Améliorer la performance énergétique des bâtiments : quels enseignements du programme PREBAT ?

Cette fiche de synthèse résume les enseignements tirés du suivi de 200 bâtiments neufs ou rénovés à basse consommation pour mesurer leur performance énergétique et leur confort thermique. 

Ce suivi a été réalisé dans le cadre du programme PREBAT (plate-forme de recherche et d’expérimentation sur l’énergie dans le bâtiment), mené de 2012 à 2018.

Ce programme de recherche destiné in fine à améliorer les pratiques en matière de consommation énergétique des bâtiments était piloté par l'Ademe et le ministère en charge de l'environnement.

A l'occasion de la publication de la fiche de synthèse, document utile pour l'ensemble des métiers de la construction, voici une interview en 3 questions de Pascal Cheippe, directeur de projets énergie-environnement-climat au département Bâtiments durables qui a piloté les travaux côté Cerema.

Dans le cadre de l'expérimentation PREBAT 200 bâtiments individuels et collectifs ont été instrumentés pour suivre les performances de différents postes de consommation énergétique. Certains résultats étaient-ils inattendus?

Oui : nous avons été étonnés par l’ampleur dans la consommation finale des postes qui ne sont pas intégrés dans la réglementation thermique, qui représentent la moitié de la consommation dans les bâtiments de bureaux aussi bien que les habitations individuelles (éclairage des communs, ascenseurs, portes motorisées, bureautique, audiovisuel, l’électroménager…).

Cela s’explique par le fait qu’on a beaucoup travaillé sur les consommations au niveau thermique au fil des Réglementations Thermiques (RT), au point même qu’avec le niveau exigé par la RT 2012 nous avons obtenu une division par deux des consommations de la RT 2005. 

Au final, il reste une forte marge de progression sur les postes électriques, notamment en période d’inoccupation des bureaux.

Un autre élément qui nous a surpris est la sensibilité des bâtiments performants en termes de consommations d’énergie, avec des repères totalement différents de ceux qu’on utilisait pour les autres bâtiments. Par exemple, on ne peut plus utiliser la règle de l’augmentation de la consommation de chauffage de 7 % par degré de température intérieure supplémentaire. Il faut raisonner en valeur absolue et regarder au cas par cas.

Dans ces bâtiments, dès qu'on modifie un paramètre (dimensionnement, usage...), on a un impact notable sur la consommation finale. L’occupant joue maintenant un rôle central et en continu dans le temps pour la maîtriser.

Enfin, nous avons constaté que la problématique du confort d’été est présente partout en France, et plus seulement dans le sud du pays. Les bâtiments basse consommation, qui sont très bien isolés et étanches à l’air (hors ventilation), entraînent ce qu’on appelle "l’effet thermos" : le bâtiment retient la chaleur à l’intérieur. Pour pallier cet effet marqué l’été il faut absolument pouvoir aérer fortement de nuit et protéger de la chaleur la journée. Nous avons même constaté que le confort d’été de ces bâtiments est meilleur si ces conditions sont bien permises à la conception et assurées à l’utilisation, sans occasionner de gêne pour l'occupant.

Si les occupants ont un impact sur la consommation énergétique, qu’en est-il du rôle des professionnels du bâtiment, lors de la conception ou de la pose des équipements ?

Par voie de conséquence, dès l’étape de la conception du bâtiment, il faut que les professionnels placent l’utilisateur au cœur du dispositif, afin qu’il contribue à l’optimiser. L’objectif est de prendre en compte toute la vie du bâtiment et la manière dont les gens vont l'occuper et le gérer, voire le faire évoluer. Il faut donc que l'utilisateur -occupant ou gestionnaire - soit envisagé dans sa relation avec la technique.

Faire cette adaptation à tous les aspects du contexte d’utilisation futur c’est aussi éviter les risques d’insatisfaction au détriment de la consommation. Car on observe que si un besoin n‘est pas satisfait, l’utilisateur arrivera toujours à ses fins, quitte à modifier le bon usage des équipements ou du bâtiment.

Il faut aussi exploiter la marge de progression évoquée sur les postes électriques, en travaillant sur le choix des puissances, notamment de veille, et sur les durées d’utilisation en période d'inoccupation.

Au niveau de la pose des équipements, des problèmes de mise en œuvre sont liés aux techniques nouvelles spécifiques des bâtiments performants, notamment du fait de leur isolation poussée (ponts thermiques…), en particulier dans le contexte plus difficile de la rénovation, et de leur étanchéité à l’air (jonctions entre composants, percements…).

Côté exploitation, soulignons toute l’importance d’un pilotage au niveau "juste nécessaire" en termes de confort thermique d’hiver (sobriété), et d’un suivi des installations pour maîtriser et optimiser les consommations.

Le Cerema a développé une méthodologie pour évaluer la performance énergétique et le confort thermique des bâtiments. Quels sont ses avantages?

Cette méthode permet d’évaluer complètement la performance énergétique et le confort d'un bâtiment en combinant des éléments quantitatifs (mesures, coûts, calculs...) et qualitatifs (observations, enquêtes), qui ne sont jamais réunis habituellement. A l’origine elle était centrée sur les besoins de la réglementation thermique. Cependant, il manquait les postes de consommation non encadrés par la réglementation, et les aspects humains, que nous avons intégrés dans l’évaluation.

Notre méthode permet de prendre en compte les pratiques des acteurs de la performance, avec un développement à enjeux en phase d’utilisation, incluant le confort d’usage. Cela, à travers des questionnaires auprès des occupants qui nous permettent de voir s’ils s’approprient bien les équipements et le bâtiment, de comprendre pourquoi des consommations ont pu augmenter ou baisser, si un équipement est mal utilisé, en quoi les occupants ont pu être gênés, quel est leur ressenti (inconfort, insatisfaction ou incompréhension).

Sur un plan plus technique, un aspect innovant est d'avoir pu caractériser par la mesure l'isolation de l'enveloppe entière du bâtiment, alors que jusqu'à présent on ne mesurait que ses différents composants en laboratoire. On procède en calculant la différence de température entre les flux entrants et sortants. Cette expérimentation permet maintenant de proposer des instruments de mesure mobiles à travers les projets DIANE et SEREINE.

Cette méthode est tournée vers l’opérationnel, pour savoir ce qu’on doit améliorer pour assurer de meilleures performances. C’est pourquoi, au-delà du rapport complet sur les enseignements tirés, nous les avons traduits en outils, sous forme de fiches d’actions principales sur les différents composants du bâtiment. Un dixième livret les complétera pour le confort thermique.

Mais les nombreuses données sur les performances réelles issues du programme Prebat ont également été utilisées pour affiner et fiabiliser certaines études (estimations de consommation, simulation thermique, recherche…) ou pour fixer certaines valeurs dans le cadre de la nouvelle réglementation environnementale RE2020, ou la réglementation éco-énergie tertiaire sur la réduction des consommations totales dans les bâtiments tertiaires de plus de 1 000m². Elles continueront aussi de servir pour le confort en climat chaud…

Pour télécharger la fiche de synthèse et les fiches thématiques :