GAT 6 HABITAT Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat GAT 6 HABITAT Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan.

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1 GAT 6 HABITAT Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat GAT 6 HABITAT Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002

2 GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002 Le contexte Les thèmes de recherche associés Les acteurs potentiels Les programmes possibles Les programmes envisagés Les actions spécifiques

3 Le contexte Consommation énergétique dans l’habitat et le tertiaire 1 er poste énergétique en France = 45 % 2/3 en résidentiel, 1/3 tertiaire GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002

4 Le contexte Incitations pour réduire les consommations - Plan national de lutte pour le changement climatique (2000) ( réduction des gaz à effet de serre) - Plan d’amélioration de l’efficacité énergétique (2000) - Nouvelle réglementation thermique des bâtiments RT 2000 : réduction de la consommation :20 % résidentiel 40 % tertiaire GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002

5 Le contexte GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Un gisement énergétique important Un problème : le taux de renouvellement du bâti existant est faible 2 % par an environ ==> renouvellement en 40 ans Comment agir sur l’existant ? Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002

6 Les Thèmes de Recherche GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat 1. À caractère fondamental * Connaissance et compréhension des phénomènes relatifs : aux transferts de chaleur - aux transferts de chaleur : radiatif, conductif, convectif, aux échelles de l’habitat. aux transferts de masse - aux transferts de masse : espèces chimiques, odeurs, particules à la qualité des ambiances - à la qualité des ambiances : éclairage, acoustique, confort hygrothermique, qualité de l’air Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002

7 Les Thèmes de Recherche GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat 1. À caractère fondamental * Conception et développement : modèles réalistes - modèles réalistes instrumentation spécifique - instrumentation spécifique Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002

8 Les Thèmes de Recherche GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat 2. Sur les méthodes et les moyens aux échelles de l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002 * Du quartier urbain à l’appareil d’usage domestique * Prise en compte des transitoires

9 Les Thèmes de Recherche GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat 2. Sur les méthodes et les moyens aux échelles de l’habitat * méthodes d’analyse et de gestion optimisée à partir d’algorithmes issus de l ’intelligence artificielle * analyse système du bâti, de son environnement ou de composants * développement de méthodes inverses Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002

10 Les Thèmes de Recherche GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat 3. Sur les systèmes innovants dédiés à l’habitat * Imaginer, concevoir tester des systèmes valorisant les énergies renouvelables dans l’habitat : solaire passif - solaire passif solaire actif - solaire actif géothermie de surface - géothermie de surface - autres... Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002

11 Les Thèmes de Recherche GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat 4. À caractère économique et social * Interaction avec les structures institutionnelles libération des marchés - libération des marchés (électricité) - réglementation européenne Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002

12 Les Voies de Recherche sont donc : GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat 1. Améliorer nos connaissances des phénomènes physiques à différentes échelles 2. Faire sauter des verrous technologiques par l ’introduction de connaissances, procédés, matériaux nouveaux 3. Examiner le problème avec une approche globale concernant l’impact environnemental et les conséquences à long terme Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002

13 Les acteurs actuels GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002 IMP, Institut de Science et de Génie des Matériaux et Procédés – UPR CNRS 8521, Université de Perpignan et four solaire d’Odeillo froid, production de chaleur, sorption, réacteurs, nano et microstructures, procédés et matériaux. LET, Laboratoire d’études thermiques – UMR CNRS 6608, Université de Poitiers à l’ESIP et ENSMA sur le site du Futuroscope transferts convectifs en convection mixte, rayonnement en couches minces et MST, modélisation thermique de systèmes complexes, réduction, méthodes inverses. LIMSI, Laboratoire d'Informatique pour la Mécanique et les Sciences de l'Ingénieur (UPR CNRS 3251, SPI), campus d’Orsay. Analyse de stabilité, simulation numérique d’écoulements non isothermes (DNS, LES) CETHIL, Centre de Thermique de Lyon (UMR CNRS 5008, SPI), INSA de Lyon Habitat, métrologie du rayonnement thermique et méthodes inverses, diphasique

14 Les acteurs actuels GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002 LSH, Laboratoire des Sciences de l’Habitat (URA CNRS 1652, SPI), ENTPE, Vaulx en Velin Gestion et contrôle local en climatisation, intégration de composants. LEPTAB, Université de La Rochelle Modèles locaux, de zone, qualité de l’air, conditionnement des espaces habités, matériaux de faible porosité, réduction de bruit, diffusion. LOCIE, Laboratoire d'Optimisation de la Conception et Ingénierie de l'Environnement, Université de Savoie, Chambéry. Qualité environnementale et des ambiances, les ouvrages, modèles de contrôle/commande des systèmes, couplage éclairage – thermique, intégration solaire et géothermie de surface, éco- conception des bâtiments et la démarche HQE CENERG, Centre énergétique de l’école des mines de Paris et Sophia-Antipolis Thermique des ambiances, énergétique des matériaux, énergies nouvelles et renouvelables, stockage et conversion de l’énergie, télédétection et modélisation

15 Les acteurs actuels GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002 CSTB, Département Développement Durable, Automatismes et gestion de l’énergie et Département économie et Sciences Humaines, Paris, Marne La Vallée, Sophia Antipolis Santé, environnement, prévention des risques, le confort des ambiances, la technologie du bâtiment et des équipements, l’évaluation de la qualité, les industries de l’information l’économie et la sociologie ; BRGM, Orléans Géothermie, cogénération, pompes à chaleur. Laboratoire d’énergétique (ex LESETH), (EA 810, Université Paul Sabatier à Toulouse) convection : naturelle, thermosolutale en MP, mixte en fluide binaire, jets, couplage convecto- rayonnement, thermique humaine, milieux macroporeux et habitat, maîtrise de l’énergie LEMTA, Laboratoire d'énergétique et de mécanique théorique et appliquée (UMR CNRS 7653, SPI), ENSEM Nancy caractérisation de matériaux, couplage conduction – rayonnement, interaction chaleur – matériaux

16 Les acteurs actuels GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002 CIRED, Centre International de Recherche sur l’Environnement et le Développement (UMR CNRS 8568, SHS ),Nogent sur Marne changement climatique, réduction des émissions, impacts et adaptation, modèles intégrés, développement durable IEPE, institut d'économie et de politique de l’énergie (UMR CNRS 5111, SHS), Grenoble Innovations, blocages dus au perfectionnement de l’existant ou autres, production d’électricité décentralisée, promotion des énergies renouvelables pour produire de l’électricité, diffusion des équipements efficaces, efficacité des politiques de R&D. Un potentiel de recherche intéressant Pas d’acteur industriel du bâtiment aujourd’hui

17 Les programmes envisageables GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002 - gestion intégrée de l’énergie à plusieurs échelles ; - métrologie thermique tournée vers l’habitat, en particulier, capteurs, éclairage ; - phénomènes de convection naturelle et mixte de base ; - stratégies de contrôle de la qualité des ambiances – contrôle commande (à partir de données météo, dimensionnement en lumière et chauffage) ; - matériaux dispersés, superisolants ;

18 Les programmes envisageables GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002 - méthodes inverses pour piloter différents systèmes (puits canadiens par exemple, couplage habitat – sous- sol) ; - stockage sur de longues durées : système de stockage journalier, saisonnier ; - géothermie de surface ; - blocages à l’innovation

19 Les demandes de PRI en préparation GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002 * Chaleur pour l’habitat et le tertiaire : * Chaleur pour l’habitat et le tertiaire : BRGM, CSTB, ENSAM, CIRED, IEPE, IMP définir les perspectives et conditions de pénétration des ENR pour produire de la chaleur...

20 Les demandes de PRI en préparation GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002 * Gestion intégrée de l’énergie dans l’habitat BRGM, CSTB, CNAM, Ecole des mines, CEA… Structures institutionnelles et nouveaux dispositifs, verrous à la pénétration, Analyse des dispositifs habitat dans le contexte réglementaire européen...

21 Les demandes de PRI en préparation GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002 * Optimisation de composants thermiques pour l’habitat, connaissance et démonstrateur connaissance et démonstrateur LET, LEPTAB, LIMSI, CERMA (architectes Nantes) Expérimentation et simulation des écoulements et transferts en convection naturelle turbulente, adaptées à l’habitat. Maîtrise des phénomènes convectifs dans l’habitat : mur diode, façades doubles ventilées, le mur Trombe accolé à une pièce d’habitation… Vers des conditions de contrôle actif sur un démonstrateur.

22 Enquêtes du GAT Habitat GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002 Réalisation d’une collection de liens sur l’Internet concernant : * Les programmes étrangers et internationaux de recherche sur l’habitat. * Les centres de recherche relatifs aux problèmes énergétiques liés à l’habitat.

23 Enquêtes du GAT Habitat GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002 L’état de la collection de liens sur l’Internet : * 135 sites référencés. * Établissement de résumés, classement et confection d’un sommaire. La collection sera disponible sur le site du programme fin 2002.

24 Enquêtes du GAT Habitat GAT Habitat : Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l’habitat Colloque du programme énergie du CNRS, Perpignan 11 - 13 décembre 2002 * L’archivage du patrimoine - les programmes antérieurs : PIRDES, PIRSEM, ECOTECH, ECODEV, sauvegardés à Meudon (CNRS) --> J-P Traisnel - quelques sommaires de colloques nationaux sont aussi disponibles.