Aujourd’hui, c’est un article sur un thème proche de l’article précédent : je vous avais expliqué qu’en ce moment, il y a un processus d’élaboration de la future réglementation environnementale qui sera la suite de l’actuelle réglementation thermique. 

Dans ce processus, les services de l’état demandent des contributions à des experts sur différents thèmes. Ce sont des contributions libres et j’en ai fait une précédemment à propos de la prise en compte du confort d’été et il y a un deuxième sujet sur lequel je vais faire une contribution, c’est celui (on appelle ça les usages) des scénarios conventionnels. 

Alors qu’est ce que c’est qu’un scénario conventionnel ? Et pourquoi c’est important d’en parler ? Pour que vous compreniez bien, je vais vous expliquer comment fonctionne une réglementation.

A quoi sert un scénario conventionnel ? 

Le but d’une réglementation thermique, c’est de comparer les bâtiments entre eux et de pouvoir dire lesquels sont acceptables et lesquels ne sont pas acceptables. Pour qu’on puisse comparer des bâtiments entre eux, il faut pouvoir figer les choses fluctuantes. En effet, ces bâtiments doivent être comparés « toutes choses égales par ailleurs ». On fige donc les deux principales données fluctuantes du le monde réel :

  1. Le climat : on utilise dans les calculs réglementaires des climats, les « climats conventionnels », aujourd’hui au nombre de huit ; 
  2. L’usage : on fabrique ce qu’on appelle des « usages conventionnels » ou des « scénarios conventionnels ». C’est un scénario pour lequel on suit la démarche consistant à dire : « Finalement dans la vraie vie, on ne sait pas ce qui va se passer.  On va prendre une hypothèse, un exemple faux, mais sur lequel tout le monde est d’accord ». C’est cette « hypothèse de travail » qu’on appelle le scénario conventionnel.

Une fois ces deux hypothèses fixées, sur le climat et sur les usages  il devient possible de mener des calculs sur les bâtiments, pour évaluer lesquels, comparés dans ce contexte, ont une performance suffisante et lesquels n’ont pas une performance suffisante. 

C’est vraiment une composante très « bas niveau » dans la philosophie d’une réglementation thermique des bâtiments. C’est donc normal, lorsqu’on élabore une nouvelle mouture d’une réglementation thermique, que l’on se pose la question des scénarios conventionnels.

Ouvrir le spectre

C’est, certes, un vrai sujet de savoir quel est le bon scénario conventionnel, de savoir si l’usage typique sur lequel on se met d’accord est adapté, s’il correspond de plus ou moins loin aux situations réelles qu’on aimerait simuler. Mais ce n’est pas le plus gros problème.

Ce qui manque le plus aujourd’hui dans les réglementations, ce n’est pas tant la précision sur le scénario conventionnel. Redisons-le : un scénario conventionnel, c’est une chose fausse sur laquelle on se met d’accord. Une hypothèse de travail que tout le monde prend. Mais c’est avant tout quelque chose de faux, qui n’existera jamais dans le monde réel.

C’est pourquoi, ce qui est vraiment essentiel, en fait, c’est de quelle manière évolue le comportement du bâtiment quand on s’éloigne plus ou moins de ce fameux scénario conventionnel. Cette notion n’existe pas, aujourd’hui, dans la réglementation, et c’est bien dommage. Ce qu’il nous faut connaître, au-delà d’un Bbio et d’un Cep, c’est la dérivée des Bbio et des Cep par rapport aux scénarios conventionnels. 

Tant du côté de la consommation énergétique que de la qualité d’usage, le manque de cette « dérivée de la performance par rapport aux scénarios d’usage » pose des problèmes majeurs. 

La fin d’un vieux chiffre, à la fois faux et problématique

Depuis de nombreuses années (peut-être 15 ? 20 ?), on entend cette unique formule : « 1 degré en moins sur la consigne, c’est 7% de consommation en moins ». 

Déjà probablement fausse à l’origine (comment généraliser une telle valeur à tous les cas ?), cette valeur est « encore plus fausse » sur les bâtiments actuels. On sait en effet que plus la performance augmente, plus cette valeur augmente. Il n’est pas rare sur un bâtiment performant que, à iso-usage, la dérive sur les besoins pour 1° de consigne soit de 15%, 20%, voire plus. 

Alors qu’on cherche à sensibiliser les populations à une meilleure gestion de l’énergie, c’est une information essentielle à communiquer lors de la transmission d’un logement. 

Vers des bâtiments robustes

Un autre problème majeur, depuis 10-15 ans est qu’en augmentant la performance énergétique des enveloppes des bâtiments, on a augmenté leur intolérance aux écarts d’usage. C’est-à-dire qu’ils réagissent plus vite et plus fort aux situations qui s’éloignent des scénarios standards conventionnels sur lesquels ils ont été conçus, à un point tel qu’ils peuvent devenir inutilisables. 

Les deux conséquences majeures de ce fait portent sur :

  • L’utilisation : des bâtiments censés être agréables, sans surchauffe, se révèlent inutilisables parce que les usages ne sont pas identiques au scénario conventionnel. C’est tout particulièrement le cas avec les dérives sur les puissances dissipées. 
  • Les consommations : bien que tout le monde dise que ce n’est pas leur objet, les consommations conventionnelles sont souvent considérées comme des prévisions. Et même lorsque ce n’est pas le scénario conventionnel qui sert de référence, on n’étudie bien souvent qu’un scénario « central ». Et lorsqu’il y a dérive, on observe des écarts majeurs sur ces faibles quantités d’énergie. Ainsi, il n’est pas rare d’avoir des doublements ou triplements des consommations prévues. Dans les budgets de collectivités ou de maîtres d’ouvrage, dans les communications politiques, dans la perception publique, cela pose des problèmes immenses. 

Intégrer les variations

Je trouve donc essentiel d’intégrer dans la réglementation cette notion de fluctuation par rapport à l’usage conventionnel.

Un point de comparaison : lorsqu’on caractérise des composants électroniques, on les « attaque » par plusieurs signaux standards, et on caractérise ainsi leur « fonction de transfert » par une fonction de transfert. On utilise pour cela plusieurs signaux caractéristiques. 

Un bâtiment c’est pareil, on peut le comprendre comme un composant qui transforme les conditions extérieures en des conditions intérieures. Aujourd’hui, on le caractérise (dans la réglementation), avec un unique signal standard : le scénario conventionnel. C’est insuffisant pour comprendre la totalité du comportement du bâtiment. Et l’utilisation de signaux standards différents (des fluctuations du scénario conventionnel) seraient un bon début. 

Intégrer la robustesse comme un critère réglementaire

J’appelle les concepteurs de la future réglementation thermique ou réglementation environnementale (comme il est prévu de l’appeler) à intégrer cette notion de réponse du bâtiment en terme de performance à des écart sur le scénario d’usage. Cela continue à impliquer, des scénarios conventionnel sur lesquels on calcule des coefficients de performance conventionnels.

Mais cela implique aussi d’intégrer un calcul et des critères sur la « dérivée de la performance par rapport aux scénarios conventionnels ». On intègre donc, sur le plan réglementaire, une exigence sur la robustesse des bâtiments aux incertitudes du réel. On incite ainsi à la construction de bâtiments résilients. 

Changer la culture en changeant la réglementation

Cette notion me semble d’autant plus importante que l’immense majorité des conceptions se fait avec une philosophie de scénarios conventionnels. Cela veut dire que, même hors réglementation (en Simulation Thermique Dynamique, par exemple) on imagine un scénario idéal sur lequel on base la conception, mais finalement, les variations intrinsèques à la vie réelle sont mal prises en compte.

D’abord, il est souvent difficile de les intégrer dans les outils de calcul. Mais surtout, ce n’est pas la culture dominante du secteur. On n’a pas la culture de la robustesse par rapports aux écarts à la situation idéale. Or, c’est aujourd’hui à mon sens, le plus gros enjeu dans nos bâtiments.

Intégrer cette notion dans la réglementation, c’est-à-dire au niveau « minimum » obligatoire de démarche énergétique, c’est amorcer ce changement culturel indispensable. 

Voilà, c’était peut-être un sujet un petit peu technique mais ça me semblait très important de le partager avec vous parce que vraiment, culturellement, pour l’ensemble des concepteurs de bâtiments, que soit pour les architectes pour les bureaux d’études, comme c’est un changement de culture, c’est difficile mais c’est extrêmement important pour que nos bâtiments puissent fonctionner dans le monde réel. Parce qu’un bâtiment, c’est fait pour fonctionner en vrai, on n’est pas là pour vivre dans un scénario conventionnel.

Je vous reparlerai, bien entendu, d’autres fois de ces histoires de fluctuation, d’intégration du monde réel dans des outils de calcul. Pour cette fois, c’était en lien avec ce contexte particulier de la conception des nouvelles réglementations thermiques. 

J’espère que ça vous sera utile, n’hésitez pas à commenter à ajouter vos impressions à ce sujet. N’hésitez pas également à contribuer à ce processus si vous êtes un expert, un professionnel de ce milieu : plus on sera, plus notre autre voix sera entendue.

Amélie Maroiller

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