Façade intelligente pour des bâtiments économes en énergie
La majorité du parc immobilier européen a besoin d’une rénovation. Une grande partie des bâtiments résidentiels à plusieurs étages de la zone périurbaine a été construite pendant les années 1960 et 1970, à une époque où les normes environnementales étaient beaucoup moins strictes et aucune attention, ou très peu, n’était accordée à la viabilité. Par conséquent, ces bâtiments ont une consommation énergétique très élevée, une piètre qualité de l’air en raison d’une mauvaise ventilation et une faible valeur architecturale. Le projet E2VENT a relevé le défi d’améliorer les bâtiments à faible rendement énergétique pour répondre aux normes écologiques modernes. Il entendait atteindre cet objectif en mettant en œuvre des technologies et des solutions innovantes, qui renforcent la viabilité, destinées à la partie extérieure des bâtiments plus anciens, procurant ainsi des avantages en matière d’efficacité pour les propriétaires et les locataires. Combiner confort et faible consommation d’énergie Les partenaires du projet ont présenté une unité de ventilation modulaire et intelligente de récupération de la chaleur (SMHRV), qui améliore le contrôle climatique tout en favorisant une utilisation énergétique efficace et en limitant les pertes thermiques. «Le système E2EVENT consiste en une solution de rénovation des façades avec un revêtement extérieur et des cavités d’air qui incorporent différentes technologies révolutionnaires qui devraient améliorer les performances thermiques et la qualité de l’air intérieur», explique le Dr Antoine Dugué. L’unité intelligente permet la récupération de la chaleur à partir de l’air extrait à l’aide d’un échangeur double flux. En hiver, elle préchauffe l’air frais provenant de l’extérieur avant qu’il n’atteigne les espaces de vie, tandis qu’en été elle les prérefroidit. En outre, au lieu d’avoir un flux d’air fixe, il utilise le niveau de CO2 interne mesuré, pour apporter la quantité d’air nouveau suffisante, permettant ainsi le renouvellement optimal de l’air, c’est-à-dire, le renouvellement de l’air au moment nécessaire et avec la chaleur récupérée. Le système est également fabriqué en aluminium pour le rendre léger. «Nous estimons que notre unité de récupération de chaleur atteindra un niveau d’efficacité d’environ 80 %», explique le Dr Dugué. Une autre des innovations présentées par E2VENT consiste en un système de stockage d’énergie thermique de chaleur latente (LHTES) qui augmente la capacité de stockage de la chaleur du bâtiment. En utilisant des matériaux à changement de phase, le système utilise la différence de température entre la journée et la nuit dans l’objectif de maintenir le confort thermique dans la fourchette recommandée. Faisant office de dispositif de réfrigération, l’unité stocke l’énergie pendant une nuit froide et la libère pendant la journée pour refroidir la zone thermique associée. Par conséquent, elle peut être considérée comme un système complémentaire à haute performance pour le chauffage et le refroidissement qui vise la réduction des pointes de charge. «Nous avons introduit un procédé innovant pour former des capsules de matériau à changement de phase dans des tubes d’aluminium. Ce type d’encapsulation n’existe pas sur le marché, et si ce procédé s’avère efficace il pourrait être rapidement généralisé», signale le Dr Dugué. Le procédé d’encapsulation permet un meilleur échange de chaleur entre l’air et le matériau à changement de phase, car il empêche les changements de la composition chimique du matériau, évite l’interaction avec l’environnement et augmente la compatibilité avec les matériaux environnants. Sites de démonstration Deux bâtiments pilotes ont été rénovés avec les systèmes E2VENT à Gdansk et à Burgos, afin de tester les solutions dans deux climats différents. La démonstration a commencé à l’Université de Burgos avec la rénovation d’un bâtiment composé de deux salles de classe. Les solutions E2VENT ont également été essayées sur deux appartements dans un bâtiment de démonstration à Gdansk. Plusieurs unités SMHRV et LHTES et des systèmes de gestion énergétique du bâtiment ont fait partie de la conception des deux sites. Une partie importante du procédé relatif aux essais a consisté en une série de tests acoustiques menés pour trouver la vitesse maximale du ventilateur qui génère du bruit, qui devrait être conforme aux normes acoustiques existantes. Les solutions proposées pour le réaménagement de bâtiments anciens devraient diminuer les besoins énergétiques primaires de 50 % et réduire considérablement les émissions de CO2.
Mots‑clés
E2VENT, bâtiments, façade, matériau à changement de phase, efficacité énergétique, ventilation modulaire et intelligente de récupération de la chaleur (SMHRV), stockage d’énergie thermique de chaleur latente (LHTES), qualité de l’air intérieur, confort thermique, gestion énergétique
