Diagnostic thermique des bâtiments du quartier de Paris-Rive

Master Pro STEP
Génie de l’Environnement & Industrie (GEI)
IUP Génie de l’Environnement - Université Paris- Diderot
(2008-2009)
M1 : UE 39U4GE53
Cas d’étude
Diagnostic thermique des bâtiments du
quartier de Paris Rive Gauche
Rapport soutenu le 17 Février 2009
par
Caroline Buron et Yasmina Bencheikh
Tuteurs de Cas d'Etude
Maître de Cas d'Etude
M. Jean-Pierre Frangi
Labo Environnement et Développement / Equipe
Géomatériaux et Environnement
Institut de Physique du Globe de Paris
M. Sylvain Fourmond
Maître de Conférences
Mlle Chloé Michaut
Enseignante-Chercheuse
M. Yann Françoise
Pilote du Plan Climat de Paris
Direction des Espaces Verts et de
l'Environnement Service de l'Écologie Urbaine.
Master Sciences de la Terre, de l’Environnement et des Planètes (STEP) – Université Paris 7 – Institut de
Physique du Globe de Paris – 01 44 27 21 85
Sommaire
Convention de cas d’étude ................................................................. I
Remerciements................................................................................... II
Résumé ..............................................................................................III
Introduction ........................................................................................1
I. Contexte ....................................................................................2
1.
Contexte du projet .............................................................................. 2
2.
Contexte géographique ....................................................................... 2
3.
Présentation de la direction des espaces verts et de
l’environnement DEVE................................................................................ 3
4.
Présentation du service de l’écologie urbaine (SEU)....................... 3
II. Démarche..................................................................................5
1.
2.
3.
Méthode de base .................................................................................. 5
Recherche de données ......................................................................... 5
La cartographie énergétique et carbone ........................................... 6
III. Perspectives et recommandations.........................................11
1.
2.
3.
4.
5.
L’apport au projet Eco-citoyen ....................................................... 11
L’importance de la DEVE pour la continuation du projet........... 11
La complémentarité avec les autres cas d’étude ............................ 11
La prise en compte du Développement Durable dans ce projet... 12
Recommandations............................................................................. 13
Conclusion.........................................................................................14
Bibliographie.....................................................................................15
Annexes .............................................................................................. A
Annexe 1 : Glossaire.......................................................................... A
Annexe 2 : Documents analysés........................................................ B
Annexe 3 : Indicateurs retenus......................................................... C
Annexe 4 : Schéma conceptuel des bonnes et fausses pistes .......... D
Annexe 5 : Tableau des performances du Développement Durable
............................................................................................................. E
Convention de cas d’étude
I
Remerciements
Nous tenons à remercier :
M. FRANGI Jean-Pierre, Professeur des universités, Directeur de l’IUP, pour nous avoir
conseillées et suivies.
M. FOURMOND Sylvain, Maître de Conférences, pour nous avoir conseillées et suivies.
Melle. MICHAUT Chloé, Enseignante-Chercheuse, pour son suivie et son implication.
M. BERNARD BENOIT, Direction des Espaces Verts et de l'Environnement Service de
l'Écologie Urbaine, pour sa patience, son soutien et son investissement dans le projet.
M. FRANÇOISE Yann, Pilote du Plan Climat de Paris, Direction des Espaces Verts et de
l'Environnement Service de l'Écologie Urbaine, pour son accueil à la Ville de Paris.
M. CRESSENT Patrice, Responsable de projets environnement de la Caisse Nationale des
Caisses d'Epargne, pour toutes les informations qu'il a pu nous fournir.
II
Résumé
Le projet Eco-Citoyen, développé sur la Zone d'Aménagement Concertée Paris Rive
Gauche (ZAC PRG), a pour but d'en faire un quartier durable. Dans cette optique, le
diagnostic établi dans ce cas d'étude a pour but de définir préalablement et le plus simplement
possible si un bâtiment est plus ou moins énergivore.
Pour ce faire, les documents disponibles du bâtiment Avant-Seine de la Caisse Nationale
des Caisses d'Epargne (CNCE) et les bâtiments des Grands Moulins, de la Halle aux Farines
et de Condorcet nous ont permis de choisir des indicateurs énergétiques fournis facilement et
pertinents, que ce soit dans ce qui était prévu initialement ou lorsque le bâtiment est en
fonctionnement du point de vue énergétique.
Ce cas d’étude, a permis de réaliser un pré diagnostic qui a pour finalité la récolte des
données nécessaires à la réalisation d’un Bilan Carbone TM (cf. Annexe 1) à l’échelle d’un
quartier.
Mots clés : ZAC PRG, diagnostic, indicateurs énergétiques, Bilan CarboneTM, quartier
durable.
Abstract
The Eco-Citoyen project aims to develop on the urban regeneration zone of Paris left
bank (ZAC PRG) a sustainable neighborhood. In this context, the diagnosis developed in this
study aims to define as simply as possible if a building is energy-greedy.
In order to do this, available documents about the Grands Moulins, Halle aux Farines,
Condorcet and The “Avant Seine” CNCE buildings allow us to use indicators of energy
about the initial state that was planned during construction, and the operating condition, that
corresponds to the actual energy consumption of the buildings.
This case study gives us the possibility to carry out a pre-diagnosis which is intended to
collect data necessary to create a carbon footprint.
Key words : ZAC PRG, diagnostic, energy consummation, carbon footprint, sustainable
neighborhood.
III
Introduction
De nos jours, les citoyens sont de plus en plus conscients de l’importance de
l’environnement dans la vie quotidienne. Diagnostiquer l’utilisation d’appareils énergivores
ou les défauts d’isolation, contribue à améliorer le bien-être énergétique de chacun. Le Bilan
CarboneTM est un des outils développé pour quantifier les émissions de Gaz à Effet de Serre
(GES) considérés responsables du réchauffement climatique, liés aux consommations
énergétiques des activités anthropiques.
Le Bilan CarboneTM qui sera réalisé s’applique au quartier de la Zone D’Aménagement
Concerté Paris Rive Gauche (ZAC PRG). Avant de le réaliser, il faut rassembler les données
nécessaires à ce bilan.
Le but de ce cas d’étude est de trouver des indicateurs énergétiques pertinents, entre l’état
initial et l’état de fonctionnement d’un bâtiment. Pour cela quatre bâtiments ont été étudiés
sur la ZAC PRG : Le bâtiment Avant-Seine de la Caisse Nationale des Caisses d’Epargne
(CNCE), et les bâtiments universitaires la Halle aux Farines, les Grands Moulins et
Condorcet. En effet, l’élaboration d’une méthode soulève de nombreuses questions,
notamment savoir quelles sont les données à rassembler, quels documents consulter et à quels
organismes s’adresser.
Nous verrons tout d’abord le contexte de ce cas d’étude, puis la démarche suivie et enfin
les perspectives et recommandations nécessaires à la poursuite du projet.
1
I.
Contexte
1. Contexte du projet
Le cas d’étude s’inscrit dans «le projet Eco-citoyen Paris-Rive-Gauche (PRG Paris
13ème)», qui concerne toute la ZAC PRG (Zone d’Aménagement Concertée de Paris-RiveGauche, cf. Annexe 1). Il s’agit d’une démarche de réflexion et d’expérimentation dans un
quartier qui est riche en ressources (entreprises, Université, services publics, associations,
population mixte, etc.) mais qui nécessite encore des améliorations (insuffisante prise en
compte des questions d’environnement, absence de lieux de centralité, manque de commerces
de proximité, etc.).
Le projet vise à utiliser toutes les marges de manœuvre existantes pour améliorer la
qualité du quartier en termes de développement durable et de lien social.
Le projet est divisé en ateliers, et le cas d’étude traité correspond à la généralisation du
diagnostic énergétique des bâtiments du quartier pour réduire les consommations d’énergies
dans les bâtiments existants et définir une charte pour les bâtiments futurs dans l’atelier A
nomme LE QUARTIER DURABLE.
L’encadrement du cas d’étude a été réalisé par le service de l’écologie urbaine de la ville
de paris, avec la collaboration de la CNCE (Caisse National des Caisses d’Epargne) et
l’université Paris Diderot.
En premier lieu, le travail a été axé sur le bâtiment de la CNCE, typique du tertiaire (type
assurance, banque), puis sur les bâtiments de l’université Paris 7.
2. Contexte géographique
La ZAC PRG couvre 130 ha des 105 km2 de Paris pour 40 000 actifs professionnels,
15 000 résidents et environ 12000 étudiants.
La ZAC est découpée en quatre secteurs : Bruneseau, Masséna, Tolbiac et Austerlitz
accueillant ou allant accueillir sur l’exercice 2008 :
• des bâtiments (principalement des logements, bureaux, commerces, gare d’Austerlitz,
université, écoles et collèges);
• des équipements municipaux et nationaux (parcs et jardins, Docks de Seine, piscine
Joséphine Baker …);
• des équipements privés (salles de cinéma …).
Ci-dessous vous pouvez voir le plan de la ZAC PRG dans son ensemble.
2
•
Figure 1 : Plan de la ZAC PRG
Quand la ZAC sera terminée, elle comprendra :
•
•
•
6000 m2 de logements libres
20000 m² de bureaux
8000 m² de commerces
3. Présentation de la direction des espaces verts et de l’environnement DEVE
La direction des espaces verts et de l’environnement est le service de la ville de Paris en
charge des questions environnementales de Paris. Elle gère le patrimoine de la ville de Paris
qui a un rapport à la nature, comme par exemple les parcs et jardins, les cimetières, les arbres,
mais aussi des serres et laboratoires. Elle assure aussi le suivi de grands projets
d’aménagement et d’études ayant trait à l’amélioration de la qualité de vie à Paris, comme par
exemple le Plan Climat, certaines pollutions (sols, bruits, air) ou encore la protection de la
biodiversité. Un de ses objectifs est aussi de sensibiliser les citoyens à la protection de
l’environnement, de les responsabiliser dans leur manière d’agir par rapport à
l’environnement (par exemple : tri des déchets, économie d’eau et d’énergie) et la
consommation (par exemple : produits biologiques, équitables, emballages récupérables, etc.).
La DEVE est composée de trois services principaux : le support, l’exploitation, et le
service d’appui technique. Le service d’appui technique est également divisé en trois : le
Service du Paysage et de l’Aménagement (SPA), le service des sciences et techniques du
végétal et le Service de l’Ecologie Urbaine (SEU) dans le cadre duquel nous avons fait notre
cas d’étude.
4. Présentation du service de l’écologie urbaine (SEU)
Le SEU est composé de trois divisions et d’un service technique transversal.
3
a)
La division de l’éducation à l’écologie urbaine
Elle assure la majeure partie des activités pédagogiques aux niveaux scolaires et
périscolaires et joue aussi un grand rôle dans la sensibilisation du grand public à travers des
animations, des conférences, visites, etc. Ces thématiques accompagnent les projets et les
études de service. Elle développe aussi des partenariats avec des associations et forme de plus
des enseignants et des animateurs.
b)
La division des études et du contrôle des nuisances
Elle s’occupe de la surveillance, de la modélisation et de l’amélioration de quatre secteurs
principaux : La téléphonie mobile, la pollution des sols et les installations classées, le bruit et
la qualité de l’air (études scientifiques).
c)
La Division de Développement Durable (DDD)
Elle contient la structure dans laquelle nous avons fait notre travail. Cette division est
composée de quatre sections. La cellule de stratégie de développement durable a pour mission
de participer à l’élaboration de plans d’actions en matière de développement durable. Le Pôle
Urbanisme et Construction examine des permis de constructions parisiens, donne des avis
dans les projets d’aménagement, élabore un cahier des recommandations environnementales,
et intègre les enjeux environnementaux dans les opérations d’aménagement urbain. Le Pôle
Climat-Energies assure l’animation et le suivi du Plan Climat de Paris, réalise le « Bilan
CarboneTM de la ville », fait la promotion des économies d’énergie et des énergies
renouvelables et anime le réseau Espace Info Energie (EIE). Le dernier Pôle, celui de la
Biodiversité, s’occupe des questions d’analyses et de sauvegarde de la diversité biologique à
Paris en élaborant des études et des recommandations.
d)
Le service technique transversal (nommé Cellule des Ressources
administratives et techniques)
Elle fournit un appui technique pour toutes les sections de SEU dans certains domaines
comme les relations humaines, la comptabilité, le secrétariat, les relations avec les
associations mais aussi et surtout en cartographie et SIG (Système d’Information
Géographie). La structure qui s’occupe de ce dernier point est appelé «pôle SIG et
modélisation».
4
II.
Démarche
Ce cas d’étude permet de préparer la collecte et l’exploitation des données brutes pour
l’élaboration du Bilan CarboneTM du quartier de la ZAC PRG. Il concerne les moyens à
mettre en œuvre et non les résultats relatifs à la mesure et à l’évaluation de la performance
énergétique d’un bâtiment. Aucun jugement ne sera porté sur des résultats calculés mais le
rapport mettra en lumière les éléments nécessaires à l’atteinte de ce résultat.
1. Méthode de base
Ce diagnostic se décompose en trois parties : état initial (théorique), état de
fonctionnement (observé) et comparaison de ces deux états.
a)
État initial (théorique)
Globalement, il s’agit, de déterminer quels sont les «occupants» de la zone, quels types
de bâtiments ils occupent et quels sont les paramètres énergétiques théoriques liés à ces
activités. Spécifiquement, il faut créer une typologie des bâtiments existants sur la ZAC
(types, surfaces, occupants, consommations) en privilégiant les éléments relatifs à l’énergie
consommée.
b)
État de fonctionnement (observé)
Cette deuxième partie vise à établir le (ou les) état(s) «constaté(s)» (analyse de
l’existant); elle affinera les propositions d’indicateurs de la partie précédente. On s’intéressera
aux fournisseurs et aux distributeurs d’énergie : qui sont-ils, quels sont les types d’énergie
utilisés (résidentiel, tertiaire, etc.) ainsi qu’aux Diagnostics de Performance Énergétique
(DPE, cf. Annexe 1) réalisés sur la ZAC.
c)
Comparaison des deux états
Cette troisième partie mesurera les écarts entre l’état initial et en fonctionnement.
2. Recherche de données
a)
État initial (théorique)
La plupart des bâtiments situés dans la ZAC sont de type tertiaire et sont le lieu
d’activités variées qui influent sur la consommation d’énergie. Il nous a donc semblé
nécessaire d’élaborer une typologie des bâtiments parmi les indicateurs retenus. Ceci
permettra d’avoir une première idée des consommations énergétiques du bâtiment étudié.
Les documents théoriques utilisés peuvent être le Dossier des Ouvrages Exécutés (DOE,
cf. Annexe 1), Dossier d’Intervention Ultérieure sur l’Ouvrage (DIUO, cf. Annexe 1), le
permis de construire, le Dossier de Consultation des Entreprises (DCE) ou encore les études
préalables sur l'isolation réalisés par des bureaux d'études.
Nous avons pu trouver les DOE et DIUO aussi bien à la CNCE qu'à l'université Paris
7.Ils sont classifiés par lots, par exemple le lot climatisation, électricité, mobilier, etc. Ils
contiennent la description des installations et des procédés, les fiches techniques et les
recommandations pour la maintenance, ils sont très détaillés et ils ne contiennent pas
d’information sur la consommation d’énergie prévue pour le bâtiment avant son
fonctionnement, seules les puissances installées sont signalées.
5
De plus, Il faut tenir compte du fait qu'il existe des armoires entières de DOE et DIUO
pour un bâtiment, et que donc les informations ne sont pas facilement accessibles.
Le DCE contient un cahier des clauses techniques et administratives, consultables par les
entreprises qui souhaitent répondre à l’appel d’offre. Celui concernant les bâtiments
universitaires ne contient aucune indication sur les consommations ou installations prévues.
Concernant les 3 bâtiments universitaires, il faut bien prendre en compte que la Halle aux
Farines et les Grands Moulins sont réhabilités et de ce fait soumis à la Réglementation
Thermique(RT) Générale, alors que le bâtiment Condorcet est soumis à la Réglementation
Thermique 2000 (RT2000). Ainsi les bâtiments soumis à la RT Générale, n’ont pas d’étude
préalable des déperditions d’énergie du bâtiment réalisée. Pour les bâtiments soumis à la RT
2000 ou 2005, faute d’autres documents, il serait possible de se baser sur les objectifs de
performance de cette réglementation pour l’état initial.
Cependant, la réglementation évolue et les bâtiments réalisant des travaux de
réhabilitations de mêmes ampleurs que ceux de l’université après le 31 mars 2008 doivent
suivre des exigences réglementaires proches de celle de la Réglementation Thermique 2005
(Décret n° 2007-363 du 19 mars 2007 relatif aux études de faisabilité des approvisionnements
en énergie, aux caractéristiques thermiques et à la performance énergétique des bâtiments
existants et à l'affichage du diagnostic de performance énergétique). Donc pour ces futurs
bâtiments rénovés ou réhabilités il sera sûrement possible d’obtenir un état initial en se basant
sur cette nouvelle réglementation.
b)
État en fonctionnement (observé)
La CNCE nous a fourni le Diagnostic de Performance Energétique (DPE), l'Analyse
Environnementale et un extrait du Bilan CarboneTM. Les informations présentes dans le DPE
et l’Analyse environnementale nous on servi de base pour déterminer les premiers indicateurs
qui pourraient être intéressants pour la méthode développée. Il faut bien prendre en compte
dans la méthode que le DPE est obligatoire et il ne devrait donc pas y avoir de difficultés à
obtenir les informations qu’il contient. Cependant l’Analyse Environnementale n’est en rien
obligatoire. Ainsi, les informations qu’elle contient ne pourront pas être accessibles dans tous
les bâtiments de la ZAC PRG.
Concernant l’état en fonctionnement des Grands Moulins, de la Halle aux Farines et de
Condorcet qui sont des bâtiments de l’université Paris 7, les DPE ont été réalisés par l’un de
nos camarades dans le cadre de son cas d’étude (Diagnostic de Performances Energétiques
des Grands Moulins, de la Halle aux Farines et du bâtiment Condorcet, N. Cariou, 2008). On
y retrouve à peu près les mêmes informations que dans le DPE de la CNCE. Vous pouvez voir
dans l’Annexe 2, le descriptif des informations contenues dans ces documents.
3. La cartographie énergétique et carbone
a)
Présentation
Vu les problèmes auxquels nous avons été confronté et le non aboutissement des calculs
d’écarts entre l’état initial et actuel, nous avons orienté notre travail vers la cartographie
énergétique et carbone des bâtiments universitaires.
Les campus universitaires font partie du sous-ensemble « Résidentiel et Tertiaire », qui
est actuellement en pleine expansion. Cependant, vu le faible investissement dans l’entretien
et la maintenance de l’existant, ces bâtiments nécessitent des rénovations et remises en
conformité importantes. Dans ce contexte, et du fait de leur vocation de recherche,
6
d'innovation, de pédagogie et d'exemplarité, les universités devrait être un acteur majeur du
développement durable. Pour mener à bien l’ensemble de la démarche (rencontre avec les
acteurs des établissements, récolte de données et rédaction), il faudrait environ 6 mois. Il est
donc évident que le travail accompli ne suffira pas à conclure la cartographie énergétique et
carbone de l’université paris 7.
Le périmètre de l’étude compte à la fois les bâtiments d’enseignement ainsi que les
résidences étudiantes et les activités (RU) dépendantes des CROUS (Restaurant universitaire),
présents sur les différents domaines universitaires nationaux ou situés en dehors de ces sites.
La collecte de données se fait auprès des maîtres d’ouvrages et gestionnaire par
l’intermédiaire des formulaires présentés par la suite. Une fois tous les formulaires remplis et
envoyés à Fondaterra, une fiche de synthèse « Energie – Carbone » sera retournée à
l’université, qui précisera selon les données fournies, les principaux enjeux et les objectifs de
réduction d’énergie potentiels. Son élaboration et la centralisation des données faciliteront
l’ensemble des démarches de ce type pour les gestionnaires.
b)
Les formulaires
Les données collectées dans le premier formulaire « Caractérisation du patrimoine
immobilier dans son ensemble » concernent l'ensemble du patrimoine immobilier. Il nous
renseigne sur le nombre de sites universitaires existants et les typologies de bâtiment le
constituant. Il nous donne aussi des informations sur le nombre d’étudiants et le nombre des
personnels enseignants, afin de caractériser l’importance de l’activité des locaux. Nous avons
commencé par définir les typologies en fonction de l'année de construction, l'âge de la
dernière grande rénovation et la structure architecturale.
Le second formulaire concerne les données énergétiques de chacun des sites
universitaires, ainsi que les typologies quantifiées de bâtiments rencontrées sur chacun de ces
sites.
Par manque de temps et étant donné le nombre important de données que nous devions
collecter, ce formulaire n'a pas pu être traité. En effet, il existe de nombreux sites
universitaires qui appartiennent à Paris 7, et rassembler l’ensemble des informations les
concernant aurait mis bien plus de 15 jours.
Le troisième formulaire « Description et consommations énergétiques d’un ou plusieurs
bâtiments de même typologie » concerne les bâtiments ou lots homogènes selon la typologie
préalablement définie. Il s’agit de donner pour chaque énergie utilisée par le bâtiment, les
consommations et les dépenses ainsi que les usages auxquels elles correspondent.
Les données énergétiques nécessaires à ce formulaire ont été collectées grâce aux DPE
réalisés en cas d’étude par l’un de nos collègues en collaboration avec Fondaterra. En effet,
Fondaterra est un réseau unique d'institutions publiques et privées fédérant des compétences
de recherche, de formation, de médiation des connaissances et d'expertise autour de la
thématique du développement durable des territoires. L’université Paris 7 a d’ailleurs signé
une convention avec Fondaterra.
c)
Les résultats
Les typologies définies pour le formulaire trois figurent dans le premier formulaire,
résumé ci-dessous (cf. Figure 2).
7
Formulaire de niveau 1
ETABLISSEMENT
NOM
ADRESSE
CP
VILLE
RESPONSABLE ENQUÊTE
Paris Diderot
05 rue Thomas Mann
75805
Paris
NOM Frangi
FONCTION
TELEPHONE
E-MAIL
PATRIMOINE IMMOBILIER
Données Générales
SURFACE SHON
242 000 m2
NOMBRE DE SITES
18
NOMBRE D'ETUDIANTS 26000
SURFACE CHAUFEE TOTALE
NOMBRE DE BATIMENTS 32
NOMBRE DE PERSONELS 2900
DEFINITION DES TYPOLOGIES PHYSIQUES DES BATIMENTS DU
PATRIMOINE IMMOBILIER
TYPOLOGIE A
Année de constructions: entre 1920 et 1950
Age de la dernière grande rénovation: entre 3 et 10 ans
Typologie architecturale: classique en béton avec isolation de la façade
Climatisation: locaux spécifiques
TYPOLOGIE B
Année de constructions: après 2006
Age de la dernière grande rénovation:
Typologie architecturale: permis de construire déposé après le 1 juin
2001
Climatisation: locaux spécifiques
Figure 2 : Caractérisation du patrimoine immobilier dans son ensemble
8
SHON (m2)
Surface Chauffée (m2)
Typologie
Nombre de niveaux
Usage principale
Energie utilisée
Usages couverts par le
réseau urbain
Consommation réseau
urbain MWh / an
Dépense en € HT / an pour
le réseau urbain
Consommation
d’Electricité MWh / an
Les Grands Moulins La Halle aux Farines
Condorcet
GENERALITES
29 163
16 514
19 913
19 442
11 009
13 275
A
A
B
R+8
R+5
R+10 étages
Bureau
Laboratoire, Bureau,
Laboratoire
Restaurant/Cafétéria
Salles de cours
Bureau
Bibliothèque
Amphithéatre
Salles de cours
autre
Restaurant/Cafétéria
DONNEES ENERGETIQUES
Réseau urbain MWh
Réseau urbain MWh
Réseau urbain MWh PCI
PCI
PCI
Electricité MWh
Electricité MWh
Electricité MWh
Chauffage
Chauffage
Chauffage
Eau Chaude Sanitaire Eau Chaude Sanitaire
Eau Chaude Sanitaire
1438
1319
963
89 104.45
73 743.29
62 761.38
1805.359
1034.322
1538.524
Usages couverts par
l’Electricité
Eau Chaude Sanitaire
Eclairage
Climatisation
Equipements
électriques
Dépense en € HT / an pour
l’électricité
81 248.85
Isolation
Fenêtre
Chauffage
Eau Chaude Sanitaire
Climatisation
Ventilation
Eau Chaude Sanitaire
Eau Chaude Sanitaire
Eclairage
Eclairage
Climatisation
Climatisation
Equipements
Equipements électriques
électriques
51 115.74
58 441.33
ENVELOPPE
Isolation des murs
Isolation des murs
Isolation des murs
intérieure
intérieure
intérieure
Isolation des planchers Isolation des planchers Isolation des planchers
bas
bas
bas
Double vitrage
Double vitrage
Double vitrage
THERMIQUE
Raccordé à un réseau Raccordé à un réseau Raccordé à un réseau de
de chaleur
de chaleur
chaleur
Individuel
Collectif
Mode de distribution
Mode de distribution Mode de distribution par
par eau glacée
par eau glacée
eau glacée
VMC
VMC
VMC
Figure 3 : Description et consommation énergétique de trois bâtiments universitaires
Lorsque l’on compare les trois bâtiments étudiés (cf. figure 3), on se rend compte que le
réseau du chauffage urbain représente la majorité des dépenses énergétiques pour la halle aux
farines, ce qui s’explique par son usage. En effet, la Halle aux Farines a une répartition des
9
consommations énergétiques très classique pour ce type de bâtiment, c'est-à-dire une
consommation électrique inférieure à 40% de la consommation totale.
Cependant, les Grands Moulins et le bâtiment Condorcet consomment majoritairement de
l’électricité. Ceci qui s’explique par le fait que Condorcet accueille en son sein de nombreux
bureaux et laboratoires qui possèdent des équipements à forte consommation (sorbonnes,
équipement de pointe…) amenés à fonctionner continuellement (jour et nuit). Le bâtiment des
grands moulins comprend des bureaux administratifs et une bibliothèque, les consommations
principales de ce type de bâtiments sont l'éclairage, la climatisation et les équipements
informatiques.
10
III.
Perspectives et recommandations
1. L’apport au projet Eco-citoyen
Le projet Eco-citoyen souhaite qu’un diagnostic thermique « partagé » des bâtiments du
quartier permette de repérer où sont situées les déperditions d’énergies de manière simple et
efficace, afin d’améliorer rapidement leurs performances énergétiques. Par « partagé », il est
bien sûr entendu que chaque partie prenante s’occupera du bâtiment qui la concerne.
Dans cette perspective, le projet Eco-citoyen compte réaliser une thermographie des
principaux bâtiments (bâtiments les plus représentatifs), mais cette pratique est onéreuse et ne
pourra être généralisée au quartier dans son entier.
Cependant, il prévoit un partage des bonnes pratiques des entreprises ayant déjà réalisé
un diagnostic thermique. Il prévoit aussi l’établissement d’une charte des bâtiments neufs,
basée sur la thermique, avec des objectifs ambitieux pour les nouvelles constructions.
Notre cas d’étude permettra à défaut d’avoir une thermographie de réaliser un diagnostic
rapide qui permettra de mettre en place les premières actions pour éviter les déperditions
d’énergie.
2. L’importance de la DEVE pour la continuation du projet
Le but de la DEVE est de créer une méthode Bilan CarboneTM quartier qui serait
intermédiaire entre la méthode de type « entreprise » et la méthode de type « collectivités
territoriales ».
Le développement et la création du diagnostic thermique des bâtiments du quartier PRG
est la première étape de ce projet. En effet, un quartier existe d’abord par ses bâtiments, donc
il est logique de commencer par les consommations énergétiques de ceux-ci.
Le projet de la DEVE à deux objectifs, avoir une méthode « Bilan CarboneTM quartier »
utilisable en mode « bilan », comme c’est déjà le cas pour les autres méthodes, mais
également en mode « projet », c'est-à-dire essayer de prendre en compte dans les projets
d’aménagement, des objectifs de consommation minimale d’énergie.
Ils souhaitent également mettre en place un plan de réduction des consommations au
niveau de l’existant, afin de dégager les bonnes pratiques pour réduire les rejets en Gaz à
Effet de Serre (GES). Ainsi, la DEVE et le projet Eco-citoyen ont les mêmes objectifs.
3. La complémentarité avec les autres cas d’étude
L’analyse environnementale réalisée par nos collègues sur la Halle aux Farines utilise une
comparaison des puissances théoriques avec les consommations énergétiques réelles. Ceci
permet de faire ressortir si une installation consomme plus ou moins que ce qui était prévu au
départ, ainsi que le type d’énergie le plus utilisé sur un bâtiment. Ils révèlent notamment que
la Halle aux Farines consomme bien plus en chauffage qu’en électricité.
Un DPE des trois bâtiments universitaires, les Grands Moulins, la Halle aux Farines et
Condorcet, a également été réalisé par l’un de nos collègues. Celui-ci décrit le bâtiment ou le
logement et ses équipements de chauffage, de production d'eau chaude sanitaire, de
refroidissement, de ventilation, ainsi que les conditions de leur utilisation. Il a révélé la même
chose que l’analyse environnementale concernant les consommations d’énergies de la Halle
aux Farines.
Il pourrait être intéressant de se servir de la méthode de l’analyse environnementale
menée par nos collègues pour le diagnostic thermique, car elle inclut des données théoriques
(puissance théorique) et des données en fonctionnement (consommation réelle).
11
4. La prise en compte du Développement Durable dans ce projet
a)
Le principe de la grille RST02
La grille RST02 (Réseau Scientifique et Technique, deuxième version) est un outil de
questionnement et d’Analyse vis-à-vis de critères du Développement Durable.
Cet outil permet d’évaluer un projet soit, avant son début d'exécution, soit en cours de
démarche ou encore après sa mise en œuvre, afin de distinguer les points faibles des points
forts et d’identifier les marges de progrès vers une meilleure prise en compte des dimensions
du développement durable.
La grille est composée de 29 critères (cf. Annexe 5) qui ont été déterminés en s'appuyant
sur les 27 principes de la Déclaration de Rio sur l'environnement et le développement. La
structure de la grille impose une égale importance pour les quatre dimensions du
développement durable, une note est attribuée suivant que le projet suive plus ou moins bien
ces dimensions. Plus la note est haute, plus le projet est performant dans la dimension notée.
La quatrième dimension gouvernance et démocratie participative a été placé en haut du
de la figure 4, car la gouvernance permet d’assembler les trois dimensions du développement
durable. Elle assure le lien indispensable et donne la cohésion au processus de
développement.
Figure 4 : schéma conceptuel du Développement Durable
La lecture résulte de la rencontre des critères et d'une échelle d'appréciation définie
comme suit :
• Bien
• Assez bien
• Moyen
• Mal
• Hors sujet
Grâce aux modules et sorties graphiques spécialement développés sous Microsoft Excel
et OpenOffice Calc, la grille RST02 apporte un éclairage sur le potentiel d'amélioration du
projet.
12
b)
Profil développement durable :
Figure 5 : Schéma représentatif des notations des différentes dimensions du Développement Durable
On constate que le projet est très bon au niveau environnemental. En revanche,
insatisfaisant au niveau viable, ceci s’explique par le manque de responsabilisation des
acteurs qui seront amenés à réaliser ce diagnostic. En effet, il n’y a aucun accord des parties
prenantes, qui stipule quelles s’engagent à réaliser le diagnostic ou à prendre part au bilan
carbone au niveau du quartier. Les efforts à consentir pour améliorer le projet devraient
tourner autour de cette problématique.
5. Recommandations
La création d’une méthode demande une recherche de données très importante en termes
de pistes et de temps à y consacrer. En effet, c’est ce qui prend le plus de temps, il faut donc
anticiper au maximum les différentes pistes à explorer. De plus, de nombreuses pistes peuvent
s’avérer fausses. C’est pour cette raison que nous n’avons pu développer davantage le
diagnostic thermique. Une bonne connaissance des organismes à contacter pour obtenir un
type de document permet de gagner beaucoup de temps.
Il reste encore beaucoup à accomplir pour arriver à une méthode applicable à tous les
bâtiments du quartier PRG. Notre travail a surtout servi à y voir un peu plus clair, mais ne
répond pas à toutes les questions posées (cf. Annexe 4). Bien sur, la DEVE poursuivra ce que
nous avons commencé, mais il pourrait aussi être intéressant que des étudiants en 2ème année
de licence Génie de l’Environnement réalisent leur stage sur ce sujet et ceci en accord avec la
DEVE, bien évidemment. Sinon il faudra attendre la rentrée prochaine, pour que d’autres
étudiants de l’Institut Universitaire Professionnalisé (IUP) Génie de l’Environnement
réalisent la deuxième étape de la création de cette méthode. Il serait intéressant de se pencher
sur chaque indicateur retenu, sur la manière de l’évaluer (bon, mauvais ou neutre par
exemple), sur le résultat final du diagnostic et sur sa présentation.
Lors de la rédaction des formulaires 3 de la cartographie énergétique et carbone, certaines
questions sont restées en suspens par manque de temps, car il fallait s’adresser directement au
personnel qui s’occupe des installations pour avoir ces informations, notamment concernant
les installations qui doivent être décrites dans la partie « équipements ». Si le dossier est
repris, il faudra veiller à ce que la partie « équipements » de ces trois bâtiments soit
renseignés avec précision.
Le temps évalué par l’association Fondaterra pour réaliser la cartographie de toute une
université est estimé à 6 mois. Ainsi comme dit précédemment, ceci pourrait faire l’objet d’un
ou plusieurs cas d’étude l’an prochain pour les étudiants en Master à l’IUP, ou bien de stages
d’un à deux mois pour les étudiants en 2ème année de licence à l’IUP.
13
Conclusion
Ce cas d’étude consiste à développer un diagnostic thermique des bâtiments du quartier
de la ZAC PRG. Ainsi une grande partie du temps investi a consisté à récolter des données
qui pourraient servir d’indicateurs pertinents. Ce travail a permis de faire ressortir quelques
indicateurs intéressants, il sera cependant nécessaire de continuer ce qui a été entrepris. Il
faudra vérifier si les informations contenues dans les permis de construire sont intéressantes,
puis étudier chaque indicateur retenu pour vérifier sa pertinence et lui appliquer une
graduation. Enfin, essayer de rassembler tous les indicateurs pour obtenir un résultat final
exploitable.
Les formulaires nous ont permis de mettre en lumière que la Halle aux Farines consomme
principalement du chauffage urbain, alors que Condorcet et les Grands Moulins consomment
principalement de l’électricité. Les formulaires sur chaque bâtiment n’ont pu être remplis
dans leur intégralité, il serait donc intéressant de le faire. Etant donné qu’il faudrait 6 mois
pour réaliser la cartographie de toute l’université, il serait intéressant que celle-ci soit réalisée
dans son ensemble, afin que l’université puisse avoir une fiche de synthèse « Energie –
Carbone ».
Le cœur de ce cas d’étude a été la recherche de données et les difficultés rencontrées nous
ont appris qu’il fallait planifier longtemps à l’avance le contact avec les organismes
susceptibles de fournir ces données, afin de perdre un minimum de temps. Nous avons
également appris qu’il y avait énormément de fausses pistes lors de la récolte des données. Ce
sujet qui paraît de prime abord très technique est aussi très humain, car pour la collecte des
données nous avons été soumis au bon vouloir des personnes détenant ces informations. En
effet, la peur d’être jugé est présente et freine énormément la transmission d’informations qui
souvent n’ont aucun caractère confidentiel.
14
Bibliographie
A. Sites Internet
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
www.ademe.fr
http://ecocitoyen-parisrivegauche.org/
http://www.paris.fr/portail/accueil/Portal.lut?page_id=1
http://www.identite.fr/lexique.html
http://www.afco.asso.fr/fr/faq/fr_faq_03.htm
www.wikipedia.fr
www.cpcu.fr
www.edf.fr
http://www.cartoco2campus.fr/
www.rt-batiment.fr/
B. Documents internes
•
•
•
•
•
•
•
Analyse environnementale Bâtiment Avant-Seine de CNCE
Diagnostic de Performance Energétique (DPE) Bâtiment Avant-Seine de CNCE
EXTRAITS DU RAPPORT COMPLET Bâtiment Avant-Seine de CNCE
DOE de la CNCE
DIUO de la CNCE
DPE des des Grands Moulins, de la Halle aux Farines et de Condorcet
DCE des trois bâtiments cités précédemments
C. Autres documents
•
•
•
•
Guide méthode RST02
Grille RST02
Rapport de Cas d’Etude « diagnostic thermique d’un bâtiment », C. Toro, 2008
Rapport de Cas d’Etude « Diagnostic de Performances Energétiques des Grands Moulins,
de la Halle aux Farines et du bâtiment Condorcet », N. Cariou, 2008
15
Annexes
Annexe 1 : Glossaire
Bâtiment tertiaire
Bâtiment occupé par les activités du secteur tertiaire (commerces, bureaux, enseignement,
santé, cafés/hôtels/restaurants - appelés aussi CAHORE -, habitat communautaire, sport,
transport, etc.)
Bilan CarboneTM
Méthode mise au point par l’ADEME pour comptabiliser les émissions de gaz à effet de serre
d’une entreprise à partir des données facilement disponibles.
Dossier des Ouvrages Exécutés (DOE)
Est un dossier technique prévu par le CCAG (article 40) des marchés publics et peut, le cas
échéant, être prévu contractuellement dans les marchés privés. Le DOE doit effectivement
être produit après réception de l’ouvrage et traite de son exploitation et de son
fonctionnement.
Dossier d’Intervention Ultérieure sur l’Ouvrage (DIUO)
(Art. L 235.15 et R 238.37 à 39) est exigible pour toutes les opérations, quelle que soit la
destination de l’ouvrage. Il doit dans tous les cas être établi et complété par le coordonnateur.
DPE - Diagnostic de Performance Energétique
Obligatoire pour les ventes depuis novembre 2006 et pour les locations depuis le 1er juillet
2007, le DPE est un document réalisé par un professionnel et qui comporte des informations
sur la consommation d'énergie du bâtiment (pour les usages de chauffage, rafraîchissement et
service d'eau chaude sanitaire) et sur les émissions de gaz à effet de serre (CO2) ainsi que des
recommandations et préconisations pour réduire cette consommation.
SHON - Surface hors œuvre nette
La SHON est égale à la surface hors œuvre brute d'une construction, après déduction des
surfaces considérées comme non habitables (plancher de combles, balcon, parking etc.).
Sorbonne : C’est une hotte aspirante de laboratoire.
Thermographie : C’est une technique permettant d'obtenir, au moyen d'un appareillage
approprié, l'image thermiqued'une surface observée dans un domaine spectral de l'infrarouge.
Zone d'aménagement concerté (ZAC)
Les zones d’aménagement concerté sont les zones à l’intérieur desquelles une collectivité
publique ou un établissement public y ayant vocation décide d’intervenir pour réaliser ou faire
réaliser l’aménagement et l’équipement des terrains, notamment de ceux que cette collectivité
ou cet établissement a acquis ou acquerra en vue de les céder ou de les concéder
ultérieurement à des utilisateurs publics ou privés
A
Annexe 2 : Documents analysés
1. DPE de la CNCE
Information :
• Type de bâtiment
• Type d’activité
• Année de construction
• Surface utile
• Propriétaire
• Consommation d’énergie tous usages
• Consommation total d’énergie primaire
• Consommation total d’énergie finale
• Structure architecturale
• Energie renouvelables
2. Analyse environnementale Avant- Seine de la CNCE
Information :
• Nombre de places de parking
• Transport à proximité du bâtiment
• Activités du bâtiment
• Surface utile (ou surface chauffée)
• Les énergies utilisées
• Les fournisseurs
• Les mesures d’économies
• Tableaux de consommation mensuelle d’électricité
• Tableaux de consommation d’eau chaude
• Tableaux de consommation d’eau glacée
3. Informations nécessaires à l’élaboration des DPE des bâtiments universitaires (Grands
Moulins, Halle aux farines et Condorcet)
Information :
• Activités
• Année de construction
• Surface SHON
• Structure architecturale (murs extérieurs, planchers bas et hauts et baies vitrées)
• Propriétaire
• Installations de chauffage (Puissance en service)
• Installations de production d’eau chaude sanitaire (contenance des ballons d’eau
chaude sanitaire)
• Description de la ventilation des bâtiments
• Capacités d’accueil maximales des bâtiments
• Consommation électrique
• Consommation chauffage (CPCU)
• Système de climatisation ou de refroidissement (puissance installée)
• Système d’éclairage
B
Annexe 3 : Indicateurs retenus
Typologie des bâtiments
Ci-dessous sont énumérées les différentes caractéristiques qui seront utilisés pour la classification.
1. Critères
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Le propriétaire
Secteur de la ZAC (Tolbiac, Austerlitz, Masséna ou Bruneseau)
Bâtiment HQE
L’activité du bâtiment (administrative, commerciale, industrielle ou d’enseignement)
La structure architecturale
1. légère : murs extérieurs légers ou creux, planchers légers, cloisons très légères ou peu nombreuses.
¾ semi-légère : murs extérieurs légers ou creux, planchers béton ou corps creux, cloisons
courants.
¾ semi-lourde : murs de pierre + planchers bois, ou murs de parpaings + planchers béton, murs et
cloisons courants et assez nombreux
¾ lourde : murs de pierre épais, plancher type voûté, etc.
L’année de construction
Réglementation Thermique applicable
La surface SHON
La surface chauffée totale
L’orientation du bâtiment par façade
La fréquentation annuelle
1. Le personnel fixe
2. Les visiteurs
3. La capacité d’accueil
Le nombre de places de parking
Le transport à proximité du bâtiment
1. Le transport en commun (RER, Métro, Train, Bus)
2. Vélib'
3. Véhicule individuel
2. Caractéristiques thermiques
•
•
•
•
•
•
•
•
La ventilation (mécanique ou naturelle)
Le chauffage (réseau urbain ou solaire thermique)
Système de climatisation ou de refroidissement
L'eau chaude sanitaire
L'éclairage des locaux
La transformation de l'énergie primaire
Puissance Thermique installée.
La consommation énergétique
¾ L’électricité (nucléaire, solaire photovoltaïque, hydraulique, éolienne)
¾ Le fioul (courant ou occasionnel)
¾ Le gaz naturel
¾ Le charbon* (Dans la ZAC il n’y a pas de chaudières à charbon)
¾ Le bois* (Il est interdit d’avoir une chaudière à bois sur Paris)
¾ Mesures d’économie d’énergie
¾ Autres
3. Fournisseur d’énergie
•
•
•
•
•
•
•
•
GDF : Gaz de France
EDF : Electricité de France
POWEO : l’opérateur d'électricité et de gaz
Enercoop : énergie renouvelable
Electrabel
CPCU : le réseau urbain de chaleur
Clim-espace : le réseau urbain de froid de Paris
Autres
C
Annexe 4 : Schéma conceptuel des bonnes et fausses pistes
CNCE,
Responsable environnement
et université paris 7,
responsable technique immobilier
DUO, DIUO et DCE
État initial
université paris 7,
Vice présidence
Permis de construire
Études énergétiques préalables
État en fonctionnement
Diagnostic thermique
?
Mairie de Paris et
Préfecture de Paris,
Direction de l’urbanisme
Bureaux d’étude
chargés des études
DPE
CNCE,
Responsable environnement
et université paris 7,
Cas d’étude d’un collègue
Analyse environnementale
CNCE,
responsable environnement
Légende :
Documents mis à disposition
Documents non-disponible
Fausse piste
?
Bonne ou mauvaise piste ?
D
Annexe 5 : Tableau des performances du développement durable
Liste des critères à passer en revue
échelle
pondération
1. Gouvernance et démocratie participative
1.1. management
moyen
1.2. concertation et participation
non
1.3. règles du jeu
moyen
1.4. évaluation, suivi et bilan
non
1.5. respect des valeurs humaines
non
ensemble
2. Dimension sociale
2.1. liens sociaux
assez bien
2.2. solidarité
moyen
2.3. identité culturelle
hors sujet
2.4. impact social
moyen
ensemble
3. Interface équitable
3.1. accessibilité
moyen
3.2. équité entre les générations
bien
3.3. partage des richesses
bien
3.4. compensation des préjudices
non
ensemble
4. Dimension économique
4.1. cohérence économique
assez bien
4.2. dynamique économique
assez bien
4.3. coût global
assez bien
4.4. impact financier
moyen
ensemble
5. Interface viable
5.1. adaptabilité
moyen
5.2. précaution-prévention
non
5.3. responsabilisation
non
5.4. robustesse des choix
hors sujet
ensemble
6. Dimension environnementale
6.1. dynamique naturelle
bien
6.2. gestion économe des ressources naturelles
bien
6.3. impact sur l' environnement
bien
6.4. pratiques environnementales
bien
ensemble
7. Interface vivable
7.1. cadre de vie
assez bien
7.2. effet sur la santé et la sécurité
moyen
7.3. acceptation de la population
bien
7.4. mode de vie
moyen
Ensemble
pris en compte
assez
mal nonmoyen
bien
bien
-3 0
1
2
3
valeur
0
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0.5
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0
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1
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1
1
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0
0
0
0
0
0
2
1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
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1
1
0
1
3
3
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1.75
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
2
2
2
1
1.75
0
0
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0
0
1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1
1.25
0.25
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
3
3
3
3
3
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
2
1
3
1
1.75
E