Etude des solutions techniques et des coûts financiers des logements zéro-énergie : Benchmarking de cas d'étude et analyse des coûts de cycle de vie d'un immeuble à appartements

Abstract

Afin de répondre aux enjeux climatiques qui se font de plus en plus ressentir à travers le monde, la Directive européenne sur la performance énergétique des bâtiments (EPBD) n’a cessé, depuis sa création en 2002, de publier toute une série de directives et recommandations visant à renforcer l’efficacité énergétique des bâtiments. Avec la traduction par les autorités wallonnes des dernières révisions de la Directive, toute nouvelle habitation doit répondre depuis 2021 aux normes QZEN (Quasi Zéro Énergie) afin de donner une chance à l'Europe d'atteindre d’ici 2030 ses objectifs de 40% de réduction des gaz à effet de serre par rapport au niveau de 1990. Cette nouvelle réglementation soulève toute une série de questionnements sur la conception des bâtiments, tant au niveau technique, économique et environnemental. Ce travail se concentre sur les aspects techniques et les coûts financiers à court et long terme pour la construction dans le secteur résidentiel. Ainsi, la première intention du mémoire consiste à explorer les techniques les plus couramment rencontrées pour atteindre des consommations énergétiques quasi nulles. Ensuite, le second objectif cherche à déterminer un prix de construction moyen nécessaire pour bâtir selon ces nouvelles normes. Enfin, une dernière question examine si les exigences zéro énergie sont économiquement favorables sur le budget à court et long terme du particulier. Les deux premières questions sont étudiées à travers la réalisation d’un benchmarking de bâtiments résidentiels considérés comme très performants et sélectionnés selon une série de critères qui permettent une comparaison. Tous les cas d’étude analysés sont issus de la plateforme collaborative Construction21. Plusieurs données propres aux caractéristiques de l’enveloppe des bâtiments et aux équipements techniques ont été extraites et comparées afin de dégager des tendances sur les mises en œuvre qui permettent d’atteindre les niveaux QZEN. Les coûts de construction étant également disponibles sur l’outil Construction21, ceux-ci ont été compilés afin d’en retirer une valeur médiane pour les maisons individuelles et les logements collectifs. La seconde partie du mémoire permet de tirer des liens entre considérations techniques et financières. Un cas d’étude a été sélectionné selon les mêmes critères que ceux qui ont servi à établir le benchmarking. Différents scénarios tendant progressivement vers le zéro énergie ont été modélisés afin d’évaluer les impacts de cette exigence sur les coûts de construction, mais également sur les dépenses à long terme. Pour ce faire, une analyse des coûts du cycle de vie (ACCV) sur une période de 40 ans a été réalisée pour chacun des scénarios afin de déterminer quelles sont les stratégies qui permettent d’améliorer la consommation des bâtiments tout en limitant l’impact sur les coûts. Les consommations énergétiques ont quant à elles été déterminées à l’aide du logiciel DesignBuilder et son moteur de calcul EnergyPlus. Enfin, le scénario zéro énergie modélisé est comparé aux résultats du benchmarking afin de voir si celui-ci s’inscrit dans les conclusions tirées dans la première partie du mémoire. Le travail se conclut sur une discussion synthétisant les différents résultats, pointant notamment les limites de l’étude, et en annonçant les perspectives qui pourraient être envisagées afin de poursuivre la recherche sur la thématique.