Projet n°2 : La villa sur Dieppe

Objectifs :

  • Schématiser l’électricité dans les bâtiments.

  • Dimensionner des circuits de puissance et d’éclairage.

  • Choisir des protections électriques adaptées (disjoncteurs, relais thermiques, contacteurs, etc.).

  • Positionner du matériel (armoires, luminaires, tableaux divisionnaires).

  • Estimer de la consommation énergétique annuelle.

  • Travailler en équipe projet et communiquer les résultats de façon professionnelle.

  • Une proposition d’optimisation énergétique (par ex. gestion d’éclairage, variation de vitesse, ou énergie photovoltaïque).

Consignes :

  • Les schémas unifilaires ou multifilaires du bâtiment.

  • Le calcul du courant nominal et du calibre des protections pour les circuits principaux (éclairage, prises, climatisation, etc.)

  • Les formules, les valeurs et les calculs doivent apparaitre

  • Le choix des relais thermiques et contacteurs moteurs pour les systèmes de ventilation et de froid.

  • Les tableaux de répartition et le dimensionnement des sections de câbles selon la norme NF C 15-100.

  • Une présentation orale de 10 minutes.

Contexte :

  • Après le succès de son dernier album, la chanteuse internationale Taylor Swift a décidé d’acquérir une nouvelle villa en front de mer à Dieppe afin de s’y reposer. La partie architecturale étant désormais finalisée par l’école d’architecture du lycée Pablo Neruda, il reste à réaliser l’étude électrique complète du bâtiment.
  • Pour mener à bien ce travail, Taylor Swift a fait appel à notre entreprise Zammit’Élec, spécialisée dans la conception et l’installation de réseaux électriques domestiques. Le chef d’entreprise, M. Zammit Julien, confie le projet à deux équipes d’étudiants, qui devront prendre en charge l’ensemble de l’étude technique.
  • Votre équipe d’ingénieurs en formation STI2D – Spécialité Énergie et Environnement intervient dans la phase avant-projet pour concevoir, dimensionner et présenter l’étude technique du réseau électrique.

Données :

  • Alimentation principale : 230 V – Monophasé – 50 Hz

  • Puissance installée estimée :

    • Éclairage : 15 W/m²

    • Prises de service : 8 W/m²

  • Cuisine – Prises spécialisées

    • Puissance par pièce : 1 000 à 1 500 W.

      • Réfrigérateur : 200–300 W (circuit dédié possible).

      • Four : 2 000 – 3 500 W

      • Plaques électriques : 6 000 W

      • Lave-vaisselle : 1 500 – 2 000 W

      • Lave-linge : 2 000 W

  • Chauffage / Climatisation :

    • Puissance par pièce : 1 000 à 1 500 W.

  • Multimédia et communication

    • A vous définir les équipements et leur puissance

Conseils supplémentaires

  • Toujours réserver un circuit par usage : éclairage / prises / climatisation / ventilation / enseigne.

  • Ajouter un interrupteur différentiel 30 mA par groupe de circuits (max. 8 circuits par différentiel, en général).

Règles à appliquer :

  • Pour le projet, suivez cette logique :
    • Nombre maximal de prise par réseau : 12 prises par circuit
    • Nombre maximal de luminaire par circuit : 12 points lumineux

Etude du projet 

A — Informations générales et géométrie du bâtiment

  • Quelle est la superficie totale de la villa et de chaque pièce ?

    • Pourquoi : pour estimer les charges (éclairage, prises, climatisation) par m²

    • Unités / valeurs : m²

    • Utilisation : P × facteur W/m² donne une estimation de la puissance connectée.

  • Quel est le plan d’implantation ?

    • Pourquoi : permet d’optimiser l’emplacement des tableaux et des chemins de câble.

    • Utilisation : découpage en « zones électriques » et calcul des longueurs de câble.

B — Usage et types de charges

  • Quelle est la puissance installée des équipements ?

    • Pourquoi : ces charges ponctuelles déterminent le dimensionnement des circuits et protections.

    • Unités : kW ou A.

    • Utilisation : additionner les puissances et appliquer facteur de simultanéité.

  • Combien d’équipements d’éclairage et quel type (LED, fluorescents, halogènes) ?

    • Pourquoi : l’éclairage représente une part importante de la consommation et conditionne les calculs d’éclairement.

    • Units / valeurs typiques : Éclairement requis en lux (ex : 200–500 lux selon zone), puissance par m² si besoin.

    • Utilisation : calculer puissance d’éclairage = surface × W/m² ou dimensionner circuits d’éclairage.

C — Distribution et protections

  • Comment veux-tu organiser la distribution (tableau principal -> prise )?

    • Pourquoi : logique de distribution, sécurité et maintenance.

    • Utilisation : schéma unifilaire à réaliser.

  • Quels dispositifs de protection nécessaires (disjoncteurs magnéto-thermiques, différentiel 30 mA, disjoncteur différentiel de type A/AC) ?

    • Pourquoi : sécurité des personnes et conformité.

    • Utilisation : choisir types et calibres, répartir différentiel par groupe de circuits.

  • Quelle est la longueur approximative des câbles entre source et tableaux ?

    • Pourquoi :  choix des sections de câbles.

    • Unité : m.

    • Utilisation : vérifier chute de tension % ≤ limite normative (ex : 3–5 % selon usage).

  • As-tu estimé les pertes joules dans les câbles selon la longueur ?
    Pourquoi : améliorations d’efficacité, éviter pénalités du fournisseur.
    Utilisation : calcul des pertes Joules

D — Coût d’installation et frais de fonctionnement

  • Quel coût financier aura le projet lors de sa réalisation ?

  • Quel est le coût de fonctionnement des chacun des postes et total de la villa ?

Simulateur de pertes :

lien simulateur : Simulateur pertes

Plan du projet