Chapitre 3 : Principes de Base de l’Efficacité Énergétique : Réduire, Optimiser, Utiliser Mieux

Bienvenue au chapitre 3 de notre guide sur l’énergie au bureau. Après avoir décortiqué les sources de consommation énergétique, il est temps de se pencher sur les principes fondamentaux de l’efficacité énergétique. Ce chapitre crucial présente les trois piliers qui sous-tendent toute démarche d’efficacité énergétique, explore les concepts clés associés, et introduit la notion novatrice de « négawatts » et d’énergie évitable. Comprendre ces principes est essentiel pour mettre en œuvre des actions efficaces et durables dans votre bureau.

Présentation des trois piliers de l’efficacité énergétique : réduction de la demande, optimisation des systèmes, utilisation d’énergies renouvelables.

L’efficacité énergétique repose sur une approche structurée en trois piliers fondamentaux, qui interagissent et se complètent pour maximiser les économies d’énergie :

• Pilier 1 : Réduire la Demande Énergétique (Sobriété Énergétique)

  Le premier pilier, et souvent le plus fondamental, consiste à agir sur la source du problème en réduisant la demande énergétique à la base. Il s’agit de diminuer les besoins en énergie du bâtiment et de ses occupants, avant même de chercher à optimiser les systèmes ou à utiliser des énergies renouvelables. Ce pilier met l’accent sur la sobriété énergétique, c’est-à-dire une consommation plus raisonnée et plus juste de l’énergie. Les actions relevant de ce pilier sont souvent les plus simples à mettre en œuvre, les moins coûteuses, et les plus efficaces à long terme.

  Exemples concrets dans un bureau :

  • • Améliorer l’isolation thermique du bâtiment : En réduisant les pertes de chaleur en hiver et les gains de chaleur en été, on diminue les besoins en chauffage et en climatisation.
    • Optimiser l’apport de lumière naturelle : En concevant des espaces de travail qui bénéficient au maximum de la lumière du jour, on réduit les besoins en éclairage artificiel.
    • Privilégier la ventilation naturelle : Lorsque les conditions climatiques le permettent, utiliser la ventilation naturelle pour rafraîchir et renouveler l’air, plutôt que la climatisation mécanique.
    • Adopter des comportements sobres en énergie : Éteindre les lumières en quittant une pièce, débrancher les équipements en veille, limiter le chauffage et la climatisation aux zones occupées et aux périodes nécessaires, etc.
    • Choisir des équipements moins énergivores dès l’achat : Opter pour des ordinateurs portables plutôt que des ordinateurs fixes, privilégier les écrans à faible consommation, choisir des imprimantes recto-verso, etc.

• Pilier 2 : Optimiser les Systèmes et les Équipements (Efficience Énergétique)

  Le deuxième pilier vise à améliorer l’efficience énergétique des systèmes et des équipements qui sont nécessaires au fonctionnement du bureau (éclairage, chauffage, climatisation, ventilation, équipements bureautiques, etc.). Il s’agit de rendre ces systèmes plus performants, c’est-à-dire de leur faire consommer moins d’énergie pour fournir le même service, voire un service amélioré. Ce pilier met l’accent sur l’efficience technologique et l’optimisation des réglages et de la gestion.

  Exemples concrets dans un bureau :

  • • Remplacer les anciens systèmes d’éclairage par des LED : Les LED sont beaucoup plus efficaces que les anciennes technologies (lampes à incandescence, halogènes, fluorescentes), consommant jusqu’à 80% d’énergie en moins pour un éclairage équivalent, voire supérieur.
    • Installer un système de chauffage performant et programmable : Choisir une chaudière à condensation ou une pompe à chaleur plutôt qu’une chaudière classique, et mettre en place une régulation fine du chauffage (thermostats programmables, sondes extérieures, etc.) pour adapter la production de chaleur aux besoins réels.
    • Opter pour une climatisation efficace et bien dimensionnée : Choisir des climatiseurs avec un bon coefficient de performance énergétique (COP) ou coefficient d’efficacité frigorifique (EER), et dimensionner correctement le système de climatisation aux besoins réels du bâtiment.
    • Installer une Ventilation Mécanique Contrôlée (VMC) double flux : La VMC double flux permet de récupérer la chaleur de l’air extrait pour préchauffer l’air neuf entrant, réduisant ainsi les besoins en chauffage et améliorant la qualité de l’air intérieur.
    • Utiliser des équipements bureautiques avec labels énergétiques : Choisir des ordinateurs, écrans, imprimantes et autres équipements portant des labels comme Energy Star, qui garantissent une consommation électrique réduite.
    • Mettre en place un Système de Gestion Technique du Bâtiment (GTB) : Un GTB permet de piloter et d’optimiser en temps réel le fonctionnement des équipements techniques (éclairage, CVC, etc.) en fonction des besoins et des conditions extérieures.

• Pilier 3 : Utiliser des Énergies Renouvelables (Substitution Énergétique)

  Le troisième pilier, complémentaire aux deux précédents, consiste à substituer les énergies fossiles (sources d’émissions de GES et de dépendance énergétique) par des énergies renouvelables, c’est-à-dire des sources d’énergie inépuisables à l’échelle humaine et dont l’exploitation a un impact environnemental réduit. Ce pilier vise à décarboner la production d’énergie consommée par le bureau et à rendre le système énergétique plus durable.

  Exemples concrets dans un bureau :

  • • Installer des panneaux solaires photovoltaïques en toiture ou en façade : Les panneaux solaires photovoltaïques permettent de produire de l’électricité à partir de l’énergie solaire, une source d’énergie propre et gratuite. L’électricité produite peut être autoconsommée sur place ou revendue au réseau.
    • Utiliser des panneaux solaires thermiques pour la production d’eau chaude sanitaire : Les panneaux solaires thermiques captent la chaleur du soleil pour chauffer de l’eau, qui peut être utilisée pour les sanitaires, la restauration ou certains besoins de chauffage.
    • Raccorder le bureau à un réseau de chaleur urbain alimenté par des énergies renouvelables : Les réseaux de chaleur urbains peuvent utiliser différentes sources d’énergie renouvelables (biomasse, géothermie, solaire thermique, etc.) pour produire de la chaleur qui est ensuite distribuée à plusieurs bâtiments, y compris des bureaux.
    • Choisir un fournisseur d’électricité verte : Opter pour un contrat d’électricité auprès ¹ d’un fournisseur qui garantit que l’électricité consommée est issue de sources renouvelables (hydraulique, éolien, solaire, biomasse). C’est une solution simple à mettre en œuvre, même sans investissement direct dans des installations renouvelables sur site.  
      1. www.azelec33.fr

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    • Installer une petite éolienne urbaine (si le contexte le permet) : Dans certains cas, il peut être possible d’installer une petite éolienne en milieu urbain pour produire de l’électricité renouvelable, bien que cette solution soit souvent plus complexe à mettre en œuvre et moins performante que le solaire photovoltaïque dans les zones urbaines denses.

Ces trois piliers sont interdépendants et doivent être mis en œuvre de manière combinée pour obtenir les meilleurs résultats en matière d’efficacité énergétique. Il est souvent plus pertinent de commencer par réduire la demande et optimiser les systèmes avant d’envisager l’utilisation d’énergies renouvelables.

Concepts clés : isolation, ventilation naturelle, éclairage naturel, équipements performants, gestion intelligente.

Pour mettre en œuvre efficacement les trois piliers de l’efficacité énergétique, il est important de maîtriser un certain nombre de concepts clés qui sont au cœur des solutions et des techniques disponibles pour les bureaux :

• Isolation Thermique : L’isolation thermique consiste à envelopper le bâtiment d’une « couche protectrice » qui limite les échanges de chaleur entre l’intérieur et l’extérieur. Une bonne isolation thermique permet de :

  • Réduire les pertes de chaleur en hiver : Conserver la chaleur à l’intérieur du bâtiment et diminuer les besoins en chauffage.
  • Limiter les gains de chaleur en été : Empêcher la chaleur extérieure de pénétrer dans le bâtiment et diminuer les besoins en climatisation.
  • Améliorer le confort thermique : Maintenir une température intérieure plus stable et homogène, en évitant les sensations de froid en hiver et de chaleur excessive en été.
  • Réduire les consommations d’énergie liées au CVC : Moins de chauffage en hiver, moins de climatisation en été = économies d’énergie significatives.

  L’isolation thermique concerne toutes les parois du bâtiment : murs, toiture, plancher bas, fenêtres, portes. Le choix des matériaux isolants, leur épaisseur et les techniques de pose sont des éléments clés pour garantir une isolation performante.

• Ventilation Naturelle : La ventilation naturelle utilise les forces naturelles (différences de pression, différences de température, vent) pour renouveler l’air intérieur d’un bâtiment, sans recourir à des systèmes mécaniques énergivores. Elle permet de :

  • Améliorer la qualité de l’air intérieur : Évacuer l’air vicié (pollué, chargé en CO2 et en humidité) et apporter de l’air frais extérieur.
  • Rafraîchir le bâtiment en été : Utiliser le « free-cooling » nocturne (ventilation la nuit lorsque l’air extérieur est plus frais) ou la ventilation traversante pour évacuer la chaleur accumulée.
  • Réduire les besoins en climatisation mécanique : Dans les climats tempérés, la ventilation naturelle peut suffire à assurer un confort thermique satisfaisant pendant une partie de l’année, voire toute l’année dans certains cas.
  • Économiser l’énergie liée à la ventilation mécanique.

  La ventilation naturelle repose sur une conception architecturale adaptée : orientation du bâtiment, création d’ouvertures traversantes, utilisation de l’effet cheminée, intégration de dispositifs spécifiques (grilles de ventilation, ouvrants en partie haute, puits canadiens, etc.).

• Éclairage Naturel : L’éclairage naturel consiste à utiliser au maximum la lumière du jour pour éclairer les espaces intérieurs, en complément ou en remplacement de l’éclairage artificiel. Il présente de nombreux avantages :

  • Économies d’énergie significatives : Réduction importante, voire suppression, des besoins en éclairage artificiel pendant la journée.
  • Amélioration du bien-être et de la productivité : La lumière naturelle est perçue comme plus agréable et plus stimulante que la lumière artificielle, favorisant le bien-être des occupants et leur concentration.
  • Bénéfices pour la santé : La lumière naturelle régule le rythme circadien, favorise la synthèse de vitamine D et peut avoir des effets positifs sur l’humeur et le moral.
  • Valorisation esthétique des espaces : La lumière naturelle met en valeur les volumes, les matériaux et les couleurs, créant des ambiances plus agréables et plus dynamiques.

  L’optimisation de l’éclairage naturel passe par la conception architecturale (orientation du bâtiment, taille et disposition des fenêtres, puits de lumière, verrières), l’aménagement intérieur (distribution des espaces, cloisons vitrées, couleurs claires) et l’utilisation de dispositifs de guidage de la lumière (réflecteurs, conduits de lumière).

• Équipements Performants (Écoénergétiques) : Le choix d’équipements performants et écoénergétiques est essentiel pour réduire la consommation à la source, pour tous les postes de consommation du bureau :

  • • Éclairage LED : Choisir des luminaires LED pour l’éclairage général et localisé, en privilégiant les modèles avec une bonne efficacité lumineuse (lumens par watt) et une longue durée de vie.
    • Équipements CVC performants : Opter pour des chaudières à condensation, des pompes à chaleur à haute performance, des climatiseurs avec un bon COP/EER, des VMC double flux à haut rendement.
    • Équipements bureautiques éco-labellisés : Privilégier les ordinateurs, écrans, imprimantes, etc. portant des labels énergétiques comme Energy Star, EPEAT ou équivalent, qui garantissent une consommation électrique réduite.
    • Électroménager de classe énergétique A+++ ou supérieure pour les cuisines et espaces de restauration.

• Gestion Intelligente (Pilotage et Régulation) : La gestion intelligente des systèmes et des équipements permet d’optimiser leur fonctionnement en temps réel, en adaptant la production d’énergie aux besoins réels et en évitant les gaspillages. Elle repose sur l’utilisation de :

  • • Thermostats programmables et régulation du chauffage et de la climatisation : Pour ajuster les consignes de température en fonction de l’occupation et des horaires, et éviter de chauffer ou de climatiser inutilement les locaux inoccupés.
    • Détecteurs de présence pour l’éclairage : Pour allumer la lumière uniquement lorsque des personnes sont présentes dans les locaux, et l’éteindre automatiquement lorsqu’ils sont vides.
    • Capteurs de luminosité pour l’éclairage : Pour moduler l’éclairage artificiel en fonction de l’apport de lumière naturelle, et réduire la consommation lorsque la lumière du jour est suffisante.
    • Programmation horaire des équipements : Pour éteindre automatiquement les équipements (éclairage, chauffage, climatisation, équipements bureautiques, etc.) en dehors des heures d’ouverture du bureau ou pendant les week-ends et les jours fériés.
    • Systèmes de Gestion Technique du Bâtiment (GTB) : Pour centraliser le pilotage et la supervision de l’ensemble des équipements techniques, optimiser leur fonctionnement en temps réel, et identifier les anomalies ou les dérives de consommation.
  La combinaison de ces concepts clés, appliquée de manière cohérente et intégrée, permet de maximiser l’efficacité énergétique d’un bureau et de créer un environnement de travail performant, confortable et durable.

Introduction à la notion de « négawatts » et d’énergie évitable.

Pour terminer ce chapitre, il est important d’introduire la notion de « négawatts » ou « négawatt-heure » (NWh), un concept novateur et puissant pour penser l’efficacité énergétique.

• • Définition des « négawatts » : Les « négawatts » (ou NWh) représentent l’énergie que l’on ne consomme pas grâce à des actions d’efficacité énergétique ou de sobriété. Contrairement aux « mégawatts » (MW) ou « kilowattheures » (kWh) qui mesurent l’énergie produite ou consommée, les « négawatts » mesurent l’énergie évitée, l’énergie économisée. C’est une manière de quantifier et de valoriser les efforts d’efficacité énergétique.

    Exemple concret : Si le remplacement d’un ancien système d’éclairage par des LED permet de réduire la consommation d’éclairage d’un bureau de 10 000 kWh par an, on peut dire que cette action a généré 10 000 NWh d’économies d’énergie, ou 10 Négawatts-heures.

  • Avantages du concept de « négawatts » :

    • Mettre en évidence le potentiel des économies d’énergie : Le concept de « négawatts » permet de rendre tangible et quantifiable le potentiel des économies d’énergie, et de les considérer comme une véritable « source d’énergie » à part entière, au même titre que les énergies renouvelables ou fossiles.
    • Valoriser les actions d’efficacité énergétique : En mesurant les « négawatts » générés par un projet d’efficacité énergétique, on peut mieux valoriser les bénéfices de cet investissement, non seulement en termes de réduction des factures énergétiques, mais aussi en termes d’impact environnemental évité, de sécurité énergétique renforcée, et de contribution à la transition énergétique.
    • Inverser la perspective : Le concept de « négawatts » invite à changer de perspective et à ne plus se concentrer uniquement sur la production d’énergie, mais aussi et surtout sur la réduction de la demande. Il souligne que la meilleure énergie est celle que l’on ne consomme pas.
    • Favoriser une approche intégrée : Le concept de « négawatts » encourage à adopter une approche intégrée et multi-facettes de l’efficacité énergétique, combinant des actions sur la réduction de la demande, l’optimisation des systèmes et l’utilisation d’énergies renouvelables.

  • L’énergie évitable : La notion de « négawatts » est étroitement liée à celle d’énergie évitable. L’énergie évitable est l’énergie que l’on peut raisonnablement et économiquement ne pas consommer, en mettant en œuvre des mesures d’efficacité énergétique existantes et rentables. Le potentiel d’énergie évitable dans le secteur des bâtiments tertiaires est considérable, et représente une ressource inexploitée essentielle pour la transition énergétique.