Quels points à considérer pour améliorer l’efficacité des bâtiments professionnels ?
Dans le bâtiment, tout est lié. Une performance complète ne peut être atteinte qu’en considérant l’ensemble des constituants du bâti. Un effort concentré sur un seul sujet ne sera pas aussi performant qu’une action sur toutes les composantes qui peuvent être améliorées.
Cela n’impose pas de tout réaliser simultanément mais plutôt d’échelonner les chantiers dans le temps.
Tant que la problématique globale est traitée avec cohérence, les éléments de performance viennent se compléter naturellement. Peu importe qu’on installe la meilleure isolation, si on ne traite pas la production d’énergie, l’efficacité globale sera moindre. Par ailleurs, envisager un outil de production de chaleur au vu de la performance future des parois et du bâtiment dans son ensemble est on ne peut plus raisonnable !
Le bâtiment a pour but de créer un lieu protégé et adapté pour permettre des activités spécifiques dans des conditions techniques et de confort acceptables pour les usagers. Il protège et régule l’ambiance intérieure des agressions et nuisances externes :
- liées au climat : froid chaud, pluie, humidité, vent, lumière…
- liées aux activités humaines : bruit, poussière, odeurs, chimie…
- liées aux activités biologiques et géologiques : pollens, odeurs, gaz (radon)…
Trois éléments jouent un rôle actif ou passif dans ce but protecteur et facilitant l’activité dans le bâtiment : l’enveloppe du bâtiment, les utilités et les outils d’utilisation et d’optimisation.
Le rôle isolant de l’enveloppe du bâtiment
L’enveloppe du bâtiment est constituée de ses parois : toit, mur, plancher, surfaces opaques, surfaces transparentes… qui visent à isoler le milieu intérieur du milieu extérieur. Cette isolation travaille dans un sens ou dans l’autre, ou dans les deux en même temps ou alternativement selon les besoins et la période de l’année :
- empêcher la chaleur de sortir en hiver ou d’entrer en été
- stocker la chaleur ou la fraîcheur
- laisser passer la vapeur d’eau, dans les deux sens pour réguler l’hygrométrie
- empêcher le bruit de la route d’entrer et le bruit de la sonorisation de la salle de spectacle de sortir…
Lorsqu’on parle d’isolation, pour chaque phénomène, les experts se basent sur plusieurs critères pour qualifier chaque isolant, en fonction des résultats attendus :
- mécaniques
- physiques
- chimiques
- de conditionnement imposant un mode de pose (vrac, dalles , rouleaux…)
- de prix de produits et prix de mise en œuvre
- et des critères d’évaluation du bilan environnemental
Pour l’isolation thermique, on privilégie une intervention sur :
- le lieu d’utilisation au regard de performances mécaniques ou de conditionnement
- la conductivité thermique et l’épaisseur (ou la résistance thermique)
- la résistance à la migration de la vapeur d’eau, l’hygroscopicité, le déphasage
- le classement au feu…
Pour traiter le confort acoustique, on s’intéresse à :
- l’isolation dans la transmission, dans l’air ou par les matériaux, du bruit d’un espace à un autre (bruits aériens et bruits d’impact)
- la correction de l’ambiance acoustique d’un espace (notamment par la réduction de la durée de réverbération)
Pour agir sur l’isolation acoustique, les travaux d’optimisation se focalisent sur la masse des matériaux : l’absorption du bruit dans les matériaux ou dans l’espace habité par les matériaux de surface ainsi qu’à la vibration et la résonance des matériaux composant une paroi.
À titre d’exemple, un EHPAD situé à proximité d’une rue bruyante pourrait s’orienter vers :
1/ le remplacement de fenêtres anciennes simple vitrage par un double vitrage avec des profilés aluminium à rupture de pont thermique (face extérieure de l’ossature de la fenêtre différente de la face intérieure mais les deux sont reliées par un connecteur isolant).
2/ l’installation de bouches d’entrée d’air acoustiques, de vitrages à faible émissivité pour ne laisser les rayons infrarouges passer que dans un sens et de verres de différentes épaisseurs sur chacune des faces.
> Sur la courbe verte : seule la question thermique a été traitée.
> Sur la courbe jaune : un travail a été mené sur l’isolation thermique et acoustique.
Travail sur les utilités du bâtiment
Dans la continuité de l’enveloppe et de l’aménagement du bâtiment, il y a les utilités. Elles regroupent tous les équipements techniques du bâtiment. Mais de quoi parle-t-on ?
- chauffage, production d’eau chaude
- ventilation
- climatisation
- distribution d’électricité de puissance et de service, éventuellement production
- éclairage
- distribution de l’eau, installations sanitaires…
Quels leviers d’action pour booster la performance des utilités ?
Pour toutes ces missions utilitaires qui alimentent le bâtiment dans l’usage, il devient incontournable de rechercher une adéquation optimale sur les questions suivantes :
- le pilotage avec des régulations, des GTB (gestion technique du bâtiment)
- le choix de l’énergie et si possible un mix énergétique en adéquation avec l’usage et les fonctions du bâtiment
- l’efficience des installations, donc leur dimensionnement,
- la maintenance
- la mutualisation de certaines fonctionnalités…
Des actions concrètes – cas pratique dans un établissement scolaire
L’essentiel, dans le choix et la gestion de ces utilités, est donc :
- l’identification des usages du bâtiments, et des conditions d’usage, de la tolérance acceptable en terme d’inconfort dans ces usages
- le choix de l’utilité et de l’énergie qui convient le mieux, selon l’intensité d’usage
- la fréquence des usages
- les périodes d’usage
- la recherche de synergie et de mutualisation avec des utilisateurs potentiels en proximité
- la recherche d’adéquation entre les performances de l’enveloppe du bâtiment et l’utilité que l’on va associer
- la mise en place de compteurs et capteurs divers pour mieux connaître les consommations du bâtiment pour chacun des usages…
Par exemple, une école qui souhaite effectuer un remplacement de luminaires de type fluo 4x18W par des luminaires sur mesure dotés de capteurs de lumière naturelle (relamping) dans ses salles de classe pour augmenter sa performance énergétique et diminuer les coûts liés à l’éclairage pourrait modéliser son projet comme suit afin de considérer tout l’intérêt d’un tel projet (décret tertiaire & évolution réglementation éclairage).
Outils d’utilisation et d’optimisation du bâtiment : pourquoi investir ?
Certains dispositifs complémentaires peuvent contribuer à l’amélioration des performances.
– Outils d’utilisation : à disposition de l’usager tels que les interrupteurs pour que chacun participe à la bonne exploitation et donc aux économies en tous genres
- appuyer sur l’interrupteur lumière en quittant la pièce ou lorsque la lumière naturelle est suffisante
- fermer les volets la nuit en hiver, le jour en été
- les robinets d’eau pour le réglage du débit, de la température, (robinets limiteurs de débit et robinets avec détection infrarouge et/ou temporisés)
- les portes pour éviter les courants d’air
- les robinets thermostatiques des radiateurs…
– Outils d’optimisation ou de connaissance : le gestionnaire du bâtiment s’appuie sur la donnée pour faire évoluer les usages et/ou décider de travaux de rénovation.
Il existe également bien des ouvrages et matériels complétant l’installation de base pour exploiter au mieux le bâtiment. Pour une partie d’entre eux, les utilisateurs n’ont pas d’action à mener. Ces accessoires fonctionnent en autonomie pour optimiser les consommations.
- détecteurs de présence,
- minuteurs et horloges
- capteurs de lumière naturelle,
- sondes de température
- bouches de ventilation hygroréglables
- asservissements divers : variation de débit de ventilation assujettie à la lumière en salle de réunion
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