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L’efficacité énergétique dans les bâtiments et dans l ’habitat

Présentation des conclusions et recommandations du rapport de l’Académie des

technologies

Yves Farge

Académie des technologies, Grand Palais des Champs -Élysées, Porte C, avenue Franklin D. Roosevelt, 75008 Parishttp://www.academie-technologies.fr

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Les données de base

Les parts respectives de consommation d’énergie :

- le bâtiment : 46 %

- l’industrie : 20 %

- les transports : 34 %

Les prix croissants de l’énergie.

Le réchauffement climatique

La balance des paiements

Il est essentiel de réduire nos consommations d’énergie et le bâtiment constitue le meilleur gisement d’économie.

Présentation du travail de l’Académie fait en 2007 et 2008

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Ordres de grandeur des consommations d’énergie pour un

logement

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

épav

e thermique

Bati ex

istan

t

cons

o 20

05

cons

o 20

12

kWhep /

m2.a

n

eclairage+auxiliaires

eau chaude sanitaire

chauffage

4

5

Répartition des consommations en TWh par type d'utilisation et

répartition des dépenses en 2004

8,8%

3,6% 2,1%

11,3%

26%

50,0%

65,0%

5,4% 3,9%0,0%

74%

50%

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

80,0%

Chauffage ECS Cuisson Electricité

spécifique

Total Dépenses

électricité

autres énergies

6

Tertiaire - Répartition des consommations par type d'utilisation

7,1%

2,4% 2,8%

22,1%

1,2%

5,0%

40,5%

45,9%

6,6%

3,2%

0,0%

3,8%

0,0%

59,5%

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

Chauffage ECS Cuisson Specifique Autres usages Climatisation Total

électricité

autres énergies

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Le premier scénario

2007 – 2040 : Evolution sans révolution

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Chauffage dans l’habitat : le facteur 2 est possible

Ce scénario est antérieur à la loi Grenelle 1

Une évolution continue des normes correspondant à une stratégie d’adaptation pour le neuf

Des économies proches du facteur 2 peuvent être obtenues avec des technologies dont le rapport prix -performance est le plus favorable : isolation des combles, remplacement des fenêtres, contrôle de la ventilation

Une attention très poussée à la rénovation

Une forte pression pour le neuf

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Energie en 2007 fin de période

Economies d’énergie 1995-2007

Energie Bâtiments détruits

Consommations en Mtep/an finales

Facteurs d’évolution du chauffage de 1995 à 2007

Selon la date de construction du parc (total énergie 30 à 31,6 Mtep/an)

Construction avant 1975 de 1976 à 1995 de 1996 à 2007

kep

/m2/a

n

Surface

22

à

20,8

1

0,2

8

à

7,7

3,1

0,3

< 0,01

1 330 à 1 310 Million m2 670 à 668 M m2 0 à 320 M m2 Total 2 298 M m2

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1 310 à 1 220 Million m2 668 à 660 M m2 320 M m2 920 M m2 Tot. 3 120 M m2

Energie en 2007 fin de période

Economies d’énergie 1995-2007

Energie Bâtiments détruits

Consommations en Mtep/an finales

Facteurs d’évolution du chauffage de 2008 à 2040

Selon la date de construction du parc (total énergie 31,6 à 22,7 Mtep/an)

Construction avant 1975 de 1976 à 1995 de 1996 à 2007 de 2008 à 2040

kep

/m2

/an

Surface

20,8

à

9,4

10

1,4

7,7

à

5,6

2 0,1

5

0,4

3,1

à

2,7

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Chauffage dans l’habitat : le facteur 2 est possible

Pour aller au-delà : apports d’énergie renouvelables, pompes à chaleur

Cette stratégie tient compte de la faiblesse et de la dispersion de l’appareil industriel français, ce qu’on peut appeler la faiblesse de l’offre

Elle suppose néanmoins des progrès significatifs dans la qualité des réalisations (rénovation et neuf)

Les énergies hors chauffage : 26 % du total aujourd’hui et, dans ce scénario, 42 % d’où l’importance de traiter des consommations de veille, des chaleurs fatales et des périodes chaudes

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Le secteur tertiaire n’arrive pas au facteur 2

Chauffage : 53 % du total (74 % pour les logements)

Electricité spécifique : 22 % (11 % pour les logements)

Les mesures avant la loi Grenelle 1 ne touchait pas à ce qui relève de la gestion du bâtiment ; elle introduit maintenant une obligation de résultats.

Pour arriver au facteur 2, il faudra gérer l’intermittence, les consommations d’énergie spécifique etc.

En tout état de cause, ce premier scénario ne permet pas d’atteindre le facteur 4

La réduction des émissions de CO2 reste à peu près proportionnelle à la consommation d’énergie

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Le deuxième scénario

2007 – 2040 : politiques ambitieuses

Ce scénario correspond aux principales

décisions de la loi Grenelle 1

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Quelques considérations générales

Pour cela, il faut descendre à 50 kwh/m2xan pour le neuf et à 80 pour la réhabilitation

Des recherches et des expérimentations tant en France que dans de nombreux pays européens montrent que :

- pour les constructions neuves, nous disposons d’ores et déjà des technologies pour cet objectif

- pour la réhabilitation, il manque essentiellement des isolants thermiques minces pour une isolation par l’intérieur et des apports d’ENR seront indispensables

La science et la technologie ne sont qu’une petite partie de la réponse à cette question.

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Quelques éléments incontournables pour une politique volontariste

Un effort très important de formation est nécessaire

Une mutation profonde des entreprises du bâtiment devra être menée à bien

Les filières industrielles devront évoluer

La question urbaine

- la rénovation des centres villes

- la maîtrise de l’étalement urbain

- et les 4 millions de logements à construire dans les 20 ans

Un financement adapté sera nécessaire

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Quelques éléments incontournables pour une politique volontariste

Il n’y a pas de solution unique

Il y a encore trop d’affirmations idéologiques visant à imposer telle ou telle solution

Des réformes fiscales courageuses sont nécessaires (par exemple pour la maîtrise des coûts du foncier).

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Evolutions prévisibles et/ou souhaitables des technologies

Déjà des résultats remarquables avec des technologies susceptibles d’améliorations substantielles.

Une approche trop franco-française pour une problématique mondiale

Une offre de recherche inadaptée et d’une qualité encore moyenne : création de plateformes technologiques « énergie – bâtiment » dans plusieurs régions

Une industrialisation indispensable de la construction

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Evolutions prévisibles et/ou souhaitables des technologies

Le contrôle des consommations d’énergie : isolation thermique, eau chaude sanitaire, électricité spécifique …

Les apports de chaleur dans le bâtiment :

- amélioration des chaudières à gaz

- pompes à chaleur, réseau de chaleur, gisements thermiques …

Le soleil : chaleur et électricité

Le confort d’été : aéraulique, puits canadiens, pompes à chaleur réversibles

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2007 – 2040La contrainte des coûts, carbone et

fossilesComment répartir les efforts pour

parvenir au facteur 4

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Forte contrainte sur les prix ? Seulement après 2040

Quelle sera la contrainte sur les prix de l’énergie et du CO2 ?

Cette contrainte sera mondiale.

Elle atteindra différemment les différents secteurs de l’économie.

La hausse des prix des énergies fossiles resterait modeste de par la loi de l’offre et de la demande.

Elle sera d’autant plus modeste que le facteur 4 sera atteint dans le bâtiment.

La hausse des prix de l’électricité va dépendre essentiellement du prix du CO2.

Il y aura néanmoins une montée régulière des prix.

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Changements dans les vecteurs d’énergie

Régression, puis disparition du chauffage au fuel.

Progrès des énergies « hors réseaux » : bois, solaire thermique, photovoltaïque, géothermie basse température et pompes à chaleur

Les vecteurs d’énergie pris en tenaille : la part des énergies en réseau verront progressivement leur marché « chaleur » se réduire.

L’équilibre été - hiver

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Quelques réalisations qui démontrent la faisabilité du facteur 4

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Réhabilitation d’un petit immeuble à Fontenay s/bois

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Quelques rénovations en Allemagne

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La bonne maison Phénix

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La Bonne Maison" Phénix, Première maison

certifiée NF démarche HQE® Effinergie®

Résultat de la rencontre d’un groupe, Géoxia, d’un homme, Yann Arthus-Bertrand, et d’une agence d’architectes, l’Agence Coste architecture

* 90% d’économie de chauffage * 75% d’économie d’éclairage * 62% d’économie sur la production d’eau chaude sanitaire

Isolation thermique, orientation des baies vitrées,puits canadien, pompe à chaleur etc…

Construction industrielle

Prix de référence : 125 000€ pour 100m2 (hors terrain)

Prix « effinergie » 2007

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L’INEED à Alixan (Gare Valence TGV)

Une approche la plus HQE possible pour un bâtiment de bureaux à

très faible consommation d’énergie

Commanditaire : La Chambre de Commerce et de l’Industrie de la

DrômeArchitecte : D.DESSUS – Bet Fluides : Cabinet SIDLER

Date de livraison : 01/07/2006

Shab : 2618

m²

Hauteur : 15m

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L’INEED à Alixan Quelques résultats après

1 an d’utilisation

• Consommation de chauffage = 25,8 kWhpcs/m²hab

ou 20,7 kWhpcs/m²shon

• Consommation d’électricité = 21,8 kWh/m²Sutile

ou 17,5 kWhm²/shon

pour l’ensemble des usages, dont 5% sera produit par

les photopiles.

Consommation tous usages, en énergie primaire :

82 kWhep/m²utile

soit 32 % de moins que le label Passivhaus

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L’INEED à Alixan Combien ça coûte?

• Le coût du bâtiment s’est élevé à 1.103 Euros HT/m²

shon, soit un surcoût non visible par rapport à un

bâtiment traditionnel, tout en offrant une qualité de

matériaux et de confort sans comparaison, ainsi que des

niveaux de consommation divisés par un facteur 7, et

sans besoin de climatisation.

• Aujourd’hui la conception du même bâtiment nous

pousserait à proposer un bâtiment à énergie positive,

Parce que c’est finalement assez aisé d’atteindre ces

niveaux de consommation

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Conclusions

On peut diviser aisément par un facteur 2 les consommations d’énergie d’ici 2040 et le facteur 4 est atteignable. Le parc déjà bâti est le cœur de la bataille du facteur 2.

Le facteurs déterminants ne seront pas les prix de l’énergie ou du CO2.Pour être efficaces, les actions devront être bien ciblées :

- normalisation plus complète et plus restrictive des matériels et des composants pour la rénovation

- suivi des remises en état

- normalisation ambitieuse des bâtiments neufs

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Conclusions

Effort ciblé de remise à niveau des bâtiments tertiaires, et en particulier des bâtiments du secteur public.

Les obstacles à lever pour réussir sont plus importants qu’on ne le pense car ils concernent toute une chaîne avec de très nombreux acteurs.

Il ne faut surtout pas baisser les bras car nous sommes au début d’un changement profond de civilisation qu’il faut aborder dans les meilleurs conditions possibles

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