Enjeux de la rénovation énergétique du parc immobilier genevois
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VOYAGE D’ETUDES A GENEVE « PERFORMANCE ENERGETIQUE & PATRIMOINE »
DELEGATION GRENOBLOISE – 3-4 mai 2017 – Genève
Enjeux de la rénovation énergétique
du parc immobilier genevois
Retours d’expérience et enseignements tirés
Jad Khoury
Collaborateur scientifique, PhD
Université de Genève
Département F.-A. Forel - Faculté des sciences
Institut des sciences de l'environnement
VOYAGE D’ETUDES A GENEVE « PERFORMANCE ENERGETIQUE & PATRIMOINE »
DELEGATION GRENOBLOISE – 3-4 mai 2017 – Genève
Introduction
1. Etat des lieux et potentiel EE du parc immobilier
2. Plan d’action pour accélérer le rythme des rénovations
3. Performances réelles vs. prévues des rénovations :
amplitude, raisons et mesures pour améliorer la qualité
4. Enjeux économiques et financiers de la rénovation
5. Qualités architecture/patrimoine des rénovations
Conclusions
Evolution et projections de la consommation d’énergie
finale en Suisse
234 TWh
Energie finale 841 PJ (réf. 2010)
totale
Energie finale
734 PJ
(-13%)
Electricité
Energie en PJ
549 PJ
(-35%)
451 PJ
(-46%)
Scénarios
énergétiques :
WWB: Poursuite de la politique
énergétique actuelle
POM: Mesures politiques du
Conseil f édéral
NEP: Nouv elle politique
Electricité énergétique
Source: adapté du rapport explicatif sur la stratégie
énergétique 2050 de l’OFEN + Prognos 2012
Jad Khoury – 4/5/2017 Introduction │ 2
Le secteur du bâtiment,
un rôle clé dans la stratégie énergétique suisse 2050
234 TWh
Energie finale 841 PJ (réf. 2010)
totale
Energie finale
734 PJ
(-13%)
Electricité
Energie en PJ
549 PJ
(-35%)
Energie finale 111 TWh 451 PJ
consommée par
les bâtiments (-46%)
Scénarios
Part chauffage 250 PJ énergétiques :
(-37%)
197 PJ WWB: Poursuite de la politique
(-51%) énergétique actuelle
POM: Mesures politiques du
Conseil f édéral
NEP: Nouv elle politique
Electricité 166 PJ énergétique
(-45%)
108 PJ
(-64%) Total bâtiments en 2050 (selon NPE):
Chauffage : - 64% p/r à 2010
SRE : + 32% p/r à 2010
Secteur ménages en 2050 (selon NPE):
Chauffage : - 74% p/r à 2010
Source: adapté du rapport explicatif sur la stratégie
SRE : + 37% p/r à 2010
énergétique 2050 de l’OFEN + Prognos 2012
Jad Khoury – 4/5/2017 Introduction │ 3
Des défis semblables au niveau européen
L.Itard
Jad Khoury – 4/5/2017 Introduction │ 4
Performance énergétique du parc immobilier genevois Jad Khoury – 27/01/2017 5
Structure du parc immobilier genevois
âtiments Surfaces énergétiq
Hab
Structure du parc immobilier genevois, en 2010
à1
Bâtiments Surfaces énergétiques (11%
Bâtiments Surfaces énergétiques NBât
Autres
Partiellement
et sans usage
Autres
d’habitation
III & IV
III & IV
Maisons
Habitat.
àindividuelles
1 log
(11%)
(11%)
Habitat.
NBât
3%
10%
à 2 log
(15%)(15%) (40%) NBât 3% 12%(1%)2 logements
Autres
Partiellement
III & IV
Maisons à
12% et sans usage 10%
(40%)
d’habitation 10%
1% (1%)10%
3%
(40%)
NBât3%
NBât3%
?
36%
10% 12% 1%
36% 3% 50%
Habitation
collectif
50%
10% 12% 28%
1%
Habitat. 3%
à ≥ 3 collectif
log.
17%
12%
17%
Habitation
3%
(27%)à ≥ 3 log 1% 50% 4% collectif
(27%) 3% 4%
10% Maisons individuelles à ≥ 3 log.
Habitat.
50%
10%
1%
4% 3%
Habitat.
Maisons
à 1 log 20%
collectif
(48%)
âtiments Surfaces énergétiques individuelles
NBât Maisons à 2 logements à ≥ 3 log
1% (53%) 17%
(53%) (48%)
3%
Habitat.
Habitat.
à 1 log
Habitat.
50%
4% Bâtiments à 3 log. et
1
Maisons à (11%)
Autres
à 2 log (5%) à 2 log plus N.B. résultats arrondis à l’unité
III & IV NBât10%
2 logements 3% 12% (1%)
Bât. mixte à 1 logement
(40%) 17%
(5%) Total 1%
NBât3%
1%
10% = 47'139 bâtiments
Maisons individuelles
Total = 40.9 millions de m²
50%
Bât. mixte à 2 logements
avec activités
12%
36%
I. Bâtiments exclusivement
3%
4%
N ~ 47’000 bâtiments
1%
3% 50%
II. Maisons
Bâtimentsà d'habitation
2 logements SRE =III 41IV.mio
&4% SRE
m²bâtiments
Autres [ha]
50%
10% à usage d'habitation 28% avec usage
Bâtiments àannexe
3 log. et plus
Bât. mixte à 3 log. et Maisons i
100% logements
1% Maisons individuelles
50%
Habitat. 17%
4% Bât. mixte à 1 logement
plus
Bâtiments partiellement
–3%4/5/2017
Jad KhouryHabitat. 4% Maisons individuelles
Maisons à 2 logements
Habitat.
Bât. mixte à 2 logements à usage d'habitationEnjeux énergétiques │ 5
Focus sur le secteur résidentiel collectif
âtiments Surfaces énergétiq
Ces bâtiments sontSecteur
responsables à eux
résidentiel seuls
collectif de près
genevois de la moitié de la
(2010) Hab
consommation thermique du canton et des émissions de CO2 du parc immobilier à 1
Bâtiments Surfaces énergétiques (11%
Bâtiments Surfaces énergétiques NBât
Autres
Partiellement
et sans usage
Autres
d’habitation
III & IV
III & IV
Maisons
Habitat.
individuelles
à 1 log
(11%)
(11%)
Habitat.
NBât
3%
10%
à 2 log
(15%)(15%) (40%) NBât 3% 12%(1%)2 logements
Autres
Partiellement
III & IV
Maisons à
12% et sans usage 10%
(40%)
d’habitation 10%
1% (1%)10%
3%
(40%)
NBât3%
10%
NBât3% 12%
36%
1%
36% 3% 50%
Habitation
collectif
50%
10% 12% 28%
1%
Habitat. 3%
à ≥ 3 collectif
log.
17%
12%
17%
Habitation
3%
(27%)à ≥ 3 log 1% 50% 4% collectif
(27%) 3% 4%
10% Maisons individuelles à ≥ 3 log.
Habitat.
50%
10%
1%
4% 3%
Habitat.
Maisons
à 1 log 20%
collectif
(48%)
âtiments Surfaces énergétiques individuelles
NBât Maisons à 2 logements à ≥ 3 log
1% (53%) 17%
(53%) (48%)
3%
Habitat.
Habitat.
à 1 log
Habitat.
50%
4% Bâtiments à 3 log. et
1
Maisons à (11%)
Autres
à 2 log (5%) à 2 log
plus N.B. résultats arrondis à l’unité
III & IV NBât10%
2 logements 3% 12% (1%)
(40%) 17% 1% Bât. mixte à 1 logement
(5%) Total
NBât3%
1%
10% = 47'139 bâtiments
Maisons individuelles
Total = 40.9 millions de m²
50%
Bât. mixte à 2 logements
avec activités
12%
36%
I. Bâtiments exclusivement
3%
4%
12’602 bâtiments
1%
3% 50%
II. Maisons
Bâtimentsà d'habitation
2 logements SRE = III19.3
IV. mio
&4% Autresm² SRE
bâtiments [ha]
50%
10% à usage d'habitation 28%
Bâtiments àannexe
avec usage 3 log. et plus
Bât. mixte à 3 log. et Maisons i
100% logements
1% Maisons individuelles
50%
Habitat. 17%
4% Bât. mixte à 1 logement
plus
Bâtiments partiellement
–3%4/5/2017
Jad KhouryHabitat. 4% Maisons individuelles
Maisons à 2 logements
Habitat.
Bât. mixte à 2 logements à usage d'habitationEnjeux énergétiques │ 6
Bilan thermique du secteur en 2010
Ressources Demande
Augmenter la
Réduire le Réduire la
part du
recours aux demande de
renouvelable
énergies chaleur des
+ valorisation
fossiles bâtiments
des rejets
thermiques
Bilan énergie PCI
du secteur (2010) :
• Qhww = 2’226 GWh
• Qsol = 6 GWh
• Ehww = 2’569 GWh
CADIOM-CADSIG
(2012) : +80-100 GWh
Jad Khoury – 4/5/2017 Enjeux énergétiques │ 7
Substitution fossile/renouvelable à l’échelle territoriale
Planification énergétique territoriale
Dès 1963: réseau gaz CADSIG
2014: 34km – 250 GWh/an
Dès 2002: réseau CADIOM
alimenté par les rejets
thermiques de l’UVTD
2014: 24km – 155 GWh/an
2012: Interconnexion pour:
• Récupérer l’excès de
chaleur de l’UVTD pour
alimenter CADSIG en été et
mi-saison
• Fournir la chaleur de pointe
à CADIOM en hiver
• Secourir CADIOM en cas
de panne à l’UVTD
Effets de la connexion (GWh/an) :
• Récupération de chaleur fatale : + 77
• Consommation fossile (gaz et mazout) : - 84 (−18 ktCO2) L. Quiquerez Thèse de doctorat,
• Production électrique : − 15 Université de Genève, 2017.
• Rejets thermiques : - 62
Enjeux énergétiques │ 8Substitution fossile/renouvelable à l’échelle territoriale
Année glissante 2013-14
45%
55%
L. Quiquerez Thèse de doctorat,
Université de Genève, 2017.
Transferts de chaleur fatale surtout en mi-saison et en été:
• Chaleur fatale davantage valorisée en ruban
• Gaz davantage utilisé comme énergie d’appoint
Complémentarité avec la rénovation énergétique
Enjeux énergétiques │ 9Indices de dépense de chaleur (IDC) en 2010
IDC moyens par époque de construction
des bâtiments résidentiels collectifs genevois en 2010
600
N = 10'168 bât.
524
499 507 510
500 483
470
445 161Besoins moyens de chaleur en 2010
Périodes de construction
avant 1946 1946 - 1980 1981 - 2010
600
avant 1919 1919-45 1946-80 1981-90 1991-00 2000-10
Energie nette fournie au secteur (Ehww)
500
Besoins de chauffage et d'ECS (Qhww) = 2226 GWh Part couverte
Energie en MJ/m² par an
par le solaire
400
Besoins de chauffage (Qh) = 1825 GWh
300
Qh,li (1988)
200
Qh,li (2001;2007)
Les bâtiments d’après-guerre (1946-80) représentent Qh,lienviron
(2009) la
100
moitié deQh
Qh
la SRE et des besoins
Qh
de chaleur du secteur
Qh
étudié.
Qh Qh
→ enjeu important surtout qu’ils arrivent en période de rénovation
18% 10% 52% 8% 7% 5%
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
1 kWh = 3.6 MJ Surface de référence énergétique en millions de m²
Jad Khoury – 4/5/2017 Enjeux énergétiques │ 11Distribution des besoins de chaleur en 2010
Périodes de construction
avant 1946 1946 - 1980 1981 - 2010
1000
Dispersion très importante des besoins de chaleur
900 pour une même époque
Qhww Qhww de construction Qhww
26% 52% 22%
800
9ᵉ décile (90p)
3ᵉ quartile (75p)
Ehww
Energie en MJ/m² par an
Médiane (50p)
700 Qhww
1ᵉ quartile (25p)
Qh
1ᵉ décile (10p)
600 Qsol
500 447
416 416 MJ/m²a
400 366 -12%
300
200
-15% : résid. collectif suédois
100 (Borgström & Werner, 2010)
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Surface de référence énergétique en millions de m²
Jad Khoury – 4/5/2017 Enjeux énergétiques │ 12Potentiels d’économie d’énergie de chauffage
Périodes de construction
avant 1946 1946 - 1980 1981 - 2010
600
avant 1919 1919-45 1946-1980 1981-90 1991-00 2000-10
Ehww
Qhww
500
Qh
Besoins de chauffage et d'ECS (Qhww) = 2226 GWh
Energie en MJ/m² par an
400
Besoins de chauffage (Qh) = 1825 GWh
Potentiel théorique total d'économie d'énergie
300 de chauffage du secteur résidentiel collectif
÷ 3.5 ÷ 5.5
genevois en 2010 = 1273 GWh/a
200 Qh,li:2007 SIA rénovation Potentiel des bâtiments 1946-1980 = 677 GWh/a
18% 10% 53% du potentiel total du secteur 8% 7% 4%
Qh,li:2009 SIA rénovation
100
Minergie-P: 2009 rénovation
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Surface de référence énergétique en millions de m²
• Potentiel théorique du secteur = 1273 GWh/a (≈1/5 du marché thermique genevois)
• Potentiel théorique des bâtiments 1946-80 = 677 GWh/a (53% du total du secteur)
Jad Khoury – 4/5/2017 Enjeux énergétiques │ 13Autres particularités du secteur
Mesures de protection du patrimoine bâti
Classement et Inscription à l’inventaire (bâtiments protégés)
Protection des sites bâtis (Plan de site, règlements spéciaux ou
zones protégées (4BP), etc.)
Ensembles bâtis du XIXe et XXe siècles
Objets dignes de protection
On estime qu’environ 1/3 des bâtiments de ce secteur sont touchés par au moins
1 de ces mesures : amélioration énergétique possible, mais surcoûts à considérer.
Pour la Cité du Lignon, environ ½ potentiel d’économie de chauffage est
mobilisable si variante en accord avec les valeurs patrimoniales (C: -40% ; -73%).
Statut d’occupation et type de propriété
Genève, en comparaison à d'autres cantons-villes :
• La plus forte proportion de logements occupés par des locataires (86 %)
• Le plus faible taux de logements appartenant à des particuliers (41%)
• Le plus fort taux de logements collectifs détenus par des sociétés immobilières
et des fonds de placements immobiliers (20%)
Jad Khoury – 4/5/2017 Enjeux énergétiques │ 14Enjeux des bâtiments neufs
10 grands projets de
développement
urbain
Jad Khoury – 4/5/2017 Enjeux énergétiques │ 15Efficacité énergétique dans les bâtiments neufs
Enjeux des bâtiments neufs :
- Des nouvelles constructions à haute performance énergétique (HPE – THPE)
- Savoir-faire acquis tant au niveau des matériaux que des systèmes
- Renforcement progressif de la règlementation thermique depuis les années 90
- Pénétration forte du label Minergie : une réussite dans le neuf
- Mais, renouvellement faible du parc de logements (≈1400 log/an)
Evolution des exigences
Consommation chauffage-ECS des nouveaux bâtiments en Suisse Surface de bâtiments Minergie en Suisse (tous les standards)
Jad Khoury – 4/5/2017 Enjeux énergétiques │ 16Enjeux des bâtiments existants
Bâtiments édifiés entre 1961 et 1980 (en rouge)
Jad Khoury – 4/5/2017 17Efficacité énergétique dans les bâtiments existants
Enjeux des bâtiments existants :
- Gisement très important d’économie d’énergie et de baisse du CO₂
- Pourtant, un taux de rénovation énergétique qui reste en dessous des 2%/an
- Faible part de rénovation conforme au standard Minergie !
- Plusieurs barrières à lever d’ordre technique, économique, patrimoine, etc.
• Défis majeurs:
- Intégration souvent difficile de nouvelles technologies dans l’existant et leur
o Augmenter
appropriation parleles
taux de rénovation (quantité) et la performance (qualité);
usagers
o Réduire les écarts entre les performances énergétiques prévues et
- Forte inertie, diversité des acteurs en place et leurs intérêts souvent divergents, etc.
celles mesurées en conditions réelles d’utilisation
Jad Khoury – 4/5/2017 Enjeux énergétiques │ 18VOYAGE D’ETUDES A GENEVE « PERFORMANCE ENERGETIQUE & PATRIMOINE »
DELEGATION GRENOBLOISE – 3-4 mai 2017 – Genève
Plan d’action communal visant à accélérer
le rythme des rénovations
(projet ONEX-RENOVE)
1 2 3 4 5
Mise en
Déclenchement Conception Réalisation Exploitation
service
ONEX-Rénove Incitation à la rénovation
(2014-2016)Commune d’Onex – péri-urbaine
Evolution de la démographie à Onex Densité thermique (source: BG ingénieurs)
EpoqueEpoque
de construction des
de construction des immeubles
immeubles à ≥ 3log
résid. (>3log)
à Onex
160
Nombre d'immeubles / allées
140
120
100
80
60
40
20
0
avant 1919
1961- 1970
1919 - 1945
1946 - 1960
1971 - 1980
1981 - 1985
1986 - 1990
1991 - 1995
1996 - 2000
2001 - 2005
2006 - 2010
2011 - 2015
Jad Khoury – 19/11/2014 22
Jad Khoury – 4/5/2017 Pilote Onex-Rénove │ 19Jad Khoury – 27/01/2017 5
Projet pilote ONEX Renove (GE)
Exemple de démarche visant à accélérer le taux de rénovation énergétique
Groupe de travail : 5 entités publiques, académiques et privés
Objectifs du projet
Déclencher un maximum de rénovations :
• Globales – vision à long terme
• Conformes à la loi sur l’énergie
• Optimales du point de vue administratif
Démarche en 5 étapes :
Suivi et
Analyse Audit Bouquets de Questionnaire
démarche
typologique et énergétique travaux et et transposition
administrative
énergétique des bâtiments mesures (U) énergétique
facilitée pour
(cité d'Onex) types spécifiques (plateforme)
rénover
Jad Khoury – 4/5/2017 Pilote Onex-Rénove │ 20Projet pilote ONEX Renove (GE)
Exemple de démarche visant à accélérer le taux de rénovation énergétique
Pendant 2 ans, ce projet offre :
• Une démarche de proximité
• Un diagnostic simple et rapide des
bâtiments
• Un accompagnement administratif
personnalisé
• Une communication ciblée auprès
des locataires
Choix de 7 typologies [A] à [G1] à fort enjeu :
• près de deux tiers des bâtiments ;
• et environ trois quart de la SRE.
Pour plus d’infos : http://archive-ouverte.unige.ch/unige:78639
Jad Khoury – 4/5/2017 Pilote Onex-Rénove │ 21Projet pilote ONEX Renove (GE)
Exemple de démarche visant à accélérer le taux de rénovation énergétique
1 bâtiment
Classification des différents types de façades observées
dans le périmètre étudié
2 façades principales
Jad Khoury – 4/5/2017 Pilote Onex-Rénove │ 22Projet pilote ONEX Renove (GE)
Exemple de démarche visant à accélérer le taux de rénovation énergétique
• 3 Workshops en 2016
- 18 propriétaires-régies
- 50 allées-bâtiments et env. 1000 logements
• Accompagnement des propriétaires
- Guichet unique regroupant les propriétaires,
les prestataires et les services de l’Etat
• Communication
- ex. 5è déjeuner débat des acteurs de
l’immobilier à Onex, mars 2016
• Premier bilan (13% des logements en jeu) :
- 72 log. en processus de rénovation
- 360 log. en projet de rénovation
- 360 log. en cours de négociation pour rénovation
(source: ville d’Onex)
Jad Khoury – 4/5/2017 Pilote Onex-Rénove │ 23VOYAGE D’ETUDES A GENEVE « PERFORMANCE ENERGETIQUE & PATRIMOINE »
DELEGATION GRENOBLOISE – 3-4 mai 2017 – Genève
Performances réelles énergétique et environnementale
des opérations de rénovation
(projet Compare-RENOVE)
1 2 3 4 5
Mise en
Déclenchement Conception Réalisation Exploitation
service
ONEX-Rénove
CompareRénove Incitation à la rénovation
Performances réelles E³, écart de performance, bonnes pratiques
(2014-2016)
(2014-2016)Echantillon Compare-Rénove
Caractéristiques de l’échantillon:
• 26 opérations de rénovation
• 115 immeubles (allées)
• plus de 3000 logements
• SRE ≈ 290’000 m²
• Construction : 1947-1975
• Rénovation : 2006-2014
Canton de Genève
Jad Khoury – 4/5/2017 Analyse comparative │ 24Performances réelles des rénovations (avant/après)
Baisse des émissions de carbone par m² [%]
Moyenne échantillon
-120% -100% -80% -60% -40% -20% 0%
250250 2000
0%
Baisse des émissions de carbone par m² [%] 2010
B16b B14b
Economies d'énergie finale par m², ∆Ehww [%]
B15b B8 B10
-120% -100%B24 -80% -60% -40% -20% B9 0% -10%
2000
B22 0%
200200 B16b B7
2010
B14b
Moy
Economies d'énergie finale par m², ∆Ehww [%]
-20%
Energie finale Ehww [kWh/m²a]
Energie finale Ehww [kWh/m²a]
B15b B3 B8 B10
avant B23 B9 -10%
B24 2020 B5
B22 -30%
B18 (r+s) B7
150150 2000
2000
-20%
B6 B3
B23 -40%
Moy 2020
B4 B1 B5
GE-MFH
GE-MFH 2010 -30%
après 2010
2010
2010 35 kCO₂/m²a
35 B12
B11
B18 (r+s)
B2 -50%
kCO₂/m²a B13
100100 30 kCO₂/m²a
30 B6
-40%
2020 kCO₂/m²a 2035 B4 B1(r+s)
B21
2020 25 kCO₂/m²a
25
B12
B11 -60%
kCO₂/m²a
20 kCO₂/m²a B2
20 B13 -50%
kCO₂/m²a
50 50 2035
2035
15 kCO₂/m²a
15 2035
B21 (r+s) -70%
kCO₂/m²a 2050 -60%
10 kCO₂/m²a
10
2050
2050
kCO₂/m²a -80%
5 kCO₂/m²a
5 -70%
kCO₂/m²
0 0 a 2050 -90%
0 0 5050 100
100 150
150 200
200 250
250 300
300 -80%
Economies d'énergie et d'émissions CO₂
Intensité
enen carbone [gCO₂ eq/kWh] Rénovations globales
Intensité carbone [gCO₂ eq/kWh] (baisse relative)
Rénovations F-P-E -90%
Transformation path_CH resid bldg stock (Ch+ECS)
CH resid bldg stock SFH+MFH (Ch+ECS)
CH
GE resid
residbldg
bldgstock
stock(Ch+ECS)
MFH (Ch+ECS) GE resid bldg stock MFH (Ch+ECS) Rénovations globales
Rénovations F-P-E
Moyenne échantillon avant rénovationt
Performance avant rénovation Performance après rénovation Transformation path_CH resid bldg stock (Ch+ECS)
Moyenne échantillon après rénovation
Indicateurs et performances: • Energie finale chauffage et ECS : 179 129 kWh/m².an
• Intensité carbone : 260 200 gCO₂-éq./kWh
• Emissions liées à l’exploitation : 46 27 kgCO₂/m².an
Jad Khoury – 4/5/2017 Analyse comparative │ 25Exemples de stratégies et trajectoires différentes
Rénovation globale de l’enveloppe Rénovation globale
1 sans substitution (ou avec solaire)
2 T/HPE avec substitution
250 250
B1
B2
250 250
200 200
[kWh/m²a]
[kWh/m²a]
B6
B11
200 200
[kWh/m²a]
[kWh/m²a]
B6 B6
150 GE-MFH 150 GE-MFH
B12
B11 2000 B6. Réno B11
EhwwEhww
EhwwEhww
2010 2010 B13
Minergie 2000
150 GE-MFH
B12 150 (VDF+Cadiom) GE-MFH
B12
B6. Réno 2010 B6. Réno
2010 B13 2010 B13 2010 35 kCO₂/m²a
finale finale
finalefinale
Minergie 2000 Minergie 2000
100 (VDF+Cadiom)
2010
100 (VDF+Cadiom)
2010
30 kCO₂/m²a
Rénovation 35 kCO₂/m²a 35 kCO₂/m²a
Energie
Energie
2020 globale sans 2020 25 kCO₂/m²a
100 30 kCO₂/m²a
substitution 100 30 kCO₂/m²a
Rénovation
20 kCO₂/m²a
Energie
Energie
2020 25 kCO₂/m²a 2020
globale B11. Réno 25 kCO₂/m²a
50 (+ solaire th.) 50 B12-B13. Minergie
2035 20 kCO₂/m²a 2035 15 kCO₂/m²a
20 kCO₂/m²a
B11. Réno Réno B11.(+ solaire th.)
Réno
50 B12-B13. Minergie 15 kCO₂/m²a 50 Minergie-P
B12-B13. Minergie 10 kCO₂/m²a
15 kCO₂/m²a
Réno 2050 2035 Réno 2035
(+ solaire th.) (VDF+PAC 2050 (+ solaire th.)
Minergie-P 10 kCO₂/m²a Minergie-P
+ solaire) 5 kCO₂/m²a
10 kCO₂/m²a
(VDF+PAC 2050 (VDF+PAC 2050
0 + solaire) 5 kCO₂/m²a 0 + solaire) 5 kCO₂/m²a
0 0 50 100 150 200 250 300 0 0 50 100 150 200 250 300
0 50 100 150 200 250 300 0 50 100 150 200 250 300
Intensité en carbone [gCO₂ eq/kWh] Intensité en carbone [gCO₂ eq/kWh]
Intensité en carbone [gCO₂ eq/kWh] Intensité en carbone [gCO₂ eq/kWh]
CH resid bldg stock (Ch+ECS) GE resid bldg stock MFH (Ch+ECS) CH resid bldg stock (Ch+ECS) GE resid bldg stock MFH (Ch+ECS)
CH resid bldg stock (Ch+ECS) GE resid bldg stock MFH (Ch+ECS) CH resid bldg stock (Ch+ECS) GE resid bldg stock MFH (Ch+ECS)
Performance avant rénovation Performance après rénovation Performance avant rénovation Performance après rénovation
Performance avant rénovation Performance après rénovation Performance avant rénovation Performance après rénovation
* CADIOM (94% ch fatale + 6% gaz) situation avant liaison
Seules les rénovations THPE se rapprochent des objectifs fixés par la STE2050
Jad Khoury – 4/5/2017 Analyse comparative │ 26VOYAGE D’ETUDES A GENEVE « PERFORMANCE ENERGETIQUE & PATRIMOINE »
DELEGATION GRENOBLOISE – 3-4 mai 2017 – Genève
Ecart de performance dans la rénovation
(projet vs. réalité)
amplitude, raisons et potentiel d’atténuationQuantification des écarts de performance
800
Qh real before retrofit En premier temps:
700 Qh real after retrofit Analyse de 10 opérations de rénovation
Space heating demand [MJ/m²/yr]
600
Qh norm 380/1 after retrofit
(≈ 1’150 logements, SRE= 110’000 m²)
Actual and Theoretical
500 energy savings (SH)
400
300
Energy demand gap
200 Besoins de chauffage avant et après rénovation
100 Dépassement : 43% - 142%, sauf cas B4
0
B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10
800 80%
Theoretical savings
700 65%
64% Actual savings 70%
Space heating savings [MJ/m²/yr]
Ratio between actual and
600 theoretical savings (%) 60%
52%
47%
500 45% 45% 50%
400 35% 40%
34%
29% 29%
300 30%
200 20%
Energy saving gap
Economies de chauffage théorique et réalisée
100 10%
Part réalisée: 29% - 65% (moy. 44%)
0 0%
B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10
deep energy retrofit partial retrofit Ecart de performance │ 27Economie de chauffage théorique vs. réalisée
B1. B2. B3. B4. B5.
B6. B7. B8. B9. B10.
65%
50% • Relation statistiquement assez robuste (R2=0.9897)
∆Qh real = 0.0009 * ∆Qh theor2 + 0.17 * ∆Qh theor
• Plus les économies théoriques de chauffage sont
35%
élevées, plus la part effectivement réalisée est élevée
Un «performance gap» qui se décompose en deux parties :
○ 1ère partie différence entre conditions normées et optimales d’utilisation
○ 2ème partie potentiel d’optimisation des bâtiments (réelles vs. optimales)
Jad Khoury – 4/5/2017 Ecart de performance │ 28Paramètres déterminants et leur influence sur la performance
Catégorie I
• 6 paramètres, 40 variantes
• Total de 20 opérations de rénovation (B1-B20)
Paramètres Action Effet sur Qh Valeur Valeur
MOY ± STD standard moy éch.
Température ambiante T +1°C 10.7% ± 0.9%
[°C]
20°C 23°C
Débit horaire d'air neuf V +0.2 17.5 ± 0.7 MJ/m²
[m3/h.m²]
0.7 1-1.5
Durée de présence U +2 h -2.4 ± 0.3 MJ/m²
12 - -
[h] U -2 h 2.4 ± 0.3 MJ/m²
Facteur de réduction des f.El +0.1 -5.1 ± 0.7 MJ/m²
0.7 0.8
besoins d'électricité [-] f.El -0.1 5.4 ± 0.7 MJ/m²
Consommation annuelle El +25 -8.6 ± 1.2 MJ/m²
100 124
d'électricité [MJ/m²] El -25 9.4 ± 1.2 MJ/m²
SRE par personne Occ +10 2.1 ± 0.3 MJ/m²
40 53
[m²/P] Occ -10 -7.0 ± 0.9 MJ/m²
Jad Khoury – 4/5/2017 Ecart de performance │ 29Des raisons multiples à toutes les étapes du processus
Autres raisons
*Van Dronkelaar C. 2016: A Review of the Regulatory Energy Performance Gap and Its Underlying Causes in Non-domestic Buildings
Raisons et recommandations recensées auprès des professionnels seront intégrées à la
plaquette d’information OFEN
Jad Khoury – 4/5/2017 Ecart de performance │ 30Bonnes pratiques visant à réduire l’écart de performance
par des mesures d’optimisation énergétique
Processus d’optimisation de 2 opérations
après rénovation :
B11 & B12-13 rénovation T-HPE > 2010 (best practices)
Opération B11
Minergie rénovation, 2010-11
600
Before After
B11 (after retrofit)
500 500 optimization optimization
yy ==y=
0.0009x
y= 22
++ 0.1701x
0.1701x
0.0009x²+0.17x
0.0009x
0.0009x²+0.17x
Actual energy savings [MJ/m²/yr]
R²
R²====0.9897
R²
R² 0.9897
0.9897
0.9897
Actual
400 savings (MJ/m²) 229 279-291
B1
B1
B2
B2
Achieved
300 fraction 65% 79-83%
B11
200 B3
B13 B4
B6
B12
B5
100
Opérations B12-13
B8
B7
:
B9
Minergie-P
0
rénovation,
B10 2013-14
0 100 200 300 400 500 600
600
Before After
Theoretical energy savings [MJ/m²/yr]
B12-13 (after retrofit)
optimization optimization
Increasing actual energy savings through building Actual savings (MJ/m²) 171 201
optimization and responsible user behaviour
Achieved fraction 67% 78-79%
Difference between normed and optimized conditions
of use
Jad Khoury – 4/5/2017 Ecart de performance │ 31VOYAGE D’ETUDES A GENEVE « PERFORMANCE ENERGETIQUE & PATRIMOINE »
DELEGATION GRENOBLOISE – 3-4 mai 2017 – Genève
Enjeux économique
et financier de la rénovationEnjeux économiques de la rénovation
Coût global des opérations de rénovation (N= 28) :
• Fourchette observée : 175 – 3400 CHF TTC / m²SRE
• Moyenne : env. 875 CHF TTC / m²SRE
Structure de coûts des rénovations :
P-V Energie P-V Non énergie Entretien P-V Energie P-V N
[CHF/m2SRE] [CHF/m2SRE]
2 000 2 000
1 800 Travaux à plus-values énergétiques 1 800
1 600
Travaux à plus-values non énergétique
1 600
Travaux ou frais d’entretien
1 400 1 400
1 200 1 200 309
1 000 1 000
800 800 211
722
600 600
400 834 493
400
200 412 350 200
270 256 224 322
205 205 178 142 140 121 119 104 80 173
0 54 45 37 24 - - - 0
B6
B4
B2
B1
B3
B7
B5
B 19. R
B 20. R
B 25
B 11
B 21
B 23
B 10
B 24
B 15A
B 14B
B 15B
B 16B
B 16A
B 8A
B 12-13
M O Y - TO T M O Y - C 3 / 3
(N= 22) (N= 8)
Ratio coût énergie / coût global
= 20% (moy. échantillon)
= 24% (moy. rénovation complète)
Jad Khoury – 4/5/2017 Enjeux économique et financier │ 32Coût "énergie" & Performance énergétique
600
Coût énergie des opérations de rénovation [CHF TTC/m²SRE]
Coût énergie des opérations de rénovation [CHF TTC/m²SRE]
Rénovations complètes ou quasi-complètes
Rénovations façade ou partielles Coûts part énergie
500 vs. Objectif visé normé
(Qh norm. af)
B12
B13
400
B6
300 B11
B14b
B4 B2
200 B1
B16b B15b
B3
B5 B7
100
B21.r B8 B20.r
B10
0
0 100 200 300 400
Besoins de chauffage calculés après rénovation [MJ/m²a]
• Relation entre «coût énergie» et objectif visé normé des rénovations (à confirmer sur d’autres cas)
• Surcoût Minergie / Minergie-P
Jad Khoury – 4/5/2017 Enjeux économique et financier │ 33Enjeux financiers de la rénovation (Etat, subventions directes)
http://www.genergie2050.ch/
Jad Khoury – 4/5/2017 Enjeux économique et financier │ 34Enjeux financiers de la rénovation (locataire)
1 250
Hausse moyenne de loyers après rénovation [CHF/pce/an] Rénovations complètes ou quasi-complètes Seuil LDTR
3405 CHF/pce/an
Rénovations de façade ou partielles
1 000
B2
B11
B4
B14b
750
B13
B24 B12 B18.r
500 B16b
B7 B15b
B6
B1
B3
250
B5
B23
B8
B20.r
B21.r B9
0
0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000
Loyer avant rénovation [CHF/pce/an]
• Les rénovations engendrent une forte hausse de loyers les plus bas
Jad Khoury – 4/5/2017 Enjeux économique et financier │ 35VOYAGE D’ETUDES A GENEVE « PERFORMANCE ENERGETIQUE & PATRIMOINE »
DELEGATION GRENOBLOISE – 3-4 mai 2017 – Genève
Qualités
architecturale et urbanistiqueAspects architecture/urbanisme des rénovations
• Critères qui méritent attention pour les prochaines rénovations :
o Unicité de l’enveloppe des ensembles résidentiels
o Diminution de la lumière naturelle après rénovation
o Lisibilité de l’intervention
o Particularités de la ventilation double-flux dans la rénovation
o Particularités de la fermeture des balcons en loggia, …
avant après
Cas d’isolation périphérique Cas de fermeture
(perte de la qualité des détails de la façade) des balcons en loggia
VISITES TECHNIQUES CET APRES-MIDI
Jad Khoury – 4/5/2017 Aspects architecture/urbanisme │363 messages pour conclure
La mobilisation du potentiel d’EE dans les bâtiments nécessite de:
• Stimuler la demande en matière d’efficacité dans les bâtiments
(politique différenciée, simplification des procédures, plateforme de
communication et de conseils spécialisés, …)
→ Augmenter le taux d’opérations à haute performance énergétique
• Eviter les ruptures dans la filière professionnelle (PGap) et favoriser
l’émergence d’une offre mieux structurée, coordonnée et plus performante
(accréditation des professionnels, REX, suivi-validation et contrôle des
performances, …)
→ Améliorer la qualité des rénovations énergétiques
• Mettre en place une politique énergétique coordonnée multi-échelle
et piloter la transition avec des KPI
→ Améliorer la performance énergétique globale (offre & demande)
→ Mieux coordonner la politique énergétique avec les objectifs en
matière de conservation du patrimoine, qualité d’air, …
Jad Khoury – 4/5/2017 Conclusions │ 37MERCI DE VOTRE ATTENTION
Pour plus d’infos sur:
• Compare-Rénove:
https://www.unige.ch/energie/fr/activites/axes/efficacite/comparenove/
• Onex-Rénove
https://www.unige.ch/energie/fr/activites/axes/efficacite/onex-renove/
Jad.khoury@unige.ch (+41 79 526 56 51)
https://www.unige.ch/energie/fr/equipe/khoury/
La rénovation énergétique n’est pas une contrainte, mais un investissement
dans l’avenir socio-économique de notre région.
Les chantiers se multiplient et l’ensemble des acteurs se mobilise …Références
[1] OFEN, «Rapport explicatif concernant la stratégie énergétique 2050 (projet soumis à la
consultation),» Office fédéral de l'énergie, Berne, 2012.
[2] PROGNOS AG, «Die Energieperspektiven für die Schweiz bis 2050,» Mandat pour l'Office fédéral
de l'énergie, Basel, 2012.
[3] J. Nässén et J. Holmberg, «Energy efficiency - a forgotten goal in the Swedish building
sector?,» Energy Policy, vol. 33, p. 1037–1051, 2005.
[4] J. Khoury et al., Analyse typologique et énergétique des bâtiments de la Cité nouvelle d'Onex,
Genève, 2015. Lien: https://archive-ouverte.unige.ch/unige:78639
[5] J. Khoury, Thèse de doctorat UNIGE, «Rénovation énergétique des bâtiments résidentiels collectifs:
Etat des lieux, retours d’expérience et potentiels du parc genevois. Genève, 2014.
Lien: http://archive-ouverte.unige.ch/unige:48085
[6] J. Khoury, F. Mermoud, P. Hollmuller et B. Lachal, Rénovation Minergie d’un bâtiment résidentiel de
plus de 5’000 m² : bilan énergétique et financier, Status-Seminar «Forschen für den Bau im Kontext
von Energie und Umwelt», Zurich, 2012. http://archive-ouverte.unige.ch/unige:40061
[7] J. Faessler, «Valorisation intensive des énergies renouvelables dans l’agglomération franco-valdo-
genevoise (VIRAGE) dans une perspective de société à 2'000W» Thèse de doctorat, Université de
Genève, 2011. Lien: https://archive-ouverte.unige.ch/unige:17272
[8] L. Quiquerez, Décarboner le système énergétique à l’aide des réseaux de chaleur: état des lieux et
scénarios prospectifs pour le canton de Genève. Thèse de doctorat, Université de Genève, 2017.Vous pouvez aussi lire
