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Les routes à énergie positive mais pas seulement !!!

Après les maisons à énergie positive, les bâtiments à énergie positive, les stades, les territoires…voici que l’on parle aujourd’hui, des routes à énergie positive.

Le principe général « d’énergie positive » étant le même quel que soit l’objet auquel il est appliqué : quelque chose qui produit plus d’énergie qu’il en consomme.

Pour une route, la terminologie « à énergie positive » est conservée dans le sens où elle va produire de l’énergie, même si une route ne consomme pas d’énergie pour fonctionner.

Mais la production d’énergie ne semble pas être la seule voie de développement de nos routes du futur…

 

La Commission « Innovation 2030″

Cette commission, installée en avril 2013 et présidée par Anne Lauvergeon, avait pour but d’identifier les secteurs et les technologies en France qui pourraient être en position de leader à l’horizon 2030. Les domaines à privilégier devaient répondre aux futurs besoins de notre société, créer de la richesse et des emplois en France.

Après un appel à projet lancé à l’été 2013, la dizaine de lauréats sélectionnés en 2014 se sont partagés les 150 millions d’euros prévus par la commission.

C’est dans le cadre de cette commission que l’IFSTTAR, l’Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux, avec le soutien de l’IDRRIM, l’Institut des Routes, des Rues et des Infrastructures pour la Mobilité ont proposé une contribution sur la Route de 5ème Génération.

Cette route nouvelle génération a pour ambition d’inscrire les infrastructures de mobilité comme des vecteurs de la transition énergétique en définissant 3 approches systèmes :

-une route modulaire et décarbonée

-une route à énergie positive

-une route connectée

Ce projet R5G veut dynamiser les entreprises privées et les laboratoires publiques afin de permettre à ce secteur économique de garder sa place de leader mondial.

 

L’entreprise française Colas s’est concentrée sur la partie production d’énergie.

Ce leader mondial de la route a travaillé pendant 5 ans en collaboration avec l’INES, Institut National de l’Energie Solaire pour aboutir à une innovation brevetée : WattWay, le premier revêtement routier photovoltaïque au monde.

Il fournit localement une énergie propre et renouvelable. Ces panneaux s’installent directement sur les routes existantes et permettent d’alimenter l’éclairage publique, les mobiliers urbains, les bâtiments, les commerces et les entreprises. Ce revêtement offre également des possibilités d’alimentation aux zones isolées non raccordées au réseau électrique.                                                                       concept-21

Crédit photo : Colas

 

Phase opérationnelle annoncée en grande pompe !

C’est le mercredi 20 janvier dernier, que notre ministre de l’Ecologie, Ségolène Royale, a annoncé la création de 1000 km de routes couvertes de panneaux photovoltaïques, après une phase de test grandeur nature durant l’année 2016. Cette annonce s’inscrit directement dans la politique de transition énergétique du gouvernement.

 

Et la concurrence….

Nos chers amis américains ne sont bien évidemment pas en reste sur le sujet :

Le projet « solar Roadways » est un concurrent sérieux et ambitieux même s’il n’est pas encore totalement en phase opérationnelle de production. Les dalles hexagonales de Solar Roadways d’un poids de 55 kilogrammes chacune, pouvant résister à une charge de 100 tonnes, sont équipées en plus de leur capteur photovoltaïque sur 2/3 de leur surface, de Led pour permettre d’éclairer la route ou de changer le tracer en instantané et d’un microprocesseur pour être reliées entre elles et communiquer.

 

La grande bataille de la route à énergie positive est bel et bien lancée :

Une route capable de relier et de produire de l’énergie tout en devenant durable devient un rêve en passe d’être réalisé. La route est depuis très longtemps le premier vecteur de développement d’un territoire, mais dans un contexte de transition énergétique, la route est également un vecteur de pollution puisqu’elle permet à nos véhicules à énergie fossile de sévir.

Ce mauvais côté pourrait en partie disparaître avec l’avènement des véhicules électriques et l’apparition de ces fameuses routes à énergie positive qui en plus du développement, apporteraient également l’énergie et les connections nécessaires à nos sociétés modernes.

« On the road again, again… »

 

Webographie :

Route de 5ème génération :

http://www.idrrim.com/actualites-presse/2013-06-27,1676.htm#c5dd3Ohrb1

http://www.ifsttar.fr/ressources-en-ligne/espace-science-et-societe/infrastructures/dossiers-thematiques/a-quoi-ressembleront-les-routes-de-5eme-generation-r5g/routes-a-energie-positive/

http://www.idrrim.com/ressources/documents/3/1675,route-de-cinquieme-generation.pdf

Route à énergie positive :

http://www.wattwaybycolas.com/

http://www.franceinfo.fr/fil-info/article/royal-annonce-la-creation-de-1-000-km-de-routes-energie-positive-d-ici-5-ans-759997

http://tempsreel.nouvelobs.com/economie/20151013.OBS7560/la-nouvelle-route-qui-produit-de-l-energie-solaire.html

https://apps.key4events.com/key4register/schedule.aspx?e=303&dl=files%2Fpresentations%2F9786%2FCV%2BExpo_%20N.%20HAUTI%C3%88RE.pdf

Solar Roadways :

http://www.energystream-solucom.fr/2014/08/solar-roadways-les-routes-a-energie-positive/

http://tempsreel.nouvelobs.com/economie/20151013.OBS7560/la-nouvelle-route-qui-produit-de-l-energie-solaire.html

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Le BIM et l’efficacité énergétique du bâtiment

Le BIM et l’efficacité énergétique du bâtiment

La directive européenne2012/27/CE relative à l’efficacité énergétique adoptée le 25 octobre 2012 contient 30 articles dont 2 sont importants car ils prévoient la rénovation des bâtiments publics et l’obligation d’audits énergétiques dans les grandes entreprises. Ces entreprises doivent réaliser leur premier audit avant le 5 décembre 2015 puis un audit tous les 4 ans. C’est pourquoi le BIM est utile dès la conception du bâtiment pour améliorer l’efficacité énergétique.

En effet, chaque détail compte dans l’efficacité énergétique, c’est pourquoi les outils de simulation thermique dynamique sont indispensables et travaillent en mode BIM pour évaluer avec précision les performances thermiques du bâtiment : Test d’ensoleillement

La maquette numérique a la capacité de stocker les éléments du DOE numérisé concernant les caractéristiques de chaque objet, les résultats des calculs énergétiques initiaux mais aussi les données de consigne optimale et de réglages :

C’est de ce fait l’interface pivot privilégiée pour suivre la performance énergétique (requêtes graphiques, localisation des composants, contrats, localisation des interventions de maintenance…)

La maquette numérique a un autre avantage : non seulement elle est un outil de travail précieux pour chacun des intervenants, mais elle est également le moyen idéal de coordonner le projet dans son ensemble. Comme c’est un objet manipulable par tout le monde, elle devient le langage commun qui permet à n’importe qui de se faire comprendre de tous.

Lorsqu’on veut améliorer les performances énergétiques d’un bâtiment, cette coordination est primordiale : depuis l’idée première du bâtiment jusqu’à son utilisation en passant par sa construction, chacun doit parfaitement saisir toutes les subtilités du travail en amont. Cela permet d’éviter les pertes de temps ou d’argent dues à une mauvaise communication entre les intervenants. Par exemple, les bâtiments construits de nos jours doivent appliquer les normes de la RT 2012. Mais ces exigences dépendent aussi de l’exploitation du bâtiment : impossible de consommer peu si l’exploitant laisse les fenêtres ouvertes toute l’année… Autre exemple : chaque intervenant travaille souvent avec ses propres logiciels spécialisés que leurs collègues n’ont pas. Leur travail n’est donc déchiffrable que par eux-mêmes, et les autres doivent s’en tenir aux résultats, ce qui rend toute modification très délicate. C’est à ce niveau là qu’intervient le BIM, permettant à chacun d’avoir une meilleure connaissance et une meilleure lecture du bâtiment, et d’agir en conséquence.

Le BIM peut de plus créer des interactions qui jusqu’alors n’existaient pas. Jusqu’à présent, le mode de conception d’un bâtiment se faisait par étapes : chaque intervenant récupère le fruit du travail de l’intervenant précédent, lui donne une valeur ajoutée et transmet à son tour les données. De ce fait, les retours en arrière sont compliqués. C’est en phase construction que c’est le plus flagrant : lorsque le conducteur de travaux réalise que le projet comporte des erreurs, ou si son client exige des modifications, il est plutôt démuni et doit compter sur sa propre expérience, ou du moins celle de son entreprise pour réagir au mieux. Avec la maquette numérique, il pourrait interagir avec les intervenants concernés et travailler avec eux pour trouver la bonne solution.

Aujourd‘hui, le bâtiment est responsable de plus de 40% de la consommation énergétique en France, mais surtout il a été calculé que 80% des économies potentielles d’énergie le concernent !

Par conséquent il est bien évident que des efforts doivent être faits, et le BIM nous semble être l’outil idéal pour accompagner tous les acteurs du bâtiment dans cette optique. Son langage universel et sa praticité doivent permettre une meilleure coordination des efforts et un plus grand partage des savoirs.

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Le BIM : un atout pour le développement durable

            Le développement durable est un enjeu qui devient de plus en plus important dans le domaine du bâtiment. Avec le passage à la RT2012, les réglementations sont plus contraignantes et leurs mises en place dans la conception et la réalisation d’un bâtiment demandent plus d’efforts puisqu’elles font intervenir un grand nombre d’acteurs : architecte, ingénieur structure, thermique, acoustique, mécanique des fluides, … Le BIM, avec ses avantages au niveau de la communication et du partage des données techniques pourrait être un bon moyen pour résoudre ces enjeux.

            Pour rappel, la RT2012 a pour objectif de limiter la consommation d’énergie primaire des bâtiments neufs à un maximum de 50kWhEP/(m2.an) en moyenne. Plusieurs points sont en jeu : limitation de la consommation énergétique, équipements performants, confort en été, conception du bâtiment adaptée (traitement des ponts thermiques, de l’étanchéité, surface minimale vitrée, …). Toutes ces exigences sont assez dures à réaliser.

            Ainsi, le BIM est un atout dès la conception. En effet, les architectes et les bureaux d’étude peuvent intégrer les informations techniques relatives au bâtiment dès le début. Le projet est donc pensé dès le départ en prenant en compte tous les aspects liés au développement durable, il sera donc forcément meilleur et plus performant énergétiquement. Certains points peuvent d’ailleurs être directement calculés, comme l’impact environnemental et la performance énergétique du bâtiment et donc être mieux optimisés.

            C’est également un atout durant la phase de réalisation, tous les acteurs du projet ont accès à toutes les données tout le temps. Ainsi, cela permet un gain précieux de temps, notamment au cas où il y ait une modification par exemple, tout le monde a accès à la dernière mise à jour. Les données utilisées sont également plus fiables, il y a moins de pertes ou de  risques d’erreur. Le BIM est donc un moyen de mieux respecter les normes réglementaires et les performances attendues, car il permet de limiter le risque d’erreur et diminue les pertes de temps.

            Enfin, le BIM peut être un atout, toujours en faveur de l’environnement, après la fin du chantier, durant la phase d’exploitation du bâtiment. Notamment, il permet de mieux accompagner les usagers. Très souvent, pour qu’un bâtiment fonctionne au meilleur de ces performances énergétiques, les usagers ont un véritable rôle à jouer. Le BIM, par le moyen d’internet, peut par exemple permettre de suivre la consommation énergétique de chaque habitant, par rapport aux différentes énergies, chauffage, électricité, eau, … Egalement, les gestionnaires ou propriétaires d’un ouvrage peuvent ainsi mieux maîtriser le budget d’exploitation.

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Le BIM, un outil du développement durable

Le domaine de la construction fait partie des secteurs les plus consommateurs d’énergie. À l’heure où la gestion des ressources et l’impact environnemental s’imposent sur le devant de la scène, il devient essentiel aux acteurs de la construction de s’interroger sur leur marge d’action.
Les réglementations deviennent plus exigeantes, d’autant plus en France avec la RT 2012 et la future RT 2020. Les utilisateurs ont également leur rôle, et que ce soit avec les campagnes de sensibilisation ou l’affichage des DPE (Diagnostic de Performance Énergétique) dans les agences immobilières ou les pièces communes, la démarche verte s’inscrit du début du projet à son exploitation.
Alors que ces exigences se renforcent, il est pertinent de s’interroger sur l’impact que peuvent avoir les nouvelles technologies sur cette démarche, en particulier le BIM.

Actuellement, la performance énergétique d’un bâtiment se calcule via des logiciels de simulation thermique (tel que ClimaWin par exemple). Cependant, ce calcul est long et peut donner lieu à des erreurs ou des approximations : les ingénieurs saisissent manuellement de nombreuses données, des dimensions du projet à ses caractéristiques de bâti ou d’équipements.
Le BIM simplifie en effet cette étape : les caractéristiques sont directement saisies dans le logiciel, et les bureaux d’études peuvent accéder aux données rentrées à la conception sans avoir à les ressaisir, minimisant le risque d’erreurs humaines.
Par exemple, sur le logiciel de BIM Revit, il est possible de géo-référencer le bâtiment, de définir le type de projet (hôpital, logements…), de saisir le pourcentage de surfaces vitrées, et d’effectuer des calculs de consommation énergétique en prenant différentes solutions pour le projet. Les caractéristiques des matériaux sont également rentrées, et il est même possible d’effectuer des calculs de facteur de lumière du jour. Ces données, importées sur le cloud, permettent une transmission facilitée aux autres acteurs du projet.

L’autre utilisation du BIM intervient en phase d’exploitation : les usagers et les exploitants du bâtiment pourront accéder à une plate-forme web affichant en temps réel les consommations d’énergies et permettant d’anticiper et de traiter rapidement les problèmes pouvant intervenir. Ce projet consiste à créer une sorte de « carte vitale du bâtiment » accessible à tous, impliquant tous les acteurs de la vie du bâtiment dans la démarche du développement durable. Cela simplifie aussi considérablement les démarches administratives concernant la construction puisque tout sera réuni sur une seule et même plate-forme (permettant ainsi une économie de papier).
Contrairement à la première utilisation du BIM, cette « carte vitale » n’est encore qu’un projet, mais fait partie des projets à valoriser, puisqu’ils ont des impacts positifs pour les constructeurs, les usagers, et l’environnement : les économies d’énergie qui peuvent en découler profiteront à tous.

Sources :
ITFFB, « Un outil pour accompagner le changement », BatiPortail |en ligne], http://www.batiportail.com/bim/ec_enjeux.asp (consulté le 14/12/2014)
PBD, «Publication du rapport final « BIM et Gestion du Patrimoine » », PlanBâtimentDurable |en ligne], http://www.planbatimentdurable.fr/publication-du-rapport-final-bim-a790.html, (publié le 27/03/2014)
DROUET Julien, « Les trois piliers du Développement Durable et du BIM », VillageBIM [en ligne], http://villagebim.typepad.com/villagebim/2012/12/les-trois-piliers-du-developpement-durable-et-du-bim-avec-revit-et-la-building-design-suite-2013.html (publié le 26/12/2012)

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