Pilotage intelligent de la consommation énergétique, valorisation de l'énergie en milieu urbain, végétalisation et biomimétisme… Les pistes pour décarboner le secteur du bâtiment font émerger une nouvelle conception de l’énergie, digitalisée et décentralisée.
La sobriété énergétique n’est pas le point fort du bâtiment. Aujourd’hui, le secteur représente plus de 40 % de la consommation d’énergie totale en France. Réduire ce chiffre est un défi d’autant plus épineux que la demande énergétique ne devrait cesser de grimper dans les décennies à venir. Sous l’effet, entre autres, de l’explosion démographique, de l’essor des classes moyennes et de la croissance économique, on s’attend à ce que celle-ci augmente de 30 % d’ici à 2040 à l’échelle globale.
« Il faut anticiper les besoins du futur de manière écologique », déclare Christophe Nebon, directeur général de Veolia Énergie France. « Jusqu’à présent, dans le domaine de l’énergie, le nœud du problème était le chauffage. Demain, il faudra surtout se pencher sur la qualité de l’air, qui devient une préoccupation croissante des habitants, ainsi que sur la climatisation des bâtiments, quand on sait que le GIEC prévoit qu’il fera 50°C à Paris l’été en 2050…» Avec le dérèglement climatique et la multiplication des vagues de chaleur, le nombre de climatiseurs, en effet, pourrait passer de 1,6 milliard à 5,6 milliards à l’horizon 2050.
Refroidir le bâtiment sans réchauffer la planète
Tout l’enjeu, donc, sera de produire du froid « vertueux », en évitant le plus possible le recours aux climatiseurs individuels. À l’en croire, le défi de la fraîcheur doit être appréhendé au niveau d’un quartier ou d’une ville, plutôt que du bâtiment. C’est tout l’objet des réseaux de froid, qui consistent à « mutualiser la production et la consommation d’énergie à l’échelle d’un quartier, au lieu d’avoir des climatiseurs individuels » explique Christophe Nebon. Constitués d’une ou plusieurs unités de production d’énergie, ces réseaux — on en compte une vingtaine en France à l’heure actuelle — exploitent un circuit de distribution au sein duquel circule un fluide caloporteur, auquel peuvent se raccorder les immeubles.
Une solution pertinente pour démocratiser l’accès à la fraîcheur et produire du froid (ou du chaud), surtout lorsque ces réseaux urbains sont alimentés en énergies renouvelables ou alternatives : géothermie, biomasse, cogénération, valorisation de l’énergie contenue dans les eaux usées… « Face aux changements climatiques, il faut faire du rafraîchissement urbain un projet au long cours, afin de faire naître des synergies entre bâtiments ou quartiers et valoriser des gisements de fraîcheur inexploités », préconise ainsi Pierre-Antoine Picard, directeur de projets Veolia Énergie en France.
« mutualiser la production et la consommation d’énergie à l’échelle d’un quartier, au lieu d’avoir des climatiseurs individuels »
Smart building
Décarbonée, l’énergie du bâtiment de demain sera aussi, de plus en plus, digitalisée. Pour Veolia, sobriété énergétique rime en effet avec « smart building » ou bâtiment connecté. Son centre de pilotage intelligent, baptisé Hubgrade, permet à ses clients (dans le public et dans les secteurs tertiaire et industriel) de suivre leur consommation d’énergie en temps réel. Son objectif : optimiser la performance énergétique, en activant notamment les installations aux moments les plus opportuns sans nuire au confort des occupants et permettre aux clients de réaliser des économies garanties sur leur facture énergétique.
« Là où avant, le client n’avait qu’une vision globale de sa consommation, il peut désormais visualiser sa consommation activité par activité, ou équipement par équipement », souligne Gregory Sanchez, directeur commercial chez Veolia en Belgique et Luxembourg. « C’est un outil transparent qui permet d’intervenir très rapidement en cas de dérive de consommation ou d’anomalie de fonctionnement. Nous pouvons grâce à cet outil détecter le problème de manière instantanée alors qu’auparavant, celui-ci pouvait apparaître après seulement deux ou trois jours ».
La plateforme permet de faire 15 % d’économie en moyenne sur la facture énergétique et accompagne également la production alternative d’énergie locale : « À partir du moment où un client souhaite être autonome, Hubgrade peut lui fournir les outils de mesure en continu et moduler la production d’énergie en fonction de ses besoins », expose-t-il.
Isolation végétale
Bien sûr, affiner la performance énergétique n’a de sens que si le bâtiment est bien isolé. L’éradication des « passoires thermiques » est d’ailleurs un enjeu de taille en France, où le gouvernement ambitionne de faire rénover l’ensemble des 35 millions de logements au niveau du label « bâtiment basse consommation » (BBC) d’ici 2050. Dans le domaine, les innovations écologiques ne manquent pas. Les toitures végétales, notamment, fournissent une isolation naturelle permettant de réduire la consommation d’énergie de 10 à 15 %, tout en absorbant le CO2 atmosphérique via la photosynthèse. Des données qu’il est désormais possible de mesurer grâce au building information modeling (BIM), qui permet de modéliser et d’optimiser un projet de construction en amont du chantier sur une maquette numérique, en calculant son empreinte environnementale et ses performances énergétiques.
« Les toitures végétales, notamment, fournissent une isolation naturelle permettant de réduire la consommation d’énergie de 10 à 15 % »
D’autres encore rêvent d’une architecture biomimétique capable, par exemple, de répliquer les techniques de ventilation et de régulation thermique d’une termitière. À Harare, au Zimbabwe, l’architecte Mick Pearce a mis au point un bâtiment autonome à 90 % se passant complètement de clim’ : de petites cloisons ouvertes à l’extérieur de l’immeuble régulent la température intérieure comme les trous d’une termitière, relaie le magazine L'ADN. Autant de pistes qui, mêlant high-tech et low-tech, laissent présager une ville du futur plus intelligente, garante de bien-être et d’écoresponsabilité.
En collaboration avec Usbek & Rica, le média qui explore le futur