Exploitation et réhabilitation de bâtiments tertiaires : une démarche énergétique d'amélioration environnementale
Idioma
fr
Thèses de doctorat
Fecha de defensa
2013-11-13Especialidad
Mécanique et ingénierie
Escuela doctoral
École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde)Resumen
Le secteur du bâtiment est l’un secteur des plus énergivore, sa consommation énergétique importante découle d’une part de la dégradation des matériaux propre à leur vieillissement et d’autre part, au manque d’un cadre ...Leer más >
Le secteur du bâtiment est l’un secteur des plus énergivore, sa consommation énergétique importante découle d’une part de la dégradation des matériaux propre à leur vieillissement et d’autre part, au manque d’un cadre réglementaire énergétique plus strict accompagnant la conception. Enfin cette consommation énergétique est due à la présence des usagers. Ceci est d’autant plus vrai pour le secteur tertiaire au travers leurs activités, leurs comportements et leur degré d’appartenance que les usagers donnent à ces types de bâtiments. En effet, même si tout le monde les utilise, personne ne se sent responsable de leur maintenance. Le travail présenté ici met en avant la relation entre la consommation énergétique dans les campus universitaires et le comportement des usagers. Les résultats sont analysés dans un contexte climatique comparable (paramètre clé les Degrés Jours Unifiés - DJU), avec indicateurs d’évaluation partageables (ce qui ont été judicieusement choisis à partir d’une comparaison entre différents systèmes d’évaluation) et traduit dans une méthodologie d’évaluation (basée sur les méthodes multicritères). Celle-ci tient compte de la multiplicité d’usages, d’usagers et d’attentes énergétiques, environnementales et de confort présents dans ce type de secteur tertiaire. L’objectif principal de cette étude a été d’élaborer une démarche d’amélioration environnementale et énergétique pour l’exploitation des bâtiments tertiaires, pour aller vers la réhabilitation thermique et énergétique, en considérant d’une part, la satisfaction des usagers et d’autre part les performances énergétiques et environnementales améliorées des bâtiments analysés. Ce mémoire de thèse est construit autour la logique suivante : une mise en situation des problématiques énergétiques internationales et nationales (France et du Chili). Un focus sur l’énergie dans le secteur tertiaire, permet de s’imprégner des différents dispositifs mis en place pour atteindre l’objectif de réduction de la consommation d’énergie et des émissions de CO2. Une grille de comparaison qui va nous permettre de réaliser les analyses de consommations énergétiques à différentes périodes de l’année avec un seul paramètre climatologique le DJU, est mise en avant. Ensuite les différents campus et sites universitaires sur lesquels nous appuyons la réflexion sont présentés. Dans ceux-ci, nous analysons à différentes échelles spatio-temporelles et avec différents types d’analyses qualitatives et quantitatives, les variables discriminantes qui seront essentielles pour parvenir à une amélioration énergétique au fil du temps. Par la suite, une ligne de base de critères et indicateurs qui vont nous permettre d’évaluer avec la même échelle d’évaluation, la performance énergétique et environnementale des bâtiments dans leur état actuel est crée. Pour, ensuite, les comparer dans un état optimisé lorsque les améliorations énergétiques ont été mises en place. Enfin nous proposons une méthodologie d’évaluation et d’amélioration environnementale pour l’exploitation des bâtiments tertiaires qui va mettre en relation de façon originale les besoins énergétiques, environnementaux, économiques et de confort des gestionnaires et des usagers universitaires. Une modélisation thermique de solutions de réhabilitation et un modèle économique, assez simple, sont proposés pour illustrer l’application de la méthodologie.< Leer menos
Resumen en inglés
The buildings sector is one of the largest energy consuming sectors, its high energy consumption stems to construction materials degradation on the one hand and to the lack of a stricter regulatory context in design step ...Leer más >
The buildings sector is one of the largest energy consuming sectors, its high energy consumption stems to construction materials degradation on the one hand and to the lack of a stricter regulatory context in design step on the other hand. Finally, this energy consumption is due to the presence of users. This is especially true for the service sector through its activities, its behavior and the sense of belonging of users to this type of buildings. Even if everyone uses them, nobody feels responsible for their maintenance.The work presented here highlights the relationship between energy consumption in university campuses and user’s behavior. The results are analyzed in a comparable climatic context (the key parameter Unified Degree Days - UDD) with sharable assessment indicators (which have been carefully selected from a comparison between different assessment systems). Then, the results are translated into an evaluation methodology (based on multicriterio analysis). The methodology takes into account the multiplicity of uses, users and energy resources, environment and comfort requirements expected in this service sector.This study aims to develop an environmental and energy improvement approach for the operation of tertiary buildings, to move towards a thermal and energy rehabilitation, considering on the one hand, user satisfaction and on the other hand the energy and environmental improved performance of the studied buildings.This manuscript of thesis is built around the following logic: an overview of national and international energy issues (France and Chile). A specific reference to energy in the tertiary sector emphasizes the different mechanisms put in place to achieve the reduction target of energy consumption and CO2 emissions. A comparison grid is built to analyze energy consumptions at different times of the year with a single climate parameter: the DDU (Unified Degree Days). Then, the different campuses and universities supported by the reflection are presented. In these study cases, we analyzed at different spatio-temporal scales and with different types of qualitative and quantitative analysis, the discrimination of critical variables to achieve energy improvements over time. Subsequently, a baseline of criteria and indicators is developed to evaluate the energy and environmental performance of buildings in their current state with the same rating scale. Then energy improvements are implemented to compare them in an optimized state. Finally, we propose an evaluation methodology and environmental improvements for the operation of tertiary buildings which will bring together in an original way the energy, environmental, economic and comfort managers and users universities needs. Thermal modeling solutions and economic rehabilitation rather simple model are provided to illustrate the application of the methodology.< Leer menos
Palabras clave
Energie
Emissions de CO2
Campus universitaire
Climat
Usages/usagers
Indicateurs
Modèle multicritère
Evaluation énergétique
Rénovation
Palabras clave en inglés
Energy
CO2 emissions
Campuses
Climate
Uses/users
Indicators
Multicriteria analysis
Energy assessment
Renovation
Orígen
Recolectado de STAR