Bâtiment à consommation d'énergie zéro QUOTI.FR, besoins réels du quotidien
Accueil » Bâtiment durable » Bâtiment à consommation d’énergie zéro
Un bâtiment à consommation d’énergie nulle, également connu sous le nom de bâtiment à consommation énergétique nette zéro (ZNE), de bâtiment à consommation énergétique nette zéro (NZEB), de bâtiment à consommation énergétique nette zéro ou de bâtiment à consommation zéro de carbone est un bâtiment dont la consommation énergétique nette est nulle, ce qui signifie que la quantité totale d’énergie utilisée par le bâtiment sur une base annuelle correspond approximativement à celle d’énergie renouvelable créée sur le site, ou dans les autres définitions des sources d’énergie renouvelables ailleurs. Par conséquent, ces bâtiments contribuent globalement moins aux émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère que des bâtiments similaires hors ZNE. Ils consomment parfois de l’énergie non renouvelable et produisent des gaz à effet de serre, mais à d’autres moments, ils réduisent la consommation d’énergie et la production de gaz à effet de serre ailleurs de la même quantité. Un concept similaire approuvé et mis en œuvre par l’Union européenne et d’autres pays d’accord est celui d’un bâtiment à consommation énergétique quasi nulle (nZEB), l’objectif étant que tous les bâtiments de la région soient conformes aux normes nZEB d’ici 2020.
La plupart des bâtiments à consommation énergétique nette nulle tirent la moitié ou plus de leur énergie du réseau et en tirent le même montant à d’autres moments. Les bâtiments qui produisent un surplus d’énergie au cours de l’année peuvent être appelés “bâtiments à énergie positive” et les bâtiments qui consomment un peu plus d’énergie qu’ils n’en produisent sont appelés “bâtiments à énergie quasi nulle” ou “maisons à énergie très faible”.
Les bâtiments traditionnels consomment 40 % de l’énergie fossile totale aux États-Unis et dans l’Union européenne et contribuent de manière significative aux gaz à effet de serre. Le principe de consommation énergétique nette zéro est considéré comme un moyen de réduire les émissions de carbone et la dépendance à l’égard des combustibles fossiles et, bien que les bâtiments à consommation énergétique zéro restent rares même dans les pays développés, ils gagnent en importance et en popularité. Pour en savoir plus sur des exemples récents de maisons neuves sans consommation nette d’énergie et des exemples de maisons existantes rénovées sans consommation nette d’énergie, consultez la section Maisons sans carbone.
La plupart des bâtiments sans énergie utilisent le réseau électrique pour stocker l’énergie, mais certains sont indépendants du réseau. L’énergie est généralement récoltée sur place grâce à des technologies de production d’énergie comme le solaire et l’éolien, tout en réduisant l’utilisation globale de l’énergie grâce à des technologies CVC et d’éclairage très efficaces. L’objectif zéro énergie devient plus pratique à mesure que les coûts des technologies énergétiques de remplacement diminuent et que les coûts des combustibles fossiles traditionnels augmentent.
Le développement de bâtiments modernes à consommation énergétique zéro est devenu possible en grande partie grâce aux progrès réalisés dans les nouvelles technologies et techniques de l’énergie et de la construction. Il s’agit notamment de l’isolation hautement isolante en mousse pulvérisée, des panneaux solaires à haut rendement, des thermopompes à haut rendement et des fenêtres à triple vitrage à faible émissivité et à haut pouvoir isolant. Ces innovations ont également été considérablement améliorées par la recherche universitaire, qui recueille des données précises sur le rendement énergétique des bâtiments traditionnels et expérimentaux et fournit des paramètres de rendement pour les modèles informatiques avancés permettant de prévoir l’efficacité des conceptions techniques.
Les bâtiments à consommation énergétique zéro peuvent faire partie d’un réseau intelligent. Certains avantages de ces bâtiments sont les suivants :
Bien que le concept de zéro net s’applique à un large éventail de ressources telles que l’énergie, l’eau et les déchets. L’énergie est généralement la première ressource à cibler parce que :
L’énergie, en particulier l’électricité et le mazout de chauffage comme le gaz naturel ou le mazout de chauffage, est coûteuse. Par conséquent, la réduction de la consommation d’énergie peut faire économiser de l’argent au propriétaire du bâtiment. En revanche, l’eau et les déchets sont peu coûteux.
L’énergie, en particulier l’électricité et le mazout de chauffage, a une empreinte carbone élevée. La réduction de la consommation d’énergie est donc un moyen important de réduire l’empreinte carbone du bâtiment
Il existe des moyens bien établis de réduire considérablement la consommation d’énergie et l’empreinte carbone des bâtiments. Il s’agit notamment d’ajouter de l’isolant, d’utiliser des thermopompes au lieu de fournaises, d’utiliser des fenêtres à double ou triple vitrage à faible émissivité et d’ajouter des panneaux solaires sur le toit.
Il existe des subventions gouvernementales et des allégements fiscaux pour l’installation de thermopompes, de panneaux solaires, de fenêtres à triple vitrage et d’isolant qui réduisent considérablement le coût d’accès à un bâtiment à consommation énergétique nette zéro pour le propriétaire du bâtiment. Par exemple, aux États-Unis, il existe des crédits d’impôt fédéraux pour les panneaux solaires, des incitatifs des États (qui varient d’un État à l’autre, mais qui sont énumérés) pour les panneaux solaires, les thermopompes et les fenêtres à triple vitrage hautement isolantes. Certains États, comme le Massachusetts, offrent également des prêts sans intérêt ou à faible taux d’intérêt pour permettre aux propriétaires d’immeubles d’acheter des thermopompes, des panneaux solaires et des fenêtres à triple vitrage qu’ils ne pourraient se permettre autrement. Le coût d’amener une maison existante à une consommation d’énergie nette zéro a été rapporté comme étant de 5 à 10 % de la valeur de la maison. Un retour sur investissement de 15 % a été rapporté. Voir pour plus de détails.
Bien qu’elle porte le même nom que le terme “zéro énergie nette”, il existe plusieurs définitions de ce qu’il signifie dans la pratique, avec une différence d’usage particulière entre l’Amérique du Nord et l’Europe.
Aucune consommation nette d’énergie sur le site
Dans ce type de ZNE, la quantité d’énergie fournie par les sources d’énergie renouvelables sur site est égale à la quantité d’énergie utilisée par le bâtiment. Aux États-Unis, le terme “bâtiment à consommation énergétique nette zéro” désigne généralement ce type de bâtiment.
Aucune consommation nette d’énergie de la source d’énergie
Cette ZNE génère la même quantité d’énergie que celle utilisée, y compris l’énergie utilisée pour transporter l’énergie vers le bâtiment. Ce type d’énergie est responsable des pertes d’énergie lors de la production et du transport de l’électricité. Ces ZNE doivent produire plus d’électricité que les bâtiments à consommation énergétique nette nulle sur le site.
Émissions nettes nulles d’énergie
À l’extérieur des États-Unis et du Canada, une ZEB est généralement définie comme un bâtiment à zéro émission nette d’énergie, aussi appelé bâtiment à zéro émission de carbone (ZCB) ou bâtiment à zéro émission (ZEB). Selon cette définition, les émissions de carbone générées par l’utilisation de combustibles fossiles sur place ou hors site sont compensées par la quantité d’énergie renouvelable produite sur place. D’autres définitions incluent non seulement les émissions de carbone générées par le bâtiment en service, mais aussi celles générées par la construction du bâtiment et l’énergie intrinsèque de la structure. Des travaux récents menés en Nouvelle-Zélande ont lancé une approche visant à inclure l’énergie utilisée par les usagers des bâtiments pour le transport dans le cadre d’un bâtiment à consommation énergétique zéro.
Coût net nul
Dans ce type de bâtiment, le coût d’achat de l’énergie est compensé par les revenus provenant de la vente d’électricité au réseau de distribution de l’électricité produite sur place. Un tel statut dépend de la façon dont un service public crédite la production nette d’électricité et de la structure tarifaire du service public que le bâtiment utilise.
Aucune consommation nette d’énergie hors site
Un bâtiment peut être considéré comme une ZEB si la totalité de l’énergie qu’il achète provient de sources d’énergie renouvelables, même si l’énergie est produite hors site.
Les bâtiments hors réseau sont des ZEB autonomes qui ne sont pas reliés à une installation de services publics d’énergie hors site. Ils nécessitent une production d’énergie renouvelable distribuée et une capacité de stockage de l’énergie (pour les périodes où le soleil ne brille pas, où le vent ne souffle pas, etc. Une maison autarcique énergétique est un concept de construction où l’équilibre entre la consommation et la production d’énergie propre peut être fait sur une base horaire ou même plus petite. Les maisons autarciques à énergie peuvent être retirées du réseau.
Bâtiment à consommation énergétique nette zéro
Sur la base de l’analyse scientifique effectuée dans le cadre du programme de recherche commun “Vers des bâtiments solaires à consommation énergétique nette zéro”, un cadre méthodologique a été mis en place qui permet de définir différentes définitions, en fonction des objectifs politiques du pays, des conditions (climatiques) spécifiques et des exigences formulées respectivement pour les conditions intérieures : La compréhension conceptuelle globale d’un Net ZEB est un bâtiment à haut rendement énergétique, raccordé au réseau et capable de produire de l’énergie à partir de sources renouvelables pour compenser sa propre demande énergétique (voir figure 1).
Le terme “Net” met l’accent sur l’échange d’énergie entre le bâtiment et l’infrastructure énergétique. Par l’interaction bâtiment – réseau, les Net ZEBs deviennent une partie active de l’infrastructure d’énergie renouvelable. Ce raccordement aux réseaux d’énergie permet d’éviter le stockage saisonnier de l’énergie et les systèmes surdimensionnés sur site pour la production d’énergie à partir de sources renouvelables comme dans les bâtiments autonomes en énergie. La similitude des deux concepts est un cheminement de deux actions : 1) réduire la demande d’énergie au moyen de mesures d’efficacité énergétique et d’utilisation passive de l’énergie ; 2) produire de l’énergie à partir de sources renouvelables. Toutefois, l’interaction avec le réseau de Net ZEB et prévoit d’augmenter considérablement le nombre de considérations évoquant une plus grande flexibilité dans le déplacement des charges d’énergie et une réduction de la demande de pointe.
Dans le cadre de cette procédure d’équilibrage, plusieurs aspects et choix explicites doivent être déterminés :
La limite du système de bâtiment est divisée en une limite physique qui détermine quelles ressources renouvelables sont prises en compte (par exemple, dans l’empreinte des bâtiments, sur le site ou même hors site, voir) respectivement combien de bâtiments sont inclus dans le bilan (bâtiment unique, groupe de bâtiments) et une limite de bilan qui détermine les utilisations énergétiques incluses (par exemple, chauffage, refroidissement, ventilation, eau chaude, éclairage, appareils, informatique, services centraux, véhicules électriques et énergie intégrée, etc. Il convient de noter que les options d’approvisionnement en énergie renouvelable peuvent être classées par ordre de priorité (par exemple, en fonction de l’effort de transport ou de conversion, de la disponibilité pendant la durée de vie du bâtiment ou du potentiel de réplication pour l’avenir, etc. On pourrait soutenir que les ressources à l’intérieur de l’empreinte du bâtiment ou sur le site devraient avoir la priorité sur les options d’approvisionnement hors site.
Le système de pondération convertit les unités physiques des différents vecteurs énergétiques en une métrique uniforme (site/énergie finale, source/éléments renouvelables d’énergie primaire inclus ou non, coût énergétique, émissions de carbone équivalentes et même crédits énergétiques ou environnementaux) et permet leur comparaison et compensation entre eux dans un seul bilan (par exemple, l’électricité PV exportée peut compenser la biomasse importée). Des facteurs de conversion ou de pondération influencés par la politique et donc éventuellement asymétriques ou dépendants du temps peuvent affecter la valeur relative des vecteurs énergétiques et influencer la capacité de production d’énergie requise.
La période d’ajustement est souvent supposée être d’un an (suffisante pour couvrir toutes les consommations d’énergie liées à l’exploitation). Une période plus courte (mensuelle ou saisonnière) pourrait également être envisagée ainsi qu’un équilibre sur l’ensemble du cycle de vie (y compris l’énergie intrinsèque, qui pourrait aussi être annualisée et comptabilisée en plus des utilisations énergétiques opérationnelles).
Le bilan énergétique peut se faire en deux types de bilan : 1) Bilan de l’énergie livrée/importée et exportée (phase de suivi, car l’autoconsommation d’énergie produite sur place peut être incluse) ; 2) Bilan entre la demande d’énergie (pondérée) et la production d’énergie (pondérée) (pour la phase de conception, les utilisateurs finals ne disposant pas de modèles de consommation dans le temps – éclairage, appareils, etc.- pour l’utilisation normale, par ex. Il est également possible d’imaginer un solde basé sur des valeurs nettes mensuelles, dans lequel seuls les soldes résiduels par mois sont additionnés pour obtenir un solde annuel. Il peut s’agir soit d’un bilan charge/production, soit d’un cas particulier d’équilibre importation/exportation où l’on suppose une “autoconsommation mensuelle virtuelle” (voir figure 2 et comparer).
Outre le bilan énergétique, les ZEB nettes peuvent être caractérisées par leur capacité à faire correspondre la charge du bâtiment à sa production d’énergie (appariement de charge) ou à travailler de façon avantageuse par rapport aux besoins de l’infrastructure locale du réseau (interaction de grind). Ces deux éléments peuvent être exprimés par des indicateurs appropriés qui sont uniquement destinés à servir d’outils d’évaluation.
L’information est basée sur les publications, et dans lesquelles des informations plus approfondies peuvent être trouvées.
Les étapes les plus rentables pour réduire la consommation d’énergie d’un bâtiment se produisent habituellement pendant le processus de conception. Pour parvenir à une utilisation efficace de l’énergie, la conception sans consommation d’énergie s’écarte considérablement des pratiques de construction conventionnelles. Les concepteurs de bâtiments à consommation nulle d’énergie qui réussissent combinent généralement les principes de l’énergie solaire passive, ou du conditionnement artificiel/faux, éprouvés dans le temps, qui fonctionnent avec les actifs sur place. La lumière du soleil et la chaleur solaire, les brises dominantes et la fraîcheur de la terre sous un bâtiment peuvent fournir un éclairage naturel et des températures intérieures stables avec un minimum de moyens mécaniques. Les ZEB sont normalement optimisées pour utiliser les apports solaires passifs et l’ombrage, combinés à la masse thermique pour stabiliser les variations de température diurnes tout au long de la journée, et dans la plupart des climats sont surisolés. Toutes les technologies nécessaires à la création de bâtiments à consommation énergétique zéro sont aujourd’hui disponibles sur le marché.
Des outils de simulation énergétique 3D sophistiqués sont disponibles pour modéliser le comportement d’un bâtiment en fonction de diverses variables de conception telles que l’orientation du bâtiment (par rapport à la position quotidienne et saisonnière du soleil), le type et l’emplacement des fenêtres et des portes, la profondeur du porte-à-faux, le type et la valeur de l’isolation des éléments du bâtiment, l’étanchéité à l’air (altération des conditions climatiques), le rendement du chauffage, du refroidissement et de l’éclairage ainsi que de divers équipements et la température locale. Ces simulations aident les concepteurs à prévoir les performances du bâtiment avant sa construction et leur permettent de modéliser les implications économiques et financières sur l’analyse coûts-avantages du bâtiment ou, plus approprié encore, l’analyse du cycle de vie.
Les bâtiments à consommation d’énergie nulle sont construits avec d’importantes caractéristiques d’économie d’énergie. Les charges de chauffage et de refroidissement sont réduites grâce à l’utilisation d’équipements à haut rendement énergétique (comme des pompes à chaleur plutôt que des appareils de chauffage). Les thermopompes sont environ quatre fois plus efficaces que les générateurs d’air chaud), l’isolation supplémentaire (surtout dans l’entretoit et au sous-sol des maisons), les fenêtres à haut rendement (comme les fenêtres à triple vitrage à faible émissivité), l’étanchéité, les appareils à haut rendement (surtout les réfrigérateurs modernes à haut rendement), l’éclairage à DEL à haut rendement, l’apport solaire passif en hiver et l’ombre passive en été, la ventilation naturelle et autres techniques. Ces caractéristiques varient en fonction des zones climatiques dans lesquelles la construction a lieu. Les charges de chauffage de l’eau peuvent être réduites en utilisant des appareils de conservation de l’eau, des unités de récupération de la chaleur sur les eaux usées, des chauffe-eau solaires et de l’équipement à haut rendement de chauffage de l’eau. De plus, l’éclairage naturel avec des puits de lumière ou des tubes solaires peut fournir 100 % de l’éclairage diurne de la maison. L’éclairage nocturne se fait généralement avec un éclairage fluorescent et un éclairage à DEL qui consomment 1/3 ou moins d’énergie que les lampes à incandescence, sans ajouter de chaleur non désirée. Et les charges électriques diverses peuvent être réduites en choisissant des appareils efficaces et en minimisant les charges fantômes ou l’alimentation de secours. Les autres techniques permettant d’atteindre le zéro net (en fonction du climat) sont les principes de construction à l’abri de la terre, les murs super-isolants avec construction en balles de paille, les panneaux de construction préfabriqués Vitruvian et les éléments de toiture ainsi que l’aménagement paysager extérieur pour les ombrages saisonniers.
Une fois que la consommation d’énergie du bâtiment a été réduite au minimum, il est possible de produire toute cette énergie sur place à l’aide de panneaux solaires montés sur le toit. Voir des exemples de maisons à consommation énergétique nette zéro ici.
Les bâtiments sans énergie sont souvent conçus pour faire un double usage de l’énergie, y compris celle des produits blancs. Par exemple, utiliser l’évacuation du réfrigérateur pour chauffer l’eau domestique, l’air de ventilation et les échangeurs de chaleur de la douche, les machines de bureau et les serveurs informatiques, et la chaleur corporelle pour chauffer le bâtiment. Ces bâtiments utilisent l’énergie thermique que les bâtiments conventionnels peuvent évacuer à l’extérieur. Ils peuvent utiliser la ventilation à récupération de chaleur, le recyclage de la chaleur de l’eau chaude, la production combinée de chaleur et d’électricité et les unités de refroidissement à absorption.
Les ZEB récoltent l’énergie disponible pour répondre à leurs besoins en électricité et en chauffage ou refroidissement. La façon de loin la plus courante de récolter l’énergie est d’utiliser des panneaux solaires photovoltaïques montés sur le toit qui transforment la lumière du soleil en électricité. L’énergie peut également être captée à l’aide de capteurs solaires thermiques (qui utilisent la chaleur du soleil pour chauffer l’eau du bâtiment). Les thermopompes géothermiques (aussi appelées géothermiques) ou à air peuvent aussi capter la chaleur et le froid de l’air ou du sol à proximité du bâtiment. Techniquement, les thermopompes déplacent la chaleur plutôt que de la récupérer, mais l’effet global en termes de réduction de la consommation d’énergie et de l’empreinte carbone est similaire. Dans le cas des maisons individuelles, diverses technologies de microgénération peuvent être utilisées pour fournir de la chaleur et de l’électricité au bâtiment, en utilisant des cellules solaires ou des éoliennes pour l’électricité, et des biocarburants ou des capteurs solaires thermiques reliés à un stockage saisonnier d’énergie thermique (STES) pour le chauffage des locaux. Une STES peut également être utilisée pour le refroidissement estival en stockant le froid de l’hiver sous terre. Pour faire face aux fluctuations de la demande, les bâtiments à consommation énergétique nulle sont souvent raccordés au réseau électrique, exportent de l’électricité vers le réseau lorsqu’il y a un surplus et tirent de l’électricité lorsqu’il n’y en a pas assez. D’autres bâtiments peuvent être entièrement autonomes.
La récupération d’énergie est le plus souvent plus efficace (en termes de coût et d’utilisation des ressources) lorsqu’elle est effectuée à l’échelle locale mais combinée, par exemple, un groupe de maisons, un cohabitat, un district local, un village, etc. plutôt que sur une base individuelle. L’un des avantages énergétiques d’une telle récupération d’énergie localisée est la quasi-élimination des pertes de transport et de distribution de l’électricité. La récupération d’énergie sur site, par exemple avec des panneaux solaires montés sur le toit, élimine entièrement ces pertes de transmission. La récupération d’énergie dans les applications commerciales et industrielles devrait profiter de la topographie de chaque emplacement. Cependant, un site exempt d’ombre peut produire de grandes quantités d’électricité solaire à partir du toit du bâtiment et presque tous les sites peuvent utiliser des pompes à chaleur géothermiques ou à air. La production de biens dont la consommation nette d’énergie fossile est inférieure à zéro nécessite l’utilisation de ressources géothermiques, microhydroélectriques, solaires et éoliennes pour soutenir ce concept.
Les quartiers à énergie nulle, comme le développement de BedZED au Royaume-Uni et ceux qui se développent rapidement en Californie et en Chine, peuvent utiliser des systèmes de production décentralisée. Dans certains cas, il peut s’agir de chauffage urbain, d’eau glacée communautaire, d’éoliennes partagées, etc. Il est actuellement prévu d’utiliser les technologies ZEB pour construire des villes entières hors réseau ou à consommation énergétique nette zéro.
Le débat “Récolte d’énergie” contre “économie d’énergie
L’équilibre entre la conservation de l’énergie et l’exploitation répartie de l’énergie renouvelable au point d’utilisation (énergie solaire, énergie éolienne et énergie thermique) est l’un des principaux sujets de débat dans la conception de bâtiments à consommation énergétique nulle. La plupart des maisons à consommation énergétique zéro utilisent une combinaison de ces stratégies.
En raison des subventions gouvernementales importantes pour les systèmes d’énergie solaire photovoltaïque, les éoliennes, etc., certains suggèrent qu’une ZEB est une maison conventionnelle avec des technologies de récupération d’énergie renouvelable distribuée. Des ajouts entiers de telles maisons sont apparus dans des endroits où les subventions photovoltaïques (PV) sont importantes, mais beaucoup de soi-disant ” maisons à consommation énergétique zéro ” ont encore des factures d’électricité. Ce type de récupération d’énergie sans économie d’énergie supplémentaire peut ne pas être rentable avec le prix actuel de l’électricité produite à l’aide d’un équipement photovoltaïque (selon le prix local de l’électricité de la compagnie d’électricité),. Les économies de coût, d’énergie et d’empreinte carbone découlant de la conservation (p. ex., isolation accrue, fenêtres à triple vitrage et thermopompes) comparativement à celles découlant de la production d’énergie sur place (p. ex., panneaux solaires) ont été publiées pour une amélioration à une maison existante.
Depuis les années 1980, la conception de bâtiments solaires passifs et de maisons passives a permis de réduire la consommation d’énergie de chauffage de 70 à 90 % dans de nombreux endroits, sans récupération active d’énergie. Pour les nouvelles constructions, et avec une conception experte, cela peut être accompli avec peu de coûts de construction supplémentaires pour les matériaux par rapport à un bâtiment conventionnel. Très peu d’experts de l’industrie possèdent les compétences ou l’expérience nécessaires pour profiter pleinement des avantages de la conception passive. De telles conceptions solaires passives sont beaucoup plus rentables que l’ajout de panneaux photovoltaïques coûteux sur le toit d’un bâtiment conventionnel inefficace. Quelques kilowattheures de panneaux photovoltaïques (coûtant l’équivalent d’environ 2 à 3 dollars US par kWh produit annuellement) peuvent réduire les besoins énergétiques externes de 15 à 30% seulement. Un climatiseur conventionnel à haut rendement énergétique saisonnier de 100 000 BTU (110 MJ) nécessite plus de 7 kW d’électricité photovoltaïque pendant son fonctionnement, ce qui n’est pas suffisant pour un fonctionnement de nuit hors réseau. Le refroidissement passif et les techniques supérieures d’ingénierie des systèmes peuvent réduire les besoins en climatisation de 70 % à 90 %. L’électricité produite par le photovoltaïque devient plus rentable lorsque la demande globale d’électricité est plus faible.
Comportement de l’occupant
L’énergie utilisée dans un bâtiment peut varier considérablement en fonction du comportement de ses occupants. L’acceptation de ce qui est considéré comme confortable varie considérablement. Des études portant sur des maisons identiques ont montré des différences spectaculaires dans la consommation d’énergie selon les climats. Le rapport moyen généralement accepté entre la consommation d’énergie la plus élevée et la consommation d’énergie la plus faible dans des maisons identiques est d’environ 3, certaines maisons identiques consommant jusqu’à 20 fois plus d’énergie de chauffage que les autres. Le comportement des occupants peut varier en fonction du réglage et de la programmation des thermostats, des différents niveaux d’éclairage et d’utilisation d’eau chaude, du fonctionnement des fenêtres et des systèmes d’ombrage et de la quantité d’appareils électriques divers ou de charges de prises utilisées.
Préoccupations liées aux services publics
Les entreprises de services publics sont généralement légalement responsables de l’entretien de l’infrastructure électrique qui alimente en électricité nos villes, nos quartiers et nos bâtiments individuels. Les entreprises de services publics possèdent généralement cette infrastructure jusqu’à la limite de propriété d’une parcelle individuelle et, dans certains cas, possèdent également des infrastructures électriques sur des terrains privés.
Aux États-Unis, les entreprises de services publics se sont dites préoccupées par le fait que l’utilisation de compteurs nets pour les projets ZNE menace leurs revenus de base, ce qui a une incidence sur leur capacité d’entretenir et de desservir la partie du réseau électrique dont elles sont responsables. Les entreprises de services publics ont exprimé la crainte que les États qui maintiennent des lois sur le mesurage net n’imposent des coûts plus élevés aux maisons non ZNE, car ces propriétaires seraient responsables de l’entretien du réseau, alors que les propriétaires de maisons ZNE ne paieraient en théorie rien s’ils obtiennent le statut ZNE. Cela crée des problèmes potentiels d’équité, car à l’heure actuelle, le fardeau semble retomber sur les ménages à faible revenu. Une solution possible à ce problème est de créer un tarif de base minimum pour toutes les maisons raccordées au réseau électrique, ce qui obligerait les propriétaires de maisons ZNE à payer pour les services du réseau indépendamment de leur utilisation électrique.
Le fait que les réseaux de distribution locaux et les grands réseaux de transport n’ont pas été conçus pour acheminer l’électricité dans les deux sens, ce qui pourrait s’avérer nécessaire à mesure que les niveaux de production d’énergie distribuée augmentent. Pour surmonter cet obstacle, il faudra peut-être moderniser en profondeur le réseau électrique, mais à compter de 2010, on ne croit pas qu’il s’agira d’un problème majeur tant que la production d’énergie renouvelable n’aura pas atteint des niveaux de pénétration beaucoup plus élevés.
L’acceptation généralisée de la technologie des bâtiments à consommation énergétique zéro peut nécessiter davantage d’incitatifs gouvernementaux ou de règlements du code du bâtiment, l’élaboration de normes reconnues ou des augmentations importantes du coût de l’énergie classique.
Le campus photovoltaïque de Google et le campus photovoltaïque de Microsoft, d’une capacité de 480 kilowatts, dépendaient de subventions et d’incitations financières du gouvernement fédéral américain, et en particulier de la Californie. La Californie fournit maintenant 3,2 milliards de dollars américains en subventions pour les bâtiments résidentiels et commerciaux à consommation énergétique quasi nulle. Les détails des subventions des autres États américains pour les énergies renouvelables (jusqu’à 5,00 $US par watt) se trouvent dans la Database of State Incentives for Renewables and Efficiency. Le Florida Solar Energy Center présente un diaporama sur les progrès récents dans ce domaine.
Le World Business Council for Sustainable Development a lancé une initiative majeure pour soutenir le développement de ZEB. Dirigée par le PDG de United Technologies et le Président de Lafarge, l’organisation bénéficie à la fois du soutien de grandes entreprises mondiales et de l’expertise pour mobiliser le monde de l’entreprise et du soutien des gouvernements pour faire de ZEB une réalité. Leur premier rapport, un sondage auprès des principaux acteurs de l’immobilier et de la construction, indique que les coûts de la construction écologique sont surestimés de 300 %. Les répondants à l’enquête ont estimé que les émissions de gaz à effet de serre des bâtiments représentent 19 % du total mondial, alors que la valeur réelle est d’environ 40 %.
Bâtiments à énergie nulle et à faible consommation d’énergie qui ont de l’influence
Ceux qui ont commandé la construction de maisons passives et de maisons à consommation énergétique zéro (au cours des trois dernières décennies) ont joué un rôle essentiel dans les innovations technologiques itératives, incrémentielles et de pointe. On a beaucoup appris de nombreux succès importants et de quelques échecs coûteux.
Le concept de bâtiment à consommation énergétique zéro est une évolution progressive par rapport à d’autres conceptions de bâtiments à faible consommation d’énergie. Parmi celles-ci, les normes canadiennes R-2000 et les normes allemandes sur les maisons passives ont eu une influence internationale. Des projets de démonstration conjoints du gouvernement, comme la maison super isolée de la Saskatchewan et la tâche 13 de l’Agence internationale de l’énergie, ont également joué leur rôle.
Définition d’un bâtiment à consommation énergétique nette zéro
Le National Renewable Energy Laboratory (NREL) des États-Unis a publié un rapport intitulé Net-Zero Energy Buildings : Un système de classification fondé sur les options d’approvisionnement en énergie renouvelable. Il s’agit du premier rapport à présenter un système de classification du spectre complet pour les bâtiments à consommation énergétique nette zéro/énergie renouvelable qui comprend tout l’éventail des sources d’énergie propre, sur place et hors site. Ce système de classification identifie les quatre catégories principales suivantes de bâtiments, sites et campus à consommation énergétique nette zéro :
NZEB:A – Un bâtiment à consommation énergétique nette zéro pour les énergies renouvelables
NZEB:B – Un site d’énergies renouvelables Bâtiment à consommation énergétique nette zéro
NZEB:C – Un bâtiment à énergie renouvelable importé à consommation énergétique nette zéro
NZEB:D – Un bâtiment à consommation énergétique nette zéro acheté à l’extérieur du site
L’application de ce système de classification du gouvernement américain signifie que chaque bâtiment peut devenir net nero avec la bonne combinaison des technologies clés du net zero – PV (solaire), GHP (chauffage et refroidissement géothermique, batteries thermiques), EE (efficacité énergétique), parfois éolienne et batteries électriques. Un exposé graphique de l’ampleur de l’impact de l’application de ces lignes directrices du NREL pour le net zéro peut être vu dans le graphique de la Net Zero Foundation intitulé “Net Zero Effect on U.S. Total Energy Use” montrant une réduction possible de 39% de la consommation totale de combustibles fossiles aux États-Unis en remplaçant les bâtiments résidentiels et commerciaux américains par le net zéro, une économie de 37% si nous utilisons encore le gaz naturel pour la cuisine au même niveau.
Exemple de conversion nette zéro carbone
De nombreuses universités réputées ont déclaré vouloir convertir complètement leurs systèmes énergétiques aux énergies fossiles. L’idée même que l’on puisse convertir tout un campus en dehors des combustibles fossiles n’a jusqu’à présent été que théorique. En capitalisant sur les développements continus dans les technologies photovoltaïque et géothermique des pompes à chaleur, et dans le domaine des batteries électriques, la conversion complète vers une solution énergétique sans carbone est maintenant possible. La proposition de la Net Zero Foundation au MIT de retirer complètement ce campus de l’utilisation des combustibles fossiles en est un exemple. Cette proposition montre l’application prochaine des technologies des bâtiments à consommation énergétique nette zéro à l’échelle de l’énergie de quartier.
isoler les propriétaires d’immeubles des hausses futures des prix de l’énergie
confort accru grâce à des températures intérieures plus uniformes (ce qui peut être démontré par des cartes isothermes comparatives)
un besoin réduit d’austérité énergétique
réduction du coût total de possession grâce à l’amélioration de l’efficacité énergétique
réduction du coût de la vie mensuel net total
réduction du risque de perte en cas de panne de réseau
fiabilité accrue – les systèmes photovoltaïques ont une garantie de 25 ans et tombent rarement en panne en cas de problèmes météorologiques – les systèmes photovoltaïques de 1982 du pavillon de l’énergie EPCOT (Experimental Prototype Community of Tomorrow) de Walt Disney World fonctionnent toujours bien aujourd’hui, après trois récents ouragans
les coûts supplémentaires sont réduits au minimum dans le cas d’une nouvelle construction par rapport à une rénovation après coup
une valeur de revente plus élevée, car les propriétaires potentiels exigent plus de ZEB que l’offre disponible
la valeur d’un bâtiment ZEB par rapport à un bâtiment conventionnel similaire devrait augmenter chaque fois que les coûts énergétiques augmentent
les futures restrictions législatives et les taxes ou pénalités sur les émissions de carbone pourraient obliger des rénovations coûteuses à des bâtiments inefficaces
contribuer aux plus grands avantages de la société, par exemple en fournissant de l’énergie renouvelable durable au réseau, en réduisant le besoin d’expansion du réseau
les coûts initiaux peuvent être plus élevés – l’effort requis pour comprendre, appliquer et se qualifier pour des subventions ZEB, si elles existent.
très peu de concepteurs ou de constructeurs possèdent les compétences ou l’expérience nécessaires pour construire des ZEB
les baisses possibles des coûts de l’énergie renouvelable des futures entreprises de services publics pourraient réduire la valeur du capital investi dans l’efficacité énergétique
le prix de la technologie des nouvelles cellules solaires photovoltaïques a chuté d’environ 17 % par an – la valeur du capital investi dans un système de production d’électricité solaire diminuera – les subventions actuelles seront progressivement supprimées à mesure que la production photovoltaïque de masse diminuera le prix futur
il est difficile de recouvrer les coûts initiaux plus élevés lors de la revente d’un bâtiment, mais de nouveaux systèmes de cotation énergétique sont mis en place progressivement.
bien que la maison individuelle puisse utiliser une moyenne d’énergie nette zéro sur une année, elle peut demander de l’énergie au moment où la demande de pointe pour le réseau se produit. Dans un tel cas, la capacité du réseau doit quand même fournir de l’électricité à toutes les charges. Par conséquent, une ZEB ne peut pas réduire la capacité requise de la centrale électrique.
sans une enveloppe thermique optimisée, la consommation d’énergie intrinsèque, d’énergie de chauffage et de refroidissement et de ressources est plus élevée que nécessaire. Par définition, la norme ZEB n’impose pas un niveau minimum de performance en matière de chauffage et de refroidissement, ce qui permet aux systèmes d’énergie renouvelable surdimensionnés de combler le déficit énergétique.
le captage de l’énergie solaire à l’aide de l’enveloppe de la maison ne fonctionne que dans des endroits non obstrués par le soleil. La captation de l’énergie solaire ne peut pas être optimisée au nord (pour l’hémisphère nord, ou au sud pour l’hémisphère sud) face à l’ombre, ou dans un environnement boisé.
Bâtiment à consommation d’énergie zéro ou bâtiment écologique ?
L’objectif de la construction écologique et de l’architecture durable est d’utiliser les ressources plus efficacement et de réduire l’impact négatif d’un bâtiment sur l’environnement. Les bâtiments à consommation énergétique zéro atteignent un objectif clé en matière d’écologisation des bâtiments : réduire complètement ou très sensiblement la consommation d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre pendant toute la durée de vie du bâtiment. Les bâtiments à consommation d’énergie zéro peuvent ou non être considérés comme ” verts ” dans tous les domaines, comme la réduction des déchets, l’utilisation de matériaux de construction recyclés, etc. Cependant, les bâtiments à consommation énergétique zéro, ou à consommation énergétique nette zéro, ont tendance à avoir un impact écologique beaucoup plus faible sur la durée de vie du bâtiment que les autres bâtiments ” verts ” qui nécessitent l’importation d’énergie et/ou de combustibles fossiles pour être habitables et satisfaire les besoins des occupants.
En raison des défis de conception et de la sensibilité d’un site qui sont nécessaires pour répondre efficacement aux besoins énergétiques d’un bâtiment et de ses occupants en énergie renouvelable (solaire, éolienne, géothermique, etc.), les concepteurs doivent appliquer des principes de conception holistiques et tirer parti des atouts naturels gratuits disponibles, comme l’orientation solaire passive, la ventilation naturelle, la lumière du jour, la masse thermique et le refroidissement de nuit.
De nombreux programmes de certification des bâtiments écologiques n’exigent pas qu’un bâtiment ait une consommation d’énergie nette zéro, seulement pour réduire sa consommation d’énergie de quelques points de pourcentage sous le minimum requis par la loi. Green Globes comprend des listes de contrôle qui sont des outils de mesure et non des outils de conception. Les concepteurs ou architectes inexpérimentés peuvent choisir des points pour atteindre un niveau de certification cible, même si ces points ne sont pas nécessairement les meilleurs choix de conception pour un bâtiment ou un climat particulier. En novembre 2011, l’International Living Future Institute (ILFI) a mis au point le Net Zero Energy Building Certification. En 2017, l’ILFI a simplifié le programme de certification et l’a rebaptisé Zero Energy Building Certification.
Entre 2008 et 2013, des chercheurs de l’Allemagne, de l’Australie, de l’Autriche, de la Belgique, du Canada, du Danemark, du Danemark, de l’Espagne, des États-Unis, de la Finlande, de la France, de l’Italie, de la Nouvelle-Zélande, de la Norvège, du Portugal, du Royaume-Uni, de Singapour, de la Suède, de la Suisse et de la République de Corée ont travaillé ensemble au programme conjoint “Towards Net-Zero Energy Solar Buildings” sous les auspices du Programme SHC 40 / Energy in Building and Communities (EBCS) Annexe 52, de l’Agence internationale de l’énergie (IEA) afin que le concept Net-Zeb devienne rentable. Les activités internationales conjointes de recherche et de démonstration sont divisées en sous-tâches. L’objectif était de développer une compréhension commune, un cadre de définition harmonisé applicable à l’échelle internationale (Sous-tâche A, voir la méthodologie des définitions “Bâtiment à consommation énergétique nette zéro” ci-dessus), des outils de processus de conception (Sous-tâche B), des solutions technologiques et de conception avancées pour les bâtiments et des directives industrielles pour les ZEB nettes (Sous-tâche C). Le champ d’application englobe les bâtiments résidentiels et non résidentiels neufs et existants situés dans les zones climatiques des pays participants.
En Australie, des chercheurs ont récemment mis au point une nouvelle approche pour la construction de fenêtres de récupération d’énergie solaire visuellement transparentes qui conviennent à l’industrialisation et aux applications dans les bâtiments à consommation énergétique nette zéro. La production industrielle de plusieurs lots prototypes de fenêtres solaires a débuté en 2016.
Jusqu’en décembre 2017, l’État du Queensland compte plus de 30 % de foyers équipés d’un système photovoltaïque (PV) sur toiture. La taille moyenne d’un système solaire photovoltaïque australien sur les toits a dépassé 3,5 kW. Brisbane (capitale du Queensland), les ménages disposant d’un système photovoltaïque de toit de 6 kW et d’une cote énergétique raisonnable (5 à 6 étoiles pour l’Australian National House Energy Rating NatHERS) peuvent atteindre l’objectif énergétique total net zéro, voire une énergie positive.
En Belgique, il existe un projet dont l’ambition est de rendre la ville belge de Louvain climatiquement neutre en 2030.
Après le tremblement de terre de Fukushima en avril 2011, suivi de la catastrophe nucléaire de Fukushima Daiichi, le Japon a connu une grave crise énergétique qui a conduit à la prise de conscience de l’importance des économies d’énergie.
En 2012, le Ministère de l’économie, du commerce et de l’industrie, le Ministère du territoire, de l’infrastructure, des transports et du tourisme et le Ministère de l’environnement (Japon) ont résumé la feuille de route pour une société à faibles émissions de carbone qui contient l’objectif de ZEH et ZEB d’être la norme pour les nouvelles constructions en 2020.
En décembre 2017, le BC Energy Step Code est entré en vigueur en Colombie-Britannique. Les gouvernements locaux de la Colombie-Britannique peuvent utiliser la norme pour encourager ou exiger un niveau d’efficacité énergétique dans les nouvelles constructions qui va au-delà des exigences du code du bâtiment de base. Le règlement est conçu comme une feuille de route technique pour aider la province à atteindre son objectif d’atteindre un niveau de rendement énergétique net nul pour tous les nouveaux bâtiments d’ici 2032.
En août 2017, le gouvernement du Canada a publié Bâtir intelligemment – La stratégie des bâtiments du Canada, en tant que moteur clé du Cadre pancanadien pour une croissance propre et des changements climatiques, la stratégie nationale sur le climat du Canada. La stratégie Bâtir intelligemment vise à accroître considérablement l’efficacité énergétique des bâtiments canadiens afin d’atteindre un niveau de rendement énergétique net nul.
En mai 2013, le Premier ministre Harper a annoncé le financement de projets dans le cadre de l’Initiative écoÉNERGIE sur l’innovation, y compris un projet dirigé par Owens Corning intitulé Integrating Renewables and Conservation Measures in a Net-Zero Energy Low-Rise Residential Subdivision. Ce projet de démonstration visait à relever les défis propres aux maisons de production lorsqu’il s’agit de construire à des niveaux de rendement énergétique nets nuls. L’équipe de gestion de projet de buildABILITY Corporation s’efforcera d’évaluer et de résoudre les problèmes liés à la planification du site, à la construction, à l’équipement, au raccordement au réseau, au coût, à la capacité commerciale, à la garantie, à la fiabilité, aux ventes, au marketing et à l’information et à la sensibilisation des acheteurs de maison. Dans le cadre de ce projet, cinq constructeurs de maisons dans quatre provinces construiront au moins 25 maisons à consommation énergétique nette zéro (NZE) d’ici mars 2016. Les cinq constructeurs sélectionnés qui participent à cette initiative sont : Mattamy Homes Limited (Calgary, Alberta) ; Construction Voyer (Laval, Québec) ; Minto Communities (Ottawa, Ontario) ; Provident Development Inc. (Halifax, Nouvelle-Écosse) ; et Reid’s Heritage Homes (Guelph, Ontario).
Au Canada, la Net-Zero Energy Home Coalition est une association industrielle qui fait la promotion de la construction de maisons à consommation énergétique nette zéro et de l’adoption d’une maison à consommation énergétique nette zéro (nNZEH), NZEH Ready et NZEH standard.
La Société canadienne d’hypothèques et de logement commandite le Concours de maisons durables EQuilibrium, qui verra l’achèvement de quinze projets de démonstration de maisons à consommation énergétique nulle ou presque nulle partout au pays à compter de 2008.
La maison EcoTerra, située à Eastman, au Québec, est la première maison à consommation énergétique nette presque nulle au Canada construite dans le cadre du concours de maisons durables EQuilibrium de la SCHL. La maison a été conçue par le professeur Dr Masa Noguchi de l’Université de Melbourne pour Alouette Homes et conçue par le professeur Dr Andreas K. Athienitis de l’Université Concordia.
En 2014, le bâtiment de la bibliothèque publique de Varennes, au Québec, est devenu le premier bâtiment institutionnel ZNE au Canada. La bibliothèque est également certifiée LEED or.
L’EcoPlusHome à Bathurst, au Nouveau-Brunswick. L’Eco Plus Home est une maison d’essai préfabriquée construite par Maple Leaf Homes avec la technologie de Bosch Thermotechnology.
La première maison passive à consommation nette zéro de Northshore, à Vancouver, en Colombie-Britannique, a été conçue par le Dr Homayoun Arbabian. La conception et la construction de cette SuperEcoHouse est assurée par Vancouver Green Homes LTD.
Le Collège Mohawk construira le premier bâtiment net zéro de Hamilton
Un exemple de la nouvelle génération d’immeubles de bureaux à consommation énergétique zéro est la Pearl River Tower de 71 étages, qui a ouvert ses portes en 2009 et abrite le siège social de la China National Tobacco Corporation. Il utilise à la fois une efficacité énergétique modeste et une grande production d’énergie renouvelable distribuée à partir de l’énergie solaire et de l’énergie éolienne. Conçue par Skidmore Owings Merrill LLP à Guangzhou, en Chine, la tour bénéficie d’un soutien économique grâce à des subventions gouvernementales qui financent maintenant de nombreux efforts importants de réduction de la consommation d’énergie fossile (et nucléaire).
Dongtan Eco-City près de Shanghai
Le Centre de recherche stratégique sur les bâtiments à consommation énergétique zéro a été créé en 2009 à l’Université d’Aalborg grâce à une subvention du Conseil danois pour la recherche stratégique (DSF), de la Commission de programme pour l’énergie durable et l’environnement, et en coopération avec l’Université technique du Danemark, l’Institut technologique danois, Danfoss A/S, Velux A/S, Saint Gobain Isover A/S et l’Association de construction du Danemark, la section des façades en aluminium. L’objectif du centre est de développer des technologies intégrées et intelligentes pour les bâtiments, qui garantissent des économies d’énergie considérables et une application optimale des énergies renouvelables, afin de développer des concepts de bâtiments à consommation énergétique zéro. En coopération avec l’industrie, le centre créera les bases nécessaires à un développement durable à long terme dans le secteur du bâtiment.
Le premier bâtiment net zéro de l’Inde est Indira Paryavaran Bhawan, situé à New Delhi, inauguré en 2014. Les caractéristiques comprennent la conception de bâtiments solaires passifs et d’autres technologies vertes. Des panneaux solaires à haut rendement sont proposés. Il refroidit l’air provenant de l’évacuation des toilettes à l’aide d’une roue de récupération de chaleur afin de réduire la charge sur son système de refroidissement. Il possède de nombreuses caractéristiques de conservation de l’eau.
En 2011, Payesh Energy House (PEH) ou Khaneh Payesh Niroo par une collaboration de Fajr-e-Toseah Consultant Engineering Company et Vancouver Green Homes Ltd] sous la direction de Payesh Energy Group (EPG) a lancé la première maison passive nette zéro en Iran. Ce concept fait de la conception et de la construction de PEH un modèle type et un processus normalisé pour la production en série par MAPSA.
Un autre exemple de la nouvelle génération d’immeubles de bureaux à consommation énergétique zéro est la tour de bureaux OIIC de 24 étages, qui sera inaugurée en 2011 et abritera le siège social de la société OIIC. Il utilise à la fois une efficacité énergétique modeste et une grande production d’énergie renouvelable distribuée à partir de l’énergie solaire et de l’énergie éolienne. Elle est gérée par Rahgostar Naft Company à Téhéran, Iran. La tour bénéficie d’un soutien économique grâce à des subventions gouvernementales qui financent maintenant de nombreux efforts importants en faveur de l’élimination des combustibles fossiles.
En 2005, Scandinavian Homes a lancé la première maison passive standardisée au monde en Irlande, ce concept fait de la conception et de la construction de maisons passives un processus standardisé. Les techniques conventionnelles de construction à faible consommation d’énergie ont été affinées et modelées sur le PHPP (Passive House Design Package) pour créer la maison passive standardisée. La construction hors site permet d’utiliser des techniques de haute précision et réduit le risque d’erreurs dans la construction.
En 2009, la même entreprise a lancé un projet d’utilisation de 23 000 litres d’eau dans un réservoir de stockage saisonnier, chauffé par des tubes solaires sous vide tout au long de l’année, dans le but de fournir à la maison suffisamment de chaleur pendant les mois d’hiver, éliminant ainsi le besoin de toute chaleur électrique pour garder la maison confortablement au chaud. Le système est surveillé et documenté par une équipe de recherche de l’Université de l’Ulster et les résultats seront inclus dans une partie d’une thèse de doctorat.
En 2012, l’Institut de technologie de Cork a commencé les travaux de rénovation de son parc de bâtiments de 1974 afin de mettre au point une rénovation énergétique nette zéro. Le projet exemplaire deviendra le premier banc d’essai à consommation d’énergie nulle en Irlande, offrant une évaluation de la performance réelle des bâtiments par rapport aux normes de conception.
En octobre 2007, le Malaysia Energy Centre (PTM) a achevé avec succès le développement et la construction du bâtiment PTM Zero Energy Office (ZEO). Le bâtiment a été conçu pour être un bâtiment très éconergétique, n’utilisant que 286 kWh/jour. La combinaison d’énergie renouvelable et photovoltaïque devrait se traduire par un besoin énergétique net nul pour le réseau. Le bâtiment fait actuellement l’objet d’un processus de mise au point par l’équipe locale de gestion de l’énergie. Les résultats devraient être publiés dans un an.
En 2016, la Sustainable Energy Development Authority Malaysia (SEDA Malaysia) a lancé une initiative volontaire appelée Low Carbon Building Facilitation Program. L’objectif est de soutenir le programme actuel des villes à faibles émissions de carbone en Malaisie. Dans le cadre du programme, plusieurs projets de démonstration ont permis de réduire les économies d’énergie et de carbone de plus de 50 % et certains ont permis d’économiser plus de 75 %. L’amélioration continue des bâtiments à très haut rendement énergétique et la mise en œuvre d’une quantité importante d’énergie renouvelable sur place ont permis à certains d’entre eux de devenir des bâtiments à consommation énergétique quasi nulle (NZEB) ainsi que des bâtiments à consommation énergétique nette zéro (NZEB). En mars 2018, SEDA Malaisie a lancé le .
La Malaisie dispose également de son propre outil de construction durable, appelé GreenPASS, qui a été mis au point par le Conseil de développement de l’industrie de la construction de Malaisie (CIDB) en 2012 et qui est actuellement géré et promu par SEDA Malaysia. GreenPASS soit appelé la norme de l’industrie de la construction (CIS) 20:2012.
En septembre 2006, le siège néerlandais du Fonds mondial pour la nature (WWF) à Zeist a été ouvert. Ce bâtiment écologique redonne plus d’énergie qu’il n’en utilise. Tous les matériaux du bâtiment ont été testés selon les exigences strictes du WWF et de l’architecte.
En février 2009, le Conseil norvégien de la recherche a désigné la Faculté d’architecture et des beaux-arts de l’Université norvégienne des sciences et de la technologie pour accueillir le Centre de recherche sur les bâtiments à émissions nulles (ZEB), qui est l’un des huit nouveaux centres nationaux de recherche énergétique écologique (FME). L’objectif principal des centres FME est de contribuer au développement de bonnes technologies pour une énergie respectueuse de l’environnement et d’élever le niveau d’expertise norvégienne dans ce domaine. En outre, elles devraient contribuer à générer de nouvelles activités industrielles et de nouveaux emplois. Au cours des huit prochaines années, le FME-Centre ZEB développera des produits et des solutions concurrentiels pour les bâtiments existants et nouveaux qui mèneront à la pénétration du marché des bâtiments à émissions nulles liés à leur production, leur exploitation et leur démolition.
Le premier bâtiment à consommation énergétique zéro de Singapour a été lancé à l’occasion de la première Semaine du bâtiment écologique de Singapour.
Le label suisse MINERGIE-A-Eco certifie les bâtiments zéro énergie. Le premier bâtiment portant ce label, une maison unifamiliale, a été achevé à Mühleberg en 2011.
En décembre 2006, le gouvernement a annoncé que d’ici 2016, toutes les nouvelles maisons en Angleterre seront à consommation énergétique zéro. Pour encourager cela, une exonération de l’impôt foncier sur les droits de timbre est prévue. Au Pays de Galles, il est prévu que la norme soit respectée plus tôt en 2011, bien qu’il semble plus probable que la date de mise en œuvre effective soit 2012. Toutefois, à la suite d’un changement unilatéral de politique publié lors du budget de mars 2011, une politique plus limitée est maintenant prévue qui, selon les estimations, ne réduira que les deux tiers des émissions d’une nouvelle maison.
Développement BedZED
Projet d’habitation Hockerton
Aux États-Unis, la recherche ZEB est actuellement soutenue par le programme Building America du ministère américain de l’énergie (DOE), y compris des consortiums industriels et des organisations de chercheurs du National Renewable Energy Laboratory (NREL), du Florida Solar Energy Center (FSEC), du Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) et du Oak Ridge National Laboratory (ORNL). De l’exercice 2008 à 2012, le DOE prévoit accorder 40 millions de dollars à quatre équipes de Building America, à la Building Science Corporation, à IBACOS, au Consortium of Advanced Residential Buildings et à la Building Industry Research Alliance, ainsi qu’à un consortium de leaders universitaires et industriels du bâtiment. Les fonds serviront à développer des maisons à consommation énergétique nette zéro qui consomment de 50 % à 70 % moins d’énergie que les maisons traditionnelles.
Le ministère de l’Environnement accorde également 4,1 millions de dollars à deux centres régionaux d’application des technologies du bâtiment qui accéléreront l’adoption de technologies nouvelles et le développement de technologies éconergétiques. Les deux centres, situés à l’Université de Floride centrale et à l’Université de l’État de Washington, desserviront 17 États et fourniront des informations et une formation sur les technologies à haut rendement énergétique disponibles sur le marché.
L’Energy Independence and Security Act of 2007 des États-Unis a créé de 2008 à 2012 le financement d’un nouveau programme de recherche et de développement dans le domaine de la climatisation solaire, qui devrait bientôt démontrer de multiples innovations technologiques et des économies d’échelle en production de masse.
En 2008, l’Initiative pour l’Amérique solaire a financé la recherche et le développement en vue du développement futur de maisons écoénergétiques à consommation énergétique zéro d’une valeur de 148 millions de dollars.
Les crédits d’impôt pour l’énergie solaire ont été prolongés jusqu’à la fin de 2016. L’énergie solaire aux États-Unis
Par le décret 13514, le président américain Barack Obama a imposé que d’ici 2015, 15 % des bâtiments fédéraux existants soient conformes aux nouvelles normes d’efficacité énergétique et que 100 % de tous les nouveaux bâtiments fédéraux soient à consommation énergétique nette zéro d’ici 2030.
Défi Maison sans énergie
En 2007, la fondation philanthropique Siebel a créé la fondation Energy Free Home Foundation. L’objectif était d’offrir 20 millions de dollars en prix incitatifs mondiaux pour la conception et la construction d’une maison de trois chambres à coucher de 2 000 pieds carrés (186 mètres carrés), de deux salles de bains avec (1) des factures d’électricité annuelles nettes nulles qui ont également (2) un attrait commercial élevé, et (3) ne coûte pas plus qu’une maison traditionnelle à construire.
Le plan prévoyait le financement de la construction des dix meilleures maisons à 250 000 $ chacune, un premier prix de 10 millions de dollars, puis un total de 100 maisons de ce genre à construire et à vendre au public.
À partir de 2009, Thomas Siebel a fait de nombreuses présentations sur son Energy Free Home Challenge. Le rapport de la Fondation Siebel indique que le défi ” Energy Free Home Challenge ” a été lancé à la fin de l’année 2009.
Le Lawrence Berkeley National Laboratory de l’Université de Californie à Berkeley a participé à la rédaction du rapport “Feasibility of Achieving Zero-Net-Energy, Zero-Net-Cost Homes” dans le cadre du Energy Free Home Challenge de 20 millions $.
S’il avait été mis en œuvre, le Défi maisons sans énergie aurait fourni des incitatifs accrus pour l’amélioration de la technologie et l’éducation des consommateurs au sujet des bâtiments à consommation nulle d’énergie au même coût que les maisons traditionnelles.
Tags : Bâtiment durablebuildingZeroenergy