De RT2012 à RBR 2020

Transcription

1 De RT2012 à RBR 2020 Ou La performance énergétique DANS les batiment Chambery, le 11 décembre 2013 Olivier Cottet Strategy et technologies Innovative & collaborative program led by

2 Carte d identité du Programme H.O.M.E.S. 13 partenaires - 7 coopérateurs 4sites pilotes 1 site démonstrateur 4 ans 09/2008 > 12/ projets 120 équivalent chercheurs 88 M - soutenu par OSEO Labos : Technologies : Usages : Un objectif Doter chaque bâtiment de solutions d Efficacité énergétique active pour atteindre sa meilleure performance énergétique 5 domaines de recherche : A qui et à quoi sert l énergie? Comment réduire pertes & gaspillages? Comment l information impacte les comportements? Quels outils pour les professionnels? Quelles normes et réglementations? Périmètre: Europe Neuf et existant Résidentiel et non résidentiel Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 2

3 Agenda Constats et historiques Le programme HOMES Les bâtiments de demain Olivier Cottet HOMES programme 2013 membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 3

4 Variables influençant la consommation Services énergétiques Parties prenantes Confort thermique Qualité d air exogene Meteo, masques *** * ** Confort visuel E C S Sécurité tranquillit é cuisson Eqpt mobilier Productivité de l activité Qualité Intrinseque Batiment Conception Enveloppe Enveloppe construite *** * *** *** ** propriétaire Système technique Performance de chaque eqpt. Systemes tels qu installés ** * *** ** * * * * * * * * * * * * Facility M. Contrôle actif -> Monitoring *** *** *** * * * ** *** Chef etblt operations Occupation profil ** ** ** * ** * Nb d occupants * *** * *** *** *** * Occupant activité ** *** Building Energy Index OccupationIndex Process Index SAEI = Site Actual energy index Olivier Cottet HOMES programme 2013 membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 4

5 Les règlementation constructives se centrent sur la conception intrinsèque Services énergétiques Parties prenantes exogène Meteo, masques Confort thermiq ue Qualité d air *** * (humidity) Confort visuel ** ECS Sécurité sérénité cuisson Eqpts mobiliers Productivi té d activité Qualité Intrinseque Enveloppe Enveloppe design *** * *** Owner investor Systemes Techniques Enveloppe as built Ind. Equipment performance *** ** ** * *** ** * * * * System as installed * * * * * * * * FM AEE Contrôle actif> < Monitoring *** *** *** * * * ** *** EM operations Occupation profil ** ** ** * ** * occupant Occupation * *** * *** *** *** * Activité (*) *** Calculé Conventionnel Non prise en compte Olivier Cottet HOMES programme 2013 membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 5

6 Industriel plant office Olivier Cottet HOMES programme 2013 membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 6

7 Agenda Constats et historiques Le programme HOMES Les bâtiments de demain Olivier Cottet HOMES programme 2013 membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 7

8 Le sytème énergétique montre 3 sous-sytèmes (quasiment) indépendants Energies kwh/m²/a Eq CO² Eq kwhep Système de mise à disposition par vecteur Système d usage par local Services énergétiques OCCUPANT Elec Gaz fuel Tuyaux Gaines Fils Confort physique Confort psychologique Activité efficace pertes Apports gratuits gaspillage Système constructif Meteo fuites Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 8

9 Les stratégies HOMES d efficacité énergétique ACTIVE D abord réduire les besoins énergétiques dans chaque local en prenant en compte confort et activité Ensuite optimiser l approvisionnement énergétique dans chaque vecteur pour servir ces besoins Agir Mesurer Adapter à la présence et au type d activité Optimiser par le contrôle multiapplicatif Prendre en compte les apports gratuits Améliorer les performances de génération et de distribution, Gérer les sources d énergie sous contraintes du réseau (smart Grid) Informer Impliquer les personnes pour chaque profil : sensibilisation, amélioration, maintenance dans le temps Occupant Propriétaire Maintenance Energy Manager Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 9

10 «Réduire la demande dans chaque local» sur les sites pilotes - 30 % kwh/m²/year 250 Simulation results : Energy consumptions 200 Hotel elec % Hotel * - As it is Hotel * - HOMES Office - As it is Office - HOMES School - As it is School - HOMES Hotel*** - As it is Hotel *** - HOMES residential - As it is Residential - HOMES Hotel Nice % - 36 % - 25 % Ecole 1990 Bureau 2007 Résidentiel collectif 2010 Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 10

11 Le gain est d autant plus important que l on peut piloter finement les locaux du bâtiment. A+ - occupation activité A présence detectée B heures de présence C jours de fermetures 35% 42% 55% 58% 60% 30% 40% 50% 55% 58% 30% 35% 35% 40% 45% 25% 30% 30% 35% 35% D pas de gestion du temps Référence 0 0 5% 5% 6% Dynamique ^ Le temps Statique - L espace D-bâtiment une seule zone C-zones hétérogène s (étages) B zone d usage A - local A+ zone individuelle (poste de travail) Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 11

12 Pas de smart grid sans smart building Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 12

13 Pensez vous possible de réduire votre consommation? Réponse de dix gérants d hôtels suivant la présentation Par local : centré sur les besoins d usage (7/10) Par application : centré sur les moyens techniques (0/10) Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 13

14 De la connaissance à la conscience, 4 conditions pour des monitorings efficients Measure Find out Know Understand 1 Information et pas donnée 3 une motivation à réduire cet écart Act Decide 4 moyens et droits pour agir Propriétaire Gérant Occupant Locataire FM 2 Ecart par rapport à un désir KPI : CO² KWh conforts Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 14

15 Olivier Cottet HOMES programme 15 membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres

16 Efficacité du monitoring occupant Spatialité => Temporalité v Bâtiment; Population dénombrable Étage/zone locative: population connue Zone restreinte: Population identifiée Mon espace: Que moi Conclusion : Une information instantanée, mesurant l effet de l action, au périmètre de l action, au moment de l action, sur le lieu de l action. Exemple typique : de l économetre de la voiture. Annuelle ou saisonnière Mensuelle ou hebdomadaire Quotidienne ou horaire Instantanée ou précise 0% 0% 0% Epsilon 0% 1% 2% 3% 0% 2% 4% 6% Epsilon 3% 6% 10% Nota : Ces coefficients statistiques s appliquent sur le périmètre de responsabilité énergétique des actions des occupants considérés Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 16

17 Les principales actions de maintien de la performance dans la durée kwh/m²/an Follow-up 1 an par intégrateur de système. Monitoring gestionnaire et occupant Monitoring maintenance Sans monitoring: +25% Calcul Conventionnel 1 ère année. 2 ème année. n ème année. Qualité intrinseque de la conception Mesure de la performance effective du site Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 17

18 Agenda Constats et historiques Le programme HOMES Les bâtiments de demain Olivier Cottet HOMES programme 2013 membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 18

19 Le bâtiment «performant» de demain «Le bâtiment n est pas intelligent, il est (surtout) obéissant»: l occupant «ayant droit» définit son environnement perçu quand il entre, et le geste est simple, et il reçoit en retour la mesure des conséquences de ces choix. En présence d occupants, les services rendus par le bâtiment sont gérés par objectifs, avec un contrôle multiapplicatif car «l optimum d un bâtiment n est pas la somme des optimums de chaque application». A la sortie des occupants, toute zone est gérée automatiquement pour contribuer à l optimisation du site. Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 19

20 Architecture: le cœur est un écosystème de «room contrôle» Lien amont outil Confort Effecteurs Occupation IHB *RCT = Remote Commissionning Tool Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 20

21 qui change la vision des systèmes de controle des bâtiments. Hier Applications indépendantes Aujourd hui Top Intégration Demain Controle multiapplicatif de zone FIRE Connectivity RENEWABLES EXTERIORS IP TECHNOLOGIES VIDEO SECURITY ACCESS ENERGY 24/7 MONITORING LIGHTING LIFTS HVAC FIRE VIDEO SECURITY ENERGY LIGHTING HVAC IP TECHNOLOGIES ACCESS 24/7 MONITORING IT POWER CEO OFFICE ENTRANCE HALL RESTAURANT CORRIDOR ARCHIVES MEETING ROOM OPEN SPACE AMPHITHEATER IT ROOM KITCHEN DUCTS VECTOR PIPES VECTOR POWER VECTOR Upper level Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 21

22 pour être intégré dans un schéma global de poupées russes. P P R S R S D D Au niveau LOCAL Consommateurs : les équipements applicatifs Room control : Réduire les besoins dans les locaux en prenant en compte confort et conditions d activité Au niveau BATIMENT: 3 microgrids Consommateurs: les différents locaux Energy control : Optimise l approvisionnment énergétique sur les 3 vecteurs et gère les sources d énergie Au niveau CAMPUS, BLOCK, QUARTIER, VILLE (smart block smart cities) Consommateurs: les différents bâtiments et sites Technical aggregation control : Mutualisation de la production ( exemple du réseau de chaleur), transport, Renouvelable, Réseaux de fluides, Agrégation des besoins et des capacités P R S D Au niveau réseau régional ou national (smart GRID) Consommateurs: sites, villes, territoires Grid control : Gère les protection, stabilité et disponibilité de la grille Fournit production en fonction de la consommation Gère l équilibre par sollicitations de délestage ou production de Negawatt P : Production R : Renewables S : Storage D : Distribution Chaque niveau jouant son rôle pour intégrer Les ambitions en injection de renouvelable Et le véhicule électrique et ses interactions à la maison, au travail et son impact sur les réseaux Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 22

23 Mesure de la performance énergétique Mesurer combien Mesurer pourquoi Equipements de : plan energie Production Distribution Stockage Production renouvelable reseaux applications Confort Tranquillité Productivité factures mesure Consommations auxiliaires et pertes par reseaux Energie utilisée meteorologie presence Consommations par applications Par local Indicateurs de confort activité Green value Carbon foot print Labels Benchmarks Défaillances Dérives machines Dérives exploit. Gaspillages Plan de progrès Amélioration incrémentale Mesurer les consequences de ses choix Propriétaire Responsable maintenance Gestionnaire Occupant Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 23

24 Simulateur de la vraie vie «audit d usage» Mesures Expertise Audit énergétique Building geometry model Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 24

25 Impact sur environnement législatif Pour les bâtiments existants Pour les règles de la construction : Pour les politiques publiques : Développer la fonction de «gestionnaire de l énergie» Inciter à l amélioration permanente de la performance énergétique DANS les bâtiments en activant les trois familles de solutions: -contrôle actif -Équipements -Enveloppe Rendre les bâtiments pilotables pièce par pièce Rendre les bâtiments Smart Grid Ready, en incluant les fonctionnalités de communication du bâtiment avec son environnement Prendre en compte la performance réelle des bâtiments plutôt que la performance conventionnelle. Continuer la recherche en matière d efficacité énergétique active. Olivier Cottet HOMES programme membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres 25

26 «Embarquement immédiat pour un bâti sobre, robuste et désirable» Présentation du rapport d étape du Groupe «Réflexion Bâtiment Responsable » 27 juin 2013

27 Exigences RT2012 / RT précédentes Évolution des consommations réglementaires 5 usages en kwhep/(m².an) pour bâtiments résidentiels avec combustibles en zone H2

28 RT2012, l essentiel en 3 temps Conception bioclimatique dès l esquisse : fenêtre = capteur solaire passif durable! Qualité du bâti irréprochable mode constructif, isolation, étanchéité, Equipements performants + EnR chauffage, ECS, VMC, ENR, confort d été, performance, maintenance/ gestion,

29 Rappels Groupe RBR 2020 mis en place fin 2011 par Ph. Pelletier Une première étape de la réflexion couronnée par un colloque du 9 juillet 2012 avec 200 professionnels, et un rapport aux ministres émis à l automne 2012 Une deuxième étape de la réflexion ouverte début 2013 Un second rapport finalisé en juin 2013, présentant une vision, des recommandations, et pistes d action, pour contribuer au débat national sur la transition énergétique 29

30 Une vision de la société à 2020 / 2050 pour mettre en lumière les grandes transformations Nécessité d inscrire notre réflexion et notre ambition dans une vision historique et une perspective longue (2050) Des transformations et ruptures à l œuvre, mues par le développement des ENR et des technologies de communication (internet) Trois regards croisés adoptés par le groupe : l Homme, le Territoire, le Temps Une vision à 2050 : vers une société sobre, décarbonnée, désirable, avec une adhésion citoyenne 31

31 Une vision de la société à 2020 / 2050 pour mettre en lumière les grandes transformations Cette vision s appuie sur quelques hypothèses / convictions clés : L Homme au cœur de la réflexion : des habitants / citoyens responsables et acteurs du bien vivre, un nouveau rapport entre l homme et la technologie, une ambition de citoyenneté et démocratie énergétique La fabrication des villes et des territoires profondément modifiée dans ses méthodes, la question énergétique traversant tous les usages de la ville L intelligence des territoires et la décentralisation comme enjeux majeurs dans le modèle de production énergétique de demain Des enjeux de bien-être, de confort, de santé ayant une place prépondérante et répondant à une demande sociale croissante 32

32 Le changement de paradigme pour penser le bâtiment responsable de demain (1/4) «Penser décentralisé» Parité énergétique et émergence des territoires intelligents émergence de nouvelles architectures de territoires, vers plus d autonomie et moins de dépendance au réseau centralisé Vision d une articulation des différentes échelles (bâtiment, quartier, territoires, grands réseaux européens) pour optimiser l énergie, sur le plan économique, du stockage, et de sécurisation de l approvisionnement Des perspectives à ouvrir sur les réseaux, sur les nouvelles formes de tarification, et aussi sur les compétences des collectivités territoriales 33

33 Le changement de paradigme pour penser le bâtiment responsable de demain (2/4) «Penser territoire / global» au lieu de penser le bâtiment seul: Prise en compte de la durée de vie des bâtiments (ACV) et de l énergie grise raisonner autrement en termes de constructions, démolitions, planification urbaine Enjeux de mutualisation entre bâtiments au sein d un quartier permettent d optimiser production / consommation / stockage Enjeux de la ville solidaire et d équité territoriale 34

34 Le changement de paradigme pour penser le bâtiment responsable de demain (3/4) «Penser contenu et usages» et non seulement contenant : L enjeu 2020/2050 sera moins la performance des bâtiments euxmêmes, que la maîtrise de l ensemble des besoins énergétiques, à travers des comportements responsables Bouleversement à opérer des méthodes de conception : Penser les faibles besoins énergétiques, Penser intermittence Juste allocation des coûts entre construction et usage Prise en compte de la qualité de vie et des enjeux environnementaux (santé, eau, déchets, ) 35

35 Le changement de paradigme pour penser le bâtiment responsable de demain (4/4) «Penser opportunité et innovation industrielle» au lieu de penser contrainte : Création / renforcement de la valeur verte des actifs immobiliers La qualité architecturale et urbaine comme critères d amélioration de la valeur immobilière Stimulation de l innovation Nouvelle dynamique industrielle à impulser dès maintenant «Bien habiter en tant qu acteur responsable et solidaire» Maturité et confiance de nombreux acteurs économiques dès aujourd hui sur ces thématiques L enjeu du bâtiment responsable de demain : revitalisation du tissu industriel et des territoires Réussir à faire du bâtiment un levier majeur du «découplage» énergie / économie (i.e. maîtriser les consommations et rejets tout en renforçant la production économique) 36

36 Se mettre en mouvement dès à présent Importance d afficher dès maintenant quelques grandes options / directions : signes mobilisateurs auprès de l ensemble des acteurs économiques du bâtiment et de la ville Le rapport RBR 2020 propose une série de pistes de réflexions et préconisations clés à cet effet Importance à donner un chemin possible d ici 2020, jalonné d étapes concrètes Deux jalons clés 2014 et 2018 Proposition, entre autres, de futurs labels et d expérimentations dès

37 Se mettre en mouvement dès à présent Expérimentations Exigences environnement Confort / santé Revisiter normes et réglements Bâtiments avec production / stockage énergie Label neuf / rénov/ exploit. Indicateurs globaux Comportement citoyen Modulation territoires Impact CO2 Réseaux locaux production/stockage Préconisations / orientations sur les sujets clés Deux jalons pour de futurs labels 2014 et

38 Merci de votre attention 40