Bâtiments à haute performance énergétique :

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1 Bâtiments à haute performance énergétique : Formalisation des questionnements concernant : (I) le processus de réalisation ; (II) la caractérisation de la performance énergétique et sa mesure. Rappel des objectifs de l étude exploratoire L étude exploratoire a été commandée par le Ministère de l Ecologie, du Développement et de l Aménagement Durables dans le cadre du PREBAT dans le but de recueillir l ensemble des questionnements liés à : - (I) la réalisation de bâtiments à haute performance énergétique : identifier quelles évolutions des méthodes de réalisation sont nécessaires à la réalisation de ces bâtiments, et quels sont les leviers d actions possibles pour faire évoluer ces méthodes. - (II) l évaluation de la performance énergétique des bâtiments dits «performants» : identifier les problématiques et les travaux qui restent à engager pour mieux caractériser, mesurer et maîtriser cette performance. La méthode employée a consisté à recueillir les avis de différents experts du domaine (partenaires du PREBAT). Une synthèse des enseignements issus de ces entretiens est présentée, suivi d un ensemble de recommandations à destination du PREBAT pour le lancement d appel à projets de bâtiments performants. Processus de réalisation d un bâtiment à haute performance énergétique La réalisation de bâtiments à haute performance énergétique appelle des ruptures comportementales à différents niveaux : - La maîtrise d ouvrage doit spécifier davantage les résultats de fonctionnement attendus dans le programme ; elle doit accorder davantage de moyens aux études préalables, et renforcer le suivi du projet. - Les concepteurs doivent adapter leurs pratiques et leurs outils, pour favoriser l ingénierie concourante ; ils doivent concevoir les détails de construction. - Les entreprises chargées de la réalisation doivent être sensibilisées aux interactions entre lots, et évoluer vers plus de qualité. - L usager doit prendre davantage conscience de l impact des modes de gestion du bâtiment sur les consommations d énergie. Pour accompagner ces évolutions, un certain nombre d actions doivent être engagées : mise en place d outils, d actions de sensibilisation ou de formation. Ce sont ces actions que l on va détailler, phase par phase. La question des progrès techniques et des ruptures technologiques à engager sera ensuite abordée. Page 1 sur 14

2 Phase programme : une phase essentielle à la réussite du projet, qu il convient de développer Les experts interviewés s accordent pour dire que la phase programme est une phase essentielle à la réussite du projet : elle doit permettre de définir les objectifs visés et d organiser au mieux la réponse à ces objectifs. Or, aujourd hui, cette phase paraît insuffisamment développée. Critères de réussite du projet au stade programme La réalisation d un bâtiment performant demande, au stade programme : - de préciser les résultats de fonctionnement attendus, sans dissocier les exigences fonctionnelles des exigences énergétiques et environnementales, - d allouer les moyens suffisants à la conception, pour permettre son optimisation, - d exiger de la maîtrise d œuvre qu elle justifie de la bonne prise en compte des exigences du programme. Pour permettre l évolution des méthodes de programmation, il est nécessaire de mettre en place : - des actions de sensibilisation (guides sur la manière d exprimer les exigences, sensibilisation au coût global ), - des outils qui aident à intégrer les exigences de performance dans les programmes, - une nouvelle organisation (développer l Assistance à Maîtrise d Ouvrage). Action n 1 : Donner à voir les différentes manières d exprimer les exigences du programme Il existe plusieurs façons d exprimer les exigences de performance applicables au projet : - on peut fixer des exigences sur les niveaux de performance à atteindre (consommations énergétiques, nombre de jours où une température seuil est dépassée et autres indicateurs de performance), - ou bien des exigences sur les dispositions constructives (résistances thermiques des murs extérieurs ), sur les choix de conception - ou bien des exigences managériales, par exemple : imposer la rédaction d une note expliquant, dès le stade APS, la stratégie énergétique et environnementale du bâtiment (expliquant notamment le comportement du bâtiment aux heures de pointe, la nuit ) ; cela revient à imposer des preuves d une conception optimisée. L idée a été évoquée d établir des guides (intermédiaires entre des recommandations et des questions à se poser) donnant à voir les différents systèmes de cohérence dans la façon d exprimer les exigences énergétiques et environnementales. Ces guides seraient déclinés par type de bâtiment (guide des opérations d habitat ). Ils s appuieraient de manière importante sur l expérience acquise sur les opérations passées. Recherches à mener pour caler cet outil - pour mettre au point ces guides d information/sensibilisation, il serait utile de s appuyer sur les expériences passées, et de comparer une dizaine de programmes de bâtiments jugés intéressants, pour voir les différents systèmes de cohérence. Page 2 sur 14

3 Action n 2 : Développer des outils facilitant l intégration des exigences de performance dans les programmes Des outils doivent être mis au point pour aider le maître d ouvrage (ou le programmiste) à intégrer les exigences de performance énergétique et environnementale au programme : - le premier niveau de réponse consiste à fournir au maître d ouvrage une trame toute faite, listant l ensemble des exigences énergétiques et environnementale à inclure au programme, et indiquant le format de réponse à exiger de la part de la maîtrise d œuvre, afin que celle-ci justifie bien de la prise en compte de ces exigences (voir aussi le paragraphe sur les indicateurs de performance, pour avoir une vision des indicateurs possibles), - le deuxième niveau de réponse consiste à développer un outil aidant à spécifier les modes de fonctionnement du bâtiment et les performances à atteindre dans le temps, à partir de l organigramme fonctionnel du projet (il s agit dans ce cas d aider le maître d ouvrage à fixer des exigences réalistes, adaptées à son bâtiment). Cet outil serait en quelque sorte un outil de «pré-simulation» (version simplifiée de l outil multi-acteurs et multi-critères évoqué pour la phase de conception). Recherches ou expérimentations à mener pour caler ces outils - des études doivent être menées pour caler les niveaux de performance énergétique et environnementale dans les programmes selon le type de bâtiment, - en particulier, il serait souhaitable de mettre en place une base de données des consommations par type d occupation de l espace (par activité, mode d occupation, technologies utilisées ) pour guider les professionnels et les non professionnels dans leur choix (cela renvoie aux problématiques de caractérisation de la performance). Action n 3 : Aider le maître d ouvrage à analyser les budgets à prévoir Plusieurs pistes d actions ont été évoquées : - analyser les expériences passées et évaluer sur ces opérations les coûts (investissement, fonctionnement) en fonction des objectifs énergétiques et environnementaux, ainsi que les économies en fonctionnement, - sensibiliser la maîtrise d ouvrage à la notion de coût global, via des guides pédagogiques diffusés sur internet et la mise en place de mesures incitatives (bonus/malus), - en particulier : démontrer au maître d ouvrage qu allouer davantage de moyens aux études préalables et à la conception est un bon calcul (une conception optimisée devant permettre de générer des économies sur la réalisation, l entretien à la maintenance), - donner quelques repères à la maîtrise d ouvrage sur les temps d étude nécessaires (sur la base du retour d expérience), - inciter les maîtres d ouvrage à inviter les banques et assurances à prendre davantage part aux projets, en les conviant dès la phase programme. Au-delà des mesures de sensibilisation ou d incitation, le principal levier pour déclencher plus facilement la décision d investissement chez le maître d ouvrage consiste à donner confiance sur la fiabilité et la robustesse des solutions mises en œuvre. La mise en place de garanties tout au long du processus de réalisation (autrement dit, le développement de la qualité) et la multiplication des références en opérations réussies sera de nature à initier ce cercle vertueux. Page 3 sur 14

4 Action n 4 : Mettre en place une nouvelle organisation L assistance à maîtrise d ouvrage peut être une solution pour aider le maître d ouvrage à définir les exigences au stade programme, et également pour pallier l absence d équipe pluridisciplinaire côté maîtrise d œuvre. La maîtrise d œuvre a un rôle d alerte à jouer sur la qualité du programme (il faut en particulier vérifier que les études de faisabilité ont été réalisées, que le budget est cohérent, que toutes les informations ont bien été transmises à la maîtrise d œuvre...). Phase conception : une organisation de projet et des outils à mettre en place pour faciliter l optimisation globale de la conception Critères de réussite du projet au stade conception Réaliser un bâtiment performant sur le plan énergétique demande, en phase conception : - d évaluer le plus tôt possible (dès la phase esquisse) les solutions permettant d atteindre les objectifs de performance, - de travailler en équipe pluridisciplinaire, pour optimiser la conception (ce qui nécessite de rompre avec l approche séquentielle), - de traiter les détails de construction. Pour permettre l évolution des pratiques de conception, il est nécessaire de mettre en place : - de nouveaux outils de simulation et de concertation, - une nouvelle organisation de projet, - des actions de formation auprès des professionnels. Action n 1 : Mettre en place des outils qui favorisent l optimisation de la conception Aujourd hui, les outils de conception qu il est possible d utiliser dès la phase esquisse sont très peu nombreux. Il y a un réel besoin de développer ce type d outils. Plusieurs personnes interviewées ont ainsi évoqué le besoin de développer des outils de négociation multi-acteurs et multi-critères permettant, dès la phase esquisse (voire dès la phase programme), d évaluer différentes solutions, et d orienter le projet. La développement de ce type d outils nécessite : - de réaliser un chaînage entre les outils de conception 3D utilisés par l architecte, et les outils de calcul thermique, pour permettre de simuler le bâtiment dès la phase esquisse, - de permettre des variations paramétriques, pour évaluer le poids de tels ou tels choix dans la performance, - et idéalement : d intégrer à cet outil de simulation un outil de calculs économiques en coût global et un outil permettant de calculer des indicateurs de performance énergétique tels que : consommations dans le temps, inertie thermique, énergie grise,. Page 4 sur 14

5 Action n 2 : Mettre en place une organisation de projet qui place la performance énergétique au cœur du projet et favorise la conception pluri-disciplinaire Les leviers d action, en terme d organisation de projet et de jeux d acteurs, sont les suivants : - nommer un chef de projet qui aurait pour mission d orienter le projet vers la performance énergétique et de fédérer les compétences (ce rôle peut par exemple être confié à l assistance à maîtrise d ouvrage), - organiser, côté maîtrise d ouvrage, une transversalité de la décision, en mettant en place des outils de négociation (par exemple, une plate forme internet multi acteurs ), - éventuellement, réunir de manière plus systématique les compétences au sein d une même entreprise (architecte ; bureau d étude ). Il semble également utile de communiquer sur les projets ayant mis en œuvre une organisation performante, permettant une conception pluridisciplinaire. Action n 3 : Adapter la formation des professionnels Les bureaux d études doivent monter en compétence sur le comportement thermique du bâtiment. Cela nécessite : - d adapter la formation initiale des ingénieurs, en croisant davantage les compétences en énergétique et en mécanique, - de mettre à leur disposition des outils de simulation performants, qui soient conviviaux, et peu onéreux. D autre part, les architectes devraient être davantage sensibilisés aux questions constructives et aux questions énergétiques et environnementales dans le cadre de leur formation initiale. Plus généralement, il faut apprendre aux acteurs chargés de la conception à travailler en équipe, via des actions de formation les sensibilisant sur ce que chacun peut apporter à l autre. Action n 4 : Aider les concepteurs à traiter les détails de construction Les détails de construction d un bâtiment à haute performance énergétique doivent être traités dès la phase conception. Pour faciliter ce travail, il serait utile d établir des catalogues de détails de construction, dans lesquels les équipes pourraient puiser au cours de leur travail de conception. L expérience acquise à l étranger en matière de détails de construction vaudrait à être mise à profit. En plus de traiter les détails de construction, les concepteurs doivent également prévoir l instrumentation du bâtiment (prévoir quelques sondes bien placées, reliées à une GTC ou à une centrale d acquisition). Pour faciliter ce travail, il faudrait établir des cahiers des charges d instrumentation par type de bâtiment - cela renvoie à la problématique de l instrumentation (voir plus bas). Phase réalisation La qualité de la réalisation et de la mise en œuvre est absolument déterminante sur les performances du bâtiment en fonctionnement. Les enjeux sont d autant plus forts lorsque les performances visées sont élevées. En effet : Page 5 sur 14

6 - les détails de construction (traitement des ponts thermiques, huisseries ) impactent de manière très important la performance en fonctionnement des bâtiments très isolés, - les solutions techniques deviennent très fragiles lorsque l on vise de hautes performances énergétiques (isolants sous vide, paroi double peau ). D autre part, la réalisation de bâtiments performants met en jeu de nombreux facteurs et va au-delà du découpage traditionnel en corps de métier. Si le problème de conformité à l esprit de la conception peut être levé en partie par la maîtrise d œuvre, à travers notamment la réalisation de plans de détail suffisamment précis, ce sont avant tout les pratiques des professionnels chargés de la réalisation qui doivent évoluer vers plus de qualité, et qui doivent s ouvrir aux autres corps de métier. Pour cela, il paraît nécessaire : - de former davantage les professionnels, - d engager davantage la responsabilité des entreprises chargées de la réalisation. Action n 1 : Mettre en place des actions de formation La formation initiale et continue des acteurs chargés de la réalisation (de l ouvrier jusqu au chef de chantier) doit être renforcée, pour permettre de : - diffuser les savoirs techniques et mettre tous les acteurs au même niveau de connaissances (faire connaître les technologies existantes et les exigences associées : étanchéité à l air, mise en œuvre des triples vitrages, isolation par l extérieur, énergies renouvelables ), - sensibiliser les acteurs aux interactions entre lots et à la nécessité de travailler ensemble (inciter par exemple à la constitution de groupements d entreprises ). Parallèlement à la mise en place d actions de formation, des études sociologiques pourraient être menées auprès des différents corps de métier pour voir avec eux comment ils voient l évolution de leurs métiers, et comment on peut les accompagner dans ces évolutions. Action n 2 : Donner les moyens aux entreprises d approfondir le dialogue avec les concepteurs Le lien entre phases de conception et de réalisation, et la manière dont est assurée ce lien, est un point critique de la réalisation des projets à très basse consommation énergétique. Généralement, on observe un manque de communication entre concepteurs et réalisateurs, qui se traduit par un faible nombre d itérations entre ces deux types d acteurs. Plusieurs facteurs contribuent à une mauvaise communication entre concepteurs et réalisateurs. Premièrement, l organisation des marchés n y est pas favorable. Dans les marchés publics, par exemple, la loi MOP, qui régit les rapports entre la maîtrise d ouvrage publique et la maîtrise d œuvre privée, n est pas favorable à un dialogue entre concepteurs et réalisateurs. Deuxièmement, on note l absence d outils de calcul partagés entre concepteurs et réalisateurs. Les travaux à engager pour faciliter le rapprochement entre concepteurs et réalisateurs sont de nature : - technique : mise en place d outils de calcul communs aux concepteurs et réalisateurs (de sorte que les personnes chargées de la réalisation mesurent l impact de leur choix sur la performance globale et puissent dialoguer avec les équipes de conception), - sociologique : identifier des moyens pour améliorer la communication entre acteurs, Page 6 sur 14

7 - juridique : identifier des leviers d actions sur la plan juridique permettant une meilleure communication entre concepteurs et réalisateurs. Action n 3 : Engager la responsabilité des entreprises chargées de la réalisation L organisation des acteurs qui est actuellement en place sur les projets de construction neuve (maîtres d ouvrage, entreprises générales, contrôleurs techniques ) permet de faire de la qualité. Si un aménagement est à prévoir, il concerne plutôt les aspects de responsabilité. Il faut en effet davantage engager la responsabilité des acteurs chargés de la réalisation et de la mise en œuvre, afin que ceux-ci mettent en œuvre un processus qualité, et soient encouragés à faire des auto-contrôles. Cela demande à ce que des contrôles soient mis en place : - sur le chantier (pour vérifier la nature et l épaisseur de l isolation, le type d équipements énergétiques, les menuiseries ), - à la réception du bâtiment et en cours d utilisation (perméabilité, débits de ventilation ). Certains interviewés ont souligné la nécessité de développer des procédures simples d assurance qualité (démarche de vérification de la performance applicable à la livraison du bâtiment, ou au cours de son utilisation, traitant à la fois de l enveloppe et des systèmes énergétiques). Phase réception/utilisation Les personnes interviewées ont insisté sur la nécessité : - de vérifier les performances atteintes en fonctionnement, et se donner les moyens de comprendre le niveau de performance atteint (via des contrôles et des mesures in-situ permettant d évaluer les paramètres ayant un impact sur la performance : qualité de réalisation, comportements, climat ). - donner les moyens à l usager d agir sur les consommations. Action n 1 : Mettre en place des contrôles et des actions de suivi de la performance Actions de suivi à mettre en place : - systématiser le suivi des consommations, - développer le recours à des mesures globales (simples) pour évaluer la qualité de la réalisation et de mise en œuvre (perméabilité, mesures globales du comportement thermique ), - vérifier les hypothèses clés de l étude thermique sur les scénarios d occupation (enquêtes, mesures), Ces actions de suivi renvoient à la problématique de l instrumentation (voir plus bas). Idéalement, il faudrait être capable de comparer le fonctionnement mesuré au fonctionnement simulé. Action n 2 : Donner les moyens aux usagers d agir sur les consommations d énergie Conduire des actions de sensibilisation - rôle de l éducation (sensibiliser aux problématiques énergétiques ), - informer en temps réel les usagers sur les consommations d énergie du bâtiment, - éventuellement : afficher les consommations d énergie à l extérieur du bâtiment, pour favoriser une émulation autour de la question des consommations. Page 7 sur 14

8 Aider l usager à maîtriser les consommations d énergie - mettre à disposition des guides d utilisation, adaptés à chaque type de bâtiment (logements, bureaux ) ; cela nécessite de réaliser au préalable des études sociotechniques, pour définir, avec les usagers, ce qu il convient de mettre dans ces guides. - donner, a minima, les notices techniques des équipements aux usagers, - mener des actions pédagogiques auprès des usagers pour leur apprendre à piloter le bâtiment et les équipements (notamment dans le cas où de la GTC/GTB est installée) (voire instaurer un «permis d habiter»). - éventuellement : développer un guide informatique de gestion du bâtiment à destination des utilisateurs (sorte de SimCity permettant à l utilisateur de tester différents scénarios de gestion du bâtiment et des équipements). Progrès techniques et ruptures technologiques nécessaires Les personnes interviewées ont avant tout insisté sur le fait que la réalisation de bâtiments à haute performance énergétique appelle des ruptures comportementales (ruptures dans la manière de suivre les projets, développement de la qualité, développement des contrôles, sensibilisation de l usager ). Cela étant, des progrès techniques et ruptures technologiques doivent aussi avoir lieu. Procéder à des améliorations techniques pour améliorer la qualité de réalisation Voici quelques pistes d action pour améliorer le traitement des ponts thermiques, de l étanchéité, et de manière générale, augmenter la qualité de réalisation : - développer des produits techniques capables de résoudre les problèmes d interface (par exemple, développer des fenêtres qui intègreraient des systèmes permettant de traiter la perméabilité à l air), - mettre en place des partenariats entre industriels, pour interfacer davantage les produits (et faciliter leur mise en œuvre). - développer la préfabrication (filières bois et béton) cela demande de mettre au point de nouveaux procédés, qui soient en outre peu consommateurs d énergie, En parallèle, il faut améliorer la connaissance des produits : - développer l étiquetage/marquage des produits (ex. : U et g des vitrages ), - conduire un retour d expérience sur la facilité de maintenance des équipements, - mettre au point une base de données fournisseurs. Soutenir la recherche de nouveaux matériaux et concepts En terme de bâti - améliorer la capacité du bâtiment à capter les énergies renouvelables locales (développement de parois actives capables de stocker et de redistribuer de l énergie notamment), - soutenir le développement de nouveaux matériaux (isolants sous vide, matériaux à changement de phase, à inertie variable, ). Page 8 sur 14

9 En terme d équipement - développer des produits aérauliques capables de ventiler sur de larges plages de débit, de traiter l air, d avoir un encombrement réduit et de générer le moins de nuisances sonores possible. - développer des équipements moins puissants et hybrides pour la maison individuelle (mixant énergies renouvelables et énergies fossiles), - développer l énergie partagée via les réseaux pour le petit collectif ou le quartier. Caractérisation et mesure de la performance Des écarts importants peuvent exister entre la performance énergétique prévisionnelle d un bâtiment et sa performance réelle, en fonctionnement. Le principal enjeu, aujourd hui, est d arriver à expliquer ces écarts. Pour cela, il faut être capable d identifier les problématiques, et de faire la distinction entre ce qui relève : - de la conception (qualité des hypothèses prises en compte, qualité des modèles physiques), - de la performance des matériaux et équipements (conductivité de l isolant, efficacité de la chaudière, efficacité de la ventilation double flux ), - de la mise en oeuvre (est-ce que l isolant a été dégradé par la pluie?), - du fonctionnement des équipements, - de l usager, de ses comportements (qui aura un impact croissant sur la performance énergétique à mesure que l on s achemine vers des bâtiments à haute performance énergétique), - de la dégradation des performances du bâti dans le temps. C est à cette condition que l on pourra demander à la maîtrise d œuvre de garantir un niveau de performance en fonctionnement. Les actions à engager pour y parvenir sont multiples : - il faut développer des outils de simulation puissants (qui permettent de comparer le fonctionnement mesuré au fonctionnement simulé), - mettre en place un suivi plus rigoureux de la qualité du projet : vérifier le dossier de consultation des entreprises (DCE), et les marchés des travaux, mettre en place un suivi de chantier (pour vérifier la nature et l épaisseur de l isolation, la nature des équipements énergétiques, la qualité des menuiseries ), - étiqueter/certifier les produits, - mettre au point des méthodes simples permettant de mesurer la qualité globale de la réalisation et de la mise en œuvre (perméabilité, mesures globales du comportement thermique ), - suivre les consommations, - définir un instrumentation qui permette de comprendre les performances atteintes (qualité du bâti, comportements, climat ), - mettre en place des bases de connaissances sur les typologies de comportement, pour permettre d interpréter les mesures, et faire le lien avec les modèles de conception. Page 9 sur 14

10 Les outils de simulation Les outils de simulation du bâtiment sont des outils-clés dans le processus de réalisation de bâtiments performants. Ils doivent en effet permettre : - d optimiser la conception des bâtiments (par exemple, aider à trouver la meilleure stratégie pour assurer un confort d été, en prenant bien en compte tous les apports solaires gratuits), - d interpréter les mesures et relevés réalisés en fonctionnement. Cela appelle à développer des outils de simulation : - qui soient plus fins dans les modèles physiques utilisés : il faut en effet être capable de décrire de manière exacte le bâtiment (matériaux, inertie, ensoleillement ) et son comportement ; - qui permettent de prendre en compte différents scénarios (modèles de comportement, scénarios d apports internes ) ; - qui soient plus conviviaux. Premier niveau de réponse : aménager les outils existants - vérifier que les logiciels de calcul thermique ne comportent pas d erreur ou de lacune (par exemple : non prise en compte de l isolation par l extérieur ), - rendre les outils de simulation plus conviviaux : o développer des interfaces conviviales à destination bureaux d étude, voire interfacer les outils de simulation avec les outils de conception 3D pour les architectes, o faciliter le transfert de fichiers entre outils de calculs conventionnels et outils de simulation détaillée, o développer des outils modulaires permettant l ajout de modèles (pour prendre en compte progressivement les innovations techniques ), o autoriser l usage de la simulation thermique dynamique pour la certification. Deuxième niveau de réponse : développer des outils plus fins, qui permettent de poser les questions «politiques» - affiner les modèles de comportement physique des bâtiments, pour permettre par exemple d optimiser le projet par rapport au confort d été (un certain nombre d outils utilisés actuellement ne sont pas assez fins pour cela, le risque est alors de définir des stratégies sur de mauvaises bases), - en particulier : engager des travaux de recherche pour permettre de mieux évaluer les mouvements d air (ventilation naturelle, infiltrations), - faire évaluer les outils de simulation vers des outils conviviaux multi-critères et multi-acteurs, utilisables dès la phase esquisse (voir outil mentionné plus haut dans le paragraphe sur la phase conception). Affiner les hypothèses de calcul des consommations - affiner les hypothèses de calcul des consommations utilisées en conception, en tenant compte des différentes typologies de comportements (par exemple : définir des intervalles de réglage de température sur chaque type de bâtiment : C pour des bureaux ), et en affinant les scénarios sur les apports internes (développer des scénarios par type de bâtiment), Page 10 sur 14

11 - pour cela : développer des bases de connaissances sur les typologies de comportement (voir plus bas) et sur les scénarios d apports internes, par type de bâtiment, et permettre aux modèles d accéder à ces bases de connaissances. L instrumentation Enjeux et problématiques autour de l instrumentation L instrumentation doit permettre de vérifier les performances atteintes en fonctionnement et donner des éléments de compréhension sur les performances obtenues (détecter les éventuelles anomalies ). Outre les paramètres intrinsèques au bâtiment (qui relèvent de la conception et de la mise en œuvre), un certain nombre de paramètres extrinsèques au bâtiment peuvent avoir un impact sur les performances mesurées en fonctionnement. Il s agit principalement : - du climat (ensoleillement, température extérieure, humidité), - du taux d occupation, - du comportement des usagers (niveau de confort recherché, usages spécifiques de l électricité ), - du fonctionnement des équipements (réglages et maintenance ) La difficulté est que l ensemble de ces paramètres ont un impact sur les performances d un bâtiment à basse consommation, et il faut être capable de les évaluer (avec plus ou moins de précision) pour comprendre et interpréter les mesures de consommations énergétiques. Il paraît pour autant difficile de multiplier les points de mesure (car l instrumentation serait alors coûteuse). Cela amène à penser que l enjeu principal, en matière d instrumentation, est : - d arriver à identifier les points de mesure qui permettront de remonter le maximum d informations (l instrumentation devant être simple, peu coûteuse et systématique) ; - et de développer les outils d interprétation, permettant d exploiter les mesures réalisées ce qui appelle à développer : des outils de simulation puissants (i.e. suffisamment fins) (avec pour but de comprendre le fonctionnement réel), ou bien des modèles de redressement des consommations par rapport au climat et au comportement (raisonnement en performance intrinsèque). Dans les deux cas, l évaluation des performances réelles, et la compréhension de ces performances, doit amener à affiner les modèles de calcul et ré-évaluer les hypothèses de calcul des consommations utilisées en conception (boucle d amélioration). Apprendre à évaluer la performance en service sur les bâtiments tertiaires équipés d une GTC/GTB On peut accéder de manière relativement aisée à des données sur les équipements, sur le comportement et sur le climat dans les bâtiments tertiaires équipés d une GTC/GTB. Il est donc proposé d utiliser les outils de GTC/GTB mis en place dans ces bâtiments pour enregistrer les données utiles à la compréhension des performances, et calculer à partir de ces données la performance en service des bâtiments. Page 11 sur 14

12 Définir une instrumentation par type de bâtiment - réaliser une instrumentation fine sur quelques bâtiments expérimentaux, pour déterminer quelle instrumentation minimale systématiser sur chaque type de bâtiment (où placer les capteurs pour recueillir le maximum d informations, sur l isolant, les ponts thermiques ), - définir à partir de ces études exploratoires différents niveaux d instrumentation, en fonction du niveau de vérification que l on souhaite atteindre, et en fonction du type de bâtiment, (certaines mesures pourraient par exemple être remplacées par des enquêtes), - évaluer le coût de l instrumentation et le temps nécessaire à la collecte et au traitement des mesures. Mettre au point les outils de mesure - conduire des recherches pour mettre au point des outils de mesure non intrusifs (capteurs auto-alimentés, outils permettant le relevé à distance ), - développer les compteurs différenciés. Mieux connaître l impact des usages et comportements sur les performances Usages Pour arriver à une meilleure connaissance des consommations d énergie par usage (i.e. par type d activité, mode de fonctionnement ), il est nécessaire de : - développer le retour d expérience (en systématisant la collecte de factures, par exemple, voire en mettant en place un observatoire français qui aurait pour vocation de réaliser des plans d expérimentation collective), - affiner les statistiques déjà disponibles sur les consommations d énergie, en segmentant de manière plus fine le parc existant (notamment dans le petit tertiaire) cela nécessite d améliorer notre connaissance du parc. A partir de ces informations, une base de données des consommations par usage, voire par mode d organisation de l espace et types de technologies choisies, pourrait être mise en place, pour notamment guider les concepteurs dans leurs choix. Comportements Pour permettre d affiner les hypothèses de calcul des consommations utilisées en conception, il est nécessaire d établir des typologies de comportements par usage et usager (typologies de réglage de température), via des mesures in situ et des enquêtes. L idée serait de pouvoir dire : «dans le tertiaire, dans les bureaux, voilà globalement le modèle qui peut servir de base aux calculs énergétiques ; dans l habitat social, voilà le modèle que l on pourrait adopter, et dans l habitat résidentiel privé, en accession, voilà le modèle le plus adapté». Il serait en outre intéressant d évaluer, sur des opérations réelles, l impact des comportements sur les performances énergétiques (impact d une ouverture de fenêtre?...). Cette connaissance pourrait aider à : - définir l instrumentation minimale à prévoir en fonctionnement, Page 12 sur 14

13 - définir quels sont les paramètres les plus importants à prendre en compte dans les modèles (modèles de conception et d interprétation des mesures), - définir quels messages prioritaires faire passer à l usager. Indicateurs et référentiels de performance : définir de nouvelles cibles L indicateur sur les consommations d énergie par m2 par an, bien qu étant un indicateur pertinent, ne suffit pas, en l état, à caractériser la performance énergétique d un bâtiment : il doit, d une part, être mis en rapport avec les usages du bâtiment et, d autre part, être complété par d autres indicateurs qui permettent d évaluer plus directement la qualité thermique du bâtiment. Les personnes interviewées insistent en outre sur le fait que les indicateurs de performance ne doivent pas être centrés uniquement sur les aspects énergétiques : ils doivent rendre compte d une performance globale du bâtiment. La majorité des personnes interviewées estiment ainsi que les indicateurs de performance énergétique doivent être associés de manière systématique à des indicateurs environnementaux (analyse du cycle de vie ) et de qualité ou confort (qualité de l air, confort d été, confort acoustique, confort visuel ). Si des recherches doivent être menées pour définir et caler certains de ces indicateurs, il faut également appréhender l influence qu exerce le choix de ces indicateurs sur les décisions (en commençant par évaluer l influence que ces choix ont exercée sur les opérations passées). Action n 1 : Aménager les indicateurs de performance énergétique L indicateur sur les consommations d énergie par m2 par an doit être mis en rapport avec les conditions d utilisation du bâtiment (densité d utilisation du bâtiment ). En effet, une maison de 200m2 occupée par une seule personne peut avoir des consommations annuelles au m2 sous des seuils acceptables, sans pour autant être aussi satisfaisante qu une maison de même taille occupée par quatre personnes. En conséquence, il serait souhaitable que les objectifs de consommation associés aux référentiels de performance (labels haute performance énergétique ) soient déclinés suivant les conditions d utilisation du bâtiment - même si, sur le plan de la communication, il reste préférable d afficher un objectif de consommation unique (exemple : 50 kwh/m2/an pour le label BBC 2005). La nature des travaux à engager pour y parvenir n a pas été précisée. Cependant, la méconnaissance que l on a de l impact des usages sur les consommations énergétiques nuit à la mise en place de telles déclinaisons. Des actions permettant de caractériser cet impact sont donc à engager (voir plus bas). En dehors de cette question des usages, il s agit aussi de rendre l indicateur sur les consommations d énergie plus lisible en : - unifiant les postes de consommation pris en compte dans le neuf et dans l existant, - définissant une surface harmonisée entre le neuf et l existant. - étudiant les équivalences en énergie primaire et CO2 pour les différentes énergies et usages. - définissant ce qu est l énergie positive. Enfin, d autres indicateurs doivent être mis en place pour évaluer plus directement la qualité thermique du bâtiment. Notamment, il faudrait inclure : - un ou plusieurs indicateurs sur l inertie thermique (il pourrait s agir de compter le nombre de jours où une température donnée est dépassée ). Page 13 sur 14

14 - ainsi qu un indicateur sur l étanchéité à l air du bâtiment. La dégradation des performances du bâti dans le temps mérite aussi d être prise en compte dans le cadre des bâtiments à basse consommation d énergie. Des recherches en laboratoire doivent être conduites pour améliorer notre connaissance de cette dégradation dans le temps. Action n 2 : Définir des cibles quantifiables et mesurables sur la qualité de vie à l intérieur du bâtiment La qualité de vie à l intérieur du bâtiment doit être prise en compte au même titre que la performance énergétique : l objet premier d un bâtiment est en effet de répondre à un besoin de l usager. La qualité de vie comprend notamment les aspects suivants : la qualité de l air, le confort thermique, le confort acoustique, le confort visuel Les cibles ne doivent pas être envisagées de manière indépendante. Elles doivent permettre de porter un regard global sur la qualité de vie à l intérieur du bâtiment. Pour parvenir à un jeu de cibles pertinent, objectif et mesurable, des études et recherches doivent être menées. Ces études et recherches doivent permettre : - dans un premier temps, de définir des cibles quantifiables, - dans un deuxième temps, d étudier les relations entre cibles. Action n 3 : Intégrer des indicateurs de performance environnementale Voici quelques pistes d actions pour améliorer la prise en compte des aspects environnementaux dans les projets : - les méthodes d analyse du cycle de vie (ACV) mériteraient d être généralisées, et en particulier d être intégrées aux outils de simulation des bâtiments utilisés en phase conception ; ces méthodes permettent de comptabiliser l ensemble des flux générés par la construction sur un cycle de vie (consommation d eau et de matériaux, consommations énergétiques pour fournir un confort thermique, contribution aux gaz à effet de serre, risques sanitaires ), - d autres indicateurs, plus partiels, ont également été évoqués : o un indicateur sur la quantité de CO2 mis ; pour faciliter la prise en compte de cet indicateur, il serait utile de mettre au point un outil (ou une méthode) permettant de calculer le CO2 émis heure par heure, o un indicateur sur l énergie grise ; il serait dans ce cas nécessaire de développer un logiciel à l intention des concepteurs pour faciliter le calcul de l énergie grise associée bâtiment (matériaux et modes constructifs). Si l énergie grise représente aujourd hui environ 15% des consommations totales d énergie du bâtiment sur 50 ans, cette part ira en augmentant à mesure que les consommations d énergie du bâtiment diminueront. C est donc un indicateur qui compte dans le bilan global. Cependant, certaines personnes insistent sur la nécessité de ne pas considérer les matériaux de construction sous le seul angle de l énergie grise : d autres critères indicateurs environnementaux doivent être pris en compte (production de déchets, renouvelabilité du matériau ). Page 14 sur 14