Piloter les équipements énergétiques d’un bâtiment

La liste non exhaustive des équipements que nous allons étudier dans cette fiche pratique est composée des éléments suivants :

• les appareils de chauffage (CVC) ;
• les appareils de production d’eau chaude sanitaire ;
• les appareils servant à l’éclairage ;
• les équipements de la centrale de traitement d’air (CTA) ;
• enfin les équipements informatiques et numériques.

Les équipements du CVC, de la production d’ECS et de la réfrigération sont les systèmes thermiques les plus énergivores. Ce sont eux qu’il s’agit de piloter en premier lieu.

Équipements énergétiques liés au chauffage

Le terme appareil de chauffage désigne aussi bien les générateurs de chaleur que leurs émetteurs.

Sont pris en compte dans cette démarche, les générateurs déjà installés ainsi que les nouvelles acquisitions. Lors de l’installation ou du renouvellement du système de chauffage, il est important de privilégier les équipements à haute performance avec des puissances adéquates. Les fabricants qui ne manquent pas d’imagination ont mis sur le marché différents équipements.

• Les chaudières (gaz/fioul) à condensation : elles ont un rendement supérieur aux chaudières classiques et également un faible taux de rejet des polluants. Sachez cependant que le gouvernement français avait envisagé l’interdiction de ces chaudières pour 2026 dans les projets de rénovation. Heureusement, cette interdiction a été levée au mois de mai 2023. Le but était d’inciter les citoyens à passer aux pompes à chaleur (air-eau) jugées plus vertueuses sur le plan écologique. Plutôt que d’interdire ce type de chaudière, le gouvernement a préféré supprimer les aides initialement octroyées. Toutefois, pour les bâtiments neufs relevant de la RE2020, cette interdiction ne pourra pas être retenue.
• La chaudière électrique : c’est l’équipement le plus répandu sur le marché ; il pourrait constituer une alternative aux chaudières à gaz, mais ce choix peut nécessiter une augmentation de la production d’électricité. Par ailleurs, cette solution ne peut être adoptée pour des bâtiments neufs relevant de la RE2020 et la RT2012.
• Les chaudières biomasse : elles utilisent des matières organiques comme source d’énergie. Elles restent compétitives sur le plan écologique.
• La pompe à chaleur : c’est l’équipement plébiscité en vue de la réduction de l’empreinte carbone.

Pour optimiser les performances énergétiques de ces différents appareils, il faut, selon l’équipement :

• désembouer les réseaux de chauffage ;
• affiner le réglage de la loi d’eau ;
• basculer les équipements en « mode été » durant la période estivale ;
• abaisser la loi d’eau lorsque les besoins diminuent ;
• affiner les ralentis de chauffage en période d’inoccupation.

Équipements énergétiques liés à la production d’eau chaude sanitaire

Les besoins des bâtiments tertiaires ou industriels en eau chaude sont variables en fonction de l’usage du bâtiment. Parmi les équipements listés ci-dessous, il faut veiller à leur jumelage et à la compatibilité avec les appareils de chauffage choisis précédemment. Il est possible d’installer, pour la production d’ECS, les équipements suivants.

• Un chauffe-eau électrique : son prix de vente constitue son principal atout. Il faut comparer son rendement à celui du chauffe-eau avant d’opérer un choix.
• Un chauffe-eau au gaz (instantané ou bien à accumulation). Le principal avantage est le chauffage beaucoup plus rapide qu’avec le chauffe-eau électrique. Cependant, il coûte beaucoup plus cher que ce dernier et il faut que le bâtiment ciblé soit équipé d’un réseau au gaz opérationnel. Ce choix est déconseillé pour les bâtiments neufs devant respecter la réglementation RE2020.
• Un chauffe-eau solaire : les deux objectifs de sobriété et d’écologie sont atteignables avec ce type d’équipement. L’énergie utilisée provient des panneaux solaires qui nécessitent peu d’entretien.
• Une pompe à chaleur : ce type d’équipement est une bonne alternative au chauffe-eau électrique et au chauffe-eau au gaz ; il quasiment incontournable pour les bâtiments RE2020. C’est la solution la moins énergivore.

Pour piloter ces équipements, il faut recourir aux mêmes solutions d’optimisation énergétique des appareils de chauffage.

Équipements énergétiques liés à la ventilation

Dans toutes les zones d’un bâtiment où il existe des risques sanitaires liés à la qualité de l’air, il faut procéder :

• au renouvellement de l’air ambiant ;
• à l’assainissement de l’air par filtration ;
• à la régulation du taux d’hygrométrie ;
• au contrôle de la concentration des divers polluants.

Afin de mettre en œuvre ces préconisations, il est judicieux d’installer une centrale de traitement d’air (CTA) ou des caissons double flux (insufflation et extraction d’air) dans les bâtiments tertiaires. Et pour améliorer le gain économique, les CTA peuvent être équipées de récupérateur de chaleur sur l’air extrait du bâtiment afin de préchauffer l’air introduit venant de l’extérieur. On estime à plus de 50 % la quantité de calories récupérables sur l’air extrait.

Équipements énergétiques liés à la climatisation

Les appareils de climatisation traitent l’air et permettent de le filtrer, de le rafraîchir et/ou de le réchauffer si le système est réversible. Le fonctionnement repose sur deux unités. Une unité extérieure qui produit l’air froid et l’unité intérieure qui diffuse cet air.

Les équipements les plus répandus dans le domaine de la climatisation sont par exemple :

• les climatiseurs mobiles ;
• les PAC réversibles ;
• les générateurs d’eau glacée ;
• les systèmes dits « roof top » très répandus dans les entrepôts et les grandes surfaces commerciales.

Ces différents appareils émettent des quantités variables de GES associées à la consommation énergétique qu’il faut réduire grâce à :

• une adaptation de la température de consigne du local ;
• un équilibrage des réseaux hydrauliques ;
• la réduction voire la suppression de la climatisation en période d’inoccupation.

L’ADEME va plus loin en préconisant les bonnes pratiques suivantes :

• faire entretenir le matériel par un professionnel ;
• ne pas s’équiper dans l’urgence afin de bien choisir son système de climatisation ;
• avoir un usage sobre de la climatisation ; l’étude effectuée par l’ADEME révèle que le passage d’une température de consigne de 22 °C à 27 °C permet de diviser par deux la consommation d’énergie des appareils de climatisation.

Équipements énergétiques liés à l’éclairage

Ils font partie des équipements moins énergivores que les précédents ; mais pour maîtriser l’énergie consommée, il faut passer par un matériel efficace (lampe, luminaires, auxiliaires d’alimentation) doté d’un système de gestion et de variation de puissances adaptées aux besoins. Les systèmes d’éclairage tertiaire que nous préconisons comprennent :

• les lampes LED ;
• les commandes automatiques de l’éclairage, qui font varier automatiquement le niveau d’éclairement en fonction de l’occupation de la zone ciblée ;
• le détecteur de présence, qui permet d’éteindre et d’allumer les luminaires en fonction de l’occupation ou pas de la zone ; l’allumage peut être progressif ou non selon l’utilisation du local ;
• les cellules photoélectriques, qui maintiennent un niveau d’éclairement constant ; l’intensité lumineuse est ajustée en fonction de l’éclairage naturel.

Pour réduire l’émission de GES et la facture énergétique dues à ces éléments, il est recommandé de :

• diminuer le nombre de sources lumineuses dans la mesure du possible ;
• organiser les postes de travail en fonction de l’éclairage naturel ;
• mettre en œuvre des lampes plus économes ;
• paramétrer et de régler les commandes automatiques.

Équipements informatiques et numériques

Le numérique fait partie intégrante de notre quotidien. Son usage dans les échanges professionnels et plus particulièrement durant le télétravail provoque un réchauffement climatique de plus en plus préoccupant. Selon Le guide d’un numérique plus responsable publié par l’ADEME, la forte augmentation de la digitalisation dans nos us et pratiques laisse présager le doublement de son empreinte carbone d’ici à 2050. Pour inhiber les effets pervers du numérique, il faut :

• mettre en place un pilotage de la sobriété numérique ;
• rationaliser le stockage des données au sein des entreprises ou du commerce ;
• adapter les systèmes de refroidissement des serveurs qui stockent ces données ;
• rehausser la température de consigne des salles des serveurs sous réserve de ne pas dépasser les seuils fixés par les fabricants de ces équipements ;
• mettre en veille prolongée ou éteindre le poste de travail en cas d’absence.