Efficacité Energétique 2e édition - Etude des comportements et modélisation des bâtiments

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Efficacité Energétique 2e édition - Etude des comportements et modélisation des bâtiments

  1. 1. Etudes Etudes sur les évolutions des comportements des usagers Modélisation des bâtiments ETUDES
  2. 2. ADSC - IME par ADSC - IME  Accompagnement pédagogique et psychologique de la transition énergétique ETUDE / EVOLUTION DES COMPORTEMENTS
  3. 3. ADSC - IME Accompagnement pédagogique et psychologique de la transition énergétique par ADSC - IME Sites instrumentalisés GTB avec un nombre maximum d’usagers intéressés pour participer par ADSC - IME LE PROJET D’EXPÉRIMENTATION L’expérimentation s’intéresse à la résistance au changement des comportements d’usagers dans le cadre de l’amélioration de l’efficacité énergétique d’un bâtiment. S’appuyant sur un bâtiment déjà équipé de capteurs d’énergie et enregistrant les consommations, l’IME et l’ADSC proposent une évaluation scientifique: - Des traits de personnalité et flexibilité cognitive des habitants et leurs consommations énergétiques - Des stratégies de sensibilisation des usagers à la nécessité (et aux moyens) d’une plus grande sobriété énergétique L’ADSC travaillera comme interface entre l’industriel et l’usager afin de simplifier et rendre intelligible les informations techniques. L’IME cherchera à identifier et valider les leviers de communication/pédagogie adaptés (nature des messages, motivation durable, impacts réels). L’ENTREPRISE L’IME est un institut privé de recherche, conseil et formation qui réalise, depuis 1987, un transfert de compétences entre les sciences et neurosciences et les domaines de la santé, du management et des organisations dans un objectif de développement durable. L’agence ADSC a développé depuis 1994, parallèlement à l’architecture, des compétences de bureau d’études techniques d’ingénierie en environnement et développement durable. ETUDE / EVOLUTION DES COMPORTEMENTS
  4. 4. Hypothèses par ADSC - IME Consommation énergétique réelle Solutions de comptage de consommation énergétique Classification des bâtiments selon leurs qualités énergétiques Communication Communication Généraliste/technique Communication Spécifique axée sur les comportements Psychologie Personnalité, croyances et flexibilité intellectuelle Socio-psychologie Normalité, influence minoritaire Déterminants de la résistance au changement Déterminants des modifications de comportements Processus d’analyses hiérarchiques (multiniveaux) Approchemulticentrique Sous-approchesobservationnelleet expérimentale ETUDE / EVOLUTION DES COMPORTEMENTS
  5. 5. T0 • Evaluation des industriels et des sites d’expérimentation • Classification des bâtiments et évaluation de la consommation objective (réelle) • Réalisation des documents d’informations spécifique (guide de bonnes conduites) et générale (via revue de littérature et entretiens de recherche) T1 • Tri contrôlé-randomisé des participants selon méthode multicentrique (contrôle des biais : effet du quartier, du bâtiment, du nombre d’habitants…) • Appel à participation (anonymat des participants garantit) T2 • Mesure des consommations objective (réelle) et subjective (ce que l’individu pense consommer) • Evaluations psychologique et socio-psychologique • Diffusion des documents de communication en 2 groupes : générale vs spécifique + générale T3 • Constitution des groupes expérimentaux selon 2 méthodes : randomisé et spécifique (résultats des questionnaires psychologiques précédents) T4 • Informations sur la consommation objective (réelle) • Seconde mesure des consommations subjective et objective, évaluation psychologique et socio- psychologique T5 • Formation de quatre sous-groupes « ambassadeurs » : randomisés avec et sans formation psychologique VS profil psychologique efficient (selon nos hypothèses) avec sous sans formation psychologique • Informations sur la consommation objective (réelle) • Troisième et quatrième mesures des consommations objective et subjective et des variables psychologiques T6 • Analyses statistiques et rédaction des publications scientifiques Méthodologie Durée : 4 mois Durée : 2 mois Durée : 6 mois Durée : 2 mois
  6. 6. Modalités de l’expérimentation Une approche observationnelle est prévue pour l’ensemble des groupes (6 au total), 2 sous-groupes seront également évalués par une approche interventionnelle (formation). La durée totale de l’étude étant de 12 mois. - Pour les deux groupes principaux des niveaux d’information différents seront diffusés : simple information technique (ADSC) vs information retravaillée par l’IME, - Pour deux sous-groupes, en plus des informations diffusées aux premiers groupes groupes principaux, des ambassadeurs seront recrutés (un groupe de sujets psychologiquement performants pour être ambassadeur et un groupe d’individus tirés au hasard) et recevront des formations interactives (par l’ADSC) et un accompagnement psycho-relationnel (par l’IME) Il sera demandé aux participants de remplir plusieurs questionnaires formant en tout 89 items tous les 3 mois. L’expérimentation fera l’objet de publications scientifiques. ADSC - IME Typologie des bâtiments souhaités Des sites instrumentalisés par un système GTB (équipés de capteurs confort et consos) Bâtiments avec un maximum d’usagers intéressés pour participer Si possible, plusieurs sites (bureaux, logement social, copropriété, etc.) avec une diversité de structure(ancien, bbc, etc.), géographique et sociologique Impacts sur le bâtiment Utilisation des données des capteurs (installés dans le cadre d’une autre expérimentation ou de façon pérenne) Formation avec les usagers ambassadeurs
  7. 7. Tempéo par GDF Suez Une méthode innovante de répartition des frais de chauffage ETUDE / EVOLUTION DES COMPORTEMENTS
  8. 8. Tempéo Une méthode innovante de répartition des frais de chauffage par GDF Suez Sonde température Nouvelle méthode de répartition des frais + €/T°C Logements à chauffage collectif au gaz (par GDF Suez) ETUDE / EVOLUTION DES COMPORTEMENTS CONTEXTE La répartition des frais de chauffage est un levier important pour susciter des économies d’énergie. 10% du parc français - 95% en Allemagne, 70 % en Autriche et en Belgique - sont équipés de compteurs thermiques difficilement compréhensibles du grand public. Les frais par logements sont classiquement indexés sur la quantité de chaleur consommée par le logement. LE PROJET D’EXPÉRIMENTATION L’expérimentation propose un nouveau principe : - Une sonde température affichant la température ambiante - Une méthode de calcul indexée sur le confort dans le logement, lui-même indexé sur la température ambiante (< 20 C, 20-21 C , + de 21 C) - Une sensibilisation des usagers par la visualisation de la température ambiante, de leur consommation, et des conseils type éco-gestes L’objectif de l’expérimentation est d’observer si cette nouvelle méthode de tarification a un impact sur la réduction des consommation et si elle est acceptée par les occupants. C’est donc l’aspect sociologique qui est principalement étudié dans cette expérimentation.
  9. 9. Tempéo par GDF SUEZ Visuels du Portail Logo(s)
  10. 10. Matériel installés Logo(s) Tempéo par GDF SUEZ Robinet Thermostatique Sonde de température Passerelle Schéma de fonctionnement
  11. 11. Modalités de l’expérimentation L’analyse de l’expérimentation s’effectuera en 4 étapes, sur une durée de 24 mois (2 saisons de chauffe) avec une comparaison d’un immeuble équipé et d’un immeuble témoin similaire : - 1. Phase d’installation : entretien téléphonique auprès des locataires - 2. Etude sociotechnique et analyse de perception : identifier le profil sociologique des locataires et étudier leur perception de la solution - 3. Analyse énergétique : tout au long de l’expérimentation, relevé des consommations énergétiques - 4. Analyse d’impact sur les comportements. Des entretiens qualitatifs, une observation des interactions avec les objets techniques et des focus groups seront menés pour analyser les comportements, la différence entre le perçu et le réel et les modes d’appropriation de l’information. Impacts sur le bâtiment Installation d’une sonde de température dans chaque pièce des logements, d’un répéteur et de passerelles dans les parties communes Changement du mode de facturation pour les habitants Typologie des bâtiments souhaités Critères impératifs : logements collectifs, chauffage collectif au gaz fourni par GDF SUEZ, sans travaux de rénovation prévus au cours des 24 prochains mois et historiques de consommation disponibles Critères souhaités: logements sociaux anciens (construits avant 1990 distribution en boucle verticale) avec deux bâtiments similaires, un gestionnaire intéressé par une étude sociologique de plus de 12 mois (idéalement 24 )logements disposant de robinets thermostatiques, possibilité d’installer des robinets thermostatiques électroniques, immeubles de 20 à 40 logements,100% des locataires volontaires Tempéo par GDF SUEZ
  12. 12. AFER par CARDONNEL Ingénierie  Analyse des Flux des Energies et Ressources du Bâtiment Résidentiel ETUDE / MODÉLISATION
  13. 13. AFER Analyse des Flux des Energies et Ressources du Bâtiment Résidentiel par CARDONNEL Ingénierie 2 ou 3 Habitations Collectives 20 à 100 logements LE PROJET D’EXPÉRIMENTATION Le bâtiment est envisagé comme un métabolisme avec des flux entrants (air neuf, eau froide sanitaire, énergie électrique, combustibles, produits alimentaire et usages humains) et des flux sortant (eaux usées à 30 C ou + , air chaud à 20 C ou +). L’expérimentation vise à analyser sur une année, au pas horaire, ces différents flux ainsi que les usages et comportement des habitants. L’analyse des flux se fera à l’aide d’une solution de métrologie en relevant : • Alimentation générale, gaz, réseaux eau chaude, extracteurs ventilation, climat extérieur • Comptage des entrées et sorties au niveau du hall • Relevé des ouvertures-fermetures des fenêtres et protections (appareil photo automatique) Les comportements seront analysés via des enquêtes usagers afin de définir les profils. LA SOCIÉTÉ CARDONNEL ingénierie est un bureau d’étude de 30 collaborateurs qui accompagne les maîtrises d’ouvrage dans leurs constructions de qualité environnementale. L’entreprise de conseil effectue des études essentiellement sur des programmes résidentiels (50 à 300 logements) et développe de nouveaux concepts (Smart Thermogène Grid) ETUDE / MODÉLISATION
  14. 14. Les mesures sur 12 mois AFER par CARDONNEL Ingénierie Les mesures au pas horaire ou plus sur 8760 h (24h x 365 j) : Le climat extérieur : θe °C, HR %, E soleil W/m², CO2 PPM Les énergies qui rentrent au pas horaire :Electricité kWh, m3 Gaz, m3 d’EFS La chaufferie : chaleur chauffage produite et m3 ECS La ventilation : Q d’air extrait m3/h, θ °C, HR %, CO2 PPM, … Les logements de référence : θa, HR%, CO2, niveau sonore séjour (option) Le bâtiment estimation des entrées/sorties des usagers hall La façade du bâtiment: ouverture/fermeture des volets ….
  15. 15. AFER par CARDONNEL Ingénierie Les résultats attendus Après l’analyse et le décryptage des données au pas horaire, on souhaite aboutir à une meilleure connaissance du métabolisme du bâtiment : Appel de puissance chauffage, EFS et ECS, ventilation QAI, électrique, rejet d’eaux grises en fonction de différents paramètres Diagramme de BRAGER du confort ambiant en fonction du climat Profil type de puisage ECS en fonction de l’heure, jour et la saison Evolution de la qualité d’air intérieur, PPM de CO2, …. Exemple de diagramme de BRAGER Pour le confort ambiant Exemple de courbes type de puisages ECS en fonction heure
  16. 16. Modalités de l’expérimentation PROTOCOLE EXPERIMENTAL L’expérience se déroulera sur une durée de 16 mois au total. Le protocole expérimental consiste en une liste des données mesurées en entrée, à l’intérieur et en sortie du bâtiment. • Mesure des flux entrants : Débit d’eau froide, T C eau froide, irradiation solaire, T C et Humidité de l’air extérieur, Niveau CO2 air extérieur et air vicié, Energie électrique, Energie combustible (gaz), énergie du réseau de chaleur urbain • Mesure des flux internes : consommations électriques, combustibles, T C des réseaux de distribution, T C interne, Gaz/ électricité eau chaude, éclairage, consommation électrique de ventilation • Mesure des flux sortants : Air chaud et vicié extrait (T C, début, niveau de CO2, de COV, humidité), eaux usagées (T C et débit), Chaleurs au travers des parois en hiver, mi- saison et été (caméra thermique) Impacts sur le bâtiment Les appareils de métrologie sont prévus en chaufferie, dans les gaines techniques, à l’extérieur ou en toiture, en dehors des logements (sauf quelques sondes de température ambiante). outils de mesure : compteur gaz, pinces ampérométriques, sondes thermo, débitmètre, sondes T C, Sonde humidité, compteur de personnes Typologie des bâtiments souhaités Bâtiments à usage d’habitation collective de 20 à 100 logements, Construits entre 1948 et 2012, Aucun prérequis sur la production de chaleur(générations électriques, combustibles, collectives ou individuelles) AFER par CARDONNEL Ingénierie
  17. 17. ENERGISME par Energisme et le LaisC Système distribué de supervision basé sur un réseau de capteurs ETUDE / MODÉLISATION
  18. 18. ENERGISME Système distribué de supervision basé sur un réseau de capteurs par Energisme et LaisC 10 bâtiments entre 1 000 et 10 000 m2 de typologies différentes Capteurs Logiciel statistique et aide à la décision + LE PROJET D’EXPÉRIMENTATION Le projet vise à expérimenter un nouveau service à destination des gestionnaires de bâtiment, qui couple deux briques technologiques : - un réseau de capteurs installés par Energisme dans des bâtiments publics à usages variés (Ecoles, Musées, Centres Sportifs…) - Et un système statistique d’aide à la décision associé à de l’information géographique édité par le Laboratoire en Informatique et des Systèmes Complexes (LaisC) C’est ce deuxième point qui sera expérimenté, le premier étant maitrisé. Les objectifs terrains seraient de surveiller les fuites de gaz, la consommation excessive d’électricité, d’adapter la production/consommation au contexte saisonnier et au confort, et d’exploiter au mieux l’inertie thermique des bâtiments en évaluant la pertinence du modèle créé par le LaisC. LA SOCIÉTÉ Créé en 2004, Energisme est spécialiste de la Téléinformation. Elle a développé des infrastructures télécoms et réseaux pour la supervision d’équipements de production et de consommation d’énergie et d’eau sur des parcs de bâtiments. Son partenaire, le LaisC est un laboratoire universitaire de l’Ecole des Hautes Pratiques des Hautes Etudes effectuant des recherches fondamentales en informatique. ETUDE / MODÉLISATION
  19. 19. Energisme Caractérisation des Bâtiments supervisés Notation des Bâtiments de AAA à CCC en fonction de leur Efficacité Energétique MUSEES MAIRIES STADESECOLES
  20. 20. Le Process Expérimental Energisme Logo(s) Installation de Capteurs Réception des Données
  21. 21. Modalités de l’expérimentation Impacts sur le bâtiment 3 sondes devront être installées : • une sonde radio dans le Transformateur Général Basse Tension( TGBT), • une sonde radio sur le compteur de gaz, • une sonde température Typologie des bâtiments souhaités 4 types de bâtiments : Ecoles, Musées, Bâtiments Administratifs, Centres Sportifs. Au total, un territoire d’expérimentation de 10 bâtiments est préconisé, entre 1,000m² et 10,000m² chacun. Préférence sera donnée à des bâtiments présentant des caractéristiques différentes L'expérimentation a pour objet d'identifier les leviers les plus pertinents pour améliorer l'efficacité énergétique de bâtiments avec un besoin de financement (investissement) le plus faible possible : • Modification du comportement des occupants en particulier par l'information énergétique • Rationalisation dans l'utilisation des automatismes existants Le protocole consiste en un recueil de données sur une durée de 9 mois : - Caractéristiques des bâtiments, - Usages et occupation des bâtiments, - Mesure de l’énergie consommée et des températures intérieures/extérieures Energisme
  22. 22. Pour en savoir plus, contactez Arthur COUSSY arthur.coussy@parisregionlab.com

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