ART-MURE a été un programme porté par la SPL Énergie Réunion, les bureaux d’études Imageen et SOLENER, et financé par EDF dans le cadre de l’appel à programmes « CEE 2019 ». Il a donné naissance au dispositif d'audit énergétique de logements individuels, EFFI'KAZ.
Le dispositif Effi'kaz porté par la région Réunion et Énergie Réunion, prend maintenant la suite pour poursuivre les objectifs suivants :
1) Déployer une plateforme informatique pour réaliser les audits énergétiques,
2) Analyser de façon statistique les résultats de l’ensemble des audits réalisés par une vingtaine d’auditeurs mandatés,
3) Définir une politique énergétique locale pour les logements individuels en fonction des retours de terrain.
SOLENER a conçu et développé le logiciel en ligne et les indicateurs de performance énergétique. L'équipe en effectue maintenant la maintenance informatique ainsi que le traitement statistique des données issues des audits réalisés.
A ce jour, plus d’un millier d’audits énergétiques ont été réalisés, souvent concrétisés par un accompagnement technique et financier de travaux de rénovation dans le cadre de la politique du SARE.
Dans cet article rédigé à l'occasion de la Biennale d'Architecture tropicale 2022, nous revenons sur les différentes étapes du programme et décrivons en détail le fonctionnement de la plateforme en ligne de réalisations d'audit énergétique de maisons individuelles, EFFIKAZ.
Introduction
Le programme ART-MURE – acronyme de : Améliorer, Rénover et favoriser la Transition des Maisons individuelles pour une Utilisation Rationnelle de l’Énergie développé à la Réunion dans le cadre de l’appel à projet CEE 2019, propose de compléter et enrichir les actions définies par les cadres territoriaux afin d’accroître les économies d’énergie au sein des ménages, réduire la production de gaz à effet de serre et faciliter l’atteinte à moyen terme de l’autonomie énergétique des territoires. Il vise sur la période 2020-2023 à :
Créer un outil et une méthode de diagnostic énergétique des maisons individuelles
Proposer un- étiquetage des logements intégrant un indicateur conception bioclimatique / confort hygrométrique
Tester l’outil dans un premier temps sur 100 maisons individuelles pour le valider et le corriger :
Sur un plan scientifique à travers l’instrumentation d’une dizaine de logements et la faisabilité technique,
Sur le volet technique et pédagogique via les retours de terrains.
Déployer par la suite à grande échelle des diagnostics énergétiques pour 3 000 logements individuels à La Réunion visant à sensibiliser les foyers des classes moyennes sur les travaux de rénovation énergétique à réaliser et à estimer les coûts et temps de retours correspondants.
Le programme ART MURE est porté par SPL HORIZON REUNION avec comme partenaire :
Le bureau d’étude SOLENER : conception et formation à l’outil
Le bureau d’étude IMAGEEN : formation et suivi opérationnel des auditeurs
A un stade avancé du déroulement du programme, avec plusieurs centaines de d’audits réalisés, nous proposons à travers cette communication d’en partager les premiers résultats.
1. Le contexte
1.1. Contexte général
La Réunion, île de l’Océan Indien, est un département français d’outre-mer. Elle dispose d’un contexte bien particulier qui diffère du contexte national.
Elle est soumise à un climat tropical humide couplé à des habitations qui peuvent se retrouver à plus de 1500 m d’altitude. Nous distinguons une multitude de microclimats avec notamment certaines zones des Hauts de l’île confrontées à de véritables problématiques de confort thermique d’hiver, et les zones côtières soumises à de fortes chaleurs. Le taux d’humidité est extrêmement important sur l’ensemble de l’île, variant entre 60% et 90%.
La population est de 826 308 habitants en 2018 (estimation). En 2015 (dernière donnée disponible), il y avait sur 319 088 résidences principales, 217 377 maisons individuelles, soit 68%. En comparaison, ce taux est de 55% en France Métropolitaine.
De plus, le PIB par habitant était de 21 526€ en 2017, à comparer à la France métropolitaine dont le PIB par habitant était de 38 477€ en 2017. La classe moyenne réunionnaise dispose de revenus qui sont bien inférieurs à la classe moyenne en France métropolitaine. Elle est en dehors de tout système d’aide pour la réalisation d’actions de réduction des émissions de CO2.
Enfin, il est à considérer la production électrique fortement carbonée avec un ratio de 679 g CO2/kWh en 2018, comparé à 61 gCO2/kWh en 2018 pour la France métropolitaine.
Dans l’objectif de lutter contre les émissions de gaz à effet de serre sur le territoire de La Réunion, nous pouvons donc, en première approximation, estimer qu’en complément des actions menées pour le public en situation de précarité, il faut soutenir la réalisation d’économies d’énergies sur les résidences principales des classes moyennes.
1.2. Contexte réglementaire
D’un point de vue administratif et réglementaire, La Réunion est une région monodépartementale d’outre-mer. La Réunion est exclue de l’habilitation prévue par l‘article 73 alinéa 3 de la Constitution et n’édicte donc pas de loi qui soit propre à son territoire.
La réglementation thermique acoustique aération spécifique aux DOM (RTAA DOM) est en application à La Réunion depuis mai 2010 et révisée en 2016. Elle concerne uniquement les bâtiments d’habitation neufs (ou les parties neuves d’habitations existantes). De plus, il y a une absence d’obligation de réaliser un Diagnostic de Performance Énergétique (DPE) sur le territoire, car aucun référentiel n’est à ce jour disponible. Un projet de nouvelle réglementation thermique et énergétique intégrant un volet DPE est en cours.
Notons que des réglementations énergétiques spécifiques s’appliquent en Guadeloupe (RTG) et en Martinique (RTM) à la place de la RTAA. Elles intègrent d’ores et déjà pour chacune un cadre DPE propre.
En matière de politique énergétique, la Région Réunion, chef de file, doit répondre aux objectifs de la Loi de Transition Énergétique (LTE) fixés pour les Régions d’Outre-mer, à savoir : « De parvenir à l'autonomie énergétique dans les départements d'outre-mer à l'horizon 2030, avec, comme objectif intermédiaire, 50 % d'énergies renouvelables à l'horizon 2020 » (extrait LTECV article 1 qui modifie l’art L100-4, I – 8° du code de l’énergie).
1.3. Inscription de ARTMURE dans la stratégie énergétique régionale
La Région Réunion est engagée depuis plusieurs années aux côtés d’EDF pour intégrer la population locale dans la réalisation de l’objectif régional et national d’autonomie énergétique au travers de la SPL HORIZON REUNION.
A ce titre, plusieurs actions conjointes ont été menées à destination de la population pour les sensibiliser aux enjeux de l’énergie et de leur permettre de réduire leurs émissions de gaz à effet de serre.
Ainsi, les actions SLIME (Schéma Local d’Intervention pour la Maîtrise de l’Energie) et ECOSOLIDAIRE (dispositif d’aide à l’acquisition de chauffe-eau solaire) sont destinées au public précaire de La Réunion.
Le présent programme ART-MURE s’inscrit dans l’implication de toute la population réunionnaise, c’est-à-dire hors précarité et, en complément du SLIME Réunion.
En effet, il s’agit de ne laisser personne derrière dans le train qui nous amène vers la transition énergétique et d’accompagner tous les foyers via un diagnostic bioclimatique et énergétique sans condition de ressources.
Enfin, ce programme vient compléter et enrichir les actions définies dans les cadres territoriaux afin d’accroître encore les économies d’énergie et faciliter l’atteinte à moyen terme de l’autonomie énergétique des territoires. Il est également complémentaire des programmes existants déployés localement (Watty, SLIME, ADVENIR notamment) ou de ceux à venir (SEIZE, ZESTE, SARE, etc.).
2. Objectifs et phasage du programme ARTMURE
2.1. Les objectifs intangibles
Le projet ART–MURE consiste à développer une méthodologie pour réaliser un diagnostic thermique et énergétique personnalisé au sein des logements individuels de la population qui ne bénéficie d’aucun soutien financier. Au cours des trois années que dure le programme, il vise à déployer ces diagnostics à grande échelle pour établir une base de données du logement individuel à La Réunion et obtenir les bases d’un DPE applicable.
A l’issue du programme, la banque de données ainsi constituée permettra une réelle estimation de la réduction de la consommation d’énergie et donc des économies financières potentielles, notamment par le déclenchement de travaux de performance énergétique, via les dispositifs nationaux ou locaux (SARE, PTRE, actions du cadre de compensation CSPE, CITE…).
Ces foyers bénéficieront d’un audit complet sur 3 thématiques :
· Maîtrise de l’énergie : il s’agit de réaliser un inventaire complet des équipements électriques ainsi qu’une identification des habitudes de consommations.
· Énergie renouvelable : le potentiel solaire du logement est évalué afin d’optimiser le recours au chauffe-eau solaire.
· Performance thermique : il s’agit ici de caractériser la qualité de l’enveloppe du bâtiment, le potentiel bioclimatique et le niveau de confort hygrothermique du logement.
Des préconisations réalistes seront fournies aux particuliers pour chacune des thématiques citées en fonction du budget travaux acceptable pour les foyers.
A l’issue de l’audit, les particuliers disposeront au sein du rapport de diagnostic, des éléments suivants :
· Étiquette qualifiant la performance thermique (confort hygrométrique atteint sans climatisation) et le niveau énergétique du logement ;
· Évaluation économique, thermique et énergétique des scénarii de rénovation ;
· Mise à disposition d’une liste d’entreprise qualifiées et certifiées RGE.
Le nombre de foyers visés initialement étaient de 3000. L’impact de la crise Covid a nécessité de réviser l’ambition du programme et de tabler plutôt sur un objectif d’un millier d’audit en fin de programme.
2.2. Mobilisation des foyers
Le programme intègre un volet communication, élément essentiel du projet qui permettra de mobiliser les foyers pour la réalisation des diagnostics. L’argumentation autour du dispositif est primordiale pour que la population y adhère et accepte la visite d’une personne au sein de leur domicile.
La stratégie de communication mise en place sur toute la durée de l’opération a consisté à construire un langage adapté et des arguments de promotion de l’action diffusés via différents médias pour toucher le plus large public :
Les médias digitaux (Facebook/webzine/réseaux sociaux etc.)
Les médias institutionnels (TV/Radio),
Une campagne hors médias (affichage chariots, affichage bus)
Ces moyens de mobilisation sont systématiquement orientés vers la plateforme téléphonique hébergée au sein de la SPL HORIZON REUNION. En effet, un salarié sera dédié[IA1] à cette ligne téléphonique de 8h à 16h tous les jours de la semaine. Cette personne oriente ensuite vers des chargés de mission qui prennent contact avec le propriétaire intéressé pour définir la date de diagnostic.
Le traitement des informations liées aux données personnelles sera respectueux de la réglementation RGPD.
2.3. Phasage du programme
Outre le volet communication, le programme a comporté quatre autres activités, ordonnées selon le phasage suivant :
Phase 1 : Construction de l’outil
Phase 2 : Test sur 100 logements de l’outil et ajustements
Phase 3 : Déploiement du diagnostic sur 3 000 logements – Construction de la base de données
Phase 4 : Bilan de l’opération
Ces différents points sont développés dans les paragraphes qui suivent. Le point 4 est développé partiellement dans la mesure où le programme suit son cours et se terminera fin du premier semestre 2023.
3. Méthodologie de l’Audit
3.1. Une approche contextualisée
Au démarrage de cet immense chantier, nous nous sommes questionnés sur la finalité d’un diagnostic énergétique. Dans le programme, nous reprenons dans leur esprit les objectifs du DPE en métropole :
Prodiguer des conseils sur les écogestes possibles au quotidien aux occupants ou locataires du logement,
Recommander et préconiser aux propriétaires du logement, les travaux les plus efficaces pour un logement plus confortable et plus économe,
Informer sur les incitations financières (crédit d’impôt, éco-prêt à taux zéro…) pour aider à réaliser des travaux qui amélioreront l’efficacité énergétique du logement.
Au-delà de ces principes de base, une différence de taille avec le contexte de la métropole s’est imposée à nous. En métropole, le poste de dépenses énergétiques principal est le chauffage pour assurer un bon confort hygrométrique. Or à la Réunion, pour une majorité des ménages le confort hygrométrique est assuré par rafraichissement naturel. Une bonne conception bioclimatique combinant protection solaire et ventilation naturelle assure de bonnes conditions de confort.
Aussi, en métropole, les deux principaux indicateurs identifiés permettant d’étiqueter un logement sont liés à la qualité énergétique du logement et ses émissions de gaz à effet de serre.
La construction d’un diagnostic énergétique Réunionnais basé uniquement sur ces deux indicateurs serait réductrice. Il ne valoriserait pas à leur juste valeur les logements bien conçus sur un plan bioclimatique et fonctionnant en ventilation naturelle, sans recours ou ayant faiblement recours à la climatisation.
C’est pourquoi, il semble essentiel, dans la mesure où les logements fonctionnent majoritairement en ventilation naturelle, d’ajouter un troisième indicateur de performance permettant d’évaluer le potentiel bioclimatique pour assurer le confort hygrométrique des occupants par rafraichissement naturel. Cette nouvelle note portant sur le confort hygrothermique permettrait de compléter idéalement l’information apportée aux occupants ou futurs occupants du logement et aboutir à un DPE portant sur trois dimensions :
Aspect énergétique en kWh/m²,
Aspect émission de gaz à effet de serre en kgCO2/m²,
Aspect confort hygrométrique ou qualité bioclimatique du logement (lié à la protection solaire et ventilation naturelle).
3.2. Quel indicateur pour apprécier le confort hygrométrique en rafraichissement naturel ?
La surchauffe moyenne d'un bâtiment, indicateur au centre de la méthode Batipei et ayant fait ses preuves dans le cadre de la rénovation de plusieurs centaines de logements à la Réunion, a été adopté. En effet, la surchauffe moyenne, définie comme la différence entre la température moyenne d'ambiance du local et la température moyenne extérieure a pour avantage :
D'être représentative du confort moyen,
D’être immédiatement compréhensible par les particuliers (plus facilement que le nombre d’heure de dépassement ou diagramme de Givoni)
D’être facilement mesurable sur site au moyen de campagne de mesure simplifié
D'être calculable analytiquement, ce qui rend possible la décomposition des causes de l'inconfort et rend aisé le diagnostic des causes de l’inconfort
De caractériser parfaitement les performances du local vis-à-vis des apports solaires et apports internes : la surchauffe moyenne représente en degrés, l'excès de température qu'une bonne conception thermique de l'enveloppe est susceptible d'annuler ou du moins diminuer.
La surchauffe moyenne d'un local est donc un critère thermique tout à fait pertinent et original pour décortiquer les mécanismes thermiques et remonter directement aux causes de l’inconfort thermique en les priorisant selon leur contribution.
Voir en annexe 1, les détails scientifiques du modèle de la surchauffe.
3.3. Modélisation thermique et énergétique de l’habitation
L’audit repose sur la modélisation de la consommation énergétique, du confort hygrométrique et des conditions d’utilisation du bâtiment. Cette modélisation théorique de l’état initial doit coïncider autant que possible avec :
La consommation relevée sur la moyenne des dernières années,
La perception de confort hygrométrique ressentie par les usagers ressortant du questionnaire et du compte-rendu.
Une fois validé, le modèle doit permettre de projeter plusieurs scénarios de réhabilitation et d’apprécier les améliorations apportées sur :
Les postes de consommation énergivores en consommation électrique en électroménager, pour la production eau chaude, pour le confort hygrométrique (climatisation, brasseur d’air),
Le niveau de confort hygrométrique atteint.
La modélisation thermique et énergétique réalisée dans ARTMURE inclut les modules de calcul :
Ø Module 1 : Équipement ménager
Pour chaque poste un planning de fonctionnement est affecté. Ce module permet le calcul des apports générés par les occupants et les appareils électroménagers. La saisie est établie à partir de bibliothèques (métabolisme occupant, appareils électroménagers).
Ø Module 2 Ventilation naturelle
Le module ventilation naturelle permet de calculer les débits à partir des ouvrants auxquels est associé un planning d’ouverture et des caractéristiques aérauliques, de la vitesse et direction du vent et de paramètres aérauliques liés à l’environnement (rugosité). Le modèle scientifique utilisé est celui de AIVC.
Ø Module 3 Approche statique du confort (surchauffe moyenne)
Le calcul de la surchauffe moyenne permet d’affiner la première approche partir des indicateurs réglementaires en apportant une hiérarchie dans les actions à mener.
Le modèle théorique retenu est celle exposés dans la thèse.
Ø Module 5 Calcul des besoins de climatisation
S’il existe des chambres climatisées, ce module permet de calculer les besoins de climatisation et moyennant la connaissance du EER ou SEER ou des points de fonctionnement (25, 30, 35°C et niveau de charge), la consommation électrique correspondante. Différents scénarii de déclenchement de la climatisation sont envisagés (par exemple dépassement d’un seuil de température sur une période prédéterminée de l’année). Le modèle utilisé est inspiré de la norme 50026.
Ø Module 6 Calcul des besoins de chauffage
Pour les Hauts de la Réunion, il est également possible de calculer les besoins de chauffage sur les mêmes zones[IA3] que celles climatisées. Il est également possible de calculer les besoins de chauffage pour l’ensemble de l’habitation.
La consommation énergétique est estimée en fonction de ces besoins, du type et du rendement du chauffage.
Le modèle statique est inspiré de la norme 50026 et basé sur une méthode mensuelle.
Ø Module eau chaude
Ce module modélise les consommations d’eau chaude selon le type de production et permet de réaliser l’étude de faisabilité d’un chauffe-eau solaire. C’est un modèle simplifié PHI f chart.
Ø Module Bilan énergétique et recollement
L’ensemble des consommations est synthétisé dans ce dernier module.
Si l’écart de consommation simulé est supérieur à 10% avec la moyenne des factures des 3 dernières années, il est nécessaire de procéder par itération en affinant les plannings de fonctionnement des équipements, et en ajustant les consignes et rendement des appareils de climatisation/chauffage.
In fine, si l’écart semble irréductible, on procédera à un ajustage homothétique.
3.4. Cahier des charges de l’outil informatique ARTMURE
Le logiciel obéit à un cahier de charges impliquant la portabilité de l’outil associé à l’audit ARTMURE, dont le développement informatique est réalisé par FULL WEB.
Il doit intégrer la gestion de banques de données permettant de stocker tous les projets saisis par les auditeurs et permettre une exploitation statistique de toutes les données utilisant le format SQL.
La plateforme est hébergée dans des data centers français.
L’objectif est de mettre en place une méthode et un outil simplifié, accessible aux professionnels des audits pour élargir ce programme, et compatible avec tous types de tablettes pour faciliter la saisie d’un projet par les auditeurs.
4. Le déroulement d’un audit
La réalisation de l’audit énergétique ARTMURE d’une maison d’un particulier se déroule en 5 étapes :
4.1. Préparation de l’audit
Une fois sélectionné et approuvé par le particulier, et selon un ordre de priorité établi, un ordre de service déclenche la procédure d’audit. Dans la phase préalable, avant la visite sur site, il est prévu l’envoi, sous forme numérique ou papier :
Ø D’une brochure explicative de l’audit énergétique et de son déroulement,
Ø D’une liste d’éléments d’informations à préparer par le particulier : factures, étiquettes et/ou documents équipements, plans…
Ø Une fiche de collecte des données à compléter via un lien internet,
Ø De consignes de préparation éventuelle de l’habitation pour garantir l’accessibilité des pièces et équipements à auditer le jour de la visite sur site.
4.2. Visite sur site : Collecte et préanalyse des données
La visite sur site nécessite :
Ø La tablette de calcul avec l’outil DBE préformaté pour la saisie des données.
Ø Une mallette de matériel pour la saisie des éléments géométriques sur le site.
Cette phase de collecte des données vise à vérifier la complétude des documents à préparer (voir paragraphe précédent) par le propriétaire et le cas échéant, demander des compléments d’informations pour parfaire le dossier.
Le particulier doit mettre à disposition de l’auditeur ArtMure :
Les plans d’architecture de l’habitation,
Les factures d’énergie sur une période de 3 ans minimum,
Une fiche de saisie consignant les conditions de fonctionnement détaillées des postes de dépenses d’énergie : planning d’utilisation, caractéristiques de puissance, besoin en eau chaude et besoin en rafraichissement en période d’inconfort ou d’usage de la climatisation…
Sur la base du questionnaire, un échange avec le propriétaire est essentiel pour bien appréhender son ressenti du logement.
Cet échange a pour objet d’éclairer l’auditeur sur le profil d’occupation et fonctionnement des équipements et de déceler un éventuel inconfort ou surconsommation énergétique. Il doit permettre d’aiguiser l’attention de l’auditeur sur les points particuliers à investiguer.
L’auditeur relève les caractéristiques thermiques de l’enveloppe, des installations énergétiques et les profils et routines de consommation du bâtiment.
Le recueil des données doit aboutir à une description détaillée de la configuration du bâtiment, de son niveau de confort hygrométrique et de consommation énergétique, de l’utilisation des équipements électroménagers, d’éclairage, de climatisation, d’eau chaude par les occupants, de la ventilation naturelle, de la ventilation hygiénique….
Il saisie l’ensemble des données sur l’outil DBE et établit une première analyse des données permettant d’engager un premier échange sur les opportunités d’amélioration du logement.
Cette première analyse des données consiste à :
Vérifier la complétude du dossier
Apprécier le niveau thermique du bâtiment à l’aide d’indicateurs de moyens.
Les modules de saisie du bâti de l’outil DBE permettent de calculer les facteurs solaires des différentes parois, de porosité des façades (ventilation naturelle).
Ils repèrent également les postes énergétiques les plus consommateurs et les moins efficaces sur un plan énergétique. Le module de saisie des équipements permet de situer la classe de l’appareil sur la norme d’étiquetage européen.
Sur la base de l’exposé de ces premiers éléments, l’auditeur engagera un dialogue avec le propriétaire pour :
Recoller des éléments ressortant de la saisie avec le ressenti thermique de l’occupant et son appréciation de la consommation énergétique,
Éclairer et ouvrir le propriétaire aux différentes pistes de travaux d’amélioration envisageables (non exhaustives).
Cet échange se conclura avec l’établissement d’un compte-rendu sommaire, consignant les éléments objectifs saillants ressortant de cette première analyse et partagés par l’habitant, et les desiderata de l’occupant au sujet de l’amélioration de son logement.
Cette phase se finalise par un rapport permettant de consigner :
Le questionnaire,
Les données sur le bâti et les équipements,
Le compte-rendu des échanges sur les opportunités et pistes d’action.
4.3. Modèle thermique et énergétique de l’habitation
A l’aide des données recueillies, une modélisation de la consommation énergétique, du confort hygrométrique et des conditions d’utilisation du bâtiment est réalisée. Elle permet ainsi de mettre en évidence :
Les postes de consommation énergivores en consommation électrique et en électroménager pour la production d’eau chaude et le confort hygrométrique (climatisation, brasseur d’air),
D’apprécier le niveau de confort hygrométrique atteint.
Cette modélisation théorique doit coïncider autant que possible avec la consommation relevée sur la moyenne des dernières années et la perception de confort hygrométrique ressentie par les usagers ressortant du questionnaire et du compte-rendu.
4.4. Analyse de l’état initial
Un fois le modèle thermique et énergétique calé, le logiciel DBE permet de :
Évaluer le gisement d’économie sur le petit électroménager,
Évaluer le gisement d’économie d’énergie sur les postes éclairage, ventilation hygiénique, et eau chaude,
Prioriser les actions sur l’enveloppe en protection solaire et ventilation naturelle et évaluer le potentiel d’amélioration en confort,
Évaluer le gisement d’économie d’énergie en climatisation et chauffage.
Cette étape se conclut par un rapport sur l’état initial du confort et des consommations énergétiques et le potentiel d’amélioration de la situation initiale.
4.5. Préconisations de travaux
Sur la base des potentiels d’améliorations repérés précédemment, une liste de propositions de solutions d’amélioration du confort et d’efficacité énergétique est dressée à base. Ces mesures peuvent porter sur des travaux de remplacement des équipements de production d’énergie, des travaux d’amélioration du bâti ou de simples recommandations sur les habitudes de consommation des occupants.
Les mesures sont packagées en trois scénarii progressifs :
Ø 1. Actions sur les équipements, dont au moins un gros équipement, et sur le comportement des occupants.
Dans tous les cas de figure, une étude d’opportunité solaire thermique sera étudiée (sauf si l’habitation est déjà équipée). Idem pour le poste climatisation (si le logement en est équipé).
Ø 2. Actions précédentes + travaux sur un gros équipement supplément ou travaux sur le bâti.
Ø 3. Actions précédentes + une action supplémentaire dont au moins une sur le bâti.
Les travaux seront priorisés selon l’impact escompté en termes de confort hygrométrique et de consommation des équipements de confort (climatisation, brasseurs d’air).
Une simulation de l’état final prenant en compte l’ensemble des mesures envisagés permettra d’évaluer le gain de confort hygrothermique et la réduction des consommations énergétiques.
Le coût estimatif des travaux d’économies d’énergie et d’amélioration du confort, les potentielles aides financières, les étiquettes énergie et climat et le temps de retour sur investissement devront être calculés pour chaque mesure.
Ces estimations seront réalisées avec un module économique et une base de prix.
Une banque de données de fiches actions permettra de décrire les mesures envisagées.
5. Le rapport d’audit
5.1. Les concepts clés d’un rapport d’audit idéal
Dans le dispositif d’audit énergétique, le rapport final remis au propriétaire est un élément essentiel. Les retours d’expérience de l’étude Ademe sur les audits énergétiques pour la maison individuelle ont été très précieux pour définir les concepts clés d’un audit idéal :
La nécessité d’être directif et assertif dans l’itinéraire de travaux et l’ordonnancement des travaux,
L’approche cumulative des scénarii,
La présentation de résultats sous forme d’étiquette énergétique confort/énergie/GES,
La prise en compte du projet du ménage. La phase questionnaire peut être le bon moment pour faire une reformulation de ce projet,
La pédagogie par l’illustration des concepts via des graphiques,
La nécessité d’être le plus synthétique possible,
La levée les craintes vis-à-vis de la phase chantier.
Fort de ces recommandations et après de multiples moutures amendées par les auditeurs de terrain, un consensus s’est dégagé une version structurée de deux volets.
5.2. L’état des lieux
L’état des lieux informe le propriétaire du niveau énergétique et d’émission de gaz à effet en s’appuyant sur une étiquette bien connue en métropole, mais réadaptée à la Réunion en termes de strate de performances :
La consommation des occupants est comparée par rapport à la consommation moyenne dans l’île. L’importance des différents postes de consommation est visualisée dans le graphe suivant :
Le volet confort hygrométrique, originalité de la démarche ARTMURE, repose sur un indicateur pédagogique, facilement compréhensible : la surchauffe du logement présentée sous forme de thermomètre avec des seuils de couleur différentes (vert au rouge) permettant de classer le niveau de confort du logement.
Elle est décomposée en surchauffe due aux apports solaires et internes à laquelle on soustrait la surchauffe évacuée par la ventilation naturelle. Il est facile alors d’expliquer à l’habitant l’origine de l’inconfort : apports importants et/ou ventilation naturelle insuffisante.
L’état des lieux détaille la consommation de chaque équipement et visualise par un code couleur les équipements et leur état, donc l’opportunité de les changer (de vert à rouge).
Dans la description des composants de l’enveloppe, les éléments importants sur un plan thermique sont repris : Teinte, facteurs solaire et conductance de la paroi. Un code couleur permet de classer les performance (de vert à rouge). Par exemple :
Enfin le questionnaire composé de 22 questions est structuré en trois rubriques :
Votre Ressenti
Vos actions correctives pour agir
Votre projet de rénovation
Il n’est pas question de développer ici toutes les questions posées, mais à titre d’illustrations voici le contenu de la troisième rubrique :
1.3. Préconisations
A partir de l’état des lieux, l’auditeur sélectionne les améliorations les plus pertinentes. Le logiciel permet de chiffrer les gains en confort et économies d’énergie. Le coût des différentes pistes d’amélioration est évalué à partir de banques de données de prix. Par exemple :
Ces pistes d’amélioration sont alors packagées en scénario.
Le premier scénario se limite à des interventions sur les équipements. Les scenarios 2 et 3 sont cumulatifs et incluent des interventions sur l’enveloppe.
Les préconisations sont détaillées en termes de performances atteintes et de couts économiques. Pour reprendre le cas développé précédemment, voici une illustration des tableaux proposés dans le rapport d’audit :
Les rapports d’audits sont complétés de photos des façades de maisons et des gros équipements.
Des fiches actions sont proposées en annexes expliquant la nature de chaque intervention proposée.
6. Validation du modèle aéraulique du logiciel
6.1. Suivi instrumenté
Pour conforter l’approche aéraulique simplifiée dans le cadre de ART MURE, par le biais de mesures instrumentées, deux types d’instrumentations sont prévus :
Ø Instrumentations lourdes
Sur deux habitations de configuration simple, les températures intérieures et extérieures, vitesse de vent et le débit de renouvellement d’air traversant ont été mesurées en continu sur une période de quelques semaines.
Les deux objectifs visés de cette expérimentation sont de :
o Valider le modèle sur des configurations simples,
o Valider l’approche simplifiée du cloisonnage d’une habitation.
Ø Instrumentations légères
En complément à ces habitations instrumentées, huit instrumentations de maison sont prévues selon un protocole plus léger consistant en un suivi des températures intérieures et extérieures, vitesse de vent extérieur sur une période de quelques semaines. L’objectif visé ici est double :
Ø Peaufiner la prise en compte de différents contextes aérauliques : de contexte très dégagé à urbain très dense. La confrontation des simulations théoriques et des mesures réelles permettra d’apprécier le niveau d’ajustement à apporter sur les coefficients aérauliques comme la rugosité ou le niveau d’exposition du site.
Ø Montrer la faisabilité de mesures sur site simplifiées de l’indicateur surchauffe pour en faire un indicateur mesurable sur une période courte (3 semaines a minima).
Les 10 habitations pour l’instrumentation seront choisies de façon à représenter les typologies les plus courantes et représentatives de la Réunion, et en fonction de la configuration et agencement du logement, de l’environnement immédiat et plus généralement le contexte aéraulique.
6.2. Modélisation du contexte aéraulique
La Réunion est une île volcanique dont le relief est particulièrement déterminant sur le potentiel venteux d’un site. Pour mieux apprécier le contexte venteux, on se propose d’établir une cartographie aéraulique de l’île de La Réunion sur la base de stations météorologiques existantes fiabilisées. Il s’agit de déterminer, à partir de ces stations, la fraction du signal vent disponible au niveau du logement (coefficient de pression sur les différentes façades) dans une zone urbaine dense, une zone péri-urbaine et zone rurale, et en déduire les facteurs aérauliques d’ajustement.
Cette fraction du signal vent disponible doit être déterminée sur 4 zones de l’île : la zone au vent, la zone sous le vent, la zone de St Denis/St Pierre et la zone à mi-hauteur (400 – 800). Cette partie sera établie par simulation (modélisation avec Urbawind).
6.3. Les premiers résultats
Les instrumentations sont en cours de développement et sur les 10 de prévues, une moitié a été réalisée.
A la vue de premiers résultats, le suivi de la surchauffe sur une courte durée (3 à 6 semaines) semble être une voie intéressante pour :
Évaluer le niveau d’inconfort d’un logement,
Diagnostiquer l’origine de la surchauffe à partir de la signature thermique des courbes de surchauffe glissante.
Le graphique suivant montre par exemple un lien direct de la décroissance de l’évolution de la surchauffe avec un niveau de débit d’air de ventilation naturelle élevé. Les séquences d’élévation de la surchauffe correspondent à la fermeture des fenêtres ou l’absence de vent. L’objectif à terme est de mettre au point une méthodologie d’interprétation des résultats.
7. Analyse statistique des 100 premiers audits validés
Au stade actuel, un peu plus de 400 audits ont été réalisés. On se propose ici de tirer les premiers enseignements sur les 100 premiers audits validés.
7.1. Profil de la consommation énergétique des foyers réunionnais
Les biais statistiques inhérent à ce type d’étude ne peuvent être ignorés et doivent être explicités. Le premier d’entre eux concerne le recrutement des candidats à l’audit énergétique. En effet, les audits Art Mure sont réalisés suite à une demande des ménages d’un accompagnement auprès des conseillers France Rénov’ de la SPL Horizon Réunion. Le plus souvent, cette demande est due à des factures énergétiques élevées et de ce fait, les résultats qui sont prestés dans la suite du document sont établis sur un échantillon de consommateurs d’énergie qui est l’image d’une frange des foyers réunionnais et non de leur ensemble. A ce jour, le programme Art Mure a validé l’audit de 105 logements répartis sur dans les différentes zones de l’ile avec :
· 65% des audits réalisés dans les bas (17 % à St Denis, 12 % à St Pierre),
· 24 % des audits dans la région de l’ouest (zone 1 selon le zonage PERENE),
· 17% des audits dans la région Est (zone 2 selon PERENE).
Le premier constat de l’analyse des données des audits est que la consommation moyenne d’un foyer réunionnais est de 4 828 kWh/an. Cette valeur cache des disparités puisque cette consommation varie d’une consommation inférieure à 2 000 kWh/an à plus de 19 000 kWh/an.
7.2. Raison de la variation des consommations d’un foyer à un autre
Pour 56% de l’échantillon étudié, les foyers sont équipés d’un ou plusieurs climatiseurs. Ces foyers sont logiquement situés dans les bas de la Réunion, mais aussi dans la zone 3 située entre 400m et 800m d’altitude.
L’analyse des consommations annuelles entre foyers équipés de climatisation ou non, montre que pour la première catégorie sa consommation est en moyenne deux fois supérieure à la deuxième catégorie de foyers avec 8 723 kWh/an contre 4 341 kWh/an.
Cette valeur du double de consommation du foyer se retrouve dans le graphique ci-dessous qu’il soit équipé d’une production d’eau chaude solaire ou d’installation électrique.
De même, si l’on compare la consommation des foyers équipés d’installation solaire pour la production d’eau chaude, par rapport aux foyers équipés d’une installation électrique, on constate un écart de consommation est en moyenne de 2 000 kWh/an entre les deux catégories de foyers.
Il est a noté que le taux d’équipement des foyers de l’échantillon en chauffe-eau solaire est de 56%.
7.3. Performance énergétique des logements
Pour pouvoir déterminer la performance des logements et établir une étiquette énergie propre au territoire réunionnais, il est impératif d’avoir une unité de mesure commune à tous les logements, quelle que soit leur taille. Pour ce faire l’ensemble des consommations des 105 logements sont convertis en un ratio de consommation c’est-à-dire la consommation totale annuelle du logement rapporté à sa surface, donnant ainsi des ratios de consommation en kWh/an/m².
Cette proposition d’étiquette doit être consolidée par un nombre plus important d’audits d’une part et par un panel plus représentatif des logements présents sur le territoire comme les logements sociaux, les logements collectifs….
7.4. Profil de la consommation énergétique des foyers réunionnais
Actuellement, le taux d’équipement des ménages en climatisation est entre 20 et 30%. De ce fait le niveau de consommation énergétique ne reflète pas toujours la performance thermique du bâti. En effet plus de 70% de logements ne sont pas climatisés, ils ont de fait une consommation énergétique plus basse que celle des logements climatisés. Mais pour autant cela ne signifie pas que ces logements soient confortables thermiquement. Il est donc important, tout comme l’étiquette énergétique, d’établir une étiquette de performance thermique de l’enveloppe.
Le paramètre qui reflète cette performance, retenu par Art Mure est le facteur solaire global SlGlobal.
Ce facteur tient compte du facteur solaire surfacique de chaque élément de l’enveloppe (toiture, murs extérieurs, baies) affecté de la part du rayonnement solaire reçu par cet élément.
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