Document présenté lors de l'ICEB Café du 28 avril 2014. http://asso-iceb.org

1. HQE Performance
Thématique Environnement
Capitalisation des résultats - Analyse statistique
ICEB Café
28 avril 2014
Direction Energie Environnement

2. L’ACV comme outil de conception
 Une démarche performancielle.
 De la démarche au résultat  Prouvez-le !
 Repositionner les enjeux
 Pour avoir des bâtiments + performants, il faut aller chercher ailleurs
 Du multicritère pour prendre des décisions éclairées
Passer de la théorie à la pratique
 Qu’est ce qu’un bon bâtiment ?
 Où sont les enjeux ? Pour qui ? Fabricants, architectes, fournisseurs d’énergie ?
 Quelles sont les marges de manoeuvre ? Pour qui ?
 Comment avoir confiance dans les résultats pour prendre des décisions sans
Les résultats du projet HHQQEE PPeerrffoorrmmaannccee
incertitude ?
 Quel usage pour la conception et l’évaluation ?
2 28/04/2014

3. Rendre l’ACV opérationnelle : HQE Performance
3 28/04/2014
Les résultats du projet HHQQEE PPeerrffoorrmmaannccee
Performance

4. Le projet HQE Performance
Les résultats du projet HHQQEE PPeerrffoorrmmaannccee
4
• Qu’est ce qu’un bon bâtiment ?
• Quels ordres de grandeurs ?
• Quels enjeux ?
• Quelles marges de manoeuvre ?
leviers d’action ?
• Des échelles de références ?
• Comment l’évaluer ?
• Un cadre dans un cadre
• Cadre opérationnel ?
• Outils disponibles ?
• Qui doit l’évaluer ?
• Des acteurs formés à l’ACV
• Nouvelles compétences
• ACV adaptées aux pratiques
• Quelles données ?
• Une dynamique
GT Indicateurs
Env.
Performance
…l’expérimentation
28/04/2014

5. L’expérimentation en quelques chiffres
Contributeur consommation
d’énergie, postes RT
liées Contributeur consommation d’énergie liées au bâti,
hors postes RT
50 100ans
DVP
Contributeur consommation d’énergie,
liées à l'activité
230 composants
16
indicateurs
l'activité
Contributeur consommation d’eau et
rejets
TTrraannssppoorrtt ddeess uussaaggeerrss
Les résultats du projet HHQQEE PPeerrffoorrmmaannccee 28/04/2014
5
141
Bâtiments
modélisés
67
En 2012
> 10
Modes
constructifs
3G
uides
méthodologi
ques 8C
ontributeu
rs étudiés
14 Lots
xx
Equipes
engagés
8 mois
GT ind Env
4 mois
Modélisation
10
mois
D’analyse
10/15
jours/projet
1O
util
235 pages
+annexe
Rapport final
1125
FDES
120 PEP
3t
ypologies
Performance
…l’expérimentation
construction ET
Contributeur produits et matériaux de construction ET
équipements
CCoonnttrriibbuutteeuurr cchhaannttiieerr
PPrroodduuccttiioonn ddéécchheettss dd’’aaccttiivviittéé

6. L’expérimentation HQE Performance :
Synthèse HQE Performance
le projet
• Phase II : de mai 2012 à fin 2013
• Financeurs : METL, MEDDE, ADEME
• Maître d’oeuvre : Association HQE
• Opérateur scientifique : CSTB (Direction Energie Environnement)
• Accompagnateurs : certificateurs, industriels, grandes entreprises, CETE
• Gouvernance : comité de pilotage multi-acteurs
• Publication / valorisation : Association HQE, CSTB, DHUP
• Retombées : cadre de référence HQE, outils ACV tels qu’ELODIE,
certifications, labels, observatoires, international, etc.
6
Performance
…l’expérimentation
28/04/2014

7. Synthèse HQE Performance
Résultats :
Tous contributeurs confondus
7

8. Synthèse HQE Performance
Démarche d’analyse statistique
Pour chaque indicateur
Hors contributeurs
déplacements des usagers
et déchets d’activité
8 Lieu de la présentation - 09/09/14

9. Expériment at ion HQE Performance ( synthèse des résult at s pour l'échant illon 2012-2013 de 63 bât iment s)
 Contribution prédominante
des produits et équipements
Durée d'analyse / Période d'étude référence / DVP: 50 ans
CONSOMMATION D'ENERGIE et D'EAU PRODUCTION DE DECHETS
Contributeur Correspondance EN 15978 E.primaire.totale
[KWh/m²SHON/an]
Synthèse HQE Performance
Synthèse des résultats par contributeur
 Immeubles collectifs (échantillon 2012-2013)
EMISSIONS DE POLLUANTS
E.non.renouv
[KWh/m²SHON/an]
Conso.eau
[L/m²SHON/an]
Chgt Clim.
[kg-eqCO2/m²SHON/an]
D.inertes
[kg/m²SHON/an]
 Fort enjeu sur les consommations
d’énergie liées à l’activité
(électroménager, bureautique…)
 Contribution des produits et
équipements : entre 40 et 50
kWhep/m2
SHON/an
 Enjeu sur les usages liés au bâti
hors postes RT (à creuser car
résultats pas assez fiables)
9 Lieu de la présentation - 09/09/14
D.non.dang
[kg/m²SHON/an]
D.dang.
[kg/m²SHON/an]
TOTAL 6 CONTRI BUTEURS [modules A-B-C] 225 210 1930 23 60 11 0,7
soit en % soit en % soit en % soit en % soit en % soit en % soit en %
CHANTIER [module A5] 1% 1% 0% 2% 21% 0% 0%
EAU [module B7] 1% 1% 76% 2% 2% 2% 33%
ENERGIE - postes RT [module B6] 27% 24% 2% 37% 0% 2% 0%
ENERGIE - spécifique (bâti) [module B6] 17% 19% 5% 5% 0% 4% 0%
ENERGIE - spécifique (activité) [module B6] 33% 36% 9% 9% 0% 8% 0%
PRODUITS et EQUIPEMENTS [modules A-B-C] 20% 19% 8% 44% 76% 84% 66%

10. Synthèse HQE Performance
Résultats :
Contributeur produits et équipements
10

11. Pour chaque indicateur
Synthèse HQE Performance
Démarche d’analyse statistique
11 Lieu de la présentation - 09/09/14

12. Synthèse des résultat s HQE Performance pour l'échant illon 2012-2013 ( 17 immeubles collect if s)
Synthèse HQE Performance
Synthèse des résultats pour le contributeur
« produits et équipements » (14 lots)
12
CONSOMMATION D'ENERGIE et D'EAU PRODUCTION DE DECHETS
EMISSIONS DANS L'AIR
Contributeurs Correspondance modules
de la norme EN 15978
E. primaire totale
[kWh/m²SHON/an]
E. non renouvelable
[ kWh/m²SHON/an]
Conso d'eau
[L/m²SHON/an]
Changement climatique
[kg-eqCO2/m²SHON/an]
Inertes
[kg/m²SHON/an]
Non dangereux
[kg/m²SHON/an]
Dangereux
[kg/m²SHON/an]
DVP = 50 ans
PRODUI TS et EQUI PEMENTS 50 42 150 10,5 32 10 0,4
soit en % soit en % soit en % soit en % soit en % soit en % soit en %
Lot 1 - VRD [modules A-B-C] 4% 4% 2% 2% 8% 3% 1%
Lot 2 - Fondations et infra. [modules A-B-C] 9% 10% 14% 14% 36% 13% 1%
Lot 3 - Superstructure [modules A-B-C] 21% 23% 25% 28% 43% 36% 2%
Lot 4 - Couverture [modules A-B-C] 5% 6% 5% 2% 4% 3% 4%
Lot 5 - Cloisonnement intérieurs [modules A-B-C] 9% 7% 5% 6% 0% 9% 10%
Lot 6 - Façades extérieures [modules A-B-C] 12% 12% 15% 10% 2% 8% 37%
Lot 7 - Revêtements [modules A-B-C] 12% 13% 9% 7% 7% 4% 20%
Lot 8 - CVC [modules A-B-C] 8% 9% 8% 9% 1% 13% 11%
Lot 9 - Installations sanitaires [modules A-B-C] 5% 5% 3% 2% 1% 1% 3%
Lot 10 - Réseaux électriques [modules A-B-C] 3% 3% 1% 2% 0% 0% 6%
Lot 11 - Sécurité [modules A-B-C] 0% 0% 0% 1% 0% 0% 0%
Lot 12 - Eclairage [modules A-B-C] 1% 1% 1% 1% 0% 0% 2%
Lot 13 - Ascenseurs [modules A-B-C] 5% 0% 3% 4% 0% 0% 0%
Lot 14 - Equipements de PLE [modules A-B-C] 7% 7% 9% 12% 0% 9% 3%
28/04/2014

13. Synthèse HQE Performance
Résultats :
Comment les utiliser ?
13

14. Synthèse HQE Performance
Comment utiliser les résultats HQE Performance ?
14
Des résultats déjà exploités par des outils…
Création et
description
Création et
description
des
des
composants,
libres ou
suivant un
modèle
composants,
libres ou
suivant un
modèle
28/04/2014

15. Synthèse HQE Performance
Comment utiliser les résultats HQE Performance ?
15
Des résultats déjà exploités par des outils…
Valeurs
médianes
Valeurs
médianes
HQE
HQE
Performance
Performance
28/04/2014

16. Synthèse HQE Performance
Comment utiliser les résultats HQE Performance ?
 Démarche d’auto-vérification
16 28/04/2014

17. Synthèse HQE Performance
Résultats :
Analyses croisées
Mieux cerner l’influence des paramètres systèmes constructifs,
zones climatiques, et vecteurs énergétiques pour le poste chauffage
17

18.  Nuages de points avec influences
croisées de différents paramètres
pour les 3 typologies maisons
individuelles (MI), immeubles
collectifs (IC), bâtiments de bureaux
(BB)
 3 paramètres analysés
• Zone climatique
• Système constructif + zone climatique
• Vecteur énergétique (chauffage) +
zone climatique
 Résultats présentés pour les
indicateurs suivants:
• Énergie primaire totale,
• Énergie non renouvelable,
• Changement climatique,
Synthèse HQE Performance
Organisation des résultats
Partie 1
18 09/09/14

19.  Boxplots pour les 3 contributeurs
produits et équipements +
consommation d’énergie postes RT +
consommation d’eau et pour les 3
typologies (MI, IC, BB)
 3 paramètres analysés
• Système constructif
• Zone climatique
• Vecteur énergétique (chauffage)
 Résultats présentés pour les
indicateurs suivants:
• Énergie primaire totale,
• Énergie non renouvelable,
• Changement climatique,
• Déchets radioactifs,
• Déchets inertes et non dangereux
Synthèse HQE Performance
Organisation des résultats
Partie 2
19 09/09/14

20. Synthèse HQE Performance
HQE Performance
Perspectives
20

21. Synthèse HQE Performance
HQE Performance
 Des résultats qui nous fixent les priorités
 Des résultats qui nous orientent dans la
recherche de solutions
 Un cadre d’évaluation rigoureux et partagé
 Une qualité de modélisation en net progrès
 Un apprentissage réussi
 Une meilleure maturité des données et des
outils
21 28/04/2014

22. Synthèse HQE Performance
Au-delà de HQE Performance
 Les données énergie, quels enjeux ?
 Prise en compte de la PLE, quels enjeux ?
 Distinguer les paramètres influents ?
 Comment partager des résultats
 Des outils adaptés aux pratiques
 Des pratiques intégrant l’ACV
 La reproductibilité des ACV
22
Des outils formés
aux acteurs
28/04/2014

23. Au-delà de HQE Performance
Synthèse HQE Performance
Analyses paramétriques
23

24. Etudes paramétriques sur la performance environnementale des
POURQUOI ?
Synthèse HQE Performance
bâtiments
24
Vers un label environnemental avec cibles performantielles…
Application massive de l’évaluation de la PEB  besoin de valeurs seuil pour définir des exigences quantifiées
Choix architecturaux
Contraintes locales
d’implantation
Cibles
environnementales
D’où, système de coefficients de modulation = ne pas pénaliser certains choix/localisations
= assurer la diversité des projets
Quels paramètres ?
A l’instar de la RT…
Coefficient de modulation des résultats d’étude thermique
en fonction des zones géographiques et altitude
Coefficient de modulation de l’ACV
bâtiment
Conception bâtiment
28/04/2014

25. Etudes paramétriques sur la performance environnementale des
COMMENT ?
Réalisation d’études paramétriques = apprécier l’influence des variables de l’ACV bâtiment sur les résultats
Exemple contraintes locales:
•Profondeur hors gel
•Zone vent
•Zone enneigement
•Nature du sol et profondeur d’assise du bon sol
•Altitude
•Zone sismique
Etude de sensibilité de chaque paramètre
?
?
?
ENR CO2 Eau Déchets
?
1. Etude entre cas min et max pour couvrir l’intervalle complet
2. Si écart non négligeable, 1 cas d’étude par zone (selon cartographie de la contrainte
étudiée)
 Voir si toutes zones doivent être traitées séparément ou simplification possible
3. Détermination d’un jeu de coefficient
Par typologie
• Paramètres couplés (notamment entre contraintes locales et architecturales) = ne pas différencier uniquement
Synthèse HQE Performance
bâtiments
25
par typologie…
• Ne pas « gommer » l’influence des paramètres dont la prise en compte = pertinente pour la conception
28/04/2014

26. Au-delà de HQE Performance
Donner confiance dans les ACV
Synthèse HQE Performance
26

27. La reproductibilité des études
Comparaison de
variantes Valeurs
d’impacts Normalisation Analyse de
sensibilité
Class. 1ère Ecarts Poids Robustesse
Energie primaire totale 1 - 4 % +++
Consommation d'eau totale 25 - 37 %
Déchets éliminés 7 - 25 % ++
Déchets radioactifs 107 - 116 % +
Changement climatique 5 - 13 % +++
Acidification atmosphérique 21 - 28 % +
Formation d'ozone photochimique 114 - 147 % +
Les résultats du projet 27 HHQQEE PPeerrffoorrmmaannccee

28.  Des recommandations
 Pour les éditeurs d’outils
 Pour des données environnementales
génériques adaptées
 Pour ceux qui fixent le cadre des évaluations
Les résultats du projet 28 HHQQEE PPeerrffoorrmmaannccee
20/06/2013
La reproductibilité des études

29. Intégrer l’ACV dans la conception
Les résultats du projet HQE Performance
29

30. Intégrer l’ACV dans la conception
 Cas général : non prise en compte des critères environnementaux dans les
choix de conception, ou bien tardivement (second oeuvre …)
 Cas « idéal » : Intégration des critères environnementaux dans la majorité
des phases de décision du projet
 En partant du cas général, intégration de l’ACV (en intégrant aussi une
notion de coût global) pour les processus décisionnels suivants :
 Choix structurels
 Choix des façades
 Choix énergétiques
 Choix du second oeuvre
Les résultats du projet HQE Performance
30

31. Processus décisionnel pour les choix structurels
Les résultats du projet HQE Performance
31

32. Exemple de schéma organisationnel envisageable
Les résultats du projet HQE Performance
32

33. S’insérer dans les pratiques
Description des
composants
Description des
composants
Etudes RT,
STD…
Consommations et rejets
Consommations et rejets
d’eau
d’eau
Déplacements des
usagers
Ratio, collecte,
statistiques
Résultats
33 20/06/2013
Les résultats du projet HHQQEE PPeerrffoorrmmaannccee
DPGF, plans, CCTP…
CCoonnssoommmmaattiioonnss dd’’éénneerrggiiee
RSET
Ratio, collecte,
statistiques
Déplacements des
usagers
Ratio, collecte,
statistiques
Résultats
-
Performances
du Bâtiment
Performances
Environnementales
du Bâtiment
CChhaannttiieerr

34. S’insérer dans les pratiques
Les résultats du projet HHQQEE PPeerrffoorrmmaannccee
Esquisse Sketchup
34
Alcyone :
modélisation 3D
Pleiades + Comfie
28/04/2014

35. Conclusion
Un cadre
Une pratique Un retour d’expérience
Une analyse
Perspectives
Consolidation Valorisatio
Insertion dans
n
Recherche
de solutions
35 09/09/14
Les résultats du projet HHQQEE PPeerrffoorrmmaannccee
les pratiques
Mesures
incitatives
… une démarche vivante !

36. Entrez dans le mouvement de la performance et de la qualité de vie
36
beHQE

37. Synthèse HQE Performance
Pour en savoir plus…
 Titre et auteurs du rapport scientifique CSTB :
Capitalisation des résultats de l’expérimentation HQE Performance –
Analyse statistique
LEBERT Alexandra, LASVAUX Sébastien, GRANNEC Francis, NIBEL Sylviane, ACHIM Fanny,
SCHIOPU Nicoleta, CHEVALIER Jacques
 Contacts :
CSTB - Alexandra Lebert : alexandra.lebert@cstb.fr
Association HQE : Anne-Sophie Perrissin-Fabert
METL-MEDDE / DHUP : Hadjira Schmitt-Foudhil
 Web : Association HQE, projet HQE Performance
 http://assohqe.org/hqe/spip.php?rubrique10
37 09/09/14