Chauffage et climatisation
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Chauffage et climatisation

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L’adoption de pratiques plus sobres dans le domaine du chauffage et de la climatisation est devenue une priorité pour faire diminuer la consommation énergétique des bâtiments. La régulation des températures, l’isolation thermique, la ventilation naturelle et autres mesures passives d’économie d’énergie sont toujours à privilégier par rapport aux technologies énergivores. Des appareils plus efficients en énergie peuvent également contribuer à faire baisser la facture énergétique, de même que leur positionnement et maintenance.

Pourquoi est-ce important?

La production d’énergie est responsable de 42.5% des émissions globales de CO2. (1) Les systèmes de chauffage et de climatisation sont responsables de 50 à 60% de la facture énergétique des hôpitaux et des bureaux. (2) La demande énergétique pour les climatisations a triplé entre 1990 et 2016, atteignant 8,7% de la demande mondiale total en énergie, et elle pourrait tripler encore d’ici 2050. Les fluides frigorigènes contenus dans les équipements de climatisation participent également au réchauffement climatique de par leur fort pouvoir de réchauffement global, entre 1 300 et 3 260 fois plus élevé que le CO2 pour les HFC. (3)

Diminuer la consommation énergétique des bâtiments, c’est diminuer son empreinte carbone.

Quelle est la solution?

La consommation énergétique des bâtiments repose principalement sur le chauffage et la climatisation, directement liés à plusieurs facteurs tels que la température désirée, le volume d’air chauffé ou refroidi, le nombre d’heures et l’humidité de l’air. En agissant sur ces facteurs et en adoptant des pratiques plus sobres, il est possible de baisser de manière significative la consommation énergétique ainsi que l’empreinte carbone d’un bâtiment.

L’énergie la plus écologique reste celle que l’on ne consomme pas. Adapter de quelques degrés les températures intérieures des bâtiments a un impact important sur la facture énergétique. Ventilateurs, plaids, rideaux, tapis ou stores, les mesures de bon sens doivent accompagnées ces changements.

Isolation thermique, ventilation naturelle ou protection solaires, les mesures passives d’économie d’énergie doivent toujours être privilégiées par rapport aux technologies énergivores.

Le choix, le positionnement judicieux et le bon entretien des équipements de chauffage ou de climatisation permettent aussi de réduire l’énergie consommée, du fait d’une plus grande efficacité des appareils.

Chiffres clé

7%

Baisser la température du chauffage de 1°C peut représenter 7% d’économies d’énergie (4)

10%

En réglant un climatiseur à 1 °C de plus, on peut réduire la quantité d’électricité utilisée jusqu’à 10 %. (5)

100x

Les ventilateurs utilisent 100 fois moins d’énergie que les climatiseurs. (6)

30-40%

Une mauvaise isolation des canalisations d’eau chaude peut engendre des pertes d’énergie de 30 à 40 % (7)

50-60%

Le chauffage et la climatisation représentent 50 à 60% de la consommation d’énergie dans les hôpitaux et les bureaux. (8)

Actions clés

Chauffage et climatisation
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A considérer

  • Co-bénéfices potentiels

    • Réduction des factures d’énergie.
    • Moins de pression sur le réseau électrique et diminution des risques globaux de coupures.
  • Condition de succès.

    • Soutien des occupants des bâtiments.
    • Installations réalisées par des professionnels compétents.
  • Prérequis et spécificités

    • Lorsque c’est possible, établir un diagnostic thermique complet du bâtiment, afin de hiérarchiser, préciser et chiffrer avec fiabilité les résultats attendus des solutions techniques les plus adaptées.
    • Il n’y a pas de solution unique, les mesures doivent correspondre à la situation.
  • Risques potentiels

    • Réduire à l’excès la température en hiver ou définir une température trop élevée en été peuvent avoir des conséquences négatives sur la santé des occupants, leur motivation, leur bien-être, et leur efficacité.

Point d'attention

  • Point d'attention

    La température dans les centres de santé ou hôpitaux a un effet direct sur le bien-être et la convalescence des patients. Selon une étude de BMC Public Health, l’installation de chauffage, ventilation ou climatisation améliore la convalescence des patients et augmente l’efficacité des traitements. (16)

Success stories

La population tunisienne appelée à climatiser moins et mieux

Craignant une pénurie d’énergie pendant les étés 2017 et 2018, la Société tunisienne de l’électricité et du gaz (STEG) a demandé à la population de prendre des mesures et de faire particulièrement attention à la climatisation. La climatisation représente en effet à elle seule près de 50 % de la consommation nationale d’électricité en Tunisie, et le nombre de climatiseurs a presque quadruplé entre 2009 et 2013, passant de 400 000 à près de 1,5 million d’unités. « Nous allons sensibiliser le consommateur à la nécessité de s’assurer, lors de l’acquisition du climatiseur, qu’il colle parfaitement à ses besoins réels, et qu’il ne soit pas énergivore, en consultant l’étiquette énergétique. Par ailleurs, le consommateur doit régler le climatiseur à 26 °C, puisque chaque degré en moins, engendre de 6 à 12 % de surconsommation. Il faut également qu’il évite d’ouvrir les portes et les fenêtres lorsque le climatiseur est en marche.  Il ne doit allumer les climatiseurs que dans les endroits où cela est strictement nécessaire. » (17)(18)

Refroidissement sans émissions : le capteur de vent en Iran

La ville iranienne de Yazd abrite un système d’anciennes merveilles d’ingénierie qui comprend une structure de réfrigération souterraine appelée yakhchāl ou encore un système d’irrigation souterrain appelé qanats. Parmi les technologies anciennes de Yazd figure le capteur de vent, ou bâdgir en persan. Ces structures remarquables sont souvent visibles au-dessus des toits de Yazd. Il s’agit souvent de tours rectangulaires, mais on en trouve aussi de forme circulaire, carrée, octogonale et d’autres formes ornementales. L’air qui entre dans la structure est poussé vers le bas en raison du changement de flottabilité de l’air en fonction de la température – l’air plus chaud ayant tendance à s’élever au-dessus de l’air plus froid et plus dense. L’air frais extérieur est ainsi canalisé vers le bâtiment situé en dessous. Le sable ou les débris eux se déposent au pied de la tour. L’air chaud intérieur s’élève et quitte le bâtiment par une autre tour ou ouverture, aidé par la pression à l’intérieur du bâtiment.(19)

Climatisation par l’eau de mer, le Centre Hospitalier Universitaire de l’île de La Réunion pionnier

Le Centre Hospitalier Universitaire de l’île de La Réunion va accueillir la technologie innovante de climatisation par l’eau de mer appelée SWAC (Sea Water Air Conditioning) sur son site de Saint-Pierre. Un projet unique au monde par sa taille et son utilité environnementale avec à la clé une réduction substantielle de la consommation électrique, à hauteur de 90% soit 10GWh par an, l’équivalent de la consommation d’une commune de 6 000 habitants et des économies sur les coûts de gestion du froid d’au moins 10%. La technologie consiste à pomper de l’eau froide en grande profondeur (environ 5 degrés à 1000m) et à transférer le froid contenu dans cette eau au réseau de climatisation de l’hôpital, au moyen d’un échangeur thermique. L’eau de mer qui ressort de l’échangeur thermique (à environ 12°C), est ensuite renvoyée dans l’océan à une profondeur adéquate à sa température, et sans impact sur son environnement. La mise en service est prévue pour 2023, pour une durée contractuelle de 20 ans. L’investissement représente un montant de 45 M€, cofinancé par le fonds européen de développement régional (FEDER) et l’agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe).(20)

Sensibilisation et changement de pratiques au centre hospitalier de Cannes

Le système du centre hospitalier de Cannes permet au maximum une différence de 6°C entre la température intérieure et extérieure. Les radiateurs ont été supprimés dans les circulations techniques où les portes sont souvent ouvertes. Des détecteurs de présence et de mouvement règlent l’éclairage. Un logiciel veille aux consommations et alerte lors de surconsommation. Les fontaines à eau énergivores ont été supprimées, les agents consomment de l’eau du robinet. Un processus de sensibilisation a été entrepris auprès des personnels à l’aide d’affichette dans les locaux et d’informations dans le journal interne, par exemple au sujet du réglage des températures dans chaque pièce. La facture d’énergie a ainsi baissé de 10% en 2015. (21)

Plan de maitrise énergétique au centre hospitalier de Lille

En novembre 2022, le CHU de Lille a déployé un vaste plan de maîtrise énergétique afin de réduire rapidement sa consommation d’énergie tout en garantissant que celui-ci n’aurait aucune incidence sur la qualité des soins dispensés. La diminution de la consigne de chauffage est passée à 19°C, contre 20°C auparavant, et dans les chambres, à 21°C, contre 22°C. Les portes des services d’accès aux soins (SAS), qualifiées de « gouffres énergétiques », seront à terme munies de systèmes de fermeture automatiques. Selon le Directeur de l’établissement, « ces mesures devraient au total permettre une baisse de nos consommations d’au moins 7 %, soit 2 millions d’euros en moins sur la facture, l’équivalent de la consommation de 600 familles en moins d’un an.  » Cette démarche n’est pas nouvelle puisqu’entre 2011 et 2021, l’hôpital a réussi à faire baisser de 15% ses factures de gaz, de 14% celles d’électricité, alors que son activité, elle, n’a cessé d’augmenter. Le système de climatisation avait par exemple été remplacé par des groupes de froid nettement moins énergivores et beaucoup plus performant. (22)(23)

Les autorités cantonales suisses baissent le chauffage

Pendant l’hiver 2022-2023, dans les bureaux de l’État de Fribourg, la température fut limitée à 19 °C et l’eau chaude supprimée, sauf besoin impératif. Il était interdit au personnel de compenser par un appareil de chauffage privé. Le canton de Berne a lui opté pour une température réglée à 20 °C dans les bureaux et les salles communes, 17 °C dans les salles polyvalentes et les ateliers, 13 °C dans les bâtiments et salles vides, et 7 °C dans les entrepôts et les garages.  La température dans les hôpitaux et établissements médico-sociaux fut fixée à 23 °C dans le canton de Genève. Dans le canton du Valais, il fut demandé de régler la température des chaudières des bâtiments publics entre 50 °C et 55 °C Des recommandations similaires ont été faites aux communes et entreprises. (24)

Remplacer les climatiseurs et chaudières à Genève grâce à l’hydrothermie

Mené depuis 2009 dans le canton de Genève, le projet GeniLac a pour but de remplacer les climatiseurs ainsi que les chaudières à mazout et à gaz grâce à l’hydrothermie. GeniLac fait partie de la stratégie climatique du canton et il est réalisé par les Services industriels de Genève (SIG). L’eau du lac Léman est utilisée pour chauffer et refroidir les bâtiments. «Cette ressource représente un réservoir énergétique quasi inépuisable et local. L’eau est puisé à 45 mètres de profondeur, elle est à une température constante toute l’année. Elle passe à travers des échangeurs mécaniques pour être utilisée en direct afin de rafraîchir les bâtiments en été. En hiver, cette eau est utilisé pour produire de l’eau chaude grâce aux pompes à chaleur, qui fonctionnent avec de l’électricité 100% renouvelable, ce qui réduit considérablement les émissions de CO2. » (25)

Une cidrerie bretonne remplace son système de refroidissement par une technologie à l’ammoniaque

La Cidrerie de Domagné en Bretagne a changé de système de refroidissement en remplaçant ses onze compresseurs par une technologie à base d’ammoniaque. Cette action permet à la fois de devancer l’interdiction de certains gaz frigorigènes à l’horizon 2030 et de réduire la facture énergétique. En cumulant son impact avec les efforts réalisés par ailleurs, notamment en récupération de chaleur, Domagné a réduit sur 5 ans de 7 % ses factures de gaz et d’électricité, ce qui permet d’économiser annuellement 530 tonnes d’équivalent carbone ou 550 vols aller-retour Paris-New York. (26)

Outils et bonnes pratiques

  • Guide CEREMA : des actions simples et concrètes pour la gestion du patrimoine immobilier

    Cet ouvrage propose aux gestionnaires de bâtiments tertiaires des solutions simples, économes, et nécessitant peu de travaux, pour améliorer et optimiser les dépenses énergétiques et budgétaires des bâtiments, tout en veillant à leur qualité d'usage. Eclairage, chauffage, ventilation... tous les postes énergivores sont abordés.

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  • Fiches conseil sur la performance énergétique dans les bureaux, ADEME

    Ce site internet regroupe des fiches solutions, des conseils pour agir, des chiffres clés, des outils et des ressources sur l’éclairage, la ventilation et la climatisation, le chauffage, les équipements électriques et le bâtiment.

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  • Guide - Efficacité énergétique de la climatisation en région tropicale, Institut de l’énergie et de l’environnement de la Francophonie

    Le Tome I intitulé Conception des nouveaux bâtiments est consacré aux évaluations des bilans thermiques, des coûts globaux d’exploitation du bâtiment, au dimensionnement et au choix d’un système de climatisation. Le Tome II, qui traite de l’Exploitation des installations existantes, aborde les différentes interventions que l’on peut réaliser pour améliorer l’efficacité énergétique du bâtiment. Il présente donc l’approche technique traditionnelle, tout en introduisant le concept novateur de contrat de performance énergétique dans la maintenance du bâtiment

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  • Plan de rénovation de la production de froid de l’hôpital de Tourcoing

    Ce plan présente de façon détaillé les objectifs, les éléments de conception et de maitrise d’œuvre, la récupération de chaleur et les gains d’énergie. L’un des objectifs principaux de ce projet d’ampleur étant de réduire la consommation énergétique des bâtiments.

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  • L’hôpital agit pour la planète, Guide des pratiques vertueuses en développement durable des établissements sanitaires et médico-sociaux, 2015
  • Outil de dimensionnement pour les climatiseurs solaires, ARUP (en anglais)

Pour aller plus loin

  • Chauffage et climatisation : enjeux et opportunités en France, en Europe et dans le monde

    La multiplication des vagues de froid et des canicules, ainsi que la longue durée de vie des bâtiments peu performants déjà construits présagent déjà des nombreux enjeux à venir. Réduction des émissions de CO2, amélioration du confort thermique et maintien de la stabilité du réseau électrique sont  autant de défis à relever. Étant donné le mix technologique actuel et l’ampleur des besoins futurs en chauffage et climatisation, le potentiel d’amélioration de l’efficacité énergétique et de réduction des émissions de CO2 est considérable.

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  • Systèmes passifs pour l'économie d'énergie des bâtiments en climat tropical

    Un bâtiment modèle a été conçu, répondant aux exigences du climat tropical. Une simulation énergétique a été réalisée pour comparer le comportement thermique et les conditions de confort thermique du bâtiment modèle, sous différents cas de systèmes passifs : masse thermique, protections solaires, ventilation croisée, et déshumidification. (en anglais)

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Sources

(1) Les mesures d’économie d’énergie prises par les citoyens de l’UE pourraient permettre d’économiser suffisamment de pétrole pour remplir 120 super pétroliers et suffisamment de gaz naturel pour chauffer 20 millions de foyers, Agence internationale de l’énergie (en anglais) Lire ici.

(2) Améliorer l’efficacité énergétique des procédés thermiques dans les établissements de santé : Examen des dernières stratégies de gestion durable de l’énergie, 2020 (en anglais). Lire ici.

(3) Hydrofluorocarbones (HFCs), Coalition pour le climat et l’air pur (en anglais). Lire ici.

(4) Baisser la température de consigne du chauffage, ADEME. Lire ici.

(5) Les mesures d’économie d’énergie prises par les citoyens de l’UE pourraient permettre d’économiser suffisamment de pétrole pour remplir 120 super pétroliers et suffisamment de gaz naturel pour chauffer 20 millions de foyers, Agence internationale de l’énergie (en anglais) Lire ici.

(6) Consommation d’électricité des climatiseurs et des ventilateurs, coolingfanreview, 2023 (en anglais) Lire ici.

(7) Le chauffage, ADEME Lire ici.

(8) Améliorer l’efficacité énergétique des procédés thermiques dans les établissements de santé : Examen des dernières stratégies de gestion durable de l’énergie, 2020 (en anglais). Lire ici.

(9) Température intérieure et santé : une revue systématique mondiale, 2020. Lire ici.

(10) Réduire sa facture de chauffage avec un thermostat programmable, ADEME, 2022. Lire ici.

(11) Ministère français de la transition énergétique, Solaire, 2023. Lire ici. 

(12) Les pompes à chaleur, ADEME, 2022. Lire ici.

(13) Comment choisir son radiateur à inertie ? EDF, 2022. Lire ici.

(14) Climatisation à l’eau de mer, le CHU de la Réunion fait figure de pionnier, 2019. Lire ici.

(15) 20 faits pour optimiser le chauffage et la climatisation, Conseil.xpair, 2020. Lire ici.

(16) Effets sur la santé du chauffage, de la ventilation et de la climatisation chez les patients hospitalisés : une étude exploratoire, 2020 (en anglais). Lire ici.

(17) Afrik 21, TUNISIE : la Steg lance un programme d’efficacité énergétique pour cet été… Chaud ! Lire ici.

(18) FranceInfo, Climatisation: la Tunisie à la limite de sa consommation électrique. Lire ici.

(19) BBC News Africa, L’ancienne méthode perse pour rester au frais. Lire ici.

(20) Reseau Chu,Climatisation par l’eau de mer, le CHU de la Réunion pionnier. Lire ici.

(21) Comité pour le développement durable en santé, L’Hôpital agit pour la planète : Guide 2015 des pratiques vertueuses en développement durable des établissements sanitaires et médico-sociaux. Lire ici.

(22) Comité pour le développement durable en santé, L’Hôpital agit pour la planète : Guide 2015 des pratiques vertueuses en développement durable des établissements sanitaires et médico-sociaux. Lire ici.

(23) Lille Actu, Baisse du chauffage, lampes à LED… Les mesures du CHU de Lille pour faire des économies d’énergie. Lire ici.

(24) Le Matin Switzerland, Les cantons baissent le chauffage et éteignent les lumières, 2022. Lire ici.

(25) Genie, Genilac: a major, sustainable energy innovation for Geneva, 2016. (en anglais) Lire ici.

(26) Les Echos,7 entreprises à la pointe de la sobriété énergétique, 2022. Lire ici.

 

Photo de couverture © Gritt Zheng/Unsplash.