Centrale-Énergies

Le BIM et la conception énergétique : état des lieux ou le BIM : des espoirs et des obstacles : mieux savoir pour mieux maîtriser

Etienne Vekemans (ECLi 89), Patrice Cottet (ECP 74) — 2016-04-01T20:44:00Z

Le 16 mars 2016, se tenait la conférence-débat de Centrale-Energies sur l'un des thèmes qui fait beaucoup parler de lui en ce moment dans le monde du bâtiment : le « BIM » ou « Building Information Modeling » ou la conception énergétiquement efficace des bâtiments.

Le « BIM » ? Autant tenter une démonstration par l'absurde s'il était besoin d'être plus clair :

« BIM is one of the most overused, misunderstood, fashionable catch word in the construction industry today » (BIM est l'un des mots fourre-tout le plus sur-utilisé, le moins compris et le plus à la mode de l'industrie de la construction aujourd'hui).

Depuis de nombreuses années, les logiciels d'aide à la construction sont monnaie courante chez les professionnels du bâtiment : de l'architecte au chantier, de la conception à l'exploitation jusqu'à la démolition, les outils informatiques sont légions pour faciliter la tâche des professionnels.

Mais s'ils sont tous très bons dans leur domaine, ils obligent à des ressaisies incessantes (7 ressaisies complètes d'un bâtiment sont nécessaires en moyennes de la conception jusqu'à la démolition…). En outre, ces saisies multiples et leurs erreurs associées, induisent des coûts énormes : on estime à plus de 10 milliards d'euros le coût annuel des incohérences dans le bâtiment en France.

Le « BIM » : Building Information Modeling, Building Information Model (BIM) ou dans ses transcriptions françaises : Modélisation des données du bâti-ment (MIB), Bâti et informations modélisés, modèle d'information unique du bâtiment, ou encore Maquette numérique du Bâtiment (MNB), est une technologie avec des processus associés pour produire, communiquer et analyser des modèles de construction (Eastman, 2011).

Le « BIM » en offrant un dictionnaire de données ouvert à toutes les applications métier, permet la coopération des logiciels les plus divers qui enrichissent la « maquette numérique » du projet (plan en 3D du bâtiment accompagnée de toutes les caractéristiques matériaux et matériels associées).

Même si le « BIM » n'est pas sensé améliorer la qualité de la conception architecturale, environnementale, économique et urbaine dans des phases en amont des projets, la possibilité d'envisager le bâtiment dans tous ses moindres détails ou au contraire dans sa plus grande généralité donne l'occasion aux acteurs d'intervenir en ayant à tout moment une visualisation totale de l'avancée du projet. Jusqu'ici cela n'était guère possible et était une critique souvent avancée pour le manque d'optimisation des bâtiments. Cette vision qui peut aller des moindres détails à la totalité du projet permet d'envisager une « conception intégrale » du projet, qui autorisera la meilleure adaptation des pièces du puzzle les unes aux autres, avec à la clé une économie substantielle des coûts d'investissements et d'exploitation.

Exemple de conception architecturale « BIM » : le campus Eiffage, BIM d'or 2014 : Maquette numérique de la partie « fluide » du bâtiment (CVCD : Climatisation, Ventilation, Chauffage et Désenfumage). L'ensemble des données du bâtiment est stockée sur des serveurs et peut à tout moment être appelée pour résoudre des problèmes de conception (réservations) ou d'exploitation (gestion, maintenance).

Maquette numérique de la partie « fluide » du bâtiment (CVCD : Climatisation, Ventilation, Chauffage et Désenfumage)

« Sur cinquante ans d'usage, les coûts d'un bâti-ment sont de 3 % pour le montage du projet, 2 % pour la conception, 25 % pour les travaux et 70 % pour l'exploitation-maintenance, détaillait François Pélegrin, président d'honneur de l'Unsfa à l'occasion du dernier salon Passibat. Afin de réduire le coût de ce dernier poste, il faut revoir toute l'ingénierie globale du secteur. »

Et pour le bâtiment chacun sait que plus on s'y prend tôt, plus on a une chance d'influencer les coûts futurs. C'est pour cela que beaucoup espèrent du « BIM » une conception mieux maîtrisée, plus ambitieuse et moins source de problèmes d'exploitation. « Avec le BIM, on s'épargne de nombreuses tâches répétitives, on respecte mieux les délais et on peut régler de nombreux conflits dès la phase conception »

Cette réingénierie de l'ingénierie a causé l'émergence de nouveaux concepts (maquette numérique), de nouveaux formats de données (IFC « Industry Fondation Classes », gbXML : « green building XML »), de nouvelles plateformes mettant à disposition les données fabricants (datBIM, Polantis, Bimobject), de nouveaux métiers (BIM manager), de nouveaux acteurs (Mediaconstruct, déclinaison française de « Building smart » et défenseur d'un « Open BIM » à opposer aux définitions plus propriétaires), un Plan de Transition Numérique dans le Bâtiment (PTNB) et même une nouvelle législation (directive européenne du 26/02/2014) devant être traduite en législation française au plus tard le 16 avril 2016, ce qui implique pour les acteurs du bâtiment l'arrivée de la « révolution BIM » dans les appels d'offre en 2017…

Parmi les maîtres d'ouvrage les plus engagés dans la promotion du « BIM » on compte le GSA (General Services Administration), gestionnaire des biens immobiliers de l'état fédéral américain. Bien sûr c'est un maître d'ouvrage énorme : budget annuel de près de 16 milliards de dollars, il supervise environ 66 milliards de dollars d'approvisionnement et contribue à la gestion d'environ 500 milliards de biens, propriétés et locations fédéraux, dont 8 300 bâtiments. A ce titre il gère l'achat annuel de 4 TWh thermique. On comprend mieux sa motivation à bâtir et à gérer de bâtiments efficaces et sobres en énergie : il est donc à l'origine d'une littérature conséquente dédiée aux maîtres d'œuvre, notamment ceux qui envisagent de travailler pour le GSA. Une large partie en est consacrée au « BIM » et à la « performance énergétique » (« BIM GUIDE 05 »). Le préambule (2015) leur fixe des objectifs ambitieux :

« L'Energy Policy Act of 2005 (EPAct 2005) exige que tout nouveau bâtiment fédéral consomme 30% d'énergie en moins que ceux du standard ASHRAE Standard 90.1-2013 et que la consommation d'énergie renouvelable y soit au moins de 7,5% l'année 2013.

*L'Energy Independence and Security Act of 2007 (EISA 2007) exige que les nouveaux bâtiments et les rénovations lourdes réduisent la consommation d'énergie fossile de 100% en 2030

*Pour atteindre ces objectifs, GSA utilise le BIM pour la simulation énergétique pour renforcer la robustesse, la conformité et la gestion des consommations énergétiques ainsi que leurs coûts. Les bénéfices d'une équipe utilisant les outils orientés BIM pour l'énergie et sa gestion peuvent inclure : une estimation plus complète et efficace des consommations lors d'une phase plus précoce de conception, une analyse économique du cycle de vie améliorée, des possibilités de contrôle et de me-sures améliorées pendant l'occupation, et des processus mieux adaptées pour atteindre des bâtiments aux performances élevées. »

http://www.gsa.gov/bim

Le 16 mars 2016, les intervenants de la conférence de Centrale-Energies « Le BIM, un accélérateur de projets immobiliers énergétiquement et économiquement efficaces ? » n'ont pas voulu s'engager lors-qu'on leur a posé la question des gains financiers liés aux projets BIM qu'ils ont accompagnés, car cela aurait demandé un travail en parallèle sur les mêmes projets en « non-BIM », mais tous étaient d'accord sur l'amélioration de la qualité que permettait le travail collaboratif sur une maquette numérique partagée par tous les acteurs.

http://www.centrale-energie.fr/spip/spip.php?article218

Retrouvez également cet article dans le Flash n°49.

Centrales Solaires Haute Température : une expérience renouvelable pas très écolo !

Patrice Cottet (ECP 74) — 2015-06-01T20:54:00Z

Le voyageur qui se rend de Los Angeles à Las Vegas à travers le désert de Mojave par la route voit des choses étonnantes ; les arbres de Joshua, figures emblématiques des Westerns, puis, passé le col de Mountain Clark pass, 70 km avant Las Vegas, il aperçoit au loin trois points lumineux, blancs comme Venus un soir d'hiver, perchés sur des promontoires comme des tees de golf géants. C'est la centrale expérimentale solaire d'Ivanpah, mise en service -ou plutôt en test- début 2014.

Le principe en est simple ; des miroirs plans, appelés héliostats, de 15 mètres carrés chacun, placés sur des rotules mécanisées et pilotées par ordinateur, renvoient les rayons du soleil sur un point fixe, situé en haut d'une tour de 140 m. Cent, mille ? Cent soixante-treize mille miroirs, qui concentrent les rayons du soleil sur trois chaudières en métal, noires comme un corps noir de Kirchoff, mais qui, chauffées par cette myriade de miroirs, apparaissent blanc comme un filament de tungstène, tant la température obtenue est grande. La cuve contient une eau saumurée, qui se vaporise, et actionne un générateur qui produit de l'électricité par le biais du cycle de Rankine ; l'électricité est distribuée sur le réseau, ou stockée dans des batteries pour une alimentation du réseau la nuit ; le matin, pour assurer le redémarrage de la centrale avant les premiers rayons du soleil matinal, on utilise du gaz naturel. La puissance de chaque générateur est de l'ordre de 125 MW. Les trois propriétaires, NRG Energy, Bright Source Energy et Google, vendent leur électricité négociée sur un contrat de 25 ans conclu avec Pacific Gas & Electric, et Southern California Edison.

Les données chiffrées sur ce site sont les suivantes : 2,6 millions de m² de miroirs, pour un total de 173500, soit 15m² par miroir. Le coût de construction est de 2,2 milliards de dollars. Les températures du cycle sont de 560° en sortie de cuve, et refroidies à 250° après le générateur ; le refroidissement est à air par aéroréfrigérants, car même si la température de l'air ambiant peut atteindre 50 °C, c'est suffisant pour refroidir. La production annuelle attendue est de 1 TeraWattheure.

Les indiens Chemehuevi, propriétaires du terrain, se sont rappelés, peu avant la construction, que cette terre était sacrée, et que le coût de location devait être évalué en conséquence…

Après quelques mois de mise en service, un certain nombre de phénomènes se sont avérés plus inquiétants que prévu.
D'abord les phénomènes météorologiques ; la sur-chauffe due à la concentration de chaleur et aux aéroréfrigérants crée une zone de convexion atmosphérique verticale, avec appel d'air à la base ; cet appel d'air crée des vents locaux, parfois violents, apporteurs de sable, qui détruisent les miroirs ou grippent la mécanique d'orientation, et qui déposent leurs poussières sur les miroirs, baissant leur rendement. Cette colonne montante crée, dans certaines conditions, des cumulus ou cumulonimbus, avec apparition d'orages, qui voilent le soleil et apportent de la pluie localement, ou perturbe le trafic aérien. Cette pluie favorise la pousse de végétation, qui, en grandissant, fait masque sur la base des miroirs.

Pour nettoyer les capteurs salis par la poussière, on a fabriqué spécialement trois gigantesques tracteurs munis de rouleaux nettoyeurs. Coût : sept millions de dollars, mais les rouleaux se prennent dans la végétation épineuse, ce qui raye les miroirs.

Il devient rapidement nécessaire de couper cette végétation, et sur les 15 km² du site, cette opération n'était pas budgétée à sa juste valeur. En attente d'une solution, les tracteurs sont à l'arrêt, inutilisables.

Les miroirs sont orientés à rythme régulier, de l'ordre de la minute, créant un doux ronronnement lorsqu'on s'approche des structures. Néanmoins un nombre important reste immobile : par pannes de transmission de commande, enrayement des mécanismes par la poussière, ou renversés par le vent, déréglés, frappés par la foudre… Néanmoins un certain taux de panne était attendu, et le nombre de miroirs avait été surdimensionné de 20%.

L'alternance de température agissant sur les structures métalliques des tours accélère la corrosion, amplifiée par la pluie des orages ; la température peut y atteindre 1500 °C ; en effet même si les structures porteuses ne sont pas directement éclairées par les miroirs, elles reçoivent une partie de l'énergie, soit par conduction, soit par imprécision du réglage de l'orientation des miroirs. Le cycle prévisionnel de maintenance de ces structures est de huit ans, il semble qu'il faille raccourcir ce délai à trois ans ; et un revêtement qui résiste à ces température est extrêmement coûteux. Les concepteurs pensent, pour les prochains projets, construire des tours en béton…sans savoir encore quels phénomènes apparaîtront sur le béton !

Ces trois points lumineux au milieu du désert attirent les insectes volants -le désert n'est pas si désert que ça- qui se brûlent les ailes et sont soit vaporisés, soit tombent au sol. Nourriture providentielle pour de petits insectivores, qui voient leur population exploser. Les oiseaux qui chassent les insectes sont eux aussi attirés par cette zone, et sont soit vaporisés (phénomène appelé Streamers par le personnel local) soit tombent cuits au sol. Un journal local rapporte le chiffre d'un oiseau toutes les deux minutes, en période de migration. Ajouter à cela ceux qui percutent les miroirs, croyant y voir un morceau de ciel, et ceux qui se prennent dans les barbelés des clôtures. (Heureusement pendant ma visite je n'ai pas eu le déplaisir d'assister au phénomène.) Ces cadavres attirent les charognard ou prédateurs, tels que les coyotes, qui trouvent là eux-aussi une nourriture providentielle. Pour cela les sites sont tous entourés de barrières, qu'il faut aussi entretenir, car évidemment les prédateurs creusent des tunnels pour accéder à la manne tombée du ciel.

Pour étudier et essayer de comprendre, puis limiter, ces phénomènes, la centrale est en contrat avec une centaine de biologistes, dont certains sont à demeure sur le site, dans des caravanes climatisées.

Après plusieurs mois d'exploitation, la production annuelle projetée n'est que de 600 GWh, soit 40% de moins qu'attendu ; la consommation de gaz naturel, utilisé comme énergie auxiliaire, a dû être augmentée de 60%, pour couvrir les périodes où l'ensoleillement est insuffisant. Le prix de production serait de l'ordre de 160 $/MWh, soit bien plus élevé que celui obtenu par panneaux photovoltaïques traditionnels (60$ probablement envisageables sur ce site). Le coût annuel de la puissance installée est de 19 000 $ par MW, bien au-dessus des énergies renouvelables alternatives. La technologie utilisée ne permet qu'un très faible stockage de l'énergie, d'où l'énergie complémentaire pour couvrir les baisses de production fonctionnant 5 heures par jour au lieu de 1 heure planifiée.

Conclusion

Cette centrale expérimentale ne semble pas rencontrer le succès escompté ; d'ailleurs les opérateurs parlent toujours d'une centrale expérimentale, et non d'une centrale opérationnelle ; le site internet institutionnel reste bizarrement figé à fin 2013, avant la mise en service… Néanmoins il faut reconnaître aux investisseurs le mérite d'avoir essayé, et lancé cette opération de plus de 2 milliards de dollars sans réelle visibilité. Il est vrai qu'en matière d'énergies en général, et renouvelables en particulier, plus on monte en température, moins le rendement est bon et plus les problèmes techniques sont nombreux.

Photos : © Patrice Cottet 2014

Retrouvez également cet article dans le Flash n°45.

OPECST : Un rapport qui dérange ?

Patrice Cottet (ECP 74) — 2015-02-01T21:25:00Z

Le rapport de l'OPECST (Office Parlementaire d'Evaluation des Choix Scientifiques et Technologiques) portant sur « Les freins à l'innovation en matière d'économies d'énergie dans le bâtiment : le besoin d'une thérapie de choc », rédigé par le député Jean-Yves LE DEHAUT et le sénateur Marcel DENEUX, est paru en juillet 2014.
http://www.senat.fr/opecst

Ce rapport avait été demandé par le parlement suite à divers dysfonctionnements apparus ces dernières années, citons en autres :
– la cessation d'activité de plusieurs entreprises de fabrication de ouate de cellulose, suite à des directives et arrêtés habilement orientés pour faire barrage à cette technologie ;
– la difficulté des fabricants d'isolants minces à faire reconnaître l'efficacité de leurs produits ;
– la disparition, de la réglementation thermique, des critères portant sur les gaz à effet de serre, axe pourtant jugé prioritaire dans le Grenelle de l'Environnement ;
– l'abandon constaté dans les projets de construction du chauffage électrique, de la pompe à chaleur, du solaire thermique, au profit du gaz ;
– la lourdeur des procédures pour faire prendre en compte, par le moteur de calcul de la réglementation thermique, des caractéristiques des systèmes nouveaux.

L'Office parlementaire a auditionné de nombreux acteurs, fait des visites de sites et d'usines, s'est déplacé à l'étranger pour consulter des universitaires, constructeurs, architectes. Les principales conclusions de ce rapport portent, en langage très diplomatique, sur la nécessité :
– de clarifier les conflits d'intérêt identifiés parmi les divers acteurs en charge de la mise en œuvre de la politique énergétique dans le bâtiment ;
– d'accélérer les procédures d'agrément et de prise en compte des nouveaux procédés dans les outils de calcul, et de les rendre transparents ;
– de rapprocher les calculs théoriques avec les consommations réellement observées dans les premières années de vie d'un bâtiment ;
– de s'orienter au plus vite vers des standards drastiquement plus performants que la tendance actuelle, en mentionnant spécifiquement le standard passif ;
– de former les professionnels et de développer la thermique du bâtiment, actuellement parent pauvre, dans les programmes universitaires et formations professionnelles, etc… ;
– de supprimer les crédits d'impôts d'économie d'énergie qui se sont montrés inefficaces ;
– d'envisager l'intervention de tiers financeurs pour les travaux d'économie d'énergie, ou, alternativement, favoriser le financement par divers dispositifs, etc….

A notre grand regret, le rapport ne cite pas des éléments qui, pour nous, semblent essentiels, car ils faussent la vision des consommations dans le bâtiment en les minimisant systématiquement, et, partant, minimisent les besoins de performance :
– les températures de référence qui sont à 19°C de jour et à 16°C la nuit, loin de la réalité ;
– une surface de référence hors tout, destinée à augmenter artificiellement la performance annoncée - alors que les architectes utilisent maintenant une surface dite « utile » pour éviter toute équivoque ;
– des consommations basées sur une moyenne, et pas sur l'année la plus froide ;
– la non prise en compte dans le calcul des consommations maximales en kWhep, pour les énergies fossiles primaires, des énergies d'extraction, de traitement, de transport, pourtant imposées à l'électricité ;
– la non prise en compte de l'énergie domestique (grille de refroidissement du réfrigérateur, audiovisuel par exemple) qui devient non négligeable dans le cadre de bâtiments performants.

Ce rapport qui dénonce l'immobilisme du secteur du bâtiment a-t-il de grandes chances d'aboutir à des résultats tangibles ? Nous l'espérons. Il y a urgence : pour preuve, l‘influence du lobby gaz-promoteurs a été de faire adopter récemment pour les bâtiments collectifs une prolongation, du 01/01/2015 au 01/01/2018, de la dérogation dont ils bénéficiaient (57,5 kWh/m²/an au lieu de 50). Cela ne va pas renforcer la crédibilité de la France pour le prochain sommet mondial sur le change-ment climatique, qui se déroulera à Paris fin 2015.

Interview d'Etienne Vekemans, président de La Maison Passive France, par Centrale-Energies

La Maison Passive avait été auditionnée le 13 février dernier par l'OPECST, quelle a été votre contribution ?
L'objectif de La Maison Passive était d'expliquer l'évolution du Label Passif, et pourquoi celui-ci constitue l'avenir de la construction sur le territoire français. Dans ce cadre, un pont à construire entre la RT actuelle et le Label Passif devient incontournable.

Dans son rapport préliminaire, l'OPECST semble confirmer ce point de vue ?
Le passif EST l'avenir de la construction en France, il est donc nécessaire d'anticiper normativement cette avancée à venir. L'Office commence par prendre acte du principe passif. Le principe en est simple : récupérer toutes les formes d'énergie dans un bâtiment quand celles-ci sont disponibles, les restituer quand on en a l'utilité.
Cherchant à favoriser l'innovation, il faut donc encourager les législateurs à ne pas rater le coche du label passif. Je cite le rapport : « Voir comment la réglementation thermique française pourrait faire un peu plus de place au label passif nous éviterait sans doute de perdre une nouvelle bataille d'arrière-garde. »

Et l'innovation ?
La Maison Passive est ravie de constater qu'innovation dans le bâtiment et standard passif sont envisagés comme les deux faces de la même pièce aux plus hauts sommets de l'Etat.

A votre avis, pourquoi l'OPECST est-il si attaché à faire émerger un référentiel passif, c'est-à-dire un label ?
Tout simplement parce que pour l'organisme en charge de l'innovation au sein du Parlement, la perspective d'évolution du secteur du bâtiment est claire : le modèle de demain sera le standard passif. Autant le développer correctement dès l'origine, en favorisant le label Bâtiment Passif™.

La réglementation française permet-elle de passer facilement au standard passif ?
Pour cela je cite le député Le Déhaut :
« Lorsque les progrès de la construction permettront de généraliser la performance du label passif, une modification réglementaire deviendra nécessaire concernant la définition d'un ‘logement décent' au sens du décret n° 2002-120 du 30 janvier 2002 relatif aux caractéristiques du logement décent. L'article 3 du décret prévoit en effet qu'un logement doit comporter ‘une installation permettant un chauffage normal, munie des dispositifs d'alimentation en énergie et d'évacuation des produits de combustion' ; or, le but des progrès de l'efficacité énergétique consiste justement à essayer de se passer d'un chauffage, en stockant l'énergie renouvelable lorsqu'elle est disponible pour mieux l'utiliser lorsqu'on en a besoin. Les bâtiments les plus avancés en matière d'efficacité énergétique risqueraient ainsi, faute d'une évolution de la réglementation, de ne pas être considérés comme 'décents'. »
A travers cet exemple anecdotique, on voit donc tout le chemin qu'il reste à parcourir, et nous devrons donc travailler ensemble pour l'élaboration de la prochaine RT...

Retrouvez également cet article dans le Flash n°43.

La Ville durable : mythe ou réalité ?

Etienne Vekemans (ECLi 89), Patrice Cottet (ECP 74) — 2014-04-01T20:29:00Z

La ville durable est une utopie. La notion est d'ailleurs paradoxale puisque le qualificatif de « durable » a été conçu à l'origine pour définir les visées d'un mode de développement et non pour caractériser un territoire proprement dit(1). C'est sans doute un raccourci de la pensée qui estime que ce que l'on rêve tout haut peut se réaliser tout bas : que les villes qui depuis 2007 abritent 50% de l'humanité, couvrent 2% de la surface de la planète et engloutissent 75% de ses ressources(2) puissent d'un coup d'un seul se transformer en parangon de vertus durables…

On avait vu dans un précédent article (flash N° 36) combien la définition de la ville durable était hasardeuse. Sans même vouloir être durable, le concept de ville était à géométrie variable. Imaginez celui de ville durable ! Concept issu du Sommet pour la Terre de Rio en 1992(3), la ville durable est néanmoins dans tous les espoirs. Selon les acceptations, qui ne rêverait pas que sa ville soit destinée à un avenir radieux ?

La ville durable sans définition est un thème porteur. C'est bien ce que les politiques ont compris très vite. En cette année d'élections municipales en France, les textes et autres colloques sur la ville durable se succèdent à un rythme soutenu. Sommet mondial de la ville durable à Nantes(4), le gouvernement « repense la ville dans la société postcarbone »(5), lancement du label « eco-quartiers »(6), etc.

Greenwashing aidant, les industriels ont rapidement réorganisé leurs départements utilities en département « ville durable ». Jamais le dernier, Siemens a récemment inauguré son centre pour la ville durable dans les bureaux futuristes du « Crystal » à Londres et pour l'occasion s'est payé une analyse des villes les plus durables de la planète(7). D'autres ont imaginé des simulateurs de ville durable(8).

Mais la mondialité des villes durables n'est pas en reste ! A tout seigneur tout honneur, les pétro-dollars sont en bonne position sur la ville pétro-durable. A ce titre Masdar City(9) (en construction à Abu Dhabi depuis 2008) s'est déjà taillée une solide réputation. Au-delà, la concurrence ne dort pas. Les pays du nord inventent la « DigiEcoCity » en Finlande, l'« InnovationCity » dans la Ruhr, ou encore la « Symbiocity » en Suède. Toutes villes durables, bien entendu.

Qu'en est-il réellement ?

Finalement quand on se penche sur les critères qui déterminent la ville durable, on retrouve souvent une grille d'analyse semblable dans les études. Ci-joints ceux utilisés pour « l'étude Siemens »(7) :
– La population moyenne de la ville
– Le PIB moyen par habitant
– Les émissions de CO2
– les espaces verts
– la densité de population
– la modalité des transports
– les fuites du système d'adduction d'eau
– la consommation d'eau
– la production de déchets
– le taux de recyclage
– les émissions de dioxyde de soufre
– les émissions de dioxyde d'azote

Le ranking Siemens : l'Europe

Maintenant, il ne faut pas croire qu'il y ait unanimité sur ces critères. Pour l'exemple on n'en prendra qu'un seul : la densité de l'habitat. Le journaliste du Guardian, bien connu pour ses positions en faveur de l'environnement, Mr Monbiot, s'est vu vertement tancé pour ses positions pour un habitat dense : « Pourquoi Monbiot a tort quand il parle des villes : d'abord, il n'y a pas d'évidence sur le lien entre l'utilisation de l'énergie et les densités. Ensuite, les villes à l'avenir devront produire pour subvenir à leurs propres besoins. Enfin, l'homme a besoin de la nature. Alors, arrêtons de prêcher une solution pour les riches (vert, horticultural, calme) et autre chose pour les pauvres (béton, dépendant, aliénation)(10). »

Evidemment d'autres critères influent aussi sur la capacité des villes à se repenser : la gouvernance, une approche réaliste, l'engagement civique de ses citoyens, la technologie, les agendas(11), etc. Certains proposent une approche très différente. Se basant sur le principe que les villes d'hier sont par définition durables, puisqu'elles sont arrivées jusqu'à nous, l'avenir leur paraît résider davantage sur un modèle plus modeste, « villes en transition ou transition towns(12) » où alimentation, travail et repos sont disponibles dans un circuit ultra court, ce qui -vous vous en souvenez- avait été relevé comme un avantage pour réduire l'impact de la ville, cela en rupture totale avec les mégalopoles actuelles.

Bref, la ville durable est loin d'être une science exacte, même si elle souhaiterait l'être. Quand Terraeco(13) (palmarès des villes durables, Mars 2014) dit de Nice que ce n'est pas une ville durable contrairement à ce que son maire, Christian Estrosi, affirme, celui-ci répond au magazine que Nice est une ville durable par ce qu'il y fait bon vivre. Finalement la ville durable chacun peut la voir comme midi à sa porte… Et elle reste une utopie en mouvement, qui ne saura sans doute si elle est suffisamment durable et suffisamment résiliente que face aux épreuves, et ce qu'a posteriori…

Références citées :

1.http://www.cstb.fr/fileadmin/documents/publicationsScientifiques/doc00006246.pdf

2.Müller N., Werner P., 2010 “Urban biodiversity and the case for implementing the convention on biological diversity in towns and cities”

3.http://www.un.org/french/events/rio92/

4.http://www.ecocity-2013.com/

5.http://www.developpement-durable.gouv.fr/Repenser-les-villes-dans-la.html

6.http://www.territoires.gouv.fr/les-ecoquartiers

7.http://www.siemens.com/entry/cc/en/greencityindex.htm

8.http://www.greenunivers.com/2014/02/les-simulateurs-de-la-ville-durable-a-la-francaise-en-ordre-de-marche-premium-108766/ http://www.lemoniteur.fr/133-amenagement/article/actualite/23630861-astainable-le-simulateur-ville-durable-du-groupement-eiffage-egis-et-gdf-suez

9.http://www.masdar.ae/en/

10.http://www.neweconomics.org/blog/entry/why-monbiot-is-wrong-on-cities

11.http://www2.ademe.fr/servlet/KBaseShow?sort=-1&catid=13350

12.http://villesentransition.net/ http://www.transitionfrance.fr/

13.http://www.terraeco.net/Le-palmares-des-villes-durables,53911.html

Retrouvez également cet article dans le Flash n°39.

Qu'est-ce qu'une ville durable ?

Etienne Vekemans (ECLi 89), Patrice Cottet (ECP 74) — 2013-10-01T20:54:00Z

Comme le dit à juste titre l'article Wikipédia consacré à la « Ville durable », Ville durable(1) signifie en français « ville qui dure », par opposition sans doute à « ville fantôme » ou « ville éphémère » - ce que peu de localités revendiquent… Car toute ville a intrinsèquement une propension à durer. Une ville durable est essentiellement une tautologie. Pourtant aucune ville n'a la certitude de durer : l'Histoire est pavée de villes qui n'ont pas eu l'avenir qu'elles espéraient… Ségeste, Sélinonte, Leptis Magna, Cyrène, sans même évoquer plus brutalement les Herculanum et autres Pompéi, ni même les capitales des premiers empires chinois que l'on commence à voir sortir de terre sous les pioches des archéologues.

Comme aucune ville n'a d'assurance sur sa pérennité, beaucoup s'interrogent sur la façon de réduire les risques qu'elles font peser sur leurs habitants. Depuis la conférence de Rio en 1992 qui instaura le « sustainable development »(2) comme modèle pour un avenir pérenne, les villes aussi se penchent sur la question. Certaines villes européennes notamment ont signé en 1994 la « charte d'Aalborg »(3) fixant dans le marbre les objectifs qu'elles se donnent.

S'il n'y a pas de définition de la durabilité(4), ou en tout cas pas de définition d'acception courante de la soutenabilité, il n'y pas non plus de définition de la ville, ou en tout cas elles varient :
– En Algérie, le terme est utilisé pour une agglomération de plus de 20 000 habitants.
– En France, l'INSEE définit la ville par une population d'au moins 2 000 habitants.
– En Suisse, une ville est une commune de plus de 10 000 habitants.

Ce qui n'empêche pas l'ONU d'estimer que 2008 est l'année où pour la première fois, de l'histoire connue, plus de la moitié des humains résident dans une ville(5). Mais malgré ces imprécisions la ville demeure une conception largement partagée de l'humanité qui reflète la volonté d'un projet commun. Bien sûr les villes se forment dans la conscience collective essentiellement à l'occasion de « l'exode rural » qui débute au milieu du XIXème en Europe et se poursuit jusqu'à la fin du XXème dans le reste du monde pour voir émerger des mégalopoles de plusieurs dizaines de millions d'habitants

Liste des mégalopoles au début du XXIème siècle(6) :

On voit ainsi que les villes déterminent pour moitié l'avenir de l'humanité. La ville offre une concentration d'activités administratives et commerciales qui justifie ses défauts. Car la ville a des particularités qui lui donnent un poids dis-proportionné dans la balance environnementale : en effet, la « ville moderne » est quasiment à 100% consommatrice. Aujourd'hui, l'essentiel de son énergie est amenée à renfort de pipelines et autres lignes THT, l'alimentation nécessaire à sa population est livrée par des norias de camions, les biens de con-sommation qui y sont vendus arrivent par containers entiers… Ce qui explique aussi que les villes de l'antiquité et du moyen âge étaient peu nombreuses. Pour pouvoir survivre la ville a besoin d'un arrière-pays considérable et difficile à évaluer, dans la mesure où il a tendance à devenir de plus en plus mondialisé.

Par ailleurs, en ce début du XXIème siècle nous sommes témoins à la fois de la faillite des premières villes issues de la révolution industrielle qui montrent des signes inquiétants d'essoufflement et en même temps d'une course effrénée vers des mégalopoles(7) au développement qui apparaît parfois incontrôlé (cf Chine, Brésil, Pakistan), où pollution et mal-vivre deviennent des thèmes récurrents(8). La mégalopole du XXIème siècle s'est transformée en une consommatrice avide et plus du tout auto-suffisante comme l'étaient les villes d'autrefois(9), grâce à leurs campagnes proches. Ceci la rend très fragile aux stress, et cette fragilité est accrue pour les mégalopoles ou encore les conurbations (regroupement de villes style Boston-Washington sur 750 km et comptant 100 millions d'habitants à l'horizon 2100 appelé « Boswash ») si-tuées à proximité des eaux de l'océan qui, dans tous les scénarios de réchauffement climatique, sont implacablement destinées à monter.

Toutes choses qui devraient presser les décideurs à réduire les effets néfastes des grandes agglomérations. Evidemment dans ce cas-ci comme dans bien d'autres, les solutions vont plutôt à l'encontre des désirs des habitants. La réduction des gaspillages énergétiques passe par des « circuits courts », où producteurs et consommateurs sont rapidement mis en contact. Mais aussi où employeur et employé évitent de passer leur temps précieux dans les bouchons. Et où « habiter » ne vient pas concurrencer « s'alimenter ». Cela passe donc par un urbanisme plus concentré, une réduction de « l'étalement urbain » car ce dernier paralyse la ville dans les bouchons et remplace les champs par des petites parcelles de pelouse. Le constat est sans appel : le modèle d'urbanisme étalé a vécu et pour éviter que la ville ne se transforme en ville fantôme, un urbanisme plus réfléchi doit lui laisser la place(9).

Les solutions sont connues, la mise en route traîne. Evidemment la sensation d'urgence diffère selon les points de vue. Quelle part le présent doit-il accorder à l'avenir ? La réponse est liée à chaque individu et varie énormément. C'est pour cette raison que beaucoup ont vu l'implication des citoyens comme un passage obligé vers une ville plus soutenable. Chaque ville a une manière spécifique d'aborder ces thèmes. La ville de Fribourg en Bresgau (et son éco-quartier Vauban) est un modèle qui a été largement visité et en a inspiré plus d'un. Cela a donné naissance aux « agendas 21 »(10) et autres « label éco-quartiers »(11). Certaines communautés ont souhaité rendre public leurs efforts sous le terme de « vitrine des villes durables françaises »(12). Il n'en reste pas moins que toutes sont confrontées aux réalités économiques et macro-économiques qui rendent leurs efforts difficiles et limités(13), malgré les effets d'annonces. Dans un article à venir, nous ferons une synthèse des « meilleures pratiques » et des résultats.

La prise de conscience des populations ainsi que le ralentissement des progressions démographiques laissent espérer un développement plus harmonieux. Néanmoins, la voie paraît étroite et la ville du XXIème siècle, qui a perdu la résilience de ses aïeules, est devenue éminemment sensible aux aléas de l'Histoire.

Agenda : exposition « Ressources de l'architecture pour une ville durable » présentée par l'Ecole Nationale Supérieure d'Architecture de Grenoble et le CAUE de l'Isère, du 3 au 30 octobre 2013, à l'Ecole nationale supérieure d'architecture de Grenoble, 60 avenue de Constantine – Grenoble.

1. Ville durable / Wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Ville_durable

2. Sommet de la Terre à Rio, 1992, Sustaibnable development, bien malheureusement traduit en « développement durable »

3. Charte D'aalborg, 1994 : http://fr.wikipedia.org/wiki/Charte_d%27Aalborg

4. l'AFNOR en 2012, a proposé la définition suivante : est « durable » si « les composantes de l'écosystème et leurs fonctions sont préservées pour les générations présentes et futures »,

5. Ville / Wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Ville

6. Mégalopole / Wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9galopole

7. Création du géographe français J. Gottman

8. La Chine Acculée, la Chine fait de la lutte contre la crise écologique son chantier prioritaire http://www.lemonde.fr/asie-pacifique/article/2013/08/31/acculee-la-chine-fait-de-la-lutte-contre-la-crise-ecologique-son-chantier-prioritaire_3469304_3216.html

9. Yona Friedmann, la ville http:/ /www.lyber-eclat.net/lyber/friedman/anx2_laville.html

10. Agendas 21 : http://www.agenda21france.org/

11. Label national ecoquartiers : http://www.developpement-durable.gouv.fr/Lancement-du-label-national,31489.html

12. Vitrine des villes durables françaises : http://www.developpement-durable.gouv.fr/Vitrine-des-villes-durables,31763.html

13. « La circulation automobile en ville représente la moitié des kilomètres parcourus en France soit 398 milliards de km » http://www.planetoscope.com/automobile/111-nombre-de-kilometres-parcourus-en-ville-par-les-voitures-en-france.html

Retrouvez également cet article dans le Flash n°36.

Les CEE, certificats d'économies d'énergies, situation et perspectives

Patrice Cottet (ECP 74) — 2013-04-01T20:36:00Z

« L'énergie est notre avenir, économisons là »

C'est à cette maxime qu'il est possible de savoir qu'on vous a parlé, sans le dire, des CEE (sujet déjà détaillé dans le Flash 23 disponible sur notre site). D'après ce système, les vendeurs d'énergie ou de services énergétiques doivent inciter leurs clients à faire des économies. Mécanisme ô combien paradoxal qui dans d'autres mondes consisterait à demander aux garagistes à inciter leurs clients à ne pas acheter d'autos et aux maraîchers à encourager leurs clients à ne pas acheter de salades... Un soupçon de bon sens permet d'imaginer assez vite les limitations intrinsèques du système... Mais avant d'en arriver là, détaillons-le :

Ces vendeurs d'énergie, appelés « obligés » sont donc contraints de faire faire à leurs clients des économies de kilowattheures pour un montant global triennal déterminé. La première période, 2006-2009, considérée comme période de démarrage, ne portait que sur 54 TWh cumac (térawatt-heures cumac = énergie économisée cumulée et actualisée sur la durée de vie du produit), autrement dit anecdotique, de l'ordre de 0.3 % de l'énergie primaire consommée à période comparable. Pour satisfaire leurs obligations, les acteurs n'ont eu qu'à rassembler les factures de travaux de nature à économiser l'énergie couramment réalisés dans la vie économique usuelle.

Nous sommes en seconde période, 2011-2013, et là c'est plus important :
– Le quorum est maintenant de 345 TWh cumac, soit 7 fois plus que la période précédente.
– Les obligés doivent faire signer au client final un formulaire disant que c'est à leur initiative que les économies sont réalisées.
– Certaines opérations ne sont plus comptabilisables car ajoutées à la réglementation, exemple le change-ment des ampoules électriques.

Néanmoins, à 8 mois de la clôture de la période, le quota est presque atteint. L'essentiel est apporté, à 90%, par les actions sur le bâtiment (dont 80% par le résidentiel) ; c'est effectivement le gisement le plus facile à épuiser, car le transport et l'industrie ont déjà, pour raisons d'économies financières, optimisé leurs consommations. A titre d'exemple, le parc automobile est plus récent que le parc résidentiel, et les contrôles techniques réguliers écartent les véhicules les plus énergivores.

La troisième période n'est pas définie ; le lobbying est intense pour que les quotas soient réduits au maximum, d'autant plus que l'échec des conférences environnementales internationales ne nous pousse plus à aller de l'avant. Néanmoins la directive européenne en cours d'application vise une réduction de 1.5% par an, et ce pour chacun des Etats Membres (qui devront aussi probablement tous rentrer dans le processus des Certificats) ; le futur quota devrait être légèrement inférieur au pétawatt-heures cumac, mais les diverses pressions et négociations ne l'amèneront probablement qu'à 600 TWh cumac.

Sans savoir de quoi l'avenir sera fait, en France on se prépare de plusieurs manières :
– De nouvelles fiches standardisées (descriptifs) ont été publiées, portant cette fois ci d'avantage sur la production, la distribution d'énergie, sur le secteur industriel ou agricole. Certaines peuvent paraître ésotériques, comme par exemple : « Régulation d'un groupe de production de froid permettant d'avoir une haute pression flottante »
– Une fiche concerne la « Surperformance énergétique pour un bâtiment neuf avec label de haute performance énergétique ». En effet, l'actuelle réglementation thermique RT2012 laisse encore une large place pour des économies supplémentaires, ce qui n'aurait pas été possible si on était passé directement à un standard plus performant.
– De nouveaux domaines ont été ouverts, ceux de la Précarité énergétique, permettant aux obligés d'obtenir des CEE s'ils abondent le fonds prévu à cet effet.
– Les obligés continuent et accentuent leurs méthodes d'obtention habituelles : Bons d'achats (hors carburant) dans leurs magasins pour les grandes surfaces distributeurs de carburant, pour les uns, campagnes publicitaires télévisées, appels téléphoniques, pour les autres, qui espèrent encore, si c'est possible, de rassembler des CEE gratuits. Néanmoins les clients commencent à savoir que les CEE peuvent se monnayer, et donc ces obligés devront trouver d'autres moyens. Lors de la conférence consultative, ils ont même suggéré que ce soit les vendeurs de matériaux isolants qui soient soumis aux obligations !
– La possibilité d'acheter des CEE sur le marché d'échange existe toujours ; le cours oscille aux alentours de 0,43 cts par kilowattheure, soit 5 fois moins cher que l'amende infligée en cas d'insuffisance. Le volume annuel des transactions passant par ce biais n'est que de l'ordre de 1 TWh cumac, soit 1 pour cent du total trisannuel. Le cours devrait légèrement baisser vers la fin de l'année, dans la mesure où les quotas sont presque atteints.
– Au final, il reste la possibilité, pour les plus riches, d'accepter de payer une partie sous forme d'amende, soit 2 cts par kWh.

Plusieurs champs d'action restent encore à ouvrir :
– Rentrer dans le domaine comportemental. Aujourd'hui, les économies d'énergies sont mesurées par rapport à des calculs réglementaires, et par rapport à des performances d'équipement acquis, alors qu'une grande partie de l'énergie consommée l'est parce que les usages pris en comptes dans les calculs sont loin d'être respectés par les usagers ; fenêtres ou portes ouvertes, robinets thermostatiques ouverts à fond, température intérieure excessive, fonctionnement du chauffage en périodes d'inoccupation… On devrait donc trouver un mécanisme se basant sur la mesure de l'énergie entrante dans un local.
– Pour étendre le champ d'application des CEE, il faudrait faciliter l'isolation par l'extérieur des bâtiments existants, seule méthode vraiment efficace et envisageable dans le cas de logements occupés. Les permis de travaux doivent être facilités, et les architectes des bâtiments de France moins pointilleux ; les municipalités qui refuseraient un permis de travaux sur des bâtiments non classés devraient compenser le surcoût d'énergie dépensé suite à leur décision.

Conclusion :

Les CEE sont donc après 6 ans d'expérimentation toujours dans une phase de recherche. Cette mesure, initiée par la loi POPE de 2005, elle-même issue de la loi européenne sur l'Energie, sera-t-elle suffisante pour contribuer à l'objectif final de réduction de la consommation énergétique et de production de gaz à effet de serre ? Elle est aujourd'hui autant un outil de comptage qu'une réelle promotion vers les économies, néanmoins les obligés ont déployé des méthodes de promotion qu'ils n'auraient pas initiées sans cela. On sait d'emblée que les objectifs seront difficiles à atteindre… mais qu'ils sont possibles. Il faut que les outils soient à la dimension de la problématique. La fixation des cibles à venir pour la 3ème phase des CEE sera l'occasion de voir si le politique s'est emparé avec sérieux et ambition de la question, ou si elle a au contraire pour vocation d'être un yoyo dans les mains des "obligés".

Retrouvez également cet article dans le Flash n°34.

Les Rencontres de la Performance Énergétique (RPE 2012) et perspectives 2020

Patrice Cottet (ECP 74) — 2012-12-01T19:18:00Z

Chaque année, organisées par le journal Le Moniteur et l'Ademe, les Rencontres de la Performance Énergétique (RPE) font le point sur l'état d'avancement du Grenelle dans le domaine du Bâtiment, présentant des projets de construction ou de rénovation, et donnent les grandes tendances pour les années à venir. Ce congrès a permis, sur deux jours, d'écouter une quarantaine d'intervenants, présenter réalisations et projets et débattre sur 8 grands thèmes. Aussi cet article n'a pas pour vocation de faire un résumé exhaustif de la manifestation, mais de préciser les quelques points clés et d'élargir la discussion à divers sujets.

Le premier thème portait sur la question « Peut-on garantir la performance ? ». L'avis majoritaire des inter-locuteurs est négatif : tout le monde trouve une bonne raison pour ne pas s'engager ! Il est vrai que, comme l'a rappelé un des conférenciers, « le but d'un bâtiment basse consommation n'est pas de faire faire des économies aux futurs occupants, mais d'être conforme à la réglementation » (sic !). Pour beaucoup, les comportements des utilisateurs ne permettent pas de disposer de bases de comparaisons objectives. En revanche beaucoup s'accordent sur le fait que ce serait plus facile dans le tertiaire, du fait du management centralisé de la gestion technique du bâtiment. Cependant pour le résidentiel en rénovation, on dispose pourtant, avant travaux, d'un référentiel qui inclut les habitudes des utilisateurs présents, donc la comparaison des mesures avant et après est plus représentative des progrès apportés par les travaux.

En ce qui concerne la rénovation, on nous a présenté l'exemple spectaculaire d'un bâtiment de bureau, dont la CEP (Consommation en Energie Primaire) est passée de 878 kWh/m²/an à 40, soit 95% de gain. Dans une telle rénovation, les difficultés à traiter sont de plusieurs ordres : en particulier, étanchéité à l'air des ascenseurs et des baies vitrées pour lesquelles les fenêtres coulissantes ne sont possibles que si elles sont munies d'un système à frappe. D'autres projets présentés n'ont pas atteint de telles performances, souvent d'ailleurs limités dans leurs tentatives par les exigences des architectes des bâtiments de France même si les conférenciers prétendent avoir eu avec eux une approche constructive. A contrario, un projet de rénovation en Angleterre a eu toute liberté pour agir efficacement.

Tous ces projets impliquent que les entreprises acquièrent le savoir-faire nécessaire. Force est de constater qu'elles sont rares à vouloir faire partie de l'avant-garde, et la plupart, comme l'indique un conférencier, se contentent de « rester dans le groupetto de queue où, grâce au nombre, elles ne peuvent être ni sanctionnées ni écartées ». Un gros travail reste à faire pour revoir les DTU (Documents Techniques Unifiés), dont certains vont a contrario des améliorations de performance énergétique, et mettre au point de nouvelles règles de l'art.

Pour financer les travaux de rénovation énergétique, une piste va probablement se dégager, car pour la nouvelle période d'établissement des règles pour les Certificats d'Economie d'Energie (CEE), la rénovation pourrait être davantage prise en compte. En revanche, on ne peut que regretter l'abandon trop rapide du principe d'augmentation du droit à construire, par exemple par le rehaussement d'un immeuble collectif, au cours duquel les travaux d'amélioration énergétique seraient pris en charge par la vente des surfaces nouvellement construites (conventions souvent mises en œuvre en Allemagne, ceci expliquant cela...).

Pour la rénovation chez les particuliers, il ne faut pas négliger que de nombreux occupants vivent avec des ressources qui ne leur permettent pas d'envisager le moindre travail d'amélioration de l'habitat. On constate aussi que les espaces Info-Energie ne sont pas suffisamment sollicités par les particuliers : ils fonctionnent en guichet, alors que pour une partie de la population il faudrait faire du porte à porte. Une idée intéressante consiste, pour des particuliers avec peu de moyens, d'envisager un espace de vie plus restreint en hiver, qui serait plus facile à isoler et à chauffer.

Pour les copropriétés, de nombreux freins existent encore : même si le syndicat des copropriétaires est maintenant susceptible d'emprunter pour les travaux, les banques sont réticentes, notamment parce qu'en cas d'insolvabilité du syndicat, les parties communes ne peuvent être saisies. Autre facteur : le PTZ (Prêt à taux Zéro) n'est pas encore adapté aux copropriétés.

Une construction neuve a attiré l'attention des congressistes : une école à Pantin, construite en utilisant les techniques du Passif, mais devant suivre les habitudes françaises, pour arriver au paradoxe suivant : un bâtiment conçu pour fonctionner sans chauffage, mais équipé d'un système de chauffage inutile et surdimensionné ! Ces bizarreries découlent pourtant d'une certaine logique : les moteurs de calculs français ne sont pas adaptés aux très faibles consommations ; à titre d'exemple, lors du calcul, la ventilation double flux, avec récupération de chaleur, donne des résultats équivalents à la ventilation simple flux, qui rejette sans la récupérer toute l'énergie dehors ! Et les conventions utilisées ne sont pas comparables. Le BBC français n'est pas l'équivalent du Passif allemand ni du Minergie suisse, bien que beaucoup déclarent le contraire.

Pour l'avenir, une victoire à la Pyrrhus semble se dessiner entre le ministère, les constructeurs et les énergéticiens. Son nom ? « Le bâtiment à énergie positive » : il pourra, à l'horizon 2020, consommer 50 kWh/m²/an car on pense qu'on sera capable de produire une quantité d'énergie équivalente en été à celle consommée en hiver ! Avec cette définition, tous les corps de métiers pourront continuer le « business as usual », on pourra construire des bâtiments médiocres avec la conscience tranquille : isolation par l'intérieur, double vitrage, VMC simple flux, et surtout une belle et grosse chaudière avec de nombreux radiateurs sous les fenêtres ! On fera appel à l'électronique, pour mesurer le gaspillage, et s'assurer que l'énergie gaspillée en hiver a bien été récoltée en été ! Il y aura malgré tout un grand perdant : l'utilisateur, quand il s'apercevra qu'on s'est moqué de lui, et qu'on le fait payer cher, via la CSPE (Contribution au Service Public de l'Electricité) - une lapalissade : on a besoin d'énergie en hiver et très peu en été ; malgré cela les opérateurs devront acheter très cher l'été une énergie dont personne n'aura besoin, et seront forcés d'en vendre à un tarif dévastateur l'hiver. Et, pour compliquer le tout, en fermant un maximum de centrales nucléaires !

A l'issue de ces RPE 2012, il nous semble important de réexpliquer les bases d'une réflexion indépendante et uniquement basée sur le bon sens et l'intérêt primordial de nos concitoyens. Nous nous permettons d'émettre ainsi quelques propositions pour la prochaine Réglementation Thermique (RT2020).

A notre avis, et parfois a contrario de ce qui s'est dit au cours du congrès, nous pensons que si l'on veut vraiment aboutir à de réelles économies d'énergie dans le bâtiment (mais le veut-on ?), il faut s'attacher à promouvoir les mesures essentielles suivantes :

Urbanisme et gouvernance :

– Un urbanisme essentiellement basé sur l'existant : aucun permis de construire accordé sur une parcelle agricole, sauf pour des besoins agricoles. Les PLU doivent conduire à une densification des surfaces urbaines déjà construites. Les pavillons neufs, construits sur des parcelles existantes, doivent être mitoyens. Les immeubles déjà construits peuvent être rehaussés d'un étage de construction légère, mais fortement isolée, idem pour les centres commerciaux des zones urbaines et périurbaines.
– La fonction d'Architecte des Bâtiments de France doit évoluer : à force d'interdire des rénovations économiques en centre ville, on va voir se développer une génération de taudis qu'il sera impossible d'habiter. Le pragmatisme et la discussion, avec comme critère essentiel la performance énergétique, doivent pouvoir l'emporter sur les querelles académiques.
– L'obligation de ravalement doit s'accompagner d'une obligation d'isolation ; remarquons que cette obligation de ravalement est un héritage du passé ; autant à l'époque du chauffage au charbon et aux véhicules polluants il était concevable que les ravalements soient régulièrement planifiés, autant ces mesures sont maintenant dépassées et doivent être aménagées pour faciliter l'isolation des bâtiments.
– Porter la température légale de 19°C à 20°C, plus proche de la réalité et plus proche des règlements des autres pays européens. Ainsi la consommation conventionnelle calculée sera plus proche de la consommation réelle. Pour les immeubles à chauffage collectif, demander aux syndics de faire respecter cette consigne ; l'appoint pour des températures supérieures devrait être à la charge de l'occupant.

Constructions, résidentiel et tertiaire :

– Constructions sans ponts thermiques, et, pour cela, ajout d'une obligation de moyens, et évolution des moyens constructifs traditionnels : isolation par l'extérieur, balcons autoportés, ossature centrale des bâtiments collectifs en poteau poutre, et cloisons périphériques préfabriquées, avec menuiseries pré-intégrées en usine. Le triple vitrage doit devenir le standard dans la plupart des régions de France. De plus, isolation par l'extérieur, qui contribue grandement au confort d'été, en emmagasinant dans les parois intérieures la fraîcheur nocturne.

– Constructions étanches à l'air, car l'air est contrôlé par le système aéraulique interne en double flux avec récupération de chaleur. Ces systèmes apportent autant d'air frais, sinon plus, que le principe d'ouverture des fenêtres en hiver cher à nos grand-mères, et qui restera possible malgré tout.
– Appoint énergétique pour les grands froids : réalisé par petites chaudières, gaz à condensation, à pellets ou granulés de bois, pompes à chaleur. La chaleur est distribuée par le réseau aéraulique, ce principe de distribution étant rendu possible grâce au respect des deux paragraphes précédents. Les industriels français devront mettre au point ces petites unités, actuellement disponibles à l'étranger.
– Pour l'eau chaude sanitaire, qui, du fait de l'amélioration du bâti, devient un poste de consommation très important : recours systématique à des systèmes de récupération de chaleur sur eaux usées, qui sont globalement plus efficaces que l'appoint par énergie renouvelable, car le rendement est identique tout au long de l'année.
– Les énergies renouvelables sont soit consommées sur place, soit obligatoirement stockées pour être appelées par le réseau électrique uniquement en cas de besoin. La notion de « bâtiment à énergie positive » doit se référer à une production supérieure à la consommation tous usages confondus et cela à tout moment de l'année. Elle ne doit pas être dévoyée au bénéfice des uns et des autres : c'est toute la crédibilité des professionnels du bâtiment qui en pâtira et cela durablement ! La notion de « bâtiment à énergie quasi nulle » (EPBD recast 2010 - Energy Performance of Buildings Directive) est probablement plus raisonnable.

Ces mesures ne sont pas utopiques ; nous construisons maintenant systématiquement en respectant l'accessibilité, la sécurité, l'amiante, etc. Pourquoi ne pas être aussi dirigiste dans le domaine de l'énergie ? Aujourd'hui on raisonne encore trop souvent à l'envers : exemple de suggestion - le cas de la prime à la cuve de fuel, alors que, si on arrive à dégager les budgets correspondants, il serait plus intelligent de donner une prime à l'isolation ! Les techniques évoquées plus haut sont couramment utilisées chez nos voisins, et des mesures volontaristes devraient être à la portée d'un gouvernement soucieux du destin du pays.

Retrouvez également cet article dans le Flash n°32.

En passant par Passi'bat...

Patrice Cottet (ECP 74) — 2012-01-01T17:10:00Z

Passi'bat 2011, comme l'année dernière, c'était, au Parc Floral de Paris, le petit nouveau des salons du bâtiment qui se concentre sur le cas du passif. Une fois l'an c'est l'occasion de s'enquérir des nouveautés et avancées du bâtiment passif dit aussi « Passivhaus » du nom que lui ont donné ses inventeurs germano-suédois. Nous sommes donc allés, les 14 et 15 décembre dernier, écouter les interventions du congrès, parcourir les allées du salon, participer aux présentations des ateliers, et le lendemain pour finir, visiter deux bâtiments passifs.

Le congrès :

Passi'bat c'est avant tout un congrès. Tout au long des deux jours de conférences auxquelles nous avons assisté, les dernières avancées techniques du passif ont été présentées ; le passif aux quatre coins du monde : Dubaï, Las Vegas, Tokyo, Iekaterinbourg. Mais aussi, on y est revenu sur les nouvelles réalisations dans le sud, en région PACA, ou encore sur les différences de calcul entre le logiciel passif et le réglementaire... On y a aussi traité des questions pratiques liées aux transferts de vapeur d'eau dans les murs, de la rénovation des bâtiments industriels ou militaires du XIXème et autres études de cas. On y a regardé ce qui se passe à l'étranger, en Belgique où le passif est réglementaire, ou en Autriche où il fait partie de la démarche, puisque le référentiel est identique partout en Europe. D'ailleurs, cette année, ce fut l'occasion de présenter le nouveau référentiel passif en rénovation appelé "EnerPHit". Pour finir, deux bâtiments récemment certifiés "Passivhaus" se sont vus décerner leur diplôme en public, preuve, entre autre, d'une consommation inférieure à 15 kWhef/m².an pour le chauffage.

Le salon :

Pour lequel le nombre d'exposants a presque doublé par rapport à l'année dernière, quant à lui, a été l'occasion de découvrir les nouveautés des matériaux et des matériels. Ici rien que du triple vitrage, un double flux à récupération de chaleur et au moins 20 cm d'isolant à placer uniquement à l'extérieur pour les murs, en intégré ou en sous-face pour les planchers. Mais aussi quelques vraies surprises comme ces systèmes compacts ou "tout en un" qui regroupent dans un seul système toute la technique du bâtiment : ventilation double flux, appoint de chauffage et eau chaude sanitaire. L'avantage, outre l'optimisation des composants les uns par rapport aux autres, étant la simplification de la partie "technique" du bâtiment. Les architectes, dont quelques-uns étaient présents, peuvent maintenant s'affranchir des considérations purement techniques et se concentrer sur le travail de l'enveloppe.

Les ateliers de Passi'bat permettaient aux exposants de présenter leurs produits ainsi que de proposer des séances d'explication sur le standard européen de Maison Passive/Passivhaus. Beaucoup d'intérêt dans le public pour les planchers en bois massif tourillonné ou encore pour les nouvelles règles professionnelles en construction paille ou les retours d'expérience sur les dysfonctionnements de 200 opérations BBC (présenté par l'AQC).

Le dernier jour fut consacré aux visites, donc à la pratique du bâtiment passif, qui passait cette année par un collectif d'inspiration passive à Paris Intramuros ainsi que par une maison individuelle rénovée au standard passif en banlieue parisienne. Avec un vent froid et vif et une température bien fraîche, la visite d'une maison passive resta vraiment un moment de réconfort, d'autant plus que cet après midi là, la maison consommait tous usages confondus 75 W pour 21°C à l'intérieur...

Recyclage des Isolants de Rénovation des Bâtiments

Patrice Cottet (ECP 74) — 2011-11-01T08:25:00Z

Les opérations de rénovation ou déconstruction engendrent tous les ans des quantités énormes de gravats qui finissent en décharge. Parmi elles, des quantités significatives d'isolants de toutes natures. A chaque opération de rénovation, on enlève les matériaux mis en place vingt ans plus tôt, la plus grosse partie sans réemploi possible actuellement.

Depuis quelque temps il existe chez un distributeur de matériaux de construction des bennes spécialisées de récupération de la laine de verre ou de laine de roche, qui peuvent être traitées pour être transformées en isolant en vrac destiné à être soufflé, en dalles de faux plafond, ou même participant à la fabrication de briquettes de ciment.

Mais, si on est technologiquement capable de le faire, les coûts de récupération et de traitement font que cela reste très marginal, et que ces produits ne sont pas forcément très demandés car les cahiers des charges, reproduits par "copier collé" depuis des décennies, imposent de mettre en place des produits tout beaux tout neufs tout certifiés.

La question est la même pour les polystyrènes et les polyuréthanes. Des hectares de toitures terrasses sont décapées, pour être remplacés par un matériau identique un tout petit peu plus épais, et quelques fois même, d'exactement même épaisseur pour des questions de hauteur d'acrotère (muret de terrasse). La plupart du temps, les terrasses sont refaites pour des questions d'étanchéité, mais on enlève tout au lieu de laisser l'isolant en place. Sur des centaines d'opérations, je n'en ai vu qu'une seule où on déplaçait le gravier, et rajoutait en surépaisseur une couche d'isolant et une étanchéité.

Avec le renchérissement des matières premières et le renforcement des directives européennes concernant l'impact environnemental des phases de construction et déconstruction des bâtiments et la gestion des déchets, il est nécessaire d'accélérer la mise en place et l'organisation des filières de recyclage autour des matériaux de déconstruction.

Retrouvez également cet article dans le Flash n°26.

RT2012 : les points clés pour mieux comprendre

Patrice Cottet (ECP 74) — 2011-03-01T22:07:00Z

La réglementation thermique dite RT2012 entrera en vigueur pour tous les bâtiments dont le permis de construire sera déposé après le 28 octobre 2011, avec un degré de tolérance au 1er janvier 2015 pour les bâtiments collectifs d'habitation. Centrale Energies vous donne ici les points clés, de manière à ce que les non spécialistes en retiennent l'essentiel, et perçoivent l'évolution par rapport à la réglementation précédente, toujours en vigueur, la RT2005.

L'un des trois facteurs qui devront être respectés concerne la Consommation en Energie Primaire, dite CEP. Elle s'exprime en kWhep/m²/an, kilowattheures d'énergie primaire consommée dans l'année, et divisée par la surface SHON (Surface Hors Œuvre Nette).

Cette CEP sera calculée sur les consommations de chauffage, ventilation, climatisation, eau chaude sanitaire, éclairage, et tous les dispositifs auxiliaires nécessaires à leur fonctionnement. On pourra retrancher l'électricité produite et consommée sur place.

La CEP devra être inférieure à une valeur donnée, dite CEP max, qui dépendra : de la zone géographique ; de l'altitude ; de la position du bâtiment par rapport aux sources de bruit, telles aéroport, routes, voies ferrées, et, partant, de la nécessité de climatiser quand l'ouverture des fenêtres est impossible à cause du bruit.

Nouveauté par rapport à la RT2005 : elle disposera d'une bonification si les équipements de chauffage utilisés sont économes en CO2.

Pour illustrer, la CEP d'un pavillon en région angevine ne doit pas dépasser 50 kWhep/m²/an, le même bâtiment en région parisienne, 60, et en région toulonnaise : 40.

La dépendance à l'architecture du bâtiment disparaît (les ésotériques CEPmax, CEPRef). Ce dernier point mérite une explication : dans la réglementation en cours, on calcule une CEP max pour l'architecture du bâtiment considéré, valeur que ne doit pas dépasser le bâtiment ; en conséquence un bâtiment mal conçu du point de vue bioclimatique bénéficie d'un bonus, d'un droit à surconsommer, du fait d'une architecture « originale ». Cet artifice disparaît avec la nouvelle règlementation thermique, simplifiant ainsi la compréhension de la CEP permise. On va maintenant calculer la CEP en absolu, et non par rapport à une CEP max individualisée en fonction du projet.

Le second facteur est le « besoin bioclimatique », BBio, qui caractérise l'efficacité minimale du bâti et, donc, est indépendante des systèmes d'énergie choisis.

Ce critère, plus contraignant que l'ancien « Ubat » de la RT2005, permet de supprimer toutes les références aux « garde-fous » précédents (c'est-à-dire des valeurs minimales d'isolation), car, leur non-respect entrainerait quasi systématiquement un BBio supérieur aux valeurs maxima. Pour avoir un bon BBio, il faudra jouer sur tous les facteurs ; l'isolation devra être performante, des fenêtres double ou triple vitrage, des apports solaires etc.… BBio sera calculé par logiciel, dont la mise au point est en cours.

Le troisième facteur est la Température Intérieure de Confort d'été, dite Tic, avec un bâti optimisé pour éviter au maximum l'usage de la climatisation. Cette température, fortement dépendante de l'inertie du bâtiment, serait calculée à partir du nouveau moteur Th-BCE2012, en cours de finalisation, basé sur un pas de calcul horaire.

A ces trois facteurs s'ajoutent d'autres exigences, par exemple :

Obligation pour les maisons individuelles de mobiliser des énergies renouvelables (exemple : panneaux solaires thermiques > 2 m² pour l'eau chaude, etc.)
Enveloppe peu perméable à l'air, testée par une porte soufflante – mesure du débit d'air insufflé sous une différence de pression intérieur/extérieur de 4 Pascals
Obligation d'isoler les parois donnant sur des mitoyens à occupation discontinue (commerces, bureaux...)
Minimisation ou suppression des ponts thermiques, avec, par exemple, des balcons autoportants
Surface des baies vitrées, pour raison d'accès à la lumière, supérieure à 1/6ème de la surface habitable, protections solaires mobiles pour les chambres, ouverture possible d'au moins 30% de la surface
Mesure des consommations d'énergie
Nécessité pour chaque pièce principale de disposer d'un dispositif de réglage ou d'arrêt du chauffage

Profitons-en pour mentionner que, depuis la loi Grenelle 2, la réglementation thermique devient obligatoire ; le maitre d'ouvrage doit fournir une attestation en fin de travaux, établie par un contrôleur technique ou un organisme certificateur. Auparavant le non respect n'était pas sanctionné, maintenant un article de la loi (Titre 1, Chap 1, Art 2) renvoie au code de procédure pénale.

Les spécifications pour les labels Haute Performance Energétique 2012, le Bepos (Bâtiment à Energie Positive,) et pour les orientations de la RT2020, ne sont pas établies ; on anticipe la valeur de 15 kWh/m²/an pour le seul chauffage ; cela fera l'objet d'un article ultérieur.

Quelques remarques :

Le facteur de conversion Energie Electrique en Energie primaire reste de 2,58, ce qui est logique au sens purement intellectuel, au vu de la définition de l'Energie Primaire ; mais pourquoi n'applique-t-on toujours pas le même raisonnement pour les énergies de combustion ou les réseaux de chaleur, avec prise en compte de : extraction, raffinage, transport ? Cela condamne le chauffage par effet Joule ; l'électricité peut toute fois se rattraper via les pompes à chaleur, qui, grâce à leur COP* supérieur à 3, annulent l'effet du facteur 2,58.

L'obligation d'un moyen de chauffage par pièce : alors que l'enveloppe est renforcée et la ventilation obligatoire – double flux presque indispensable – il est aberrant de considérer qu'une pièce non chauffée restera thermiquement indépendante du reste du bâtiment.

Il reste irréaliste de calculer les déperditions avec une baisse de température la nuit à 16°C, car du fait de l'inertie, une telle baisse est peu probable. De même on continue de calculer pour une température intérieure de 19°C, que personne ne respecte.

Quelques regrets :

Pas de limite chiffrée pour les gaz à effet de serre, seulement un bonus sur CEP ou BBio si les moyens de chauffage utilisés sont économes en CO2. La combustion reste donc le moyen de chauffage privilégié. Les chauffagistes peuvent respirer.

Dans la valeur du CEP à atteindre, on ne tient pas compte de l'énergie « spécifique », telle l'électroménager, l'audiovisuel, l'informatique… alors que dans les bâtiments à très basse consommation, il a été identifié (voir le programme « Homes » et notre conférence s'y rapportant, ou le rapport « Remodece ») que cette énergie devenait prépondérante, et qu'elle est à l'origine du déraillement des premiers tests de bâtiments basse énergie. Le Standard Maison Passive inclut cette énergie dans l'un de ses trois critères, mais dans la RT2012 elle ne sera prise en compte que comme un élément composant le BBio.

* Le COP ou coefficient de performance d'une pompe à chaleur (ou d'un climatiseur) est le rapport entre la puissance thermique restituée et sa consommation électrique.