La grille d’analyse de projet, développée par fiabitat
la SCOP Fiabitat conçoit et accompagne des projets de construction écologiques depuis l’année 2003. Avec le temps et l’émergence des réglementations RT2005, BBC, RT2012, nous avons toujours défendu une vision globale de la démarche écoconstruction, incluant une grande performance thermique, sobriété, énergies renouvelables, matériaux biosourcés, etc. Nos assistances à la conception reflètent cette vision globale. Pour cela nous utilisons des logiciels adaptés, et développons nos propres outils, cela nous permet :
- Optimiser le potentiel bioclimatique des projets : nous pouvons nous appuyer sur des données locales, prendre en compte l’inertie des matériaux, ajuster l’ensemble précisément afin d’obtenir un projet valorisant au maximum les apports gratuits du soleil, sans les contraintes (surchauffes).
- Analyser finement les conditions de confort grâce à la simulation thermique dynamique. Nous pouvons donc estimer précisément les risques de surchauffe du projet, l’impact des protections, d’une bonne ventilation, d’un éventuel puits canadien, etc…
- Prendre en compte les systèmes énergétiques envisagés. Bon, tous les outils thermiques le font, mais la plupart résument le choix d’un système à un résultat en énergie primaire, ce qui n’avance pas beaucoup. Nous souhaitions quant à nous pouvoir comparer les solutions possibles sur un angle plus large : consommation finale, coût de fonctionnement / investissement / maintenance, émissions de gaz à effet de serre, dépendance aux énergies fossiles, etc. Et permettre donc la comparaison entre les solutions envisagées de manière plus complète.
- Défendre une vision aboutie de l’écoconstruction : Au final, tout se résume à ce point. Qu’est ce qu’un projet en écoconstruction réussi ? De notre point de vue, il faut pouvoir obtenir un projet confortable et sain, en limitant au maximum les émissions de gaz à effet de serre et la dépendance aux énergies fossiles. Donc il faut travailler au maximum sur la conception bioclimatique et passifs, les systèmes constructifs biosourcés, les énergies renouvelables & locales. Pour pouvoir situer comment le projet se comporte notre outil le fiabiscope a été développé.
– Notre démarche en détail –
Le fiabiscope est l’aboutissement d’une réflexion menée depuis une dizaine d’années par notre coopérative pour améliorer la manière de penser les bâtiments performants. Quelques points clés :
1- Concevoir un projet basse énergie ou passif
Les études thermiques se sont généralisées ces dernières années, parfois au prix d’une perte de sens. Pourquoi réaliser une étude ? Parce que c’est obligatoire répond t-on.
La conception thermique d’un habitat, d’un bureau, d’une école est fondamentale. En effet, en s’y prenant bien on peut réussir à :
- Diviser sensiblement le besoin de chauffer le bâtiment, jusqu’à atteindre au niveau passif une température quasi stable à plus de 20°C toute l’année sans produire de chaleur. Les exemples de ces projets de construction / rénovation sont très courants désormais et poser cet objectif est aisé à mettre en place. Cet indicateur du besoin de chauffage est exprimé en kWh/m² habitable : plus la valeur obtenue est faible et plus cela indique que le bâtiment est en capacité de rester chaud en hiver sans chauffage.
On parlera de bâtiment passif lorsque son besoin d’énergie est inférieur à 15 kWh/m².a, et de bâtiment basse énergie lorsque l’on mène une démarche poussée jusque 30 kWh/m².a. - Apporter du confort toute l’année, de la qualité de l’air. Le confort thermique est un objectif facile à percevoir même si rien ne remplace une visite de bâtiment passif pour se convaincre de cette plue value ! Le confort thermique d’un projet passif est obtenu sans « technologie » active, par la bonne conception des volumes, l’orientation solaire, la compacité, la très bonne étanchéité à l’air, l’inertie thermique, et pour l’été par les dispositifs d’occultation des baies vitrées, qui permettent de maintenir frais le bâtiment sans recours à une climatisation.
La qualité de l’air nécessite une bonne réflexion car est contradictoire avec la performance thermique du bâtiment. Pour conserver la chaleur il faut éviter les courants d’air, et pour évacuer l’humidité intérieure & renouveler en oxygène il faut remplacer l’air ambiant par de l’air extérieur, et ce tout le volume intérieur toutes les 2 heures. Si cela est mal pensé on se retrouve soit avec un logement énergivore, soit un logement malsain. Nous recommandons souvent les techniques de ventilation à récupération d’énergie (vmc double flux), dont nous assurons la conception technique, pour obtenir une performance basse énergie et un très bon confort / qualité de l’air. - Assurer la durabilité des performances. Ces dernières décennies, nous avons appris que les ponts thermiques, les défauts d’étanchéité à l’air, une mauvaise ventilation des logements pouvaient conduire à des désordres : apparition de moisissures, dégradation prématurée des isolants, parois froides et inconfort, voire pire. Une bonne conception thermique anticipe ces différents risques et assure une performance pérenne, et pas simplement sur le papier.
Un bâtiment écoconstruit se doit d’avoir une réflexion poussée sur la performance d’enveloppe, tout en valorisant des matériaux de construction locaux. Pour vous accompagner, nous partons de votre projet, de vos questionnements. Nous commençons par traduire ensemble vos intentions en objectifs de performance thermique, nous voyons comment le projet se situe (performance et confort) et nous identifions les différents leviers permettant d’améliorer le projet.
Nous utilisons pour cela la simulation thermique dynamique, ou le logiciel des maisons passives le PHPP.
Calculs tous usages
Le fiabiscope permet de calculer toutes les consommations d’énergie (chauffage, eau chaude, climatisation, ventilation, usages électriques), avec une démarche suffisamment souple pour intégrer les solutions innovantes, et précise (intégration des pertes de la distribution d’énergie – ballon tampon, boucle d’eau chaude…)
La force du fiabiscope est de facilement pouvoir comparer les différentes variantes étudiées sous tous les angles simultanément (aujourd’hui la plupart des outils de calcul s’arrêtent uniquement à l’enveloppe et les systèmes (l’étude économique n’est pas faite, l’écobilan très rarement), ou ceux ci sont effectués bien après. Par exemple, comparaison entre une option BBC et une option passive.
Analyse en coût global – finançabilité des projets
L’analyse en coût global permet de projeter pour chacune des variantes les coûts de construction, le coût annuel pour le fonctionnement, les abonnements électriques et gaz souscrits, et le coût de la maintenance des systèmes. Sur le cas ci dessous (rénovation énergétique de logements collectifs soit au standard BBC ou passif), l’idée est de faire apparaître le bilan global au bout de 30 ans. Celui ci intègre les coûts de construction, coûts de fonctionnements en considérant des hypothèses d’augmentation des prix de l’énergie, les abonnements et maintenance, ainsi que le remplacement des systèmes arrivés en fin de vie.
Cela permet, pour ce cas de figure, de bien faire apparaître l’intérêt d’une rénovation énergétique performante pour abaisser drastiquement les coûts de fonctionnement et améliorer le confort thermique, et montre ici bien que l’option passive est la plus pertinente.
En complément, des outils financiers permettent d’évaluer les aides mobilisables et analyser, à partir d’une annualité de remboursement d’un prêt bancaire, si sur les premières années les économies de fonctionnement couvrent les remboursement. Cela permet d’identifier la faisabilité économique du projet de rénovation.
– 2 – des objectifs de performance repensés
Sur le bâtiment basse énergie et passif
L’un des plus gros défauts des réglementations thermiques depuis la RT2005 est peut être la. Le concept d’énergie primaire qui a été retenu ne traduit pas correctement l’impact environnemental du projet : des projets vertueux peuvent être mal classés et inversement. Pour rendre cohérent cet objectif il faut le reformuler, en considérant uniquement les énergies d’origine non renouvelable : il faut limiter au maximum le recours aux énergies fossiles et fissiles.
Cap sur le bâtiment positif :
Au départ le concept du bâtiment à énergie positive est proche d’un concept ou l’ensemble des besoins sont satisfaits par des sources renouvelables. Ce qui revient indirectement à proposer au départ un projet très performant pour l’enveloppe et sobre pour les usages électroménagers, car produire de l’électricité a un coût. Ce principe est inscrit dans une directive européenne nommée « nearly zero énergy buildings » en 2010, avec obligation pour les pays membres de transcrire ce niveau de performance d’ici 2020.
La France a proposé via l’association Effinergie un référentiel BEPOS qui donne une définition qui à priori devrait servir de base à la future RT 2020. On retrouve dans ce référentiel des avancées, comme la redéfinition du concept d’énergie primaire vers l’énergie non renouvelable, mais avec malgré tout de sérieux vices de forme sur le calcul de la « positivité » des bâtiments (le fait notamment de s’appuyer sur la RT2012 qui amène certains projets à rentrer dans les clous du label alors qu’ils sont très loin d’être positifs).
A notre niveau, sans être contre nous sommes assez critiques sur le sujet (voir billet de blog de 2006 détaillant les problèmes de cette politique énergétique) mais si le bâtiment souhaitant produire de l’électricité nous avons créé 2 indicateurs :
Le premier raisonne sur la compensation de toutes les consommations fossiles. C’est un principe qui ne considère pas que la production d’électricité est utilisée pour les besoins du bâtiment mais que l’électricité consommée au réseau, ainsi que les énergies fossiles sont compensées par une production d’électricité renouvelable équivalente renvoyée sur le réseau électrique. Ce principe raisonne en moyenne annuelle et à partir d’un recalage spécifique des coefficients d’énergie primaire pour éviter de suréstimer la compensation.
Le 2eme raisonne sur l’autoconsommation de l’énergie, et nous permet d’identifier à partir du calcul des besoins et de la production la manière dont l’électricité renouvelable peut contribuer à satisfaire les besoins. Le raisonnement est mensualisé, afin de prendre en compte la variation de production en fonction des saisons, et de mieux cerner la variation des besoins (ici le projet étudié est un bâtiment universitaire, avec une forte saisonnalité des consommations).
Cap sur le bâtiment à faible énergie grise
Le thème de l’écobilan des parois est ici étudié sous l’angle du bilan énergie grise et bilan carbone mais ce sujet recouvre une réalité plus vaste, qui englobe la question des déchets, des ressources consommées (étudier la possibilité du recyclage donc), de la pollution de l’air, etc. Le diagramme à gauche en résume bien le principe. Pour un niveau d’isolation comparable, tous les matériaux ne se valent pas, certains sont plus polluants. Il est donc pertinent le projet vers les solutions les moins énergivores.
La prise en compte de ce sujet ne s’arrête toutefois pas à uniquement la question des isolants mis en œuvre mais vise à optimiser l’ensemble du bâtiment dans une logique de sobriété de consommation de matériaux.
Le fiabiscope permet d’effectuer le calcul de l’énergie grise et bilan carbone du bâtiment, pour le comparer à un objectif de performance. Des bases de données intégrés à l’outil permettent d’analyser facilement l’impact environnemental de toutes les parois. En réalisant le métré des parois du bâtiment, on peut donc obtenir le bilan de l’enveloppe du projet.
Le fiabiscope permet surtout de comparer des solutions différentes. Au niveau du choix des matériaux de construction et des énergies, cela permet de comparer, sur une période de temps donnée, le bilan comparé avec d’un coté l’énergie grise mobilisée pour construire ou rénover le bâtiment, et de l’autre les consommations sur ce temps long. L’interet premier est d’identifier aisément, le poids de la construction par rapport aux consommations, et de voir si les surplus d’isolation mis en oeuvre sont compensés par les moindres consommations d’énergie.
Nous détaillons ce comparatif pour afficher le bilan énergie grise et bilan carbone détaillé de chacune des variantes testées.
Enfin, afin de garder une lecture synthétique des résultats :
