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10 et 11 février 2016Louveciennes

Séminaire Expert sur la Mesure de la Performance

Energétique des Bâtiments

SYNTHESE

Synthèse du séminaire Expert sur la Mesure de la Performance Energétique des Bâtiments – Louveciennes 10 et 11 février 2016

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Table des matières 1. SEMINAIRE EXPERT MPEB : RAPPEL DU CONTEXTE ET DES OBJECTIFS ................................... 3 2. SEMINAIRE EXPERT MPEB : LES TEMPS FORTS .............................................................................. 3 3. LA MPEB : UN SUJET EN FORTE EMERGENCE ................................................................................. 4 4. LA MPEB : LES APPLICATIONS............................................................................................................ 5 5. LA MPEB : LES CONSTATS ................................................................................................................... 6 6. ATELIER FBE MPEB : PROPOSITION D’AXES DE TRAVAIL ........................................................... 13 ANNEXE A : ENQUÊTE SUR LES BESOINS ET MOTIVATIONS DES UTILISATEURS POTENTIELS DE MESURES DE PERFORMANCE ÉNERGÉTIQUE DES BÂTIMENTS (MPEB) ANNEXE B : SEMINAIRE EXPERT SUR LA MESURE DE LA PERFORMANCE ENERGETIQUE DES BATIMENTS – RECUEIL DES PRESENTATIONS

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1. SEMINAIRE EXPERT MPEB : RAPPEL DU CONTEXTE ET DES OBJECTIFS

De 2012 à 2015, la Fondation Bâtiment Energie a soutenu un Atelier sur le thème de la Garantie de Résultat Energétique (GRE). Les études menées par les organismes mobilisés ont mis en évidence la nécessité de partager et de faire progresser la connaissance sur le sujet de la mesure de la performance énergétique des bâtiments (MPEB) afin d’en favoriser le développement. La Fondation projette par conséquent la mise en œuvre d’un atelier de travail dédié fin 2016. Pour définir les axes essentiels du futur programme de travail de cet atelier, la fondation a organisé en phase préliminaire un séminaire expert de deux jours les 10 et 11 février 2016 sur le campus BNP Paribas à Louveciennes en présence d’une cinquantaine d’experts français de la mesure et spécialistes du bâtiment et de l’énergie.

2. SEMINAIRE EXPERT MPEB : LES TEMPS FORTS

Les deux journées du séminaire organisé par la Fondation Bâtiment Energie ont permis à l’ensemble des experts mobilisés de partager et d’échanger sur le sujet de la MPEB au travers de trois temps forts :

La restitution des résultats d’une enquête sur les besoins et motivations des utilisateurs potentiels de mesures de performance énergétique des bâtiments. L’intégralité de cette étude menée par l’IFPEB et Viviane Hamon Conseil auprès de 25 maitres d’ouvrage des secteurs tertiaire et logement est disponible en annexe de ce document,

Le partage d’un panorama des connaissances scientifiques et techniques actuelles sur la MPEB au travers de la présentation des différentes approches portées par les experts présents. L’ensemble de ces informations est formalisé dans un recueil fourni en annexe de ce document comprenant pour chaque expert le descriptif des solutions qu’il développe ainsi qu’une vision individuelle de ce que sont aujourd’hui pour lui les enjeux de la MPEB,

Des ateliers de travail ayant pour objet de faire émerger des propositions concrètes d’actions collectives à mettre en œuvre pour généraliser la MPEB sur la base de principes fiables et partagés. Trois ateliers ont été organisés en parallèle durant le séminaire afin d’aborder la question selon trois angles de vue différents :

- Aspects économiques et la question de la valeur de la MPEB, - Aspects scientifiques et techniques, - Aspects organisationnels.

Retrouvez en images les temps forts de ce séminaire :

http://www.youtube.com/watch?v=9CuzJHsiHOM

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3. LA MPEB : UN SUJET EN FORTE EMERGENCE

Impulsée par le Grenelle de l’environnement, la généralisation des bâtiments performants est aujourd’hui engagée. Les travaux de réhabilitation et la construction de bâtiments neufs à très haute performance énergétique ne pourront cependant se réaliser de manière massive que si les maîtres d’ouvrage ont la certitude d’obtenir les performances énergétiques prévues en phase de conception. Les attentes en terme de mesure et de vérification des performances énergétiques réelles sont donc aujourd’hui fortes et tournées à la fois sur le parc existant où cette question est au cœur des contrats de performance énergétique et sur les bâtiments neufs pour lesquels la RT2012 a imprimé le passage explicite d’une exigence de moyens à une approche performantielle. Dans un contexte national où la culture de la vérification in situ était jusqu’à présent relativement peu marquée, la mesure de la performance énergétique des bâtiments (MPEB) apparaît comme l’un des moyens concrets pour restaurer la confiance entre les acteurs du bâtiment en permettant de valider la réalisation d’objectifs collectifs de performance énergétique du bâtiment.

Les enjeux sont plus particulièrement de :

Crédibiliser les exigences théoriques ambitieuses annoncées en matière de performance énergétique

à l’échelle du bâtiment,

Montrer que les bâtiments censés être très performants fonctionnent bien, en particulier qu’ils

répondent aux objectifs de performance énergétique et de réduction des coûts en apportant un confort

accru à l’usager,

Rassurer les maitres d’ouvrage sur les performances techniques et économiques des équipements et

sur les capacités des entreprises à les mettre en œuvre puis à en assurer la maintenance et l’efficacité

dans le temps,

Valoriser la qualité de prestation des professionnels impliqués dans l’acte de concevoir, construire et

exploiter les bâtiments,

Accompagner la montée en compétence de la profession en améliorant les connaissances sur ce qui

permet effectivement d’améliorer les performances réelles.

La « mesure » dans le bâtiment est actuellement en pleine mutation pour s’adapter à ces nouveaux enjeux de mesure et de vérification de la performance énergétique réelle, mais aussi prendre en compte un ensemble des considérations nouvelles majeures telles que :

Les spécificités des bâtiments à haute performance énergétique

Des facteurs jusqu’alors marginaux sur la performance énergétique deviennent déterminants tels que le poids des usages avec des usagers qui par leur mode d’occupation du bâtiment, leurs comportements, ou leurs pratiques peuvent introduire une variabilité importante sur la consommation effective. Les interactions entre les différents postes de consommations sont plus importantes et plus difficiles à appréhender La gestion active des équipements techniques est par conséquent globalement plus complexe et demande un niveau d’expertise plus élevé : conception et réglage initial plus « soignés », pilotage complexe de systèmes multi énergie, prise en compte de l’inertie de l’enveloppe dans les réglages etc.

L’interconnexion du bâtiment avec son territoire

Le bâtiment devient aujourd’hui un système complexe connecté et communiquant pour interagir avec des infrastructures réseaux et répondre à des problématique de gestion des énergies à l’échelle du territoire. La mesure est utilisée pour permettre au bâtiment d’échanger des informations sur ses flexibilités, ses capacités d’effacement de stockage ou encore de production.

L’évolution des technologies

Le marché des objets connectés connaît aujourd’hui une croissance extrêmement forte dans l’ensemble des secteurs de l’Economie, dont le secteur du Bâtiment. L’internet des objets connectés offre d’ores et déjà un ensemble de services liés à l’efficacité énergétique, le confort ou bien encore la sécurité ou l’assistance à domicile. Dans le secteur du Logement en particulier, il permet d’envisager la mobilisation de l’occupant différemment en associant à la mesure d’autres fonctionnalités qui deviennent motivantes pour par exemple suivre des consommations.

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4. LA MPEB : LES APPLICATIONS

Les échanges durant le séminaire expert ont permis d’identifier trois principales applications concrètes de la mesure de la performance énergétique des bâtiments :

Le retour d’expérience

La mesure de la performance énergétique est utilisée par les politiques publiques et les acteurs de la filière (maitres d’ouvrages en particulier) dans le cadre d’opérations ciblées visant à capitaliser du retour d’expérience sur des bâtiments de dernière génération. Ce retour d’expérience a pour objectif d’améliorer les pratiques en se dotant d’informations transférables et d’enseignements pour les réalisations futures. Il vise à acquérir la maitrise des choses, faire la preuve ou bien encore parfois se procurer des arguments commerciaux. Il relève donc d’opérations ponctuelles à vocation exemplaire ou probatoire. Il est utilisé par exemple pour valider l’utilisation de technologies en vue de les généraliser (mesurer l’efficacité réelle, anticiper les dérives et les couts de maintenance etc.) ou bien encore de faire la preuve de l’intérêt d’une règlementation ou d’incitations par les politiques publiques. La MPEB consiste à suivre de manière détaillée des bâtiments très performants et/ou des équipements techniques innovants. Elle est souvent complétée par la prise en compte de problématiques plus globales que l’énergétique (confort, qualité d’air intérieur etc.). La finalité est de tirer des enseignements sur la base d’un retour d’expérience factuel ce qui requiert en général la mise en œuvre de niveaux d’instrumentation et de suivi fins afin de comprendre les phénomènes mis en jeu. Ce type de mesure de la performance permet de tirer des enseignements précieux mais n’a pas vocation à être déployé massivement car son coût est généralement trop élevé. Seuls les pratiques, techniques et enseignements identifiés ont vocation à être généralisés.

L’engagement de performance

La seconde application de la MPEB en forte émergence depuis quelques années, sur certains segments de marché, concerne la mesure des performances énergétiques réelles dans le cadre d’un engagement de performance. La MPEB est utilisée pour permettre la confrontation entre les performances mesurées in situ et les performances prévues. Cette application est l’illustration principale de la bascule progressive de la filière vers une culture de vérification des performances réelles. Du côté des maitres d’ouvrage, l’étude sur les besoins et motivations des utilisateurs de la MPEB montre que la réalisation d’une promesse augmente mécaniquement le besoin en mesure, mais qu’il s’agit encore en France d’une pratique naissante et principalement réduite à de grands objets tertiaires, même si c’est également un cadre de réflexion du logement social. Le panorama des connaissances scientifiques et techniques partagées durant le séminaire traduit la mobilisation à la fois de la filière et du milieu académique sur le sujet, avec un nombre significatif et grandissant de travaux à des stades variés de maturité scientifique. L’engagement de performance motive le développement R&D de méthodes pour accompagner la vérification de l’atteinte des objectifs sur les consommations d’énergie, mais aussi de méthodes innovantes pour objectiver de manière isolée les performances énergétiques réelles de l’enveloppe des équipements techniques incluant l’efficacité énergétique des systèmes de chauffage/refroidissement, la qualité des réglages et de la maintenance. La MPEB constitue l’un des piliers de l’engagement de performance. Pour être viable dans ce type d’application, la MPEB doit impérativement être mise en œuvre à des coûts maîtrisés. Le panorama des connaissances fait par conséquent état de plusieurs solutions ou méthodes émergentes basées sur des dispositifs de mesure relativement simples et relayés par des algorithmes d’analyse complexes et sophistiqués pour évaluer les performances réelles et les confronter aux attentes.

Le diagnostic, suivi et pilotage des bâtiments en exploitation

La mesure utilisée pour le suivi des bâtiments en exploitation et le pilotage des installations techniques s’adapte aujourd’hui pour répondre aux spécificités des bâtiments de dernière génération et s’inscrit progressivement dans une approche performantielle. La MPEB vient par conséquent progressivement consolider le monitoring et le pilotage des bâtiments en exploitation, ceci avec ou sans contexte d’engagement de performance. Le panorama des connaissances fait en particulier état de l’utilisation par les exploitants de mesures ponctuelles complémentaires à la mesure à demeure pour améliorer les diagnostics de performance et de l’émergence de nouvelles méthodes pour accompagner la phase de mise au point d’un bâtiment, le réglage et le pilotage des installations techniques basés sur l’évaluation des performances réelles.

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L’étude sur les besoins et motivations des utilisateurs rappelle le rôle essentiel de l’exploitation dans l’atteinte des cibles de performance énergétique. La première d’entre elles est d’assurr la continuité de service (maintenabilité et la capacité au dépannage rapide). Le « col bleu » y est identifié par les maitres d’ouvrages comme un élément clé du dispositif1 mais sa formation est parfois insuffisante ou obsolète et le système d’information, dernier maillon de la MPEB, est souvent remis en cause car pas assez simple et convivial.

5. LA MPEB : LES CONSTATS

Ci-après sont restitués les principaux constats partagés par les experts mobilisés durant les deux jours de séminaire de la Fondation.

Un concept de la MPEB avec des contours flous et hétérogènes

Un des premiers constats importants de l’enquête utilisateurs IFPEB est que la MPEB n’existe pas véritablement pour les maitres d’ouvrage ! Elle n’est pas « pensée » en tant que telle et demeure encastrée dans une vision systémique beaucoup plus large du bâtiment, de ses usages et d’un champ de contraintes multifactorielles. Même chez les maîtres d’ouvrages les plus avertis sur ce sujet, la MPEB reste un concept à définir avec des contours actuels qui apparaissent à la fois flous et hétérogènes. De manière plus précise, l’enquête réalisée par l’IFPEB identifie différents discours sur la MPEB selon quatre niveaux de compréhension :

La notion de MPEB ne fait aujourd’hui l’objet d’aucune vision et définition partagée entre ces différents groupes d’acteurs! La nécessité de la mesure est principalement rattachée à de la performance fonctionnelle ou économique. Ainsi, si le coût de la mesure et de son suivi sont connus, c’est la valeur dégagée qui mérite aujourdh’ui d’être précisée.

Du côté des experts scientifiques, la richesse et la nature des travaux présentés au séminaire illustrent bien que la question de la MPEB est un sujet de R&D en plein essor. Malgré cela, ils partagent aussi fortement le constat qu’il est nécessaire de préciser les fondements scientifiques et techniques de la MPEB au travers notamment de la définition du concept, du cadre et des indicateurs concernés.

Propositions d’actions concrètes à mettre en œuvre :

Les experts préconisent la mise en place d’un groupe de travail dont la mission serait de :

poser un socle commun et consensuel sur le concept et les définitions de la MPEB : cartographie des cas d’application (finalités, spécificités liées aux différents types de bâtiment etc.), définition de la performance énergétique d’un bâtiment, des indicateurs associés pour l’évaluer aux différentes phase d’un projet, cadrage pour l’expression de l’incertitude, etc.

préparer la diffusion large de ces éléments de manière pédagogique. La publication de « use cases » pourrait être un moyen opérationnel de diffuser efficacement les propositions de ce groupe de travail.

1 En Autriche par exemple dans le logement social, la montée en compétence des bailleurs et des gardiens leur permet d’assurer la

maintenance des installations collectives, les sytèmes de chauffage des bâtiments passifs ou quasiment passifs étant très simples à utliser pour les occupants (locataires).

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Un sujet en forte évolution avec des problématiques nouvelles - Une connaissance diffuse, souvent restreinte à des initiés

Les participants mobilisés pour le séminaire ont illustré leurs connaissances et savoir-faire au travers de la description d’approches permettant de quantifier la performance énergétique in situ. Ce panorama inédit des travaux existants en lien avec la mesure de la performance énergétique des bâtiments illustre bien le spectre particulièrement large des études menées au travers de 5 grands thèmes :

Retours d’expérience sur le suivi de bâtiments de dernière génération et les difficultés rencontrées : nouveaux facteurs d’influence, pas toujours mesurables, retour d’expérience sur la mise en œuvre de mesures de la performance énergétique des bâtiments. Ces retours d’expérience font état de relativement peu peu de données concernant les coûts associés,

Méthodes de mesure de la performance intrinsèque : o De l’enveloppe : différentes méthodes pour mesurer le niveau d’isolation thermique global

de l’enveloppe ou local d’une paroi, o Des équipements techniques (systèmes de ventilation étanchéité des réseaux d’air,

efficacité PAC, etc.),

Méthodes de rapprochement des consommations théoriques et mesurées pour soutenir un engagement de performance,

o Plusieurs expériences d’utilisation de la Simulation Energétique Dynamique (SED) pour effectuer un recalage en phase d’exploitation,

o Des travaux sur la fiabilisation des modèles de SED,

Méthodes de réglage, mise au point, suivi des performances (détection de défauts et de dérives),

Méthodes d’évaluation de l’incertitude sur les valeurs mesurées et/ou prédites.

Ce panorama propose des travaux avec des niveaux de maturité technologique (TRL2) extrêmement variés (de TRL 2 à TRL9), ce qui traduit une véritable dynamique en terme de développement R&D avec de manière plus récente l’émergence de méthodes innovantes visant à permettre la mesure in situ des performances intrinsèques des équipements techniques, de l’enveloppe jusqu’aux parois (cf. figure suivante).

Panorama des connaissances scientifiques et techniques actuelles sur la MPEB – séminaire

expert FBE

La variété des experts représentés (académiques, centres scientifiques, grands groupes et PME) traduit la mobilisation importante sur ce sujet. Pour autant, il existe aujourd’hui encore trop peu de passerelles ou connexions entre les différentes initiatives ou études menées. Les experts s’accordent par conséquent sur le besoin de régulièrement rassembler la communauté mobilisés sur ces sujets dans des séminaires et des colloques techniques afin de favoriser les échanges et la circulation des informations et de dynamiser et accélérer les développements scientifiques et techniques sur ce thème de la MPEB. Les travaux sur la MPEB qui seront développées de 2016 à 2018 dans le cadre du PACTE, tel que l’a présenté Philippe Estingoy, seront à incorporer aux réflexions à conduire afin d’enrichir encore plus les échanges et les connaissances.

2 http://www.entreprises.gouv.fr/files/files/directions_services/politique-et-enjeux/innovation/tc2015/technologies-cles-2015-annexes.pdf

29 INSA Lyon 28 SE 25 CSTB 26 CSTB 22 LNE 6 FEDENE 1 ENERTECH 2 TERAO 7 BYCN

16 CERQUAL 31 CSTB 23 NOBATEK 21 MANASLU 34 CSTB 30 ARBN 3 LA CALADE 8 AVELTYS

32 ARMINES 35 OPENERGY 4 ENGIE 20 VERITAS

5 CEREMA 33 TERAO

24 CSTB 13 I2M/H3C 17 SIRTEME 11 CEREMA

19 EDF

18 CEREMA 10 CSTB 9 ST GOBAIN

17 SIRTEME

PAROI 15 THEMACS 14 CERTES 22 LNE 12 FBC

TRL 8 TRL 9

BATIMENT

Retours d'expérience

terrain & mesure de la

performance effective

EQUIPEMENTS

TECHNIQUES Mesure de la

performance intrinsèque

de l'enveloppe et des

équipements techniquesENVELOPPE

TRL 2 TRL 3 TRL 4 TRL 5 TRL 6 TRL 7

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Propositions d’actions concrètes à mettre en œuvre :

Les experts ont identifié le besoin fort : - de cartographier et suivre l’évolution de l’ensemble des connaissances sur le sujet au niveau

national et international : o connaissances scientifiques et techniques et initiatives, o méthodes en cours de développement, o solutions disponibles sur le marché,

- partager des bases de données de suivi de retour d’expérience pour alimenter les travaux de développement R&D3,

- favoriser l’émergence d’une vision collective et partager l’évolution des connaissance au travers de la mise en place de séminaires et colloques, notamment avec la participation des autres acteurs impliqués sur ce sujet en France (PACTE), voire à l’international (Programme EBC de l’AIE)

Le rapport coûts/bénéfices de la MPEB est majoritairement perçu comme peu favorable

L’enquête utilisateurs de l’IFPEB fait apparaitre que la MPEB n’est pas considérée par les maitres d’ouvrage comme « une valeur en soi ». Elle est perçue comme un exercice de style de l’ingénieur dans un sous-compartiment, au titre d’une commande globale qui lui est adressée : un bâtiment qui fonctionne sans problème et qui tient ses promesses ! Le rapport coûts/bénéfices de la mesure est majoritairement perçu comme peu favorable avec pour conséquence directe une MPEB qui reste en pratique une variable d’ajustement budgétaire. La MPEB souffre de plus de la crainte forte des maitres d’ouvrage d’une production de données importante mais par conséquent inexploitable au sens d’une information utile et pertinente.

La plus-value économique de la MPEB n’est donc pas encore perçue par les responsables de programmes car sa participation à la création de valeur n’est pas encore claire. C’est pourtant un élément clé pour sa massification !

Sur la base de ce constat, les experts ont proposé durant le séminaire de premiers éléments de réflexion autour de la question de la valeur économique de la MPEB. Une première segmentation a été proposée permettant de caractériser la valeur économique de la MPEB selon trois variables principales :

la fonction au sens de ce qui est susceptible de générer de la valeur économique,

Le tableau suivant restitue quelques exemples de fonctions selon les trois applications types actuelles de la MPEB :

Retour d’expérience

Anticiper les réglementations …

Engagement de performance

Garantir et vérifier la performance Garantir un retour sur investissement …

Diagnostic, suivi et pilotage des installations

Aider à la décision pour la mise en œuvre d’actions d’amélioration :avant travaux de rénovation ou pour améliorer/optimiser le fonctionnement d’un bâtiment Assurer la continuité de service (alarmes pour la détection de défauts et de dérives) Assurer le confort des occupants, fournir un environnement sain, favoriser un gain de productivité (notamment dans le tertiaire), améliorer son image …

le bénéficiaire du service dans la chaîne d’acteurs du bâtiment,

Le niveau de précision requis de la mesure, avec comme exigence d’avoir un équilibre acceptable entre précision de la mesure (procédure, fiabilité, maitrîse de l’erreur) et le coût.

Selon la combinaison de ces trois variables, la question de la valeur économique de la MPEB peut être interrogée et fournir des réponses avec des ordres de grandeurs extrêmement différents. Pour exemple, les experts ont estimé que la massification d’une approche de type démonstrateur PREBAT nécessiterait la division par 10 des couts actuels associés à la MPEB !

3 Par exemple : Températures intérieures et effet de rebond, consommations électriques des autres usages, apports internes, etc.

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Concernant les bâtiments neufs, la question de la valeur se cristallise principalement autour de la justification de l’investissement qui a été consenti. La promesse initiale au propriétaire étant bien évidemment de lui fournir un bâtiment qui fonctionne, comment justifier alors un investissement supplémentaire dans la MPEB pour vérifier que le bâtiment fonctionne bien ? Ceci interroge directement la question du modèle économique de la MPEB et plus globalement des démarches de vérification de la qualité effective. Le cout de la MPEB doit-il être intégré dans le cout de la construction ou dans un système assurantiel de l’exécutant ? Les industriels peuvent il rendre l’autocontrôle moins cher pour les opérateurs ?

Propositions d’actions concrètes à mettre en œuvre :

Les experts préconisent sur le sujet de la valeur économique de la MPEB :

- De chiffrer la non qualité de la performance et intégrer la mesure dans une logique d’analyse de risque,

- De capitaliser sur les initiatives étrangères sur le sujet, - D’envisager une analyse en coût global élargi (intégrant les coûts d’investissement et de

maintenance) et partagé pour les différents acteurs concernés, notamment en cas de location de locaux,

- D’intégrer d’autres valeurs que la performance énergétique pour justifier l’investissement. Au-delà de la dimension purement énergétique l’investissement lié à la MPEB pourra être justifiée en intégrant la question de l’apport en termes de valeur verte et valeur patrimoniale,

- La mise en place d’un groupe de travail sur l’incertitude. La valeur de la MPEB est fortement liée au niveau de précision acceptable sur la mesure de la performance. Cette idée est acquise dans la communauté scientifique, mais demande cependant à être portée et partagée plus largement.

Une très forte hétérogénéité des pratiques - Un besoin d’orienter vers des solutions opérationnelles de MPEB adaptées

L’IPMVP définit un cadre méthodologique général, souple et opposable pour la mise en place d’une procédure de mesure et de vérification des performances énergétiques. Il requiert une adaptation pour chaque projet et ne précise pas entre autre les points de mesure à réaliser. Malgré l’existence de plusieurs guides complémentaires4, il est constaté,une forte hétérogénéité des pratiques dans la mise en œuvre de la MPEB. Les différentes approches proposées par les experts font état de l’existence ou du développement de nombreuses méthodes innovantes. Il apparaît par conséquent clé de donner des repères aux futurs utilisateurs sur ces différentes approches afin d’accompagner le choix de la solution de MPEB la plus adaptée pour une configuration donnée.

De manière à consolider la filière et asseoir la confiance des maîtres d’ouvrage, il est essentiel en complément d’établir les conditions d’une opposabilité des méthodes proposées. Dans cette perspective, l’élaboration de cadres de Benchmark scientifique partagé pourrait constituer une réponse collective et collaborative à l’évaluation des méthodes actuellement développées.

Ce constat est d’autant plus vrai que la MPEB est susceptible de mobiliser des algorithmes d’analyse relativement complexes et élaborés. L’évaluation de la performance énergétique nécessite souvent le recours à une modélisation pour se ramener à une utilisation standardisée du bâtiment (cf. définition de la performance énergétique selon la directive européenne 2002/91/CE5) ou bien pour identifier des indicateurs de performance énergétique pertinents. Du point de vue scientifique, cela pose la question de l’adéquation des modèles considérés selon l’objectif de mesure et de précision de la mesure ciblés. Sans

4 Effinergie – Guide « suivi et instrumentaion des bâtiments performants » ADEME – Guide technique « L’instrumentation des bâtiments pour un suivi des consommations énergétiques » AFNOR –Fascicule de documentation FD X30-147 « plan de mesurage pour le suivi de la performance énergétique – Conception et mise en œuvre » AFNOR –Fascicule de documentation FD X30-148 « Mesure et vérification de la performance énergétique – Techniques de détermination des économies d’énergie et incertitudes associées » GUM : Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure 5 La performance énergétique des bâtiments dans le cadre de la Directive pour la performance énergétique des bâtiments (PEB)

(Directive 2002/91/CE) est la quantité d'énergie effectivement consommée ou estimée pour répondre aux différents besoins liés à une utilisation standardisée du bâtiment, ce qui peut inclure entre autres le chauffage, l'eau chaude, le système de refroidissement, la ventilation et l'éclairage

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contraindre les approches, la définition de cadres de Benchmark doit permettre de valider de manière neutre et objective, l’adéquation, la fiabilité et de la robustesse des méthodes proposées.

Propositions d’actions concrètes à mettre en œuvre :

Les experts proposent : - de cartographier les guides d’instrumentation et cadres opérationnels existants, - sur la base des retours d’expérience, d’identifier les paramètres les plus influents sur la

performance énergétique et les plus récurrents pour orienter sur les éléments clés à intégrer dans la MPEB,

- Aider à la décision pour le choix des méthodes et solutions de MPEB par la définition de cadres de Benchmark et de prérequis partagés sur les fonctionnalités, le traitement et l’analyse des données, la granularité des mesures, etc.

La MPEB un vecteur majeur de formation et d’information auprès des acteurs du bâtiment très largement sous utilisé

Un enjeu fort de la MPEB est de transposer les données issues de la mesure en indicateurs intelligibles par l’ensemble de la profession depuis les BE jusqu’au gestionnaire de bâtiment. L’information doit être claire fluide efficace pour l’ensemble des acteurs et permettre une meilleure gestion des interfaces entre les différentes parties prenantes. Parmi les impératifs rappelés par les experts la nécessité de simplifier, de proposer des outils robustes et des interfaces ergonomiques afin notamment de favoriser l’appropriation rapide par la filière. Les experts partagent que de nombreux efforts doivent encore être menés en ce sens. Les enjeux en termes de formation et d’information sont multiples. Parmi les exemples évoqués durant le séminaire :

- « si on n’agit pas, les juristes vont se doter eux-mêmes de références » Afin de limiter le risque de recours à la décennale lié à un désordre en matière de performance énergétique6, il apparaît primordial d’expliquer les enjeux aux juristes en apportant des éléments (définitions, procédures, exigences) utilisables par eux. Ces éléments utilisables par les juristes doivent être simples, pragmatiques, compréhensibles pour des non scientifiques et opposables.

- Un passage de relais entre les acteurs qui ne fonctionne pas Le passage de relai entre les acteurs ne se fait pas aujourd’hui en confiance. . A l’exemple de la mesure de la perméabilité à l’air de l’enveloppe, la mesure de la performance énergétique des bâtiments doit pourtant à l’avenir compter parmi les moyens pour créer de la continuité dans la chaîne d’acteurs. Elle doit en particulier permettre aux professionnels de valoriser la qualité de leurs prestations.

- Accompagner la montée en compétences La mesure de la performance est la première étape nécessaire vers la compréhension de ce qui fonctionne et de ce qui ne fonctionne pas. La capitalisation et la diffusion du retour terrain basé sur la MPEB est par conséquent un élément clé pour amener une évolution des pratiques et faire progresser la profession.

Propositions d’actions concrètes à mettre en œuvre :

Les experts proposent de mettre en avant sur des cas concrets la manière dont la MPEB peut permettre une évolution des pratiques et des relations entre les acteurs du bâtiment

6 La loi n° 2015-992 du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte a conduit à l’insertion d’un nouvel

article dans le code de la construction et de l’habitation qui précise les cas où l’impropriété à destination en matière de performance énergétique peut être retenue. Art. L. 111-13-1. – « En matière de performance énergétique, l'impropriété à la destination, mentionnée à l'article L. 111-13, ne peut être retenue qu'en cas de dommages résultant d'un défaut lié aux produits, à la conception ou à la mise en œuvre de l'ouvrage, de l'un de ses éléments constitutifs ou de l'un de ses éléments d'équipement conduisant, toute condition d'usage et d'entretien prise en compte et jugée appropriée, à une surconsommation énergétique ne permettant l'utilisation de l'ouvrage qu'à un coût exorbitant. »

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Des verrous scientifiques et techniques à lever

Qualité et fiabilité de la donnée mesurée

Les volumes de données issues de la mesure sont en très forte croissance, pour autant ces données ne sont pas toujours utiles et fiables. La qualité de la donnée et la fiabilité de la chaine d’acquisition demeurent en particulier des points particulièrement critiques dans la mise en œuvre de la MPEB. Un capteur mal positionné, mal dimensionné sera inutile, et pire transmettra une valeur fausse qui sera utilisée en l’état. Les experts partagent le constat de l’absence de procédures partagées pour vérifier le bon fonctionnement de l’ensemble du système de mesure depuis le capteur jusqu’à l’interface de restitution des indicateurs. Afin de fiabiliser les mesures, les experts partagent de plus le besoin de mettre en place des formations auprès d’acteurs de terrain stratégiques tels que les chauffagistes et les électriciens pour lesquels la métrologie ne fait pas partie de leur domaine de formation initiale.

Propositions d’actions concrètes à mettre en œuvre :

Les experts préconisent la rédaction de guides opérationnels pour la vérification de la qualité du système de mesure précisant en particulier les modalités de réception de l’installation, vérification des étalonnages, vérification de la qualité des données mesurées sur la base d’indicateurs de complétude, cohérence, etc.

Modélisation

La confrontation des performances prévues et effectives interroge de manière directe la mesure de la performance énergétique réelle mais aussi la qualité de la prédiction des performances en phase de conception. La modélisation, d’une manière générale, vise à produire une représentation plus ou moins simplifiée du bâtiment capable de simuler son comportement thermique et énergétique. Sa qualité dépend principalement :

du niveau de compétence du concepteur et de sa connaissance du logiciel utilisé et de ses limites. Les experts soulignent la complexité des outils de simulation énergétique dynamique et préconisent des actions d’accompagnement de montée en compétence des concepteurs par la mise à disposition de tutoriels, d’exemples types,

de la fiabilité des modèles de prévision au sens de leur capacité à représenter les phénomènes physiques impactant les consommations énergétiques. Les niveaux de performance très élevés ciblés aujourd’hui réinterrogent de manière native les modèles utilisés. Les experts préconisent de réaliser une cartographie de l’ensemble des actions de recherche réalisées ou engagées visant à évaluer et améliorer la fiabilité des modèles de prévision afin de les mettre en visibilité et de favoriser la diffusion rapide des résultats,

de l'application éventuelle d'une méthode de calibrage : affiner la connaissance de paramètres d'entrée incertains dans la modélisation peut permettre de mieux comprendre l'origine des écarts entre simulation et mesure.

Propositions d’actions concrètes à mettre en œuvre :

Les experts proposent : - de cartographier les travaux de recherche sur la question de la fiabilité des modèles de

prévision, - d’élaborer et de diffuser des tutoriels pour accompagner la montée en compétence des

utilisateurs de SED, - élaborer un cadre méthodologique de référence pour la réalisation de SED et d’analyses de

sensibilité pour l’identification et la hierarchisation des paramètres clés, - d’élaborer un guide pour le calibrage des modèles.

Synthèse du séminaire Expert sur la Mesure de la Performance Energétique des Bâtiments – Louveciennes 10 et 11 février 2016

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Incertitudes

Le monde du bâtiment n’a pas à ce jour la culture de l’incertitude autrement dit du risque de déviation de la performance. Un consensus large s’est manifesté durant le séminaire sur la nécessité de généraliser le passage de grandeurs calculées ou mesurées à des grandeurs encadrées par leur incertitude. Ceci concerne à la fois la prévision et la mesure de la performance :

- Concernant les prévisions : Il apparaît nécessaire de mettre à disposition de la filière des outils pour évaluer l’incertitude sur les prévisions. Au-delà des outils, il est primordial d’accompagner de manière pédagogique le changement culturel profond associé :

en ce qui concerne les calculs règlementaires, comment en particulier accompagner un changement de vision sur la valeur emblématique des « 50kWh/m²/an » de la RT2012 et progressivement migrer vers l’idée d’un « 50kWh/m²/an plus ou moins x% » ? Un vrai défi pour rendre cela simple et accessible à tous !

en ce qui concerne les démarches de garantie de performance énergétique, comment évaluer le risque lié aux incertitudes pour les entreprises et les investisseurs, et affiner les procédures d'ajustement et de vérification de la performance ?

En complément les experts soulignent l’intérêt de disposer d’un observatoire des retours d’expérience sur les performances réelles des bâtiments neufs et réhabilités qui permettrait d’identifier les points critiques et donner des ordres de grandeur atteignables et de pondérer les 50kWh/m²/an.

- Concernant la mesure : Comme précisé précédemment, il est impératif de quantifier l’incertitude sur la mesure pour permettre de converger vers un optimum coût/précision à fonction donnée. Du point scientifique cela impose d’être capable d’évaluer cette incertitude selon différents niveaux de complexité suivant que l’indicateur mesuré résulte d’une mesure directe ou indirecte (par exemple par identification des paramètres d’un modèle thermique).

Propositions d’actions concrètes à mettre en œuvre :

Les experts proposent : - La capitalisation et la veille sur les travaux visant à permettre l’évaluation de l’incertitude sur les

prévisions et la mesure, - La mise en place de « use cases » pour démocratiser le concept d’incertitude sur les

performances

Synthèse du séminaire Expert sur la Mesure de la Performance Energétique des Bâtiments – Louveciennes 10 et 11 février 2016

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6. ATELIER FBE MPEB : PROPOSITION D’AXES DE TRAVAIL

Pour la Fondation Bâtiment Energie, les enjeux sur le sujet de la mesure de la performance énergétique des bâtiments (MPEB) sont :

- de parvenir à mesurer in situ les déterminants de la performance énergétique des bâtiments

réhabilités ou neufs,

- dans des conditions qui apportent de la valeur aux différentes parties prenantes,

- tout en offrant des conditions de fiabilité suffisante avec des contraintes techniques limitées et à

un coût acceptable.

La Fondation Bâtiment-Energie se fixe donc un nouveau challenge sur ce thème et a chargé son Conseil Scientifique de mettre en œuvre un atelier de travail collaboratif rassemblant experts et utilisateurs finaux. La Fondation s’appuie pour cela sur son positionnement original qui lui offre :

- une grande flexibilité d’intervention, grâce à son statut,

- une forte liberté pour ses modes de travail,

- un savoir-faire pour optimiser les synergies du fait des moyens limités dont elle dispose par rapport

aux grands financeurs institutionnels de la recherche.

Sur la base des constats et propositions d’actions concrètes proposées par les experts, le futur atelier de la Fondation Bâtiment Energie pourrait :

- traiter de la MPEB sur des bâtiments tertiaires et des bâtiments collectifs résidentiels,

- être organisé autour de trois grands axes structurants :

Axe 1 destiné à capitaliser et à diffuser les connaissances sur la MPEB,

Axe 2 destiné à aider à la décision dans le choix des solutions de MPEB,

Axe 3 destiné à valoriser la MPEB pour favoriser sa généralisation.

La proposition de cadrage du programme de travail est décrite ci-après :

AXE 1 : Capitaliser et diffuser les connaissances sur la MPEB

Constats de départ,

Un sujet en forte évolution avec des problématiques nouvelles,

Une connaissance diffuse souvent restreinte à des initiés,

Un concept de MPEB avec des contours flous et hétérogènes.

Objectif :

Dresser et tenir à jour un panorama des connaissances « dynamique » sur la MPEB,

Poser les fondements de la MPEB (concept, cadre, indicateurs etc.) et fournir du matériel

pédagogique pour les diffuser et en favoriser l’appropriation large.

Descriptif des travaux :

Le périmètre de connaissances sur la MPEB ciblé concerne :

Connaissances de l’état de l’art scientifique & technique jusqu’aux solutions disponibles sur le

marché,

Besoins et motivations des utilisateurs,

Cartographie des méthodes, guides d’instrumentation existants,

Cartographie des connaissances sur les paramètres influents de la PEB (lien AQC/PACTE etc.),

Partage de données sur les déterminants de la performance énergétique.

Les actions réalisées seront de deux natures :

1 – Réalisation d’un état de l’art

Actions de capitalisation et de cartographie des connaissances :

Mise à jour du recueil d’experts nationaux de la MPEB,

Synthèse du séminaire Expert sur la Mesure de la Performance Energétique des Bâtiments – Louveciennes 10 et 11 février 2016

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Mise à jour de l’enquête utilisateurs,

Cartographie des formations existantes,

Mise en lien avec les initiatives nationales (PACTE, SBA etc.),

Mise en visibilité des travaux et initiatives à l’échelle internationale (IEA, IPMVP, ASHRAE,

travaux normatifs ISO et CEN etc.),

Communication avec le Plan Bâtiment Durable

Actions de diffusion des connaissances :

Organisation d’évènements : Colloque annuel MPEB,

Représentation à des conférences/congrès /animation de communautés.

Livrables

Publication synthèse annuelle : Première Edition disponible 04/2016

2. Défintion des différentes MPEB

Etablissement à destination des acteurs concernés des définitions des différentes MPEB

envisageables sur un bâtiment selon les applications qui en sont faites,

Définition de concepts et des fondements scientifiques de la MPEB par un groupe d’exerts avec

un travail spécifique sur la notion d’inceritude.

Livrables

Publication d’un document de référence sur le concept MPEB => livrable court à diffusion

large

AXE 2 : Aider à la décision dans le choix des solutions de MPEB – Les outils de la MPEB

Constats de départ

Une très forte hétérogénéité des pratiques – Un besoin d’orienter vers des solutions

opérationnelles et adpatées de MPEB.

Objectif : Définir des cadres pertinents de Benchmark scientifiques pour la comparaison de méthodes de MPEB.

Descriptif des travaux :

Elaboration de cadres de Benchmark pour la comparaison des méthodes de MPEB (2 au

maximum),

Test de méthodes existantes dans le cadre du référentiel de comparaison,

Recommandations pour la mise en peuvre opérationnelle de la MPEB en fonction de l’application

choisie.

Les sujets proposés par les experts sont les suivants :

Méthodes pour l’évaluation d’un gain de performance effective après rénovation,

Méthodes adaptées aux bâtiments à énergie positive,

Méthode pour instrumenter au plus juste un bâtiment sur la base de modèles de SED calibrés,

Méthode pour piloter mon bâtiment (ou mes bâtiments) pour que sa consommation de dérive

pas.

Livrables :

Publications de référentiels de Benchmark – Rapport de tests de méthodes existantes

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AXE 3 : Valoriser la MPEB pour favoriser sa généralisation – Etudes de cas

Constats de départ

Le rapport coût/bénéfices de la MPEB est majoritairement perçu comme peu favorable,

La MPEB un vecteur majeur de formation et d’information auprès des acteurs du bâtiment très

largement sous utilisé.

Objectifs :

Elaborer des études de cas pédagogiques pour illustrer les fondements et concepts de la MPEB

afin d’en favoriser l’appropriation large,

Montrer par des analyses coûts/bénéfices ou par des analyses en coût global élargi et partagé

l’interêt de la MPEB,

Objectiver et favoriser l’accroissement de la valeur économique perçue de la MPEB.

Descriptif des travaux :

Elaboration de « use cases » à destination des acteurs de la filière (au maximum 5).

Les sujets proposés pour l’élaboration des use cases sont les suivants :

Je suis maitre d’ouvrage – On me doit 50kWh/m²/an, comment la MPEB m’a permis de me

rassurer ?

Je suis assureur/banquier/juriste – Comment la MPEB a changé mes pratiques ?

Je suis maitre d’œuvre, entreprise – Comment la MPEB m’a fait progresser ?

Je suis exploitant – Comment la MPEB m’a fait progresser ?

Comment envisager une règlementation future basée sur l’engagement de performance?

Je suis les Pouvoirs Publics – Comment la MPEB permet de vérifier l’atteinte de mes

engagements/décisions.

Pour chacun de ces use cases les objectifs seront notamment de :

mettre en lumière comment la MPEB a permis de faire progresser un acteur et de faire évoluer

ses relations avec les autres acteurs de la filière,

préciser en quoi la mesure a créé de la valeur économique au sens large,

tester de nouvelles méthodes afin de progresser dans l’engagement de performance,

illustrer la démarche sur des cas fournis ou simulés sur la base de cas réels du groupe

utilisateur.

Livrables :

Publication de « use cases » permettant « l’évangélisation » de la MPEB et sa valorisation