Amélioration de l'efficacité énergétique des bâtiments

Description

L'amélioration de l'efficacité énergétique du parc immobilier d'une ville nécessite une réflexion stratégique et à long terme. La complexité des structures de propriété, les barrières du marché, la diversité des typologies de bâtiments, les préférences des consommateurs et les multiples parties prenantes impliquées dans la construction et la rénovation d'un bâtiment font de l'efficacité énergétique des bâtiments un défi, même avec les développements technologiques les plus avancés. Cependant, pour réaliser des quartiers à énergie positive et atteindre les objectifs climatiques ambitieux fixés par les villes, les bâtiments à énergie positive ou nulle jouent un rôle essentiel.

De nombreuses initiatives à travers le monde ont prouvé que, bien qu'il s'agisse d'un défi complexe, l'amélioration de l'efficacité énergétique des bâtiments est possible et a un impact considérable sur la création de villes plus vertes et plus résilientes.

Problèmes à résoudre

Exigences légales

Il est urgent de s'occuper de l'efficacité énergétique des bâtiments. L'UE le reconnaît également et il existe plusieurs normes sur l'efficacité énergétique des bâtiments au niveau de l'UE. Plusieurs initiatives législatives ont été introduites pour la rénovation des bâtiments, dont les plus importantes sont présentées ci-dessous :

• Directive sur la performance énergétique des bâtiments (EPBD, directive 2010/31/UE modifiée par la directive 2018/844/UE).
• Directive sur l'efficacité énergétique (DEE, directive 2012/27/UE modifiée par la directive 2018/2002/UE)
• Directive du 16 décembre 2002 sur la performance énergétique des bâtiments
• Directive du 6 juillet 2005 établissant un cadre pour la fixation d'exigences en matière d'éco-conception applicables aux produits consommateurs d'énergie
• Directive du 5 avril 2006 relative à l'efficacité énergétique dans les utilisations finales et aux services énergétiques
• Directive du 23 avril 2009 relative à la promotion de l'utilisation de l'énergie produite à partir de sources renouvelables prévoyant la promotion de l'efficacité énergétique
• Directive du 21 octobre 2009 établissant un cadre pour la fixation d'exigences en matière d'éco-conception applicables aux produits liés à l'énergie
• Directive du 19 mai 2010 concernant l'indication de l'étiquetage relatif à l'efficacité énergétique et les informations uniformes relatives aux produits en ce qui concerne la consommation d'énergie et d'autres ressources des produits liés à l'énergie
• Directive du 19 mai 2010 sur la performance énergétique des bâtiments

Étant donné que les États membres ont dû intégrer ces directives dans leur législation nationale, il existe de nombreuses normes relatives à l'efficacité énergétique dans l'UE au niveau national, qui diffèrent d'un pays à l'autre. Quelques exemples de réglementations et de normes relatives à l'efficacité énergétique sont énumérés ci-dessous (Commission économique des Nations unies pour l'Europe, Mapping of Existing Energy Efficiency Standards and Technologies in Buildings in the UNECE Region, 2018) :

• France : fixe des normes minimales pour les bâtiments existants et définit les rénovations nécessaires pour ces derniers.
• Suisse : le bâtiment rénové ne doit pas dépasser 125% de la limite énergétique du nouveau bâtiment.
• Danemark : Les systèmes de chauffage solaire doivent être fournis lorsque la consommation d'eau chaude prévue dépasse 2 000l par jour et peuvent répondre à 95 % de la demande.
• Grèce : 60 % de l'eau chaude domestique provient de l'énergie solaire.

Vous trouverez d'autres normes de différents pays dans les fiches d'information sur les pays du rapport de la CEE-ONU. Voici quelques réglementations déjà mentionnées en Amérique du Nord :

• Energy Policy Act (loi sur la politique énergétique) de 2005
• ASHRAE9 90.1.2007
• ICC Energy Conservation 2000-201510
• Le plan de Vancouver, étape par étape

Modèles d'exploitation

La rénovation énergétique nécessite d'énormes investissements initiaux avec de longues périodes d'amortissement. Pour accélérer la rénovation, des mécanismes de financement et de marché favorables, ainsi que des modèles d'entreprise innovants, sont essentiels. Les interventions politiques décrites dans la section précédente peuvent améliorer l'accès au financement, réduire les risques d'investissement et les obstacles, tout en augmentant l'attrait des investissements dans le secteur du bâtiment.

Si les gouvernements locaux et nationaux peuvent promouvoir des politiques de soutien spécifiques, les ressources publiques ne peuvent couvrir qu'une part limitée des investissements totaux. Pour obtenir des résultats substantiels, il est nécessaire d'impliquer le secteur privé dans le financement des rénovations éco-énergétiques. Cependant, les institutions financières sont confrontées à plusieurs défis lorsqu'elles abordent le marché de l'efficacité énergétique. Il s'agit notamment de la petite taille, de la fragmentation des investissements et du manque de normalisation des projets qui, cumulés, entraînent des risques plus élevés.

Il existe une variété de mécanismes de financement disponibles et explorés par les gouvernements locaux et nationaux, y compris les contrats de performance des services énergétiques (ESPC), les fonds de prêts renouvelables, le crédit-bail, le financement sur facture, et plus encore. Certains de ces mécanismes sont expliqués ci-dessous :

1) Fonds de prêts renouvelables : les fonds de prêts renouvelables sont des fonds communs de capitaux mis de côté par le gouvernement local ou national, à partir desquels des prêts peuvent être accordés pour des projets de rénovation énergétique. Au fur et à mesure que les prêts sont remboursés, le capital est prêté à nouveau pour un autre projet. En supposant que les défauts de paiement restent faibles, les fonds de prêts régionaux peuvent être des sources de capitaux "éternelles" qui sont recyclées à l'infini pour financer des projets à long terme.

2) Financement sur facture : L'OBF est un type de prêt, introduit pour la première fois aux États-Unis, qui utilise la facture d'électricité comme moyen de remboursement. Il permet de réduire les obstacles tels que les coûts initiaux élevés de la rénovation et constitue une solution possible au dilemme propriétaire-locataire. Le prêt est remboursé au fil du temps grâce aux économies réalisées sur la facture d'électricité. Le propriétaire paie la même facture avant et après les rénovations et la différence due aux économies réalisées revient à l'investisseur.

3) Contrat de performance énergétique : le contrat de performance énergétique est une forme de financement pour l'amélioration des immobilisations qui permet de financer les améliorations énergétiques à partir des économies réalisées. Dans le cadre d'un contrat de performance énergétique, une organisation externe (ESCO) met en œuvre un projet d'efficacité énergétique ou un projet d'énergie renouvelable, et utilise le flux de revenus provenant des économies de coûts ou de l'énergie renouvelable produite pour rembourser les coûts du projet, y compris les coûts de l'investissement (Commission européenne, 2020).

L'un des éléments clés de la réussite des programmes de financement de la rénovation écologique est le concept de modèle financier "à trésorerie positive", c'est-à-dire des mécanismes financiers qui réduisent le risque et la charge des propriétaires en leur garantissant des économies dès le premier mois. Les arrangements financiers doivent avoir des taux d'intérêt qui garantissent que la facture mensuelle des services publics est réduite d'un montant supérieur ou égal aux versements mensuels de remboursement, ce qui permet d'obtenir des retours immédiats et réguliers. Il convient de noter que les aspects juridiques et les fondements des différents modèles financiers varient considérablement d'un État à l'autre et d'une collectivité locale à l'autre. Il est essentiel de procéder à une vérification rigoureuse afin de comprendre clairement quels types de modèles de financement peuvent être déployés dans votre communauté.

Structure des coûts

Structure des coûts pour la rénovation énergétique des bâtiments (BABLE, 2021)

Une bonne référence pour les coûts peut être trouvée dans le cas d'utilisation de Vienne. Les investissements initiaux pour les interventions dans 95 appartements de plus de 50 ans s'élevaient à environ 4,3 millions d'euros, ce qui représente 680 euros par m² de surface utilisable et comprenait les coûts des travaux de rénovation thermique, des travaux d'entretien et des travaux visant à améliorer le confort du logement.

La rénovation thermique de la façade a permis de réduire la demande d'énergie thermique de plus de 80 %, passant de 130 kWh/m²an à environ 23 kWh/m²an. En outre, un grand système photovoltaïque de 50 m² et de 9 kWp a été installé sur le toit.

Le coût total de 4,3 millions d'euros a été réduit par des subventions directes et des subventions de rente et le revenu locatif annuel de 2,55 millions d'euros (pour 6 330 m² de surface utilisable = 3,35 euros par m² et par mois) est utilisé pour l'amortissement de l'investissement(BABLE, 2019).

Potentiel du marché

Le marché de la rénovation énergétique des bâtiments présente un potentiel énorme, puisque 75 % du parc immobilier européen est considéré comme inefficace sur le plan énergétique. À l'échelle mondiale, ce chiffre pourrait même être plus élevé, ce qui crée un vide intéressant à combler par des initiatives de rénovation.

Cartographie des parties prenantes

Carte des parties prenantes pour l'amélioration de l'efficacité énergétique des bâtiments (BABLE, 2021)

Initiatives du gouvernement

Les gouvernements locaux et nationaux doivent prendre des engagements clairs pour garantir des signaux de marché à long terme en faveur des technologies à haut rendement énergétique. L'adoption accélérée des technologies à haut rendement énergétique nécessitera une approche politique à la fois incitative et incitative. D'une part, des objectifs de performance obligatoires qui poussent les propriétaires de bâtiments à adopter des technologies à haut rendement énergétique. D'autre part, des incitations initiales, telles que des remises aux consommateurs, qui réduisent les obstacles tels que les coûts initiaux élevés et le coût plus élevé des produits à haut rendement énergétique.

La liste suivante donne des exemples de mesures politiques qui peuvent être adoptées :

Législatives

• Concevoir des codes et des normes de construction qui encouragent la rénovation en profondeur et les renforcer régulièrement en fonction des nouveaux développements technologiques. S'efforcer d'obtenir des émissions proches de zéro dans les nouvelles constructions.
• Fixer des normes minimales de performance énergétique pour les équipements consommateurs d'énergie.
• Introduire des normes de qualité/systèmes de certification pour les installateurs et les produits.
• Identifier les lois restrictives sur la location qui découragent ou empêchent l'amélioration de la performance énergétique et mettre à jour ces lois pour favoriser une transition durable.
• Fixer des limites minimales de production d'énergie renouvelable sur site afin de promouvoir la mise en œuvre locale de sources d'énergie renouvelable et d'utiliser le potentiel local existant en matière d'énergie durable (un exemple d'action législative visant à utiliser au moins une certaine partie de la surface du toit pour le photovoltaïque peut être trouvé ici).
• Rationaliser la conception des concepts d'énergie durable en commençant le processus dès le début de la phase de planification du processus de transition. Ainsi, le processus de développement des quartiers peut être influencé par les concepts énergétiques vers des quartiers à énergie positive et les potentiels d'économie d'énergie et d'autosuffisance peuvent être utilisés plus facilement (en évitant les dépendances désavantageuses dans le processus de planification).

Technique

• Veiller à ce que les technologies inefficaces et à forte intensité de carbone ne soient pas bloquées ou le soient le moins possible dans toutes les nouvelles constructions pendant la phase d'approbation de la planification (par exemple en donnant la priorité à la connexion au réseau de chauffage/refroidissement urbain).
• Simplifier et permettre le déploiement de technologies à haut rendement et à faible émission de carbone, telles que les pompes à chaleur électriques et les unités solaires thermiques.
• Promouvoir l'utilisation de contrôles avancés, tels que les systèmes de gestion de l'énergie et les technologies domestiques intelligentes, afin d'encourager un comportement économe en énergie.
• Relever les défis liés au déploiement local des technologies à faible teneur en carbone ou à teneur nulle en carbone.
• Interdire les technologies énergivores et polluantes qui dépendent des combustibles fossiles (par exemple, les ampoules à incandescence et halogènes, les chauffages électriques à résistance, les chaudières à mazout, etc.)
• Rendre obligatoire l'utilisation de la chaleur résiduelle des grandes usines pour les systèmes sur site ou les systèmes de quartier.
• Promouvoir le développement de concepts énergétiques intégrés qui incorporent différents types de bâtiments, secteurs et demandes d'énergie afin de maximiser l'utilisation des synergies (énergétiques).

Finances

• Développer des véhicules de financement adaptés à des segments de marché spécifiques qui fournissent une source de financement simple et commercialement attrayante pour la rénovation en profondeur.
• Développer des mécanismes pour encourager la rénovation en profondeur via le financement par des tiers, par exemple les ESCO et les EPC.
• Renforcer les mécanismes de tarification du carbone afin de fournir les signaux économiques adéquats.
• Encourager les rénovations énergétiques profondes de l'enveloppe des bâtiments existants (par exemple, réduire l'impôt foncier pour les bâtiments à haute performance énergétique).
• Encourager l'adoption des énergies renouvelables et des technologies à haut rendement énergétique.

Dans le monde entier, des mouvements intéressants se sont produits en faveur de l'amélioration de l'efficacité des bâtiments. L'Union européenne semble être à l'avant-garde du mouvement, avec la publication de plusieurs directives visant la neutralité climatique. Parmi celles-ci figurent des directives spécifiques sur la performance énergétique des bâtiments, des cadres fixant des exigences en matière de matériaux et de conception, ainsi que la promotion des énergies renouvelables.

Aux États-Unis, la loi de 2005 sur la politique énergétique couvre presque tous les aspects de la production, de la distribution et de la consommation d'énergie, ainsi que des lignes directrices sur l'efficacité énergétique. En 2012, 31 États américains, en adoptant soit la norme ASHRAE9 90.1.2007, soit la norme ICC Energy Conservation 2000-2015, ont mis en œuvre des codes modèles pour les bâtiments résidentiels et commerciaux. Au Canada, le plan par étapes de Vancouver visant à promouvoir l'adoption de bâtiments à haute efficacité énergétique en supprimant les obstacles à la construction de maisons passives est lié au plan d'action de la ville la plus verte de Vancouver (CEE-ONU, 2019).

Dans des pays comme la Serbie, le Kazakhstan, le Belarus, la Russie et quelques autres, la structure de gouvernance est telle que les codes de construction sont élaborés au niveau fédéral, sans que les gouvernements régionaux aient la possibilité de choisir d'adopter ou non ces codes. Dans ce cas, les régions sont en mesure de préparer et de soumettre des normes de conception et de construction supplémentaires ou des exigences en matière de procédures de passation de marchés, qui refléteront les spécificités régionales, mais ne seront pas en contradiction avec la loi fédérale. Cette situation ne permet pas de mettre à jour les codes plus fréquemment, compte tenu de l'évolution technologique dans le secteur de la construction. Les organismes de réglementation de ces pays agissant au niveau fédéral se concentrent actuellement sur la mise en œuvre de codes de construction basés sur la performance avec des normes énergétiques minimales plutôt que sur des codes de construction prescriptifs. Cela donnera aux entrepreneurs et aux propriétaires de bâtiments la possibilité de choisir la meilleure option technologique pour réduire la consommation d'énergie (UNECE, 2019).

Facteurs de soutien

Part en pourcentage des bâtiments de l'UE dans les différentes classes EPC (Buildings Performance Institute Europe, 2017)

Pour atteindre la neutralité carbone, il est essentiel de prendre en compte à la fois les futurs bâtiments en cours de construction et le parc immobilier existant, qui constitue la majorité des bâtiments dans lesquels nous vivons aujourd'hui et à l'avenir. Comme nous l'avons déjà mentionné, environ 75 % du parc immobilier européen est considéré comme n'étant pas efficace sur le plan énergétique, c'est-à-dire n'atteignant pas au moins la classe C de l'EPC, comme le montre la figure ci-dessus, tandis que la figure ci-dessous présente cette répartition par pays.

Répartition du parc immobilier de l'UE par classe EPC (Buildings Performance Institute Europe, 2017)

La durée de vie des bâtiments européens varie de 40 à 120 ans. Pour atteindre les objectifs climatiques et énergétiques ambitieux fixés par l'Union européenne et exigés pour atténuer le changement climatique, la majorité du parc immobilier de l'UE doit être au moins presque à énergie zéro (Dorizas, Groote, & Fabbr, 2019). Par conséquent, la rénovation des bâtiments est un aspect crucial pour atteindre les objectifs européens en matière d'efficacité énergétique et de réduction des émissions de CO2. Pour la décarbonisation du secteur du bâtiment, trois piliers centraux sont recommandés par l'Agence internationale de l'énergie (AIE, 2020) :

1) Suffisance : Ce pilier concerne les interventions au stade de la conception. La demande d'énergie dans les bâtiments doit être réduite au minimum tout en assurant un niveau de confort identique ou amélioré. L'accent sera mis sur la réduction des besoins énergétiques en utilisant une conception innovante, des matériaux et d'autres mesures similaires qui sont responsables des bâtiments passifs.

2) Efficacité : Améliorer les performances des technologies du bâtiment en facilitant l'adoption de solutions efficaces sur le plan énergétique grâce à des cadres politiques et commerciaux. Il s'agit également d'investir et de promouvoir la recherche et l'innovation dans les technologies à haut rendement énergétique.

3) Décarbonisation : Une fois que la demande d'énergie pour les bâtiments est réduite au minimum grâce à des mesures de suffisance et d'efficacité, la faible demande d'énergie restante devrait être satisfaite par des solutions à haut rendement et à faible teneur en carbone.

Contexte de la ville

On estime que les gens passent en moyenne 85 à 90 % de leur temps à l'intérieur, que ce soit chez eux, à l'école, au travail ou pendant leurs loisirs. Pour assurer un niveau élevé de confort, les bâtiments du monde entier sont équipés de différentes technologies pour chauffer ou refroidir l'espace, fournir de l'eau propre et chaude, de l'air frais et de l'électricité pour alimenter les appareils qui simplifient la vie humaine.

Selon l'Agence internationale de l'énergie (AIE), les bâtiments et les secteurs de la construction combinés sont responsables d'un tiers de la consommation finale d'énergie mondiale et de près de 40 % du total des émissions directes et indirectes de CO2, et constituent donc une source d'énorme potentiel d'efficacité inexploité (AIE, 2020).

Consommation mondiale d'énergie primaire urbaine et émissions de CO2

Selon les estimations de la Commission européenne, près de 75 % du parc immobilier européen est actuellement inefficace d'un point de vue énergétique, et le taux de rénovation annuel varie de 0,4 à 1,2 % seulement, selon les pays. L'inefficacité des bâtiments en termes d'utilisation de l'énergie et des ressources constitue un défi sociétal majeur en ce qui concerne notre consommation totale et notre empreinte CO₂. Cela accroît la pression sur le système énergétique et urbain intégré (State of Green, 2020). L'efficacité des bâtiments joue donc un rôle décisif pour aider les villes à atteindre leurs objectifs de neutralité carbone. Les bâtiments génèrent des émissions directes de CO2 par le biais des combustibles qui sont brûlés (par exemple, le pétrole, le gaz naturel) et des émissions indirectes par le biais de l'utilisation de l'électricité alimentée par des combustibles fossiles qui est utilisée dans les bâtiments (AIE, 2019). La figure ci-dessus montre la part des bâtiments dans la consommation d'énergie primaire urbaine et les émissions de CO2, par rapport aux niveaux mondiaux.