Le projet EcoCité Jardin de Gerland: réhabilitation énergétique et patrimoniale. La Calade

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1 Le projet EcoCité Jardin de Gerland: réhabilitation énergétique et patrimoniale Cerema, Lille, 6 juin2017 Philippe Outrequin La Calade Aménagement durable & Stratégies énergétiques Outrequin.philippe@gmail.com (Tel: )

2 Objectif de la recherche Optimisation de la rénovation énergétique et patrimoniale de la cité jardin Gerland comprenant 26 bâtiments (550 logements) à Lyon Etude réalisée pour le Grand Lyon, coordonnée par GRDF (ENGIE) et financée dans le cadre du programme d investissements d avenir (PIA) «Ville de demain» Bâtir une méthodologie de rénovation urbaine en intégrant la question énergétique tout au long du processus de décision : Une approche multicritères (sociale, économique et énergétique) et multiscalaire (habitant, bâtiment, résidence, quartier) : audit technique et énergétique des bâtiments, enquête sociologique auprès des habitants, concertation avec le maître d ouvrage (tous les partenaires); Une analyse en coût global comme outil d aide à la décision: CG² = outil d optimisation en coût global développé pour le projet (qui prend en compte dans la durée les charges des locataires, la réduction des émissions de gaz à effet de serre, le coût d investissement ). CG² est un modèle similaire au modèle SEC développé par La Calade. (La Calade) La Calade Aménagement durable et stratégies énergétiques

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4 Méthodologie : les différentes étapes de l analyse Inventaire des produits et des techniques disponibles Inventaire des systèmes techniquement possibles Optimisation thermique de l'enveloppe Scenarii de réhabilitation de l'enveloppe Besoin de chauffage Optimisation énergétique : chauffage et ECS Scenarii de réhabilitation énergétique Hypothèses : prix de l'énergie, taux d'actualisation, prix du carbone Contraintes architecturales Besoin de financement Impacts sur les charges Impacts sur la VAN et le CO2 Options de construction complémentaires VAN Leviers financiers pour le bailleur (subventions, 3ème ligne Bilan financier pour le bailleur Charges CO2

5 Optimisation technicoéconomique Optimisation de l enveloppe - Optimisation des épaisseurs d isolant - Analyse de scenarii : ITE, ITI et ITM Optimisation des systèmes énergétiques Analyse de 8 options avec ITE et ITM: Chaudières individuelles gaz à condensation avec et sans ECS solaire 4 solutions avec chaud. coll. gaz à condensation: seules, avec ECS solaire, avec PAC gaz géothermale, avec unité de microcogénération PAC électrique géothermale Raccordement au réseau de chaleur Hiérarchisation des scenarii selon différents critères Analyse des résultats selon plusieurs critères de choix: performance énergétique, impact environnemental (CO2), charges des locataires, coût des travaux, coût global (VAN)

6 Optimisation des différents systèmes techniques Isolation thermique par l extérieur (ITE) Différents scenarii étudiés avec 7 options techniques Isolation Thermique Mixte (ITM) : - ITE des pignons des bâtiments A et C (pignons aveugles), - ITI sur les autres façades des bâtiments A et C, - ITI totale pour les bâtiments B et D - S1: chaud. ind. gaz à condensation - S2 : S1 + solaire thermique - C1: chaud. coll. gaz à condensation - C2 : C1 + solaire thermique - C3 : C1 + PAC gaz géoth. sur nappe - C4: C1 + unité de microcogénération - C5: PAC élec. géothermique sur nappe - C6 : Chauffage urbain Lyon avec décloisonnement sans décloisonnement Analyse des résultats selon différents critères

7 1. Optimisation thermique de l enveloppe Rappel: Un projet est rentable quand la VAN est positive 2 étapes 1. Optimisation thermique de l enveloppe : épaisseur d isolant selon les types d isolant possibles pour chaque élément de l enveloppe 2. Analyse de scenarii : isolation thermique par l extérieur (ITE), par l intérieur (ITI) ou mixte (ITM) Résultats = aide à la décision (choix)

8 Optimisation énergétique de l enveloppe : résultats et impacts patrimoniaux Types de bâtiment A1 A2 A3 B C1 C2 D Nb immeubles Nb logements ITE : fibre de bois 1 ITI Perte de surface hab. en m²/logt Isolation toiture combles perdus Isolation toiture combles habitables Part aménageable : Isolation plancher bas Menuiseries Ventilation Dépose des 7 cm de PSE Pose de 140 mm de fibre de bois 200 mm 140 mm de laine de roche, laine minérale, fibre de cellulose ou fibre de bois avec déclassement éventuel des logements décloisonnement éventuel partiel Décloisonnement total éventuel décloisonnement partiel éventuel Décloisonne total éventu 4 3,4 3,1 3,1 3,5 2,5 2,6 Dépose de la laine de verre existante (environ 4 cm) et pose en 2 couches croisées de: 300 mm de laine minérale ou de laine de bois, ou 430 mm d isolants en textiles recyclés (par soufflage). Isolation à remplacer par 200 mm de laine minérale ou de fibre de bois (Pas rentable sans analyse complémentaire avec le bailleur intégrant différents coût l impact de la surface additionnelle dans la VAN). 60 % de la surface disponible 80 % 67 % 48 % Conserver les 60 mm de flocage minéral existant Ajout de 60 mm de flocage minéral (avec un λ de 0,04) (VAN très proche de zéro, négative ou positive) doubles vitrages 4/16/4 avec lame d argon (VAN toujours négative) VMC hygroréglable de type B et modification des systèmes de VMC gaz et d évacuation de 35 logements (VAN négative mais proche de zéro)

9 2. Optimisation des systèmes techniques Critères de décision potentiels Impact des travaux sur la valeur immobilière Impact des travaux sur l équilibre financier du bailleur social Niveau de performance énergétique et économie d énergie [kwh/m²shab]. CO 2 Economie de CO 2 [tonnes/an] et Impact environnemental (monétarisation des externalités) [ HT/an] Charges des ménages après travaux [ /an sur 30 ans] Coût des travaux [M HT] Temps de retour [en années] Valeur actualisée nette (VAN) du projet avec et sans externalité et notamment avec et sans valorisation carbone [ /an en moyenne sur 30 ans]

10 Optimisation technicoéconomique Optimum Approche microéconomique ou financière (secteur privé) Approche macroéconomique (intérêt général) Optimum de l approche macroéconomique (intégrant comme externalités les émissions de GES): 130 kwh/m² d économie d énergie. Optimum de l approche microéconomique: 60 kwh/m² d économie d énergie.

11 Coût global et choix du projet technique - Le passage au chauffage collectif (C1 à C4) à la place des chaudières individuelles (S1) réduit davantage les charges des ménages et améliore la rentabilité globale de l opération - L isolation de l enveloppe par l extérieur (ITE) réduit davantage les charges des locataires que l isolation par l intérieur (ITI) (qui nécessite des décloisonnements et des changements de locataires) et ne détériore pas la rentabilité de l opération - L ITE n a qu un faible impact sur la valeur foncière de la résidence et l ITI pose la question de la perte de surface et donc de valeur foncière (- 0,7 % par % de surface en moins), d où l intérêt de créer des surfaces habitables.

12 Nécessité d analyses complémentaires pour fiabiliser le projet Log. étudiant PLAI PLS PLUS +m² Réaffecter les appartements en fonction de la taille et des besoins des ménages Diversifier l offre sociale Aménager les combles Créer de la surface Ouvrir les pignons aveugles sur cour Créer une extension reliant les deux bâtiments D Construire un bâtiment neuf au sud de l îlot 3

13 Equilibre financier du bailleur Comparaison des loyers perçus et des charges pour le bailleur (amortissement travaux et charges non récupérables) Analyse des différents scenarii : - Rénovation énergétique seule (ITE C2) - ITE-C2 + combles aménagés en duplex - ITE-C2 + extension des pignons - ITE-C2 + jonction entre deux bâtiments (D) - ITE-C2 + création d un nouveau bâtiment

14 Equilibre financier du bailleur L aménagement des combles en duplex et l extension (et ouverture) des pignons aveugles permettent la création de près de m² de shab. et améliorent l équilibre financier du bailleur.

15 Conclusion Les travaux sur l enveloppe des bâtiments ont un impact sur le projet urbain. Des investissements lourds qui obligent à une revalorisation des logements et des immeubles... rendant nécessaires des modifications des surfaces et du nombre de logements, Ce qui implique un changement progressif du peuplement et, par conséquent, une prise en compte de ce changement de peuplement dans les aménagements urbains. Intérêt de l optimisation technicoéconomique, sociale et environnementale des travaux d efficacité énergétique (conforme à l EPBD) Laquelle exige des hypothèses partagées avec le maître d ouvrage et les parties prenantes. Le projet de rénovation devrait être réalisé d ici 2020 et la démarche d optimisation sera reprise à ce moment là pour aider à définir le programme de travaux définitif.

16 Pour en savoir plus Un ouvrage pour ceux qui veulent faire (ou faire faire) des analyses en coût global Un ouvrage pour la massification des travaux de rénovation énergétique, avec une feuille de route pour chacun des acteurs (et de nombreux exemples d analyses en coût global)