PRÉSENTATION DE LA DÉMARCHE L’objectif de ce diaporama est de présenter les bases de la démarche GENHEPI (Gestion de l’ENergie pour l’Habitat Econome et Promoteur d’Innovation). Partant d’un constat établi par l’ADEME en 2002, des objectifs ont été fixés et une méthodologie a été définie pour les atteindre. Afin d’illustrer cette démarche, l’exemple du premier bâtiment démonstrateur traité par l’équipe GENHEPI apparaît en fin de présentation. PRÉSENTATION DE LA DÉMARCHE

Contexte français en 2002 Protocole de Kyoto Sources : Observatoire de l’Énergie & ADEME En 2002, la majeure partie de la consommation énergétique nationale finale était imputable au secteur du bâtiment. Selon les sources, celle-ci correspondait à une part de l’ordre de 43 % de la consommation totale, contre 31 % pour le transport et 20 % pour l’industrie. Compte tenu du potentiel d’économie d’énergie à court terme que constitue le secteur du bâtiment, notamment par rapport au secteur automobile, les principaux efforts doivent être portés vers celui-ci. Si l’on observe la répartition des consommations au sein même du bâtiment, la part prédominante est celle du chauffage, avec 69 % du total. Travailler sur la thermique du bâtiment est donc une condition nécessaire pour s’inscrire dans la logique du protocole de Kyoto et répondre à l’objectif du facteur 4 sur les émissions de GES. Protocole de Kyoto Facteur 4 sur les émissions de GES à l’horizon 2050

Objectifs du projet 3 axes : 4 cibles : Mise au point d’une démarche générique pour la rénovation de bâtiments menant à de faibles consommations énergétiques, Incitation et aide à l’émergence et la valorisation de technologies industrielles innovantes, Mise à disposition des méthodologies et résultats produits par le projet auprès des professionnels du bâtiment, donneurs d’ordres, prescripteurs et maîtres d’ouvrages 4 cibles : Dans ce contexte là, une démarche innovante a été imaginée et mise en place dans la logique d’une conduite de projet. Trois axes ont été identifiés : la construction d’une démarche générique pour la rénovation de bâtiments menant à faibles consommations énergétiques, l'incitation et l'aide à l’émergence et la valorisation de technologies industrielles innovantes, la mise à disposition des méthodologies et résultats produits par le projet auprès des professionnels du bâtiment, donneurs d’ordres, prescripteurs et maîtres d’ouvrages. Avec quatre cibles en ligne de mire : réduire d’un facteur 4 les émissions de gaz à effet de serre, abaisser fortement la consommation énergétique du bâtiment, atteindre le meilleur niveau de rentabilité et de fiabilité possible, Accéder à un haut niveau de confort satisfaisant avec la ventilation, le chauffage et le rafraîchissement.  Réduire d’un facteur 4 les émissions de gaz à effet de serre,  Abaisser fortement la consommation énergétique du bâtiment, Atteindre un bon niveau de rentabilité et de fiabilité,  Accéder à un haut niveau de confort concernant la ventilation, le chauffage et le rafraîchissement.

Démarche classique d’un projet bâtiment Avant Projet Sommaire Avant Projet Détaillé Projet Dossier de Consultation des Entreprises Assistance Contrats de Travaux Direction de l’Exécution des Travaux Assistance Opération de Réception MO + assistance à MO Maîtrise d’oeuvre + architecte Maîtrise d’oeuvre + entreprises Commande Programme fonctionnel BESOIN Concours APS APD PRO DCE ACT DET AOR RECEPTION La structure de projet dans une opération de rénovation traditionnelle comporte une première phase de programmation, une deuxième phase de conception et une troisième phase de réalisation. La prise en compte du facteur énergétique intervient souvent dans une phase trop tardive pour pouvoir mener une action corrective efficace. PROGRAMMATION CONCEPTION REALISATION Appels d’offres Analyse des offres Choix des entreprises Commission technique Jury Projet lauréat

Greffe GENHEPI GENHEPI B Phase amont Phase avale Y >> GENHEPI B ACT DET AOR APS APD PRO DCE Commande Programme fonctionnel Concours CONCEPTION REALISATION PROGRAMMATION MO + assistance à MO Maîtrise d’oeuvre + architecte Maîtrise d’oeuvre + entreprises GENHEPI B Phase amont Phase avale Retours d’expériences Résultats Y en kWh/m².an, confort, coefficient de réduction des gaz à effets de serre… ACT DET AOR APS APD PRO DCE Commande Programme fonctionnel Concours CONCEPTION REALISATION PROGRAMMATION MO + assistance à MO Maîtrise d’oeuvre + architecte Maîtrise d’oeuvre + entreprises A l’appui de notre analyse nous greffons sur le processus existant une phase amont qui consiste en une approche thermique globale, des études paramétriques et la détermination d’objectifs chiffrés en terme d’énergie par unité de surface à l’année, de confort et d’émission de gaz à effet de serre ; puis en aval une phase de retour d’expérience qui permet d’afficher les résultats obtenus, de faire des actions correctrices si nécessaire, qui dégagent les critères validés d’une nouvelle opération de rénovation. GENHEPI A Phase amont GENHEPI A Phase avale Approche thermique globale - Études paramétriques Objectifs X en kWh/m².an, confort, coefficient de réduction des gaz à effets de serre…

Consommation énergétique kWh/m².an Impact sur les kWh consommés 2005 150 100 50 2030 Temps P C R Démarche itérative GENHEPI = Spirale vertueuse d’abaissement de la consommation énergétique dans le bâtiment et de réduction des émissions de gaz à effet de serre. Consommation énergétique kWh/m².an P C R G P C R G 75 KWh/m2.an Observons sur cette animation ce que donnerait l’application stricte des spécifications réglementaires existantes et avenir. Elle montre que le maintien de nos engagements de Kyoto ne sera pas possible. Pour les respecter une dynamique plus forte doit être engager, c’est celle que propose la démarche itérative GENHEPI mise ici en perspective. P C R G Bât à Energ+ P C R G

Les acteurs de l’équipe projet  Un laboratoire coordinateur Agence BARBEYER & DUPUIS Un architecte  Des industriels du composant bâtiment Un maître d’ouvrage Un bureau d’études Une banque Des utilisateurs Pour ce faire une équipe projet réunissant les compétences et les propositions de laboratoires, d’architectes, d’industriels, de maîtres d’ouvrages, de bureaux d’études, de banques et d’utilisateurs doit se constituer. C’est sur ces bases que se sont réunis au cours du premier trimestre de l’année 2005, l’INES, le cabinet BARBEYER, les entreprises CIAT, CLIPSOL, ATLANTIC, SCHNEIDER ELECTRIC, GAZ de France, le bureau d’études fluides ITF et la Banque Populaire des Alpes pour former l’équipe projet GENHEPI.

Le premier démonstrateur Lyon 8ième arrondissement : Siège de l’ALLP Association Lyonnaise de Logistique Post-hospitalière Les premières armes de cette équipe ont été utilisées dans le projet de rénovation d’un bâtiment tertiaire à Lyon construit dans une architecture typique du début des années 1970. Initialement prévue pour pallier les besoins impératifs de confort d’été cette opération s’est transformer en exemple de ce que peut donner une approche thermique globale. Construction de 1974 2850 m² sous sol compris

Modélisation du bâtiment Définition des zones thermiques Intégration dans l’outil de calcul TRNSYS 16 Il s’est agit entre autres de définir des zones thermiques caractéristiques de la géométrie et de la fonctionnalité du bâtiment et d’intégrer ces données dans l’outil de calcul dynamique TRNSYS.

Simulations : confort d’été Déclinaison des solutions passives pour le confort d’été Situation initiale Stores extérieurs Éclairage fluo compact Sur ventilation nocturne Brises soleil Double Vitrage à couche réfléchissante Isolation extérieure 28 °C En s’appuyant sur les bases de données météorologiques disponibles, d’évaluer ce que donnerait une solution passive, donc sans apport de frigories, par une intégration graduelle de composants technologiques tendant à limiter l’augmentation du niveau de température. Les résultats montrent que la température, dans un régime stabilisé d’utilisation, est à l’évidence trop élevée. 3ième semaine de juin à Lyon

Simulations : études paramétriques Définition des critères d’analyse : Ep consommée CO2 émis Épaisseur d’isolant Type de vitrage 112 140 Ep kWh/m².an 112 75 Voici l’exemple des études paramétriques qui mettent en perspectives les résultats en énergie primaire consommée et en bilan d’émission de gaz à effet de serre sur deux critères technologiques de l’enveloppe retenus c’est-à-dire l’épaisseur d’isolant et le type de vitrage. 52 63 CO2 t/an 34 52

Simulations : analyse économique Enfin la nécessaire démarche d’analyse économique est faite, l’approche par ratios donne une image correcte et déterminante à l’instar de ce que sont capable de donner les outils d’aide à la décision.

Résultats escomptés Solutions Energie primaire consommée CO2 émis Retour sur investissement (prix gaz actuel) Retour sur investissement (prix gaz +12%/an) PAC air-eau régulée sur le CO2 émis avec enveloppe performante Facteur 2 Facteur 4 24 ans 12 ans PAC eau-eau avec enveloppe performante Facteur 8 19 ans 11 ans Les résultats des simulations pour ce premier démonstrateur sont encourageants. En intégrant a une enveloppe performante un système énergétique de type (PAC air-eau ou PAC eau –eau sur nâppe phréatique), les économies d’énergie et de CO2 émis sont conséquentes. Ces résultas montrent que la prévision de réduction des émission de gaz à effets de serre d’un facteur 4 minimum peut être atteinte. Parallèlement, les estimations de retour sur investissement sont tout à fait acceptables. Avec des objectifs réalistes de l’ordre de 50 kWh/m².an en énergie primaire pour assurer le confort thermique des locaux rénovés, les études de cas, leur réalisation et l’analyse des résultats joueront un rôle déterminant. Elles pourront être diffusées et reproduites à l’échelle régionale et nationale. En tenant compte des incertitudes de calculs inhérentes à la modélisation, le facteur 4 sur le CO2 reste un objectif tout à fait réaliste

L’objectif de ce diaporama est de présenter les bases de la démarche GENHEPI (Gestion de l’ENergie pour l’Habitat Econome et Promoteur d’Innovation). Partant d’un constat établi par l’ADEME en 2002, des objectifs ont été fixés et une méthodologie a été définie pour les atteindre. Afin d’illustrer cette démarche, l’exemple du premier bâtiment démonstrateur traité par l’équipe GENHEPI apparaît en fin de présentation. FIN DE LA PRESENTATION