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Énergie
Comment anticiper ? Éditions Architectures à vivre
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Numéro 10 août/septembre 2009 énergie : comment anticiper ?
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École bioclimatique dans l’Himalaya Métropole verte en Europe du Nord Efficacité /confort : faut-il choisir ? août/septembre 2009
Société : l’industrie s’inspire de la nature Énergie : Bâle, une ville 100 % énergie renouvelable Innovations : le bois, toujours écolo ?
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En finir avec le
casse-tête énergétique Que comprend le citoyen lambda lorsqu’est évoqué un « bâtiment à 50 kWh » ou un « logement BBC » ? A minima : qu’il est à la mode, sans doute compatible avec le Grenelle de l’environnement, voire cohérent avec certains Plans Climat. Est-il pour autant informé sur la réalité du coût énergétique dudit bâtiment ? Sur sa participation à l’effort de facteur 4 ? Sur son efficacité intrinsèque ? Retour sur quelques notions comme la différence fondamentale entre énergie finale et énergie primaire.
«
Combien d’euros par mètre carré et par an pour mon chauffage, mon eau chaude, ma ventilation, mon éclairage voire mon rafra chissement ? » Combien de kilos équivalent CO2 par an associé à ces usages ? Autant de questions devenues banales qui restent souvent sans réponse. Pour un réfrigérateur ou une voiture, c’est assez facile… mais pour un bâtiment ou un quartier, saiton seulement condenser toutes ces informations sur un curseur unique ? Non ! D’abord parce que les édifices sont généralement approvisionnés par plusieurs sources d’énergie. Ensuite parce que le mix de l’électricité produite en France, une des moins chères et des moins carbonées d’Europe, provient à près à 80 % de la fission nucléaire. Ce dernier point fausse la corrélation entre les différents indicateurs : consommation en énergie primaire, émissions de dioxyde de carbone, coût énergétique. L’enjeu est ecologiK 10
complexe mais les énergéticiens patentés ont LA solution : comptabiliser l’énergie primaire, c’est-à-dire remonter de nos usages finaux aux principaux berceaux de l’énergie. Pour le bâtiment, cela consiste à partir de l’usage (« Je veux avoir un séjour chauffé à 20 °C alors que dehors il gèle ») et à identifier les besoins (« Pour cela j’ai besoin d’apporter 500 w de chaleur à ma chambre ») et la consommation finale (« Je tire 600 w sur mon compteur électrique pour alimenter mon convecteur »). Il faut ensuite retrouver la source en passant par les pertes en ligne et comprendre quelle quantité de combustible a dû être brûlée pour assurer la permanence de ces quelques centaines de watts.
Défaut d’indicateurs Pour le consommateur, cela se traduit par un ratio réglementaire : lorsque le kilowatt-heure est d’origine renouvelable, son poids en énergie primaire est en
général inférieur à 1. Mais notre production électrique exploitant à près de 90 % le cycle de Carnot – la filière électro-nucléaire et les centrales thermiques à énergie fossile –, 1 kWh d’électricité représente la consommation de 2,58 kWh énergie primaire (kWhEP) selon la réglementation en vigueur. Le rendement typique de ce cycle est de 30 à 35 %, cela signifie que pour produire 1 kWh d’électricité, je dois consommer environ 3 valeurs de combustibles. Certains pays, comme l’Allemagne, assurent leur quadrature énergétique avec deux indicateurs : les besoins et la consommation. Dans l’hexagone, deux bâtiments à 50 kWh/m2.an peuvent présenter un écart d’émission de CO2 allant de 1 à 5 ! Le coût d’usage énergétique peut aller, lui, de 1 à 2… Ainsi, le bâtiment français a beaucoup de mal à résumer sa signature énergétique avec un seul indicateur et aurait sans doute besoin de quatre :
efficience intrinsèque, consommation primaire, coût énergétique, émissions CO2. Et même d’un cinquième : la quantité de déchets radioactifs par m2/an !
Questions de mesure(s) Plusieurs questions émergent, à commencer par celle de la responsabilité. De quels leviers disposent les concepteurs pour contrôler l’efficience de l’édifice ? Ils n’ont par exemple pas d’influence sur la présence d’un réseau de chaleur ou d’une filière biomasse à proximité du bâtiment. Quid de la stabilité temporelle et spatiale du coefficient de 2,58, largement sous-évalué selon un certain nombre d’énergéticiens ? Serat-il modifié lorsque le mix, à un moment de l’année, sera assuré de façon plus soutenue par l’éolien et l’hydroélectrique ? Comment résistera-t-il quand les « smart grids* » seront une réalité ? Nous pouvons aussi interroger le fait que nous concevons
nos bâtiments à partir de comportements archétypiques des usagers, notamment pour les valeurs d’entrée des simulations thermiques. Il semble donc nécessaire de mesurer l’efficacité intrinsèque en réclamant un plafonnement des
Le bâtiment français a beaucoup de mal à résumer sa signature énergétique avec un seul indicateur besoins, à l’instar du Passivhaus, pour l’obtention d’un label énergétique. Et de vérifier les consommations afin de confronter nos calculs à la réalité, quitte à redéfinir l’étendue de la responsabilité du concepteur, qui aura pris soin d’informer les usagers de l’influence de leurs comportements. Cela pourrait se traduire par l’obligation réglementaire
de disposer à l’entrée des bâtiments d’un comptage clair de nos différentes consommations par énergie finale : électricité spécifique, d’usage et autres (gaz, fuel, renouvelables, etc.) Toutes les pondérations seraient ainsi possibles pour estimer de façon simultanée la consommation en énergie primaire, les émissions de CO2, les polluants associés (NOx, déchets radioactifs, etc.) et les coûts. À l’utilisateur de suivre alors l’indicateur qui lui parle le plus et qui deviendra son point d’entrée dans la grande nébuleuse de l’efficacité énergétique ! o raphaël ménard
ingénieur-architecte, directeur d’Elioth (groupe Iosis) * Réseau de distribution d’électricité qui utiliserait des technologies informatiques pour optimiser la distribution entre les producteurs et les consommateurs.
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