Le besoin d'ECS d'un immeuble ne s'obtient pas en additionnant des besoins par personne. La méthode de référence, établie dans le guide technique ADEME et COSTIC, ramène chaque appartement à un nombre de logements standards, le logement standard étant un T3 du parc social occupé par 2,1 personnes. Le besoin journalier moyen par logement standard est de 125 ± 50 litres à 40 °C, soit environ 70 litres à 60 °C pour une eau froide à 16 °C. Exprimé par logement, le besoin ressort à environ 110 litres à 40 °C en habitat privé et 130 litres dans le parc social.
Pourquoi le besoin d'un immeuble n'est pas la somme des besoins individuels
Les trois écarts qui déplacent le résultat
Trois effets séparent l'échelle du logement de l'échelle de l'immeuble, et ils ne vont pas dans le même sens. Le foisonnement entre logements lisse les pointes, donc les variations observées à l'échelle de l'immeuble sont plus faibles qu'à l'échelle de l'appartement. Les logements inoccupés tirent la moyenne vers le bas. Les pertes de distribution collective la tirent vers le haut. Un calcul qui ignore l'un des trois se trompe de plusieurs dizaines de pour cent.
Ce que contiennent les valeurs mesurées
Les valeurs de besoin à l'échelle de l'immeuble ont été établies à partir de mesures réalisées au niveau de la production collective. Elles incluent donc déjà une part des pertes de distribution, collective et individuelle, jusqu'aux points de puisage. Comme le parc suivi mêle des immeubles neufs et des immeubles de plusieurs dizaines d'années, cette part varie selon les épaisseurs de calorifuge, les longueurs, les diamètres et les températures de distribution rencontrées.
Ce que la méthode ne remplace pas
Ce calcul donne un besoin, pas une installation. Le choix de l'architecture de production et du générateur relève d'une autre décision, traitée dans la production ECS collective. Le dimensionnement d'un apport solaire obéit encore à d'autres ratios, développés dans l'ECS solaire collective. Les trois se font dans cet ordre : le besoin, puis l'architecture, puis le solaire.
Compter les logements standards de l'immeuble
La définition du logement standard
Le logement standard est un T3, le type d'appartement le plus rencontré, pris dans le parc social, où les données de suivi sont les plus nombreuses, et occupé par 2,1 personnes, ce qui correspond aux taux moyens d'occupation relevés. Les coefficients d'équivalence tiennent compte des écarts de taux d'occupation entre types d'appartements, puisque le besoin en dépend directement. L'équipement sanitaire du logement, baignoire ou douche, n'est pas pris en compte : son influence est moindre, les occupants prenant aujourd'hui essentiellement des douches.
Le tableau des coefficients d'équivalence
| Type de logement | Parc privé, taux moyen d'occupation | Parc privé, coefficient | Parc social, taux moyen d'occupation | Parc social, coefficient |
|---|---|---|---|---|
| T1 | 1,2 | 0,6 | 1,2 | 0,6 |
| T2 | 1,4 | 0,7 | 1,4 | 0,7 |
| T3 | 1,9 | 0,9 | 2,1 | 1 |
| T4 | 2,3 | 1,1 | 3 | 1,4 |
| T5 | 2,7 | 1,3 | 3,7 | 1,8 |
| T6 ou plus | 2,9 | 1,4 | 3,9 | 1,9 |
Les taux moyens d'occupation proviennent de calculs USH-DEEF à partir du recensement de la population 2008 et de l'enquête nationale logement 2006. Un T4 du parc social compte donc pour 1,4 logement standard, et un T3 du parc privé pour 0,9.
L'exemple de comptage
Sur un immeuble du parc privé de 30 logements composé de 6 T1, 9 T2, 10 T3 et 5 T4, le décompte donne 6 × 0,6 plus 9 × 0,7 plus 10 × 0,9 plus 5 × 1,1, soit 24,4 logements standards. Le besoin journalier moyen ressort à 24,4 × 125, soit environ 3 050 litres par jour à 40 °C. Écrivez le décompte type par type sur la note de calcul : c'est lui qu'un bureau de contrôle vérifiera, pas le total.
Les valeurs de besoin à retenir
Le tableau des besoins journaliers moyens
| Base de comptage | Besoin journalier moyen à 40 °C | Périmètre |
|---|---|---|
| Par logement standard | 125 ± 50 L | ensemble des sites suivis |
| Par logement, habitat privé | environ 110 L | immeubles du parc privé |
| Par logement, parc social | environ 130 L | immeubles du parc social |
| Par appartement T1, parc social | environ 75 L | relevés annuels de compteurs |
| Par appartement T5, parc social | environ 190 L | relevés annuels de compteurs |
Les besoins par logement du parc privé sont un peu plus faibles que ceux du parc social, à cause des taux d'occupation moindres. L'incertitude sur les valeurs issues des télésuivis est de l'ordre de 5 à 10 %, et de l'ordre de 25 % sur les valeurs extrapolées à partir des statistiques d'occupation.
Convertir un volume en énergie
Le cœur du calcul tient en une ligne. L'énergie utile vaut V × 1,163 × ΔT, où V est le volume en litres et ΔT l'écart entre la température d'eau froide et la température à laquelle le volume est exprimé. Le résultat est en wattheures. Sur les 3 050 litres de l'exemple précédent, avec une eau froide à 14 °C et un volume exprimé à 40 °C, le besoin utile journalier vaut 3 050 × 1,163 × 26, soit environ 92 kWh.
L'erreur d'unité qui double le résultat
L'erreur la plus courante consiste à prendre un volume exprimé à 40 °C et à lui appliquer l'écart entre l'eau froide et la consigne de production à 60 °C. Le mitigeage est alors compté deux fois. Sur l'exemple, le besoin passerait de 92 à 163 kWh, et la chaufferie qui en sortirait serait surdimensionnée de 77 %. Fixez la température du volume, écrivez-la, et prenez l'écart correspondant.
Le calcul conventionnel du DPE, qui n'est pas le vôtre
La méthode 3CL-DPE 2021 en collectif
La méthode 3CL-DPE 2021 ne passe pas par le logement standard. Elle calcule une surface habitable moyenne par logement, en divisant la surface habitable totale de l'immeuble par le nombre de logements, puis en tire un coefficient d'occupation maximal. Si cette surface moyenne est inférieure à 10 m², Nmax vaut 1. Entre 10 et 50 m², Nmax vaut 1,75 − 0,01875 × (50 − Shmoy). À partir de 50 m², Nmax vaut 0,035 × Shmoy.
Du coefficient d'occupation au besoin annuel
Le nombre d'adultes équivalent s'en déduit : Nadeq vaut Nblgt × Nmax si Nmax est inférieur à 1,75, et Nblgt × (1,75 + 0,3 × (Nmax − 1,75)) au-delà. Le besoin mensuel vaut ensuite 1,163 × Nadeq × 56 × (40 − Tefs) × nj, avec Tefs la température moyenne d'eau froide du mois pour la zone climatique et nj le nombre de jours d'occupation, une semaine d'absence étant comptée en décembre.
Pourquoi ne pas dimensionner avec
Le calcul conventionnel du DPE existe pour comparer des bâtiments entre eux en s'affranchissant du comportement des occupants. Il forfaitise le besoin d'ECS sur la surface habitable et la zone climatique, ce qui est exactement ce qu'il ne faut pas faire pour dimensionner une production. Utilisez-le pour l'étiquette et pour un dossier d'aides, jamais pour une chaufferie.
Passer du besoin au dimensionnement et le prouver
De l'énergie à la puissance
La puissance se déduit de l'énergie sur la période de pointe divisée par la durée de cette pointe. Plus la durée de pointe considérée est longue, plus le débit moyen soutiré est faible, ce qui déplace l'arbitrage entre puissance de production et volume de stockage. Un stockage important autorise une puissance modérée, un stockage réduit impose l'inverse. Le temps de recharge visé, souvent une à deux heures, ferme le raisonnement.
Le poste pertes, à chiffrer séparément
Les pertes de bouclage ne sont pas un détail. La fiche SOCOL 2021 relève un rapport entre pertes de distribution et besoins d'ECS compris généralement entre 0,6 et 1,5, et retient comme garde-fous 0,6 pour les immeubles neufs et 1 pour les immeubles anciens. Sur un immeuble existant, mesurez plutôt qu'estimez : températures aller et retour de boucle, débit de circulation. Les leviers de réduction sont détaillés dans le bouclage du réseau ECS.
Ce qui rend la note de calcul opposable
Une note de calcul opposable porte les hypothèses avant les résultats : décompte des logements standards type par type, besoin unitaire retenu et sa source, température à laquelle le volume est exprimé, température d'eau froide, durée de pointe considérée, hypothèse de pertes de distribution. Ajoutez les relevés terrain qui l'appuient et les températures imposées par la réglementation sanitaire, détaillées dans les dispositifs de sécurité sanitaire ECS. Avec Argile, ces hypothèses sont saisies une fois et ressortent datées sur chaque plan de travaux, ce qui permet de comparer des variantes sans refaire le calcul et de présenter un dossier qu'une assemblée peut voter. La même exigence vaut côté chauffage, où Argile génère une note de dimensionnement conforme NF EN 12831-1 à partir des données relevées, hypothèses comprises.
