Rénovation énergétique : l’évolution des enjeux et pratiques | LIEGE CREATIVE, 18.05.2021

Mardi 18 mai 2021
Rénovation énergétique : l’évolution des
enjeux et pratiques
Bruno Busch, Administrateur, Responsable Cellule
Technique Spéciale/Energie (Bureau d'Etudes Greisch)
Jean-Philippe Possoz, Architecte, Chef de Travaux HE
(Faculté d'Architecture, ULiège)

LIEGE CREATIVE, en partenariat avec :

Rénovation énergétique
de l’efficacité à la sobriété?
Jean-Philippe Possoz

• Mise en contexte général du problème
• Rencontrer la dimension systémique du problème
• Repenser les disciplines et leurs effets : histoires autour du lien architecture/énergie
Remarques :
• Une partie de ce qui va être dit vaut également pour la construction neuve et pour d’autre programme que le logement
• C’est un regard pragmatiste au sens ou il est préoccupé par les effets produits par les différents cadres théoriques et pratiques qui guident nos actions
• C’est une approche du point de vue de l’architecte (pas du sociologue de l’énergie, de l’historien des techniques ou de l’ingénieur thermicien)
• Il s’appuie néanmoins sur différents auteurs et recherches issues de différentes disciplines (bibliographie en fin d’exposé)
Jean-Philippe Possoz – La rénovation énergétique – 18 mai 2021
Plan de l’exposé

Contexte du problème
 Les émissions de GES doivent rapidement et
drastiquement diminuer.
 Les bâtiments existants constituent un important
« gisement d’économie d’énergie ».
 Le taux de rénovation actuel trop faible pour
rendre rapidement le parc performant (divers
freins).
 La grande diversité des situations (typologie,
ancienneté, contexte, usage…) rendent la
standardisation peu opérante.
Mise en contexte général
Mise en place d’outils réglementaires standardisés
et d’incitants, essentiellement axés sur la
performance (théorique) des dispositifs techniques.

Divers constats
 Ecarts observés entre consommations théoriques et
consommations réelles.
 Présence de multiples effets rebonds (intra et extra sectoriel)
annulant une partie des gains.
 Qualification et conscientisation encore faible des acteurs
(propriétaires, locataires, architectes, ingénieurs, entrepreneurs).
 L’énergie reste, pour la majorité des acteurs, une abstraction !
1 kWh ou 1 kWhEP... pour qui cela fait-il sens ?
 Nous sommes encore trop strictement focalisés sur quelques
valeurs chiffrées, monocritère, qui sont réductrices de la
question :
 Valeur l en W/mK (conductivité thermique) on considère
comme valeur chiffrée pertinente celle qui limite les
déperditions dans une logique qui veut que les
consommations sont essentiellement liées aux besoins en
chauffage!
 kWh/m²an : on calcule la consommation sans tenir compte de
la taille, ni du comportement!
Mise en contexte général
Exemple caractéristique des logiques de choix a l’œuvre dans la
rénovation énergétique des toitures

Et si on posait la question autrement?
efficacité (efficiency) versus sobriété (sufficiency)
Du côté de l’efficacité, l’idée est de mettre toute
notre énergie à produire des objets techniques qui
ne consomment pas ou peu. C’est travailler sur les
moyens sans contraindre la question des besoins.
Du côté de la sobriété, l’idée est de mettre toute
notre énergie à accompagner des situations de vie
vers des pratiques qui consomment moins. C’est
travailler sur les besoins en y adaptant la question
des moyens.
Rencontrer la dimension systémique du problème
Photographie de Hortense Soichet / Série l’autoréhabilation accompagnée, 2016.
« Buildings don't use energy, people do ! »

Remettre l’habitant en position d’acteur du système
« Le comportement n’est donc pas une variable autonome, mais
un élément, parmi d’autres, d’un système sociotechnique »
(Zélem , 2016)
Acteurs
humains
Techniques
Dynamiques
sociales
Environnements
Configurations
modéliser
et
standardiser
Encapaciter
et
particulariser
modéliser les modes de vie <
valoriser les bonnes pratiques <
L’accompagnement :
entre standardisation et personnalisation
L’énergie comme système sociotechnique :
> mettre les habitants en projet
> expérimenter des changements au
départ des pratiques habitantes

La formation :
Former les acteurs ensemble plutôt que par secteur pour construire des
logiques d’accompagnement systémique.
Propriétaires
/ Habitants
Entreprises
privées
Acteurs
sociaux
Architectes /
BETS
Acteurs
publics
Remettre tous les acteurs en réseau
Au-delà des compétences
techniques, quelles seraient
les compétences attendues
d’un architecte ?
Comment soutenir sans
contraindre, une écologisation
des comportements
énergétiques ?
Logique de marché
de la rénovation
énergétique

Repenser la pratique architecturale
• Reconceptualiser l’approche du confort en réinsérant les
techniques actives et passives dans la pensée du projet.
• Decodifier et renourrir la programmation ; passer de la
fonction aux usages en les liants à des besoins en énergie;
dé-spécialiser les pièces.
• Réalimenter les imaginaires et les représentations du confort
et de la domesticité ; explorer la vie saisonnière et les
variations thermiques comme nouveau confort.
Repenser les disciplines et leurs effets

L’histoire du chauffage, ou la généralisation d’un standard de confort thermique
Généraliser l’équipement de chauffage à toutes les pièces du bâtiment a progressivement induit une normalisation et
une homogénéisation des conditions de confort thermique à l’ensemble des pièces.

L’histoire de la climatisation active, ou la perte de sens de l’enveloppe comme régulateur climatique
Se focaliser principalement sur les besoins en chaleur masque la question des besoins en fraicheur alors que ceux-ci risquent fort de croitre.
La rénovation énergétique devrait ainsi prendre appui sur les caractéristiques du parc de bâtiments existant et de leur environnement.

Conception énergétique
Co-construire une connaissance
systémique de l’environnement du projet :
orientation, lumière et vue, ensoleillement, ambiance sonore,
réseaux… Co-construire une connaissance complexe
du bâtiment :
Typologies, pathologies, matériaux et systèmes constructifs,
systèmes techniques, organisation spatiale, consommations
effectives…
Co-construire un projet d’habiter :
o Travailler aux départs des pratiques habitantes (lorsqu’il y en a)
o Travailler à la définition des usages : que fait-on, quand le fait-on, et de quoi a-
t-on besoin pour ce faire ?
o Travailler à une redéfinition plus complexe du confort, qui intègre les saisons
et prend appui sur le rapport à la chaleur/fraicheur.

Expérience d’enseignement en Master 1
Cours d’application technique- partie équipement du bâtiment
« Sur base des besoins, usages et valeurs d’une famille imaginaire (persona),
chaque groupe a pour tâche de concevoir le projet d’architecture (et d’effectuer
les choix techniques associés) qui favoriserait (selon eux) une réduction
drastique du bilan annuel de consommation en énergie primaire de cette
famille. »

Expérience d’enseignement en Master 1

Expérience d’enseignement en Master 1 :

Repenser l’approche du confort
« Ensemble des commodités, des agréments qui produit le bien-être matériel ;
Tranquillité psychologique, intellectuelle, morale obtenue par le rejet de toute
préoccupation. » (Larousse 2018)
Or la conséquence de ce confort « matériel », essentiellement basé sur la
consommation d’énergie, est la naissance d’une préoccupation plus diffuse
mais dont nous faisons déjà l’expérience.
Se (re)préoccuper (de l’énergie), c’est peut-être réinterroger notre rapport au
« chez soi », retrouver une manière de donner de l’importance aux lieux
qu’on habite et qui nous fondent, à nous en occuper en leur dédicaçant du
temps et de l’attention.
Transformation de la Tour Bois le Prêtre - Paris 17 - Druot, Lacaton & Vassal

Bibliographie
Brisepierre, G., Chervier, S., Hamon, V., Le Fur, B. & Le Marec, A. (2019). L’accompagnement
des ménages dans la rénovation de leur logement. ADEME.
Cézard, F. & Mourad, M. (2019). Panorama sur la notion de sobriété – définitions, mises en
œuvre, enjeux (rapport final). ADEME.
Goulet, F., & Vinck, D. (2012). L'innovation par retrait. Contribution à une sociologie du
détachement. Revue française de sociologie, 53(2), 195-224.
Monfils, S., & Hauglustaine, J. M. (2016). Introduction of behavioral parameterization in the
EPC calculation method and assessment of five typical urban houses in Wallonia, Belgium.
Sustainability, 8(11), 1205.
Ruellan, G., & Attia, S. (2016). Les problématiques de la rénovation du stock bâti dans la
ville de demain: résultats d’une étude initiale en Belgique. Academic Journal of Civil
Engineering, 34(1), 348-355.
Ruellan, G. (2016). Etat du marché de la rénovation du bâti résidentiel en Belgique.
Thellier, F. (2014). Sans occupant, les bâtiments ne consomment pas d'énergie.
Villot, J., Gontran, N. & Laforest, V. (2015). Les professionnels du bâtiment face aux enjeux
énergétiques, une perspective limitée. VertigO, 15(3).
Zélem, M. C. (2016). Les effets pervers de la sobriété énergétique. Une écologisation
contrainte des modes de vie. Revue des sciences sociales, (55), 70-80.
Merci !

La rénovation énergétique et son contexte
Rénovation énergétique
l’évolution des enjeux et pratiques

La rénovation
• Consommations énergétiques importantes ;
• Perte de vision et du contrôle du bâtiment ;
• Confort en diminution ;
• Corrections très onéreuses ;
Enjeux
• Réglementation ;
• Energie ;
• Impact environnemental ;
• Arbitrage des CPE et de mesures chiffrées d’impacts des
améliorations énergétiques ;
• Bien-être ;
• Image;

L envolée des coûts d énergie et la nécessité de réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES), afin de
limiter notre pression environnementale, ont fait apparaître un nouveau défi pour le secteur de la construction
: la maîtrise durable des énergies.
Le secteur du bâtiment (résidentiel et tertiaire) représente en effet à lui seul 30% du total des énergies
consommées en Région Wallonne, contre 42% pour l industrie et 21% pour les transport.
Consommation d énergie finale en Région Wallonne, par secteur.
Source : Inventaire Corinair 1999 de la DGRNE

Jusqu’en 1900 :
A partir de 1960 :
Dès 1980:
Actuellement:
Evolution des immeubles de bureaux

Rôle important joué par l’enveloppe : contrôle solaire, du vent, du bruit et végétal
Interaction avec son environnement

Rôles importants joué par l’enveloppe : Garantir un haut niveau de confort aux occupants
Interaction avec ses occupants

Interaction avec ses occupants – le confort

Paramètres qui déterminent le confort
Le confort dépend de 7 paramètres :
2 sont liés à l’homme
• le métabolisme;
• L’habillement.
5 sont liés à son environnement
• la température de l’air;
• la température des surfaces;
• l’humidité relative;
• le mouvement de l’air;
• le rayonnement solaire direct

Paramètres psychologiques
Les utilisateurs acceptent des températures plus élevées s’ils peuvent agir :
• sur leur habillement;
• sur l’ouverture des fenêtres;
• sur les stores.
Le fonctionnement optimal d’un bâtiment évite de gaspiller entre 10 et 30 % de sa
consommation énergétique.
L’amélioration du confort et la sensibilisation des occupants suscite leur adhésion.

La rénovation et sa complexité ….
Musée de la Boverie / Liège
Architecte : Ricciotti, phd

NATURAL COOLING
SPW DGO4 /
Namur
Architecte : Atelier Lanotte

ommation de
conductives.
de ventilation
uﬀage de l’air
écupération
nt supérieur à
t les conduits
exigences de
ualité d'air en
54 m3/h.pers.
méliorer toute
remplacer un
onnement du
es : la pulsion
tribution va
es bureaux.
s en sous-sol
ce rationnelle
Sud
Façade Nord : réseau des gaines de pulsion d'air
Rénovation de bureaux à Bxls
Nouveau châssis
Protection solaire intérieure
BIPV
Isolation (± 40 cm)
Calorifuge de la conduite (5 cm)
Conduite de pulsion (20 cm)
BIPV
Isolation (10 cm)
BIPV
Isolation (± 40 cm)
Coupe Façade Nord Images de référence
Composition existante
Complexe - mur plein
Complexe - gaine ventilation
Complexe - baie vitrée
Panneau de façade en pierre naturelle (3 cm)
Isolation (5 cm)
Coupe de principe : Façade Nord
15/05/2018
Ech. : 1/20
BEFIMMO - Joseph II
Projet Yser - Bruxelles
Hikari - Lyon
Projet Ministère de la défense - Paris

Rénovation de bureaux à Bxls
PF1

La rénovation et sa vision globale ….

Constat
La rénovation et sa vision globale ….

Natural ventilation
Date
Référence
Type
Localisation
Différence de température DT dans THERM °C
Mesure extérieure dans THERM m
Valeur U extérieure dans THERM W/(m²K)
Φ calculé par mètre courant de paroi W/m
Différence de température DT paroi 1 °C
Mesure extérieure paroi 1 m
Valeur U élément de construction 1 W/(m²K)
Différence de température DT parois 2 °C
ψ équivalent W/(mK)
X équivalent W/K 0,042
Section 1
Remarque(s)
Calcul basé sur une moyenne pondérée de deux flux caractéristique :
1 - d'une section avec console + 2 boulonnage sur 16mm de hauteur
2 - d'une section avec console uniquement sur 200mm de hauteur
Illustration du noeud constructif
Détail technique Isothermes
Section 2
2,230
0,237
0,211
30
3,350
0,220
22,151
Parois prises individuellement
30
Caserne des pompiers de Charleroi
Fiche de calcul d'un noeud constructif
31/03/2015
NCP02_PUR
Ponctuel
Fixation tôle
Noeud constructif complet
t la construction d’un bâtiment
ception de l’enveloppe passive
ement à l’origine de faiblesses
la méthodologie de calcul et
ment et reprend d’autre part
ne analyse spécifique sur base
64
6
24
25
5
264
64
60
264
store enrouleur extérieur
prédalle 60mm
coupure thermique 50mm
U=
rattrapage faux-plancher
dalle
oursive extérieure
détail plan (1/5)
détail plan (1/5)
Date
Référence
Type
Localisation
Différence de température DT dans THERM °C
Mesure extérieure dans THERM m
Valeur U extérieure dans THERM W/(m²K)
Φ calculé par mètre courant de paroi W/m
Différence de température DT paroi 1 °C
Différence de température DT parois 2 °C
ψ équivalent W/(mK)
X équivalent W/K
Caserne des pompiers de Charleroi
Fiche de calcul d'un noeud constructif
31/03/2015
NCP02_PURENIT
Ponctuel
Fixation Tôle
Noeud constructif complet
30
3,350
0,240
24,093
Parois prises individuellement
30
2,230
0,237
0,275
Section 1
Section 2
0,055
Remarque(s)
Calcul basé sur une moyenne pondérée de deux flux caractéristique :
1 - d'une section avec console + 2 boulonnage sur 16mm de hauteur
2 - d'une section avec console uniquement sur 200mm de hauteur
Illustration du noeud constructif
Détail technique Isothermes
onc un élément essentiel dans la conception et la construction d’un bâtiment
s a donc été effectuée dans le cadre de la conception de l’enveloppe passive
g et tous les éléments constructifs potentiellement à l’origine de faiblesses
iés. Le présent rapport présente d’une part la méthodologie de calcul et
dre de la conception énergétique du bâtiment et reprend d’autre part
de chaque pont thermique ayant fait l’objet d’une analyse spécifique sur base
64
6
24
25
5
264
64
60
264
store enrouleur extérieur
garde-corps
pare-soleil
prédalle 60mm
coupure thermique 50mm
U=
rattrapage faux-plancher
dalle
coursive extérieure
ésolution d’un pont
ns le cadre du
ation des points
de la coursive
La rénovation et ses techniques perfomantes
Evolution des outils - conception énergétique
Conception - évolution des outils dans le domaine de la rénovation : calcul
des ponts thermiques, études solaires, simulation thermodynamique,
ventilation naturelle, … -> amélioration de la prédiction des consommations
énergétiques après rénovation

Analyse de cycle de vie & Stock CO2 des structures
144.9
62.7
179
98.7
64.9
92.8
57.7
0
124.5
0
98.3
124.5
103.4
129.8
184.2
219.4
270.8
290.1
213.1
293.0
235.5
kgCO2eq/m²
LCA A1-A4
kgCO2eq/m²
Stock biogénique
€/m²
Etude d’une trame type de 80m² - Outil développe par Neo&Ides/ Greisch
Résultats affichés par m² de construction
Evolution des outils – conception environnementale

• Produit / Elément / bâtiment
• Production / Construction / utilisation / fin de vie
• Cradle to gate / Cradle to grave / Cradle to cradle
Evolution des outils – conception environnementale

Isolant sous vide
Evolution des materiaux - exemples

Vitrage electrochrome
FEATURES SAGE-GLASS
Colours Transparent to very blue
Variable properties -
Ranges
g = 0,09 to 0,42
Tv = 0,02 to 0,56
Control types
Automatically and easily connectable
with BMS
Manually
Control
Until three degrees of control
Control possible with mobile app
Switching times
20mn
Cold : 5mn
Hot : 20 à 30mn
Dimensions 1.0 x 2.0m (adaptable)
Cost 800€/m²glass
Connection 1 remote box per 1 glazing

Carbon Cure

05/03/2021 22
Complémentarité BREEAM | WELL
ENVIRONNEMENTAL
APPROACH
HUMAN-CENTERED
APPROACH
Evolution des certifcations

Evolution des approches
Les défis de réduction de consommations énergétiques, d’émissions de gaz à effet de serre des bâtiments
tout en assurant à l’occupant un confort optimal amènent à concevoir de nouveaux bâtiments mais
surtout des travaux de rénovation ambitieux.
Quelle que soit l’ampleur des travaux, la meilleure conception accompagnée d’une réalisation soignée ne
garantissent pas à eux seuls que les objectifs soient atteints en réalité. En effet, une fois le bâtiment
livré/en fonctionnement, des problèmes de conforts et/ou des dérives de consommations sont presque
systématiquement constatés.

Au-delà de la conception …..

Au-delà de la concpetion …..
Le commissioning/monitoring doit commencer le plus tôt possible
Mise des chaudières en mode « auto »

Collecte de
données
Au-delà de la conception …..
Le commissioning/monitoring : Mise en place dans un bâtiment existant

Capteurs &
loggers
Collecteur
Collecte de
données

Capteurs &
loggers
Collecteur
Collecte de
données
Consolidation
des données
Données
Externes
Serveur, base de données
et analyse physique
Les données sont envoyées sur un serveur Greisch. Le serveur va
• traiter et stocker les données entrantes,
• calculer des données fictives à partir des données reçues
• et permettre d’afficher et d’analyser les données à partir d’un logiciel, logiciel développé en interne.

Collecte de
données
Consolidation
des données
Analyse des
données
Données analysées
Paramètres de gestion
Déviations détectées
Alertes
Client
Interface web
Les données seront ensuite analysées en
affichant :
• La période de temps
• L’intervalle de la données (15 min,
1h, …)
• La transformation des données
stockées (min, max, moyenne, ..)
• Les sondes voulues

NEO&IDES sprl • Performance énergétique des bâtiments • Energies renouvelables • Développement durable • www.neo-ides.be
Un outil performant et clair de détection, d’analyse et de
communication entre les parties prenantes ou vers le grand
public.
Greisch Monitoring : Dashboarding

Collecte de
données
Consolidation
des données
Analyse des
données
Valorisation
des données
Données analysées
Paramètres de gestion
Déviations détectées
Alertes
Client
Interface web
Conseil &
Assistance
Une fois la collecte des données opérationnelle, les
prochaines étapes du commissioning sont :
• Etablissement d’une référence (indices de
performances,…)
• Suivi des indices de performances
• Détection d’anomalies
• Identification du disfonctionnement
• Identification d’un solution

Collecte de
données
Consolidation
des données
Analyse des
données
Valorisation
des données
Actions
Technicien
Installation &
maintenance
Capteurs &
loggers
Collecteur
Deux types d’actions possibles :
• Corrections directes du disfonctionnement
• Communication de la solution au client & au
maintenancier
Suite à la correction du disfonctionnement, il y aura
:
• Vérification de la mise en place de la solution
• Vérification d’un retour à la normale
• Suivi des consommations

La rénovation - exemple de projet associant conception et suivi
Le contrat de Performance Energétique

Contrat de Performance Energetique (CPE) - Exemple RenoWatt
La rénovation exemples de prpjets associant conception et suivi
Les contrats de Performances Energétiques

Mesure des économies grâce au protocole IPMVP
Amélioration
énergétique
Consommation de
référence mesurée
Consommation de référence modélisée.
En fonction de la T°ext mesurée.
Consommation de
suivi mesurée
En période de suivi :
Economie = Référencemodèle - Consommationmesure
Modélisation
Exemple : T°ext
La rénovation exemples de prpjets associant conception et suivi
Les contrats de Performances Energétiques

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