Mesures d'efficacité énergétique - Résidentiel - Chauffage solaire passif / Japon
Mandat de l'étude de cas
Vous travaillez pour un fabricant de maisons préfabriqués au Canada qui désire étendre son marché au Japon. La direction vous demande de préparer une étude qui évalue les économies d'énergie et les avantages financiers, du point de vu des clients, d'intégrer des fenêtres à haut rendement énergétique dans la conception d'une maison à basse consommation d'énergie que votre société voudrait mettre en marché au Japon.
Données techniques
Le marché visé est la région de Kagoshima, au Japon. Kagoshima est au sud de l'île de Kyushu et son climat impose des charges de chauffage et de climatisation relativement importantes. Généralement, les nouvelles maisons au Japon sont construites avec des fenêtres en aluminium à simple vitrage. Votre compagnie recommande normalement des fenêtres à double vitrage, à faible émissivité, remplies à l'argon, avec un cadre en PVC. Les maisons préfabriquées que vous envisagez d'exporter ont deux grandes fenêtres à battants sur la façade principale (L x H = 1,7 x 2,0 m) et une porte-patio au second étage (L x H = 1,3 x 2,0 m) au-dessus de l'entrée principale. Les autres fenêtres de la maison sont à battants (L x H = 0,7 x 1,2 m) et sont présentées dans le tableau.
Mandat de l'étude de cas
Vous travaillez pour un fabricant de maisons préfabriqués au Canada qui désire étendre son marché au Japon. La direction vous demande de préparer une étude qui évalue les économies d'énergie et les avantages financiers, du point de vu des clients, d'intégrer des fenêtres à haut rendement énergétique dans la conception d'une maison à basse consommation d'énergie que votre société voudrait mettre en marché au Japon.
Données techniques
Le marché visé est la région de Kagoshima, au Japon. Kagoshima est au sud de l'île de Kyushu et son climat impose des charges de chauffage et de climatisation relativement importantes. Généralement, les nouvelles maisons au Japon sont construites avec des fenêtres en aluminium à simple vitrage. Votre compagnie recommande normalement des fenêtres à double vitrage, à faible émissivité, remplies à l'argon, avec un cadre en PVC. Les maisons préfabriquées que vous envisagez d'exporter ont deux grandes fenêtres à battants sur la façade principale (L x H = 1,7 x 2,0 m) et une porte-patio au second étage (L x H = 1,3 x 2,0 m) au-dessus de l'entrée principale. Les autres fenêtres de la maison sont à battants (L x H = 0,7 x 1,2 m) et sont présentées dans le tableau.
La maison de deux étages a une superficie habitable de 129 m², elle possède en outre une chaudière à mazout (75 % de rendement) et un système central d'air climatisé. Elle est construite avec des faibles masses thermiques et un niveau d'isolation moyen. Les gains internes seront considérés deux fois plus faibles que dans une maison classique.
Données financières
Voici les données financières pour réaliser votre étude. Les coûts, en dollars canadiens, des fenêtres classiques sont les suivants : 760 $ pour chacune des deux larges fenêtres à battant de devant, 1 130 $ pour la porte-patio et 325 $ pour chacune des autres fenêtres. Le surcoût des fenêtres à haute efficacité que vous voulez utiliser (incluant les frais d'expédition) est d'environ 30 %.
Vous pouvez considérer que 80 % du prix d'acquisition de la maison sera financé par une hypothèque à un taux d'intérêt de 8 % sur 20 ans. Les coûts de l'énergie augmenteront de 2,5 % par an, alors que le taux général d'inflation sera de 3,0 %. Le taux d'actualisation utilisé sera de 9,0 %. Les fenêtres ont une durée de vie d'au moins 30 ans. Le coût du mazout au Japon est de 0,799 $/L et celui de l'électricité est de 0,390 $/kWh.
Préparez une étude RETScreen qui fera apparaître les économies d'énergie générées par l'utilisation de fenêtres à haut rendement en comparaison avec des fenêtres couramment utilisées au Japon. Précisez les hypothèses nécessaires à l'étude et tirez les faits saillants de cette analyse.
Solution
La solution est le fichier de données sélectionné à partir de la base de données de projets RETScreen. L'utilisateur télécharge automatiquement la base de données de projets en téléchargeant le logiciel RETScreen.
Notes explicatives
Résultats
Le programme de la maison Super EMC a été initié par le gouvernement canadien en 1998 afin de permettre aux maisons canadiennes de qualité supérieure et à haut rendement énergétique de pénétrer le marché japonais. Plus de 50 maisons Super E ont été construites jusqu'à présent au Japon. Les fenêtres à haut rendement énergétique sont un élément clef de ce succès, parce qu'elles génèrent des économies mais aussi parce qu'elles apportent un confort appréciable. Ces avantages sont notables quel que soit le climat considéré parmi la grande variété de climats que l'on peut trouver au Japon.
Description du système
La maison Super E de Kagoshima utilise des fenêtres importées du Canada ayant un double vitrage, un film à faible émissivité, remplies à l'argon et possédant un cadre en PVC. L'usage en matière de construction au Japon est plutôt d'utiliser des fenêtres avec un simple vitrage et un cadre en aluminium. Les fenêtres à haute efficacité permettent de réduire les pertes thermiques en hiver et les gains solaires en été. De plus, il y a moins d'infiltrations d'air autour du cadre et on prévient ainsi les problèmes de condensation et l'apparition des moisissures.
La maison de deux étages a une forme rectangulaire, ce qui permet d'utiliser de façon optimale les faibles superficies de terrain généralement disponibles au Japon. La maison Super E est équipée d'un système central qui assure chauffage et climatisation, ainsi qu'un ventilateur récupérateur d'énergie (VRÉ) pour la ventilation mécanique. Ce dernier équipement est nécessaire à cause de l'étanchéité de l'enveloppe du bâtiment. Ces systèmes mécaniques centralisés sont très différents de ce qui est couramment installé au Japon. En effet, généralement les propriétaires japonais chauffent ou climatisent uniquement les pièces qui sont utilisées à un moment donné, à l'aide de climatiseurs de fenêtres ou de pompes à chaleur mobiles. Dans certains cas, on utilise même des systèmes de chauffage portatifs au kérosène que l'on transporte d'une pièce à l'autre.
Leçons à tirer
Au Japon, la demande importante pour des habitations et le coût élevé du terrain, de la main d'œuvre et des matériaux, a conduit à une pénurie de logements abordables. Au même moment, les coûts élevés de l'énergie ont créé une demande accru pour des maisons offrant une bonne efficacité énergétique.
Ressources naturelles Canada (RNCan), un ministère du gouvernement fédéral canadien, a développé le programme de la maison Super E pour offrir au marché japonais des maisons confortables, ayant une haute efficacité énergétique. Ce programme permet à l'industrie canadienne de la construction et des produits de construction de s'ouvrir sur un important marché d'exportation vers le Japon. Depuis que ce programme a été lancé en 1998, plus de 30 compagnies japonaises ont fait des alliances avec 10 sociétés canadiennes afin de construire des maisons partout au Japon. Sur la base de ce succès au Japon, le programme de la maison Super E a récemment été étendu au Royaume-Uni.
Photo
Maison canadienne Super EMC, Kagoshima, Japon
Références
Données financières
Voici les données financières pour réaliser votre étude. Les coûts, en dollars canadiens, des fenêtres classiques sont les suivants : 760 $ pour chacune des deux larges fenêtres à battant de devant, 1 130 $ pour la porte-patio et 325 $ pour chacune des autres fenêtres. Le surcoût des fenêtres à haute efficacité que vous voulez utiliser (incluant les frais d'expédition) est d'environ 30 %.
Vous pouvez considérer que 80 % du prix d'acquisition de la maison sera financé par une hypothèque à un taux d'intérêt de 8 % sur 20 ans. Les coûts de l'énergie augmenteront de 2,5 % par an, alors que le taux général d'inflation sera de 3,0 %. Le taux d'actualisation utilisé sera de 9,0 %. Les fenêtres ont une durée de vie d'au moins 30 ans. Le coût du mazout au Japon est de 0,799 $/L et celui de l'électricité est de 0,390 $/kWh.
Préparez une étude RETScreen qui fera apparaître les économies d'énergie générées par l'utilisation de fenêtres à haut rendement en comparaison avec des fenêtres couramment utilisées au Japon. Précisez les hypothèses nécessaires à l'étude et tirez les faits saillants de cette analyse.
Solution
La solution est le fichier de données sélectionné à partir de la base de données de projets RETScreen. L'utilisateur télécharge automatiquement la base de données de projets en téléchargeant le logiciel RETScreen.
Notes explicatives
- L'énoncé du problème demande à l'utilisateur d'évaluer le potentiel d'économies d'énergie de fenêtres plus performantes. Il faut considérer que les fenêtres seront installées au Japon dans une maison préfabriquée à basse consommation d'énergie.
- À ce stade de l'étude de faisabilité, aucune indication n'est donné sur l'orientation du bâtiment puisqu'il s'agit d'un bâtiment type qui pourrait être installé sur n'importe quel terrain (n'est connu que le nom de la ville et donc le climat où la maison serait installée). L'énoncé du problème nous demande d'évaluer les coûts et les économies d'énergie d'une maison Super E « typique ». Ainsi, n'importe quelle orientation (nord du bâtiment) pourrait être acceptable. L'utilisateur est donc encouragé à faire une étude de sensibilité pour regarder l'impact de cette orientation.
- L'analyse des coûts est réalisée en dollars canadiens ($) puisque les fenêtres proposées seront fabriquées au Canada. L'option « Deuxième devise » proposée par RETScreen permet d'afficher les coûts en Yens japonais (¥). Cette dernière valeur aura uniquement un intérêt d'information pour aider la présentation aux différents partenaires.
Résultats
Le programme de la maison Super EMC a été initié par le gouvernement canadien en 1998 afin de permettre aux maisons canadiennes de qualité supérieure et à haut rendement énergétique de pénétrer le marché japonais. Plus de 50 maisons Super E ont été construites jusqu'à présent au Japon. Les fenêtres à haut rendement énergétique sont un élément clef de ce succès, parce qu'elles génèrent des économies mais aussi parce qu'elles apportent un confort appréciable. Ces avantages sont notables quel que soit le climat considéré parmi la grande variété de climats que l'on peut trouver au Japon.
Description du système
La maison Super E de Kagoshima utilise des fenêtres importées du Canada ayant un double vitrage, un film à faible émissivité, remplies à l'argon et possédant un cadre en PVC. L'usage en matière de construction au Japon est plutôt d'utiliser des fenêtres avec un simple vitrage et un cadre en aluminium. Les fenêtres à haute efficacité permettent de réduire les pertes thermiques en hiver et les gains solaires en été. De plus, il y a moins d'infiltrations d'air autour du cadre et on prévient ainsi les problèmes de condensation et l'apparition des moisissures.
La maison de deux étages a une forme rectangulaire, ce qui permet d'utiliser de façon optimale les faibles superficies de terrain généralement disponibles au Japon. La maison Super E est équipée d'un système central qui assure chauffage et climatisation, ainsi qu'un ventilateur récupérateur d'énergie (VRÉ) pour la ventilation mécanique. Ce dernier équipement est nécessaire à cause de l'étanchéité de l'enveloppe du bâtiment. Ces systèmes mécaniques centralisés sont très différents de ce qui est couramment installé au Japon. En effet, généralement les propriétaires japonais chauffent ou climatisent uniquement les pièces qui sont utilisées à un moment donné, à l'aide de climatiseurs de fenêtres ou de pompes à chaleur mobiles. Dans certains cas, on utilise même des systèmes de chauffage portatifs au kérosène que l'on transporte d'une pièce à l'autre.
Leçons à tirer
- Les fenêtres à haut rendement énergétique sont particulièrement rentables dans la construction neuve et pour les marchés où les sources d'énergie pour le chauffage et la climatisation sont chères.
- Le chauffage et la climatisation étant employés modérément dans les maisons japonaises, les économies d'énergie des maisons Super E sont souvent plus basses que ce à quoi on s'attendrait selon des standards nord-américains d'habitation.
- Les maisons Super E sont souvent vendues non seulement à cause de leurs économies d'énergie, mais aussi pour le confort additionnel qu'elles procurent.
- Une maison Super E où toutes les pièces sont chauffées ne consomme pas plus d'énergie qu'une maison traditionnelle où seules les pièces utilisées sont chauffées ou climatisées.
Au Japon, la demande importante pour des habitations et le coût élevé du terrain, de la main d'œuvre et des matériaux, a conduit à une pénurie de logements abordables. Au même moment, les coûts élevés de l'énergie ont créé une demande accru pour des maisons offrant une bonne efficacité énergétique.
Ressources naturelles Canada (RNCan), un ministère du gouvernement fédéral canadien, a développé le programme de la maison Super E pour offrir au marché japonais des maisons confortables, ayant une haute efficacité énergétique. Ce programme permet à l'industrie canadienne de la construction et des produits de construction de s'ouvrir sur un important marché d'exportation vers le Japon. Depuis que ce programme a été lancé en 1998, plus de 30 compagnies japonaises ont fait des alliances avec 10 sociétés canadiennes afin de construire des maisons partout au Japon. Sur la base de ce succès au Japon, le programme de la maison Super E a récemment été étendu au Royaume-Uni.
Photo
Maison canadienne Super EMC, Kagoshima, Japon
Références
- Centre de la technologie de l'énergie de CANMET (CTEC - Ottawa), Groupe du bâtiment.
- Enermodal Engineering Ltd., Evaluation of Cooling and Heating Loads in Japanese Housing, 1998.
- Kemp, Steve, « Communications personnelles », Enermodal Engineering Ltd., 2002.
- Sinha, Robin, « Communications personnelles », CTEC - Ottawa, Groupe du bâtiment, mars 2002.
- CTEC - Ottawa, http://www.buildingsgroup.nrcan.gc.ca/projects/super_f.html.
