Habiter sous contrainte carbone en 2050 : hypothèses sur le

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 Conseil 
Habiter sous contrainte carbone en 2050 :
hypothèses sur le confort
Rapport final
Edition revue et augmentée
13 MARS 2012
P R O G R A M M E
« Repenser les villes dans une société post-carbone »
Ministère de l'Ecologie, du Développement durable, des Transports et du Logement
DGALN / Plan Urbanisme Construction Architecture
MAPA n° D 09.02 (0901821) du 01 juillet 2009
titulaire : Dominique Theile

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Sommaire
Introduction ....................................................................................................................... 1
I/ Confort thermique et disponibilité en espace habitable..................................................... 5
A/ La « thermo-rénovation » des murs : quelle ampleur ? ........................................ 5
Quels logements prendre en considération ?................................................. 5
Délimitation par date d’achèvement et réglementation thermique
afférente : .................................................................................................... 7
L’effectivité de l’application des réglementations thermiques : ..................... 10
Comportement thermique des constructions achevées avant 1969 ................ 13
Environ 15,7 millions de logements concernés par l’épaississement
mais de fortes incertitudes ........................................................................... 17
Conclusion du chapitre A : .......................................................................... 20
B/ Quelle rencontre entre rénovation thermique, conditions et
comportements ? .................................................................................................... 21
Rénovation thermique et systèmes de valeur liés aux bâtiments .................... 21
« Green-value » versus perte en espace habitable : ....................................... 25
Rénover en isolant par l’intérieur : réduire et-ou réallouer l’espace
habitable...................................................................................................... 27
Rénover en isolant par l’extérieur : pousser les murs .................................... 33
Quelles inégalités des populations et territoires ? ......................................... 36
Impact des épaisseurs d’isolant thermique sur les surfaces
habitables et urbaines ....................................................................... 36
La rénovation énergétique : une chausse-trappe dans les
trajectoires résidentielles ?................................................................ 40
Simulation thermique et aides à la rénovation thermique .............................. 44
Des incitations à ne pas isoler les murs ............................................. 45
Rénover est peu compatible avec vendre, sauf sur les biens très
valorisés .......................................................................................... 50
La question de l’adéquation des pratiques de travail à la rénovation
thermique .................................................................................................... 56
Quel effort de construction et rénovation ? ....................................... 56
Quel effort de formation ? ................................................................ 59
Artisans et effet d’opportunité : impact sur les malfaçons et les
inégalités.......................................................................................... 62
Les évolutions des procédés d’isolation : .......................................... 65
Conclusion de la Première Partie : .......................................................................... 71

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II/ Confort lié aux NTIC et consommation électrique ......................................................... 75
A/ Les nouvelles électrifications de l’habitat :.......................................................... 75
L’électrification de l’habitat : ....................................................................... 75
Les efforts des fabricants pour diminuer les consommations électriques ....... 79
Un déphasage entre efforts pour les bâtiments et efforts pour
les équipements ................................................................................ 79
Plus efficace mais pas plus sobre : illustration avec des lave-
linge ................................................................................................ 82
Si ce n’est pas plus grand, c’est plus petit mais avec plus
d’usages… ....................................................................................... 85
Conclusion du chapitre A : .......................................................................... 89
B/ Du wattmètre au paramétrage du confort : de la place pour la sobriété ? ............ 90
De sérieuses difficultés dans la mesure, liées à un matériel pas assez
précis : ........................................................................................................ 90
Des résultats qui tendent à noircir le scénario ouvrant ainsi des pistes
de pondération : .......................................................................................... 92
Résumé de mesures : il y a bien boîte noire donc tout est possible ! ............. 97
Où vont passer les économies de chauffage ? ............................................... 100
Quelles économies de chauffage ? .................................................... 100
De la destinée des économies : entre rebonds, tolérances et
visibilité ........................................................................................... 103
Extérieur, intérieur : les évolutions du concept de confort ............................ 108
L’alimentation électrique de charges thermiques complexes ......................... 111
Facteur de puissance : ...................................................................... 112
De l’effet joule dans les apports internes pour le paramétrage
des besoins d’énergie ....................................................................... 116
Des besoins d’énergie paramétrés sur des apports à charges
thermiques complexes ...................................................................... 119
Conclusion de la Seconde Partie : ........................................................................... 125
Conclusion génerale ........................................................................................................... 127
Repousser l’isolation des murs au risque de ne jamais les isoler ........ 127
Une rénovation thermique avec fort épaississement des murs
est-elle pertinente ? .......................................................................... 129
Conditionnement des comportements moyens et limites des
bâtiments intelligents ........................................................................ 131
Bibliographie ..................................................................................................................... 134
Illustrations, tableaux, encadrés, graphiques ....................................................................... 141

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INTRODUCTION
Nous proposons une prospective à 40 ans de l’interaction entre évolution du confort et urbanisation sous
contrainte carbone, dans un scénario de forte action sur l’habitat et l’infrastructure sans maîtrise urbaine :
- l’éventuelle modification des exigences de confort liées à l’espace habitable sous l’effet de
l’exigence réglementaire thermique ;
- l’impact de l'émergence de nouvelles exigences de confort (nouvelles technologies de l’information
et de la communication) sur l’applicabilité de l’exigence réglementaire thermique.
La méthode de recherche consiste à :
- se placer dans le contexte d’une transition post-carbone de forte action sans maîtrise urbaine
(famille deux des scénarii de l’appel à projet Ville post Carbone) ;
- élaborer des hypothèses catastrophe au niveau de l’impact des épaisseurs d’isolants, d’une part, de
l’évolution de la consommation électrique des ménages, d’autre part ;
- établir l’éventail des possibles entre ces extrêmes au regard des probables évolutions techniques et
comportementales à 40 ans ;
- cartographier les conditions favorables et défavorables à l’avènement de ces possibles.
Dans ce rapport final, nous avons poursuivi et consolidé le travail d’accumulation et d’ordonnancement de
données permettant de bâtir les scénarii extrêmes et l’éventail des possibles les plus probables. Le travail
produit relève beaucoup plus de la quête multidirectionnelle par essais et erreurs, que du déroulement
linéaire d’une méthodologie détaillée en projet initial. Et notre perception actuelle n’est plus exactement la
même que celle qui a conduit l’élaboration du projet, puisqu’elle s’est nourrie entre-temps d’une masse
considérable de documents, mesures et observations. Et ce que nous avions initialement bâti comme des
hypothèses extrêmes ne nous apparaît plus comme vraiment extrême.
Concernant l’exigence réglementaire thermique, nous avons fait l’hypothèse que l’incapacité à recourir à
l’isolation extérieure obligeait à recourir à l’isolation intérieure sur la base des performances actuelles des
isolants conventionnels, ou à ne pas isoler. Or il apparaît que l’exigence réglementaire thermique, dans sa
récente évolution en ce qui concerne l’existant, donne une relative possibilité de ne pas isoler.
En effet, la correction thermique, qui était plutôt connotée amateurs de vieilles pierres soucieux
d’écologie, est désormais réglementairement promue, au travers de l’arrêté du 03 mai 2007 désormais
applicable à l’ensemble de l’habitat existant. Cette réglementation est applicable dès lors que des travaux
de rénovation sont entrepris. S’il s’agit de travaux de rénovation lourde pour plus de 1 000 m² de SHON
sur un bâtiment construit après 1947 c’est la performance globale du bâtiment qui est prise en compte.
Dans tous les autres cas, c’est une performance élément par élément qui est considérée : il est possible de
ne pas isoler une paroi opaque (dès lors qu’on ne la rénove pas) et de compenser thermiquement par
ailleurs, y compris sur d’autres parois opaques.

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En rénovation, la correction thermique est peut-être en passe de devenir une alternative d’importance au
regard de l’isolation par l’intérieur et de l’isolation par l’extérieur. D’un point de vue trajectoires
technologiques cette tendance risque de se traduire par un moindre investissement sur l’obstacle de
l’épaisseur d’isolants de paroi pour davantage investir en toiture, vitrages, chauffage… Nous aurons
l’occasion de vérifier que cette tendance est vivement encouragée par les modalités actuelles d’attribution
du crédit d’impôt au développement durable.
Mais n’est-ce pas déplacer le problème pour aboutir à la même impasse ? Car les épaisseurs en toiture, les
vitrages, les systèmes de chauffage ont aussi leurs limites. Et le concept de bâtiment à énergie positive est
fortement dépendant des conditions de rachat de l’électricité à défaut d’avancées substantielles dans les
solutions de stockage électrique : quelque soit le prix des énergies, ce concept est inopérant s’il n’est pas
possible d’utiliser l’énergie produite (transfert au réseau, consommation propre ou stockage).
En d’autres termes, si l’assouplissement réglementaire thermique donne plus de marges de manœuvre il
augmente aussi les risques de dérapages par rapport à l’objectif facteur 4. Or dans le même temps, le
scénario d’une incapacité à freiner les consommations liées à la diffusion de l’électroménager, en particulier
audiovisuel-informatique-téléphonie, est devenu moins improbable.
En effet, l’INSEE a récemment publié une étude sur les consommations énergétiques des français sur 20
ans, montrant qu’en dépit des efforts d’amélioration de l’efficacité énergétique, l’effort énergétique des
ménages a peu varié, notamment en raison de l’augmentation de la surface des logements et de leur niveau
d’équipement électrique qui génèrent une augmentation de la consommation d’énergie. L’équipement
électrique des ménages s’est substantiellement étoffé au regard de ce qu’il était en 1985 et ça ne semble
pas près de s’arrêter.
En France, 8,5 millions de téléviseurs ont été vendus en 2010, sachant que près de 7,5 millions se sont
vendus en 2009, et que le SIMAVELEC s’attendait à encore mieux en 2011. Certes il y a un effet « coupe
du monde » et « passage au tout numérique », mais ce faisant la taille moyenne des écrans augmente et
donc les consommations aussi, en dépit des efforts effectués pour améliorer l’efficacité énergétique des
téléviseurs. Qui plus est, de plus en plus de téléviseurs sont utilisés en association avec un abonnement
« triple play ». Si on remplace un téléviseur « ancien » à écran CRT de 51 cm par le téléviseur à la
meilleure notation environnementale du catalogue FNAC 2010, soit un écran LED de 102 cm, associé à
une Freebox, la consommation annuelle fait plus que doubler, passant de 141 kWh à 296 kWh par an
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!
Faut-il alors choisir entre se chauffer et regarder la télévision ? Revenons d’environ un million d’années en
arrière, date estimée de l’apparition des premières habitations du genre humain : il n’y a pas de chauffage,
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Téléviseur CRT Saba 51 T831 et TFT Sharp LC40LE600 pour moyenne de fonctionnement de 5h39 par foyer et par jour (18h21 de
veille). Sur cette base, nos mesures révèlent qu’un téléviseur Philips Z1PT5507/01 d’environ 70 cm + adaptateur TNT consomme environ
140 kWh/an, et un téléviseur Thomson (10 ans d’âge) 80 cm + adaptateur TNT + veille magnétoscope 236 kWh/an.