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Combinaison Bepos-passif : une solution envisageable ?

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Combinaison Bepos-passif : une solution envisageable ?

Entre gestion optimisée de l’énergie et efficience du bâtiment, les approches passives et Bepos jouent encore la carte de la différence.

La définition d’un Bâtiment à énergie zéro ou positive (Bepos) repose sur le principe d’une production annuelle d’énergie supérieure à sa consommation. Plus précisément, la consommation en énergie primaire non-renouvelable sur les postes principaux doit être faible et compensée par une production locale d’énergie renouvelable. L’énergie excédentaire est généralement injectée dans un réseau de distribution.

Le mode de calcul diffère suivant les coefficients donnant les ratios des énergies primaires sur finales, les postes de consommation retenus, la marge de sécurité et l’écart tolérés, les pondérations appliquées... En pratique, les Bepos existants se caractérisent par une consommation réduite, tout au moins sur les postes principaux, avec une très bonne isolation thermique généralement réalisée par l’extérieur ou répartie (béton cellulaire, monomur...), l’usage fréquent d’une ossature bois, un chauffage par Pac, une ventilation efficace (simple Hygro B ou double flux) et un éclairage à Led. La consommation est contrebalancée par une production d’énergie solaire en toiture et/ou en façades, avec très souvent du solaire thermique pour l’ECS, et plus rarement de la géothermie.
Cette approche est à mettre en comparaison avec le concept d’habitat passif né au sein des milieux constructifs en Allemagne, Autriche et en Suisse, encouragé par le programme européen Cepheus (Cost Efficient Passive Houses as EUropean Standards) et officialisé avec les labels Passivhaus et Minergie.
Le développement du Bepos est encouragé par l’Europe, qui défend la généralisation à l’horizon 2020 de bâtiments proches du zéro énergie pour le neuf. La référence conceptuelle a été précisée par le nZEB (Nearly Zero Energy Building) défini en 2011 par la Fédération européenne des associations de chauffage, ventilation et climatisation (Rehva). En France, le récent label Effinergie Bepos anticipe la future RT 2020 qui devrait concrétiser l’obligation de Bepos pour tous les logements neufs. « Nous sommes au début d’une labellisation Bepos qui va continuer à évoluer, constate l’architecte Pascal Gontier. Par exemple, l’intégration ou non de la consommation de l’électroménager dans le bilan de consommation modifie complètement la donne. Dans un bâtiment passif, l’électroménager peut représenter plus de la moitié des consommations. » Résultat, les professionnels s’interrogent. Cette évolution vers le Bepos répond-elle aux attentes d’un marché plombé par la baisse du rachat des tarifs de l’électricité photovoltaïque ? Convient-il plutôt de privilégier l’efficience du bâti, en misant sur le passif, voire en combinant Bepos et passif ?

Des réalisations pionnières

La nouvelle génération de bâtiments Bepos devrait ainsi être plus performante en terme de consommation, sans toutefois atteindre un niveau passif. En effet, les labels passifs exigent une consommation pour le chauffage inférieure à 15 kWh/m²/an, en énergie utile mesurable au compteur. La température de consigne est de 20 °C, avec une consommation rapportée à une Surface de référence énergétique, habitable et chauffée, « SRE » dans le cas de Minergie et « TFA » pour Passivhaus.
De son côté, Effinergie Bepos fixe comme seuil 40 kWh/m²/an en énergie primaire non-renouvelable (avec un coefficient de 2,58 pour l’électricité, de 1 pour le fioul et le gaz et de 0 pour le bois) cumulés sur cinq postes principaux. Le bilan est estimé pour une température de consigne de 19 °C, qui n’est pas toujours adaptée en terme de confort. La surface utilisée est la Shon, une surface habitable comprenant les parois. La pondération tient compte non seulement de l’altitude, mais aussi de la zone géographique et de la hauteur du bâtiment.

Le passif garantit la qualité du bâti

Les labels passifs insistent sur les principes constructifs, en premier lieu le respect des principes bioclimatiques, avec une orientation sud sans pont thermique, une absence d’ombres, un triple vitrage exigé avec une limitation des surfaces vitrées à 15 % à l’est et ouest et 25 % au sud. L’enveloppe doit être isolée avec un coefficient de transfert thermique U des parois inférieures à 0,15 W/m²K, sans ponts thermiques, et avoir une exigence drastique d’étanchéité à l’air de l’enveloppe, avec un contrôle qui s’effectue sous une dépression de 50 Pa, contre 4 Pa pour Effinergie . Un soin doit être également porté aux équipements de ventilation, avec l’exigence d’une VMC double flux avec récupération de chaleur, une qualité de l’étanchéité des réseaux et une prise en compte du confort avec une température d’entrée à 17 °C minimum...
Sur chacun de ces points, le Bepos Effinergie, se révèle moins exigeant, mais le développement d’une énergie renouvelable locale est privilégié, en sacrifiant en particulier le chauffage par effet Joule du fait d’un taux de conversion très défavorable à l’électricité. Or, par exemple en climat chaud, une maison passive est facilement chauffée par intermittence avec un modeste convecteur électrique. Les concepteurs d’un Bepos conservent le choix de miser sur un bâti relativement performant et des équipements très efficaces, ou l’inverse. Enfin, le concept d’énergie primaire non-renouvelable, non directement mesurable au compteur, peut induire des biais. Qui pourra dire quel sera dans dix ou vingt ans le bilan écologique réel du bois, lorsqu’il vient d’Extrême-Orient d’une forêt non-durable ou de l’électricité, dont la part en renouvelable devrait progresser ?
L’approche multicritère de l’énergie positive se décline à travers de nombreuses recommandations. Le label recommande de sensibiliser les occupants par un suivi par comptage des consommations, un affichage actualisé et un prévisionnel. Les procédures de gestion technique de l’exploitation doivent être intégrées, ainsi qu’une évaluation du potentiel d’écomobilité du projet et un bilan de l’énergie grise, c’est-à-dire un calcul du cycle carbone des éléments de construction jusqu’à leur fin de vie. Ce calcul d’énergie grise qui n’est pas normalisé, s’effectue à partir d’une base de données lacunaire, la base de données française de référence sur les caractéristiques environnementales et sanitaires des produits de construction (Inies).
Cette philosophie globale est intégrée par les concepteurs de maisons Bepos, comme ceux de la Maison France Confort de Saint-Priest (69) à énergie positive.

Une vision globale qui implique l’utilisateur

Cette opération pilote répond à une diversité de cibles environnementales, comme la gestion de l’eau, la santé des occupants, le handicap et l’électro-mobilité avec l’installation d’une recharge de véhicule électrique. « Nous avons privilégié, par exemple, le confort des habitants, assure Hervé Chavet, directeur R&D du groupe Maisons France Confort, en simple passif, nous aurions peut-être posé moins d’isolant sur les planchers... ». Pascal Gontier renchérit : « À l’instar des démarches HQE, Breeam ou Leed, Bepos présente l’intérêt d’être global et multicritère. Sur un projet, il faut s’efforcer de tenir compte de l’empreinte écologique du bâtiment, en particulier en mesurant son énergie grise. Aussi, j’utilise beaucoup de bois dans mes constructions, afin d’obtenir un bilan carbone favorable ».

Expérimenter la gestion « intelligente » de l’énergie

Le Bepos exige une estimation préalable de l’ensemble de la consommation et de la production d’énergie, puis un comptage, un suivi détaillé et un affichage. Sur le lotissement à énergie positive des Jardins d’Hélios (Laval, 53), les problèmes sont venus de la pose des trois compteurs, avec un coffret extérieur pour le comptage d’alimentation du logement (avec une norme qui a évolué en cours de projet), un second coffret pour le comptage de la production photovoltaïque et la coupure d’urgence, et un compteur à l’envers installé à l’intérieur du logement.
Pousser l’efficacité énergétique dans ses retranchements requiert l’installation de compteurs intelligents (Linky ou Gazpar), du comptage distribué (pour chaque prise) et de la domotique, avec des capteurs et la programmation des équipements. Le fait d’informer l’usager et de le laisser agir de lui-même pour économiser la consommation ayant montré ses limites, l’idée est de gérer les équipements via un réseau communicant, avec des scenarii prédéfinis qui anticipent les pics de consommation du réseau.
Si les philosophies passive et Bepos diffèrent, les professionnels s’accordent sur l’intérêt de penser le Bepos avec une base passive (ou proche), afin de minimiser la consommation liée au chauffage.

Passif, oui... Bepos à voir

En revanche, rendre Bepos un bâtiment passif doit répondre à une rentabilité. La compacité de l’enveloppe est appréciée en passif, mais limite les surfaces utilisables pour placer à moindre coût des capteurs photovoltaïques. Si la densité du bâtiment est faible, avec peu d’étages, la surface existe en toiture pour produire l’énergie nécessaire à la compensation. En revanche, si la densité est forte, le passif est envisageable, mais la surface de façades et toiture, est limitée pour la captation solaire. D’où la pondération compliquée utilisée par le label Effinergie en fonction du type de bâtiments. « Dans les faits, tous les bâtiments ne pourront pas être à énergie positive. En revanche, y compris à Paris, tous les bâtiments peuvent être passifs. Pour le Bepos, il vaut mieux réfléchir au niveau de l’îlot ou du quartier, afin de pouvoir mutualiser », avoue Pascal Gontier. Ce constat rejoint celui de l’Ademe, qui à l’horizon 2050, explore plusieurs pistes, dont l’optimisation « à l’échelle de l’îlot pour mutualiser les équipements de production et de consommation d’énergie, les réseaux de chaleur et de froid, ou encore un réaménagement urbain complet en quartiers à basse consommation, voire à énergie positive ». L’îlot ou le quartier à énergie positive, avec mixité des usages (bureaux consommant dans la journée et les logements le soir), permet d’envisager un meilleur lissage des consommations et une mutualisation du stockage de l’énergie. De nombreux freins sont à résoudre, tant techniques (stockage compact et peu coûteux), que contractuels et tarifaires, afin d’orienter le surplus d’énergie produite vers le besoin le plus proche. Mais l’enjeu est de consommer local, afin de réduire les pertes en lignes, mais aussi d’être semi-autonome, permettant à un immeuble ou un îlot de s’effacer du réseau en cas de pointe de consommation.

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