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L’optimisation des systèmes CVC, un levier clé de décarbonation

L’optimisation des systèmes CVC, un levier clé de décarbonation
8:16

En Europe, les bâtiments représentent 42 % de l'énergie totale consommée et 36 % des émissions de gaz à effet de serre liées à l'énergie. C'est pourquoi l’Union européenne a travaillé sur des dispositions renforcées concernant la directive sur la performance énergétique des bâtiments , qui facilite et augmente la rénovation, la modernisation et la décarbonisation du parc immobilier.

 Selon la révision de la directive EPBD, tous les nouveaux bâtiments devront être à zéro émission d’ici 2030, avec une anticipation à 2028 pour les bâtiments publics. Quant aux bâtiments les moins performants du parc, ils devront être modernisés avec l'obligation de disposer d'un certificat de performance énergétique. Certains amendements encouragent l'utilisation de technologies intelligentes pour garantir un fonctionnement efficace des bâtiments avec notamment l'introduction d'un indicateur de potentiel d’intelligence des bâtiments (Smart Readiness Indicator – SRI). Concrètement, cet indicateur mesure: 

  • le niveau d’automatisation et de pilotage (type GTB/BACS)
  • la capacité à exploiter les données (capteurs, supervision)
  • les fonctions avancées (régulation prédictive, maintenance, alertes)
  • l’interaction avec l’environnement extérieur (réseau, météo…)

Les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) constituent un poste clé dans la dépendance énergétique globale et la recherche d’économies d’énergie. Les systèmes CVC sont responsables d'environ 78 % de la consommation d'énergie dans le résidentiel et de plus de 50 % dans les bâtiments tertiaires. Plus de la moitié de l'énergie utilisée pour le chauffage (57 %) est fournie par des systèmes de chauffage domestique direct à haute température qui brûlent presque exclusivement des combustibles fossiles. Le passage aux pompes à chaleur représente le principal moyen pour engendrer des économies d’énergie et réduire les émissions de dioxyde de carbone.

Cependant, la sobriété énergétique ne concerne pas seulement les nouveaux bâtiments pour lesquels nous devons prendre en compte le "carbone incorporé" et l'impact du CO2 généré tout au long du processus de construction. Nous devons prendre en compte également la rénovation du lot CVC dans les bâtiments existants mais aussi l'optimisation des équipements existants.

De nombreux équipements utilisés dans les bâtiments d'aujourd'hui ont été conçus assez récemment, dotés de nouvelles technologies efficaces. Toutefois, bien souvent, ils ne fonctionnent pas dans des conditions optimales en raison d’une installation « hasardeuse », d'une mise en service, d'un réglage approximatif ou d'un manque de logique dans le fonctionnement des équipements. Selon des études récentes, jusqu'à 30 % de l'énergie est gaspillée en raison d'installations et de mises en service défectueuses, les produits ne fonctionnant pas, d'une manière ou d'une autre, conformément aux instructions du fabricant.

L'optimisation du fonctionnement d'un système CVC afin d’éliminer le gaspillage énergétique constitue la manière la plus durable, rentable et immédiate pour réduire la consommation d'énergie et les émissions dans les bâtiments.

L'optimisation énergétique obtenue grâce à des systèmes avancés d'automatisation des bâtiments (BACS) est une opportunité inexploitée d'augmenter de manière significative l'efficacité énergétique globale. L'optimisation énergétique consiste à optimiser les performances et la consommation d'énergie des produits et des systèmes, indépendamment de l'efficacité spécifique au niveau du produit. Les produits de dernière génération ne sont généralement que quelques pourcents plus efficaces sur le plan énergétique que leurs prédécesseurs et ce, malgré tous les efforts en matière de recherche et de développement. L'augmentation de l'efficacité énergétique de ces nouveaux équipements mis sur le marché est dérisoire par rapport au coût et à l'économie potentielle réalisée grâce aux systèmes d’automatisation et de contrôle.

C’est dans cette logique que, chez Swegon, nous développons depuis plusieurs années des systèmes avancés dédiés à l’optimisation des unités CVC, aussi bien sur les réseaux aérauliques qu’hydrauliques. Plus récemment, nous avons enrichi cette approche avec un outil d’analyse et d’aide à la décision : le calculateur Footprint. Celui-ci permet de quantifier précisément l’impact des équipements et des fonctions d’optimisation, notamment au regard des exigences du décret BACS.

En combinant ces outils et ces solutions, il devient possible d’optimiser finement l’ensemble des systèmes et sous-systèmes, et d’atteindre des économies d’énergie supérieures à 40 % par rapport à des installations existantes, souvent peu ou pas optimisées. Ces gains démontrent que, au-delà de la performance intrinsèque des équipements actuels — déjà supérieure à celle des générations précédentes —, c’est bien la qualité du pilotage et de l’intégration des systèmes qui fait la différence.

 

Normes pour la classification des bâtiments

La valeur de ces systèmes avancés est aujourd’hui largement documentée, tant par les retours d’expérience terrain que par les référentiels normatifs. La norme EN 15232, désormais remplacée par la norme européenne EN ISO 52120-1 (déclinée en France sous la référence NF EN ISO 52120-1), propose une classification des fonctions d’automatisation des bâtiments ainsi que des méthodes permettant d’évaluer leur contribution à la performance énergétique.

Cette évolution normative renforce notamment la prise en compte des stratégies de pilotage avancées, en particulier les logiques de régulation à la demande. Celles-ci reposent sur des mesures en temps réel des conditions d’ambiance (CO₂, COV, hygrométrie, etc.) afin d’ajuster finement les débits d’air au niveau des zones ou des pièces, et ainsi optimiser à la fois la consommation énergétique et la qualité de l’air intérieur.

La classification s’appuie sur quatre classes de performance, allant de D à A, correspondant respectivement à des niveaux de pilotage très limités à des systèmes à haute performance énergétique. La classe C constitue le niveau de référence, intégrant des fonctions standards telles que la régulation automatique, la programmation horaire ou encore certaines commandes locales. À l’inverse, la classe A correspond à des systèmes avancés intégrant une gestion centralisée, une adaptation dynamique aux besoins réels (notamment via des logiques de pilotage à la demande) et une interaction optimisée entre les différents systèmes du bâtiment.

Ces classes sont associées à des facteurs d’efficacité énergétique, définis selon les typologies de bâtiments (bureaux, écoles, hôtels, etc.), et issus de simulations détaillées permettant d’évaluer l’impact des systèmes d’automatisation sur les consommations.

Les travaux issus de la norme EN 15232 montrent notamment que le passage d’un bâtiment tertiaire de la classe C à la classe A peut générer des économies d’énergie de l’ordre de 30 % pour des typologies telles que les bureaux ou les hôtels, et jusqu’à 50 % dans le cas d’une transition de la classe D à la classe A. Ces ordres de grandeur sont d’autant plus significatifs que le parc immobilier existant en Europe reste majoritairement caractérisé par des niveaux de performance faibles. L’amélioration du pilotage constitue donc un levier majeur de réduction des consommations et des émissions.

Dans ce contexte, l’intégration de solutions intelligentes, telles que celles développées par Swegon, permet d’atteindre des niveaux de performance élevés, tout en garantissant un environnement intérieur de qualité. L’enjeu est de concilier efficacité énergétique et confort des occupants, en s’appuyant sur des systèmes capables de s’adapter en permanence aux conditions réelles d’usage.