Méthodes et outils de la garantie de résultats énergétiques
Bâtiments tertiaires et collectifs
Editions Le Moniteur
Sommaire5
Préface de l'Ademe7
Préface de la Fondation Bâtiment-Énergie8
Auteurs9
Avant-propos11
Liste des sigles et abréviations13
Objectifs du projet de recherche sur la garantie de résultats énergétiques (GRE)15
Partie 1
Le projet de garantie de résultats énergétiques
21
1.1 Fondements de la méthodologie
23
1.1.1 Nécessité d'une approche adaptée à la garantie de résultats
23
1.1.2 Obligation de résultats mesurés : approche en «boucle fermée»
24
Boucle qualité de l'exploitation grâce à la M&V24
Boucle de calage du modèle de simulation25
Boucle «études-travaux», suivi de la qualité de la conception et
de la réalisation26
1.1.3 Modularité de GRE
26
1.1.4 Répartition des responsabilités entre les cocontractants
27
1.1.5 La GRE : une méthodologie à adapter aux différents types de situation
27
Bâtiments et objectifs de performance divers27
Logique de schémas organisationnels28
1.2 Typologie des GRE
31
1.2.1 GRE initiale (GREi)
31
Première période : conception/réalisation/réception des ouvrages
et vérification opérationnelle32
Deuxième période : mise en service et réglages33
Troisième période : stabilisation, preuve de performance de courte durée33
1.2.2 GRE d'exploitation
33
1.2.3 GRE d'optimisation
33
1.2.4 GRE combinée
35
1.2.5 Conclusion
37
1.3 Étapes clés et principales tâches associées
39
1.3.1 Notions fondamentales pour la GRE
39
Initialisation de la démarche de commissionnement39
Plan de mesure et vérification42
1.3.2 Étapes préparatoires à la décision de GRE
44
Définir une politique énergétique44
Élaborer une planification énergétique46
1.3.3 Études d'opportunité et de faisabilité
47
1.3.4 Le programme
48
Caractérisation de la situation initiale48
Importance des données de la situation initiale50
Programme performanciel prévisionnel (ou programme fonctionnel)51
1.3.5 Études de conception dans le cadre de la GRE
52
Affinement des études52
Rapport final des études de GRE53
1.3.6 Programme performanciel définitif
53
Vue d'ensemble du programme performanciel définitif53
Expression de l'objectif de performance garantie54
Périmètre de la garantie54
1.3.7 Les principaux schémas de contractualisation
56
Schéma 1 : GRE portée à 100 % par la SSE56
Schéma 2 : GRE partagée57
Schéma 3 : GRE conception assistée par la SSE60
Schéma 4 : GRE portée par le maître d'oeuvre61
Choix du schéma par les maîtres d'ouvrage62
1.3.8 Contractualisation
64
Modalités de contractualisation64
Documents contractuels64
Modalités et quantification des pénalités67
1.3.9 Vie des contrats incluant une GRE et suivi de l'engagement
69
Rapport annuel d'exploitation et déclaration de pénalité ou d'intéressement72
Mise en oeuvre des pénalités (et de l'intéressement, le cas échéant)72
Suivi des dérives73
Fin du contrat73
1.4 Analyse et prise en compte des risques
75
1.4.1 Identification des risques
75
1.4.2 Analyse préliminaire des risques
76
1.4.3 Gestion des risques
77
1.5 Financement de projets de GRE
79
1.5.1 Sources de financement des projets de rénovation énergétique
79
Économies d'énergie80
Certificats d'économie d'énergie (CEE)80
Fonds propres81
Fonds de travaux de la loi Alur (copropriétés)81
Valorisation patrimoniale81
Valeur verte81
Tiers financement81
1.5.2 Méthodes d'estimation de la rentabilité du projet
82
Rendement brut de l'investissement82
Temps de retour simple ou actualisé82
Effort résiduel annuel ou mensuel82
Valeur actualisée, taux de rentabilité interne83
Opérations d'économies d'énergie «embarquées»83
1.5.3 Contractualisation et financement
84
Montages incluant le financement84
Montages n'incluant pas le financement86
1.5.4 Méthodes de prise en compte du risque dans les études économiques
et financières des projets
86
Simulations86
1.6 Assurabilité des projets
89
1.6.1 Approche légale
89
1.6.2 Approche contractuelle
90
1.6.3 Conditions de développement de l'offre d'assurance
90
1.7 Insertion d'un projet de GRE dans une politique
de développement patrimonial
93
1.7.1 D'une démarche projet vers un changement d'organisation
93
1.7.2 Processus d'ensemble du plan stratégique énergie et processus de la GRE
95
Partie 2
Les outils de la GRE
97
2.1 Outil n° 1 : audits et GRE, exigences minimales
99
2.1.1 Enjeux
99
2.1.2 Étapes d'audits énergétiques
99
2.1.3 Relevé des caractéristiques et incertitudes
101
Caractéristiques techniques101
Caractéristiques de comportement des occupants104
2.1.4 Modélisation et simulation énergétique des bâtiments
107
Choix du logiciel de simulation énergétique107
Analyse de sensibilité109
Calage du modèle113
Simulation des scénarios de travaux et calcul de l'incertitude de la prévision117
Utilisation pratique des incertitudes118
2.1.5 Points communs entre études énergétiques et mesure
et vérification (M&V)
119
Situation de référence120
Compétences des acteurs pour les études énergétiques122
2.1.6 Annexe - Méthode de collecte de l'information
123
2.2 Outil n° 2 : l'analyse et la gestion des risques
129
2.2.1 Méthode de compilation des risques
129
Définition du risque129
Cadre méthodologique129
2.2.2 Principaux risques de la GRE
131
Risques de programmation131
Risques de conception131
Risques de mise en oeuvre131
Risques d'exploitation132
Risques liés au vieillissement des matériaux132
Risques sur la connaissance des comportements132
Risque météorologique132
2.2.3 Partage des risques
132
2.2.4 Risques liés à la M&V
136
Risques associés à la procédure de M&V136
Stratégies de réduction des risques liés à la M&V139
2.3 Outil n° 3 : le commissionnement
141
2.3.1 Qu'est-ce que le commissionnement ?
141
2.3.2 Phases, composantes et acteurs
141
Montage et programmation : initialisation de la démarche de commissionnement142
Audit et définition d'une situation de référence pour la GRE143
Phase de conception143
Études détaillées145
Travaux et mise au point145
Réception et mise en service148
Exploitation et suivi de la garantie149
Recommissionnement152
2.3.3 Les responsabilités selon les schémas de contractualisation
152
Responsabilités des acteurs dans le commissionnement152
2.3.4 Autorité de l'agent de commissionnement
153
2.3.5 Positionnement de l'agent de commissionnement
153
Mission d'assistant à maîtrise d'ouvrage153
Mission côté prestataire154
2.4 Outil n° 4 : mesure et vérification de la performance
énergétique
159
2.4.1 Présentation
159
2.4.2 Usage de la M&V, distinction de l'audit, grandes étapes de mise en oeuvre
160
Grandes étapes du processus de M&V160
Juxtaposition des approches d'audit et de M&V, points communs
et divergences162
2.4.3 Protocole de mesure et de vérification
165
Définition165
Équilibre des connaissances des cocontractants165
2.4.4 Mesure et vérification, fondamentaux
166
Principe d'ajustement167
Périmètres constants167
2.4.5 Processus général
169
Portée/but d'une APE169
Choix de l'option170
Période de référence et période de preuve173
Documentation des bases de référence et de suivi de preuve174
Procédure d'analyse et modèle175
Incertitude179
Mesurage180
Rapport186
Suivi post-travaux, période de preuve186
Plan de M&V de GRE187
2.5 Outil n° 5 : outils d'assistance
191
2.5.1 Introduction
191
2.5.2 Outils d'assistance aux études d'opportunité
191
2.5.3 Outils de documentation électronique
192
Présentation des principales fonctionnalités du BIM194
2.5.4 Outils de gestion du cycle de vie
196
Facilities Management197
GTB197
Reporting et GTB198
2.5.5 Outils d'assistance aux opérations de M&V
199
2.5.6 RETScreen
199
Introduction au manuel d'utilisation (d'après le manuel RETscreen)200
Fonctionnalités du logiciel201
Analyse de risque202
Validation du modèle d'analyse de risque utilisé par RETScreen203
2.6 Outil n° 6 : clausier type
205
Article 1. Engagement énergétique207
Article 2. Rôle des cocontractants207
Article 3. Caractéristiques de l'engagement208
Article 4. Tenue des engagements208
Article 5. Application des bonus et malus209
Article 6. Fin du contrat210
Article 7. Cas de litige210
Annexe 1. Engagements du client en phase d'étude du marché210
Annexe 2. Obligations du prestataire213
Annexe 3. Situations post-application des mécanismes215
Partie 3
Études de cas
219
3.1 Étude de cas type chez un bailleur social
221
3.1.1 Motivations
221
3.1.2 Présentation de l'opération
221
3.1.3 Conduite du projet
221
Études d'opportunité222
Audit énergétique et état de l'existant222
Programme performanciel223
Études de conception en phase de dialogue223
Dialogue compétitif224
Contractualisation225
Phase travaux225
Phase d'exploitation-maintenance226
Sensibilisation des occupants226
Coût et financement227
3.1.4 Bilan provisoire
227
3.2 Services industriels de Genève
229
3.2.1 Motivations et objectifs
229
3.2.2 Éco21 : facilitateur de l'efficacité énergétique
229
3.2.3 Les trois piliers du programme éco21
230
Incitations financières230
Formation, conseil, support230
Communication et sensibilisation230
3.2.4 Exemple de plan d'action éco21 : Négawatt Vision
230
Résultats du plan Négawatt231
Résultats intermédiaires du programme éco21232
3.2.5 Conclusion
232
3.3 ICF Habitat, opération de Schiltigheim
233
3.3.1 Motivations
233
3.3.2 Présentation de l'opération
233
3.3.3 Organisation du projet
233
3.3.4 Conduite du projet
234
Audit énergétique et état de l'existant234
Dialogue compétitif234
Contractualisation235
Suivi de la réalisation et commissionnement235
Plan de mesure et vérification235
Sensibilisation des occupants236
Financement236
3.3.5 Bilan provisoire du CPE
236
3.4 Démarche de la ville de Nîmes
237
3.4.1 Motivations
237
3.4.2 Présentation de la démarche
237
3.4.3 Organisation du projet
238
Choix des modes de contractualisation238
Organisation interne239
Nécessité d'un appui externe239
3.4.4 Conduite du projet
239
Définition de la situation de référence239
Définition du programme fonctionnel240
Dialogue compétitif240
Contractualisation240
Commissionnement240
Plan de mesure et de vérification241
Sensibilisation et implication des occupants241
Financement241
3.5 Région Centre, CPE sur 18 lycées
243
3.5.1 Motivations
243
3.5.2 La réponse à la gestion partagée de l'énergie dans les lycées
243
3.5.3 Présentation de l'opération
244
3.5.4 Organisation du projet
244
3.5.5 Conduite du projet
244
Études d'opportunité et programme244
Dialogue compétitif245
Contractualisation246
Financement248
Phase travaux249
Commissionnement249
Phase exploitation249
Sensibilisation des occupants250
3.5.6 Bilan provisoire
251
Glossaire
253
Bibliographie
261
Index
265
Table des matières
271