2,35 2,1 1,95 1,75 t
J 2,5 2,35 2,1 1,95 1,75 t
30 m 2,05 ★ 22 25 25,8 27 30 m
RAVA
3 2,6 - 2,35 2,1 t
2,5 2,35 2,1 t
25 m 2,05 ★ 22 25 m
DVAT لها 3 2,59 t
2,5 t
20 m 2,05 v 20 m
RAVA S 3 t
2,5 t

MDT 189

Courbes de charges / Lastkurven / Load curves / Curvas de cargas / Curve di carico
Curvas de carga / Кривые нагрузок
7447 - 2
(m)
17 20 22 25 27 30 32 35 37 40 42 45 47 50 52 55 57 60 m
EVODA St Ut 4 t J
60 2, 7 → 19, 2 32,3-34,4 8 7,6 6,8 5,8 5,2 4,5 4 3,9 3,6 3,3 3,1 2,8 2,6 2,35 2,2 2 1,85 1,7 t
2,7→19,7 32,4-35 8 7,8 6,9 5,8 5,2 4,5 4,1 4 3,7 3,4 3,2 2,9 2,75 2,5 2,3 2,1 1,95 1,8 t
55 2,7→20,6 34,4-37 8 8 7,4 6,3 5,7 4,9 4,4 4 4 3,6 3,4 3 2,85 2,6 2,45 2,2 t
2,7→20,8 34,6-37,3 8 8 7,5 6,3 5,7 4,9 4,5 4 4 3,7 3,4 3,2 3 2,75 2,55 2,35 t P_+
50 2,7→20,3 36,6-39,2 8 8 7,3 6,3 5,8 5,1 4,7 4,2 4 3,9 3,6 3,3 3,1 2,9 t
2, 7 → 22 36,7-40 8 8 7,8 6,8 6,2 5,3 4,8 4,3 4 4 3,7 3,4 3,2 3 t P_+
45 2, 7 → 21, 5 39-42 8 8 7,8 6,8 6,2 5,5 5,1 4,6 4,3 4 4 3,7 t
2,7→23,4 39,3-42,3 8 8 8 7,4 6,7 5,8 5,3 4,7 4,3 4 4 3,7 t P_+
40 2, 7 → 21, 6 39,3-40 8 8 7,8 6,8 6,2 5,5 5,1 4,6 4,3 4 t
2,7→23,4 8 8 8 7,4 6,8 6 5,6 5 4,7 4,3 t P_+
35 2, 7 → 21, 6 8 8 7,8 6,8 6,2 5,5 5,1 4,6 t
2,7→23,3 8 8 8 7,4 6,8 6 5,6 5 t P_+
30 2,7→21,7 8 8 7,8 6,8 6,3 5,6 t
2,7→23,3 8 8 8 7,4 6,8 6 t
l, d = l, l − 0, 49t max.
P_+
1, = - 0,49 t max.
25 2,7→22,8 8 8 8 7,2 t
2,7→24,1 8 8 8 7,7 t P_+

MDT 109

Courbes de charges / Lastkurven / Load curves / Curvas de cargas / Curve di carico
Curvas de carga / Кривые нагрузок
VAVA ⋯
(m)
15 17 20 22 25 27 30 32 35 37 40 42 45 47 50 52 55 m
INVOM 6 t ULa J r - al
55 2,7→16,4 29,7-33 6 5,8 4,8 4,3 3,7 3,4 3 3 2,8 2,65 2,4 2,25 2 1,85 1,6 1,45 1,3 t
2, 7 → 16, 4 29,7-33 6 5,7 4,8 4,3 3,7 3,4 3 3 2,8 2,65 2,4 2,3 2,05 1,9 1,7 1,55 1,35 t P_+
50 2,7→16,3 29,5-33 6 5,7 4,8 4,3 3,7 3,3 3 3 2,8 2,6 2,4 2,25 2,1 2 1,85 t
2, 7 → 16, 3 29,5-33 6 5.7 4,8 4,3 3.7 3,3 3 3 2,8 2,6 2,4 2,25 2,1 2 1,85 t P_+
45 2,7→16,4 29,6-33 6 5,7 4,8 4,3 3.7 3,4 3 3 2,8 2,65 2,4 2,25 2,1 t
2, 7 → 16, 4 29,6-33 6 5,7 4,8 4,3 3,7 3,4 3 3 2,8 2,65 2,4 2,25 2,1 t P_+
40 2, 7 → 16, 6 29,6-33 6 5,8 4,8 4,3 3,7 3,3 3 3 2,8 2,6 2,4 t
2, 7 → 16, 6 29,6-33 6 5,8 4,8 4,3 3,7 3,3 3 3 2,8 2,6 2,4 t P_+
35 2, 7 → 16, 8 30,3-33,6 6 5,8 4,9 4,4 3,8 3,5 3 3 2,85 t
2, 7 → 16, 8 30,3-33,6 6 5,8 4,9 4,4 3,8 3,5 3 3 2,85 t P_+
30 2, 7 → 17, 3 6 6 5 4,5 3,8 3,5 3 t
2,7→17,3 6 6 5 4,5 3,8 3,5 3 t P_+
l/hd = l − 0, 39t max.
l/hd = l − 0, 39t max.
25 2, 7 → 17, 3 6 6 5 4,5 3,8 t
2,7→17,3 6 6 5 4,5 3,8 t P_+

Annexe 6 : Données solaires

  • A.Diagramme solaire du site 38-1
  • B.Diagramme solaire du site 38-2
  • C.
    Heure de début et de fin d'ensoleillement possible pour chaque façade sans prise en compte des masques (résultats identiques pour les deux sites)
    Façades 21-juin 21-mars 21-déc
    Début Fin Début Fin Début Fin
    Est 4h20 12h 6h 12h 8h 12h
    Sud 8h 16h 6h15 17h50 8h 16 h
    Ouest 12h15 20h 12h10 18h10 12h30 16 h
Annexe 7 : Classement sonore du site d'implantation du bâtiment

Annexe 8 : Détermination de l'isolement acoustique minimal des bâtiments d'habitation contre les bruits des transports terrestres

Extrait des réglementations acoustiques des bâtiments, article 6
Selon la méthode forfaitaire, la valeur d'isolement acoustique minimal vis-à-vis des bruits de transports terrestres des pièces principales et cuisines des logements est déterminée de la façon suivante :
En tissu ouvert ou rue en U, la valeur de l'isolement acoustique standardisé pondéré D_(nT.A,tr) minimal des pièces est donnée dans le tableau ci-dessous par catégorie d'infrastructure. Cette valeur est fonction de la distance horizontale entre la façade de la pièce correspondante du bâtiment à construire et :
  • -pour les infrastructures routières, le bord de la chaussée classée la plus proche du bâtiment considéré ;
  • -pour les infrastructures ferroviaires, le rail de la voie classée la plus proche du bâtiment considéré.
La détermination de la distance horizontale à l'infrastructure considérée est illustrée par le schéma suivant :
Tableau des valeurs d'isolement minimal D_(nT, A, tr) en dB
Distance horizontale (m) 0 15 25 200 300
Catégorie de l'infrastructure 1 45 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32
2 42 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30
3 38 38 37 36 35 34 33 32 31 30
4 35 33 32 31 30
5 30
Ces valeurs peuvent être diminuées en fonction de la valeur de l'angle de vue selon lequel on peut voir l'infrastructure depuis la façade de la pièce considérée. Cet angle de vue prend en compte à la fois l'orientation du bâtiment par rapport à l'infrastructure de transport, et la présence d'obstacles tels que des bâtiments entre l'infrastructure et la pièce pour laquelle on cherche à déterminer l'isolement de façade.
Ces valeurs peuvent aussi être diminuées en cas de présence d'une protection acoustique en bordure de l'infrastructure, tel qu'un écran acoustique ou un merlon. Les corrections sont calculées conformément aux indications suivantes.
Pour chaque infrastructure classée considérée, un point d'émission conventionnel situé au niveau du sol de cette infrastructure est défini :
  • -pour les infrastructures routières, sur le bord de la chaussée de cette infrastructure le plus éloigné de la façade de la pièce considérée;
  • -pour les infrastructures ferrées, sur le rail de cette infrastructure le plus éloigné de la façade de la pièce considérée.
Exposition à plusieurs infrastructures de transports terrestres
Que le bâtiment à construire se situe dans une rue en U ou en tissu ouvert, lorsqu'une façade est située dans le secteur affecté par le bruit de plusieurs infrastructures, une valeur d'isolement est déterminée pour chaque infrastructure selon les modalités précédentes.
La valeur minimale de l'isolement acoustique à retenir est calculée de la façon suivante, à partir de la série des valeurs ainsi déterminées. Les deux valeurs les plus faibles de la série sont comparées. La correction issue du tableau ci-dessous est ajoutée à la valeur la plus élevée des deux.
Écart entre deux valeurs Correction
Écart de 0 ou 1 dB +3 dB
Écart de 2 ou 3 dB + 2 dB
Écart de 4 à 9 dB + 1 dB
Écart > 9 dB 0 dB
Si le bruit ne provient que de deux infrastructures, la série ne comporte que deux valeurs, et la valeur calculée à l'aide du tableau est l'isolement acoustique minimal.
S'il y a plus de deux infrastructures, la valeur calculée à l'aide du tableau pour les deux plus faibles isolements est comparée de façon analogue à la plus faible des valeurs restantes. Le processus est réitéré jusqu'à ce que toutes les valeurs de la série aient ainsi été comparées.
|Exemple
Si les isolements déterminés pour trois infrastructures considérées l'une après l'autre sont 28, 31 et 38 dB, la combinaison de 28 et 31 dB, soit un écart de 3 dB , conduit à 31 + 2 = 33 dB, valeur à combiner avec 38 dB. L'écart entre 33 et 38 est de 5 dB, soit une correction de 1 dB . L'isolement acoustique résultant des trois isolements à composer est donc de 38 + 1 = 39 dB.

Annexe 9 : Données d'analyse de la QAI

  • A.Relevés de mesures de QAI dans les appartements n°102 et 103
Les mesures ont été réalisées sur une semaine hivernale dans chaque séjour/cuisine.
Polluant Appartement n°102 Appartement n°103
CO_2 (moyenne en ppm) 524 1028
Dioxyde d'azote* ( μg/m^3 ) 28,4 15,8
Composés organiques volatiles
Formaldéhyde 9,6 12,4
Benzène 2,2 1,8
  • *Station ATMO extérieure : 42, 3μ g/m^3
  • B.Extraits du rapport Diagvent2 réalisé pour le bâtiment
La ventilation du bâtiment est une VMC simple flux Hygro B.
Pt Rubrique/Sous-rubrique Défaut/Problème/Observations
4 Diffusion d'air dans les locaux Type des bouches et EA conformes au cahier des charges
Entrées d'air 103 : 1 EA dans le séjour au lieu de 2
Bouches d'extraction 103 : Bouche cuisine inaccessible et encrassée
Portes et fenêtres 102 : Menuiseries en façade Est non étanches
6 Mesures / test Effectué en journée hors occupation
Débits d'air extraits locaux 102 : 45 m^3/h103 : 15 m^3/h

Annexe 10 : Extraits de l'avis technique de la VMC Hygro B installée dans le bâtiment

  • A.
    Valeurs de débit minimum par bouche d'extraction à prendre en compte pour le dimensionnement
    Logement Pièces humides Cuisine SdB1 SdB2 SdB/ WC1 SdB/ WC2 WC
    F1 1 SdB/WC 10 15
    F1 1 SdB/WC 10 15
    F1 1 SdB 1 WC 10 10 5
    F2 1 SdB/WC 10 15
    F2 1 SdB/WC 10 15
    F2 1 SdB 1 WC 10 10 5
    F3 1 SdB/WC 25 15
    F3 1 SdB/WC 25 15
    F3 1 SdB 1 WC 25 10 5
    F4 1 SdB/WC 25 15
    F4 1 SdB/WC 25 15
    F4 1 SdB 1 WC 25 10 5
    F5 1 SdB/WC 25 15
    F5 1 SdB/WC 25 15
    F5 1 SdB 1 WC 25 10 5
  • B.
    Valeurs de débit maximum par bouche d'extraction à prendre en compte pour le dimensionnement
    Logement Pièces humides Cuisine SdB1 SdB2 SdB/ WC1 SdB/ WC2 wc
    Qmaxréduit Qmax
    F1 1 SdB/WC 1WC 20 90 45 30
    F1 1 SdB 1 WC 20 90 20 30
    F2 1 SdB/WC 1WC 20 90 45 30
    F2 1 SdB 1 WC 20 90 20 30
    F3 1 SdB/WC 1WC 45 135 45 30
    F3 1 SdB 1 WC 45 135 20 30
    F4 1 SdB/WC 1WC 45 135 45 30
    F4 1 SdB 1 WC 45 135 20 30
    F5 1 SdB/WC 1WC 45 135 45 30
    F5 1 SdB 1 WC 45 135 20 30

Annexe 11 : diagramme de Sankey et extraits de courbes - appartement 202

  • A.Diagramme de Sankey

    Une seconde STD sans occupants et sans appareils donne des besoins thermiques nets de 5672 kWh.
  • B.Evolution des températures sur l'année
  • C.Courbes de températures et humidités relatives pour le séjour-cuisine

Annexe 12 : Méthodologie de calcul pour le tracé du diagramme de Glaser

Le diagramme de Glaser permet de détecter la possibilité d'apparition de condensation dans la masse, par comparaison entre le profil de pression partielle de vapeur et le profil de pression de vapeur saturante dans la paroi. Pour tracer ce dernier, il faut réaliser les étapes suivantes :
  • -Déterminer le profil de température dans la paroi.
  • -En déduire les pressions de vapeur saturante aux interfaces à l'aide du tableau suivant.
  • Tableau : Evolution de la pression de vapeur saturante en fonction de la température
    T (°C) p_(s3) Pa
    -10 260
    -9 284
    -8 309
    -7 337
    -6 368
    -5 401
    -4 437
    -3 476
    -2 517
    -1 563
    T (°C) p_(s3) Pa
    0 611
    1 657
    2 705
    3 758
    4 813
    5 872
    6 934
    7 1001
    8 1073
    9 1148
    10 1227
    T (°C) p_(cs) Pa
    11 1312
    12 1402
    13 1497
    14 1598
    15 1704
    16 1817
    17 1937
    18 2063
    19 2197
    20 2337
    T (°C) p_s Pa
    21 2486
    22 2643
    23 2809
    24 2983
    25 3166
    26 3360
    27 3564
    28 3779
    29 4004
    30 4242
    35 5622
  • Tracer le profil de pression partielle de vapeur :
    • -Connaissant les conditions (Ψ, T) intérieures et extérieures, déterminer p_(vint) et p_(vext)[Pa] avec :
      ψ_(int) = (p_(vint))/(p_(vint, sat)); ψ_(ext) = (p_(vext))/(p_(vext,sat))
      p_(vint, sat) et p_(vext, sat) ayant au préalable été déterminés à l'aide du tableau précédent et de la connaissance de T_(int) et T_(ext).
    • -Déterminer le flux de vapeur à partir des pressions partielles de vapeur intérieure et extérieure, et des caractéristiques de la paroi :
      g_v = (p_(v, int) − p_(v, ext))/(∑(e_k)/(π_k))
      Avec :
      • - g_v : flux de vapeur [kg_v/(m^2.s)]
      • -e : épaisseur de la paroi [m]
      • - π : perméabilité du matériau constituant la paroi [kgv/(m.s.Pa)]
        Nota : dans la réglementation, on trouve plutôt le coefficient de résistance à la vapeur μ au lieu de la perméabilité π (plus un matériau est perméable, plus μ est faible ; et μ toujours ≥ 1 ).
        μ_(matériau) = (π_(air))/(π_(matériau))
        (sans unité)
        avec : π_(air) = 201.10^(− 12)[ kg/(m.s.Pa)]
    • -Calculer la pression partielle de chaque interface (analogie avec la loi de Fourier sans résistance superficielle à la diffusion de vapeur).
  • -Faire figurer les deux profils (pv, pvsat) sur un même graphe. Si p_v ≥ p_(vsat), alors il y aura condensation dans la masse de la paroi.
Exemple:

Annexe 13 : Caractéristiques physiques du béton cellulaire et de la laine de verre

  • A.Béton cellulaire (extrait de la règle ThU 2/5 de la RT2012)
Matériaux ou application (ρ) en kg/m^3 ( λ ) en W/(m.K) (C_p) en J/(kg.K) (μ)
Valeurs utilisables pour des constructions avant 2005 Sec Humide
Masse volumique nominale 800 765 < ρ ≤ 825 0,29 1000 10 6
Masse volumique nominale 750 715 < ρ ≤ 775 0,27 1000 10 6
Masse volumique nominale 700 665 < ρ ≤ 725 0,25 1000 10 6
Masse volumique nominale 650 615 < ρ ≤ 675 0,23 1000 10 6
Masse volumique nominale 600 565 < ρ ≤ 625 0,21 1000 10 6
Masse volumique nominale 550 515 < ρ ≤ 575 0,19 1000 10 6
Masse volumique nominale 500 465 < ρ ≤ 525 0,175 1000 10 6
Masse volumique nominale 450 415 < ρ ≤ 475 0,16 1000 10 6
Masse volumique nominale 400 365 < ρ ≤ 425 0,145 1000 10 6
Valeurs utilisables pour des constructions après 2005
Masse volumique nominale 800 775 < ρ ≤ 825 0,25 1000 10 6
Masse volumique nominale 700 675 < ρ ≤ 725 0,225 1000 10 6
Masse volumique nominale 600 575 < ρ ≤ 625 0,20 1000 10 6
Masse volumique nominale 550 525 < ρ ≤ 575 0,18 1000 10 6
Masse volumique nominale 500 475 < ρ ≤ 525 0,16 1000 10 6
Masse volumique nominale 450 425 < ρ ≤ 475 0,14 1000 10 6
Masse volumique nominale 400 375 < ρ ≤ 425 0,125 1000 10 6
Masse volumique nominale 350 325 < ρ ≤ 375 0,11 1000 10 6
B. Laine de verre (extrait d'une fiche technique Isover)
GR 32 Isolation des murs par l'intérieur
Caractéristiques techniques
Code Niveau Unité
Conductivité thermique λD 0,032 W/(m.K)
Réaction au feu Euroclasse F
Absorption d'eau à court terme WS < 1 kg/m^2 en 24h
Perméabilité à la vapeur MU 1
Résistance à l'écoulement de l'air AFr 15 kPa.s/m ^2
Tolérance d'épaisseur d T3

Annexe 14: Courbes et données pour l'analyse du confort d'été des appartements 202 et 203

A. Courbes de températures sur la semaine les plus chaudes en été pour les appartements 202 et 203
Extérieur ____ 203 - Séjour
203 - Chambre ____ 202 - Séjour
202 - Chambre 2
  • B.
    Nombre d'heures au-dessus de la températures d'inconfort de 28°C
    Pièce Nombre d'heures au-dessus de 28°C
    202 - Séjour 93
    202 - Chambre 2 40
    203 - Séjour 66
    203 - Chambre 60
  • C.Diagrammes de Brager par pièce pour les mois de juin, juillet, août et septembre L'intervalle représenté par les courbes noires garantit une satisfaction de 80%.
    ____ Juin ____ Juillet ____ Août ____ Septembre
    • -202 - Séjour
    • -202 - Chambre 2
    • -203 - Séjour
    • -203 - Chambre

Annexe 15 : extraits de l'étude thermique

A. Données administratives
Localisation Isère (H1C)
Exposition aux bruits BR1
Surface habitable 504, 80 m^2
SRT 700, 50 m^2
Nombre de logements 8
Nombre d'habitants 24
Bbio max 72 points
Cep max 69 kW h_(ep).m^(− 2).an^(− 1)
Tic réf 32,80 °C
Altitude 290 m
DJU 2658 °C.jours
B. Déperditions par les parois
Désignation Code Nb U(W ⋅ m^(− 2) ⋅ K^(− 1)) ou Psi (W.m-1.K-1) b S(m^2) ou L (m) Déperd. (W/K)
Surfaciques
Mur extérieur MX-ITR 0,196 1 303,50 59,49
Mur intérieur MI-ITI 0,351 1 44,25 15,53
Plafond PF-TERRA 0,184 1 3,00 0,55
Plafond PF-COMBL 0,150 1 201,50 30,23
Plafond PF-LTVMC 0,148 1 23,50 3,48
Plancher PL-TP 0,248 1 178,00 44,14
Plancher PL-LNC 0,266 1 41,50 11,04
Plancher PL-EXT 0,239 1 2,00 0,48
Vitrage 1 F01 8 1,219 1 5,12 6,24
Vitrage 1 PF02 25 1,219 1 48,40 59,00
Vitrage 2 PF06 1 1,219 1 2,88 3,51
Vitrage 1 PF05 1 1,219 1 6,06 7,39
Vitrage 2 PF04 3 1,219 1 17,43 21,25
Vitrage 1 PF-SAS 1 1,372 1 5,06 6,94
Vitrage 1 PF01 4 1,219 1 5,16 6,29
Vitrage 1 PF-04' 2 1,219 1 11,43 13,93
Vitrage 2 PF-03' 1 1,219 1 3,78 4,61
Vitrage 2 PF-03 1 1,219 1 3,87 4,72
Total 298,81
Désignation Code Nb U(W ⋅ m^(− 2) ⋅ K^(− 1)) ou Psi (W.m-1.K-1) b S(m^2) ou L (m) Déperd. (W/K)
Ponts thermiques
P th. Angle de 2 murs ANGS-ITR 0,020 1 40,00 0,80
P th. Angle de 2 murs ANGR-ITR 0,090 1 10,00 0,90
P th. Angle de 2 murs ANG-LNC 0,170 1 12,50 2,13
P th. Mur ext./Refend RF-MXITR 0,120 1 25,00 3,00
P th. Mur ext./Refend RF-MI 0,830 0,8 10,00 6,64
P th. Mur ext./Plancher MI-PLTP2 0,630 0,8 11,20 5,64
P th. Mur ext./Plancher MX-PLTP 0,100 1 38,80 3,88
P th. Mur ext./Plancher MI-PLTP1 0,100 0,8 8,70 0,70
P th. Mur ext./Plancher MI-PFLN1 0,030 1 8,70 0,26
P th. Mur ext./Plancher MI-PFLN2 0,910 1 11,20 10,19
P th. Mur ext./ Pcher int. L9 POHO 0,304 1 117,20 35,63
P th. Mur ext./ Pcher int. L9 POBA 0,700 1 20,60 14,42
P th. Mur ext. /Terrasse MX-TERRA 0,100 1 16,60 1,66
P th. Mur ext./Plaf. combles MX-PFCOM 0,110 1 59,90 6,59
P th. Refend/plafond RF-PFLTV 0,606 1 20,90 12,67
Vitrage 1 F01 8 0,110 1 0,80 0,70
Vitrage 1 PF02 25 0,340 1 0,90 7,65
Vitrage 2 PF06 1 0,340 1 1,34 0,46
Vitrage 1 PF05 1 0,340 1 2,82 0,96
Vitrage 2 PF04 3 0,340 1 2,70 2,75
Vitrage 1 PF-SAS 1 0,340 1 2,20 0,75
Vitrage 1 PF01 4 0,340 1 0,60 0,82
Vitrage 1 PF-04' 2 0,340 1 2,70 1,84
Vitrage 2 PF-03' 1 0,340 1 1,80 0,61
Vitrage 2 PF-03 1 0,340 1 1,80 0,61
Total 122,25
C. Déperditions par renouvellement d'air
Type Débit (m3 .h-1) Déperd (W/K)
Simple-flux Hygro B 409 139

Annexe 16 : Extraits de la fiche technique de la PAC air/eau

Vitocal 300-A (suite)
1.2 Caractéristiques techniques
Données techniques
Type AWO 302.A25 AWO 302.A40 AWO 302.A60
Performances du chauffage selon EN 14511 (A2/W35)
Marche 1 allure
- Puissance nominale kW 11,30 16,80 26,40
- Puissance électrique absorbée kW 2,97 4,31 7,14
- Coefficient de performance (COP) 3,80 3,90 3,70
Performances du chauffage selon EN 14511 (A7/W35)
Marche 1 allure
- Puissance nominale kW 13,9 20 31,9
- Puissance électrique absorbée kW 3,09 4,35 7,42
- Coefficient de performance (COP) 4,5 4,6 4,3
Performances du chauffage selon EN 14511 (A-7/W35)
Marche 1 allure
- Puissance nominale kW 9,10 13,50 21,20
- Puissance électrique absorbée kW 3,03 4,35 7,07
- Coefficient de performance (COP) 3,00 3,10 3,00
Récupération de chaleur (circuit primaire)
Puissance maxi. du ventilateur W 320 480 2 × 750
Débit volumique de l'air mini. m^3/h 7500 11000 14000
Température d'entrée d'air
- Minimum ^∘C -25 -25 -22
- Maximum ^∘C 35 35 35
Eau de chauffage (circuit secondaire)
Capacité I 6,5 8,9 17,3
Débit volumique minimal I/h 2200 3000 5300
Débit volumique maxi. I/h 4500 6200 10400
Pertes de charge
- Au débit volumique minimal Pa 2100 950 2100
- Au débit volumique maximal Pa 8300 3900 8300
Température de départ maxi. ^∘C 58 58 65
- A une température d'entrée d'air de -20 °C ^∘C 58 58 55
- A une température d'entrée d'air de -5 °C ^∘C 58 58 62
Température de retour mini. ^∘C 18 18 18
Paramètres électriques de la pompe à chaleur
Compresseur
- Tension nominale 3/N/PE 400 V/50 Hz
- Puissance électrique maxi. absorbée du compresseur (A7/W35) kW 9,2 12,6 29,9
- Intensité de démarrage du compresseur (avec limiteur de courant de démarrage intégré) A 22 30 78
- Protection par fusibles 3 × C25A 3 × C25A 3 × C50A
Indice de protection IP 24 IP 24 IP 24
Puissance électrique maxi. absorbée du ventilateur W 480 930 560
Contacteurs électromagnétiques et chauffage du carter à huile
- Tension nominale 1/N/PE 230 V/50 Hz
- Protection par fusibles 1 × C16 A
Paramètres électriques de la régulation de pompe à chaleur
Tension nominale du circuit courant de commande 1/N/PE 230 V/50 Hz
Protection par fusibles alimentation électrique 1 × C16A
Protection par fusibles interne T 6,3 A H/250 V
Performances du chauffage marche 1 allure
Température d'entrée de l'air °C -20 -15 -7 2 7 10 12 20
Température de départ du circuit secondaire °C
Puissance calorifique kW 21,20 26,40 31,90 33,60 35,00 42,00
Puissance électr. absorbée kW 7,07 7,14 7,42 7,64 7,99 8,24
Coefficient de performance ε (COP) 3,00 3,70 4,30 4,40 4,38 5,10
Température de départ du circuit secondaire °C
Puissance calorifique kW 12,56 15,12 17,84 23,90 29,79 32,50 34,60 40,50
Puissance électr. absorbée kW 7,30 7,60 7,82 8,51 8,92 8,90 9,01 9,42
Coefficient de performance ε (COP) 1,72 1,99 2,28 2,81 3,34 3,65 3,84 4,30
Température de départ du circuit secondaire secondaire °C 55 55
Puissance calorifique kW 11,98 13,22 17,04 23,45 28,30 30,70 32,10 38,00
Puissance électr. absorbée kW 8,23 8,42 8,88 9,61 9,76 10,10 10,19 10,56
Coefficient de performance ε (COP) 1,46 1,57 1,92 2,44 2,90 3,04 3,15 3,60

Annexe 17 : Tarif des énergies et émissions de GES

  • A.Electricité
Abonnement annuel (€) 96.5
Tarif unitaire (€/kWh) 0.1449
Ratio CO_2 kgCO_2/kWh
Chauffage 0.18
ECS 0.04
Refroidissement 0.04
Eclairage 0.10
Autres usages 0.04
  • B.Gaz
Abonnement annuel (€) 119.4
Tarif unitaire (€/kWh) 0.075
Ratio CO_2 kgCO_2/kWh
Chauffage 0.213
ECS 0.213

Annexe 18 : calcul du BEPOS

(Extraits du référentiel « Energie - Carbone » pour les bâtiments neufs - Méthode d'évaluation de la performance énergétique et environnementale des bâtiments neufs)
  • A.Calcul du BEPOS
Le bilan énergétique BEPOS d'un bâtiment est défini par la différence, exprimée en énergie primaire, entre la quantité d'énergie ni renouvelable ni de récupération consommée par le bâtiment et la quantité d'énergie renouvelable ou de récupération « exportée » par le bâtiment et ses espaces attenants. Le bilan énergétique porte sur l'ensemble des usages énergétiques dans le bâtiment. Il est défini comme suit :
Bilan _(BEPOS) = Cep, nr − Pep, r, ex
Où :
  • -Cep, nr = Consommation d'énergie primaire ni renouvelable ni de récupération exprimée en kWhep/m^2.an
    Cep, nr = ∑_i Cef, i × fp, nr, i
      • ○Cef, i = Consommation d'énergie finale pour les vecteurs énergétiques i du tableau ci-après exprimée en kWhef/m^2.an.
      • -Pour les 5 usages RT2012, la consommation d'énergie finale est déterminée à partir de la quantité d'énergie finale calculée selon la méthode Th-BCE, de laquelle on déduit l'énergie « autoconsommée » par les 5 usages réglementés.
      • -Pour les ascenseurs, les parkings, les parties communes, et le mobilier, la consommation d'énergie finale est déterminée à partir de la quantité d'énergie finale calculée au paragraphe B, de laquelle on déduit l'énergie « autoconsommée » par ces usages non réglementés.
      • -[...] La part d'énergie finale utilisée pour produire de l'électricité exportée n'est pas comptabilisée dans la consommation d'énergie finale du bâtiment.
    • ○
      fp, nr, i = Coefficient de conversion entre énergie finale et énergie primaire ni renouvelable ni de récupération du vecteur énergétique i. Il est défini dans le tableau ci-après.
      Vecteur énergétique fp, nr
      Electricité du réseau national 2,58
      Gaz,charbon, produits pétroliers 1
      Chaleur et froid d'un réseau local 1-taux ENRetR
      Biomasse 0
  • -Pep,r, ex = Énergie primaire renouvelable ou de récupération « exportée » exprimée en kWhep/m^2.an.
    Pep, r, ex = ∑_i Pef, r, ex_i × 1
    Avec : Pef, r, ex_i = Énergie finale renouvelable ou de récupération « exportée » pour les vecteurs énergétiques renouvelables ou de récupération i (bâtiment équipé d'une production locale d'électricité).
  • B.Calcul des consommations des autres usages
Les consommations en énergie finale des autres usages sont nommées Eef_(au). Ce paragraphe décrit une méthode annuelle simplifiée et forfaitaire des calculs des consommations en énergie finale des autres usages (Eef _(au) ) calculée selon la formule :
Eef_(au) = Eef_(asc) + Eef_(park) + Eef_(com, ecl) + Eef_(usmob)
  • -Ascenseurs : dans un bâtiment muni d'ascenseurs, la consommation totale d'électricité nécessaire à son fonctionnement (Eef_(asc)) est calculée selon la formule suivante :
    Eef_(asc) = 2 × (SU_(RT)^z)/(S_(RT)^z)
    Où :
    • - SU_(RT)^z = Surface utile (ou habitable) de la zone du bâtiment desservie par les ascenseurs [m^2],
    • - S_(RT)^Z = Surface thermique de la zone du bâtiment au sens de la RT [m^2].
S'il n'y a pas d'ascenseurs : Eef_(asc) = 0
  • -Parkings : la consommation d'électricité des parkings est la suivante :
    Eef _(park) = Eef _(park, vent) + Eef _(park, ecl)
    Où :
    • -Eef _(park, vent)(kWhef/m^2.an) = Consommation d'électricité due à la ventilation du parking,
    • - Eef_(park, ecl)(kWhef/m^2.an) = Consommation d'électricité due à l'éclairage du parking.
    En présence d'un système de ventilation mécanique dans un parking couvert :
    Eef _(park,vent) = 0, 5 × (Spark)/(S_(RT)^(bat)) × (S_(RT)^z)/(S_(RT)^(bat))
    Où :
    • -Spark = Surface du parking. Par défaut, on estime la surface à 20 m^2 par place de parking [m^2],
    • - S_(RT)^z = Surface thermique de la zone du bâtiment au sens de la RT [m^2].
    • - S_(RT)^(bat) = Surface thermique du bâtiment au sens de la RT [m^2].
    Sinon : Eef _(park), vent = 0
    Si le parking est extérieur ou semi-couvert et a un système d'éclairage :
    Eef _(park,ecl) = 0, 5 ⋅ (Spark)/(SRT) × (S_(RT)^z)/(S_(RT)^(bat))
    Sinon, en l'absence de système d'éclairage : Eef_(park, ecl) = 0
  • -Autres parties communes : la consommation conventionnelle d'électricité pour l'éclairage des circulations (hall et escalier), les systèmes de gestion associés et l'alimentation des boitiers de secours des bâtiments de logements collectifs est égale à : Eef com, ecl = 1, 1kWh/m^2.an. La surface est la S_(RT).
  • -
    Usages mobiliers : les consommations d'énergie finales mobilières sont dans un premier temps calculées selon la méthode utilisée pour déterminer les apports internes de la méthode Th-BCE. Elles sont exprimées en kWhef/m^2.an. Il est considéré que les équipements mobiliers sont électriques (voir tableau ci-après).
    Maison individuelle 29
    Logement collectif 27
    Bureau 26
    Etablissement accueil petite enfance 6
    Enseignement primaire 3
    Enseignement secondaire (partie jour) 8
    Enseignement secondaire (partie nuit) 0
    Enseignement Université 9
    Foyer de jeunes travailleurs 10
    Cité Universitaire 8
    Hôtel 0*,1* (partie nuit) 9
    Hôtel 2* (partie nuit) 7
    Hôtel 3* (partie nuit) 12
    Hôtel 4* et 5* (partie nuit) 12
    Hôtel 0*,1* et 2* (partie jour) 31
    Hôtel 3*,4* et 5* (partie jour) 19
Annexe 19 : formulaire des flèches et rotations usuelles

Annexe 20 : Théorème de Pasternak et Intégrales de Mohr

Pour déterminer le déplacement en un point J d'une structure hyperstatique suivant une direction donnée, on applique en ce point J dans une de ses structures associées isostatiques (structure virtuelle) suivant la direction souhaitée une charge unité.
Δ_j = ∫_(structure)(M(x) × M¯_j^0(x))/(EI)dx
M(x) : représente le moment fléchissant dans la structure réelle.
M¯_j^0 : représente le moment fléchissant dans la structure isostatique associée soumise à un facteur sollicitant unité ( = 1) appliqué au point J.
Dans le cas de structures composées de poutres et de barres bi-articulées :
Δ_j = ∫_(structure)(M × M¯_j^0)/(EI)dx + ∑_(poutres bi-articulées)(N × N¯_j^0)/(EA)L
Tableau des intégrales de MOHR : ∫_0^L m_i(x) × m_j(x) × dx
m_i(x)
m_i(x)
LM_i M_j 1/2LM_i M_j 1/2LM_i(M_j + M^′_j) 2/3LM_i M_j 2/3LM_i M_j 2/3LM_i M_j 1/3LM_i M_j 1/3LM_i M_j
1/2LM_i M_j 1/3LM_i M_j 1/6LM_i(2M_j + M_j^′) 1/3LM_i M_j 5/(12)LM_i M_j 1/4LM_i M_j 1/4LM_i M_j 1/(12)LM_i M_j
1/2LM_i M_j 1/6LM_i M_j 1/6LM_i(M_j + 2M^′_j) 1/3LM_i M_j 1/4LM_i M_j 5/(12)LM_i M_j 1/(12)LM_i M_j 1/4LM_i M_j
1/2LM_j(M_i + M_i^′) 1/6LM_j(2M_i + M_i^′) 1/6L((2M_i M_i + M_i M_i^′ +)/(M_i^′ M_i + 2M_i^′ M_i^′)) 1/3LM_j(M_i + M_i^′) 1/(12)LM_j ×; (5M_i + 3M_i^′) 1/(12)LM_j ×; (3M_i + 5M_i^′) 1/(12)LM_j ×; (3M_i + M_i^′) 1/(12)LM_j ×; (M_i + 3M_i^′)
1/2LM_i M_j 1/6LM_i M_j(1 + (x^′)/L) 1/6LM_i[M_j(1 + (x^′)/L) +; M_j^′(1 + x/L)] 1/3LM_i M_i(1 + (xx^′)/(L^2)) 1/(12)LM_i M_j ×; (3 + (3x^′)/L − (x^(′2))/L) 1/(12)LM_i M_j ×; (3 + (3x)/L − (x^2)/(L^2)) 1/(12)LM_i M_j ×; ((3x^′)/L + (x^2)/(L^2)) 1/(12)LM_i M_j ×; ((3x)/L + (x^(′2))/(L^2))
1/2LM_i M_j 1/4LM_i M_j 1/4LM_i(M_j + M_j^′) 5/(12)LM_i M_j (17)/(48)LM_i M_j (17)/(48)LM_i M_j 7/(48)LM_i M_j 7/(48)LM_i M_j
Dans le tableau, M_i, M_j, M_i^′, M_j^′, sont les extremums des fonctions m_i(x) et m_j(x). Ils sont à prendre en valeurs algébriques.

Annexe 21 : Organigramme de calcul poutre en flexion simple

Équation alternative du bras de levier
z_u = d(1 − 0, 4α_u) = d((1 + √(1 − 2μ_u)))/2
Il faut déterminer la hauteur utile réelle d_(réelle), celle-ci doit être supérieure à la valeur forfaitaire considérée.
0, 13%, 1%, 2%, 3%, 4%, ρ_(s1); Min, normal, fortement ferraillé
f_(ctm)
C ≤ C50/60, f_(ctm) = 0, 3f_(ck)^(2/3); C > C50/60, f_(ctm) = 2, 12ln[1 + (f_(cm))/(10)]

Annexe 22 : détermination des portées de calcul Leff


  • (b)Eléments continus
Hypothèses : El = constante sur l'ensemble de la poutre, en l'absence de dénivellations d'appuis.


L_i M_(i − 1) + 2(L_i + L_(i + 1))M_i + L_(i + 1)M_(i + 1) = 6EI(ω_(di)^0 − ω_(gi)^0)

Annexe 24 : Organigramme de calcul poteau BA

ORGANIGRAMME POTEAUX RECTANGULAIRES

Données : Catégorie de durée d'utilisation de projet : 4 ; Classe d'exposition X... donnant un enrobage nominal c_(nom).
  • - N_(Ed), effort normal centré aux ELU
  • - A_c, aire du béton b × h, avec b ≤ h (ou b en mètre, correspondant au sens du flambement)
  • -Enrobage relatif δ = (d^′)/b avec d^′ = c_(nom) + φ_t + (φ_l)/2
Si d' est inconnu, prendre : 40 mm pour XC1
  • -Classe du béton C .... donnant f_(ck) et f_(cd) = (f_(ck))/(1, 5) (âge du béton > 28 jours)
  • -Acier B500 donnant f_(yk) = 500MPa et f_(yd) = f_(yk)/1, 15 = 434, 8MPa
  • -Longueur efficace (ou de flambement) notée ℓ_0 = longueur libre du poteau notée l

N_(Ed) ≤ N_(Rd) et N_(Rd) = αk_h[A_c f_(cd) + A_s f_(yd)] ou N_(Rd) = αk_h A_c[f_(cd) + ρf_(yd)] avec ρ = (A_s)/(A_c) et si b < 0, 500m alors k_h = [0, 75 + 0, 5b^([m])][1 − 6ρδ] sinon k_h = 1 La valeur de As est obtenue en résolvant l'équation du 2^e degré suivante :
(6δ/(A_c)f_(yd))A_s^2 − (f_(yd) − 6δf_(cd))A_s + ((N_(Ed))/K − A_c f_(cd)) = 0 avec K = α(0, 75 + 0, 5b^([m])) avec b en m
En première approximation pour obtenir une valeur approchée de A_s : N_(Ed) = αk_h A_c[f_(cd) + ρf_(yd)] avec k_h = 0, 93
Section minimale des armatures longitudinales
A_(3, min) = max[0, 10(N_(Ed))/(f_(yd)); 0, 002A_c]{9.12 N}
A_c = aire de la section brute transversale de béton
f_(yd) limite élastique de calcul de l'armature
Le diamètre des barres longitudinales φ_l ≥ φ_(l, min) = 8mm
Section maximale des armatures longitudinales en dehors des zones de recouvrement A_(s, max) = 0, 04A_c dans les zones de recouvrement A_(s, max) = 0, 08A_c
Armatures transversales :
φ_t ≥ max[6 mm; φ_(t, max)/4]
espacement:
s_(cl, t) ≤ s_(cl, tmax) = min[400 mm; 20φ_(l, min); b]
φ_(l min) = diamètre de la plus petite armature longitudinale
b = plus petite dimension transversale
Les armatures transversales doivent maintenir toutes les barres prises en compte dans les calculs de résistance.

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Document-réponse 3

Impact d'une mauvaise étanchéité à l'air :
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Document-réponse DR4 : Calcul du taux de couverture solaire moyen dans le cas d'une installation d'ECS solaire

Données d'ensoleillement sur le site, d'après l'INES
Jan Fév Mars Avr Mai Juin Juil Août Sep Oct Nov Déc
Durée du jour (h) 8,58 10,03 11,65 13,46 15,03 15,89 15,48 14,05 12,27 10,45 8,91 8,1
Rayonnement solaire moyen (W/m2) 323 436 557 663 717 731 721 678 588 462 345 286
Température du réseau d'eau froide (°C) 6,2 7,1 9,3 11 13 14 16 15 14 11 8,7 6,6
Energie produite par 5 capteurs par mois (kWh)
Besoins ECS mensuel (kWh)
Taux de couverture (%)
Calcul du taux de couverture moyen :
Taux de couverture moyen (%)

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Document-réponse DR5

NE RIEN ECRIRE DANS CE CADRE
POSTE DE CONSOMMATION VARIANTE
A B C
CHAUFFAGE B_(CH − net) ( kWh/m^2_(SHONRT) )
C_(EF − CH)(kWh_(EF)/m_(SHONRT)^2)
C_(EP − CH) ( kWh_(EP)/m_(SHONRT)^2 )
ECS Becs ( kWh/m^2_(SHONRT) )
C_(EF-ECS)(kWh_(EF)/m_(SHONRT)^2)
C_(EP-ECS) ( kWh_(EP)/m_(SHONRT)^2 )
ECLAIRAGE C_(EF − ECL)(kWh_(EF)/m^2_(SHONRT))
C_(EP-ECL)(kWh_(EP)/m^2_(SHONRT))
AUXILIAIRES C_(EF-AUX)(kWh_(EF)/m_(SHONRT)^2)
C_(EP-AUX)(kWh_(EP)/m^2_(SHONRT))
C_(EP) ( kWh_(EP)/m_(SHONRT)^2 )
C_(EP max) ( kWh_(EP)/m_(SHONRT)^2 )
Respect RT2012 ?
DR6 : Structure poteau/poutre.
CAS 1 2 3
Schéma mécanique
Degré d'hyperstaticité
Allure du diagramme d'Effort tranchant
Allure du diagramme de Moment fléchissant
Principe de ferraillage
DR 7 : ferraillage poteau - échelle 1/25

Pas de description pour le moment