Une analyse comparative a été réalisée dans le but de situer la consommation énergétique de l’étude de cas et de ressortir des tendances plus générales de consommation du sous-secteur d’habitation pour personnes en formation. Les moyennes des résidences et foyers pour étudiants à Genève sont comparées aux consommations moyennes du secteur résidentiel collectif genevois, afin de montrer d’éventuelles différences entre le sous-secteur et le secteur. Certains résultats d’autres études sur le sous-secteur, évoqués dans le chapitre 2.1, sont présentés dans le but de confirmer les tendances, ou de montrer des différences.
5.1 Consommation thermique
La consommation thermique (chauffage + ECS) des résidences et foyers pour étudiants à Genève est en moyenne de 502 MJ/m2.an. Elle se situe proche de la moyenne du secteur résidentiel collectif (483 MJ/m2.an, Khoury 2014).
Figure 8: IDC des bâtiments d'habitation pour étudiants, moyenne 2012-2014
Les bâtiments THPE ont, autant pour l’échantillon que pour le secteur résidentiel collectif genevois, une consommation thermique deux fois inférieure à l’IDC moyen et quatre fois inférieur aux IDC les plus élevés rencontrés dans l’échantillon. Comme indiqué sur la Figure 8, trois bâtiments d’habitation pour étudiants sont labellisés MINERGIE-P®. Ces derniers ont un IDC moyen de 232 MJ/m2.an, une valeur qui correspond à l’IDC moyen des autres bâtiments labellisés MINERGIE-P® du canton de Genève (moyenne 234 MJ/m2.an).
L’évolution de la consommation thermique avec l’époque de construction, constatée par des études précédentes sur le secteur résidentiel collectif genevois (Khoury 2014) et pour les résidences en Allemagne (Engelmann 2009), peut aussi être observée dans le cadre des résidences et foyers genevois (Figure 9). L’IDC est le plus élevé pour ceux construits en 1961-90. Il diminue fortement ces dernières années. Il est intéressant de remarquer que l’IDC moyen des résidences et foyers construits entre 1961
0 200 400 600 800 1000
FOJPTR * (1) PDA * COULOU * PAV * IHEID TAMB Cité-D ANONU (1) LEFOY OUCHES * CAND RUNI EPIN Cité-C CLOS (R) STJ FOYCHAMP (1) FOJVIL GLAC BERN (R) ANONA CUP2 * (R) FOJVOLT GEORG FOYINT HUGO CLOT MONT AMAT * FOYCAR KNOX CHAPO (2) STB CUP1 * STP Cité-B * Cité-A PEN ROTH *
IDC [MJ/m2.an]
614 - 3ème quartile 495 - mediane 409 - premier quartile MINERGIE-P
MINERGIE Après 2010
(1) bâtiment contenant très grande surface non-residentielle (écoles) (R) bâtimant rénové
(2) IDC avant rénovation * bâtiments ayant une installation solaire thermique
2000-2009 1991-1999 1961-1990 avant 1960
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et 1990 est plus élevé que celui du secteur résidentiel collectif genevois, alors que l’IDC des résidences et foyers construits entre 2000 et 2009 est plus faible que celui du secteur résidentiel collectif genevois.
Figure 9: IDC moyen des résidences par époque de construction
L’étude comparative sur les résidences allemandes faite par (Engelmann 2009) exprime la consommation thermique par habitant. La moyenne de la consommation thermique pour le chauffage et l’ECS s’y élève à 3626 kWh/hab.an. Pour les résidences et foyers genevois, la consommation thermique par habitant est d’environ 3050 kWh/hab.an (normalisée et avec une correction concernant les surfaces non résidentielles).
Pour les résidences à (T)HPE situés en Allemagne et en Autriche, étudiés par Engelmann (2010), la consommation thermique est de 1990 kWh/hab.an (7164 MJ/hab.an), respectivement de 80 kWh/m2NGF.a (288 MJ/m2NGF.an) (NGF=surface nette de plancher, moyenne de 25m2NGF/hab). Ces valeurs sont proches de ceux des trois résidences THPE genevoises.
Les consommations par habitant sont intéressantes pour évaluer la consommation totale pour loger un certain nombre de personnes. Une certaine densité d’habitation est importante pour assurer que le logement ait des impacts environnementaux faibles.
Les besoins de chaleur pour le chauffage des résidences (T)HPE étudiés par Engelmann (2010) dépassent de 30 à 145 % leurs valeurs prévues respectives. Un seul bâtiment HPE fait exception : la valeur réelle y est de 30 % en dessous de la valeur prévue, en raison d’une ventilation faible, nuisant à la qualité de l’air intérieur (Engelmann 2010). Le « performance gap » observé dans l’étude de cas (Pavillons) à Genève n’est donc pas en dehors de celui rencontré ailleurs. Des études sur les bâtiments d’habitation collectifs montrent souvent des dépassement importants: (Zgraggen 2010) a trouvé pour les bâtiments étudiés à Genève des dépassements de l’ordre de 70 % en moyenne et Carbon Trust a obtenu des dépassements jusqu’à 500 % (Rafols 2015). Bien que la plupart des études passées en revues montrent des dépassements systématiques des valeurs prévues, une étude qui concernent des bâtiments HPE (Passivhaus) montre des valeurs réelles inférieures aux valeurs prévues (Stolte et al.
2013).
Une étude récente sur les standards énergétiques en Suisse a montré que les dépassements sont plus importants dans le cas de bâtiments résidentiels collectifs, alors que les villas présentent de bonnes performances réelles (Reimann & Bühlmann 2016). Il ressort aussi de cette étude que les immeubles MINERGIE-P® ont généralement des dépassements des valeurs prévues plus faibles que les bâtiments MINERGIE®.
Avant 1960 1961-1990 1991-1999 2000-2009 Après 2010
[MJ/m
2 S.an]RE
n=17 n=12 n=2 n=3 n=5
La présente étude montre, à l’instar d’autres études, que la construction selon des standards énergétiques élevés est un moyen intéressant pour diminuer la consommation thermique, malgré des dépassements des valeurs prévus en conditions standards d’utilisation.
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5.2 Consommation d’eau
La consommation d’eau a un impact pas seulement sur la consommation d’énergie (eau chaude), mais aussi en terme de ressource « eau froide » qui nécessite un traitement préalable et un pompage.
Pour la plupart des bâtiments étudiés, la consommation d’eau chaude n’a pas pu être différenciée de la consommation d’eau froide, par manque de données sur les quantités d’eau chaude consommée.
Figure 10: Consommation d'eau totale en fonction du nombre d'habitants. Les bâtiments contenant des restaurants ne sont pas inclus dans la courbe de tendance.
La consommation d’eau totale (froide et chaude) dans les bâtiments étudiés est en moyenne de 138 l/hab.jour (Figure 10). Ainsi, la consommation d’eau par habitant de ce sous-secteur est semblable à la moyenne Suisse de 142 l/hab.jour (OFEV 2015)3).
Il est intéressant de noter que les bâtiments comprenant des restaurants ont des consommations plus élevées que la tendance observée. En effet, le comptage d’eau ne sépare en principe pas les locaux commerciaux des zones résidentielles, qui peuvent avoir un profil de consommation différent. Etant donné le profil de consommation différent, il est important d’effectuer des relevés et de considérer la consommation d’eau froide et chaude dans les charges facturées aux locataires de locaux commerciaux.
Parmi les résidences et foyers étudiés, les bâtiments neufs et rénovés ont des consommations d’eau en-dessous de la moyenne, alors que certains bâtiments plus âgés peuvent la dépasser jusqu’à un facteur de trois. Des débits de robinets et douches ainsi que des grands volumes de chasses d’eau peuvent jouer un rôle. En effet, 29 % de l’eau dans les ménages est utilisée pour les toilettes, en plus 25 % pour les douches et bains (SSIGE 2010).
Les résultats des études comparatives sur les résidences allemandes effectuées par Engelmann (2009) et par Voss (2011) ont également montré que la consommation d’eau par habitant dans les résidences pour étudiants (115 l/hab.jour) est proche de la moyenne allemande (122 l/hab.jour). La consommation rapportée à la surface est plus élevée dans les résidences, due à l’occupation (densité) élevée (Engelmann 2009). Il a constaté de même que la consommation d’eau varie principalement en fonction de la présence des habitants : Elle est plus faible pendant les vacances universitaires (notamment juillet-août, décembre), comme l’a montré également le profil mensuel de l’étude de cas à Genève.
3) La consommation d’eau moyenne genevoise n’était pas disponible.
y = 138x
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Ces deux études ont montré que la disparité entre les résidences est très grande. Engelmann a constaté que la consommation d’eau est plus faible dans les bâtiments récents (Engelmann 2009; Voss et al. 2011), et Voss a constaté que les consommations les plus faibles se trouvent dans les bâtiments où des équipements efficients (faible débit) ont été installées. Ces résultats confirment donc les constats réalisés à Genève.
L’étude Alborz & Berardi (2015), qui s’est intéressée aux bâtiments labellisées LEED, a par contre constaté que la technologie seule ne permet pas de diminuer la consommation : ainsi, malgré des équipements efficients à faible débit, certains bâtiments LEED ont une consommation d’eau par habitant plus élevée que celle observée dans les bâtiments traditionnels (paradoxe de Jevons). Dans ce cas, la sensibilisation des habitants joue un rôle plus important pour diminuer de la consommation d’eau.
En ce qui concerne l’information, une étude de Hyo et al. (2014) a trouvé qu’un feedback donné aux utilisateurs avec une représentation de la consommation d’énergie et d’eau simultanément mène à des économies d’eau, alors que les économies n’étaient pas au rendez-vous lorsque l’énergie consommée n’était pas montrée.
Alborz & Berardi ont constaté que la consommation d’eau des bâtiments LEED est de 60 % plus élevée que la valeur prévue. L’enquête réalisée a montré que cette surconsommation est due à des douches plus longues (en moyenne 12 au lieu des 8 minutes admis dans les standards). Les prévisions de débit et de nombre de douches était par contre proche des résultats de l’enquête (Alborz & Berardi 2015).
L’étude (Engelmann 2010) confirme également l’importance de la part d’ECS lorsque la consommation thermique pour le chauffage diminue. La part de l’ECS dans les résidences (T)HPE étudiées par Engelmann s’élevait entre 51 % et 61 % de l’énergie finale thermique. Dans l’étude de cas genevois il a été également constaté que les besoins de chaleur pour l’ECS se situent dans cette fourchette et dépassent ceux pour le chauffage.
La consommation d’énergie finale pour la préparation d’ECS des résidences T(HPE) étudiées par Engelmann était de 1198 kWh/hab.an (Engelmann 2010), soit légèrement inférieure à la valeur obtenue dans l’étude de cas genevois. Voss et al. (2011) recommande de déterminer et de minimiser les pertes de circulation, parce que ces derniers deviennent importants lorsque la consommation d’ECS diminue.
L’étude de cas à Genève a montré, à l’instar des exemples en Allemagne, que la consommation d’eau par habitant des résidences et foyers pour étudiants est proche de la moyenne nationale.
Des installations sanitaires efficientes peuvent rendre plus modérées la consommation d’eau et aider à diminuer la part d’ECS et sa température. Il est également important d’accompagner les mesures techniques par la sensibilisation des usagers.
Plus globalement il est important d’utiliser des indicateurs pertinents, ainsi la consommation d’eau ne dépend guère de la surface chauffée, mais du nombre d’habitants.
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5.3 Consommation électrique
La consommation électrique ménagère des bâtiments d’habitation pour étudiants a pu être évaluée pour ceux de type colocation et de type studios, munis de compteurs électriques par appartement.
Les résultats montrent que la consommation électrique ménagère par habitant est en moyenne de 580 kWh/hab.an. Cette valeur est deux fois inférieure à la moyenne du secteur résidentiel collectif (1080 kWh/hab.an, (Cabrera et al. 2014)). Comme le montre la Figure 11, rares sont les cas qui s’approchent ou dépassent la moyenne genevoise.
Figure 11 : Distribution de la consommation électrique ménagère par habitant
Des études menées sur d’autres bâtiments de coopératives d’habitation participatives (Varesano 2013; Luiset 2016) ont également montré des consommations ménagères par habitant très faibles. Le mode de gestion participatif avec un encouragement à l’efficacité énergétique et une plus grande conscience écologique des habitants peuvent probablement expliquer cette faible consommation électrique ménagère.
Pour les résidences et foyers d’étudiants, la faible consommation ménagère par habitant peut être due à la mutualisation de l’usage des appareils électroménagers et des zones cuisines et séjours par un plus grand nombre de personnes. De manière générale, il y a moins d’appareils de type lave-vaisselle, congélateur et lave-linges dans les appartements pour étudiants que dans les appartements familiaux.
Les buanderies sont, si elles existent, comptées dans les communs d’immeuble. Une influence sur la consommation ménagère faible peut aussi avoir la facturation directe de l’électricité aux habitants.
Les étudiants ressentent ainsi l’effet de leur consommation électrique dans leur budget mensuel, plus que si elle est inclue dans les loyers ou les charges, dont ils ne connaissent pas la composition.
Comme le montre la Figure 12, les résidences composées essentiellement de studios (en orange) ont des consommations ménagères par habitant supérieures à celles observées dans les résidences avec des colocations (en bleu). Ceci confirme l’effet de la mutualisation dans les plus grandes colocations.
A ce propos, l’étude (Engelmann 2009) a montré que dans les résidences étudiées, la consommation électrique la plus élevée par habitant correspondait aussi à celles des studios où une personne résidait.
De même la consommation des résidences était plus faible que les valeurs moyennes allemandes. Dans son étude de 2010, Engelmann a constaté que la consommation électrique ménagère par habitant dans les studios était similaire à celle des appartements de deux personnes en Allemagne.
0 1 2 3 4 5 6
< 300 301 à 400 401 à 500 501 à 600 601 à 700 701 à 800 801 à 900 901 à 1000 1001 à 1100 1101 à 1200 >1200
Nombre de résidences pour étudiants
Consommation électrique ménagère par habitant [kWhMEN/hab.a]
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Figure 12: Consommation électrique ménagère par habitant et consommation électrique totale par habitant (en gris).
Les résidences étudiés par (Engelmann 2009) ont en moyenne une consommation électrique totale de 1165 kWh/hab.an (sans préparation électrique d’ECS). La consommation électrique totale des résidences et foyers genevois (incl. Communs d’immeubles, chaufferies) est assez dans le même ordre de grandeur.
y = 1 298x R² = 0,84
y = 579x R² = 0,85
0 50000 100000 150000 200000 250000
0 50 100 150 200 250 300
Consommation électrique ménages [kWh/an]
habitants CONSOMMATION TOTALE CONSOMMATION MENAGERE MENAGERE - majoritairement studios
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5.4 Synthèse des résultats
L’étude de cas (Pavillons) occupe une bonne position parmi les résidences et foyers genevois analysés dans cette étude (Table 4). Son IDC est parmi les plus faibles, sa consommation d’eau est proche de la moyenne observée, et sa consommation électrique est en dessous de la moyenne.
En termes d’IDC moyen et de consommation moyenne d’eau par habitant, le sous-secteur des bâtiments d’habitation pour étudiants ne diffère pas du secteur résidentiel collectif.
L’IDC des résidences montre la même distribution que celle du secteur résidentiel collectif. A noter que certaines résidences plus anciennes ont des valeurs très élevées.
La consommation d’eau est généralement plus faible dans les résidences neuves et rénovées, ce qui montre que les installations sanitaires économiques font leur effet.
L’occupation est plus élevée dans les bâtiments d’habitation pour étudiants que dans les immeubles résidentiels. Ceci laisse supposer que les besoins de chaleur pour l’ECS, exprimés par surface SRE, sont probablement plus élevés pour le sous-secteur que pour le secteur résidentiel collectif. Dans tous les cas, les besoins d’ECS de ces bâtiments sont plus élevés que ceux préconisés par la norme SIA.
La consommation électrique ménagère par habitant est très faible dans les résidences de type colocation. Parmi les raisons probables sont le nombre d’équipements électroménagers et leur partage entre plusieurs habitants. L’efficacité des équipements installés est un facteur important où nous avons constaté que la consommation électrique ménagère est surtout faible dans les résidences neuves.
Table 4: Synthèse de la consommation thermique, d'eau et d'électricité des bâtiments d'habitations pour étudiants (moyennes 2012-2014) et comparaison avec le secteur résidentiel collectif
Indicateur Unité
PAVILLONS
Moyenne bâtiments de la Ciguë
Résidences et foyers genevois pour pers. en formation (y compris bât. Ciguë) Bâtiments résidentiels collectifs (mixtes) genevois
tous neufs existant / rénové
* Valeur de 2010-2012 1 bâtiments Minergie-P-Eco + OUCHES (Minergie 2004)
0 bâtiments Minergie-P-Eco (PAV, COULOU, PDA) 2 bât. Minergie-P-Eco + OUCHES (Minergie 2004) + CLOS (rénové 2009)
3 moyenne basse parce que: MONT: pas de couloirs ni ascenseur communs, CLOS: ventilation double-flux dans compteur global (CHAPO: pas de compteur chaufferie (inclus dans communs d'immeuble)
4 1 bâtiment ayant un compteur ECS 5 moyenne parc 2010 (n=10168), (Khoury 2014)
6 13 complexes de bâtiments résid. coll. , (Khoury 2014) 7 moyenne suisse, (OFEV 2015)
8
selon étude (Zgraggen 2010) sur 10 bât.: Chaufferie : 1,5 à 2 kWh/m2SRE.an (moy 2 kWh/m2SRE.an) Ventilation : 2,7 à 10 kWh/m2SRE.an (moy 4,5 kWh/m2SRE.an)
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