L'éfficacité énergétique, une approche plurielle
En physique, « l’efficacité énergétique » désigne le rapport entre l’énergie utile produite par un système et l’énergie totale consommée pour le faire fonctionner.
Cette notion est souvent interprétée dans un sens plus large pour désigner les technologies et pratiques permettant de diminuer la consommation d’énergie tout en maintenant un niveau de performance finale équivalent. Nous utiliserons ici cette deuxième définition de l'efficacité énergétique, dont l'objectif est de « faire mieux avec moins ».
Parmi les solutions d’amélioration de l’efficacité énergétique, il est d’usage de distinguer les solutions dites « passives » qui consistent à réduire la consommation d’énergie des équipements et des matériaux grâce à une meilleure performance intrinsèque et les solutions dites « actives » visant à optimiser les flux et les ressources.
Les solutions "actives"
Elles consistent à accroître les qualités intrinsèques d’un bâtiment afin d’optimiser l’utilisation des énergies qui lui sont fournies.
L’architecture :
❖ De nombreux paramètres peuvent être pris en compte lors de la construction d’un bâtiment, par exemple :
❖ Son orientation et sa capacité à profiter de l’énergie lumineuse, à capter et à se protéger de l’énergie solaire (architecture bioclimatique, matériaux de surface).
❖ Une isolation thermique renforcée, par exemple grâce à des faux plafonds empêchant le recours à l’inertie thermique, des matériaux comme la laine minérale, des doubles vitrages à isolation renforcée ou fenêtres pariéto-dynamiques (qui permettent à l’air provenant de l’extérieur de se réchauffer en circulant entre deux vitrages dont l’un peut être double). L’isolation thermique par l’extérieur "manteau isolant", permet de diminuer les pertes thermiques de la paroi jusqu’à 80%.
❖ Une meilleure étanchéité générale du bâti à l’air (air parasite notamment dû aux liaisons façades-planchers surtout entre les façades et les menuiseries ou aux passages des équipements électriques). L’installation de boîtiers d’encastrement étanches et d’obturateurs peut réduire de plus de 90% les fuites d’air (jusqu’à 15 kWh/m2/an d’économie) selon le type d’isolation du bâti.
❖ Des systèmes de ventilation plus performants. Les ventilations mécaniques contrôlées à double flux permettent de réduire les pertes d’énergie jusqu’à 70% par rapport à des ventilations classiques à simple flux.
Le système de chauffage :
❖ Le chauffage absorbe environ 2/3 de l’énergie totale consommée dans un résidentiel pour des bâtiments anciens. Des systèmes plus performants sont développés :
❖ Les chaudières à condensation (récupération d’énergie en condensant la vapeur d’eau des combustibles et taux plus faible de rejets polluants) et basse température (fonctionnant avec de l’eau variant entre 30 et 75°C) consomment 12 à 20% d’énergie en moins que les installations classiques.
❖ des systèmes de chauffage à base d’énergies renouvelables (pompe à chaleur ou systèmes solaires) peuvent également être installés. Différents types de chauffages biomasse utilisant le bois comme combustible présentent des hauts rendements (jusque 95%).
❖ les chaudières à cogénération permettant de produire de l’énergie électrique en même temps que de l’énergie thermique. Elles peuvent générer des économies en énergie primaire d’environ 20% mais leur rendement électrique est faible et répond mal aux besoins.
❖ En 2010, plus de 40 % des économies d'énergie sont réalisées grâce à l'installation de systèmes de chauffage peu consommateurs en énergie et 13% grâce aux travaux d'isolation.
L’équipement électrique :
❖ L'éclairage et l'électroménager absorbent 15% de l'énergie consommée dans le résidentiel. Des lampes économiques (fluorescentes ou leds) permettent de réaliser une économie d’énergie supérieure à 50% par rapport à des lampes à incandescence (en revanche, elles ne créent pas de chaleur comme les lampes à incandescence). L’électroménager disponible en 2011 consomme près de 40% moins d’électricité en moyenne que les appareils commercialisés en 2000. La consommation électrique des réfrigérateurs et des congélateurs a été divisée par 3 entre 1999 et 2009, notamment grâce à une meilleure circulation du froid et à des compresseurs plus performants.
Les solutions "actives" : La domotique et la GTB
Les solutions d'efficacité énergétique actives se rapportent à la gestion de l’énergie, la domotique, l'immotique ou encore la gestion technique du bâtiment (GTB).
Les solutions d’efficacité énergétique actives ont pour objectif de superviser, gérer et optimiser le fonctionnement des systèmes et des équipements afin de diminuer la consommation d’énergie, d'améliorer l'efficacité énergétique du bâtiment et améliorer la qualité de l’énergie en consommant l’énergie "juste nécessaire" permettant ainsi de réduire la facture énergétique.
Les systèmes technologiques "intelligents"
❖ Les systèmes dits intelligents: La domotique, les solutions immotiques (GTB), est l'umotique permettent de mesurer, de contrôler et de réguler la consommation électrique des bâtiments tertiaires et industriels (capteurs de température, de présence pour l'éclairage, d’émissions de CO2 pour la ventilation, etc.) et d’éviter ainsi les consommations inutiles.
❖ Des systèmes de chauffage électrique intelligents intègrent les systèmes domotiques et immotiques, la gestion technique des bâtiments - GTB, des systèmes de régulation électronique détectant l’ouverture de fenêtres (économie d’énergie de 4% à ce poste) ou les présences dans l’habitat (gain potentiel de 12% à ce poste). Ces solutions intelligentes pourraient réduire de 10 à 20% la consommation d’énergie globale d’un immeuble.
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L'enjeu par rapport à l'énergie
L'enjeu réglementaire
Les professionnels du bâtiment face aux enjeux énergétiques
La réglementation thermique RT 2012 fixe pour les constructions neuves un seuil maximal de consommation d’énergie primaire de 50kWh/m2/an en moyenne (base pondérée par la situation géographique et l’altitude) qui correspond à la norme BBC (Bâtiment Basse Consommation). Elle est beaucoup plus ambitieuse que la précédente réglementation (RT 2005) qui impose une consommation moyenne maximale d’énergie de 120 à 220 kWh/m2/an pour les bâtiments construits après 2005.
Carine Sebi, économiste à Grenoble Ecole de Management, nous parle de l'efficacité énergétique dans les bâtiments.
inauguration de la première centrale solaire thermodynamique avec stockage d’énergie au monde de type Fresnel.