Travail de fin d'études / Projet de fin d'études : Rénovation énergétique de bâtiments sur le campus d'Arlon : Analyse technico-économique de scénarios d'intervention

Abstract

Ce travail s’inscrit dans le cadre de la transition énergétique et du Plan de Développement Stratégique 2030 de l’Université de Liège, qui vise à faire du campus d’Arlon un laboratoire de la transition écologique. Il propose une méthode structurée, reproductible et applicable à d'autres projets de rénovation. En parallèle, il constitue un outil d’aide à la décision pour orienter les interventions futures sur le campus d’Arlon. Deux bâtiments du site, dits « Chercheurs » et « Académique », ont été étudiés. Tous deux présentent une enveloppe vétuste et des systèmes de chauffage indépendants en fin de vie. Le projet vise à identifier et comparer des scénarios de rénovation selon des critères énergétiques, techniques, financiers et architecturaux. Il s’articule autour du remplacement des systèmes de chauffage actuels par une pompe à chaleur commune aux deux bâtiments. La démarche comprend une collecte de données permettant un audit technique, la définition de deux scénarios contrastés par bâtiment, le chiffrage budgétaire des interventions, des simulations thermiques dynamiques réalisée via TRNSYS pour en quantifier les effets ainsi qu’une analyse multicritère finale des résultats. Les simulations indiquent une réduction annuelle de la consommation d’énergie primaire pouvant atteindre 57 % pour le bâtiment Chercheurs et 65 % pour le bâtiment Académique. L’analyse économique permet d’estimer les coûts d’investissement, les économies attendues et les temps de retour. Finalement, des recommandations concrètes sont proposées pour chaque bâtiment. L’étude confirme la pertinence d’une rénovation intégrée, fondée sur des scénarios hybrides et propose une démarche méthodologique transférable à d’autres projets de rénovation énergétique.

This work is part of the energy transition and the 2030 Strategic Development Plan of the University of Liège, which aims to turn the Arlon campus into a laboratory for ecological transition. It proposes a structured, reproducible methodology that can be applied to other renovation projects. In parallel, it also serves as a decision-support tool to guide future interventions on the Arlon campus. Two buildings on the site, referred to as "Chercheurs" and "Académique" buildings, were studied. Both have ageing envelopes and independent heating systems that have reached the end of their service life. The project aims to identify and compare renovation scenarios based on energy, technical, financial and architectural criteria. The project is structured around the replacement of the current systems by a centralised heat pump supplying both buildings. The approach includes data collection enabling a comprehensive technical audit, the definition of two contrasting scenarios per building, budget estimations for the interventions, dynamic thermal simulations using TRNSYS to quantify the effects, and a final multi-criteria analysis of the results. The simulations indicate an annual reduction in primary energy consumption of up to 57% for the “Chercheurs” building and 65% for the “Académique” building. The economic analysis estimates investment costs, expected savings and payback periods. Finally, concrete recommendations are proposed for each building. The study confirms the relevance of an integrated renovation approach based on hybrid scenarios and proposes a transferable methodological framework applicable to other energy renovation projects.