L’essor des énergies renouvelables dans le bâtiment s’appuiera demain sur une adéquation profonde avec les besoins et les usages. Il est essentiel de développer dès aujourd’hui les offres proposant un niveau de confort le plus élevé possible et donc la valeur la plus élevée dans une logique de service à l’usage.
Une telle offre permettra d’adapter et d’optimiser la production et la consommation de l’énergie au plus près des utilisateurs et conduira à un nouveau modèle d’investissement et de valeur dans la construction.
Enfin, elle sera porteuse du développement de nouveaux métiers et compétences, d’innovation et surtout d’une plus grande participation citoyenne au défi du changement climatique.
Contexte
La consommation énergétique des bâtiments représente 44% de l’énergie consommée en France. La France place ainsi le secteur du bâtiment au cœur de sa stratégie pour relever le défi du changement climatique.
Les dernières évolutions de la réglementation contribuent à traduire cet enjeu en objectifs concrets : programmation pluriannuelle de l’énergie prévoyant 50% d’EnR en 2035, labellisation E+C- et RE2020 en cours de déploiement, obligation d’installation de toiture solaires ou végétalisées sur les bâtiments de moyenne taille.
Mais ce mouvement de fond ne serait rien sans une sensibilité grandissante de la population sur les sujets d’écologie, d’énergie, de consommation responsable et de valorisation des boucles locales et des circuits courts.
C’est ainsi que pour relever ce défi, il nous apparaît essentiel de développer les énergies renouvelables en synergie avec les bâtiments, de présenter des solutions qui répondent aux besoins des usagers en leur proposant un bâtiment fonctionnel consommant peu, et consommant renouvelable.
Cependant, contrairement à un champ de panneaux photovoltaïques ou d’éoliennes, par nature lointains de l’utilisateur final, dans un bâtiment de nombreux paramètres sont à intégrer. Il s’agit à la fois de lieux de vie, et d’œuvres architecturales. Les énergies renouvelables se doivent donc d’être intégrées à leur environnement local, tout en proposant à l’usager un niveau de confort optimal.
Des énergies renouvelables intégrées au bâtiment
L’objectif d’intégration des énergies renouvelables viendra toujours après une réduction au minimum des consommations. Il conviendra donc de poursuivre avant tout l’optimisation des enveloppes bâties pour réduire au minimum les besoins énergétiques.
Par la suite, pour atteindre l’autonomie énergétique de bâtiments – demain de quartiers entiers – pour consommer un maximum d’énergies renouvelables et locales, pour permettre une adéquation optimale des énergies renouvelables à la vie du bâtiment, il est nécessaire de penser et concevoir leur intégration selon deux axes majeurs : l’enveloppe du bâtiment d’une part, la vie du bâtiment d’autre part.
L’intégration des EnR dans la conception du bâtiment
Ainsi la conception du bâtiment et de son réseau de distribution de l’énergie interne deviennent indissociables.
Cette intégration des énergies vertes et cet objectif de minimiser les consommations impactent à tous les niveaux la conception et la construction/rénovation d’un bâtiment. On pourra citer par exemple :
– La conception des espaces : l’enveloppe bâtie doit tenir compte des apports bioclimatiques, intégrer de préférence les ouvertures de façon à optimiser les apports de chaleur/lumière, prévoir une épaisseur suffisante d’isolation donc une répartition adaptée des parties vitrées / opaques, disposer d’une surface de toiture libre pour capter les apports solaires, prévoir un espace pour une chaudière biomasse ou de la géothermie ainsi que le stockage d’énergie.
– Le développement des façades et canopées : l’ajout d’une peau active captant les apports solaires en façade ou en surcouverture présente de nombreux intérêts. En toiture, il permet de proposer de nouveaux espaces pour de nouveaux usages; en façade, il offre l’opportunité de combiner protection solaire et production d’énergie.
– Le dimensionnement des corps d’états techniques : au-delà des réseaux internes des bâtiments qui seront adaptés pour la gestion dynamique des flux d’énergie, c’est tout le système intérieur des équipements consommateurs d’énergie qui seront munis de capteurs afin de rendre intelligente la consommation, via un pilotage adapté.
Pour intégrer les énergies renouvelables au bâtiment, il devient dès lors de concevoir celui-ci comme un tout, comme un système permettant une production d’énergie adaptée aux besoins.
Dès lors, la fourniture d’énergie peut se concevoir en tant que service (Energy as a Service).
L’intégration des énergies vertes à la vie du bâtiment
Intégrer les énergies vertes à la vie du bâtiment doit se traduire par des impacts positifs sur le niveau de confort de l’utilisateur. Ceci représente un défi tant technologique qu’économique.
En effet, cette intégration nous pousse à approfondir la réflexion sur les consommations et les besoins de l’usager, à repenser la façon d’utiliser les sources d’énergies vertes, de les combiner et de les rendre disponibles, pour ne pas diminuer le confort de l’usager et même lui apporter de nouveaux services, comme la mobilité avec les bornes de recharges.
Elle nous conduit aussi à proposer un pilotage intelligent des différents types de consommation au moment où l’énergie est la plus abondante.
Enfin, le stockage d’énergie sous forme stationnaire (au sein de batteries de seconde vie notamment) apporte le service indispensable et complémentaire à disponibilité intermittente des énergies renouvelables. L’enjeu est de développer des offres permettant à l’usager d’avoir chaud à moindre coût en hiver, de recharger sa voiture électrique … tout en minimisant le recours aux énergies non renouvelables.
Cette adaptation de la disponibilité du renouvelable à la vie du bâtiment est possible : l’énergie est alors fournie comme un service. Les modèles économiques -et les offres de service- fleurissent désormais sur le marché, révélant ainsi le rapprochement entre les secteurs de la construction et de l’énergie.
Quels sont les facteurs clés nécessaires à la mise en place d’une telle offre ?
Une expertise en conception et construction
Comme évoqué précédemment, l’intégration des EnR au bâtiment a des répercussions à tous les niveaux. Il est donc nécessaire de maîtriser, bien en amont de la construction ou de la rénovation d’un bâtiment, les normes et les réglementations d’une part mais aussi d’autre part les interactions avec les autres éléments d’un bâtiment.
Progressivement les compétences d’énergéticien et de concepteur/constructeur se marieront. Ce métier hybride est en cours d’apparition. Il ne s’agit pas seulement d’un ajout de compétences, comme une couche supplémentaire,il s’agit d’un nouveau métier.
Une utilisation judicieuse de la donnée digitale
L’utilisation intensive des données devient indispensable à toutes les étapes d’un projet d’intégration d’énergies renouvelables à un bâtiment.
- Lors de la prospection : pour le repérage de sites à fort potentiel solaire,
- Pour l’optimisation de l’installation : à travers l’analyse des consommations, du site (son ensoleillement, les températures), la comparaison avec des bâtiments à profil similaire, …
- Pour le suivi de la production / consommation : suivi en direct des données de consommation, production, des données météos, pour piloter les consommations.
- Enfin pour l’amélioration continue : la collecte et l’analyse des données pour s’améliorer encore davantage grâce à un retour d’expérience sur la conception et la mise en œuvre de ces solutions.
Ce développement est aussi générateur de valeur ajoutée et de nouveaux métiers, qui viendront s’ajouter à ceux de l’expertise évoqués précédemment.
Une ouverture à l’innovation et à la participation citoyenne
Enfin, cette liste n’est pas limitative, tant le potentiel en termes d’innovation qu’apporte l’intégration des énergies renouvelables au bâtiment semble. On pourra citer entre autres :
- l’intégration architecturale de plus en plus aboutie des nouvelles technologies de panneaux solaires à meilleur rendement et moindre coût.
- l’intégration totale du pilotage et du stockage sur site rendant les bâtiments totalement autonomes, et offrant une seconde vie aux batteries des véhicules électriques.
- la création de nouvelles boucles locales, véritables circuits courts d’énergie.
Il est pour nous révélateur de constater que cet élan n’est pas seulement porteur d’avenir pour l’industrie française, mais qu’il encourage un rapprochement avec la participation des citoyens en tant qu’acteurs de cette transformation. Aussi on ne compte plus les projets qui recueillent un fort soutien local participatif – quand ils ne sont pas eux-mêmes proposés et développés par des associations citoyennes.
C’est pourquoi, en conclusion, nous proposons que l’intégration des énergies renouvelables au bâtiment soit un véritable levier de croissance, d’innovation et d’adhésion à un projet collectif.
Article publié sur Construction21 France
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