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Programme villes et bâtiments durables
Du cadre de vie aux systèmes urbains durables
Le programme « villes et bâtiments durables » Un programme lancé en 2011, centré sur les principaux lieux
de vie (bâtiments, quartiers, villes…), qui sont des espaces fortement anthropisés et minéralisés.
Volonté de rapprocher deux dynamiques :
• les travaux de recherche centrés sur le développement de solutions techniques pour améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments (programmes PREBAT puis HABISOL), mais où l’humain était absent ;
• des approches pluridisciplinaires et systémiques du développement durable à plus grande échelle, depuis l’îlot jusqu’à la région (Villes durables) mais dont l’ancrage ingénierie était resté trop faible ;
Le périmètre et les enjeux coïncident avec le premier lot des lois Grenelle 2, axé sur le paquet « bâtiment – urbanisme »
Quels enjeux environnementaux et énergétiques ?
Bâtiments et villes : ~75% de l’énergie consommée dans le monde (50% de la population mondiale est urbaine)
et de nombreux autres impacts environnementaux liés à la construction et au fonctionnement des bâtiments et des villes:
Evolution des consommations d’énergie à Paris
Energie, mobilités et morphologies urbaines
Des consommations d’énergie fortement corrélées à la densité mais pas seulement
Exemples :
Amsterdam et Frankfort : même densité, mais facteur 2 dans la consommation d’énergie.
Copenhague et Berlin : facteur 2 sur la densité mais même consommation d’énergie
Energie et bâtiments
La situation actuelle : une consommation d’énergie qui continue à croître (effet d’accroissement du parc…), en dépit des progrès sur certains postes de consommation :
L’objectif du Facteur 4 sur les émissions de CO2 à l’horizon 2050 et de la réduction généralisée des consommations à 50 kWh/m2/an
Le challenge de la généralisation des bâtiments à énergie positive à compter de 2020
Le poids du parc existant : la ville de 2050 était déjà construite à 70% en 2005, au taux de renouvellement actuel!
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
1973 1990 2002 2010
De forts enjeux socio-économiques
Le logement, un secteur de dépense majeur pour les ménages:
…présentant des enjeux de productivité très importants
Objectifs globaux du programme
L’enjeu de ce programme est de développer les méthodes, les outils et les techniques qui permettront de réduire les impacts environnementaux et d’améliorer l’efficacité énergétique du bâti et des formes urbaines tout en assurant le développement économique et la cohésion sociale ;
Le périmètre géographique va du bâtiment à la région urbaine, en passant par les échelles intermédiaires de l’îlot et du quartier.
Les objectifs scientifiques
Constituer de nouveaux savoirs finalisés, concernant les interactions entre efficacité énergétique, impacts environnementaux et qualité d’usage (confort, qualité de l’air, bruit…), aux différentes échelles territoriales (bâtiment, quartier, ville, région urbain) ;
Développer de nouvelles méthodes de conception, d’aide à la décision et d’évaluation des performances adaptées à ces différentes échelles ;
Développer une offre méthodologique et technologique pour construire, réhabiliter et adapter aux nouvelles exigences (énergétiques et environnementales mais aussi d’usage) le patrimoine existant (bâtiments et infrastructures), et le gérer plus efficacement ;
Les objectifs techniques
Renforcer les dynamiques de recherche (approches systémiques, multidimensionnelles) initiées dans Villes durables 2008-2010 ;
Conforter la construction de communautés scientifiques autour de projets structurants sur l’efficacité énergétique des bâtiments ;
Décloisonner entre échelles spatiales, entre disciplines scientifiques, entre objectifs du développement durable ;
Développer des approches « solutions » (intégrant technologies, méthodologies et/ou services);
Attirer les entreprises, notamment du BTP et des réseaux dans des projets collaboratifs.
VBD : trois échelles spatiales imbriquées
Bâtiment, infrastructure Quartier
Ville, région urbaine
avec des enjeux spécifiques à chaque échelle et des enjeux aux interfaces entre échelles
Axe 1 : Dynamiques et
organisation urbaines, pratiques et mobilités
Axe 3 : Environnement urbain,
écosystèmes, métabolisme, ressources et gisements
Axe 2 : Bâtiment, construction, îlot à énergie positive et à faible
impact environnemental
Axe 4 : Approches multi-scalaires et transversales,
gouvernance
VBD 2012: axes de l’appel à projets
Axe 1 : Dynamiques et organisation urbaines, pratiques et mobilités
Morphologies urbaines, aménagement de l’espace et mobilités
Accessibilité aux aménités urbaines, conception pour tous (universal design),
TIC et (nouveaux) services
Axe 2 : Bâtiment, construction, îlot à énergie positive et à faible impact environnemental
Critères et référentiels pour une conception orientée vers le développement durable
Confort, qualité, mesure et évaluation des performances, modélisation avancée…
Construction, rénovation, intervention sur l’existant, intensification dans le secteur de la réhabilitation
Exploitation, optimisation, maintenance
VBD 2012: axes de l’appel à projets
Axe 3 : Environnement urbain, écosystèmes, métabolisme, ressources et gisements
Mesure et maîtrise des impacts des systèmes urbains sur l’environnement, sur la santé
Services écosystémiques et ressources vivantes urbaines
Inventaires et optimisation des ressources et des gisements (sols, friches, sous-sols, énergies, matières…)
Vulnérabilités, résilience, robustesse, résistance des systèmes urbains Ingénierie de l’adaptabilité face aux grandes incertitudes et changements potentiels
Axe 4 : Approches multi-scalaires et transversales, gouvernance
Caractérisation de la durabilité, indicateurs,…
Gouvernance et production et aménagement de l’espace urbain
Dynamiques et transitions, territoires Facteur 4
L’AAP BVD 2011 – les résultats
Bâtiment Quartier Systèmes urbains
18
pro
jets
5 p
roje
ts
9 p
roje
ts
Infrastructures/génie civil
3 p
roje
ts
• Seulement 35 propositions reçues, pour un budget total de 78 M€ (2,3 M€/projet – aide moyenne: 830 k€);
• Projets de grande taille : 6,8 partenaires/projet; • Bonne implication des entreprises: 35% des partenaires,
33 projets en PPP; • Participation significative des collectivités : 8;
L’AAP BVD 2011 – les résultats
Bâtiment Quartier Systèmes urbains
2 p
roje
ts
2 p
roje
ts
1 p
roje
t
Infrastructures/génie civil
3 p
roje
ts
• Projets financés : 8
Des projets avec des acteurs locaux
PLAINSUDD (Villes durables 2008) - PLAteformes numériques Innovantes de Simulations Urbaines pour le Développement Durable
Consortium : LET (coordinateur), Vinci, IAU-IF, Geomod
Objectifs :
améliorer notre compréhension des interactions entre d'une part la mobilité et les réseaux de transport et d'autre part les choix de localisation des entreprises et des individus.
diffuser de manière compréhensible et intuitive les résultats de simulation des modèles LUTI (Land Use and Transport Integrated models) à des audience de niveaux divers (bureaux d’étude, services techniques de collectivités…).
Labellisé par LUTB
Des projets avec des acteurs locaux
AETIC (Villes durables 2009) - Approche économique intégrée des Plans climat – énergie territoriaux
Consortium : LEPII (coordinateur), PACTE, CSTB, IDDRI, ENERDATA, Véolia,
Communauté d’agglomération de Grenoble
La démarche coût-efficacité appliquée aux
Plans Climat Locaux
Secteur Bâtiments Secteur Transports
Options de réduction pour le PCL
€/tCO2 €/tCO2
€/tCO2
Quantités Quantités
QuantitésObjectif
Coût
marginal
Objectifs :
développer une méthodologie permettant d’identifier et de hiérarchiser les actions à mettre en œuvre dans les PCET en se basant sur des critères technico-économiques rigoureux.
tester cette méthodologie sur le cas de la communauté d’agglo de Grenoble.
Labellisé par TENERRDIS
Des projets avec des acteurs locaux
OMEGA (Villes durables 2009) - Outil MÉthodologique d'aide à la Gestion intégrée d’un système d’Assainissement
Consortium : LGCIE (coordinateur), Suez Environnement, EVS ITUS, GESTE /Cemagref Strasbourg + Collectivités (Bordeaux, Lyon, Mulhouse)
Objectifs : développer et de tester une méthodologie d'évaluation pluri-disciplinaire permettant
i) de mesurer de façon transversale l'ensemble des services rendus par un système de gestion des eaux usées et pluviales urbaines
ii) d'aider les acteurs à choisir une bonne stratégie pour améliorer ce niveau de service.
Cette évaluation permettra d'évaluer a priori et a posteriori l'efficacité de la stratégie mise en œuvre de façon à fournir une aide efficace à la décision.
BR / RER Lognes Filtre planté de roseaux
Des projets avec des acteurs locaux
VALERIE (HABISOL 2008) - Valorisation par l'enveloppe du bâtiment des ressources énergétiques immédiatement exploitables
Consortium : EDF R&D (coordinateur), CEP/Armines, CETHIL, LOCIE, OASIIS
Objectifs : concevoir et à évaluer des concepts d'enveloppe et de ventilation du bâtiment capables d'exploiter l'énergie disponible dans leur environnement.
A cette fin, il propose une démarche en trois étapes principales qui permettront de définir et d'évaluer le potentiel énergétique disponible, d'estimer la valorisation de ce potentiel par des bâtiments types actuels et par des solutions innovantes connues, puis de dresser le cahier des charges et d'évaluer de nouveaux concepts définis par leurs propriétés physiques..
Des projets avec des acteurs locaux
BATIMETRE (HABISOL 2008) - Développement d’une méthodologie de mesure en continu de la performance énergétique des bâtiments BBC
Consortium : CEA-INES (coordinateur), LOCIE, LISTIC, Azimut
Objectifs : développer une méthodologie pour mesurer et contrôler la performance énergétique du bâtiment tout au long de sa vie. Cette méthodologie permettra de comprendre et d’analyser les écarts qui pourraient subvenir par rapport à la conception. Cette méthode de détermination de la performance énergétique du bâtiment sera basée sur le résultat de mesure de quelques capteurs et l’utilisation en temps réel de logiciel de simulation simplifiée. Les performances ainsi évaluées en temps réel pourront être comparées à la simulation et les écarts pourront être détectés.
Des projets avec des acteurs locaux
HYGRO-BAT (HABISOL 2010) - Vers une méthode de conception HYGRO-thermique des BATiments performants
Consortium : CETHIL (coordinateur), LGPM, LEPTIAB, CEA-INES, EDF R&D, nr Gaïa, TREFLE, LMDC, LOCIE, LERMAB, CSTB, CRITT Bois, LIGNATEC
Objectifs:
mieux comprendre l’influence des transferts couplés de masse et de chaleur sur le comportement énergétique réel des bâtiments, et l’origine des écarts entre les mesures et les simulations numériques dans le cas des sollicitations dynamiques des matériaux à forte hygroscopicité
Labellisé par AXELERA, TENERRDIS,
Fibres Grand Est, Xylofutur
Merci de votre attention
Gestion énergétique, intelligente des
bâtiments
Conception globale et comportement des enveloppes
des bâtiments
Modélisation – simulation pour la conception
des bâtiments
Connaissance et mesure
des performances énergétiques des
bâtiments
Durabilité urbaine,
mobilités et STIC Approches individu-centrées
de la durabilité urbaine
Approches par l’aménagement et les morphologies
de la durabilité urbaine
Connaissance et maîtrise de la
demande énergétique à l’échelle de la ville
Environnement et métabolisme urbain
durable Maintenance et
gestion patrimoniale des infrastructures
et des réseaux
Ingénierie durable
Connaissance et réduction des
vulnérabilité urbaines
Nouveaux modèles pour une mobilité et une logistique durables
OMEGA
BIMBY
PUMDP
AETIC
ASPECT-2050
MUSCADE
FLUIDE
IMPETUS
MODUM
POSAMU
RESILIS
VegDUD
INCERDD
INOGEV
D2SOU
MéDiTOSS
PLAINSUDD
MIRO2
Eau&3E
EvalPDU
CLEAN
MEFISTO
EnergiHab
FURET
CONFLUENT
ACV Quartiers
TrameVerte
PAGODE
TRANS-ENERGY
Consumer-LOG
AMMIS
BatiMètre
MEMOIRE
PerformanceBIPV
SiminThEc
4C
VALERIE
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Hygro-Bat
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