Sujet STI2D — Terminale — Polynésie — Bac 2023

PARTIE COMMUNE (12 points) Analyse thermique et gestion de l’éclairage d’une école UNE ÉCOLE OÙ IL FAIT BON GRANDIR (Crédit photo DSA) Présentation de l’étude et questionnement pages 3 à 8 o Documents techniques pages 9 à18 o Documents réponses pages 19 à 20 o 23- 2D2IDACPO1 Page : 2/34 Mise en situation Dans le cadre de sa compétence en énergie, la Métropole Européenne de Lille (MEL) gère les réseaux de chaleur publics répartis sur son territoire. Six réseaux de chaleur publics existent actuellement. Ils se situent sur les communes de Lille, Mons-en-Barœul, Villeneuve d’Ascq, Roubaix, Wattignies et Wattrelos. Les équipements sont alimentés à partir de plusieurs combustibles comme la biomasse ou le gaz. Les réseaux appartiennent à la MEL, mais ils sont gérés par des concessionnaires qui ont en charge l’exploitation, l’entretien et le développement de ces infrastructures. Figure 1 : chaufferie urbaine de Mons-en-Barœul En 2015, le réseau de 82 km a distribué 575 GWh sur 450 points de livraison (45 % habitat, 55 % tertiaire), soit l’équivalent de 40 000 logements. La chaleur produite était d’origine biomasse à 20 % ; l’objectif à atteindre pour 2023 est de dépasser 50 %. Les investissements se poursuivent en février 2017 avec l’attribution par la MEL d’une nouvelle concession. Ce contrat prévoit une extension du réseau de chaleur de Lille / Roubaix vers Halluin. Ce projet permettra de valoriser l’énergie fatale (énergie non utile aux procédés industriels, mais récupérable) issue du processus d’incinération du centre de valorisation énergétique d’Halluin. Ce réseau de chaleur alimentera de nouveaux édifices publics tels que les équipements sportifs ou encore les établissements scolaires. 23- 2D2IDACPO1 Page : 3/34 Dans le même temps, les communes approvisionnées de la métropole mènent une campagne de réhabilitation des bâtiments publics et d’habitation. C’est dans ce contexte que la ville de Mons-en-Barœul a entrepris des travaux de rénovation de l’école maternelle Charles de Gaulle, située en centre-ville. Dans cette partie commune, nous nous intéresserons à l’étude thermique de la salle de classe n°1 et au projet de gestion d’éclairage de la salle de jeux (voir Figure 2 ci-dessous). Figure 2 : vue en plan partielle 23- 2D2IDACPO1 Page : 4/34 Travail demandé Partie 1 : l’isolation des bâtiments anciens par l’extérieur (ITE) constitue-t-elle un bon investissement ? Objectif : estimer les gains en énergie thermique pouvant être obtenus par isolation des parois extérieures de l’école. Question 1.1 La rénovation de