Électricité en Chantier
Comprendre l’Électricité en Chantier
Vous êtes l’ingénieur électrique responsable de la conception du système électrique pour un nouveau bâtiment de bureaux sur un chantier. Le bâtiment comprend plusieurs bureaux, une salle de conférence, une cafétéria, et des espaces communs.
Données fournies :
- Nombre de pièces :
- Bureaux : 20
- Salle de conférence : 1
- Cafétéria : 1
- Espaces communs : 3
- Appareils électriques et leur consommation (par pièce) :
- Ordinateur : 300W (1 par bureau)
- Éclairage : 100W (5 par bureau, 10 en salle de conférence, 5 en cafétéria, 3 par espace commun)
- Climatisation : 2000W (1 par pièce)
- Réfrigérateur (cafétéria) : 500W
- Micro-ondes (cafétéria) : 1000W
- Heures d’opération par jour :
- Bureaux : 8 heures
- Salle de conférence : 4 heures (utilisation moyenne)
- Cafétéria et espaces communs : 12 heures

Questions :
1. Calculez la consommation électrique quotidienne totale pour le bâtiment.
2. Proposez un plan pour l’alimentation électrique, incluant le type et la capacité du tableau électrique nécessaire.
3. Discutez des mesures à prendre pour améliorer l’efficacité énergétique.
Correction : Électricité en Chantier
Partie 1 : Planification de l’espace
a. Nombre total d’habitants que peut accueillir le quartier
Pour déterminer combien de personnes peuvent vivre dans le quartier, on part de deux informations : la surface disponible (la taille du terrain) et la densité de population souhaitée (combien de personnes peuvent vivre en moyenne sur un kilomètre carré). On multiplie la surface (en km²) par la densité (personnes/km²) pour obtenir le nombre total d’habitants.
Formule :
\[ P = S \times D \]
Données :
- \(S = 2\ \text{km}^2\)
- \(D = 5000\ \text{habitants/km}^2\)
Calcul :
\[ P = 2 \times 5000 \] \[ P = 10000\ \text{habitants} \]
On peut donc loger 10 000 personnes dans le quartier.
b. Superficie totale dédiée aux espaces verts
Les espaces verts (parcs, jardins) sont souvent planifiés en pourcentage de la surface totale. Si on veut consacrer 10 % du quartier aux espaces verts, on prend la surface totale et on la multiplie par 0,10. Cela nous donne la surface en km² réservée aux zones végétalisées.
Formule :
\[ S_{verts} = S_{totale} \times t_{verts} \]
Données :
- \(S_{totale} = 2\ \text{km}^2\)
- \(t_{verts} = 0{,}10\) (soit 10 %)
Calcul :
\[ S_{verts} = 2 \times 0{,}10 \] \[ S_{verts} = 0{,}2\ \text{km}^2 \]
Les parcs et jardins occuperont 0,2 km².
c. Superficie totale nécessaire pour les infrastructures routières
De la même manière, on détermine la part de la surface dédiée aux routes (voiries). Si on souhaite 20 % pour les routes, on prend la surface totale et on la multiplie par 0,20.
Formule :
\[ S_{routes} = S_{totale} \times t_{routes} \]
Données :
- \(S_{totale} = 2\ \text{km}^2\)
- \(t_{routes} = 0{,}20\) (soit 20 %)
Calcul :
\[ S_{routes} = 2 \times 0{,}20 \] \[ S_{routes} = 0{,}4\ \text{km}^2 \]
Les voiries occuperont 0,4 km².
Partie 2 : Infrastructures essentielles
a. Nombre total d’unités d’habitation nécessaires
Une « unité » correspond ici à un logement pour une personne. Si on a 10 000 habitants, on prévoit 10 000 unités. C’est une approximation simple pour dimensionner rapidement le nombre de logements.
Formule :
\[ U = P \]
Données :
- \(P = 10000\) (population totale calculée précédemment)
Calcul de cet exercice :
\[ U = 10000 \]
Il faut prévoir 10 000 logements.
b. Nombre de places de parking nécessaires
Pour éviter un excès de places, on estime souvent 1 place pour 2 logements. On divise donc le nombre d’unités par 2 pour obtenir le nombre de parkings.
Formule :
\[ P_{park} = \frac{U}{2} \]
Données :
- \(U = 10000\) (unités calculées précédemment)
Calcul :
\[ P_{park} = \frac{10000}{2} = 5000 \]
Il faut prévoir 5 000 places de parking.
c. Nombre d’écoles et de centres de santé à construire
On recommande généralement une école pour 1 000 habitants. On divise donc la population totale par 1 000 pour connaître le nombre d’écoles.
Formule :
\[ N_{écoles} = \frac{P}{1000} \]
Données :
- \(P = 10000\) (population totale)
Calcul :
\[ N_{écoles} = \frac{10000}{1000} = 10 \]
Il faut 10 écoles.
Centres de santé
Pour la santé, on planifie environ un centre pour 2 500 habitants. On divise la population par 2 500.
Formule :
\[ N_{centres} = \frac{P}{2500} \]
Données :
- \(P = 10000\)
Calcul :
\[ N_{centres} = \frac{10000}{2500} = 4 \]
Il faut 4 centres de santé.
Partie 3 : Réflexion sur le développement durable
Efficacité énergétique
- Renforcer l’isolation des murs, toits et fenêtres permet de conserver la chaleur en hiver et la fraîcheur en été, réduisant ainsi la consommation d’énergie pour le chauffage et la climatisation.
- Le triple vitrage est un type de fenêtre avec trois couches de verre séparées par des intercalaires, améliorant grandement l’isolation thermique.
- Les pompes à chaleur utilisent l’air ou le sol pour produire du chauffage ou de la climatisation en consommant moins d’électricité qu’un système classique.
Énergies renouvelables
- Les panneaux solaires photovoltaïques transforment la lumière du soleil en électricité, réduisant la dépendance au réseau.
- Les chauffe-eau solaires utilisent l’énergie solaire pour chauffer l’eau sanitaire, diminuant la consommation d’énergie fossile ou électrique.
Mobilité douce et collective
- Des pistes cyclables sécurisées encouragent l’usage du vélo, réduisant les émissions de CO₂ et la pollution.
- Mettre en place des navettes électriques ou un système de covoiturage limite le nombre de voitures individuelles.
Gestion de l’eau
- La récupération des eaux de pluie stocke l’eau pour arroser les espaces verts sans utiliser l’eau potable.
- Les revêtements perméables laissent l’eau s’infiltrer dans le sol, évitant le ruissellement et inondations.
Biodiversité et espaces verts
- Les toitures et façades végétalisées créent des habitats pour la faune (oiseaux, insectes).
- Les jardins partagés rapprochent les habitants et favorisent les échanges et le lien social.
Matériaux durables
- Le bois certifié FSC garantit une gestion responsable des forêts.
- Les peintures à base d’eau sans solvants sont moins toxiques pour la santé et l’environnement.
Participation citoyenne
- Des réunions publiques permettent aux résidents d’exprimer leurs besoins et attentes.
- Des comités de quartier suivent la mise en œuvre du projet et proposent des améliorations.
Électricité en Chantier
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