La démarche Haute Qualité Environnementale (HQE®)

Dans le contexte du changement climatique résultant de différents facteurs, le secteur du bâtiment est considéré comme étant responsable de 25% des émissions de Gaz à Effet de Serre en France. Il est par ailleurs consommateur de plus de 30 % de l’énergie produite. Si l’on considère de plus l’épuisement des sources d’énergies non renouvelables, la valorisation de la qualité environnementale des bâtiments constitue une contribution importante aux enjeux liés au développement urbain durable. En outre, la complexité liée à la gestion environnementale d’un bâtiment, et l’engagement français pour les questions environnementale liées au développement durable, amènent les acteurs du bâtiment en France à proposer une démarche française originale et spécifique appelée HQE® (Haute qualité environnementale) comme une contribution importante du secteur du bâtiment.

En effet, pour décrire la qualité environnementale d’un bâtiment sur l’ensemble des étapes de son cycle de vie, l’ensemble des acteurs du bâtiment doit adopter un « langage commun ». Cette description a été traduite par un contenu concret basé sur 14 cibles qui est très positif et utile. Néanmoins, du point de vue mathématique, un besoin de prendre les incertitudes en considération est aussi important. C’est-à-dire, l’inexactitude ne peut pas être ignorée à long terme parce que tous les projets sont soumis à au moins un certain degré d’incertitude.

En effet, les données de la certification sont divisées entre les cibles qualitatives et les cibles quantitatives. Les dernières peuvent être présentées à une échelle numérique, mais ce n’est pas le cas pour les données qualitatives. D’ailleurs, les avis personnels dans les préoccupations qualitatives sont souvent évalués subjectivement et les mesures dans les cibles quantitatives ne sont pas faites complètement sans erreur. Au regard de ces faits, les deux types de cibles sont face à l’imperfection.

La démarche Haute Qualité Environnementale (HQE ®)

La Haute Qualité Environnementale (HQE®) se définit comme étant une démarche de management de projet visant à obtenir la qualité environnementale d’une opération de construction ou de réhabilitation [Certivéa, 2008]. C’est une approche qui s’applique à réduire fortement les impacts environnementaux des projets de construction. La notion de Qualité Environnementale est cependant très floue, car elle n’est pas perçue de la même manière pour tous les acteurs. Les architectes continuent à contester son caractère normatif « bridant » la créativité, les ingénieurs les difficultés de mise en œuvre de certaines cibles et les maîtres d’ouvrages ont du mal à admettre les surcoûts souvent générés par cette exigence.

La certification NF Bâtiments Tertiaires- Démarche HQE® est une approche française née d’une initiative portée depuis 1996 par l’association HQE. Cette certification de référence a été développée par Certivéa, filiale du groupe CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment). Elle est en quelque sorte le prolongement naturel et logique du développement urbain durable vers l’univers du bâtiment, et dans une moindre mesure, vers celui des travaux publics. La certification HQE® est une démonstration faite par un organisme tiers. Elle garantit par une marque qu’un bâtiment répond à des caractéristiques bien définies. Elle est une attestation rendue nécessaire pour crédibiliser des engagements des acteurs dans une démarche réelle en faveur du développement durable et la qualité environnementale, mais également pour attester de la qualité et de la véracité des résultats obtenus par cette démarche. Par la même, cela permet de valoriser les acteurs et leurs réalisations à travers des démarches crédibles.

L’opération de construction est un processus long (de quelques années pour la programmation, la conception, la réalisation, à des dizaines d’années d’exploitation). Elle implique un nombre important d’acteurs. En effet, tout projet comprend trois dimensions liées directement à la construction [Platzer, 2009] :
• une dimension temporelle : programmation, conception, construction, exploitation,
• une dimension structurelle, les acteurs : investisseur, maître d’ouvrage, architecte, entreprises, exploitants…etc,
• une dimension physique, le découpage du bâtiment : les ouvrages, murs, toitures, chauffage, portes et fenêtres. Mais la performance environnementale impose une quatrième dimension , que la Démarche HQE® arrive à organiser.

La Haute Qualité Environnementale doit conjuguer la maîtrise des impacts des constructions sur l’environnement extérieur avec la mise en œuvre d’un environnement intérieur sain et confortable. La démarche HQE® correspond à un processus volontariste d’un maître d’ouvrage visant à [Hetzel, 2009]:
• Evaluer et maîtriser les impacts de son projet de bâtiment sur l’environnement,
• Caractériser ces impacts en facteurs d’émissions (air, eau, sols, déchets),
• Réduire l’impact global, tout en maîtrisant le confort et la santé.
Cependant, cette mission est d’autant plus délicate que nous passons environ 80% de notre temps à l’intérieur des bâtiments et que, par conséquent, le confort et les conditions sanitaires de nos constructions sont primordiaux. Sachant que nous devons prendre en compte le respect des habitants qui vivent aujourd’hui dans ces bâtiments, mais aussi les générations qui les utiliseront demain.

Chaque étape de la vie d’un bâtiment est couverte par une étape de la certification HQE. La méthode française d’évaluation est un ensemble d’actions, qui visent dans les différentes phases relatives au bâtiment à l’acte de construction, à planifier, mettre en œuvre, vérifier et enregistrer pour assurer la prise en compte de l’environnement, du confort et de la santé. Elle s’appuie sur trois volets  :

1. Un système de management environnemental de l’opération (SME) qui permet de mobiliser l’ensemble des acteurs pour atteindre les objectifs qui sont déjà fixés par le maître d’ouvrage dans le cadre de son programme.
2. 14 cibles qui permettent de structurer une réponse variée et adaptée au contexte technique, architectural et économique pour atteindre les objectifs du maître d’ouvrage sans imposer aucune solution préalable. Autrement dit, la Qualité Environnementale du Bâtiment (QEB).
3. Des indicateurs de performance sont élaborés, ils permettent d’évaluer les impacts environnementaux générés par l’ouvrage. 4 sont jugés prioritaires [Certivéa, 2008] [XP P01-020-1, 2005].

La mise en œuvre d’un Système de Management d’Opération permet d’organiser l’opération pour atteindre les objectifs de la qualité environnementale déjà définis, tout en maîtrisant l’ensemble des processus opérationnels liés à la programmation, la conception et la réalisation de l’ouvrage.

D’ailleurs, la Qualité Environnementale du Bâtiment est déclinée en 14 cibles  qui offrent un langage commun, décrivant précisément les caractéristiques environnementales d’une opération. Ces 14 cibles sont elles-mêmes déclinées en sous-cibles, représentant les préoccupations majeures associées à chaque enjeu environnemental, puis en préoccupations élémentaires.

La démarche HQE® s’appuie sur une notion « cible », qui est essentielle pour [Platzer, 2009]:
• fédérer les acteurs du projet ;
• éviter de déterminer les solutions a priori et laisser les projets se développer selon les domaines suivants :
– le bâtiment en harmonie avec son environnement extérieur,
– la qualité des ambiances intérieures créées,
– l’attention portée au bien-être des occupants,
– les filières de production,
– la gestion durant toute la vie de la construction.

Notre recherche consiste à identifier les sources d’incertitude dans les cibles prioritaires définies pour les Maîtres d’Ouvrages pendant le processus d’évaluation de la qualité environnementale puis à évaluer l’influence de ces incertitudes. Cette analyse permet d’identifier les données prioritaires à collecter dans la recherche d’une plus grande précision. Elle permet enfin de préciser le degré de crédibilité de l’évaluation finale.

Principes de la démarche HQE® 

Plusieurs principes se sont imposés afin d’améliorer et développer la démarche HQE® . Le cadre commun, qui rassemble toute l’application des politiques, est les protocoles internationaux faisant suite au sommet de la Terre à Rio en 1992. Ces grands principes sont [Hetzel, 2008]:
1. une approche environnementale et sanitaire des bâtiments se fondant sur des évaluations en respectant différents niveaux d’impacts : niveau planétaire, niveau régional et niveau local,
2. une approche type « cycle de vie » qui permet de fournir un cadre et un contenu à la démarche,
3. la notion d’unité fonctionnelle, c’est-à-dire, à la définition par type de bâtiment d’un usage représentatif avec une durée de vie typique qui permet de comparer des situations proches en termes d’usage,
4. la démarche s’applique aux bâtiments neufs et existants en phase de conception, de réalisation, d’utilisation et de déconstruction,
5. la conception ou la réhabilitation doivent relever de l’éco-conception HQE® qui se définit par la mise en œuvre simultanée et itérative du SME et du référentiel d’évaluation de la qualité environnementale. L’objectif étant de réduire les impacts sur l’environnement extérieur des bâtiments tout en maintenant et améliorant la qualité de l’environnement intérieur assurant aux usagers un cadre de vie confortable et sain,
6. le bâtiment ne peut pas dans le cadre du développement durable être dissocié du territoire dans lequel il est inséré,
7. Il n’est pas possible d’affirmer qu’une solution technique résolve définitivement la question complexe des impacts environnementaux et sanitaires. Il faut choisir les solutions avec discernement en sachant qu’il est nécessaire de suivre l’évolution des connaissances.

Table des matières

Introduction
Partie I
I.1 Le développement Durable
I.2. Le poids et l’impact du secteur du bâtiment sur l’environnement
I.3. La démarche Haute Qualité Environnementale (HQE®)
I.3.1. Principes de la démarche HQE®
I.3.2. Management environnemental
I.3.3. Le concept de la qualité environnementale des bâtiments
I.3.3. a. Performance des bâtiments
I.3.2. b. Le référentiel de la qualité environnementale des bâtiments QEB
I.4. Schéma des certifications environnementales
Partie II
II. Représentation de l’imperfection
i. Préambule
II.1. Introduction
II.2. Les imperfections des informations et des connaissances
II.2.1 Information imprécise
II.2.2 Information incertaine
II.2.3 L’incertitude dans le domaine du Bâtiment
II.2.4 L’incertitude dans l’évaluation de la QEB
II.3 Représentation de l’imprécision et de l’incertitude
II.3.1 Théorie des probabilités
II.3.2 La logique floue
II.3.3 Théorie des sous-ensembles flous
II.3.3.a La notion d’ α-coupe
II.3.4 Théorie des possibilités
II.3.4.a. Mesure de possibilité
II.3.4.b. Mesure de nécessité
II.4. La construction d’une distribution de possibilité
II.5. La fusion des données
Partie III
Le plan de la recherche
III. Analyse des opérations certifiées HQE®
III.1. Les étapes du travail
III.1.a. Classification selon la localisation en France
III.1.b. Classification selon le profil de performance environnementale
III.1.c. la rectification de profil environnemental
Conclusion
III.2. Analyser des cibles prioritaires
III.3. Le questionnaire
III.3.a. Construire le questionnaire et analyse des réponses
Patie IV
IV. La réglementation thermique
i. Préambule
IV.1. Introduction
IV.2. L’évolution des réglementations thermiques et les nouveautés
IV.2.1. Entre 2000 et RT2005
IV.2.2. Entre RT2005 et RT2012
IV.2.3. Les évolutions de la RT 2005 par rapport à la RT 2000
IV.2.4. Les évolutions de la RT 2012 par rapport à la RT 2005
IV.3. Les méthodes de calcul
IV.3.1. L’option « Calculs »
IV.3.2. Le calcul de Cep [Th-CE]
IV.3.3. Le calcul de Ubât [Arrêté 2006] [Th-CE]
IV.4. Les labels
IV.5. Conclusion
Partie V
V. La méthodologie pour l’intégration des incertitudes
i. Préambule
V.1. Introduction
V.2. Méthodologie du traitement des paramètres quantitatifs et qualitatifs
V.2.1. La démarche du traitement des paramètres quantitatifs
V.2.1.1 Modélisation des paramètres quantitatifs
a) la fonction d’imprécision des données
b) la fonction de contrainte
V.2.1.2 Croissement selon le cas pour obtenir un degré de vérité de l’évaluation de chaque sous-cible
V.2.1.3 Agrégation des degrés de vérité au niveau de chaque cible (Profil environnemental fiabilisé)
V.2.2. Le traitement des paramètres quantitatifs
V.2.2.1.a. La fonction d’imprécision
V.2.2.1.b. La fonction de contrainte
V.2.2.2. La fusion possibiliste proposée et ses règles
V.2.2.3. Évaluation du degré de vérité d’une proposition
Conclusion

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