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STI2D
Centre d’examen : Nouvelle-Caledonie
Matiere : Ingenierie, innovation et developpement durable – Energies et environnement
Annee : 2025
Session : Normale
Duree : 4 heures
Repere : 25-2D2IDEENC1
Calculatrice : autorisée avec mode examen
PARTIE COMMUNE (12 points) – Centre Aquatique Balsan’éo
Partie 1 – Pourquoi le centre aquatique est labellisé bâtiment Haute Qualité Environnementale (HQE) ?
Question 1.1 : Expliquer en quoi la démarche HQE peut satisfaire les trois piliers du développement durable.
Question 1.2 : Identifier les cibles privilégiées de la démarche HQE par les concepteurs pour deux niveaux (Performant puis Très performant) et quantifier le nombre de cibles liées à ces niveaux.
Partie 2 – Comment répondre à la performance de l’objectif HQE sur la gestion de l’énergie ?
Question 2.1 : Compléter le tableau des coefficients de transfert thermique U et des déperditions thermiques D.
Question 2.2 : Quantifier les parts des déperditions thermiques par élément architectural et préciser les deux éléments les plus déperditifs.
Question 2.3 : Calculer les déperditions totales finales Dtotfin sachant que la VMC double flux représente 33% des déperditions finales.
Question 2.4 : Vérifier que la puissance thermique perdue Ptp = 146 kW pour janvier.
Question 2.5 : Compléter le tableau des apports solaires thermiques pour janvier.
Question 2.6 : Calculer le pourcentage de l’apport solaire par rapport à la puissance perdue et vérifier la suffisance.
Partie 3 – Comment répondre à la performance de l’objectif HQE sur la gestion de l’eau ?
Question 3.1 : Calculer le volume d’eau absorbée Va pour une crue centennale avec Cr = 82%.
Question 3.2 : Déterminer le temps de vidange tv des bassins zone 1 avec un débit de fuite de 4 l/s.
Question 3.3 : Déterminer le volume Vb1 des bassins zone 1 et conclure sur la conformité.
Partie 4 – Comment répondre à la performance de l’objectif HQE sur les conforts hygrothermique et acoustique ?
Question 4.1 : Justifier l’intérêt des valeurs de réglages de la CTA (26°C et 70% d’humidité).
Question 4.2 : Quantifier les débits d’air manquants sur le schéma aéraulique de la CTA.
Question 4.3 : Conclure sur la conformité des débits.
Question 4.4 : Calculer le débit d’air dans une gaine et la vitesse de circulation V, puis conclure sur la conformité.
Partie 5 – Comment répondre à la performance de l’objectif HQE sur la qualité sanitaire de l’eau ?
Question 5.1 : Compléter le tableau consommation/baigneur pour 245 000 baigneurs annuels et vérifier la conformité.
Question 5.2 : Calculer la quantité de chlore gazeux Qc en mg/l pour une ouverture de 7h à 19h.
PARTIE SPÉCIFIQUE ÉNERGIES ET ENVIRONNEMENT (8 points)
Partie A – Comment valider le nombre de luminaires dans la salle polyvalente ?
Première méthode :
Question A.1 : Indiquer les informations de la salle polyvalente et l’éclairement E recommandé selon NF 12464-1.
Question A.2 : Calculer la hauteur h du luminaire et l’indice de rendu K.
Question A.3 : Déterminer les facteurs de réflexion et rechercher le facteur d’utilance U.
Question A.4 : Calculer le flux lumineux total F à produire.
Question A.5 : Relever le flux lumineux du luminaire FL.
Question A.6 : Calculer le nombre de luminaires N nécessaires.
Deuxième méthode :
Question A.7 : Relever le nombre de luminaires via le diagramme d’estimation pour 40 m², déduire N pour la surface totale et conclure.
Partie B – Comment optimiser la consommation électrique de l’éclairage ?
Question B.1 : Calculer les puissances et consommations électriques hebdomadaires théoriques des luminaires.
Question B.2 : Calculer les consommations électriques annuelles théoriques.
Question B.3 : Calculer la consommation hebdomadaire réelle de la halle aux bassins par temps clair en mars (7h-20h) et conclure sur l’intérêt de la gestion.
Question B.4 : Analyser la classe d’éclairage retenue en fonction du nombre de luminaires et des activités, justifier l’intérêt du circuit de distribution.
Partie C – Comment vérifier le dimensionnement énergétique du système de la géothermie ?
Question C.1 : Calculer la puissance thermique produite Pth au niveau du condenseur.
Question C.2 : Calculer la puissance hydraulique Phyd et en déduire la puissance électrique absorbée Pa de la pompe de relevage.
Question C.3 : Calculer le COPinst de la pompe à chaleur.
Question C.4 : Déterminer les énergies thermiques fournies par la pompe à chaleur.
Question C.5 : Déterminer les énergies thermiques fournies par la chaudière à gaz et les énergies totales.
Question C.6 : Justifier que la pompe à chaleur répond au moins à 80% des besoins.