Evaluation ex-post de l’efficacité de solutions de rénovation énergétique en résidentiel

Ex-post evaluation of energy efficiency measures for retrofit in residential buildings

• Auteur / Autrice : Maxime Raynaud
• Direction : Jérôme Adnot, Bernard Bourges
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Énergétique
• Date : Soutenance le 11/02/2014
• Etablissement(s) : Paris, ENMP
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Efficacité Énergétique des Systèmes. Paris
• Jury : Président / Présidente : Bernard Lachal
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Adnot, Bernard Bourges, Laurent Meunier, François Bourriot, Bruno Duplessis, Dominique Osso
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bernard Lachal, Laure Itard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Économies d'énergie

Habitations -- Chauffage et ventilation

Réfection

Habitations individuelles

Mots clés libres

Rénovation énergétique

Maison individuelle

Evaluation ex-post

Economies d\'énergie

Ecart ex-ante/ex-post

Modélisation statistique

Energy retrofit

Single dwelling

Ex-post evaluation

Energy savings

Gap ex-ante/ex-post

Statistical modelling

Résumé

En France, les rénovations énergétiques en résidentiel, et ceci tout particulièrement pour les maisons individuelles, font peu l'objet après réalisation d'une évaluation ex-post permettant de quantifier la performance atteinte.Cette thèse se propose donc d'effectuer une évaluation ex-post de l'efficacité de solutions de rénovation énergétique en résidentiel, à partir de données (environ 100 cas par échantillon étudié) provenant d'enquêtes menées auprès de ménages, propriétaires occupants de maison individuelle, ayant participé à des opérations de maîtrise de la demande en énergie conduites à l'échelle régionale dans le nord-est et le sud-est de la France. Une approche statistique tant descriptive que de modélisation est principalement employée pour aborder ce travail.Le premier volet de l'évaluation ex-post consiste en une quantification des économies unitaires obtenues associée à un calcul d'incertitude. Pour chacune des opérations, la modélisation statistique de la consommation énergétique après travaux permet l'étude de l'influence des actions elles-mêmes mais aussi de certains facteurs tels que le changement de la gestion du chauffage ou l'utilisation après travaux de la climatisation.Le second volet de cette évaluation ex-post a pour but d'identifier les causes des écarts entre les consommations observées et celles simulées par un modèle de calcul ex-ante (dit d'ingénieur). Ainsi, nous étudions l'évolution des écarts des états avant à après travaux. Tout d'abord, une quantification et une modélisation statistique des écarts en situation avant travaux est réalisée. Puis, les écarts en situation après travaux sont à leur tour quantifiés et modélisés statistiquement en intégrant notamment l'erreur commise initialement (avant travaux). Les différences entre économies d'énergie observées et simulées sont également étudiées.Enfin, dans la dernière partie de la thèse, sur la base des sources d'écart identifiées, nous proposons des pistes de perfectionnement du modèle de calcul d'ingénieur utilisé. Plus largement, à partir d'un retour critique quant aux limites des modèles statistiques établis pour étudier les causes des écarts, des pistes sont avancées pour permettre de les améliorer.

In France, ex-post evaluations of energy retrofits in residential buildings, allowing to quantify the performance achieved, are rarely realized, particularly for the dwelling houses.This thesis is an ex-post evaluation of energy efficiency measures for retrofit in residential buildings from surveys data (around 100 cases by studied sample) of households, house owners, that participated in regional energy efficiency operations (northeast and southeast of France). This work is mainly tackled by descriptive statistics and statistical models.The first part of the ex-post evaluation is a quantification of unitary energy savings associated to an uncertainty assessment. For the two operations, a statistical model of energy consumption after retrofitting studies the effect of energy efficiency measures and also the effects of factors as space heating management modification or air conditioning use after refurbishment.The second part of the ex-post evaluation has for aim to identify the sources of gaps between observed consumptions and ones simulated by an ex-ante engineering model. Thus, we study gaps evolution from before retrofitting to after retrofitting situations. In the first time, we realise a quantification and a statistical modelling of gaps before retrofitting. Then, we repeat the method for gaps after retrofitting, in taking into account gap before retrofitting in the statistical model. Deviations between observed energy savings and calculated ones are also studied.In the last part of the thesis, we propose some improvements of the engineering model on the base of the gaps sources identified. From a critical analysis of statistical models realised to study gaps, some propositions are did to improve them.