Approche comportementale pour le pilotage des consommations énergétiques dans le bâtiment

Behavioral approach to pilote energy consumption in buildings

• Auteur / Autrice : Nour El Houda Rabab Akkouche
• Direction : Sandrine Selosse, Gilles Guérassimoff
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Contrôle, optimisation, prospective
• Date : Soutenance le 19/12/2023
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de mathématiques appliquées (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure des mines (Paris ; 1783-....)
• Jury : Président / Présidente : Nathalie Lazaric
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sandrine Selosse, Gilles Guérassimoff, Monika Woloszyn, Maria Laura Draetta, Bruno Peuportier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Monika Woloszyn

Mots clés

Mots clés contrôlés

Économies d'énergie

Compteurs électriques intelligents

Consommation d'énergie

Internet des objets

Nudge

Mots clés libres

Nudges

Objets connectés

Comportement des occupants

Consommation énergétique

Simulations thermiques dynamiques

Nudges

Iot

Occupant 's behaviour

Energy consumption

Thermal dynamic simulation

Résumé

Dans le contexte actuel, les efforts de réduction de la consommation d'énergie dans les bâtiments doivent prendre en compte de nombreux paramètres, le bâtiment, son environnement, ses équipements et surtout le comportement de ses utilisateurs. Les nudges, issus de l'économie comportementale et trouvant des applications dans divers domaines (financier, alimentation, santé, etc.), ont notamment été explorés dans le contexte environnemental en général, et spécifiquement dans celui de la consommation d'énergie dans les bâtiments.L'objectif de notre travail est de mettre en œuvre des comportements d'économie d'énergie par le biais de nudges dans un bâtiment et de mesurer leur impact à l'aide de compteurs intelligents. Notre approche implique des simulations thermiques dynamiques, l'utilisation de capteurs connectés et la création de profils d'occupants par le biais de questionnaires. Ces éléments sont généralement traités de manière individuelle et isolée dans la littérature.Nous évaluons d'abord de façon théorique les écogestes qui ont l'impact le plus significatif dans la réduction des consommations d'énergie dans un bâtiment tertiaire public situé en France. Nous créons un cadre basé sur des théories psychologiques et des travaux antérieurs afin de définir des concepts sur lesquels nous nous basons pour définir différents profils de consommateurs d'énergie. Nous menons une expérimentation afin de mesurer, à l'aide de compteurs intelligents, l'impact de l'utilisation de nudges sur le changement de comportement des occupants d'un immeuble de bureaux. Pour ce faire, nous mettons en place une plateforme permettant de délivrer différents types de nudges à différents profils que nous avons établis à partir d'une classification basée sur des théories du comportement. Nous avons ainsi combiné deux volets technologique et comportementale, souvent traités séparément et pour lesquels les travaux de recherche nécessite souvent une approche pluridisciplinaire.La simulation de différents types d'utilisation de l'énergie dans un même bâtiment est également intéressante pour étudier l'impact du comportement des occupants sur la consommation d'énergie et la manière dont l'utilisation d'incitations personnalisées pour sensibiliser et favoriser l'adoption d'économies d'énergie peut conduire à une réduction significative de la consommation d'énergie dans le bâtiment.Les résultats obtenus sont positifs en ce qui concerne les gains en énergie à condition qu'une connaissance préalable des occupants soit établie.

In the current context, efforts to reduce energy consumption in buildings must take into consideration a wide range of parameters, the building, its environment, its equipment and, above all, the behavior of its users. Nudges, which emerged from behavioral economics and find applications in various fields (finance, food, health, etc.), have been explored in the environmental context in general, and specifically in that of energy consumption in buildings.The aim of our work is to implement energy-saving behaviors through nudges in a building and to measure their impact using smart meters. Our approach involves dynamic thermal simulations, the use of connected sensors, and the creation of occupant profiles through questionnaires. These elements are typically addressed individually and isolated in the literature.We start with a theoretical assessment of the energy-saving actions that have the most significant impact in reducing energy consumption in a public tertiary building located in France. We create a framework based on psychological theories and previous works to define concepts that we use to define different energy consumers profiles. We conduct an experimentation using smart meters to measure the impact of nudges on behavioral change among occupants of an office building. To do this, we implement a platform for delivering various types of nudges to different profiles that we have established from a classification based on behavioral theories. In this way, we have combined the technological and behavioral aspects, which are often dealt with separately, and for which research often requires a multidisciplinary approach.Simulating different types of energy use scenarios in the same building is also interesting for studying the impact of occupants' behavior on energy consumption, and how the use of tailored incentives to raise awareness and encourage the larger adoption of energy savings measures can lead to a significant reduction in energy consumption in the building.The results obtained are positive in terms of energy savings, provided that prior knowledge of occupants is established.