Energy Efficiency

Bâtiments zéro énergie : concilier vie urbaine et nature, grâce aux nouvelles technologies

Qu’entendons-nous par vivre en harmonie avec l’environnement ? Avec les avancées technologiques actuelles, cela ne veut pas dire que vous devez vendre tous vos biens matériels et vivre dans une cabane rustique en pleine nature. En fait, avec les bâtiments dits « zéro énergie », vous pouvez vivre ou travailler en plein centre-ville tout en étant complètement neutre énergétiquement. 

Les maisons ou bureaux zéro énergie produisent au moins autant d’énergie qu’ils en consomment. C’est pourquoi ils sont absolument essentiels pour atteindre un vrai mode de vie durable, particulièrement dans nos villes. Selon les prévisions, la consommation d’énergie en ville devrait augmenter de 27 % au fil du temps, et 40 % de l’énergie au niveau mondial est consommée par les bâtiments – plus que n’importe quel autre secteur !

Energy Efficiency
Économiser l’énergie tout en éliminant les déchets - L’efficacité énergétique dépend en outre de l’expansion des énergies durables, telles que le solaire ou l’éolien.
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Fait le 08/05/2017

Avantages du positif

Les bâtiments zéro énergie ne sont normalement pas déconnectés du réseau. Ils compensent leur consommation par la production d’une quantité équivalente ou supérieure d’énergie propre, qui est ensuite injectée sur le réseau. 

Un bâtiment peut être qualifié de zéro énergie sans audit externe, mais une validation tierce fournit des directives, améliore la visibilité et assure une gestion responsable. Le Living Future Institute, par exemple, délivre pour les bâtiments zéro énergie une certification qui atteste de l’engagement du propriétaire du bâtiment à soutenir et promouvoir des pratiques durables, et met en valeur les qualifications environnementales des bâtiments commerciaux et des entreprises qui y travaillent.

Si c'est bon pour la nature, c'est bon pour les affaires

Les propriétaires d’immeubles commerciaux sont également très heureux de découvrir que leurs bâtiments peuvent produire assez d’énergie excédentaire pour pouvoir la revendre. Oui, le zéro énergie peut même devenir du « positif énergie » et représenter une nouvelle source de profit pour les propriétaires.

Il est désormais beaucoup plus réaliste d’atteindre le zéro énergie, surtout si l’on prend en considération la baisse du coût des solutions de production d’énergie alternative et de conservation des ressources. L’investissement requis pour passer au zéro énergie est déjà gérable pour de nombreuses entreprises et devient une option bien plus abordable pour les propriétaires de logements privés également. Les prévisions annonçant une augmentation constante du coût des combustibles fossiles, malgré une récente période de prix bas, représentent une motivation supplémentaire.

Beaucoup d’entreprises adoptent déjà cette tendance. Certes, la certification de durabilité est parfois recherchée comme une médaille pour bon comportement écologique, mais la plupart des entreprises choisissent des solutions vertes pour d’autres raisons que renforcer leur image de manière passagère, car elles comprennent la valeur à long terme des pratiques durables. L’investissement vert est avantageux, tout simplement.

Une nuit dans cette chambre d’hôte : une maison passive à Portland
Une nuit dans cette chambre d’hôte : une maison passive à Portland

Vers des bâtiments durables

Il existe bien sûr de nombreuses autres technologies et techniques permettant de réduire la consommation d’énergie ou d’améliorer l’impact environnemental d’un bâtiment. La plupart d’entre elles ne sont pas aussi ambitieuses que le zéro énergie, mais elles représentent un pas dans la bonne direction. 

De nombreuses innovations techniques ont rendu possible cette évolution notable et globale vers une construction plus écologique. Les énergies solaire, éolienne, thermique et de la biomasse peuvent toutes être produites sur place et même revendues au réseau électrique. Certains pays comme l’Allemagne garantissent même juridiquement cette énergie à un prix avantageux ! Les bâtiments peuvent aussi utiliser bien moins d’énergie pour le chauffage, en grande partie grâce aux techniques d’isolation (maison passive).

« Si nous voulons atteindre les objectifs de durabilité définis par les pays et, en définitive, préserver les ressources de notre planète, les gouvernements et les entreprises privées doivent agir en collaboration pour mettre en œuvre les solutions technologiques les plus récentes et faire de réelles économies d’énergie. »

Andreas Schierenbeck CEO, thyssenkrupp Elevator

L’énergie zéro nécessite une coopération totale

Une durabilité à grande échelle n’est possible qu’avec la coopération de tous : entreprises, gouvernements, consommateurs, instituts de recherche, organismes caritatifs, etc. De même, atteindre une consommation zéro énergie pour un bâtiment nécessite de réévaluer chaque facteur et de le modifier si nécessaire. 

Le Building Technology Showcase du Fraunhofer Center for Sustainable Energy Systems (CSE) présente un grand nombre de technologies zéro énergie récentes. Situé dans le « quartier de l’innovation » de Boston, ce laboratoire grandeur nature ne se contente pas de mener des recherches originales sur les systèmes d’énergie renouvelable, il en fait également la démonstration. 

 

Chaque élément d'un bâtiment doit être adapté

Même les ascenseurs doivent contribuer à la consommation zéro énergie, par exemple en créant un gain d’espace qui contribuera à son tour à réduire l’enveloppe du bâtiment. Ainsi, les ascenseurs TWIN peuvent faire économiser jusqu’à 27 % d’énergie par rapport à d’autres technologies, et réduisent de moitié la consommation électrique.

Mais les nouvelles technologies de récupération d’énergie vont plus loin, en utilisant le mécanisme de freinage pour produire de l’électricité pendant leur utilisation. Comme évoqué dans un article précédent d’URBAN HUB, les ascenseurs du nouveau One World Trade Center, à New York, produisent assez d’énergie pour alimenter le système d’éclairage de tout le bâtiment. 

Les technologies durables ne sont pas réservées aux bâtiments neufs. En passant d’un système d’ascenseurs traditionnel à une installation sans motoréducteurs, les bureaux du Grand Avenue Courtyard à El Segundo (Californie) ont réduit de 58,5 % la consommation d’électricité de leurs ascenseurs. De plus, les technologies de récupération d’énergie peuvent être immédiatement introduites dans presque toutes les implantations d’ascenseurs existantes.

Les bâtiments zéro énergie dans le monde

Bien que la plupart des bâtiments zéro énergie soient actuellement résidentiels plutôt que commerciaux, cette démarche a le vent en poupe dans les deux secteurs. Voici quelques bâtiments de grande taille qui produisent au moins autant d’énergie qu’ils en consomment.

Masdar City – Abu Dhabi, United Arab Emirates

De la non-consommation... à la production

La technologie zéro énergie est déjà très satisfaisante. Mais ce qui l’est encore plus, c’est la technologie positive : au-delà de la récupération de l’énergie consommée, il s’agit de créer un excédent d’énergie pouvant être réinjecté dans le circuit du bâtiment ou vendu au distributeur d’électricité. Ce principe, qui relevait naguère de la science-fiction, est désormais une réalité.

Prenons l’exemple des ascenseurs. La majorité d’entre eux ne fonctionnent que 20 à 30 % du temps, ce qui signifie qu’ils sont au repos les 70-80 % du temps restant. Les nouveaux circuits de contrôle permettent à un ascenseur au repos de se mettre en mode « hibernation » ou « veille », réduisant ainsi sa consommation d’énergie de manière significative. 

Passer de la réduction à la production, en revanche, nécessite une étape supplémentaire, sous forme de panneaux photovoltaïques (utilisant l’énergie solaire pour produire de l’électricité) à peu près de la taille d’une cage d’ascenseur. La combinaison de ces deux étapes permet de réduire la consommation de plus de 150 %, ce qui en fait un système d’énergie positive. 

« Les ascenseurs de nos bâtiments sont souvent oubliés, mais ils représentent en fait le cœur d’un futur plus efficace en énergie. En résolvant enfin un problème que beaucoup pensaient insoluble, thyssenkrupp a fait un grand pas pour transformer les ascenseurs existants en appareils à énergie zéro. »

Andreas Schierenbeck CEO, thyssenkrupp Elevator

Au-delà du zéro énergie

Comment un bâtiment peut-il espérer faire encore mieux que de produire plus d’énergie qu’il n’en consomme ? Si chaque immeuble et chaque maison produisent un excédent d’énergie, les technologies du futur finiront peut-être par remplacer la production et la distribution d’énergie traditionnelles. Mais en attendant, la modernisation du bâti existant avec les nouvelles technologies zéro énergie représente déjà un objectif ambitieux.

Par ailleurs, au-delà de l’énergie, il est possible d’appliquer les technologies zéro ou positives à d’autres domaines, par exemple l’eau ou les déchets. Les termes « eau positive » et « déchets positifs » sont d’ailleurs employés par les certifications de durabilité les plus exigeantes du marché. Le site du Living Building Challenge offre davantage d’informations sur le sens de ces termes et sur leurs applications dans le but de créer un avenir durable pour les villes et les individus du monde entier.