• Type d’étude : Thèse

• Dates de l’étude : octobre 2009 à décembre 2012

• Laboratoire : Centre Energétique et Procédés, 60 Bd St Michel, 75272 Paris Cedex 06

• Responsable : Bruno Peuportier, maître de recherche (bruno.peuportier@mines-paristech.fr)

• Chargé de l’étude : Pierre Beinsteiner (pierre.beinsteiner@mines-paristech.fr)

Description du sujet
Contexte : La construction neuve ne représentant sur un an que moins de 1% du parc, il est essentiel de travailler sur la réhabilitation des bâtiments existants pour atteindre des objectifs environnementaux comme le « facteur 4 ». La réhabilitation se distingue de la construction neuve par une plus grande incertitude dans la caractérisation des bâtiments, par exemple le niveau d’isolation thermique de certaines parois n’est pas toujours connu avec précision. Mais l’existence de factures énergétiques et/ou de mesures permet parfois le recalage des paramètres incertains d’un modèle. C’est l’objet du diagnostic énergétique, qui a ensuite pour objectif de rechercher des solutions pour améliorer la performance thermique du bâtiment étudié. Cette démarche pourrait être élargie afin de constituer un diagnostic environnemental : il s’agit dans un premier temps d’effectuer un état des lieux en analysant les points forts et les points faibles du bâtiment, puis d’appliquer l’éco-conception pour élaborer un projet de réhabilitation, voire évaluer une opération de reconstruction, puis contribuer au suivi des performances.

Objectifs : La thèse a pour but de développer des connaissances pour identifier les principales sources d’impact des bâtiments existants et étudier des mesures d’amélioration, en se focalisant sur des immeubles collectifs (logements et tertiaire). La simulation thermique et l’analyse de cycle de vie serviront de base à cette étude, et pourront être complétées par des activités expérimentales. L’utilisation de données climatiques réelles sur les années correspondant aux factures, et de mesures correspondant à l’occupation réelle du bâtiment (scénarios de présence, températures de consigne, apports internes de chaleur, ventilation et gestion des ouvertures…) a pour objectif de réduire les écarts entre des résultats de simulation et les factures. Ces écarts peuvent être liés au modèle ou à l’incertitude sur certaines entrées (caractéristiques du bâti, climat, occupants).

Approche : La fiabilité du modèle est étudiée par ailleurs, par comparaison à des mesures sur des bâtiments tests (plateforme INCAS à l’INES par exemple), ou par des comparaisons inter-modèles. La présente étude se focalisera alors sur le recalage lié au comportement des occupants et au climat, afin de mieux cerner comment la précision de l’évaluation est influencée par le type de mesures in situ et la durée de ces mesures. La possibilité de collecter des données issues d’un système de gestion technique centralisée et d’alimenter un outil de simulation sera étudiée. L’une des principales difficultés du recalage est liée aux mouvements d’air, influencés par le comportement des occupants (gestion des ouvertures). Un modèle de réseau couplé à la simulation thermique sera utilisé et amélioré si nécessaire pour étudier ce point. L’objectif est de progresser vers la garantie de résultats.

La modélisation du cycle de vie d’un bâtiment sera adaptée pour prendre en compte la réhabilitation. Il s’agit de calculer les impacts liés à la fin de vie de certains composants et à la mise en œuvre de nouveaux produits, ce qui permet d’effectuer un bilan prenant en compte les impacts de la réhabilitation et la réduction des impacts sur une certaine durée par rapport au bâtiment pré-existant.

L’approche sera testée sur une opération afin d’évaluer sa pertinence d’après un retour d’expérience, en lien avec les professionnels concernés : entreprise, architecte, bureau d’étude.