Comment et pourquoi consommons-nous de l’énergie ? Qu’est-ce que la performance énergétique ?
Le contexte énergétique et climatique mondial fait se poser la question des sources de nos émissions de gaz à effet de serre. L’activité humaine est justement une source majeure d’émission de gaz à effet de serre. L’humain émet des gaz à effet de serre lorsqu’il se déplace (transport routier, maritime, ferroviaire, aérien, etc.), lorsqu’il se loge (chauffage, climatisation, éclairage, etc.), lorsqu’il travaille et ainsi de suite. Le pétrole, le charbon, le gaz, le bois sont des matières premières couramment utilisées.
Le vent, le soleil, l’électricité plus largement sont des vecteurs énergétiques également présents dans les solutions énergétiques que nous mettons à profit de toutes nos activités. Ces consommations et transformations de matières, les fossiles notamment, provoquent des émissions de gaz à effet de serre, dans des proportions dangereuses pour la vie sur terre. Vient alors aujourd’hui la question de comment émettre moins de gaz à effet de serre - établis ? Émettre moins de gaz à effet de serre sans réduire les volumes de matière ou de services rendus repose sur 2 leviers.
Le premier levier consiste à substituer en partie ou en totalité la part des sources d’énergie carbonées dans un volume de consommation d’énergie. Il s’agit alors d’un processus de « décarbonation » de l’énergie, puisque c’est le but recherché.
Le second levier consiste à réduire ses consommations d’énergie, pour un même service rendu. Il s’agit alors d’amélioration de l’efficacité énergétique.
Les deux actions peuvent être combinées. D’une part faire en sorte de consommer moins pour assurer le même travail, d’autre part, faire le choix de changer la source de l’énergie consommée pour une énergie moins ou totalement décarbonée.
Ces deux enjeux font l’objet de réflexions intenses dans tous les secteurs d’activité (industrie, tertiaire, transport, agriculture). C’est ainsi que l’on voit ci et là des nations toutes entières s’interroger sur le meilleur choix technologique et stratégique pour remplacer des centrales de production d’électricité au charbon ou fioul ou des industriels se tourner vers des processus moins émetteurs de gaz à effet de serre. Et ceci pendant que beaucoup, gouvernements, entreprises et particuliers cherchent et trouvent des solutions pour consommer moins.
Le secteur du bâtiment (tertiaire, logements) est l’un de ceux dans lesquels ACCIONA Energía officie. Pour cette raison, nous abordons ici le sujet de la performance énergétique du bâtiment.
Performance énergétique : comment elle s’applique aux bâtiments ?
La performance énergétique d’un bâtiment est la quantité d’énergie qu’il consomme pour un niveau de confort donné et dans des conditions d’exploitations données. Elle est communément exprimée par unité d’énergie consommée par mètre carré exploitable. Cette consommation est liée : à la qualité de son enveloppe, à la performance de ses équipements énergétiques et de leur qualité d’exploitation ainsi qu’aux conditions d’occupations (jours et horaires d’occupation). L’amélioration de la performance énergétique consiste à réduire la consommation d’énergie annuelle d’un bâtiment (ou d’un logement) en chassant les consommations superflues et celles provoquées par des anomalies de conception, réalisation et d’utilisation. Tout ceci, dans le respect des critères de confort attendu par les occupants.
L’amélioration de la performance énergétique des bâtiments tertiaires et résidentiels est l’un des leviers de la transition énergétique et de décarbonation de la France. Par ailleurs, cette donnée est mesurable grâce, mais pas seulement, au DPE (Diagnostic de Performance Energétique) utilisant plusieurs indicateurs tels que les émissions de gaz à effet de serre, la consommation d'énergie ou encore l’efficacité énergétique du bâtiment.
Mais les enjeux que cette notion recouvre, vous sont-ils connus ?
La performance énergétique croît avec l’impact des actions d’amélioration de l’efficacité énergétique qui seront mises en place. Ainsi ces deux notions sont étroitement liées. Il est important de retenir que l’amélioration de la performance énergétique est considérée en conservant ou améliorant la qualité de vie et de travail des occupants. La performance énergétique sert de mesure annuelle de la consommation d’énergie et est conçue de façon à permettre d’établir des comparatifs dans le temps pour un même bâtiment ou pour comparer différents bâtiments entre eux.
Quelles sont les réglementations qui s’intéressent à la performance énergétique ?
La performance énergétique est un sujet qui ne date pas d’hier, et à ce titre, de nombreuses règlementations s'y sont intéressées depuis des décennies, en France, en Europe et dans le monde. Sans toutes les citer, en voici certaines. Tout d’abord, la règlementation française a mise sur pied les « RT » pour « Règlementation Thermique ». Les versions 1974, 1982,1988 2000, 2005, 2012 et plus récemment RE2020 ont vu le jour consécutivement, apportant leurs lots de nouvelles exigences motivées par des objectifs d’amélioration de la performance plus ambitieux des bâtis neufs ou anciens (lorsqu’il s’agit de rénovation).
En marge de ces règlementations thermiques, jugées parfois trop timides ou insuffisantes à la création de logements très performants, voire réellement confortables, des labels et certifications « privés » ont vu le jour en Europe, plus ou moins récemment. Parmi ces initiatives, qui ont toutes pour objet de promouvoir des projets plus ambitieux en termes de confort et performant que les obligations réglementaires nationales des pays dans lesquelles elles sont nées, se trouvent : Minergie® (Suisse), PassivHauss (Allemagne), BBC-Effinergie® (France). Elles proposent toutes un cahier des charges de la construction du logement plus ou moins exigeant qu’il convient de remplir afin de bénéficier de la certification susnommée.
Dans tous les cas les règlements (légaux et obligatoires) ou ceux des labels « privés » se base sur un ensemble de critères et d’indicateurs techniques à respecter. Les intégrer et simuler le projet nécessite l’utilisation d’outils spécifiques du côté des bureaux d’études et parfois de logiciels dédiés. Les bureaux d’études feront ainsi naître des projets conformes sur le papier qu’il conviendra ensuite de contrôler au cours du chantier et en fin de chantier afin de s’assurer de la bonne atteinte des objectifs fixés dans le cahier des charges initial.
D’autres certifications, telles que HQE™, LEED™ ou BREEAM®… objectivent la performance énergétique d'un bâtiment en utilisant des critères spécifiques et des valeurs de performances minimales. Ces certifications peuvent aider les propriétaires de bâtiments à identifier les domaines où ils peuvent améliorer l'efficacité énergétique et à promouvoir des pratiques durables.
En conséquence, il apparaît qu’à partir du moment où une performance est attendue, chiffrée, et qu’elle devra pouvoir être constatée objectivement en fin de réalisation, il est nécessaire de sélectionner les équipements qui seront installés selon leur coût évidemment, mais aussi selon leur capacité à permettre l’atteinte des performances globales et spécifiques du projet de construction.
De l’intérêt des choix des équipements dans l’atteinte finale d’une « bonne » performance énergétique
En prenant en considération ce qui a été mentionné précédemment, qu’il est important, sinon nécessaire, de sélectionner des équipements performants énergétiquement, c’est-à-dire qui consomment le moins possible pour le service qui est attendu d’eux et, qui soient dimensionnés au plus près du besoin. Toutefois, ceci ne suffira pas à garantir le niveau de performance dans le temps du bien immobilier. C’est en effet l’excellence de la qualité de la conduite de l’exploitation de tous les équipements du site, dans les conditions initiales prévues d’occupation, qui, ensemble permettront de garantir ce niveau de performance.
En d’autres termes, à la livraison d’un projet, y compris si ses performances ont été vérifiées, rien n’est acquis. Les années et dizaines qui suivront devront être le théâtre d’un contrôle quotidien du bon fonctionnement des installations et de leur bonne compréhension par tous les utilisateurs : techniciens, collaborateurs, locataires, propriétaires.
Enfin, tout au long de sa vie, la performance énergétique du bien ira de pair avec sa capacité à limiter ses émissions estimées en tCO2eq.
Les leviers permettant de limiter et ou réduire les émissions de gaz à effet de serre
Les émissions de gaz à effet de serre peuvent être réduites en utilisant des sources d'énergie décarbonées et/ou renouvelables pour alimenter les systèmes de chauffage et de climatisation. Par exemple, l'on peut utiliser des panneaux solaires pour produire de l'électricité, utiliser des systèmes de chauffage au biogaz, chauffer et climatiser à l’aide de pompes à chaleur (PAC) alimentées en électricité d’origine nucléaire, mettre à profit les gisements de chaleur sous-terrain, et le refroidissement par le biais de l’utilisation de sources froides sous-terraines. De plus, en utilisant des matériaux écologiques pour la construction, comme le bois certifié, l’on peut réduire l'empreinte carbone du bâtiment.
La consommation d'énergie peut également être réduite en encourageant les occupants à adopter des comportements plus éco-responsables. Par exemple, en les incitant à éteindre les lumières et les appareils électroniques lorsqu'ils ne sont pas utilisés, l’on peut réduire la consommation d'énergie de quelques pourcents sur l’année en faisant peu d’effort et aucun investissement.
Quels indicateurs de performance énergétique retenir ?
L'efficacité énergétique des bâtiments dépend de la performance de plusieurs éléments intrinsèques à ceux-ci. Il existe plusieurs facteurs pouvant influer sur cette performance, tels que la qualité de l'isolation thermique, le niveau d’étanchéité à l’air de l’enveloppe, l'utilisation maîtrisée de l'éclairage naturel tout au long de l’année, l’efficacité de fonctionnement des systèmes de climatisation, de chauffage de ventilation, et la conformité de la conduite de tous les équipements techniques relativement à l’usage qui est fait du bâtiment, donc le besoin qu’en ont les occupants.
Pour chacun de ces éléments influençant la performance énergétique globale d’un bâtiment, il est important de trouver des indicateurs de performance. En voici quelques-uns courants et qui constituent une base solide de facteurs à analyser dans la conception ou la rénovation des bâtiments et de leurs équipements :
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Les indicateurs de performance des systèmes techniques eux-mêmes qui varient d’un domaine à l’autre :
- Lm/W pour l’éclairage,
- EER ou SEER pour un système de chauffage/climatisation réversible,
- Rendement pour des systèmes de chauffage biomasse, gaz, électrique,
- SFP (W/m3.s).
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Le niveau de performance thermique de chaque paroi ou de l’enveloppe globale :
- La performance thermique des parois : U (W/m².K),
- Le niveau d’étanchéité à l’air de l’enveloppe des bâtiments : m³/(h.m²).
En pratique, ces informations sont accessibles soit par un audit mené sur le terrain en réalisant la visite des installations et en récupérant ensuite ces informations auprès des constructeurs ou bien elles sont récoltées depuis la livraison dans les DOEs (Documents des Ouvrages Exécutés).
Cet audit dressera l’état des installations, leur vétusté, niveau de performance maximum théorique et éventuellement, réel si l’audit intègre les mesures nécessaires. Dès l’instant où ces informations sont récoltées il est ensuite aisé de les comparer aux meilleures solutions techniques du marché, et de « faire ses courses » parmi celles-ci et de s’arrêter sur la solution de remplacement la plus en adéquation avec le projet technique et financier.
Le prix des matériels les plus performants est souvent l’un des critères prépondérants permettant d’arbitrer le choix d’une solution plutôt qu’une autre. Cependant, ce prix est celui de l’investissement initial, en face duquel il est important de faire figurer le « prix de l’occupation future ». Le matériel 30% plus performant qu’un autre, permettra, 30% de gains sur les factures d’énergie, chaque année, pendant toute sa durée de vie.
A supposer que le prix de l’énergie ira en croissant chaque année pendant 15 ans, si ce système est seulement 30 % que sont voisin moins performant, l’investissement en vaut la peine. Ce raisonnement est évident pour l’investisseur qui va ensuite vivre avec ce matériel et les bénéfices qu’il permet en termes de gains. Mais l’investisseur qui loue ou revend, n’a d’intérêt à une telle démarche que s’il souhaite démontrer son engagement dans une construction réfléchie et consciencieuse et où, afin de se démarquer de la concurrence en mettant en avant la meilleure performance de son projet comparablement à celui de la concurrence.
C’est donc principalement l’acquéreur en tant que « locataire », qui bénéficiera du choix de la meilleure performance. Et dans un marché construit pour favoriser et valoriser la qualité énergétique des immeubles, il est facile d’imaginer que c’est ce qui deviendra la norme.
Comment mesurer sa performance énergétique ?
L’évaluation de la consommation d'énergie annuelle d'un bâtiment, ramenée à la surface habitée donne lieu à l’obtention d’une valeur chiffrée. Mais comment est déterminée la performance énergétique du bien ?
Il existe plusieurs méthodes qui font l’objet d’un cadre réglementaire ou non, et qui permettent d’obtenir cette information.
- Tout d’abord, l’une des plus connues, l’audit énergétique. Dont l’une des versions légiférées la plus connue est le Diagnostic de Performance Energétique (DPE). Il est établi par un professionnel dont c’est le métier, appelé « diagnostiqueur » . Il produit le Diagnostic de Performance Énergétique selon le cadre fixé par la loi Française, et le remet au propriétaire. Ce document est obligatoire lors de la vente d’un logement ou de la signature d’un contrat de location. Par le passé, le DPE s’appuyait sur les consommations du logement. Désormais, depuis le 1er juillet 2021, le bilan estimatif des consommations peut être dressé à l’aide d’un moteur de calcul normalisé ou sur la base de 3 années de factures des consommations réelles (et non plus estimées comme c’est le cas avec le moteur de calcul) du logement/bâtiment.
- Le calcul réalisé soi-même à partir des données de consommation mesurées à notre disposition. Par exemple, à partir des données de facturations produites par les fournisseurs des énergies dont dispose le bien. Soit sur la base de mesures faites par le biais de compteurs d’énergie supplémentaires déjà installés et par exemple raccordés à un système de domotique.
Qu’est-ce que le Diagnostic de Performance Energétique (DPE) ?
Pour faciliter la lecture et l’interprétation par tout un chacun d’un niveau de performance énergétique, il a été imaginé, dans le cadre de la loi, une échelle allant de A à G.
- Pour la classe énergétique A, efficacité énergétique très élevée, il est question de bâtiment ou logement performant.
- A l’inverse, la classe énergétique G concerne les biens très peu performants appelés vulgairement « passoire énergétique ». Cette étiquette est obligatoire pour les nouveaux bâtiments, et peut également être produite pour les bâtiments existants. L’aspect pédagogique de cet affichage par ce code lettré et la colorisation des classes de performance, est tel qu’il a été décliné, par le biais d’autres textes de loi, dans de nombreux autres domaines. Ces déclinaisons de cet affichage de classes de performance énergétique existent ainsi pour les équipements d’électroménager, le matériel audiovisuel, etc.
Grâce à cet affichage très visuel, il est aisé de comprendre à quel niveau de performance un bien immobilier se situe.
Le Diagnostic de Performance Énergétique (DPE) créé en France en 2006, renseigne donc l’acquéreur ou le loueur sur la performance énergétique et climatique d’un bien immobilier. Comme évoqué précédemment, ceci est présenté astucieusement sous la forme d’une étiquette de classes A à G. La classe est déterminée à partir de la consommation d’énergie du bien. Il découle des directives européennes en termes d’ambitions de réduction des consommations d’énergie et d’émissions de gaz à effet de serre du parc immobilier privé et public. Les biens les moins performants sont ainsi identifiés et il convient alors de prévoir les travaux nécessaires à l’amélioration de leur performance énergétique.
Deux réformes du DPE ont vu le jour depuis, en 2013 tout d’abord et le 1er juillet 2021 plus récemment. La dernière réforme ayant fait en sorte de rendre le diagnostic opposable.
Source : Ministère de la Transition énergétique
Le bilan énergétique annuel affiché par le DPE peut être évalué de deux façons distinctes :
- Méthode conventionnelle : Soit par l’intermédiaire du recensement des caractéristiques de l’enveloppe thermique du bien ainsi que des performances techniques des équipements qui le composent, le tout renseigné dans un logiciel utilisant le moteur de calcul règlementaire 3CL. Le résultat est donc issu d’une simulation selon une méthode normée et non pas sur la base de mesures
- Sur la base de factures : le calcul est basé sur les données issues de la récolte de 3 années consécutives des consommations d’énergies (électricité, gaz, fioul, réseaux urbains) du bien.
Quels sont les pièges à éviter ? (DPE)
Les pièges tiennent aux 2 méthodes de calcul présentées précédemment. Tout d’abord, dans le cas, où le DPE a été établi sur la base de 3 années de factures énergétique :
Exemple
- Une maison ancienne avec 4 chambres, cuisine, et salon. Cette même maison aura des consommations sensiblement différentes si elle occupée par une famille composée d’un couple parental, de 3 enfants, et dont les habitudes de chauffage les amènent à chauffer tout l’hiver à 21-22°C dans toutes les pièces de vie y compris les chambres, sauf la nuit.
Le DPE réalisé sur la base des consommations de cette famille affichera ainsi une classe énergétique plus faible que si
- Cette même maison est occupée par un couple seul, à la retraite, qui se suffit de 20°C dans les pièces de vie et ne chauffe plus ou presque les 3 chambres qui ne sont pas occupées.
Avec pourtant un bâtiment identique à la situation d’occupation précédente et équipé des mêmes équipements (électroménager, chauffage, éclairage, ventilation), dans ce second scénario d’occupation, la classe énergétique sera meilleure.
Ce que l’on note dans cet exemple, c’est que la variation d’usage du bâtiment a un impact sur l’image de la performance énergétique que renvoi le DPE. Le piège dans ce cas est que, le bilan qui est dressé, sur la base des factures, n’est pas une information intrinsèque de son potentiel de performance. Mais une image de l’usage, de la conduite énergétique qui en a été faite.