Nou­vel­les nor­mes SIA 380 et SIA 380/2

La norme SIA 380:2022 révisée Bases pour les calculs énergétiques des bâtiments est en vigueur depuis le 1^er novembre 2022. Initialement publiée en 2015, elle a avant tout été refondue en raison de conditions cadres modifiées du côté des normes internationales – notamment pour la SN EN ISO 52000-1:2017 Performance énergétique des bâtiments – Évaluation globale de la PEB – Partie 1: cadre de travail général et procédures.

Chapitre concernant le besoin d’énergie largement retravaillé

Outre l’uniformisation –  pour toutes les normes SIA traitant de physique appliquée au bâtiment, ainsi que de ses installations techniques et énergétiques – de la définition des dimensions d’éléments et des surfaces de référence, lesquelles ont largement été maintenues après examen approfondi, la norme SIA 380 règle l’application de modes de calcul statiques simplifiés et dynamiques, de même que la méthode d’agrégation pour un résultat global incluant l’alimentation traversière d’énergie et l’évaluation des agents énergétiques.

Le chapitre concernant le besoin d’énergie a été retravaillé en profondeur en tenant compte de la méthode d’établissement du bilan selon SN EN ISO 52000-1:2017. Le bilan est dès lors systématiquement établi pour chaque intervalle de calcul (en principe une heure). Cela implique que les calculs effectués en amont obéissent à la même cadence et que les résultats soient convertis en profils de besoin annuels avec une résolution horaire. La fourniture d’énergie à l’extérieur (alimentation du surplus dans le réseau) fait l’objet d’une comptabilisation momentanée, qui reflète l’interaction nécessaire avec le réseau. L’énergie produite sur place à partir de sources renouvelables (photovoltaïques, par exemple), est désormais définie comme extérieure au périmètre de bilan, conformément à SN EN ISO 52000-1:2017, et donc comptabilisée et évaluée comme énergie reçue de l’extérieur. Cela vaut également pour la chaleur provenant de l’environnement (air extérieur, terrain, nappe phréatique et eaux de surface) comme source pour des pompes à chaleur, de même que – avec un signe inversé – pour la chaleur issue de systèmes techniques et rejetée dans l’environnement. Pour les sondes géothermiques affectées à la fois au chauffage et au refroidissement, un compromis est établi qui ne comptabilise pour le refroidissement que la part qui excède la chaleur soustraite pour le chauffage. L’apport de ces sources renouvelables est valorisé comme énergie primaire à 100 % renouvelable.

Les facteurs d’évaluation jusqu’ici publiés en annexe ont été supprimés et remplacés par un renvoi aux nouvelles données KBOB, avec l’avertissement que cette source de référence (la date de publication des données KBOB) ne doit pas être modifiée en cours de projet. S’y ajoutent désormais aussi les unités de charge écologique et les facteurs d’émission de CO₂ selon l’ordonnance sur le CO₂.

Valorisation différenciée de l’énergie fournie à l’extérieur

Pour la composition de l’électricité soutirée au réseau, on a pris en compte les nouveaux développements relatifs au marquage de l’électricité. En ce qui concerne le mix énergétique basé sur des garanties d’origine proposé par les fournisseurs suisses, une réserve a été introduite, car celui-ci a été identifié comme portant à confusion dans le cadre du travail normatif.

L’énergie fournie à l’extérieur est diversement valorisée:

• quand elle est vendue à des tiers ou quand des garanties d’origine sont cédées, elle est assimilée à l’énergie entrante (énergie primaire à 100 % renouvelable, ce qui entraîne sa non prise en compte dans le besoin d’énergie évalué) ;
• dans les autres cas, en particulier la vente à l’exploitant de réseau local sans achat des garanties d’origine par ce dernier, elle est comptabilisée sur la base du courant de réseau non soutiré.

Cela permet d’écarter le problème du double comptage (voir «Die Ökobilanzdaten in der Schweiz bestechen durch Effektivität und Stringenz», TEC21 37/2022, Rolf Frischknecht). Pour illustrer la complexité des interdépendances en jeu, la norme intègre une annexe informative avec trois exemples de calcul, qui sont aussi disponibles sous forme de fichiers Excel.

Pour les bâtiments climatisés: SIA 380/2

Également en vigueur depuis début novembre 2022, la norme SIA 380/2 Calculs énergétiques des bâtiments – Méthode dynamique pour la détermination du besoin, puissance requise et besoins d’énergie s’applique aux bâtiments climatisés. Elle est issue de la révision de l’ancienne norme SIA 382/2:2011 Bâtiments climatisés – Puissance requise et besoins d’énergie, de la prise en compte du cahier technique SIA 2044:2019 et de parties de la norme SIA 382/1:2014 Installations de ventilation et de climatisation – Bases générales et performances requises, dont la révision est elle-même en cours (voir l’actuelle mise en consultation prSIA 382/1:2022). La norme définit les hypothèses et les limites pertinentes pour le calcul dynamique de la puissance et du besoin d’énergie nécessaires au chauffage et au refroidissement et inclut nouvellement la méthode de détermination des besoins pour le refroidissement. La norme réunit ainsi tous les facteurs ayant un lien avec les calculs dynamiques. Elle préconise un calcul à une cadence horaire ou plus rapprochée, mais – contrairement aux normes européennes – n’impose pas de mode de calcul spécifique (seule une «méthode de calcul standard», avec de nombreuses références aux normes européennes, est décrite dans une annexe informative). Ce qui signifie que des logiciels de simulation toujours plus courants, établis chez les concepteurs et appliqués aux processus d’étude, sont expressément admis. Cela n’a rien de nouveau, si ce n’est que des conditions actualisées sont posées, dont la principale est l’existence d’une validation.

Nouvelles lignes directrices pour la norme SIA 380/2

Pour un accès facilité aux informations évoquées, qui sont disséminées un peu partout dans les normes européennes, ainsi que pour la validation, les lignes directrices SIA  4010 Calculs énergétiques des bâtiments – Méthode dynamique pour la détermination du besoin, puissance requise et besoins d’énergie sont spécifiquement élaborées. Celles-ci fournissent des compléments d’information et un processus de validation pour les logiciels qui visent à calculer selon SIA 380/2. L’accent mis sur la validation a été préféré au développement d’un nouveau logiciel et il remplace l’outil SIA-TEC, qui appliquait jusqu’ici la méthode de calcul standard selon SIA 2044, mais qui n’est plus en phase avec les développements de la normalisation. La validation inclut une série de sept tests, dont une partie ou l’ensemble doivent être réussis en fonction de l’application. Pour l’élément de construction, ces tests se basent sur les tests internationaux éprouvés tirés de ASHRAE 140, également référencé dans SN EN ISO 52016-1 Performance énergétique des bâtiments – Besoins d’énergie pour le chauffage et le refroidissement, les températures intérieures et les chaleurs sensible et latente – Partie 1: méthodes de calcul. S’y ajoutent un test pour la protection solaire et un autre pour l’éclairage, objets pour lesquels les normes SIA 387/4 et SIA 380/2 comportent des modèles et exigences propres, ainsi que quatre tests supplémentaires couvrant les installations techniques du bâtiment. Pour ces dernières, on emploie un exemple de bâtiment générique incluant les utilisations nécessaires et une installation photovoltaïque pour l’autoproduction. Des résultats comparatifs ont été établis avec quatre logiciels de référence différents, y compris les feuilles de calcul correspondantes de normes européennes – voir à ce propos epb.center/.

Les lignes directrices SIA 4010 sont en voie d’achèvement, le projet final a été approuvé et la publication est prévue pour le 1^er mai 2023. D’ici là, l’infrastructure pour la validation des logiciels devra aussi être disponible sous forme numérique sur le site de la SIA pour débuter les opérations. Plusieurs produits connus se soumettront vraisemblablement à cette validation.

Le prof. Gerhard Zweifel enseigne à la Haute école spécialisée de Lucerne (HSLU). Il est président de la commission SIA des normes relatives aux installations du bâtiment et à l’énergie (KGE), responsable du suivi SIA 380 et SIA 380/2, et chef de projet SIA 4010.

Pour celles et ceux qui souhaitent en savoir plus sur les deux normes et le cahier technique, SIA inForm organise un webinaire intitulé: «Neue Energetische Bilanzierungsmethode nach SIA 380 und Umgang mit dynamischen Berechnungen nach SIA 380/2 – SIA 4010», qui aura lieu le 6 mars 2023 dans l’après-midi (en allemand uniquement). Informations complémentaires et inscription sous: sia-380-energetische-bilanzierungsmethode.events.sia.ch/