Architecture Energies renouvelables

Une transition à deux vitesses

Mots clés : Chauffage - froid - Energie renouvelable

Alors que la production électrique verte décolle, le chauffage renouvelable, lui, reste à la traîne.

Cependant, des bâtiments modèles parviennent à concilier les deux. Tour d’horizon.

Imaginées durant les années 1990, les démarches de qualité environnementale sont devenues un concept majeur de la construction. Les certifications HQE, Breeam ou Leed et les labels BBCA ou Effinergie constituent aujourd’hui des distinctions recherchées. Leurs critères d’évaluation influencent les choix des maîtres d’ouvrage. Ils contribuent ainsi à l’émergence de bâtiments plus économes en énergie. Cependant, les énergies renouvelables (ENR) ne profitent pas encore pleinement de cette dynamique. « On peut répondre aux exigences des référentiels sans utiliser les technologies qui exploitent ces énergies. Seuls les plus hauts niveaux de certification nécessitent d’y recourir », explique Sarah Cauquil, consultante en assistance à maîtrise d’ouvrage environnement au sein du bureau d’études Greenaffair.

Le photovoltaïque en force. Et ces bonnes notes n’intéressent que les clients les plus soucieux de leur image. « Hormis pour quelques grands comptes, les coûts freinent l’incorporation des ENR dans les projets tertiaires privés », constate Frédéric Billier, directeur de Novelige, la filiale de Vinci Construction à l’origine des bureaux bas carbone Oveliance (lire ci-dessus).

Au-delà de ces questions financières, la grille d’évaluation des certifications semble plutôt favoriser la production d’électricité renouvelable aux dépens des systèmes thermiques. Le solaire photovoltaïque, arrivé à maturité technique et économique, se trouve ainsi dans une position privilégiée. « C’est la solution la plus simple et la moins coûteuse », observe Yann Permacaoundin, responsable du département ingénierie de Greenaffair. Il reste tout de même du chemin à parcourir : 217 MW d’installations solaires sur petites et moyennes toitures (moins de 100 kWc) ont été raccordés en 2015, alors que la programmation pluri annuelle de l’énergie (PPE) fixe un objectif annuel de 350 MW.

Seuls les maîtres d’ouvrage ambitieux optent donc pour le chauffage renouvelable, alors que la PPE prévoit d’augmenter cette composante de 50 % avant 2023. Dans ce domaine, les pompes à chaleur demeurent le procédé le plus employé. « Le solaire thermique est une technique intéressante dès lors que les préconisations de conception et de mise en œuvre sont respectées. Quant au chauffage par chaudière, le biogaz commence à émerger », ajoute Yann Permacaoudin. Par ailleurs, les réseaux de chaleur se révèlent efficaces pour mutualiser des chaufferies biomasse (lire ci-contre) et des centrales géothermiques.

Un nouveau référentiel encore électrique. Conscient de ces difficultés, le gouvernement a lancé en octobre l’expérimentation du référentiel Energie-Carbone (E+C-), plus exigeant que la RT 2012. La construction labellisée se voit attribuer deux notes : l’une, sur quatre, caractérise son efficacité énergétique ; l’autre, sur deux, évalue son impact environnemental. L’analyse des résultats déterminera les exigences des futures réglementations. « Si nous voulons développer les ENR, c’est le niveau Energie 3 qui doit s’imposer dans les textes à venir, affirme Axel Richard, chargé de mission ENR au sein du Syndicat des énergies renouvelables. L’obtention de ce niveau requiert que la chaleur du site provienne presque exclusivement de sources renouvelables, sauf si l’installation de panneaux photovoltaïques est choisie. » Cette dernière option pourrait fort bien devenir la norme dans les prochaines années.

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Electricité - Le plein de renouvelable

Cinq ans après l’inauguration du premier Green Office à Meudon (Hauts-de-Seine), Bouygues Immobilier poursuit l’extension de cette marque de bureaux haut de gamme. Le promoteur compte aujourd’hui trois bâtiments livrés et trois autres en cours de construction. Parmi eux, l’immeuble Link, situé à Lyon, devrait être terminé dans les prochains mois. Sur une surface de 8 500 m2 , il pourra accueillir 700 postes de travail.

A l’image de ses aînés, l’édifice abritera un panel d’énergies renouvelables impressionnant. La toiture accueillera 335 m2 de panneaux photovoltaïques. Une cogénération à l’huile végétale fournira aussi du courant. La climatisation, elle, sera assurée par un forage géothermique couplé à une pompe à chaleur (PAC). « Cette technologie permet d’atteindre des coefficients de performance très élevés, bien au-delà d’une installation aérothermique », précisent les responsables de Bouygues Immobilier. Des panneaux rayonnants diffuseront le froid. La majorité du temps, un simple échange de calories entre les circuits de climatisation et de géothermie devrait suffire (on parle alors de « géo-cooling »). La PAC interviendra seulement en cas de forte chaleur.

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Pompe à chaleur - Des bureaux verts à prix réduit

Même les bâtiments à coût modéré commencent à tenir compte de la qualité environnementale. Novelige, filiale de Vinci Construction France, a ainsi imaginé Oveliance, un concept d’immeuble de bureaux reproductible à l’envi. Cette construction ronde, d’une superficie minimale de 1 500 m2 , se compose d’un rez-de-chaussée et de deux étages. « Nous avons tenu compte de la mixité des activités d’une entreprise. Outre des bureaux, le bâtiment peut abriter une petite ligne de production, un laboratoire ou un local de stockage. Par ailleurs, notre offre ne se limite pas à l’intérieur. Nous aménageons aussi le terrain autour du bâtiment », précise Frédéric Billier, directeur de Novelige. La firme a livré deux déclinaisons d’Oveliance : la première pour la société Solimat, dans le parc industriel de la plaine de l’Ain ; la seconde pour l’association Agefos-PME, à Lyon. Les consommations annoncées sont ainsi inférieures de 25 % à la RT 2012 pour un coût débutant à 1 150 euros/m2 HT, tout compris.

Pour arriver à ces résultats, ces immeubles possèdent notamment un système de chauffage et de climatisation par pompe à chaleur à débit de réfrigérant variable. « Cette technologie a aujourd’hui le meilleur rapport investissement-rendement pour ce type de bâtiments, indique le directeur. Nous réfléchissons à une intégration plus avancée du solaire photovoltaïque afin de compenser l’électricité consommée. »

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Biomasse - L'ambition du sans-fossile

A la sortie de la gare de Val-de-Reuil, lorsque les arbres sont nus, le voyageur attentif pourra apercevoir sur la rive opposée de l’Eure les bâtiments ocre de l’Ecovillage des Noés. Ce lotissement de 4,5 ha se compose aujourd’hui de 20 bâtiments résidentiels (qui abritent 98 logements), d’une crèche de 30 berceaux et d’une chaufferie. La Société immobilière du logement de l’Eure (Siloge) a confié cette opération en 2009 à un groupement mené par Bouygues Bâtiment Grand Ouest dans le cadre d’un contrat de conception, réalisation, exploitation, maintenance. Les habitations ont été livrées en deux tranches en avril et novembre 2016. La crèche a été terminée en février dernier. « Dans le domaine des énergies, ce projet tranchait avec nos habitudes : la Siloge souhaitait employer uniquement des énergies renouvelables pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire », explique Xavier Mondher, directeur de projets au sein de Bouygues Bâtiment Grand Ouest.

Un contrôle strict. L’entreprise de construction, le bureau d’études Michel Lecacheur et la société de maintenance et d’exploitation Idex ont opté pour un réseau de chaleur alimenté par deux chaudières à bois de 400 et 200 kW. « C’était un choix concerté. Plusieurs réunions communes ont permis de déterminer les caractéristiques de l’installation », indique David Lefebvre, ingénieur travaux principal de Bouygues Bâtiment Grand Ouest. Idex est chargé de la chaufferie pendant sept ans. Le groupe s’est engagé à maintenir les consommations de chauffage des bâtiments à un niveau inférieur à 15 kWh/m2 .an. Afin de suivre ce paramètre, des compteurs et des sondes de température communiquent leurs données en continu à une plate-forme web.

La chaufferie brûle environ 200 tonnes de bois déchiqueté chaque année. « Le combustible est fourni par Environnement Forêts, une entreprise d’Yvetot (Seine-Maritime), précise David Roger, directeur commercial Nord-Normandie d’Idex. Grâce à cet approvisionnement local et à la taille du projet, nous atteignons des prix comparables au gaz. »

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Solaire thermique - De si discrets capteurs

Les habitants du 8 ter, rue des Ardennes, à Paris, peuvent s’enorgueillir de leur demeure. Livré en juin 2016, cet immeuble de 15 logements possède une structure entièrement en bois imaginée par le cabinet d’architectes SF Design et réalisée par l’entreprise Brézillon pour le compte de l’Omnium de gestion immobilière d’Ile-de-France (Ogif).

Autre particularité remarquable, une installation solaire thermique couvre 34 % des besoins en eau chaude sanitaire des occupants. En toiture, trois capteurs Vitosol 200-T SP2A, conçus par Viessmann, recueillent les rayons du soleil. Ils alimentent un ballon de stockage de 1 000 l situé dans la chaufferie de l’édifice. « Notre choix a été guidé par la volonté d’obtenir le label Bâtiment Bas Carbone (BBCA), mais aussi par le respect de l’esthétique de l’opération et la surface réduite de la terrasse technique », indique le bureau d’ingénierie de Brézillon.

Ces dispositifs à tubes sous vide, d’une surface de 3,03 m2 chacun, bénéficient d’un meilleur rendement que leurs prédécesseurs en panneaux. Par ailleurs, ils nécessitent une pente minimale de seulement 4 %. « Ils peuvent être posés quasiment à l’horizontale. Il est donc possible de les mettre en place sans trop se soucier de l’orientation. L’intégration à la terrasse s’en trouvait facilitée », explique le bureau. Le bâtiment a obtenu le label BBCA en juillet 2016.

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Solaire photovoltaïque - La première maison E+C-

Le premier bâtiment à revendiquer le label E+C- se situe au 142, rue de Saint-Gratien, dans la commune d’Ermont (Val-d’Oise). A cette adresse, l’entreprise Ecolocost termine la construction d’une maison individuelle de 81 m2 . Cette dernière devrait décrocher la mention Energie 3-Carbone 1 du référentiel gouvernemental, une note décrochée grâce à une installation photovoltaïque conséquente : la toiture est recouverte de 29 m2 de panneaux pour une puissance totale de 4,5 kWc.

Une ventilation double flux thermodynamique Nilan Compact P produira l’eau chaude sanitaire, contenue dans un ballon de stockage de 180 l. La chaleur récupérée sur l’air extrait devrait aussi couvrir 28 % des besoins de chauffage du loge-ment. Quatre radiateurs électriques d’une puissance 750 W et un sèche-serviettes d’une puissance de 1 kW complètent l’installation. La maison affiche ainsi un coefficient d’énergie primaire de – 35,3 kWh/m2 (SRT).an, selon les critères de calcul de la RT 2012.

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