Programme villes et bâtiments durables

Du cadre de vie aux systèmes urbains durables

Le programme « villes et bâtiments durables » Un programme lancé en 2011, centré sur les principaux lieux

de vie (bâtiments, quartiers, villes…), qui sont des espaces fortement anthropisés et minéralisés.

Volonté de rapprocher deux dynamiques :

• les travaux de recherche centrés sur le développement de solutions techniques pour améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments (programmes PREBAT puis HABISOL), mais où l’humain était absent ;

• des approches pluridisciplinaires et systémiques du développement durable à plus grande échelle, depuis l’îlot jusqu’à la région (Villes durables) mais dont l’ancrage ingénierie était resté trop faible ;

Le périmètre et les enjeux coïncident avec le premier lot des lois Grenelle 2, axé sur le paquet « bâtiment – urbanisme »

Quels enjeux environnementaux et énergétiques ?

Bâtiments et villes : ~75% de l’énergie consommée dans le monde (50% de la population mondiale est urbaine)

et de nombreux autres impacts environnementaux liés à la construction et au fonctionnement des bâtiments et des villes:

Evolution des consommations d’énergie à Paris

Energie, mobilités et morphologies urbaines

Des consommations d’énergie fortement corrélées à la densité mais pas seulement

Exemples :

Amsterdam et Frankfort : même densité, mais facteur 2 dans la consommation d’énergie.

Copenhague et Berlin : facteur 2 sur la densité mais même consommation d’énergie

Energie et bâtiments

La situation actuelle : une consommation d’énergie qui continue à croître (effet d’accroissement du parc…), en dépit des progrès sur certains postes de consommation :

L’objectif du Facteur 4 sur les émissions de CO2 à l’horizon 2050 et de la réduction généralisée des consommations à 50 kWh/m2/an

Le challenge de la généralisation des bâtiments à énergie positive à compter de 2020

Le poids du parc existant : la ville de 2050 était déjà construite à 70% en 2005, au taux de renouvellement actuel!

0,0

10,0

20,0

30,0

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80,0

1973 1990 2002 2010

De forts enjeux socio-économiques

Le logement, un secteur de dépense majeur pour les ménages:

…présentant des enjeux de productivité très importants

Objectifs globaux du programme

L’enjeu de ce programme est de développer les méthodes, les outils et les techniques qui permettront de réduire les impacts environnementaux et d’améliorer l’efficacité énergétique du bâti et des formes urbaines tout en assurant le développement économique et la cohésion sociale ;

Le périmètre géographique va du bâtiment à la région urbaine, en passant par les échelles intermédiaires de l’îlot et du quartier.

Les objectifs scientifiques

Constituer de nouveaux savoirs finalisés, concernant les interactions entre efficacité énergétique, impacts environnementaux et qualité d’usage (confort, qualité de l’air, bruit…), aux différentes échelles territoriales (bâtiment, quartier, ville, région urbain) ;

Développer de nouvelles méthodes de conception, d’aide à la décision et d’évaluation des performances adaptées à ces différentes échelles ;

Développer une offre méthodologique et technologique pour construire, réhabiliter et adapter aux nouvelles exigences (énergétiques et environnementales mais aussi d’usage) le patrimoine existant (bâtiments et infrastructures), et le gérer plus efficacement ;

Les objectifs techniques

Renforcer les dynamiques de recherche (approches systémiques, multidimensionnelles) initiées dans Villes durables 2008-2010 ;

Conforter la construction de communautés scientifiques autour de projets structurants sur l’efficacité énergétique des bâtiments ;

Décloisonner entre échelles spatiales, entre disciplines scientifiques, entre objectifs du développement durable ;

Développer des approches « solutions » (intégrant technologies, méthodologies et/ou services);

Attirer les entreprises, notamment du BTP et des réseaux dans des projets collaboratifs.

VBD : trois échelles spatiales imbriquées

Bâtiment, infrastructure Quartier

Ville, région urbaine

avec des enjeux spécifiques à chaque échelle et des enjeux aux interfaces entre échelles

Axe 1 : Dynamiques et

organisation urbaines, pratiques et mobilités

Axe 3 : Environnement urbain,

écosystèmes, métabolisme, ressources et gisements

Axe 2 : Bâtiment, construction, îlot à énergie positive et à faible

impact environnemental

Axe 4 : Approches multi-scalaires et transversales,

gouvernance

VBD 2012: axes de l’appel à projets

Axe 1 : Dynamiques et organisation urbaines, pratiques et mobilités

Morphologies urbaines, aménagement de l’espace et mobilités

Accessibilité aux aménités urbaines, conception pour tous (universal design),

TIC et (nouveaux) services

Axe 2 : Bâtiment, construction, îlot à énergie positive et à faible impact environnemental

Critères et référentiels pour une conception orientée vers le développement durable

Confort, qualité, mesure et évaluation des performances, modélisation avancée…

Construction, rénovation, intervention sur l’existant, intensification dans le secteur de la réhabilitation

Exploitation, optimisation, maintenance

VBD 2012: axes de l’appel à projets

Axe 3 : Environnement urbain, écosystèmes, métabolisme, ressources et gisements

Mesure et maîtrise des impacts des systèmes urbains sur l’environnement, sur la santé

Services écosystémiques et ressources vivantes urbaines

Inventaires et optimisation des ressources et des gisements (sols, friches, sous-sols, énergies, matières…)

Vulnérabilités, résilience, robustesse, résistance des systèmes urbains Ingénierie de l’adaptabilité face aux grandes incertitudes et changements potentiels

Axe 4 : Approches multi-scalaires et transversales, gouvernance

Caractérisation de la durabilité, indicateurs,…

Gouvernance et production et aménagement de l’espace urbain

Dynamiques et transitions, territoires Facteur 4

L’AAP BVD 2011 – les résultats

Bâtiment Quartier Systèmes urbains

18

pro

jets

5 p

roje

ts

9 p

roje

ts

Infrastructures/génie civil

3 p

roje

ts

• Seulement 35 propositions reçues, pour un budget total de 78 M€ (2,3 M€/projet – aide moyenne: 830 k€);

• Projets de grande taille : 6,8 partenaires/projet; • Bonne implication des entreprises: 35% des partenaires,

33 projets en PPP; • Participation significative des collectivités : 8;

L’AAP BVD 2011 – les résultats

Bâtiment Quartier Systèmes urbains

2 p

roje

ts

2 p

roje

ts

1 p

roje

t

Infrastructures/génie civil

3 p

roje

ts

• Projets financés : 8

Des projets avec des acteurs locaux

PLAINSUDD (Villes durables 2008) - PLAteformes numériques Innovantes de Simulations Urbaines pour le Développement Durable

Consortium : LET (coordinateur), Vinci, IAU-IF, Geomod

Objectifs :

améliorer notre compréhension des interactions entre d'une part la mobilité et les réseaux de transport et d'autre part les choix de localisation des entreprises et des individus.

diffuser de manière compréhensible et intuitive les résultats de simulation des modèles LUTI (Land Use and Transport Integrated models) à des audience de niveaux divers (bureaux d’étude, services techniques de collectivités…).

Labellisé par LUTB

Des projets avec des acteurs locaux

AETIC (Villes durables 2009) - Approche économique intégrée des Plans climat – énergie territoriaux

Consortium : LEPII (coordinateur), PACTE, CSTB, IDDRI, ENERDATA, Véolia,

Communauté d’agglomération de Grenoble

La démarche coût-efficacité appliquée aux

Plans Climat Locaux

Secteur Bâtiments Secteur Transports

Options de réduction pour le PCL

€/tCO2 €/tCO2

€/tCO2

Quantités Quantités

QuantitésObjectif

Coût

marginal

Objectifs :

développer une méthodologie permettant d’identifier et de hiérarchiser les actions à mettre en œuvre dans les PCET en se basant sur des critères technico-économiques rigoureux.

tester cette méthodologie sur le cas de la communauté d’agglo de Grenoble.

Labellisé par TENERRDIS

Des projets avec des acteurs locaux

OMEGA (Villes durables 2009) - Outil MÉthodologique d'aide à la Gestion intégrée d’un système d’Assainissement

Consortium : LGCIE (coordinateur), Suez Environnement, EVS ITUS, GESTE /Cemagref Strasbourg + Collectivités (Bordeaux, Lyon, Mulhouse)

Objectifs : développer et de tester une méthodologie d'évaluation pluri-disciplinaire permettant

i) de mesurer de façon transversale l'ensemble des services rendus par un système de gestion des eaux usées et pluviales urbaines

ii) d'aider les acteurs à choisir une bonne stratégie pour améliorer ce niveau de service.

Cette évaluation permettra d'évaluer a priori et a posteriori l'efficacité de la stratégie mise en œuvre de façon à fournir une aide efficace à la décision.

BR / RER Lognes Filtre planté de roseaux

Des projets avec des acteurs locaux

VALERIE (HABISOL 2008) - Valorisation par l'enveloppe du bâtiment des ressources énergétiques immédiatement exploitables

Consortium : EDF R&D (coordinateur), CEP/Armines, CETHIL, LOCIE, OASIIS

Objectifs : concevoir et à évaluer des concepts d'enveloppe et de ventilation du bâtiment capables d'exploiter l'énergie disponible dans leur environnement.

A cette fin, il propose une démarche en trois étapes principales qui permettront de définir et d'évaluer le potentiel énergétique disponible, d'estimer la valorisation de ce potentiel par des bâtiments types actuels et par des solutions innovantes connues, puis de dresser le cahier des charges et d'évaluer de nouveaux concepts définis par leurs propriétés physiques..

Des projets avec des acteurs locaux

BATIMETRE (HABISOL 2008) - Développement d’une méthodologie de mesure en continu de la performance énergétique des bâtiments BBC

Consortium : CEA-INES (coordinateur), LOCIE, LISTIC, Azimut

Objectifs : développer une méthodologie pour mesurer et contrôler la performance énergétique du bâtiment tout au long de sa vie. Cette méthodologie permettra de comprendre et d’analyser les écarts qui pourraient subvenir par rapport à la conception. Cette méthode de détermination de la performance énergétique du bâtiment sera basée sur le résultat de mesure de quelques capteurs et l’utilisation en temps réel de logiciel de simulation simplifiée. Les performances ainsi évaluées en temps réel pourront être comparées à la simulation et les écarts pourront être détectés.

Des projets avec des acteurs locaux

HYGRO-BAT (HABISOL 2010) - Vers une méthode de conception HYGRO-thermique des BATiments performants

Consortium : CETHIL (coordinateur), LGPM, LEPTIAB, CEA-INES, EDF R&D, nr Gaïa, TREFLE, LMDC, LOCIE, LERMAB, CSTB, CRITT Bois, LIGNATEC

Objectifs:

mieux comprendre l’influence des transferts couplés de masse et de chaleur sur le comportement énergétique réel des bâtiments, et l’origine des écarts entre les mesures et les simulations numériques dans le cas des sollicitations dynamiques des matériaux à forte hygroscopicité

Labellisé par AXELERA, TENERRDIS,

Fibres Grand Est, Xylofutur

Merci de votre attention

Gestion énergétique, intelligente des

bâtiments

Conception globale et comportement des enveloppes

des bâtiments

Modélisation – simulation pour la conception

des bâtiments

Connaissance et mesure

des performances énergétiques des

bâtiments

Durabilité urbaine,

mobilités et STIC Approches individu-centrées

de la durabilité urbaine

Approches par l’aménagement et les morphologies

de la durabilité urbaine

Connaissance et maîtrise de la

demande énergétique à l’échelle de la ville

Environnement et métabolisme urbain

durable Maintenance et

gestion patrimoniale des infrastructures

et des réseaux

Ingénierie durable

Connaissance et réduction des

vulnérabilité urbaines

Nouveaux modèles pour une mobilité et une logistique durables

OMEGA

BIMBY

PUMDP

AETIC

ASPECT-2050

MUSCADE

FLUIDE

IMPETUS

MODUM

POSAMU

RESILIS

VegDUD

INCERDD

INOGEV

D2SOU

MéDiTOSS

PLAINSUDD

MIRO2

Eau&3E

EvalPDU

CLEAN

MEFISTO

EnergiHab

FURET

CONFLUENT

ACV Quartiers

TrameVerte

PAGODE

TRANS-ENERGY

Consumer-LOG

AMMIS

BatiMètre

MEMOIRE

PerformanceBIPV

SiminThEc

4C

VALERIE

PLUMES

SuperBat

Hygro-Bat

Agro-Bat

EFFINOV Bois

Aide 3D

Fiabilité

QUAD-BBC

Projets HABISOL

Construction Quartier Région urbaine

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