Soutenance mémoire
Méthodologie et bases de données
Méthodologie générale
La construction d’une base de solutions techniques pour la rénovation énergétique doit être menée pour chacun des leviers de la transition énergétique. Pour cela, nous établissons une procédure générale en 3 temps :
• Identification des solutions techniques : une analyse du secteur du bâtiment permet d’identifier l’ensemble des solutions techniques pouvant être employées dans le contexte de la rénovation.
• Caractérisation économique : le coût de chaque solution technique est estimé en se reposant au maximum sur des données de terrain propres au contexte français. Les coûts de fourniture, de mise en œuvre, d’entretien et de remplacement doivent être quantifiés à l’aide de modèles simples en vue de leur intégration dans l’outil d’optimisation.
• Modélisation technique : Chaque solution technique va impacter de manière différente la consommation énergétique. Ces impacts doivent être modélisés pour chacune des solutions.
Différentes bases de données, représentatives du contexte de la transition énergétique, peuvent être utiles pour chacune de ces trois tâches.
Des retours d’expérience pour construire les bases de solutions
L’Observatoire des Performances Énergétiques (OPE)
Du fait de l’exigence croissante des normes d’isolation thermique des bâtiments, la construction neuve fait l’objet de nombreuses certifications et de normes et est, par conséquent, soumise à de nombreux contrôles. La réalisation d’études thermiques est obligatoire pour tout bâtiment neuf suite à la mise en place de la réglementation thermique de 2012 (dite RT2012). L’Observatoire des Performances Énergétiques (OPE) collecte les données issues des Récapitulatifs Standardisés d’Études Thermiques (RSET). Ces données sont synthétisées et mises à disposition sous forme anonymisée sur la plateforme OpenData du gouvernement . Les études thermiques présentes dans la base OPE ne représentent qu’une partie des projets de bâtiments neufs réalisés en France et OPE ne prétend donc en aucun cas être exhaustif.
Depuis 2012, ce sont donc plus de 360,000 constructions qui ont ainsi été évaluées via le RSET et dont les paramètres sont décrits en détail dans la base OPE. Si cette base de données décrit uniquement des projets de construction neuve, on peut imaginer que les technologies employées représentent une bonne photographie de ce qui se fait dans le domaine de la construction, notamment pour la rénovation. Surtout, travailler sur une base de données comme la base OPE (décrivant des bâtiments à objectif RT2012) nous assure que les niveaux de performance des éléments considérés sont ambitieux et représentatifs de l’état actuel du marché. Ces données sont une source précieuse d’informations sur l’état technique actuel du domaine de la construction qui peuvent être extraites par le biais d’études statistiques notamment.
L’enquête TREMI
Fin 2018, l’ADEME a publié une synthèse des résultats de l’enquête TREMI (Travaux de Rénovation Énergétique des Maisons Individuelles) . Cette enquête a été réalisée en ligne pendant le printemps 2017, auprès d’un échantillon représentatif de la population française, composé de 29,253 ménages résidant en maison individuelle en France continentale. L’enquête porte sur les travaux menés dans la période 2014-2016 et vise à améliorer la connaissance de la perception, sur le terrain, des politiques nationales et locales d’encouragement à la rénovation énergétique des logements. L’enquête TREMI ne se concentre pas uniquement sur les rénovations présentant un impact énergétique, mais analyse l’ensemble des travaux qui permettent d’embarquer de la performance énergétique. L’enquête TREMI est à ce jour la seule enquête nationale réalisée auprès d’un large échantillon de particuliers qui permet d’étudier finement :
• Les travaux de rénovation réalisés pour améliorer la performance énergétique des maisons
• Les motivations et freins des ménages pour réaliser les travaux ainsi que l’accompagnement dont ils ont bénéficié
• Les aspects financiers de ces travaux, depuis leurs coûts jusqu’au recours aux dispositifs d’aides.
Cette enquête fournit un retour d’expérience précieux sur des travaux récents et est menée à l’échelle nationale. Les données brutes sont accessibles sur demande et peuvent servir de socle pour une étude plus poussée et techniques des rénovations qui ont été menées. Son utilisation pour calibrer les solutions techniques semble néanmoins compliquée étant donné que l’enquête conclut sur l’insuffisance des travaux menés, mais elle peut permettre de confronter notre modélisation à une réalité de terrain.
L’étude des prix de la rénovation énergétique de l’ADEME
En novembre 2019, l’ADEME a publié les résultats d’une étude réalisée pour mieux comprendre les prix des gestes de rénovation. Cette étude a été menée sur des données remontées depuis le terrain via le réseau FAIRE (Faciliter, Accompagner et Informer pour la Rénovation Énergétique). Elle a pour objectif de fournir des fourchettes de prix observés pour les gestes classiques de la rénovation, et des informations sur certains facteurs influençant ces prix, afin de donner à l’ensemble des acteurs des repères. Une synthèse et un document plus détaillé présentant quelques analyses statistiques sont disponibles sur le site de l’ADEME . Environ 12,000 données ont été utilisées, ce qui représente un total assez faible pour pouvoir conclure à une représentativité du contexte de la transition énergétique dans sa globalité. De plus, les données présentent une faible diversité géographique, ce qui accroît les précautions qui doivent être prises quant à sa représentativité. Si une telle étude ne peut permettre seule d’établir une base de solution ou d’estimer des coûts, elle peut néanmoins être utile pour confirmer (ou infirmer) l’identification de systèmes et les gammes de prix obtenus par d’autres biais.
Autres sources d’information utiles pour construire les bases
Deux autres sources peuvent être utiles à la construction des bases de solutions techniques :
• Les catalogues constructeurs : Les constructeurs et fournisseurs des solutions identifiées fournissent généralement des informations techniques et économiques sur leurs produits. Celles-ci peuvent être exploitées pour la modélisation technico économique des solutions.
• L’expertise CSTB : nous avons la chance de collaborer avec le CSTB, acteur majeur du secteur du bâtiment, qui possède une expertise sur ces thématiques. Ils peuvent fournir des évaluations économiques ou des modèles techniques si besoin, mais également orienter le choix des solutions techniques.
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Table des matières
1 Introduction
1.1 Contexte de la thèse
1.2 État de l’art et positionnement
1.3 Quelle optimisation pour l’aide à la décision territoriale ?
1.4 Objectifs de la thèse et enjeux associés
1.5 Structure du manuscrit
1.6 Publications issues de la thèse
2 Modélisation énergétique à l’échelle territoriale
Résumé du chapitre
2.1 Introduction
2.2 Une modélisation du territoire adaptée au contexte énergétique
2.3 Construction d’un modèle de territoire
2.4 Approches pour la modélisation énergétique des bâtiments
2.5 Modélisation énergétique territoriale : état de l’art
2.6 Construction d’un modèle de consommation pour l’optimisation
2.7 Conclusion
3 Modélisation de solutions techniques pour la rénovation énergétique
Résumé du chapitre
3.1 Introduction
3.2 Méthodologie et bases de données
3.3 Rénovation thermique des bâtiments
3.4 Systèmes de chauffage
3.5 Bases finales de solutions techniques
3.6 Conclusion
4 Problème d’optimisation pour la rénovation énergétique
Résumé du chapitre
4.1 Introduction
4.2 Impact de la rénovation sur les indicateurs techniques
4.3 Optimisation adaptée à l’aide à la décision territoriale
4.4 Implémentation et performances
4.5 Modélisations supplémentaires et impact sur les performances
4.6 Conclusion
5 Rénovation énergétique : Résultats et cas d’études
Résumé du chapitre
5.1 Introduction
5.2 Premier cas d’étude : territoire urbain
5.3 Second cas d’étude : Parc hétérogène
5.4 Troisième cas d’étude : territoires variés
5.5 Intégration dans un outil web pour les collectivités territoriales
5.6 Conclusion
6 Conclusions
6.1 Conclusions et contributions
6.2 Limites et perspectives
Bibliographie
