Energétique des bâtiments et simulation thermique

Le Groupe d'Analyse Prospective Thématique (GAT) Bâtiment et ville durables a été constitué au sein du Programme Energie du CNRS dans le but de contribuer à orienter les recherches amont sur l'énergétique des bâtiments, en lien avec l'état de l'art international et les acteurs du domaine. Après dix années d'activité de ce groupe, cet ouvrage fait le point, sans bien entendu prétendre à l'exhaustivité, sur les avancées et les limites des connaissances, et propose de nouvelles perspectives de recherche. L'énergétique des bâtiments concerne le chauffage, le rafraîchissement, la production d'eau chaude sanitaire, la ventilation, l'éclairage et, selon les objectifs des études, les consommations liées aux usagers (électroménager, bureautique...), et l'énergie "grise" liée au cycle de vie des matériaux et composants (fabrication, maintenance, fin de vie et recyclage éventuel). Des systèmes de production d'électricité peuvent également être intégrés au bâti (photovoltaïque, éolien, cogénération...). L'analyse est centrée sur les économies d'énergie, mais certains aspects comme le confort hygrothermique, la qualité de l'air, les aspects socio-économiques, les méthodes numériques et les impacts environnementaux sont également abordés. Les principaux laboratoires français impliqués dans ces travaux sont présentés, ainsi que les plateformes expérimentales.

Résumé : Un nombre croissant de citoyens et en particulier d'acteurs du bâtiment est sensible à la préservation de l'environnement. Ce livre a pour but d'informer sur les méthodes et les techniques permettant de faire évoluer les bonnes intentions, relayées par exemple par la démarche "HQE-haute qualité environnementale", vers une réelle performance environnementale. Le premier chapitre précise les problèmes environnementaux auxquels nous sommes confrontés de manière à définir ensuite des critères de qualité environnementale pertinents. Les méthodes proposées pour évaluer ces critères permettent d'établir un lien entre les décisions et les impacts environnementaux. Elles constituent ainsi une aide à la conception environnementale des bâtiments, depuis les premiers stades d'un projet (choix d'un site, programme, esquisse architecturale) jusqu'à la conception détaillée, la réalisation et la gestion des bâtiments. Un chapitre est consacré aux éco-techniques dans le domaine des économies d'énergie et d'eau, des énergies renouvelables, de la gestion des déchets, des matériaux à moindre impact, en incluant des aspects de confort et de santé. L'ouvrage se termine par la présentation d'exemples concrets et de réalisations. Il s'adresse aux maîtres d'ouvrages, architectes, bureaux d'études thermiques, entreprises, gestionnaires de bâtiments et à toute personne intéressée par la qualité environnementale de nos lieux de vie.

Aujourd'hui, l'évaluation environnementale des produits et des services devient incontournable dans la plupart des secteurs de l'économie. Pour mesurer ces impacts environnementaux, l'analyse de cycle de vie (ACV) est l'outil de référence. Cette méthode d'évaluation normalisée recense et quantifie, tout au long de la vie d'un produit ou d'un service, les flux physiques de matière et d'énergie associés aux activités humaines. Cet ouvrage se propose de montrer comment cette méthode peut être utilisée en pratique dans le secteur du BTP (qui a été responsable en 2022 de 23 % des émissions de gaz à effet de serre en France), et plus particulièrement dans les projets urbains. En effet, la plupart des professionnels du bâtiment découvrent l'analyse de cycle de vie avec la réglementation RE2020, qui définit des seuils concernant les émissions de gaz à effet de serre. Ils se contentent alors de vérifier la conformité d'un projet en fin de conception, afin d'obtenir un permis de construire. Mais en réalité, l'ACV peut être utilisée dès les phases amont, au cours desquelles les choix retenus pour les caractéristiques d'un bâtiment (matériaux, type d'énergie, type d'isolation, etc.) ont une forte influence sur les performances environnementales. Pour illustrer son propos, l'ouvrage comprend trois études de cas pratiques, avec photos et graphiques à l'appui.

Un nombre croissant de citoyens et en particulier d'acteurs du bâtiment est sensible à la préservation de l'environnement. Ce livre a pour but d'informer sur les méthodes et les techniques permettant de faire évoluer les bonnes intentions, relayées par exemple par la démarche "HQE - haute qualité environnementale", vers une réelle performance environnementale. Le premier chapitre précise les problèmes auxquels nous sommes confrontés de manière à définir ensuite des critères de qualité environnementale pertinents. Les méthodes proposées pour évaluer ces critères permettent d'établir un lien entre les décisions et les impacts environnementaux. Elles constituent ainsi une aide à l'éco-conception des bâtiments, depuis les premiers stades d'un projet (choix d'un site, programme, esquisse architecturale) jusqu'à la conception détaillée, la réalisation et la gestion des bâtiments. Un chapitre est consacré aux éco-techniques dans le domaine des économies d'énergie et d'eau, des énergies renouvelables, de la gestion des déchets, des matériaux à moindre impact, en incluant des aspects de confort et de santé. L'ouvrage se termine par la présentation d'exemples concrets et de réalisations. Il s'adresse aux maîtres d'ouvrages, architectes, bureaux d'études techniques, entreprises, gestionnaires de bâtiments et à toute personne intéressée par la qualité environnementale de nos lieux de vie. Biographie de l'auteur Bruno Peuportier est ingénieur de l'Ecole Centrale de Paris, titulaire d'un doctorat de l'Université Paris VI et d'une habilitation à diriger les recherches (Université de Cergy-Pontoise). Il est actuellement maître de recherche au Centre Energétique et Procédés de l'Ecole des Mines de Paris. Il a développé les logiciels COMFIE (simulation thermique des bâtiments) et EQUER (analyse de cycle de vie), mené différents projets de démonstration concernant la construction ou la rénovation de logements sociaux, de bâtiments tertiaires ou scolaires, et coordonné plusieurs projets européens sur ces thématiques.