34ème congrès de l’AICVF : un millésime de grande qualité

Le 34^ème Congrès national de l’AICVF qui a eu lieu le vendredi 12 septembre 2014 à la Grande Motte avait pour thème « Quel air intérieur et quelles énergies ». Avec plus de 350 participants et des conférences d’une qualité exceptionnelle, le bilan de ce congrès a été plus que positif.

Qualité d’air et efficacité énergétique ont été abordés avec une vision globale. Car, autant dans le domaine thermique et énergétique, la réglementation et les avancés ont été conséquentes comme avec la RT 2012, autant pour la qualité d’air intérieure, dont l’impact de santé et économique est majeur, beaucoup reste à faire. Ce décalage n’a pourtant rien de logique, car un bâtiment, un lieu de vie, doit prioritairement être sain à vivre pour ses occupants et c’est un premier critère de confort, avant d’être économique en termes de chauffage.

Logiquement donc, les débats du matin ont été basés sur cette prise de conscience, ceux de l’après-midi sur la transition énergétique en mettant en évidence les solutions de mix-énergétique, d’hybridité des techniques, et d’intelligence connectée.

Voici une présentation résumée des conférences, le matin présidées par deux éminences en matière de qualité d’air – M. Francis ALLARD et en matière d’énergie – M. Jacques PERCEBOIS

L’évolution de la performance énergétique contradictoire avec les exigences de santé implique que les systèmes de ventilation des bâtiments neufs ou rénovés deviennent de plus en plus efficients afin d’associer sobriété énergétique avec qualité d’air et confort des ambiances intérieures.


1°) Qualité d’air intérieur

Enjeux sanitaires

Dans les régions du monde à climat tempéré, au sein des pays industrialisés, chacun passe l’essentiel de son temps dans des environnements clos, principalement au domicile ou au travail. La qualité de l’air inhalé dans ces espaces intérieurs influence donc de manière prédominante l’exposition cumulée des personnes, au cours de la journée et durant la vie. Or, en raison de la présence de sources intérieures d’émission de substances ayant un potentiel nocif et/ou d’une ventilation insuffisante, les concentrations de nombreux polluants y atteignent des niveaux entraînant des effets sanitaires, à court terme ou à long terme. Ces sources intérieures ou cette ventilation déficiente peuvent être le fait de méconnaissances ou d’erreurs dans la conception des produits ou dispositifs ou le fait de comportements inadaptés des occupants, insuffisamment informés. A ces facteurs intérieurs s’ajoutent des facteurs associés à la qualité de l’air extérieur. La communication fera le point des connaissances sur ces menaces pour la santé et soulignera que les deux objectifs de maîtrise des consommations énergétiques dans le bâti et de qualité de l’air intérieur doivent être poursuivis ensemble.

Denis ZMIROU-NAVIER : Spécialiste en épidémiologie environnementale, est professeur de Santé publique à la Faculté de Médecine de l’Université de Lorraine (Nancy). Il dirige le Département Santé-Environnement-Travail et Génie Sanitaire de l’Ecole des Hautes Etudes en Santé Publique (Rennes, Paris) et préside la Commission spécialisée des Risques liés à l’environnement du Haut Conseil de la Santé publique.


Les initiatives françaises : l’observatoire QAI et évolutions réglementaires

• L’observatoire de la qualité de l’air

Missionné par les Pouvoirs publics dans le cadre d’une convention, l’Observatoire de la Qualité de l’Air Intérieur a pour enjeu de mieux connaître la pollution intérieure, ses origines et ses dangers, dans l’objectif de mettre au point des recommandations dans le domaine du bâtiment pour améliorer la qualité de l’air intérieur. L’Observatoire organise des campagnes de mesures pour apporter des solutions adaptées à la prévention et au contrôle de la qualité de l’air intérieur à travers la sensibilisation des professionnels et l’information du grand public. L’Observatoire apporte des éclairages sur les orientations à prendre en matière de réglementation sur les matériaux, les équipements, la maintenance et les pratiques constructives ainsi que sur l’étiquetage des produits de consommation courante. L’OQAI vous présentera les travaux d’observation sur divers bâtiments : Logements, scolaires, bureaux, bâtiments BBC.

• Evolution réglementation

La réponse aux enjeux de la QAI: les initiatives françaises. Depuis le premier choc pétrolier et les premières réglementations thermiques des bâtiments, le problème de la QAI est apparu, lié très souvent au départ à des problèmes de confinement et à une ventilation inadéquate. Depuis, l’amélioration de la connaissance en général et de la métrologie en particulier, a permis de mieux cerner les problèmes en identifiant les polluants, leurs sources, les phénomènes physico-chimiques qui participent à l’élaboration de leurs concentrations dans les espaces intérieurs, et leurs effets sanitaires sur les populations. En France, après une période un peu difficile, le sujet de la QAI est devenu aujourd’hui un sujet majeur, tant au niveau de la recherche que des politiques sanitaires et environnementales. En quelques années, nous avons su nous doter d’outils et de réglementations qui nous situent parmi les pays les plus actifs en ce domaine. C’est ce contexte constitué à la fois d’initiatives de recherche et de cadre réglementaire qui sera présenté.

Francis ALLARD. F. Allard est Ingénieur en Génie Civil et Urbanisme (INSA de Lyon, 1975). Il est professeur à l’Université de La Rochelle où il a assuré tour à tour les fonctions de directeur (fondateur) du département Génie Civil et Mécanique (1993-1997), directeur et fondateur du LEPTAB (1993-2008) devenu LaSIE (Laboratoire des Sciences de l’Ingénieur pour l’Environnement) en 2012, directeur de l’UFR Sciences et Technologie (1997-2002) puis Vice-Président chargé de la recherche et de la formation doctorale de 2008 à 2012. Membre de nombreux conseils scientifiques d’organismes ou de programme de recherche, il assure aujourd’hui la présidence du Conseil Scientifique de l’Observatoire de la Qualité de l’Air Intérieur, a présidé ces 3 dernières années le comité d’évaluation du programme national de recherche « Villes et Bâtiments Durables » de l’ANR, est membre du Haut Conseil de la Santé Publique, du Comité National de la Recherche Scientifique.


2°) Ventilation

Quelle ventilation pour la QAI ?

Si la ventilation est une condition de vie, la ventilation doit aussi être une condition de santé. Jusqu’à présent les standards pour la ventilation ont été basés sur des critères de confort et il n’y a pas de valeurs guide recommandées pour la ventilation ayant comme but la réduction des risques pour la santé. Le progrès technologique avec l´intense activité dans les espaces intérieurs modernes, presque étanches et remplis de nouveaux matériaux synthétiques et équipements électroniques, a apporté un vaste spectre d’émissions de polluants dont il faut tenir compte.

Une stratégie a été définie qui relie l’impact de l’occupation des bâtiments par ces substances polluantes et les besoins de la ventilation en établissant la priorité au contrôle à la source (matériaux propres ou écologiques, contention des émissions avant leur dispersion, etc.) sur la quantification de la ventilation nécessaire. Cependant, il faudrait que celle-ci soit basée sur des critères de santé. Dans cette communication, le point sera fait sur les progrès scientifiques atteints dans la dernière décennie sur les  thèmes ci-dessus et qui mèneront à un environnement plus sain dans nos espaces intérieurs pour l’avenir. Un agenda pour l’action future sera proposé.

Eduardo de OLIVEIRA FERNANDES. Professeur Emeritus, Université de Porto, Docter EPF Lausanne (1973), Ingénieur Mécanicien UP, Fellow ASHRAE, Président de l’ISES (95-97), V. Président de PLEA (87-91), Secrétaire d’État à l’Environnement (84-85) et à l’Energie (2001-2), Initiateur et Coordinateur du processus de Réglementation Thermique des Bâtiments au Portugal (81-06), Auteur du Concept d’Energie Urbaine de EXPO’98 à Lisbonne, co-Auteur des Concepts EnVIE (DG Reserach) et HEALTHVENT (DG Sanco).


Performance et confort  

Depuis 50 ans en France, la ventilation des bâtiments a connu des trajectoires vraiment différentes dans les bâtiments tertiaires ou dans les bâtiments d’habitation. Pour les premiers, l’ouverture des fenêtres a été malheureusement tolérée durant de trop nombreuses années jusqu’à récemment, et lorsqu’un système de ventilation pouvait être installé, celui-ci s’ajustait uniquement aux contraintes des systèmes de conditionnement d’air pour lesquels la diffusion de l’air et ses conséquences sur les vitesses d’air dans la zone de confort de l’occupant était la principale préoccupation. Pour les seconds, la ventilation s’est très rapidement imposée, dans un souci premier de conservation du bâti puis de non confinement du logement : l’évolution des systèmes vers la ventilation mécanique auto-réglable, vers les systèmes modulant de type hygroréglables, ou vers la double flux est restée basée sur un modèle d’équivalence en  niveau d’exposition théorique au C02 à ne pas dépasser quel que soit le système de traçage de ladite QAI. Or cette QAI est multiforme et l’obtention d’un unique critère semble inaccessible. Par contre, la performance des systèmes de ventilation peut se juger au regard de grandes catégories, desquelles il devient aisé de tirer des comparaisons ou conclusions, au regard évidemment des performances énergétiques et de consommation qui n’ont cessé de se durcir.

Xavier BOULANGER : ingénieur généraliste arts & Métiers (ECAM Lyon, 1991), successivement chef de projet de Développement de produits,  responsable des équipes électroniques, Responsable Recherche et Responsable de l’ensemble des pôles de Développement chez ALDES. Expert dans le domaine de la ventilation depuis 22 ans impliqué dans de nombreux projets de recherche français et européens sur la QAI des bâtiments. Président de l’association air’h (2010-2013) des professionnels de la ventilation mécanique pour une meilleure qualité d’air.


Retours d’expérience

Dans le cadre de ces contrats d’exploitation, COFELY est l’acteur direct de la gestion de la qualité de l’air intérieur que ce soit dans les bâtiments anciens ou neufs. Cette position nous permet d’effectuer un constat des pratiques et des enjeux accordés à la maîtrise de la qualité de l’air intérieur en fonction, principalement, du type, de l’âge et de l’usage du bâtiment. Le constat des problèmes relevés peut être de tous ordres. Les deux principales problématiques QAI sont dues à des défauts de conception, ou des incompatibilités technologiques, liés au bâti, à l’absence de ventilation, et à des défauts d’exploitation, liés aux moyens alloués à la maintenance. Les bâtiments sont de plus en plus soumis aux contraintes énergétiques et deviennent de plus en plus isolés, sans une bonne gestion de la ventilation, les dégradations sur la qualité de l’air intérieur peuvent rapidement intervenir. Le « tertiaire bureaux » est régulièrement réaménagé ou réhabilité sans parfois intégrer les phases de suivi de chantier et de réception comme elles peuvent exister pour les constructions neuves. Dans les exemples présentés, les premiers constats ont été réalisés à l’aide des indicateurs facilement mesurables tels que le CO2, la température, l’humidité relative et le formaldéhyde. Par exemple, dans une école pour laquelle une démarche de rénovation comprenant une mise en place de la ventilation a été effectuée, nous avons pu constater grâce à ces indicateurs, l’impact de l’installation de la ventilation sur l’amélioration de la QAI. Par la réglementation qui instaure des directives amenant vers des bâtiments de plus en plus étanches, l’air dans les bâtiments neufs peut devenir nocif pour la santé s’ils sont mal ventilés. Au moindre défaut de fonctionnement, des dérives importantes peuvent survenir. Il devient alors essentiel de prendre en compte la maintenance et la gestion des installations CVC (chauffage, ventilation, climatisation) comme paramètre primordial du bon maintien de la QAI. En effet, beaucoup d’installations présentent des défauts de conception, d’étanchéité ou de maintenance comme des entrées d’air proches de source de pollution, un encrassement important des filtres, des soufflets percés,…Les différentes problématiques présentées résultent généralement d’erreurs de conception ou de mise en place de contrat de maintenance peu valorisé. Ceci est représentatif des groupes de travail différents existant entre les constructeurs des bâtiments conceptualisant le bâtiment et les gestionnaires des bâtiments attachés à la vie du bâtiment. Nous avons l’habitude de mettre en balance l’efficacité énergétique des bâtiments avec la qualité de l’air. Or, un bâtiment bien conçu, peut être à la fois sain et sobre. Du moins, en début de vie et quand tous les équipements techniques fonctionnent bien. Les problèmes que nous observons portent plus sur la maintenance d’équipements complexes, innovants, fonctionnant en synergie. La criticité de fonctionnement des équipements est chamboulée : la ventilation, autrefois considérée comme un élément annexe de confort, devient un équipement aussi impactant que la chaudière, en matière d’énergie et indispensable à l’occupation du bâtiment. Les équipes d’exploitation ne sont pas encore aguerries à la vision systémique nécessaire au maintien des performances de ces bâtiments. Plus grave, les contrats d’exploitation classiques ne prévoient pas une prestation de maintenance en regard des économies d’énergie attendues. On a négligé une réalité inéluctable : les bâtiments consomment moins mais exigent plus de gestion et de maintenance.

Priscilla PETINGA : Ingénieure Recherche de formation en Sciences des aérosols et génie de l’aéro-contamination à l’Université Paris XII en collaboration avec le CEA Saclay, actuellement ingénieure recherche en QAI chez CYLERGIE, centre de Recherche de COFELY.

La transition Energétique entrainera inévitablement dans son sillage une évolution des équipements techniques des bâtiments neufs ou rénovés vers plus de sobriété, d’efficacité,  d’autonomie, de flexibilité et de mixité énergétique. Comment se situe la filière au niveau recherche et développement, innovation, intégration et durabilité ?

1°) Evolution des énergies

Débat actuel en Europe

La transition énergétique est aujourd'hui davantage centrée sur la maitrise de la demande que sur celle de l'offre d'énergie. Plusieurs questions sont en débat: la part du nucléaire dans le mix électrique, le rôle de la production répartie (décentralisée) d'électricité, la façon de promouvoir le développement des énergies renouvelables (petite hydraulique, solaire et éolien) sans que cela coûte trop cher au consommateur final et la place des collectivités territoriales dans un système énergétique qui demeure largement centralisé. La valorisation des ressources locales (notamment en gaz renouvelable) devient une priorité. Les préoccupations environnementales l'emportent sur la crainte d'un épuisement des ressources énergétiques et du coup l'efficacité énergétique est au cœur des politiques publiques.

Jacques PERCEBOIS : Professeur à l’université Montpellier I. Directeur du Centre de recherche en économie et droit de l’énergie (CREDEN).Professeur Agrégé en Sciences Economiques, Docteur d’Etat en Sciences Economiques et diplômé de l’Institut d’Etudes Politiques, Jacques Percebois est président de la Commission "Energies 2050" Président du Conseil Scientifique de la Fondation TUCK (IFP-Energies Nouvelles). Spécialiste des aspects économiques et environnementaux de l’énergie.


Plan climat régional

Adopté en 2009, il se compose d'un programme  actions mobilisant l'ensemble des compétences de la Région, mais également les acteurs du territoire régional, pour réussir la transition énergétique et climatique en Languedoc-Roussillon conformément à la feuille de route établie dans le cadre du Schéma Régional Climat - Air – Energie.

Nicolas TRILLAUD : Chargé de projet Plan Climat & Observatoire régional de l’énergie Direction de l’Environnement - Conseil Régional Languedoc-Roussillon.


2°) Transition énergétique et flexibilité

Smart-grid et flexibilité

La nécessité d’avoir une vision prospective des besoins et des ressources énergétiques des territoires ( Ex : Métropole de Nice). Évolution des besoins, analyse des potentiels énergétiques locaux et détermination des scénarios. La définition d’une stratégie de complémentarité énergétique entre les différentes sources et les différentes échelles.

La mise en œuvre des actions : une nouvelle échelle de l’énergie, du bâtiment au quartier -  une nouvelle approche par une gestion dynamique de l’énergie et une complémentarité des énergies (réseaux hydraulique, électrique et numérique  - smart énergie) -  une nouvelle approche pour l’ingénierie (Ex : Zac de Toulouse Montaudran).

Philipe LABRO : Chef de Projet Ville Durable EDF. Délégué général Atelier Energie & Territoires – EDF.


R&D nouveau gaz

Contribuer à la transition énergétique et aux objectifs européens en faveur des énergies renouvelables.
Début 2014, la Commission européenne a fixé comme objectif d’ici 2030 d’atteindre une part de 27% d’énergies renouvelables tout en réduisant de 40% les émissions de gaz à effet de serre. Cette ambition est partagée en France dans le cadre de la transition énergétique et des nombreux plans territoriaux en faveur d’énergies propres, sûres et produites près de leurs lieux de consommation. De son côté, GDF SUEZ s’est fixé comme objectif de porter à 5% la part du biométhane dans les réseaux, soit 20 TWh à l’horizon 2020. Depuis 2010, sa filiale GrDF, co-pilote du groupe de travail injection avec l’ADEME, contribue activement au développement de cette filière verte et estime qu’en 2050, 73% de gaz vert circulera dans le réseau de distribution.

Frédérique LEBOVITS : Chef de la thématique « Power to Gas et Stockage d’Energie » au Centre de Recherche et Innovation Gaz et Energies Nouvelles (CRIGEN) de GDF SUEZ. PhD au CEA et à l’Ecole Centrale Paris (chimie analytique). Diplôme d’ingénieur à l’Ecole centrale de Paris (spécialisation Environnement et Procédés), DEA de chimie analytique, elle est aujourd’hui chef de la thématique «Power to Gas et Stockage d’Energie ».


3°) Bâtiment  et CVC de demain 

Rénovation énergétique

L’ADEME, Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie, est une agence publique placée sous la tutelle du Ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie et du Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche. Durant l’année 2012, l’Agence a mobilisé ses services sur l’exercice de prospective énergétique « Visions 2030-2050 ». Ce travail permet à l’Agence de porter auprès de l’ensemble des parties prenantes (experts, grand public, décideurs…) une vision énergétique volontariste, axée sur ses deux champs de compétences : la maîtrise de la consommation énergétique et le développement de l’offre d’énergies renouvelables à partir de technologies éprouvées ou en phase de démonstration. Cet exercice de prospective identifie ainsi une voie possible pour la transition énergétique en France. Il est basé sur deux horizons temporels et deux méthodologies distinctes : une vision qui, à partir d’aujourd’hui, cherche à tirer, de manière ambitieuse mais réaliste, le potentiel maximum des économies d’énergie et des énergies renouvelables jusqu’en 2030 ; et une vision normative qui vise l’atteinte du facteur 4 en 2050, c’est à dire la division par 4 des émissions de gaz à effet de serre générées sur le territoire national par rapport à 1990.

Céline VACHEY : Ingénieur INSA de Toulouse – Génie des Procédés Industriels. Responsable Energie à la Direction Régionale Languedoc-Roussillon de l’ADEME, Céline Vachey coordonne les activités du pôle Energie et est en charge notamment du secteur bâtiment.


Le rôle des Energies Renouvelables

De nombreuses énergies renouvelables sont déjà employées couramment dans les bâtiments, en autoconsommation directe et totale :

- la biomasse (bûches, granulés, plaquettes) pour le chauffage et la production d'ECS

- le solaire passif pour l'éclairage naturel et le chauffage des locaux

- le solaire thermique actif pour le chauffage et la production d'ECS

- la géothermie pour le chauffage, la climatisation et la production d'ECS.

La nouveauté vient du photovoltaïque, qui a bénéficié pour initier son développement de dispositions particulières, facilitées par sa nature électrique et la présence universelle du réseau : il s'agissait de vendre toute la production au distributeur EDF par l'intermédiaire du réseau public, à un tarif bonifié. Aujourd'hui, cette disposition n'a plus de raison d'être et s'éteint rapidement : les tarifs d'achat baissent chaque trimestre, au point d'être de plus en plus souvent inférieurs aux prix de commercialisation habituels (tarifs Bleu et Jaune, par exemple).

Le croisement des courbes d'évolutions tarifaires fait qu'il devient préférable de consommer sur place sa propre production, la valorisant ainsi au prix de commercialisation taxes incluses, plutôt que de la vendre à un prix inférieur. Cette nouveauté redonne toute sa cohérence à la production photovoltaïque, puisqu'elle permet de produire là où sont les besoins, de manière totalement décentralisée. Ensuite, la fiabilisation des techniques, la numérisation des réseaux, l'amélioration des efficacités et des rendements, concourent tous à banaliser la réalisation des bâtiments BEPOS. Le photovoltaïque sur les bâtiments est un des piliers de la transition énergétique.

Jean-Yves QUINETTE : Chef de projet de la société TECSOL. Docteur Ingénieur en Thermodynamique et Energétique (Université de Perpignan). Diplôme d'Études Approfondies en Thermodynamique Diplôme d'Ingénieur (Institut Catholique d’Arts et Métiers de Lille).


Matériels et systèmes  

Présentation a été faite dans un premier temps du contexte actuel et futur qui conduit à des évolutions importantes des équipements et systèmes de génie climatique utilisés dans le bâtiment. Dans un second temps, étude de l'impact de ce contexte sur les cahiers des charges de ces équipements et systèmes. Ensuite analyse des exemples d'équipements et systèmes caractéristiques des évolutions en cours, plus particulièrement l'évolution vers des équipements/systèmes hybrides associant plusieurs fonctions et recourant à plusieurs sources d'énergie.

Bernard BRANDON : Ingénieur INSA. Directeur général du Centre Technique des industries aérauliques et thermiques (CETIAT).

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