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Les enjeux énergétiques liés au Bâtiment


La place du bâtiment dans la consommation d’énergie et la production de gaz à effet de serre


Le secteur du bâtiment est le plus gros consommateur d’énergie en France. En 2008, le secteur résidentiel et tertiaire représentait, avec environ 68 millions de tonnes d’équivalent pétrole, 42 % de la consommation française d’énergie finale, dont 28 % pour le résidentiel et 14 % pour le tertiaire. Les émissions directes de CO2 de ces secteurs pour la même année sont estimées à plus de 120 millions de tonnes, soit 26 % des émissions françaises de CO2.

Comme l’a bien identifié le Grenelle de l’environnement, le secteur du bâtiment présente donc des enjeux importants au regard de la maîtrise des énergies et de la réduction des émissions directes et indirectes de gaz à effet de serre, enjeux qui sont à la fois corrélés et distincts.
=> La répartition de la consommation d’énergie finale par secteur est la suivante : 25 % pour l’industrie, 31 % pour le transport et 42 % pour le résidentiel-tertiaire. Source : Service de l’observation et des statistiques (SOeS) du ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie.

=> Les émissions directes de CO2 du résidentiel-tertiaire ont augmenté d’environ 15 % depuis 1990. Les émissions de CO2 indirectes résultant des consommations d’électricité de ce secteur sont comptabilisées dans le secteur « centrales électriques ». => La répartition des émissions de CO2 est la suivante : 21 % pour l’industrie et l’agriculture ; 9 % pour les centrales électriques ; 6 % pour la branche énergie ; 38 % pour les transports ; 26 % pour le résidentiel-tertiaire.




Les différents besoins énergétiques des bâtiments et leurs évolutions


Les besoins énergétiques des bâtiments sont de deux natures :
  • les besoins thermiques : chauffage et refroidissement (62 %), eau chaude sanitaire (ECS) et cuisson (16 %) ; la croissance de ces usages a été contenue (+ 5,4 % de 1990 à 2008), en dépit d’une croissance forte des surfaces construites, tant en résidentiel (+ 25 % de logements entre 1990 et 2008) qu’en tertiaire (+ 29 % de m2 chauffés entre les mêmes dates) ;
  • les besoins liés à l’électricité spécifique (22 %) : il s’agit des usages pour lesquels l’électricité ne peut pas, aujourd’hui du moins, être remplacée par une autre source d’énergie : rentrent en particulier dans cette dernière catégorie l’éclairage et l’ensemble des appareils domestiques ou professionnels. Les usages spécifiques de l’électricité sont minoritaires mais ont connu une forte croissance entre 1990 et 2008 (+ 66 %), croissance à laquelle se rajoutera un nouveau besoin, lié à l’apparition du véhicule électrique.
Les progrès sont faits ou peuvent être faits dans trois directions :
  • la réduction des besoins, notamment par des dispositifs de construction et d’isolation ;
  • la substitution des énergies fossiles par les énergies renouvelables (solaire, éolien, biomasse) ou de récupération (déchets, rejets), aussi bien pour la production d’électricité que de chaleur ;
  • l’amélioration de la performance des équipements utilisés.
Le bâtiment résidentiel et tertiaire peut ne plus être un simple consommateur d’énergie, il peut également jouer un rôle actif soit en stockant, soit en produisant de l’électricité selon différentes technologies, parfois même à des niveaux supérieurs à sa consommation.

Enfin, le pilotage intelligent de l’ensemble des ressources et des consommations en énergie apporte également un gisement d’économies, alors même que l’introduction d’énergies renouvelables, par nature intermittentes, entraîne des éléments de fluctuations supplémentaires du côté de la production d’énergie.

Les normes d’efficacité énergétique


La fixation des normes techniques en matière de performance énergétique des bâtiments neufs résulte d’un dispositif réglementaire, fondé sur un calcul théorique de l’énergie nécessaire pour assurer la satisfaction d’un certain nombre de besoins, compte tenu des dispositifs constructifs, des matériaux et des équipements installés. Cette réglementation a récemment évolué, en application des conclusions du Grenelle de l’environnement.

La réglementation précédente, RT 2005 (réglementation thermique 2005), prévoyait une consommation maximale (exprimée en kilowattheures d’énergie primaire/m²/an) pour les cinq usages (chauffage, eau chaude sanitaire, refroidissement, auxiliaires et éclairage pour les bâtiments à usage tertiaire) modulée selon la localisation géographique et les sources d’énergie de chauffage :
  • chauffage par combustibles fossiles : 80 à 130 kWh/m²/an selon les zones géographiques ;
  • chauffage électrique (y compris les pompes à chaleur) : 130 à 250 kWh/m²/an selon les zones géographiques.
La nouvelle réglementation, dite RT 2012, a été publiée en juillet 2010 et entre progressivement en vigueur d’ici le 1er janvier 2013 où elle deviendra applicable à toutes les constructions. Elle pose, pour ces mêmes cinq usages, une exigence de performance énergétique globale, établie à 50 kWh/m²/an en énergie primaire, en moyenne, avec des variations notamment géographiques :
  • de 40 à 60 kWh/m²/an pour les bâtiments résidentiels ;
  • de 48 à 72 kWh/m²/an pour les bâtiments de bureaux.
Elle correspond donc à une réduction de la consommation globale d’énergie d’un facteur variant de 2 à 4.

Par ailleurs, la RT 2012 introduit un certain nombre de nouveautés avec notamment une exigence d’efficacité énergétique minimale du bâti sur les trois composants de chauffage, de refroidissement et d’éclairage.

La réflexion est d’ores et déjà engagée sur l’étape suivante, RT 2020, qui, conformément à la loi Grenelle, vise à la généralisation, à l’horizon 2020 et pour tous les bâtiments neufs, des « bâtiments à énergie positive » (BEPOS), qui produisent plus d’énergie qu’ils n’en consomment1 : ce résultat est obtenu d’abord en maximisant l’efficacité et la sobriété énergétiques du bâtiment (isolation, régulation, etc.), puis en utilisant les ressources énergétiques locales thermiques et électriques (géothermie, biomasse, photovoltaïque, etc.). L’existence d’un équilibre moyen, et non instantané, des productions et des consommations d’énergie laisse entière la question des fluctuations journalières et saisonnières, qui peut être traitée soit par du stockage d’énergie, soit par des apports dans un sens ou dans l’autre sur un réseau.

De l’efficacité énergétique à l’analyse du cycle de vie


Dans une approche développement durable, l’évaluation des quantités de gaz à effet de serre produites ou des consommations de ressources non renouvelables (énergies fossiles mais aussi éléments rares) ne doit pas se limiter à celles mises en jeu pendant l’occupation du bâtiment. Il convient de prendre en compte les quantités produites ou consommées pour la production et le transport des éléments incorporés dans la construction du bâtiment (quantités « grises »), ainsi que celles liées à la déconstruction et au recyclage du bâtiment en fin d’utilisation. C’est donc une analyse du cycle de vie qui est pertinente pour établir une comparaison entre différentes solutions, au sens du développement durable. Les méthodes et surtout les données en sont malheureusement encore très insuffisamment disponibles et constituent des sujets de recherche sur lesquels des progrès substantiels sont nécessaires et attendus.