Ce guide s’adresse à toute personne intéressée par une utilisation plus durable de l’énergie dans ses projets de construction. Il vous donnera un aperçu des méthodes les plus efficaces et les plus répandues pour rendre les bâtiments plus « verts » en matière d’énergie.
Nous l’avons divisé en deux grandes sections afin que vous puissiez réfléchir à la fois à la manière d’alimenter votre bâtiment en énergie et à la manière d’utiliser cette énergie à bon escient une fois qu’elle est connectée. La section I se concentre sur les sources d’énergie renouvelables alternatives que vous pouvez intégrer à votre projet de construction. La section II vous présente quelques stratégies pour réduire la quantité d’énergie que votre projet terminé utilisera.
Le guide s’adresse davantage aux projets résidentiels qu’aux grands projets commerciaux ou publics, bien que les informations s’appliquent à tous les projets. D’autres ressources sont incluses dans chaque sous-section si vous souhaitez obtenir des informations plus techniques sur l’un des sujets.
I. Sources d’énergie renouvelables alternatives
L’un des aspects les plus importants de la durabilité à prendre en compte dans un projet de construction est la provenance de l’énergie qui alimentera le projet une fois terminé. Les nouvelles constructions et les rénovations offrent toutes deux la possibilité de passer des sources d’énergie conventionnelles, basées sur les combustibles fossiles, à des sources d’énergie plus propres. Voici les options propres les plus courantes.
Systèmes d’énergie solaire
Les systèmes d’énergie solaire utilisent généralement un ensemble de cellules solaires pour transformer la lumière du soleil en électricité. Les systèmes facilement disponibles sur le marché comprennent des panneaux photovoltaïques (PV) montés sur un toit ou sur un ensemble au sol, mais il existe également quelques autres options pour l’énergie solaire.
Les systèmes photovoltaïques intégrés aux bâtiments (BIPV) intègrent la technologie solaire à couche mince dans des éléments de construction tels que les toits ou les façades. La toiture solaire est l’option la plus répandue et la plus pratique pour les maisons d’habitation. Les matériaux de toiture solaire comprennent des bardeaux ou des tuiles d’aspect conventionnel. Ils peuvent être installés comme des matériaux de toiture conventionnels et raccordés au réseau ou à un banc de batteries.
Une troisième option, moins courante, est la conversion solaire thermique. Comme son nom l’indique, la technologie solaire thermique convertit le rayonnement solaire en chaleur. Des capteurs absorbent les rayons du soleil et transfèrent cette chaleur à un fluide caloporteur qui circule dans des tubes allant des capteurs au système de chauffage, de ventilation et de climatisation ou au système d’eau chaude d’un bâtiment. Bien que la conversion solaire-thermique-électrique soit en augmentation, la conversion thermique est généralement utilisée de nos jours pour le chauffage domestique et l’eau chaude.
Avantages, inconvénients et considérations
Les systèmes solaires étant de plus en plus courants, ils sont également plus faciles à trouver et moins chers à installer. Le solaire est une option flexible, avec différentes tailles et différents types de systèmes disponibles en fonction de vos besoins et de votre budget.
La productivité de tout système solaire dépend de sa taille. Si vous disposez d’un espace limité pour un panneau solaire, votre production d’énergie sera également limitée. L’emplacement du site est également un facteur déterminant de la quantité d’énergie que vous pourrez produire.
Si votre région ne bénéficie pas d’un temps très clair, ou si votre toit n’est pas orienté de manière à tirer le meilleur parti des rayons du soleil (par exemple, s’il est orienté vers le sud si vous vous trouvez dans l’hémisphère nord), vous pouvez toujours utiliser la technologie solaire – cela pourrait simplement prendre plus de temps pour récupérer votre investissement financier.
Les systèmes solaires peuvent être hors réseau ou reliés au réseau électrique. Les systèmes hors réseau sont idéaux pour les personnes vivant dans des endroits isolés, mais nécessitent l’utilisation d’un banc de batteries pour stocker l’énergie. Ceux qui ont accès aux réseaux publics pourraient envisager de raccorder le système.
La plupart des pays européens proposent le comptage net, qui permet aux propriétaires de systèmes de renvoyer l’excédent d’électricité produite au réseau pour obtenir un crédit. Le crédit est appliqué aux factures d’énergie lorsque le rendement solaire est faible et que le système doit puiser de l’énergie supplémentaire dans le réseau.
Avec un système relié au réseau, la production irrégulière d’électricité est moins problématique, bien que le fait de ne pas être relié au réseau signifie que vous ne serez pas affecté par les coupures de courant qui affectent les services publics réguliers.
Remarque sur les batteries
Les personnes qui envisagent d’installer des systèmes solaires pour des raisons environnementales doivent savoir que l’aspect écologique de la technologie elle-même fait l’objet d’un débat.
Les batteries sont particulièrement préoccupantes (tant pour les systèmes solaires que pour les systèmes éoliens). La production de batteries pour stocker de l’énergie propre nécessite des pratiques et des matériaux peu respectueux de l’environnement. L’extraction du lithium, par exemple, est très gourmande en énergie et surtout en eau. Une étude de l’Université du Texas à Austin réalisée en 2017 a révélé que le stockage de l’énergie solaire dans des batteries « augmente en fait à la fois la consommation d’énergie et les émissions » par rapport aux systèmes reliés au réseau. Et le recyclage des batteries en fin de vie peut s’avérer difficile, notamment en raison des composants toxiques qu’elles contiennent.
Il ne s’agit pas de vous dissuader d’utiliser des batteries pour vous affranchir du réseau, mais d’illustrer le fait qu’à mesure que les technologies renouvelables alternatives se développent, nous aurons également besoin de politiques et de pratiques publiques avant-gardistes pour combler les lacunes et nous assurer que nous ne remplaçons pas une série de préoccupations environnementales par une autre.
Éolien
L’énergie éolienne, ou les petits systèmes électriques éoliens, alimentent une maison en utilisant le vent pour faire tourner les pales d’une turbine, qui est reliée à un générateur qui convertit cette énergie de rotation en électricité. Comme les systèmes solaires, les éoliennes peuvent être reliées au réseau ou hors réseau. Les systèmes éoliens hors réseau peuvent également utiliser des batteries pour stocker l’énergie excédentaire.
Toutes les éoliennes ne doivent pas nécessairement être des structures géantes, mais la hauteur de la tour et le diamètre du rotor de la turbine détermineront la quantité d’énergie que vous pourrez produire. Vous devrez au minimum vous assurer que la turbine est montée au-dessus de tout obstacle important (« 9 mètres au-dessus de tout ce qui se trouve à moins de 90 mètres », selon Energy.gov).
Avantages, inconvénients et considérations
Correctement installées, les éoliennes sont durables et résistantes. Si vous vivez dans une région riche en ressources éoliennes, une éolienne peut vous fournir une source d’énergie stable et propre. Les petits systèmes électriques éoliens s’associent bien aux panneaux solaires pour compenser les conditions météorologiques irrégulières.
L’espace est un facteur important à prendre en compte ici. La clé du succès des éoliennes est le choix d’un site approprié, ce pour quoi les propriétaires ruraux auront plus de flexibilité. Les tours peuvent être autoportantes ou haubanées, et les tours haubanées, qui sont moins coûteuses à installer, nécessitent de l’espace pour les lignes.
Le vent est variable, donc la quantité d’énergie que vous pouvez générer le sera aussi. Il est essentiel de faire des recherches sur la vitesse moyenne du vent dans votre région, ainsi que sur la taille appropriée de l’éolienne pour votre site particulier. Les règlements locaux peuvent également vous freiner – toutes les régions n’autorisent pas les éoliennes.
La géothermie (pompes à chaleur géothermiques)
Les systèmes d’énergie géothermique utilisent la température constante de la surface souterraine de la Terre pour chauffer et refroidir les maisons. Les systèmes fonctionnent de la même manière que les réfrigérateurs, avec du réfrigérant et de l’eau pompés dans le sol par des tuyaux. Le sol réchauffera le liquide (en hiver) ou le refroidira (en été). Le liquide chauffé ou refroidi est ensuite distribué soit par des radiateurs, soit par un système à air pulsé classique.
Les systèmes géothermiques sont généralement installés soit sous la forme d’un système vertical en boucle fermée qui est foré directement dans la terre, soit sous la forme d’un système horizontal en boucle fermée qui crée le même effet avec des tuyaux enterrés en forme de grille ou en boucles à une profondeur de 1,8 à 3 mètres.
Avantages, inconvénients et considérations
Pour commencer par les inconvénients, le coût peut être un facteur rédhibitoire pour l’installation de systèmes d’énergie géothermique. Les systèmes verticaux en boucle fermée nécessitent une foreuse pour atteindre la profondeur nécessaire de 90 à 180 mètres, de sorte que le coût initial peut être difficile à amortir.
Les systèmes horizontaux en boucle fermée sont moins coûteux à installer, mais nécessitent une grande surface pour poser suffisamment de tuyaux. Le creusement des tranchées pour les tuyaux est extrêmement perturbateur et de nombreux propriétaires n’auront pas la surface nécessaire pour les poser.
Une fois installé, le système géothermique est cependant peu coûteux et nécessite peu d’entretien. En plus d’être une énergie propre, la géothermie est nettement plus efficace que les autres méthodes de chauffage et de refroidissement (environ 200 à 300 % d’efficacité par rapport aux chaudières à gaz à haut rendement, qui sont à 92 %). Ces systèmes sont silencieux et fonctionnent moins intensément, fournissant une source de chaleur plus uniforme. Ils sont également très durables et fonctionnent à la fois comme des chaudières et des climatiseurs.
Biodiesel
Le biodiesel est un carburant produit à partir d’une combinaison d’alcool et d’huiles telles que l’huile végétale ou les graisses animales. Le processus permet d’obtenir une huile à combustion propre et biodégradable. Les huiles peuvent être neuves ou usagées, la graisse recyclée permettant d’obtenir un carburant dont l’empreinte carbone est bien moindre. On entend souvent parler de l’utilisation du biodiesel dans les véhicules, mais il peut également être utilisé comme additif au mazout domestique. Il est généralement ajouté au mazout conventionnel pour créer un mélange contenant entre 5 et 20 % de biodiesel.
Avantages, inconvénients et considérations
Les personnes possédant des chaudières à mazout pourraient trouver que le biodiesel est un moyen logique de réduire leur consommation de combustibles fossiles. Il est facile à ajouter aux réservoirs de mazout et ne nécessite aucun nouvel équipement ni entretien.
Cela dit, le biodiesel est un solvant, il est donc indispensable de surveiller de plus près les composants du système, tels que les joints en caoutchouc. L’inconvénient est que le biodiesel est plus cher que les autres types de carburant et peut être difficile à trouver.
Le biodiesel soulève un certain nombre de questions éthiques en matière de sécurité alimentaire. Alors que l’industrie développe des biocarburants cellulosiques (biocarburants fabriqués à partir de matières végétales non comestibles), le biodiesel est actuellement généralement fabriqué à partir de cultures vivrières comme le soja. La demande pour ces cultures dans tous les secteurs a entraîné une augmentation des prix des denrées alimentaires.
II. Économiser l’énergie
Quelle que soit la source d’énergie, l’intégration de stratégies visant à en réduire la consommation est la pierre angulaire de tout projet de construction écologique. Dans cette section, nous vous proposons quelques suggestions de domaines sur lesquels concentrer vos stratégies d’économie d’énergie, ainsi que des moyens de réduire la consommation d’énergie de votre projet.
L’enveloppe du bâtiment
En Europe, environ 60 à 80 % de la facture énergétique d’un ménage est consacrée au chauffage, selon la région, ce qui fait de l’efficacité de l’enveloppe du bâtiment un aspect essentiel de la performance énergétique de la maison.
Les déperditions de chaleur représentent un gaspillage important de l’énergie totale d’un foyer, mais il existe plusieurs moyens de les prévenir et de les réduire. Tobias Roberts de Rise explique que les déperditions de chaleur dans les maisons peuvent être réparties comme suit :
- Murs (35 %)
- Fenêtres et portes (25 %)
- Greniers (25 %)
- Sous-sols et planchers (15 %)
Le maintien de la chaleur dans la maison dépend d’une étanchéité à l’air efficace, d’un pont thermique minimal et d’une isolation adéquate. Les nouveaux projets de construction sont les plus à même de garantir que les maisons sont correctement étanchéifiées avec des pare-air et des pare-vapeur, que les murs sont construits de telle sorte que les matériaux de charpente ne créent pas de ponts thermiques dans l’enveloppe et que les greniers, les murs et les sous-sols sont isolés au moins conformément aux codes de construction locaux.
Les projets de rénovation pourraient être plus limités car certaines mesures d’efficacité pourraient ne pas être pratiques, voire réalisables. Cela dit, des efforts simples comme le calfeutrage des fenêtres et la pose de bourrelets d’étanchéité autour des portes peuvent faire une différence en matière de performance énergétique.
Envisagez de faire réaliser un audit énergétique pour obtenir des conseils plus précis sur la manière de maximiser la performance thermique de votre maison. Un audit énergétique est le meilleur moyen de repérer les pertes de chaleur et de cibler les efforts de rénovation.
Appareils électroménagers
Environ 10 à 20 % de l’énergie utilisée par les ménages européens est consacrée aux appareils électroménagers. Il est donc possible de faire une différence significative si vous achetez de nouveaux appareils pour votre maison.
La législation de l’UE en matière d’étiquetage énergétique et d’écoconception a été conçue pour améliorer l’efficacité énergétique des appareils vendus sur le continent. Les fabricants et les détaillants doivent apposer l’étiquette énergétique sur leurs appareils, ce qui permet aux consommateurs de trouver plus facilement le produit le plus économe en énergie. L’étiquette énergétique indique la quantité d’énergie consommée par un appareil par an, ainsi que d’autres détails sur la consommation de ressources (par exemple, pour un lave-linge, elle indique la quantité d’eau utilisée). L’étiquette énergétique est facile à utiliser : une note alphabétique plus élevée (de A à G0) signifie que l’appareil est plus efficace.
La différence peut être énorme : un réfrigérateur de 300 litres de classe G pourrait consommer 60 à 70 % d’électricité de plus qu’un réfrigérateur de classe A, ce qui pourrait faire la différence entre dépenser 45 € par an ou 150 € par an en électricité.
Vous pouvez en apprendre davantage sur l’étiquetage énergétique et les exigences d’écoconception pour différents types d’appareils ici. Si vous cherchez à acheter un appareil, consultez EPREL – European Product Registry for Energy Labelling pour obtenir une liste d’appareils.
Éclairage
Pour réduire la consommation d’énergie des éclairages, pensez à la lumière du jour. La lumière du jour consiste simplement à utiliser la lumière naturelle pour réduire la dépendance d’un bâtiment à l’égard de l’éclairage électrique. Les stratégies spécifiques d’éclairage naturel vont des solutions simples, comme le déplacement d’un bureau sous une fenêtre, aux systèmes plus élaborés qui redirigent et concentrent la lumière du jour.
Pour tirer le meilleur parti de cette stratégie, intégrez-la dès le départ dans votre conception et votre planification. Pour les nouvelles constructions, les considérations d’éclairage peuvent guider le choix du site et la conception du bâtiment, et vous aurez de meilleures possibilités de choisir la configuration des fenêtres et de prendre des décisions concernant les espaces intérieurs en tenant compte de la fonction de la lumière.
En cas de rénovation, vous serez plus limité dans la façon dont vous pouvez répondre aux ressources lumineuses dont vous disposez. L’installation de puits de lumière ou de fenêtres supplémentaires est un moyen simple d’ajouter de la lumière du jour, mais il est important de mettre en balance le coût (à la fois financier et en termes d’efficacité thermique d’un bâtiment) et les avantages potentiels. Le simple fait d’être astucieux avec la couleur de la peinture, les surfaces réfléchissantes et l’emplacement des meubles peut rendre une pièce plus lumineuse sans entraîner de coûts supplémentaires.
En matière d’éclairage électrique, les ampoules LED ou CFL sont les plus efficaces. Elles sont toutes deux bien plus efficaces que les ampoules à incandescence (environ 75 % plus efficaces). Les ampoules CFL présentent toutefois quelques inconvénients. Le principal est qu’elles contiennent une petite quantité de mercure ; pas assez pour nuire à quiconque en cas de bris, mais il est essentiel de les éliminer correctement. Les ampoules CFL ne peuvent pas non plus être tamisées et ne fonctionnent pas bien comme éclairage encastré.
Les LED durent environ 25 fois plus longtemps que les ampoules à incandescence et 2 à 4 fois plus longtemps que les CFL. Elles peuvent être plus chères à l’achat, mais elles sont rapidement amorties.
Technologie intelligente
Diverses technologies intelligentes sont disponibles sur le marché pour vous aider à surveiller et à réduire votre consommation d’énergie. Leurs fabricants vanteront leur capacité à vous faire économiser de l’énergie et de l’argent. Leur capacité réelle à le faire dépendra de facteurs totalement indépendants de leur volonté.
Les thermostats intelligents, par exemple, peuvent ou non permettre de réaliser des économies d’énergie. Si vous avez un thermostat non programmable, mais que vous le baissez chaque soir avant de vous coucher et avant de partir au travail, l’avantage du thermostat intelligent ne serait pas tant l’économie d’énergie que l’automatisation. Et un thermostat programmable ordinaire offrirait également cet avantage.
Cela dit, les technologies intelligentes peuvent vous fournir des données sur votre consommation d’énergie, données que vous pouvez utiliser pour apporter d’autres changements à votre maison afin d’économiser de l’énergie et suivre leur efficacité. Comme dans d’autres domaines, la technologie en elle-même n’apporte pas d’avantages. L’avantage réside dans la façon dont les humains l’utilisent.
L’élément humain de l’économie d’énergie
Les choix que nous faisons dans nos activités quotidiennes jouent un rôle énorme dans l’augmentation ou la diminution de nos factures d’énergie. Nous savons déjà qu’il faut éteindre les lumières lorsque nous ne sommes pas dans la pièce et débrancher les appareils que nous n’utilisons pas, mais pour compléter, voici quelques suggestions spécifiques pour réduire votre consommation d’énergie lorsque vous réalisez vos projets de construction écologique :
Dans la mesure du possible, utilisez l’énergie naturelle qui est déjà à votre disposition. Travaillez pendant la journée pour réduire au minimum votre besoin de lumière artificielle. Effectuez toutes les tâches que vous pouvez à l’extérieur et profitez de la brise pour réduire votre besoin de ventilateurs. Réduisez votre besoin de radiateurs en construisant ou en rénovant au printemps et à l’automne plutôt qu’en hiver.
Planifiez vos déplacements vers les magasins de bricolage afin de minimiser l’énergie associée au transport. Vous pouvez faire du covoiturage avec quelqu’un d’autre qui a des choses à acheter à la quincaillerie ou combiner votre voyage d’approvisionnement avec un voyage pour faire les courses.
Enfin, soyez conscient de l’énergie dont vos outils ont besoin. Débranchez-les lorsqu’ils ne sont pas utilisés et, lorsque vous le pouvez, optez pour des outils à main pour les petits travaux. Votre énergie humaine peut parfois sembler non renouvelable et non durable, mais elle l’est vraiment.
