L’essentiel sur … les bâtiments intelligents

En France, le secteur de l’habitat est responsable de plus de 20% des émissions de gaz à effet de serre (GES). Les bâtiments consomment en moyenne 250kWh/m2/an pour le chauffage, la production d’eau chaude, l’éclairage, ou encore la climatisation ; soit l’équivalent de la consommation de 25 litres de fioul par m2 et par an. Construire des bâtiments intelligents plus économes en énergie, sans réduire le confort des habitations et sans induire d’impacts négatifs sur la facture des particuliers, est devenu une priorité.

Avril 2014

Le bâtiment basse consommation, un habitat innovant et intelligent

Un bâtiment à énergie positive ou basse consommation produit plus d’énergie qu’il n’en consomme. Actuellement, il n’existe pas de modèle prédéfini de ce type d’habitat. Un bâtiment à énergie positive est doté d’un ensemble de technologies innovantes et intelligentes permettant d’améliorer de manière globale ses performances en termes d’efficacité énergétique.

Sa conception implique d’abord l’intervention d’un architecte capable de prendre en compte la performance énergétique dès la phase de l’esquisse (compacité, orientation, apports solaires, etc). Le niveau d’isolation et d’étanchéité à l’air est une deuxième condition nécessaire.

Enfin, il est le plus souvent équipé d’automatismes (gestion des volets, de la ventilation, gestion des équipements de chauffage) le rendant réactif aux conditions extérieures (climat) et intérieures (usage), l’objectif final étant de réduire les dépenses quotidiennes d’énergie sans nuire au confort des habitants.



Réduire les émissions de gaz à effet de serre et les dépenses énergétiques

Plus de 20% des émissions de gaz à effet de serre (GES), en France, sont causées par le secteur du bâtiment. Depuis 2008, de nombreuses mesures énergétiques et environnementales ont été prises au niveau national. Avec le Grenelle Environnement, la France s’est donné pour objectif le facteur 4 : c’est-à-dire diviser par 4 les émissions de gaz à effet de serre à l’horizon 2050.

Actuellement un bâtiment consomme en moyenne 250 kWh/m2/an. A partir de 2012, cette consommation ne devra pas excéder 50 kWh/m2/an.

Mais comment diminuer les émissions de gaz à effets de serre issues du secteur du bâtiment et réduire la consommation globale des bâtiments sans impacter de manière négative sur le confort et la facture de leurs occupants ? Une solution est envisagée : développer des bâtiments basse consommation dotés de technologies intelligentes et capables de capter, de stocker et de redistribuer l’énergie en fonction des ressources (soleil, températures extérieures) et des besoins (températures de confort, renouvellement d’air, consommation d’eau chaude, usages spécifiques). Les chercheurs du CEA sont déjà sur le coup.

Organisme de recherche fortement impliqué dans le développement d’énergies renouvelables, le CEA met à profit ses compétences dans des programmes de R&D dédiés aux secteurs du bâtiment et de l’efficacité énergétique. Dans ce cadre, les chercheurs du CEA testent à l’Institut national de l’énergie solaire (Ines) différentes technologies innovantes répondant aux besoins des industriels. L’objectif est, à terme, d’intégrer ces solutions au sein de nouveaux bâtiments basse consommation intelligents.

Efficacité énergétique au CEA : de la R&D aux démonstrateurs « grandeur nature »

Les ingénieurs et techniciens du CEA développent actuellement différentes technologies dans le domaine de l’efficacité énergétique et du bâtiment basse consommation, du concept jusqu’au test en situation réelle sur des plates-formes de démonstration. Ces sites de test, en grande partie localisés à l’Institut national de l’énergie solaire (Ines) à Chambéry, permettent de faire le lien entre les résultats de R&D et les performances en conditions réelles.

Des habitats intelligents - Agrandir

A l'Institut national de l'énergie solaire (Ines), des chercheurs du CEA développent de nouvelles technologies au service du bâtiment basse consommation sur une plateforme expérimentale baptisée Incas. Zoom sur cette plateforme.

Incas, vers un modèle de bâtiment basse consommation

A quoi ressemblera la maison de demain ?

Personne n’a actuellement la réponse mais l’habitat du futur sera à énergie positive afin de maximiser l’apport d’énergie d’origine naturelle, de réduire les rejets de gaz à effet de serre et de consommer de manière plus intelligente.

Sur le site de l’Institut national de l’énergie solaire (Ines), à Chambéry, la plateforme Incas est dédiée à la réalisation de tests « grandeur nature » dans les secteurs du bâtiment intelligent et de l’efficacité énergétique. Il s’agit d’un site constitué de quatre maisons expérimentales de 100 m2 environ chacune, orientées plein sud, équipées de technologies innovantes et de systèmes de production d’énergie nouvelle.

Chaque prototype a la moitié du toit recouvert de panneaux photovoltaïques. L’énergie ainsi obtenue peut soit être réinjectée dans le réseau, soit être directement utilisée pour faire fonctionner les appareils électroménagers de la maison. De surcroît, les maisons sont équipées de panneaux solaires thermiques destinés à la production d’eau chaude et au chauffage de l’habitat. En moyenne, et dans le cas d’un habitat résidentiel, 5 m2 de surface de capteurs suffisent pour assurer 50% à 80% de la consommation en eau chaude d’une famille de quatre personnes.

Ces bâtiments expérimentaux sont aussi équipés de moyens de réguler les apports solaires passifs (brise-soleil, volets roulants intelligents). Enfin, toutes les maisons sont truffées de capteurs ; on compte environ 150 capteurs par bâtiment. Capables de donner une information toutes les minutes sur les conditions météorologiques, le comportement des parois ou encore la consommation d’énergie, ces capteurs apportent en permanence des renseignements sur le comportement des bâtiments.

L'énergie positive à l'essai

L'énergie positive à l'essai - extrait Dossier de Presse "Bâtiments intelligents et efficacité énergétique" - décembre 2011 © CEA

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