Performance énergétique des bâtiments : comprendre et remédier aux écarts entre théories et réalité
Les écarts entre performances attendues et performances réelles sont un sujet central dans les projets de bâtiment. En effet, de nombreuses opérations, une fois livrées, n’affichent pas les performances promises, ce qui peut porter atteinte à certains acteurs clefs du secteur. D’où viennent ces écarts ? Comment y remédier ? Le Cerema a travaillé sur cette problématique afin de proposer des solutions opérationnelles pour des bâtiments plus performants.
Les origines des écarts entre les performances attendues et les performances réelles
Les écarts entre performances attendues et performances réelles sont un enjeu important, notamment financier, pour de nombreux acteurs du bâtiment. En effet, un maitre d’ouvrage qui va investir dans des travaux de rénovation espère obtenir un retour sur investissement via des charges énergétiques moins importantes. Ou encore, les pouvoirs publics subventionnent un projet une fois que des promesses de performance énergétique leur ont été faites. Or, en cas d’écart, ces attentes ne seront pas tenues.
Il est indispensable dans un premier temps d’identifier d’où viennent les écarts afin de lutter contre eux. Selon Myriam Humbert, Directrice de projet R&D pour le Cerema, il existe deux catégories de causes majeures :
- « Les défauts de conception ou de mise en œuvre dans le bâtiment ». Cela concerne les problèmes d’isolation, d’étanchéité à l’air, etc., qui découlent de défaut de conception ou encore de mise en œuvre des éléments sur le terrain. Il est possible d’y remédier notamment en précisant bien les exigences de l’opération dès la conception et en étudiant des retours d’expérience.
- « Le manque d’adaptation du bâtiment aux occupants ». Certains systèmes pourtant performants peuvent perdre en efficacité s’ils ne sont compréhensibles pour les usagers. Par exemple, un réglage de chauffage via thermostat programmé doit avoir une utilisation simple et intuitive pour que ses capacités soient exploitées au maximum. Il est donc important de concevoir les bâtiments et leurs systèmes avec les occupants, et ce le plus tôt possible dans le processus, afin de réduire ce risque.
La mesure, un levier central pour remédier à ces écarts
Pour Myriam Humbert, « la solution principale pour limiter les écarts réside dans la mesure ». Il est essentiel de suivre finement les consommations et les performances d’un bâtiment, en passant en revue un par un les différents postes énergétiques ainsi que les éléments de construction (isolation, jonction des murs de refends, etc.). Cela permet d’identifier les faiblesses du bâtiment et d’y remédier.
De plus, les mesures effectuées vont participer à la réalisation de retours d’expériences complets, qui seront utiles sur d’autres opérations. Ils pourront ainsi mettre en avant les points de vigilance à observer selon le type de projets et de travaux ainsi que les bonnes pratiques à adopter. « Grâce aux retours d’expériences », témoigne Myriam Humbert, « nous avons pu nous rendre compte qu’une rénovation de l’isolation ne suffira pas à atteindre de bonnes économies d’énergies s’il n’y a pas de travail mené sur l’étanchéité à l’air en complément ».
Enfin, la mesure systématique encourage les acteurs d’un projet à être plus vigilant à sa conception et mise en œuvre. « Si les acteurs de la chaîne de construction savent que le suivi de la performance énergétique sera assuré via des mesures régulières une fois le bâtiment livré », affirme Myriam Humbert, « ils seront plus vigilants tout au long du projet. ».
Performances réelles : le Cerema s’empare du sujet
Une des missions centrales du Cerema est de capitaliser les bonnes pratiques afin d’assurer la qualité d’usage des bâtiments et in fine affiner les règles de l’art. « C’est pourquoi la mesure des performances réelles est vraiment un enjeu sur lequel le Cerema souhaite se positionner. C’est un point central pour atteindre les objectifs énergétiques et climatiques », explique Myriam Humbert. Le Cerema propose ainsi de multiples ressources et outils sur le sujet. Il participe également à des études et projets de recherche, tels que le programme PREBAT ou encore le projet SEREINE.
Le programme PREBAT
Le Programme de recherche et d’expérimentation sur l’énergie dans le bâtiment (PREBAT) a été lancé en 2005 dans le cadre du plan climat 2004-2012. Son objectif est de tester puis diffuser de nouvelles solutions dans le but d’améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments, qu’ils soient neufs ou existants, tertiaires ou résidentiels. Au total, presque 200 bâtiments ont été suivis, afin d’en tirer des enseignements opérationnels. « Ce programme nous a permis d’apprendre beaucoup sur les écarts de performance », témoigne Myriam Humbert. « Par exemple, nous avons pu mesurer que 30% de l’énergie totale utilisée par l’éclairage dans le tertiaire était consommée quand personne n’est présent. Grâce au suivi et à l’évaluation via la mesure, nous avons pu identifier les postes les plus souvent allumés hors-occupation et proposer des solutions pour y remédier. »
Bâtiments démonstrateurs à basse consommation d’énergie PREBAT 2012-2019
Le projet SEREINE
Le projet Solution d’évaluation de la performance énergétique intrinsèque des bâtiments (SEREINE), issu du programme PROFEEL, a pour objectif de définir une méthode efficace d’évaluation de la performance énergétique, en concevant et expérimentant des outils de suivi et de mesure. Il est porté par l’Agence Qualité Construction, avec le CSTB comme coordinateur scientifique. Dans le cadre de ce projet, le Cerema a notamment contribué au développement d’un outil de mesure de l’isolation de l’enveloppe ainsi que d’une solution d’évaluation des systèmes énergétiques. Il est également intervenu sur le transfert des enseignements opérationnels de SEREINE aux professionnels, afin de les former à faire du retour d’expérience sur le terrain à partir du kit SEREINE.
En savoir plus sur le projet SEREINE
Retour sur l’atelier « De la performance théorique à la performance réelle du bâtiment rénové : le projet SEREINE »
Le 21 septembre 2021, le pôle de compétitivité Novabuild et le Cerema ont organisé un atelier sur la performance réelle, dans le cadre du projet SEREINE. « L’objectif était de réunir différentes professions (architectes, bureaux d’études, opérateurs, etc.), afin de réfléchir ensemble à une même thématique, à travers des retours d’expérience », explique Myriam Humbert. Ainsi les adhérents de Novabuild ont imaginé, d’une part, quelles solutions permettraient d’atteindre une performance réelle des bâtiments construits à celle prévue et calculée, et d’autre part, quels outils seraient adaptés à la mesure de la performance réelle sur chantier et en exploitation.
Lors de l’événement, tous les intervenants se sont accordés sur l’importance de la mesure et des retours d’expérience afin de remédier dès la conception aux écarts potentiels.
Les participants ont également mis en avant l’implication des occupants comme levier central de réduction des écarts. « Il est ressorti de l’atelier qu’il faut simplifier les systèmes, sensibiliser aux bonnes pratiques et concevoir des équipements évolutifs, que l’occupant peut facilement s’approprier », détaille Myriam Humbert, avant d’ajouter : « C’est aux systèmes de s’adapter à l’usager et non l’inverse. » Une fois le bâtiment livré, il est donc nécessaire d’avoir une période d’appropriation des équipements par les occupants et de balance des réglages des systèmes énergétiques et appareils en fonction des pratiques et besoins de ces-derniers. Par exemple, pour l’éclairage, cela concernera la programmation des horaires d’éclairage, le seuil de luminosité, etc. « Cette période peut durer plusieurs mois », souligne Myriam Humbert.
Enfin, les participants ont rappelé que les délais souvent courts des chantiers demeurent un frein majeur à la bonne mise en œuvre d’un bâtiment. Une solution qui a émergé lors de l’atelier pourrait être d’instituer des jalons de vérifications de performance pendant les travaux, voire la mise en place d’une fonction de responsable de la performance énergétique sur les chantiers.
Ainsi, avec la fin du projet Sereine, des solutions de mesures à la réception des travaux de maisons ont été livrées, tant pour la mesure de l’isolation globale de l’enveloppe, que pour la vérification de la performance des équipements, telles que le chauffage l’eau chaude sanitaire, la ventilation et l’éclairage. Une suite est attendue dans le cadre de PROFEEL2 sur la mesure de la performance en collectif.
Le programme PROFEEL livre ses outils et fait le bilan !
Pour en savoir plus, retrouver le dossier de Construction21 : Massifier la rénovation : relevons le défi
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