En 2022, la Commission Européenne a publié un appel à projets dans le cadre de son programme Horizon Europe, intitulé "Sustainable and resource-efficient solutions for an open, accessible, inclusive, resilient and low-emission cultural heritage: prevention, monitoring, management, maintenance, and renovation (Built4People)".
Le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) s’est entouré d’une quinzaine de partenaires, dont le Cerema, pour présenter le projet "CALECHE - Coherent, Acceptable, Low Emission Cultural Heritage Efficient Renovation". L’originalité de ce projet est d’inclure des sciences sociales et de l’intelligence artificielle. Une subvention de 4 millions d’euros lui a été alloué.
Des outils pour aider les gestionnaires dans la prise de décision
Ce projet vise à développer un système d’aide à la décision pour la réhabilitation énergétique des bâtiments patrimoniaux. Il sera fondé sur une approche multicritère de la réhabilitation (considérant le gain énergétique, mais également la préservation patrimoniale, l’impact carbone, le coût, etc.) et la prise de décision se fera sur la base du compromis.
Lancé en octobre 2023 et s’étalant sur 36 mois, CALECHE rassemble un consortium d’experts motivés par le défi consistant à maintenir l’intégrité et l’esthétique des bâtiments historiques tout en intégrant les normes modernes de durabilité. L’objectif est de développer et de démontrer des approches de rénovation à la fois respectueuses de l’environnement et socialement et économiquement viables. Les solutions qui sont visées à travers le projet CALECHE sont les suivants :
- Centre décisionnel en matière de rénovation de bâtiments historiques : un hub en ligne complet sera développé pour la prise de décision en matière de rénovation de bâtiments historiques. Il intégrera un système d’aide à la décision (DSS) multi-bénéfices pour aider les propriétaires, les ingénieurs et les architectes à sélectionner des scénarios de rénovation pour les bâtiments historiques. Le DSS, qui sera disponible en version bêta sur le hub de rénovation, synthétisera divers efforts de CALECHE, notamment des recommandations de bonnes pratiques, des arbres de décision et des stratégies de numérisation (intelligence artificielle et machine learning). Le centre de décision comprendra également des arbres de décision pour les composants du bâtiment, des processus d’engagement des parties prenantes, des études de cas réussies et des meilleures pratiques, ainsi qu’un référentiel de techniques et de matériaux de construction traditionnels pour des rénovations historiques durables.
- Vitrine technique pour les produits et techniques de construction historique : le projet vise à développer un ensemble complet de solutions pour le patrimoine bâti européen à l’échelle des produits et des techniques de construction. Dans une optique volontariste, CALECHE améliorera les performances de trois technologies et techniques les plus prometteuses pour la rénovation énergétique des bâtiments historiques, à savoir :
- La correction thermique intérieure biosourcée et à haute performance hygrométrique, cruciale pour les bâtiments historiques afin d’augmenter l’utilisabilité et de mettre l’accent sur la circularité et le faible taux de carbone incorporé ;
- Une méthodologie pour la conservation et la réparation des fenêtres anciennes, équilibrant la conservation de la valeur patrimoniale et la performance énergétique en utilisant des techniques distinctes de celles utilisées dans les nouveaux bâtiments ;
- Le photovoltaïque intégré au bâtiment comme exemple de lien entre l’innovation technique et la rénovation, ce qui permet au public d’accepter l’introduction de l’innovation dans les bâtiments patrimoniaux.
CALECHE n’est pas seulement un projet, c’est un réseau collaboratif d’experts européens, réunissant des architectes, des ingénieurs, des historiens, des scientifiques et des industriels, tous animés par un objectif commun : rendre les bâtiments historiques d’Europe plus habitables, accessibles et respectueux de l’environnement.
Chaque partenaire du projet est engagé dans des missions distinctes, en fonction de son expertise. Parmi eux, on peut citer :
Les partenaires :
- CEA (France) : acteur majeur de la recherche et de l’innovation, il se concentre sur la défense, la sécurité nationale, le nucléaire et les énergies renouvelables.
- Cerema (France) : principal organisme public de développement de l’expertise publique en urbanisme, cohésion des territoires et transition écologique.
- EURAC Research (Italie) : centre de recherche interdisciplinaire focalisé sur les défis environnementaux et énergétiques.
- STBA (Royaume-Uni) : organisation dédiée à l’optimisation des performances des bâtiments traditionnels.
- STRESS (Italie) : consortium public-privé dédié à la durabilité de la chaîne d’approvisionnement de la construction.
- ETT (Italie) : industrie numérique spécialisée dans les technologies innovantes pour les villes intelligentes et durables..
- VIMARK (Italie) : PME spécialisée dans la production de matériaux de construction, avec un accent sur les bâtiments historiques.
Les cas d'études :
Le projet CALECHE a sélectionné quatre sites de démonstration à travers l’Europe pour démontrer la viabilité de ses approches novatrices en matière de rénovation durable. Ces quatre sites illustrent la diversité des défis et des opportunités liés à la rénovation durable dans des contextes historiques variés en Europe :
- La Maison Donner Visby, Suède : située sur l’île de Gotland, dans la ville historique de Visby classée au patrimoine mondial de l’UNESCO, cette maison, datant du XIIIe siècle, a servi à divers usages au cours de son histoire, allant de société commerciale à station de télégraphe, et même bureau de poste.
- Le Locle et La Chaux-de-Fonds, Suisse : planifiées au début du XIXe siècle après plusieurs incendies dévastateurs, ces villes sont aujourd’hui classées au patrimoine mondial de l’UNESCO. Leurs tracés en bandes parallèles et leur schéma urbain ouvert, intégrant habitats et ateliers, reflètent les besoins de l’industrie horlogère qui a émergé au XVIIe siècle et qui perdure encore aujourd’hui
- La Villa Matarazzo, Ercolano, Italie : cette villa, bien que construite plus tardivement que d’autres villas de la région, fait partie intégrante du vaste système territorial des villas vésuviennes. Ce bâtiment est entouré d’un parc de 5 hectares, incluant une dépendance, une ferme et un jardin ornemental.
- L’ancien musée-bibliothèque de Grenoble, France : l’ancien musée est un édifice monumental de la fin du XIXe siècle. La qualité de son architecture et la richesse de ses décors ont conduit à son inscription intégrale au titre des Monuments Historiques français en 1992.
Le rôle du cerema dans calèche
Depuis 2018, le Cerema propose, à travers le centre de ressources pour la réhabilitation responsable du bâti ancien (CREBA) dont il est le pilote, des formations, des ressources documentaires, des retours d'expérience et des outils techniques permettant de réussir une réhabilitation responsable d’un bâtiment ancien. Toutes ces ressources sont gratuites et disponibles sur le site internet du CREBA.
Dans le cadre du projet CALECHE, le Cerema est chargé de gérer la partie concernant la fenêtre ancienne, en intégrant de nouveaux développements innovants pour une évaluation quantitative et qualitative de ces caractéristiques. En ce qui concerne la résistance thermique et l'étanchéité à l'air, le Cerema dispose d'équipes spécialisées capables de réaliser des protocoles précis pour l'étude et l'amélioration des fenêtres historiques.
Une méthode et un dispositif développés par le Cerema existent déjà, le PAM (perméabilité à l’air) permettant de mesurer avec précision l'étanchéité à l'air des fenêtres sur site. Le principe consiste à utiliser un ventilateur pour créer une différence de pression entre l’intérieur de la zone mesurée (un volume fermé et étanche à l’air) et l’extérieur, afin de générer une surpression dans ce volume et de mesurer le taux de fuite au niveau de la fenêtre testée.
Après adaptation aux fenêtres anciennes, ce dispositif sera testé sur les quatre cas d’études de CALECHE.
Conclusion
Le projet européen CALECHE vise à proposer une nouvelle approche de la rénovation énergétique, basée sur un outil d’aide à la décision qui ne prenne pas uniquement en compte l’énergie, mais aussi le patrimoine et de nombreux autres critères. Les nouvelles technologies et techniques développées en parallèle, dont la mesure de l’étanchéité à l’air des fenêtres anciennes développée par le Cerema, viendront compléter l’outil, afin d’affiner les choix et de proposer des scénarios de rénovation plus durables et mieux adaptés au patrimoine.