Construction – quelques tendances de l’innovation

Photographie TBB - 2011

Le mot innovation est constamment utilisé aujourd’hui. Définissons-le comme le fait de mettre sur le marché une offre nouvelle qui y rencontre un certain succès (une des mesures de celui-ci étant le fait d’être suivi, voire copié).
Innover est une des manières de répondre aux questions qui se posent au secteur de la construction, sans lui être spécifiques :

•  Comment baisser les coûts (initiaux et globaux), réduire les délais ?
•  Comment réduire la consommation de ressources, notamment non renouvelables, l’énergie grise ?
•  Comment accroître les performances (énergétiques et autres), la durabilité, réduire la sinistralité ?
•  Comment ajouter des fonctions, élargir un marché, y embarquer de nouveaux services ?

Que ce soit de façon spontanée ou induite par une évolution réglementaire, ce sont en général plusieurs de ces objectifs qui sont poursuivis simultanément.

Les champs classiquement investigués sont ceux des matériaux / produits / composants /systèmes, mais aussi ceux relatifs à

·              la conception

·              la mise en œuvre (assistée numériquement, robots, exosquelette …)

·              le diagnostic, l’autocontrôle

·              la formation

Sans prétendre à l’exhaustivité, quelques tendances structurantes sont observables :

• Croissance de la préfabrication d’éléments toujours plus complets et que les commandes numériques permettent de « tailler » toujours plus « sur-mesure ». Quelles seront les prochaines étapes de l’impression 3D de bâtiments ou de parties de ceux-ci ? Jusqu’où ira la course à la vitesse de construction ?
• La performance / efficacité / sobriété énergétique, à toutes les échelles : bâtiment, quartier, ville.
• La montée en puissance, dans les critères de choix, du poids de l’impact environnemental, tant pour les produits que pour les bâtiments complets, dans leur environnement. Ceci se traduit par
o   la généralisation des analyses de cycle de vie,
o   le recours à des ressources renouvelables, l’essor des matériaux biosourcés,
o   la réduction des distances de transport des produits, les circuits courts,
o   la réutilisation, le recyclage
o    …

Les frontières traditionnelles s’estompent (entre bâti et équipements, parties active et passive, façade et couverture …)
Les enveloppes de bâtiments sont productrices d’énergie, elles peuvent la stocker, ou la déphaser, on peut leur ajouter des leds pour les transformer en écrans lumineux, elles accueillent du vivant (végétalisation, culture d’algues).

Le marché de la rénovation et les attentes et contraintes qui lui sont propres.

La montée en  puissance du numérique, à toutes les phases de la vie du bâtiment et pour tous ses acteurs. Voir en particulier les contributions de ceux-ci, adressées à la Mission Numérique du Bâtiment.

L’obligation de résultat est une attente sociétale qui percole progressivement vers le statut réglementaire. S’agissant de la performance énergétique et de ce qui peut être garanti à son propos, des travaux sont en cours, comme ceux de la Fondation Bâtiment-Énergie et du Plan Bâtiment Durable.

Enfin, parler d'innovation renvoie à la manière dont celle-ci est évaluée techniquement. C'est là un sujet  très intéressant, variable d'un pays à l'autre et marqué par la plus ou moins grande aversion au risque qu'on y rencontre.

Transition énergétique - introduction

Photographie TBB, décembre 2014

Une transition, telle que définie dans un dictionnaire, est un passage graduel d’un état à un autre. S’agissant de la transition du mix énergétique, le terme graduel prend tout son sens puisque les prévisions de l’Agence Internationale de l’Énergie font état d’une part des énergies fossiles (charbon, gaz, pétrole) dans ce mix qui, à l’échelle mondiale, passera de 81% en 2010 à 76% en 2035 (AIE – WEO2012).

Tout exercice de prévision à moyen terme est marqué d’une incertitude consubstantielle et, par ailleurs, une moyenne mondiale masque de fortes disparités d’un État à l’autre.         

En effet, le large spectre des politiques énergétiques des pays peut, en simplifiant, s’étager entre une forme de « business as usual » et un véritable volontarisme militant. 

La politique énergétique s’appuie, pour promouvoir une transition, sur plusieurs leviers comme :

• La modification du mix énergétique, en y accroissant la part des énergies renouvelables. Plusieurs d’entre elles étant intermittentes, ceci a des conséquences sur les réseaux et les technologies et capacités de stockage,
• L’amélioration de l’efficacité, tant en matière de production que de consommation,
• La promotion de la sobriété énergétique, notamment dans le parc de bâtiments, premier poste de consommation,
•  …

Chacun de ces leviers se décompose de façon plus fine et sera l’objet d’articles futurs.

Au plan français, en anticipation sur la loi, à venir, relative à latransition énergétique pour la croissance verte, on constate que, dans leur grande majorité, les trente-quatre plans de la Nouvelle France Industrielle sont liés à ces leviers. De même, plusieurs des sept ambitions de la Commission Innovation 2030 en relèvent également dont, bien entendu, la première : stockage de l’énergie.

À lire, l’avis de l’Académie des sciences sur le projet de loi précité.

Petit bonus web :

Le site Worldmapper présente une collection de planisphères thématiques, où la taille de chaque pays a été déformée afin qu’elle soit représentative de l’importance locale du thème considéré.

Cet exercice original débouche sur de spectaculaires cartes du monde et bien qu’il date un peu (2006) pour un sujet aussi évolutif, en particulier dans les pays émergents, il a semblé intéressant de présenter les cartes relatives au pétrole, au gaz, au charbon, à la biomasse, au nucléaire et à l’hydroélectricité.

Unités de mesure de l’énergie

Photographie TBB - 2007

Plusieurs unités sont employées dans le monde de l’énergie.

Sans prétention à l’exhaustivité, le rappel de quelques définitions, ci-dessous, peut être utile.

• Dans le système international, l’unité de mesure de l’énergie est le joule (J), défini comme le travail d’une force d’un Newton sur un mètre (N.m).
• Nous avons tous souvenir de la calorie (cal), quantité d’énergie requise pour élever d’un degré Celsius un gramme d’eau. Le lien entre les deux unités est : 1 cal = 4,1855 J
• Le kilowattheure (kWh) est l’énergie consommée par un appareil d’une puissance de 1000 watts pendant une heure. Il vaut donc : 1000 W x 3600 s = 3 600 000 Ws = 3,6 mégajoule. Donc 1 kWh = 3,6 MJ.
• La tonne d’équivalent pétrole (tep) a un contenu énergétique de 42 GJ. 1 tep = 42 GJ.
• Le « British Thermal Unit » (BTU) : est une unité d’énergie anglo-saxonne définie comme étant la quantité de chaleur nécessaire pour élever d’un degré Fahrenheit (1°F = 1,8°C) une livre anglaise (≈0,45 kg) d’eau. Sa conversion vaut : 1 BTU = 1 055 J.

Pour aller plus loin.