Maintenance Réglage et pilotage pérennisent l’efficacité

Pour minimiser les consommations d’énergie, il est nécessaire qu’un bâtiment dispose d’une conception intelligente et d’une installation de génie climatique (chauffage, ventilation et rafraîchissement) de bon niveau. Mais cela ne suffit pas. Il faut encore que cette dernière soit réglée correctement à sa mise en service. Ce « commissionnement » requiert un savoir-faire particulier et une solide expérience. Ensuite, l’optimisation des consommations énergétiques s’entend sur la durée : il importe d’éviter toute dérive, toute dégradation de la performance, grâce à un bon pilotage de la GTB (1) et à une maintenance sans faille. En France, le Cstb (2) est chargé d’animer un programme consacré au commissionnement des installations de génie climatique. Intitulé Annexe 40, il a été lancé par l’AIE (3) et rassemble une vingtaine de pays. À travers le site www.commissionnement.org, il est possible de suivre le développement des travaux, des outils, services et méthodes mis au point. Le terme « commissioning » ou commissionnement dépasse largement l’idée de la mise en service.

Qu’est-ce qu’une performance escomptée ?

Ce concept anglo-saxon, sans équivalence en France, rassemble tous les processus visant à s’assurer que la performance énergétique d’une installation est bien la performance escomptée.

Ce concept recouvre :

• la description claire de ce qu’est la performance escomptée, en fonction des possibilités du bâtiment et des besoins des occupants ;

• les moyens à mettre en œuvre pour s’assurer au cours d’un projet que cette performance pourra être atteinte ;

• le réglage des installations ;

• la documentation des performances ­atteintes et enfin, la réception des installations. Dans le contexte français, le premier point pose de grandes difficultés.

En construction neuve, les calculs sont réalisés depuis les applications de la RT 2000 et de la RT 2005. Dans l’existant, lors de la rénovation des bâtiments de plus de 1 500 m², ils le seront lorsque sera parue la méthode de calcul qui aurait dû s’appliquer dès le 1er avril dernier. Les méthodes de calcul thermique réglementaires :

•sont dites « conventionnelles »,

•reposent sur la comparaison entre une référence calculée pour chaque opération et le résultat du calcul mené pour ladite opération,

•expriment le résultat en « énergie primaire », différente de l’énergie mesurée aux compteurs.

On retiendra simplement qu’elles n’assurent pas le calcul des consommations prévisionnelles d’un bâtiment et rendent très difficiles les comparaisons entre bâtiments à des fins de benchmarking ou d’étalonnage. Il faudrait donc effectuer simultanément deux séries différentes de calculs. L’une pour satisfaire aux exigences réglementaires, l’autre pour obtenir des consommations prévisionnelles. Les outils sont différents : logiciels RT 2005 dans un cas, outils de simulation dans l’autre. Rares sont les bureaux d’études qui maîtrisent les deux à la fois. La plupart des maîtres d’ouvrage prennent les valeurs générées par le calcul réglementaire pour des consommations prévisionnelles. Ils y sont encouragés par le fait que le DPE (4) en construction neuve est directement produit par les logiciels de calcul réglementaire et que ses résultats sont donc issus d’un calcul RT 2005. En tertiaire, il n’existe aucun scénario d’occupation des locaux dans la méthode RT 2005, qui pourrait justifier de retenir le DPE comme prévision de consommation. Il n’est qu’un outil de comparaison conventionnel entre la performance de différents bâtiments. Les maîtres d’ouvrage, n’en comprenant pas la nécessité, n’acceptent pas de financer les deux séries de calculs. Dès lors, dans une opération, l’entreprise de génie climatique devient l’acteur chargé de produire les calculs de consommation prévisionnelle qui seront utilisés pour le commissionnement. Ce qui n’est pas une solution satisfaisante.

Des spécialistes formés pour régler une GTB

Une fois surmontée la question des consommations à prendre en compte, reste à mettre en route l’installation. Dans le programme de l’AIE, l’Annexe 40 définit le commissionnement comme un processus visant à s’assurer que les systèmes sont conçus, installés, testés fonctionnellement et peuvent être exploités et maintenus dans des conditions optimales. Le commissionnement commence avec le programme et se continue au cours des phases de conception, de construction, de réception, de formation et d’exploitation. La plupart des grandes entreprises de génie climatique, comme Balas par exemple, ont formé des spécialistes capables de mettre en route et de régler une GTB avec toutes les connaissances sur les réseaux informatiques et les systèmes pilotés afin de pouvoir déterminer les réglages nécessaires en débit d’air, d’eau, en température, humidité, pour des groupes froids, des centrales de traitement d’air, des chaufferies, La première tâche consiste à vérifier que les entreprises ont bien livré et posé les équipements demandés par le cahier des charges. Plutôt que d’attendre la livraison – avec son caractère d’irréversibilité – il est préférable que cette tâche soit entreprise durant l’installation. La seconde tâche est le démarrage de l’installation, avec les tests de fonctionnement. La troisième est la réalisation des tests de performance pour s’assurer que les paramètres demandés par le cahier des charges sont bien au rendez-vous : débit d’air, pressions, etc. Cette tâche comprend également la réalisation des équilibrages ou leur vérification, équilibrages tant hydrauliques qu’aérauliques effectués par les entreprises. Quatrièmement, il faut réaliser le ­manuel général d’utilisation du système qui sera remis à l’exploitant. Pour un bâtiment de 5 000 m² avec des CTA, des groupes d’eau glacée, deux groupes électrogènes, une chaufferie, des aéro-réfrigérants et des ventilo-convecteurs, le tout piloté par une GTB, cela se traduit par un document de plus de mille pages. Cinquièmement, les manuels classiques d’exploitation et de maintenance sont déduits du manuel général. Enfin, sixième tâche d’importance majeure, la formation des personnels utilisateurs – les exploitants du bâtiment – est vérifiée. Une mauvaise formation conduit à des erreurs de manipulation de la GTB, à d’hasardeuses rectifications de réglages des appareils qui entraînent inconfort et surconsommation d’énergie. Sur le site du « 104 rue d’Aubervilliers », (projet majeur de transformation des anciens services mortuaires de la Ville de Paris en lieux multiculturels) Balas mobilise trois personnes pendant deux mois, uniquement pour le commissionnement.

GTB et logiciels de supervision

Après la mise en service, il importe de maintenir la performance des équipements tout au long de la vie du bâtiment et d’assurer une maintenance la plus prédictive possible pour éviter l’interruption du service. Principaux outils employés, la GTB et les logiciels de supervision. La GTB, qui surveille le détail du fonctionnement des équipements, n’est utile que si ses opérateurs comprennent le sens des informations qui leur sont remontées. Ce qui suppose une formation relativement approfondie sur la logique d’ensemble des installations de chauffage, de climatisation, de ventilation, au moins autant que sur le détail des opérations à accomplir sur chaque appareil. La supervision agrège les ­informations de la GTB en historiques ­significatifs et permet les comparaisons entre différentes périodes et entre différents bâtiments. La comparaison (ou benchmarking) est le fondement d’une bonne exploitation. Il ne suffit plus, en effet, d’assurer la fourniture des paramètres de confort – température, vitesse d’air, qualité de l’air, humidité ambiante, etc. –, il faut y parvenir en consommant le moins possible d’énergie. La supervision permet de déceler les baisses de rendement des différents composants de l’installation, d’analyser les temps de fonctionnement pour déterminer la nécessité d’interventions préventives. La plupart des grands fabricants de matériel de régulation, éditeurs de programmes de supervision, proposent des outils de benchmarking qui reposent sur des bases de données d’exploitation de bâtiments. C’est la méthode la plus sûre pour vérifier que tel bâtiment est bien dans la moyenne des consommations d’énergie des bâtiments analogues de la même génération ou d’observer d’éventuelles dérives.