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Le	
  changement	
  climatique	
  et	
  l’énergie	
  durable:	
  	
  
Les	
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  du	
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  à	
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  Réunion	
  




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  MOHANTY	
  
                                                                                     Expert	
  indépendant	
  
                                                                                  mohantyb@gmail.com	
  


                                   Rencontres	
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                                                                             Les	
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                                                                   Hôtel	
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Hectare	
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par	
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                             Photo:	
  Futuroscope,	
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  (France)	
  
Les	
  enjeux	
  énergétiques	
  pour	
  les	
  
communautés	
  insulaires	
  
•    Aucune	
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  combustibles	
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     o    Forte	
  dépendance	
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  combustibles	
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•    Changements	
  démographiques	
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  changements	
  de	
  mode	
  
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  vie	
  
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  la	
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  le	
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  toujours	
  croissant	
  entre	
  la	
  
     demande	
  et	
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  limitée	
  
Enjeux	
  énergétiques	
  pour	
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  Réunion	
  
§  Objectifs	
  pour	
  la	
  MDE	
  et	
  les	
  énergies	
  renouvelables	
  
                                        Enjeu	
  énergétique	
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  cumul	
  
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                                         1000	
  
           Gisement	
  de	
  
           MDE,	
  GWhe	
  




                                           500	
                  276	
                          315	
  
              cumul	
  




                                                 0	
  
                                                         Objectif	
  2005	
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     Objectif	
  2013	
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         Objectif	
  2013	
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                                                             2012	
                        2020	
                            2030	
  


                                           Couverture	
  électrique	
  grâce	
  aux	
  énergies	
  
                                                  renouvelables,	
  GWhe/an	
  
       renouvelables,	
  GWhe	
  




                                    3000	
                                                                                 2350	
  
                                                                      1700	
  
            Energies	
  




                                    2000	
  
                                    1000	
  
                                         0	
  
                                                              Objectif	
  2020	
                                     Objectif	
  2030	
  
Facteurs	
  de	
  la	
  demande	
  énergétique	
  des	
  
bâtiments	
  
•    La	
  demande	
  d'énergie	
  des	
  bâtiments	
  dépend	
  :	
  
     o    Du	
  type	
  de	
  bâtiment	
  (résidentiel	
  ou	
  commercial)	
  
     o    Du	
  climat	
  local	
  (chaud	
  /	
  froid,	
  humide	
  /	
  sec,	
  tropical	
  /	
  tempéré)	
  
     o    Du	
  propriétaire	
  du	
  bâtiment	
  (Revenus	
  faibles	
  ou	
  élevés)	
  


•    La	
  consommation	
  d'énergie	
  des	
  bâtiments	
  à	
  La	
  Réunion	
  
     o    Bâtiments	
  standards	
  (120-­‐140	
  kWh/m2.an)	
  
     o    Bâtiments	
  bien	
  conçus	
  (60	
  kWh/m2.	
  an	
  ou	
  moins),	
  les	
  principales	
  
          économies	
  viennent	
  de	
  la	
  protection	
  thermique,	
  la	
  ventilation	
  naturelle	
  
          et	
  de	
  l'éclairage	
  naturel	
  
Potentiel	
  économique	
  d'atténuation	
  des	
  
émissions	
  de	
  CO2	
  
§  Estimation	
  du	
  potentiel	
  économique	
  sectoriel	
  pour	
  
    l'atténuation	
  globale	
  en	
  fonction	
  du	
  prix	
  du	
  carbone	
  en	
  2030	
  




                               (Source:	
  Contribution	
  du	
  Groupe	
  de	
  travail	
  III	
  au	
  quatrième	
  rapport	
  d'évaluation	
  GIEC)	
  
Courbes	
  de	
  réduction	
  des	
  GES	
  pour	
  le	
  
secteur	
  du	
  bâtiment	
  




                                               Source:	
  McKinsey	
  &	
  Company,	
  2009	
  
Objectifs	
  de	
  la	
  politique	
  de	
  bâtiment	
  basse	
  
consommation	
  

 Objectif	
                                       Description	
  
       1	
      Augmenter	
  EE	
  des	
  bâtiments	
  neufs	
  et	
  existants	
  (enveloppe	
  
                et	
  aspects	
  opérationnels	
  tels	
  que	
  les	
  systèmes	
  d'énergie	
  de	
  
                climatisation	
  et	
  autres	
  appareils)	
  
      2	
       Augmenter	
  EE	
  des	
  appareils	
  électroménagers	
  (produits	
  
                blancs,	
  et	
  des	
  équipements	
  de	
  télécommunication)	
  
      3	
       Encourager	
  les	
  entreprises	
  d'énergie	
  à	
  soutenir	
  les	
  activités	
  
                d'EE	
  dans	
  le	
  secteur	
  du	
  bâtiment	
  
      4	
       Changer	
  l'attitude	
  et	
  le	
  comportement	
  des	
  usagers	
  

      5	
       Remplacer	
  les	
  combustibles	
  fossiles	
  par	
  des	
  énergies	
  
                renouvelables	
  
Voie	
  de	
  la	
  durabilité	
  de	
  l'énergie:	
  le	
  cas	
  du	
  bâtiment	
  


                                                    1         Autosuffisance/	
  
                                                              sobriété	
  	
  
                                                             	
  énergétique	
  	
            2           Efficacité	
  
                                                                                                        	
  énergétique	
                    3           Energies	
  
                                                                                                                                                     	
  renouvelables	
  
concrètes	
   de	
  politique	
   énergétique	
  
initiatives	
   instrument	
   stratégie	
  




                                                          Réduire	
  les	
  besoins	
           Réduire	
  la	
  consommation	
                 Augmenter	
  la	
  part	
  des	
  
                                                            énergétiques	
                               d'énergie	
                            énergies	
  renouvelables	
  




                                                                                              •  Etiquetage	
  énergétique	
                   •  La	
  facturation	
  nette	
  
                                                    •  Politique	
  d’utilisation	
  du	
  
                                                                                                 des	
  bâtiments	
  
                                                       sol	
                                                                                   •  Tarif	
  d’achat	
  
                                                                                              •  Normes	
  des	
  appareils	
  et	
               d’électricité	
  
                                                    •  Codes	
  du	
  bâtiment	
  de	
                                                            renouvelable	
  
                                                                                                 étiquetage	
  
                                                       l'énergie	
  

                                                                                              Norme	
  obligatoire	
  et	
  
                                                    •  Principes	
  de	
  conception	
        étiquetage	
  pour:	
                          Part	
  obligatoire	
  de	
  
                                                       bioclimatique	
                                                                       l'approvisionnement	
  à	
  partir	
  
                                                                                              •  Rendement	
  global	
  du	
  bâtiment	
  
                                                    •  Utilisation	
  de	
  solutions	
                                                      de	
  sources	
  d'énergie	
  
                                                                                              •  Eléments	
  de	
  construction	
  et	
  
                                                       passives	
                                d'équipement	
                              renouvelables	
  
Consommation	
  énergétique	
  finale	
  des	
  
bâtiments	
  

 Autres	
  Charges	
  


   Equipements	
  
    électriques	
  




                         140	
  kWh/m².an	
  
Consommation	
  finale	
  en	
  
 énergie	
  (kWh/m2.an)	
  
L'adoption	
  de	
  la	
  stratégie	
  énergétique	
  durable	
  


                    Architecture	
  bioclimatique	
  


                       Efficacité	
  énergétique	
  


                             Energies	
  
                           renouvelables	
  

                                 Energies	
  
                                 fossiles	
  



                             100	
  kWh/m².an	
  
                             40	
  kWh/m².an	
  
                             140	
   Wh/m².an	
  
                             60	
  k
Les	
  concepts,	
  les	
  technologies	
  et	
  les	
  produits	
  
§  Le	
  marché	
  est	
  mature	
  avec	
  des	
  concepts	
  efficaces,	
  
    des	
  technologies	
  et	
  produits	
  rentables	
  
    §  Afin	
  de	
  réduire	
  la	
  nécessité	
  pour	
  les	
  services	
  
        énergétiques	
  
          §  Conception	
  optimisée	
  
                §  La	
  planification	
  du	
  site,	
  la	
  forme,	
  l'orientation,	
  la	
  fenestration	
  et	
  
                    l'ombrage,	
  la	
  ventilation	
  naturelle,	
  le	
  refroidissement	
  passif,	
  etc.	
  
          §  Meilleure	
  mise	
  en	
  œuvre	
  
                §  Choix	
  des	
  matériaux	
  et	
  de	
  la	
  technologie,	
  optimisation	
  de	
  l’isolation	
  des	
  murs	
  
                    et	
  des	
  toitures,	
  vitrages	
  à	
  haute	
  performance	
  
    §  Pour	
  satisfaire	
  les	
  besoins	
  avec	
  des	
  solutions	
  plus	
  efficaces	
  
          §  Amélioration	
  de	
  l'efficacité	
  énergétique	
  des	
  appareils	
  
                §  L'éclairage	
  artificiel	
  et	
  une	
  meilleure	
  maîtrise	
  
                §  Un	
  meilleur	
  refroidissement	
  artificiel	
  et	
  de	
  contrôle	
  
                §  La	
  fourniture	
  de	
  services	
  énergétiques	
  par	
  d'autres	
  moyens	
  et	
  
                    stratégies	
  
Les	
  concepts,	
  les	
  technologies	
  et	
  les	
  produits	
  
§  Surmonter	
  la	
  perception	
  générale	
  de	
  bâtiment	
  économe	
  
    en	
  énergie	
  étant	
  très	
  coûteux	
  
    §  Mettre	
  d’avantage	
  l'accent	
  sur	
  l'adoption	
  de	
  la	
  science	
  du	
  
        bâtiment	
  et	
  moins	
  de	
  dépendance	
  sur	
  les	
  technologies	
  de	
  
        construction	
  à	
  coût	
  élevé	
  
    §  Mieux	
  comprendre	
  la	
  science	
  expliquant	
  la	
  manière	
  dont	
  les	
  
        bâtiments	
  fonctionnent	
  et	
  éviter	
  de	
  hautes	
  sophistications	
  
        technologiques	
  
                                                  	
  
                                                     	
  




                                            Energie	
  
                                         fossile	
  propre	
  
                                           Energies	
  
                                        renouvelables	
  
                               Efficacité	
  énergétique	
  
    	
                      Réduction	
  de	
  la	
  demande	
  
                Le	
  principal	
  défi:	
  Faire	
  plus	
  avec	
  moins	
  
Importance	
  de	
  l’analyse	
  du	
  climat	
  et	
  de	
  l'énergie	
  




                                                            Source:	
  IEN	
  Consultants,	
  2011	
  
Efficacité	
  énergétique	
  du	
  bâtiment:	
  les	
  défis	
  de	
  
la	
  conception	
  
§  Objectif	
  général:	
  Basse	
  consommation	
  d'énergie	
  et	
  les	
  
    coûts	
  du	
  cycle	
  de	
  vie	
  
     §  Démarrer	
  avec	
  des	
  tissus	
  de	
  construction	
  (durée	
  de	
  vie:	
  50-­‐100	
  
         ans)	
  afin	
  de	
  réduire	
  la	
  demande	
  d'énergie	
  
     §  Ensuite,	
  regarder	
  pour	
  les	
  dispositifs	
  de	
  production	
  d'énergie	
  à	
  
         partir	
  de	
  sources	
  renouvelables	
  (durée	
  de	
  vie:	
  10-­‐20	
  ans)	
  

§  Plus	
  de	
  capitaux	
  nécessaires	
  pour	
  sur-­‐dimensionner	
  le	
  
    système	
  d'énergie	
  renouvelable	
  pour	
  un	
  bâtiment	
  mal	
  conçu	
  
                                                                                     	
                     	
   	
  
                                                                                Consommation	
  
                                                                 	
   	
  
                                                     Transformation
                                                                	
  
                                                                                totale	
  d'énergie 	
  
                                                                                  	
  

        	
  
        	
  
     	
  
        	
  Energie	
  
     	
  
     	
  
                       	
  	
  
                                                                                 	
  
                                                                             	
   Energie	
  
                	
  	
          	
  	
                                                  	
  	
  
        primaire	
                                                           	
  	
   livrée	
                               	
  
                                                                                                                        Energie	
  
                                                                                                 	
  	
  
                                                                                                                            	
  
                                                                                                                         finale	
  
                                              	
  
                                           	
  
Concevoir	
  des	
  bâtiments	
  en	
  climat	
  tropical	
  

                                                                        Humidité	
  relative	
  50-­‐100%	
  
                                         Conditions	
  horaires	
  
                                           de	
  l'air	
  ambiant	
  
Taux	
  d’humidité	
  




                         Le	
  zone	
  de	
  confort	
  
Concevoir	
  des	
  bâtiments	
  en	
  climat	
  tropical	
  
§  L’île	
  de	
  la	
  Réunion	
  (Saint-­‐Pierre)	
  
                                        Température	
  (°C)	
                                        RH	
         Vitesse	
  de	
  l’air	
        Irradiation	
  

                     Moyenne	
                 Minimum	
               Maximum	
                       %	
                 m/s	
               (kWh/m2.jour)	
  

 Eté	
                 25.6	
                     17.8	
                    32.5	
                    73	
                  2.4	
                       6.1	
  

 Hiver	
                21.3	
                    14.3	
                     29	
                     73	
                  3.2	
                       4.7	
  

  Opération	
         Localisation	
                         Nombre	
  de	
               Situation	
              Situation	
  finale	
       Economies	
  
                                                             logements	
               initiale	
  (degré	
           (degré	
  de	
           d’énergie	
  
                                                                                       de	
  surchauffe	
             surchauffe	
             potentielles	
   de	
  
                                                                                             batipéi	
             batipéi	
  obtenu	
         climatisation	
  
                                                                                          constaté)	
                                          évitée	
  
  OPAH	
   du	
       Le	
  Port	
                                45	
                        <	
  18	
  °C	
             <	
  2.5	
  °C	
     50	
  MWh/an	
  
  Port	
  
  Opération	
         Bras-­‐Panon	
                               20	
                      <	
  18	
  °C	
              <	
  2.5	
  °C	
     28	
  MWh/an	
  
  ANTAE	
  
  Opération	
         Saint-­‐Pierre	
  	
                        168	
                      <	
  18	
  °C	
                <	
  2°C	
         205	
  MWh/an	
  
  Bons	
  
  enfants	
  
  Groupe	
   31-­‐    Saint-­‐Denis	
                             140	
                      <	
  18	
  °C	
                <	
  2°C	
         175	
  MWh/an	
  
  Chateau	
  
  Morange	
  
                              Source:	
  ADEME,	
  BATIPEI	
  Réhabilitation	
  de	
  logements	
  en	
  climat	
  tropical	
  	
  
Les	
  pratiques	
  de	
  la	
  conception	
  des	
  bâtiments	
  dans	
  
  les	
  climats	
  tropicaux	
  

                                                                                                      L'utilisation	
  de	
  
                                                                          La	
  forme	
  du	
                                           Les	
  appareils	
  
                     Plus	
  chaud	
  que	
  la	
  
                     temp.	
  extérieure           	
                        bâtiment	
  
                                                                                                       matériaux	
  de	
  
                                                                                                       construction	
  
                                                                                                                                         inefficaces   	
  
                                                                            impropre,	
  
                                                                        l'orientation,	
  le	
  
                                                                                                       inappropriés    	
                                    Bâtiment	
  
                                                                                                                                                              conçu  	
  
                                                                                                                           Enveloppe	
  
                                                                        vitrage	
  excessif,	
                                   du	
  
                                        Trop	
  de	
  pavage,	
  
                                        «	
  îlot	
  de	
  chaleur	
  
                                                                                  	
  
                                                                                  etc          Configuration	
                 bâtiment 	
  
                                                              	
  
                                                urbain	
  »	
  
                                                                       Micro	
  
                                                                                                    du	
  
                                                                                                 bâtiment	
  
                                                                           	
  
                                                                       Climat

  Temp.	
  
extérieure    	
            CLIMAT          	
  
                                                                                                                                                                             Forte	
  demande	
  
                                                                                                                                                                            d'énergie	
  à	
  cause	
  
                                                                                                                                                                             de	
  l'inefficacité	
  
                                                                                                                                                                            des	
  systèmes	
  de	
  
                                                                                                                                                                              climatisation       	
  

                      Plus	
  frais	
  que	
  la	
  
                     temp.	
  extérieure               	
  

                                                                                                                                                                                  Condition	
  du	
  
                                                                                         Zone	
  de	
  confort	
                                                                     confort	
  
                                                                                                                                                                                    souhaité	
  


       Forte	
  demande	
  d'énergie,	
  de	
  l'inconfort	
  pour	
  les	
  occupants	
  
Pertinence	
  de	
  l'architecture	
  bioclimatique	
  
§  Intégration	
  du	
  design,	
  du	
  climat	
  et	
  du	
  confort	
  humain	
  
     §  Comprendre	
  les	
  besoins	
  physiologiques	
  pour	
  le	
  confort	
  humain	
  
     §  Bénéficier	
  de	
  facteurs	
  climatiques	
  locaux	
  
§  Caractéristiques	
  de	
  conception	
  bioclimatique	
  (dans	
  le	
  cas	
  du	
  
    climat	
  tropical)	
  
     §  Réduire	
  les	
  gains	
  de	
  chaleur	
  à	
  travers	
  l'enveloppe	
  du	
  bâtiment	
  
     §  Améliorer	
  la	
  capacité	
  du	
  bâtiment	
  à	
  réduire	
  les	
  besoins	
  en	
  
         refroidissement	
  par	
  des	
  moyens	
  passifs	
  
     §  Améliorer	
  la	
  capacité	
  du	
  bâtiment	
  à	
  réduire	
  les	
  besoins	
  en	
  éclairage	
  
         artificiel	
  
     §  Utilisater	
  des	
  technologies	
  efficaces	
  et	
  une	
  meilleure	
  gestion	
  des	
  
         systèmes	
  d’éclairage,	
  ventilation	
  et	
  la	
  climatisation	
  
La	
  conception	
  des	
  bâtiments	
  basse	
  énergie	
  dans	
  
les	
  climats	
  tropicaux	
  
                                              dard	
  
                                  tion	
  stan
           Plus	
  chaud	
  que	
  la	
  
                  	
  
                                                                           	
  concep
           temp.	
  extérieure                                                                                                                            Bâtiment	
  

                                                              tiques	
  de
                                                                                                                                                           conçu   	
  
                                                          Pra                                                           Enveloppe	
  
                                                                                         Configurati                    du	
  bâtiment	
  
                                                                                           on	
  du	
  
                                                            Micro	
                       bâtiment   	
  
                                                            Climat   	
  
                  CLIMAT        	
  

                             Planification,	
                 Micro	
  
                           d'aménagement	
                   Climat     	
  
                            paysager,	
  de	
  la	
  
                              végétation           	
                                    Configurati
                                                             Orientation,	
  la	
           on	
  du	
  
                                                          forme,	
  l'ombrage,	
  la	
    bâtiment	
  
                                                              fenestration,	
                                            Enveloppe	
  
           Plus	
  frais	
  que	
  la	
                     éclairage	
  naturel,	
           Matériaux	
               du	
  bâtiment	
  
          temp.	
  extérieure               	
                 ventilation	
          appropriés,	
  isolation	
  
                                                               naturelle	
  ...	
          des	
  murs	
  et	
  des	
                                  Bâtiment	
  
                                                                                         toitures,	
  vitrages	
  à	
           Bonne	
  ambiance	
  
                                                                                         haute	
  performance   	
                intérieure	
  et	
  
                                                                                                                                                         basse	
  
                                                                                                                                                                   	
  
                                                                                                                               appareils	
  efficaces	
   énergie
                                                                                                                                                                               Condition	
  du	
  
                                                                                                                                                                                 confort	
  
                                                                                      Zone	
  de	
  confort	
                                Système	
  de	
  climatisation	
   souhaité	
  
                                                                                                                                               à	
  faible	
  consommation	
  
                                                                                                                                                         d'énergie        	
  
Faible	
  demande	
  d'énergie,	
  un	
  meilleur	
  confort	
  pour	
  les	
  occupants	
  
La	
  conception	
  des	
  bâtiments	
  basse	
  énergie	
  
       §  Exemple	
  :	
  Établissement	
  d'enseignement	
  (Indice	
  de	
  performance	
  
           énergétique	
  ou	
  EPI	
  réduit	
  de	
  240	
  à	
  98	
  kWh/m2.an)	
  


                                                                 EPI	
  =	
  240	
     • Bâtiment	
  de	
  référence	
  
                                                                 kWh/m2.a	
  



                                                                  EPI=208	
            • Optimisation	
  de	
  l'enveloppe	
  
                                                                 kWh/m2.a	
  



                                                                 EPI	
  =	
  168	
     • Optimisation	
  de	
  l'éclairage	
  
                                                                 kWh/m2.a	
  



                                                                 EPI	
  =	
  133	
     • Optimisation	
  CVF	
  
                                                                 kWh/m2.a	
  



Centre	
  pour	
  l'environnement	
  des	
  
                                                                  EPI	
  =	
  98	
     • Régulations	
  
                                                                 kWh/m2.a	
  
sciences	
  et	
  du	
  génie	
  (CESE)	
  à	
  l'Institut	
  
indien	
  de	
  technologie	
  (IIT)	
  Kanpur	
  
Economie	
  de	
  net	
  zéro	
  énergie	
  des	
  bâtiments	
  
                                                                                                           L'efficacité	
  énergétique	
  d'abord,	
  
                                                                                                         Les	
  énergies	
  renouvelables	
  ensuite	
  ...	
  
                                                                                    250	
  
      Coût	
  incrémental	
  du	
  cycle	
  de	
  vie	
  (indice	
  =	
  100)	
  




                                                                                    200	
  
                                                                                                                                                          ENR	
  

                                                                                    150	
  


                                                                                    100	
  

                                                                                                                 EE	
  
                                                                                      50	
  
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  incrémental	
  
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  Lumpur)	
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  immeubles	
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  bureaux	
  en	
  
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                                                                                     Indices	
  énergétiques	
  (kWh/m2.an)	
  
                                                                         300	
  
                                                     Le	
  BBC	
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  typique	
  
                                                                         250	
  
                                                 (Putrajaya)	
                             200	
  	
  kWh/m2.an	
  
                                                                         200	
  

                                                                         150	
  

                                                                         100	
  

                                                                           50	
  
                                                       Le	
  BEZ	
  
                                                      (Bangi)	
              0	
  
                                                                                        Bâtiments	
  
                                                                                        normaux	
            BBC	
     BEC	
          BEZ	
  

                                                                       Année	
  de	
  référence:	
  	
  	
  2001	
     2006	
     (	
  2015)	
  	
  




Amélioration	
  Progressive	
  de	
  l'efficacité	
  énergétique	
  des	
  immeubles	
  de	
  bureaux	
  de	
  Malaisie	
  
Projet1   10/02/10   8:05   Page 1




                Réseaux	
  électriques	
  fonctionnalités pour les réseaux électriques de demain
                 Évolution possible de l'architecture et des intelligents	
  



                        Configuration possible
                        des réseaux intelligents
                        de demain


                                                     Installations de production centralisée



                                                        Bâtiments résidentiels et
                Industrie consommatrice                 commerciaux consommateurs
                d'énergie                               et producteurs d'énergie
                                                                                                                   Agrégation de production
                                                                                                                   décentralisée d'électricité


                                                                                Usine
                                                   Site de production           consommatrice
                     Bâtiment résidentiel
                                                   décentralisé                 et productrice d'électricité
                     et commercial
                     consommateur d'énergie                                                                    Immeubles




                                                                                                                                                 P.P.&A./Scriptoria
                                                                                                               d'habitation
Prosommation*	
  

•       Prosommation	
  :	
  Chaque	
  consommateur	
  fait	
  un	
  effort	
  de	
  
        produire	
  (dans	
  une	
  certaine	
  mesure)	
  ce	
  qu’il	
  consomme	
  
•       Prosommation	
  est	
  bien	
  adaptée	
  à	
  l	
  '«économie	
  circulaire»	
  
•       Comme	
  nous	
  faisons	
  face	
  à	
  une	
  pénurie	
  de	
  ressources,	
  il	
  
        appartient	
  à	
  chacun	
  de	
  nous	
  d'agir	
  localement	
  et	
  en	
  boucle	
  
        fermée	
  
•       La	
  notion	
  de	
  prosommation	
  peut	
  être	
  appliqué	
  à	
  tous	
  les	
  
        types	
  de	
  ressources	
  :	
  matières	
  premières,	
  énergie,	
  eau,	
  
        nourriture,	
  etc.	
  
	
  
       *	
  La	
  prosommation	
  est	
  un	
  concept	
  valorisant	
  le	
  fait	
  que	
  chaque	
  consommateur	
  
       puisse	
  faire	
  un	
  effort	
  de	
  produire	
  une	
  part	
  de	
  ce	
  qu’il	
  consomme.	
  
Merci	
  de	
  votre	
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Le changement climatique et l'énergie durable: Les défis pour le secteur du bâtiment à la Réunion

  • 1. Le  changement  climatique  et  l’énergie  durable:     Les  défis  pour  le  secteur  du  bâtiment  à  la  Réunion   Brahmanand  MOHANTY   Expert  indépendant   mohantyb@gmail.com   Rencontres  scientifiques  sur  les  nouvelles  énergies   Les  27  et  28  novembre  2012   Hôtel  de  Région  Pierre  Lagourgue  
  • 2. Hectare  de  terre   par  personne   Photo:  Futuroscope,  Poitier  (France)  
  • 3. Les  enjeux  énergétiques  pour  les   communautés  insulaires   •  Aucune  réserve  ou  peu  de  combustibles  fossiles   o  Forte  dépendance  des  importations  de  combustibles  fossiles  et   manque  d’économie  d’échelle   •  Changements  démographiques  et  changements  de  mode   de  vie   o  Croissance  de  la  densité  de  population,  aspiration  à  une  meilleure   qualité  de  vie   •  Défi  de  combler  le  fossé  toujours  croissant  entre  la   demande  et  l'offre  limitée  
  • 4. Enjeux  énergétiques  pour  la  Réunion   §  Objectifs  pour  la  MDE  et  les  énergies  renouvelables   Enjeu  énergétique  de  la  MDE,  GWhe  cumul   950   1000   Gisement  de   MDE,  GWhe   500   276   315   cumul   0   Objectif  2005  -­‐   Objectif  2013  -­‐   Objectif  2013  -­‐   2012   2020   2030   Couverture  électrique  grâce  aux  énergies   renouvelables,  GWhe/an   renouvelables,  GWhe   3000   2350   1700   Energies   2000   1000   0   Objectif  2020   Objectif  2030  
  • 5. Facteurs  de  la  demande  énergétique  des   bâtiments   •  La  demande  d'énergie  des  bâtiments  dépend  :   o  Du  type  de  bâtiment  (résidentiel  ou  commercial)   o  Du  climat  local  (chaud  /  froid,  humide  /  sec,  tropical  /  tempéré)   o  Du  propriétaire  du  bâtiment  (Revenus  faibles  ou  élevés)   •  La  consommation  d'énergie  des  bâtiments  à  La  Réunion   o  Bâtiments  standards  (120-­‐140  kWh/m2.an)   o  Bâtiments  bien  conçus  (60  kWh/m2.  an  ou  moins),  les  principales   économies  viennent  de  la  protection  thermique,  la  ventilation  naturelle   et  de  l'éclairage  naturel  
  • 6. Potentiel  économique  d'atténuation  des   émissions  de  CO2   §  Estimation  du  potentiel  économique  sectoriel  pour   l'atténuation  globale  en  fonction  du  prix  du  carbone  en  2030   (Source:  Contribution  du  Groupe  de  travail  III  au  quatrième  rapport  d'évaluation  GIEC)  
  • 7. Courbes  de  réduction  des  GES  pour  le   secteur  du  bâtiment   Source:  McKinsey  &  Company,  2009  
  • 8. Objectifs  de  la  politique  de  bâtiment  basse   consommation   Objectif   Description   1   Augmenter  EE  des  bâtiments  neufs  et  existants  (enveloppe   et  aspects  opérationnels  tels  que  les  systèmes  d'énergie  de   climatisation  et  autres  appareils)   2   Augmenter  EE  des  appareils  électroménagers  (produits   blancs,  et  des  équipements  de  télécommunication)   3   Encourager  les  entreprises  d'énergie  à  soutenir  les  activités   d'EE  dans  le  secteur  du  bâtiment   4   Changer  l'attitude  et  le  comportement  des  usagers   5   Remplacer  les  combustibles  fossiles  par  des  énergies   renouvelables  
  • 9. Voie  de  la  durabilité  de  l'énergie:  le  cas  du  bâtiment   1 Autosuffisance/   sobriété      énergétique     2 Efficacité    énergétique   3 Energies    renouvelables   concrètes   de  politique   énergétique   initiatives   instrument   stratégie   Réduire  les  besoins   Réduire  la  consommation   Augmenter  la  part  des   énergétiques   d'énergie   énergies  renouvelables   •  Etiquetage  énergétique   •  La  facturation  nette   •  Politique  d’utilisation  du   des  bâtiments   sol   •  Tarif  d’achat   •  Normes  des  appareils  et   d’électricité   •  Codes  du  bâtiment  de   renouvelable   étiquetage   l'énergie   Norme  obligatoire  et   •  Principes  de  conception   étiquetage  pour:   Part  obligatoire  de   bioclimatique   l'approvisionnement  à  partir   •  Rendement  global  du  bâtiment   •  Utilisation  de  solutions   de  sources  d'énergie   •  Eléments  de  construction  et   passives   d'équipement   renouvelables  
  • 10. Consommation  énergétique  finale  des   bâtiments   Autres  Charges   Equipements   électriques   140  kWh/m².an  
  • 11. Consommation  finale  en   énergie  (kWh/m2.an)  
  • 12. L'adoption  de  la  stratégie  énergétique  durable   Architecture  bioclimatique   Efficacité  énergétique   Energies   renouvelables   Energies   fossiles   100  kWh/m².an   40  kWh/m².an   140   Wh/m².an   60  k
  • 13. Les  concepts,  les  technologies  et  les  produits   §  Le  marché  est  mature  avec  des  concepts  efficaces,   des  technologies  et  produits  rentables   §  Afin  de  réduire  la  nécessité  pour  les  services   énergétiques   §  Conception  optimisée   §  La  planification  du  site,  la  forme,  l'orientation,  la  fenestration  et   l'ombrage,  la  ventilation  naturelle,  le  refroidissement  passif,  etc.   §  Meilleure  mise  en  œuvre   §  Choix  des  matériaux  et  de  la  technologie,  optimisation  de  l’isolation  des  murs   et  des  toitures,  vitrages  à  haute  performance   §  Pour  satisfaire  les  besoins  avec  des  solutions  plus  efficaces   §  Amélioration  de  l'efficacité  énergétique  des  appareils   §  L'éclairage  artificiel  et  une  meilleure  maîtrise   §  Un  meilleur  refroidissement  artificiel  et  de  contrôle   §  La  fourniture  de  services  énergétiques  par  d'autres  moyens  et   stratégies  
  • 14. Les  concepts,  les  technologies  et  les  produits   §  Surmonter  la  perception  générale  de  bâtiment  économe   en  énergie  étant  très  coûteux   §  Mettre  d’avantage  l'accent  sur  l'adoption  de  la  science  du   bâtiment  et  moins  de  dépendance  sur  les  technologies  de   construction  à  coût  élevé   §  Mieux  comprendre  la  science  expliquant  la  manière  dont  les   bâtiments  fonctionnent  et  éviter  de  hautes  sophistications   technologiques       Energie   fossile  propre   Energies   renouvelables   Efficacité  énergétique     Réduction  de  la  demande   Le  principal  défi:  Faire  plus  avec  moins  
  • 15. Importance  de  l’analyse  du  climat  et  de  l'énergie   Source:  IEN  Consultants,  2011  
  • 16. Efficacité  énergétique  du  bâtiment:  les  défis  de   la  conception   §  Objectif  général:  Basse  consommation  d'énergie  et  les   coûts  du  cycle  de  vie   §  Démarrer  avec  des  tissus  de  construction  (durée  de  vie:  50-­‐100   ans)  afin  de  réduire  la  demande  d'énergie   §  Ensuite,  regarder  pour  les  dispositifs  de  production  d'énergie  à   partir  de  sources  renouvelables  (durée  de  vie:  10-­‐20  ans)   §  Plus  de  capitaux  nécessaires  pour  sur-­‐dimensionner  le   système  d'énergie  renouvelable  pour  un  bâtiment  mal  conçu         Consommation       Transformation   totale  d'énergie            Energie               Energie               primaire       livrée     Energie         finale      
  • 17. Concevoir  des  bâtiments  en  climat  tropical   Humidité  relative  50-­‐100%   Conditions  horaires   de  l'air  ambiant   Taux  d’humidité   Le  zone  de  confort  
  • 18. Concevoir  des  bâtiments  en  climat  tropical   §  L’île  de  la  Réunion  (Saint-­‐Pierre)   Température  (°C)   RH   Vitesse  de  l’air   Irradiation   Moyenne   Minimum   Maximum   %   m/s   (kWh/m2.jour)   Eté   25.6   17.8   32.5   73   2.4   6.1   Hiver   21.3   14.3   29   73   3.2   4.7   Opération   Localisation   Nombre  de   Situation   Situation  finale   Economies   logements   initiale  (degré   (degré  de   d’énergie   de  surchauffe   surchauffe   potentielles   de   batipéi   batipéi  obtenu   climatisation   constaté)   évitée   OPAH   du   Le  Port   45   <  18  °C   <  2.5  °C   50  MWh/an   Port   Opération   Bras-­‐Panon   20   <  18  °C   <  2.5  °C   28  MWh/an   ANTAE   Opération   Saint-­‐Pierre     168   <  18  °C   <  2°C   205  MWh/an   Bons   enfants   Groupe   31-­‐ Saint-­‐Denis   140   <  18  °C   <  2°C   175  MWh/an   Chateau   Morange   Source:  ADEME,  BATIPEI  Réhabilitation  de  logements  en  climat  tropical    
  • 19. Les  pratiques  de  la  conception  des  bâtiments  dans   les  climats  tropicaux   L'utilisation  de   La  forme  du   Les  appareils   Plus  chaud  que  la   temp.  extérieure   bâtiment   matériaux  de   construction   inefficaces   impropre,   l'orientation,  le   inappropriés   Bâtiment   conçu   Enveloppe   vitrage  excessif,   du   Trop  de  pavage,   «  îlot  de  chaleur     etc Configuration   bâtiment     urbain  »   Micro   du   bâtiment     Climat Temp.   extérieure   CLIMAT   Forte  demande   d'énergie  à  cause   de  l'inefficacité   des  systèmes  de   climatisation   Plus  frais  que  la   temp.  extérieure   Condition  du   Zone  de  confort   confort   souhaité   Forte  demande  d'énergie,  de  l'inconfort  pour  les  occupants  
  • 20. Pertinence  de  l'architecture  bioclimatique   §  Intégration  du  design,  du  climat  et  du  confort  humain   §  Comprendre  les  besoins  physiologiques  pour  le  confort  humain   §  Bénéficier  de  facteurs  climatiques  locaux   §  Caractéristiques  de  conception  bioclimatique  (dans  le  cas  du   climat  tropical)   §  Réduire  les  gains  de  chaleur  à  travers  l'enveloppe  du  bâtiment   §  Améliorer  la  capacité  du  bâtiment  à  réduire  les  besoins  en   refroidissement  par  des  moyens  passifs   §  Améliorer  la  capacité  du  bâtiment  à  réduire  les  besoins  en  éclairage   artificiel   §  Utilisater  des  technologies  efficaces  et  une  meilleure  gestion  des   systèmes  d’éclairage,  ventilation  et  la  climatisation  
  • 21. La  conception  des  bâtiments  basse  énergie  dans   les  climats  tropicaux   dard   tion  stan Plus  chaud  que  la      concep temp.  extérieure Bâtiment   tiques  de conçu   Pra Enveloppe   Configurati du  bâtiment   on  du   Micro   bâtiment   Climat   CLIMAT   Planification,   Micro   d'aménagement   Climat   paysager,  de  la   végétation   Configurati Orientation,  la   on  du   forme,  l'ombrage,  la   bâtiment   fenestration,   Enveloppe   Plus  frais  que  la   éclairage  naturel,   Matériaux   du  bâtiment   temp.  extérieure   ventilation   appropriés,  isolation   naturelle  ...   des  murs  et  des   Bâtiment   toitures,  vitrages  à   Bonne  ambiance   haute  performance   intérieure  et   basse     appareils  efficaces   énergie Condition  du   confort   Zone  de  confort   Système  de  climatisation   souhaité   à  faible  consommation   d'énergie   Faible  demande  d'énergie,  un  meilleur  confort  pour  les  occupants  
  • 22. La  conception  des  bâtiments  basse  énergie   §  Exemple  :  Établissement  d'enseignement  (Indice  de  performance   énergétique  ou  EPI  réduit  de  240  à  98  kWh/m2.an)   EPI  =  240   • Bâtiment  de  référence   kWh/m2.a   EPI=208   • Optimisation  de  l'enveloppe   kWh/m2.a   EPI  =  168   • Optimisation  de  l'éclairage   kWh/m2.a   EPI  =  133   • Optimisation  CVF   kWh/m2.a   Centre  pour  l'environnement  des   EPI  =  98   • Régulations   kWh/m2.a   sciences  et  du  génie  (CESE)  à  l'Institut   indien  de  technologie  (IIT)  Kanpur  
  • 23. Economie  de  net  zéro  énergie  des  bâtiments   L'efficacité  énergétique  d'abord,   Les  énergies  renouvelables  ensuite  ...   250   Coût  incrémental  du  cycle  de  vie  (indice  =  100)   200   ENR   150   100   EE   50   CCV  incrémental   négative   0   0%   20%   40%   60%   80%   100%   La  dépendance  sur  les  combustibles  fossiles,     %  par  rapport  à  la  construction  neuve  moyenne  
  • 24. Le  gouvernement  prend  les  devants  (exemple  de  la  Malaisie)   Les  bâtiments  normaux   (Kuala  Lumpur)   §  Les  immeubles  de  bureaux  en   Malaisie   Indices  énergétiques  (kWh/m2.an)   300   Le  BBC   Consommation  typique   250   (Putrajaya)   200    kWh/m2.an   200   150   100   50   Le  BEZ   (Bangi)   0   Bâtiments   normaux   BBC   BEC   BEZ   Année  de  référence:      2001   2006   (  2015)     Amélioration  Progressive  de  l'efficacité  énergétique  des  immeubles  de  bureaux  de  Malaisie  
  • 25. Projet1 10/02/10 8:05 Page 1 Réseaux  électriques  fonctionnalités pour les réseaux électriques de demain Évolution possible de l'architecture et des intelligents   Configuration possible des réseaux intelligents de demain Installations de production centralisée Bâtiments résidentiels et Industrie consommatrice commerciaux consommateurs d'énergie et producteurs d'énergie Agrégation de production décentralisée d'électricité Usine Site de production consommatrice Bâtiment résidentiel décentralisé et productrice d'électricité et commercial consommateur d'énergie Immeubles P.P.&A./Scriptoria d'habitation
  • 26. Prosommation*   •  Prosommation  :  Chaque  consommateur  fait  un  effort  de   produire  (dans  une  certaine  mesure)  ce  qu’il  consomme   •  Prosommation  est  bien  adaptée  à  l  '«économie  circulaire»   •  Comme  nous  faisons  face  à  une  pénurie  de  ressources,  il   appartient  à  chacun  de  nous  d'agir  localement  et  en  boucle   fermée   •  La  notion  de  prosommation  peut  être  appliqué  à  tous  les   types  de  ressources  :  matières  premières,  énergie,  eau,   nourriture,  etc.     *  La  prosommation  est  un  concept  valorisant  le  fait  que  chaque  consommateur   puisse  faire  un  effort  de  produire  une  part  de  ce  qu’il  consomme.  
  • 27. Merci  de  votre  attention