Comment mesurer et caractériser l'usage réel de nos espaces bâtis ?

Rédigé par

OPENERGY SAS

Ingénierie digitale du bâtiment

3558 Dernière modification le 24/05/2023 - 12:00
Comment mesurer et caractériser l'usage réel de nos espaces bâtis ?

Dans une ère post-Covid où le télétravail se développe et où la crise de l'énergie fait augmenter les factures, mesurer et caractériser l'usage réel des bâtiments devient un enjeu essentiel pour comprendre leur performance et optimiser la gestion des actifs immobiliers.  

Caractériser l’intensité d’usage

La caractérisation de l’usage réel des bâtiments permet de mieux comprendre l'impact de l'occupation sur la performance énergétique du bâtiment et de prendre les mesures nécessaires pour l’optimiser. En effet, la performance d’un bâtiment est souvent ramenée à sa surface, mais il ne faut pas oublier que nos espaces bâtis sont avant tout des vecteurs de service pour des occupants. Ainsi, un bâtiment peu occupé et peu consommateur n’est pas nécessairement plus performant qu’un bâtiment dense mais plus consommateur.
Il est donc essentiel, pour mesurer la performance des bâtiments, de caractériser et mesurer le service rendu, et son intensité : on parle alors de performance par usager pour des bureaux, par repas servis pour un restaurant, etc.
L’intensité d’usage d’un bâtiment peut être abordée selon deux axes distincts : l’espace et le temps. On parle alors de la chronotopie du bâtiment.

L’intensité surfacique

Elle mesure le nombre d’occupants présents dans le bâtiment sur une période d’occupation « normale » ou « moyenne ». Cela prend en compte la surface de plancher par poste de travail, ainsi que le taux d’occupation de ces postes de travail.
Plus un bâtiment héberge d’occupants, plus la consommation sera élevée du fait principalement d’une plus forte utilisation des services immobiliers (ascenseurs, eau chaude, etc.), mais aussi des équipements mobiliers (bureautique en particulier).

L’intensité temporelle

Elle reflète la durée d’occupation du bâtiment. Pour comparer les bâtiments entre eux, il est possible de se ramener à un nombre d’heures d’occupation annuel.
L’impact du temps d’occupation sur les consommations énergétiques est d’autant plus important que les systèmes énergétiques sont bien pilotés et régulés : réduits de température (voir arrêt du chauffage), ventilation et éclairage stoppés en inoccupation. Quand on sait qu’un bâtiment de bureau « standard » ouvert 5 jours par semaine de 8 h à 20 h n’est occupé qu’un tiers du temps dans l’année et qu’un bâtiment d’enseignement secondaire n’est occupé que 20 % du temps, il est facile de se rendre compte de l’impact de cette intensité temporelle sur les consommations énergétiques.

Intensité d’usage et décret tertiaire

On retrouve ces deux axes dans le dispositif Éco Énergie Tertiaire, entré en action en 2022.
Ce dispositif est une obligation réglementaire engageant les acteurs du tertiaire vers la sobriété énergétique. Il impose une réduction progressive de la consommation d’énergie dans les bâtiments à usage tertiaire afin de lutter contre le changement climatique. Chaque propriétaire, bailleur ou occupant doit déclarer annuellement les consommations de ses locaux tertiaires sur l’Observatoire de la performance énergétique de la rénovation et des actions du tertiaire (OPERAT) afin de recevoir une attestation annuelle.

Les objectifs visés, alignés avec la Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC), sont une réduction des consommations énergétiques de -40 % en 2030, -50 % en 2040 et -60 % en 2050.
Or, comme vu précédemment, les consommations énergétiques sont intimement liées à l’intensité d’usage de chaque bâtiment. Afin de prendre en compte ces impacts, des indicateurs d’intensité d’usage ont été définis pour chaque typologie d’activité afin de permettre de moduler les objectifs tout au long du dispositif en fonction du volume d’activité.

À titre d’exemple, pour des bureaux open-space, une augmentation de 10 % de l’occupation du bâtiment permet de réhausser l’objectif de 7 %.
Ce « droit à consommer » supplémentaire ne pourra cependant être activé uniquement si la densification est justifiée et documentée. Il est donc essentiel dès maintenant de mesurer correctement les indicateurs d’intensité d’usage des bâtiments, et de les déclarer chaque année pour ne pas être pénalisé vis-à-vis de ce dispositif réglementaire.

Mesurer l’intensité d’usage

Tandis que l’effectif maximal, ou le nombre de postes de travail sont des indicateurs connus et utilisés aujourd’hui, il est beaucoup plus difficile d’évaluer le taux d’occupation réel d’un bâtiment ou la durée d’occupation annuelle. Pour mesurer ces indicateurs, il est possible de s’appuyer sur les nombreuses données générées dans nos bâtiments via une mesure directe des indicateurs pertinents, ou une mesure indirecte qui nécessite un traitement avant d’être utilisée.
La mesure directe du taux d’occupation consiste à compter le nombre réel de personnes présentes dans un bâtiment.
La première méthode, la plus low-tech, est la réalisation d’enquêtes auprès des occupants du bâtiment pour obtenir des informations sur les heures d'utilisation des différentes zones du bâtiment, leurs habitudes de télétravail ou de déplacement. Ces enquêtes sont très utiles ponctuellement, mais il semble complexe de les mettre en œuvre annuellement dans le cadre du décret tertiaire par exemple.

D’autres méthodes peuvent aussi être utilisées pour réaliser une mesure directe. L’analyse des données anonymisées liées aux badges d’accès du bâtiment est une excellente manière d’obtenir l’occupation journalière du bâtiment, tant en termes d’effectif que d’horaires d’occupation. Des capteurs et des caméras pour le comptage de personnes sont également en fort développement pour répondre à cet enjeu grandissant mais nécessitent un investissement en équipement plus important.

Finalement, la mesure directe est une approche intéressante, mais peut nécessiter un investissement important en termes de moyens humains ou de matériels. De plus, il faut prendre en compte la problématique de la gestion des données personnelles collectées. L’approche indirecte par analyse des données de consommations permet une analyse plus rapide et systématique des indicateurs d’intensité d’usage pour l’analyse de la performance.

Déduire l’intensité d’usage de l’analyse des consommations

Pour la plupart des bâtiments, il est possible d’accéder aux courbes de charge électriques au pas 10 minutes (P10). Bien que globale car intégrant tous les équipements, notamment ceux de traitement dépendant des conditions météorologiques, cette donnée permet déjà une appréciation de l’occupation du bâtiment, et peut être exploitée dans la majorité des cas.

Lorsque cela est possible, cette courbe de charge globale est complétée par des données de sous-comptage : données GTB, ou de capteurs spécifiques afin de déduire de façon encore plus précise le taux d’occupation et les périodes d’occupation. On peut citer par exemple la consommation horaire des équipements bureautiques dans les bâtiments de bureaux, les consommations journalières d'eau dans les logements, le taux de CO2 dans les salles de classe.
Grâce à des traitements numériques statistiques, il est possible de déduire de nombreux éléments de ces données. Le clustering vise par exemple à diviser un ensemble de données en différents « paquets » homogènes. Ceux-ci permettent ensuite d’établir des « profils types » correspondant à un type d’occupation différent. Cette méthode permet d’établir systématiquement le nombre de jours d’occupation, les horaires d’occupation typiques pour une journée occupée, ainsi que le cas échéant différents niveaux d’intensité surfacique.

En résumé, mesurer et caractériser l'usage réel d'un bâtiment nécessite une approche multidisciplinaire combinant enquêtes de terrain, mesures et analyses statistiques. La mise en place d’un suivi systématique de ces indicateurs sera essentielle dans les prochaines années afin de pleinement comprendre et analyser le fonctionnement et la performance de nos bâtiments, et se conformer au dispositif réglementaire Éco Énergie Tertiaire. 

 

Un article co-signé Aurélien Keller et Amah Abaglo, Openergy

 


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