Les données qui suivent sont fournies à l’échelle de Clermont-Ferrand dans le but d’aider à l’élaboration de stratégies efficaces de rénovation énergétique.
A partir d’une modélisation à l’échelle auvergnate des familles de bâtiments les plus représentatives, des scénarios types de réhabilitation énergétique ont été définis permettant d’atteindre différentes cibles de réduction.
Dans un second temps, l’étude a conduit à estimer le niveau d’aide financière nécessaire pour équilibrer la différence de coût global pour l’occupant entre la situation actuelle et une réduction de 38% des consommations énergétiques primaires (scénario Grenelle).
B.1. Méthode de modélisation du parc résidentiel au niveau auvergnat
Afin de modéliser le parc auvergnat de résidences principales, un regroupement a été opéré selon leurs principales caractéristiques : maison/appartement, période de construction, type de matériau, mode de chauffage.
L’analyse régionale a porté sur 42 familles principales (46 en incluant le parc de logement sociaux4) ce qui permet de couvrir 91% du parc (des résidences principales privées) en associant des familles proches (cf illustration n°24s : détail des familles retenues).
Chaque famille a été divisée en 3 catégories afin de prendre en compte la rigueur climatique du territoire (via le DJU, degré jour unifié5).
A partir de cette classification, le bureau d’étude La Calade a mis en œuvre le modèle SEC afin de hiérarchiser plusieurs bouquets de travaux en fonction de leur efficacité en termes de réduction du coût global, c’est à dire du rapport entre le coût des travaux et la diminution de charges6. Ainsi, les travaux permettant une réduction importante de la consommation, donc des charges, à un coût modéré sont à réaliser en premier.
A l’issue de cette modélisation, une hiérarchisation de travaux est obtenue pour chaque famille (cf tableaux dans le fichier joint « travaux_famille » ), permettant d’atteindre différents scénarios de réduction des consommations.
Illustration des résultats pour la famille 29M (maisons individuelles en pierre construites avant 1949, chauffage GPL en climat moyen) :
4 Les familles 25, 30, 31 et 46, composées uniquement de logements sociaux, n’apparaissent pas dans le tableau de l’illustration n°24.
5 Le territoire a été décomposé selon 3 niveaux de rigueur climatique : doux, moyen et fort.
6Les charges désignent ici les dépenses liées aux consommations énergétiques.
Consommation
en kWhEP 29 ‐ M Conso chauf.
en kWhEF
Conso ECS en kWhEF
Coût travaux en euros /m2/a n
Charges en euros /m2/a n
Coût global en euros /m2/a n
Eco%
Chauf Eco% Ecs
224.2 SITUATION INITIALE 161.1 24.5 0.0 35.3 35.3
198.9 Isolation des façades 135.8 24.5 2.3 30.4 32.6 16% 0%
183.6 Contrôle régulation gestion
de l'énergie 120.5 24.5 3.6 26.9 30.6 25% 0%
167.5 Equipements thermiques 104.4 24.5 6.7 23.3 30.0 35% 0%
155.3 Ventilation 92.2 24.5 9.8 20.6 30.4 43% 0%
113.4 Eau chaude sanitaire 92.2 8.2 13.1 20.6 33.7 43% 66%
102.8 Isolation de la toiture 81.6 8.2 15.9 18.5 34.4 49% 66%
87.8 Isolation parois vitrées 66.6 8.2 25.0 15.6 40.6 59% 66%
SRCAE Auvergne - Potentiel d’économies d’énergie des bâtiments Illustration n°23 : exemple de bouquet de travaux (famille 29M)
Pour cette famille, nous obtenons les éléments suivants :
• La première action à réaliser, permettant une diminution maximale du coût global, correspond à l’isolation des façades (11% de réduction des consommations).
• Le scénario économiquement optimal (en vert dans le tableau) permet de minimiser le coût global à 30 euros/m²/an en réalisant deux groupes d’actions supplémentaires (contrôle de la régulation, équipements thermiques).
• Le scénario Grenelle (-38% minimum sur la consommation primaire, en bleu dans le tableau) est atteint avec deux actions complémentaires (ventilation et amélioration ECS), permettant une diminution de 49% de la consommation d’énergie primaire, mais induisant une augmentation légère du coût global qui reste néanmoins inférieur à la situation initiale.
• Le scénario BBC (en rose dans le tableau) vise à atteindre l’équivalent du label BBC7 et nécessite la mise en œuvre de l’isolation de toiture.
• La mise en œuvre de toutes les actions envisageables (gisement technique) permet une réduction de 61% de la consommation d’énergie primaire.
Ainsi, à partir de l’agrégation des résultats de chaque famille, il est possible de déterminer le coût global de chaque scénario (coût des travaux + charges) pour le parc modélisé. Par extension, en utilisant le ratio de représentativité de la modélisation, l’étude permet de déterminer le coût global de chaque scénario pour l’ensemble des résidences principales du parc privé.
B.2. Résultats à l’échelle du parc résidentiel « privé » de Clermont-Ferrand
Dans cette note, seules les résidences principales (maisons ou appartements) avec des propriétaires privés (propriétaires occupants, locataires du parc privé), dites résidences principales « privées », sont retenues (les logements « autres » ne sont pas considérés).
Le parc ainsi délimité est composé de 12.581 maisons individuelles et 40.737 appartements, soit un total de 53.318 logements. La répartition selon les 42 familles modélisées à l’échelle régionale est détaillée dans l’illustration n°248. Cette répartition permet de modéliser 48.896 logements, soit 92% du parc de logements de résidences principales « privées » de l’EPCI (hors catégorie « autres »).
7équivalent BBC : correspond à l'atteinte du label BBC pour les deux usages principaux que sont le chauffage et la production d'ECS 8Les familles 25, 30, 31 et 46, composées uniquement de logements sociaux, n’apparaissent pas.
Illustration n°24 : Données détaillées concernant les 42 familles modélisées Coût global des différents scénarios (parc de Clermont-Ferrand des RP privées), en euros/m2/an
Illustration n°25 : Coût global au m²/an des différents scénarios de réhabilitation énergétique
A l’échelle du parc des résidences principales privées de Clermont-Ferrand, le scénario Grenelle représente ainsi un coût total en travaux de 420 millions d’euros, contre 125 millions d’euros pour le scénario « fil de l’eau »9 et 730 millions d’euros pour le scénario BBC.
L'atteinte du scénario Grenelle permet par contre une réduction des charges énergétiques par rapport à la situation actuelle de plus de 21 millions d'euros par an, contre seulement 4 millions d'euros annuels en poursuivant le rythme actuel de rénovation. Ainsi, en prenant en compte les investissements et les économies de
9 Le scénario « fil de l’eau » correspond à une trajectoire de rénovation élément par élément prenant en compte le rythme actuel de rénovation.
Etat initial Fil de l’eau Optimum éco Grenelle BBC Gisement technique
€/m².an
Travaux Charges
N° famille Type Matériau Familles
Associées
1 Maison individuelle pierre meulière/autres <1949 AI Bois 63 0.1% 63 0 0
2 Maison individuelle pierre autres <1949 CCI Fioul 254 0.5% 254 0 0
3 Maison individuelle pierre autres <1949 CCI Gaz 2039 4.2% 2039 0 0
4 Maison individuelle pierre autres <1949 CCI Elec 201 0.4% 201 0 0
5 Maison individuelle béton/agglo 75-89 CCI Elec 690 1.4% 690 0 0
6 Immeuble pierre autres <1949 CCI Elec 233 0.5% 233 0 0
7 Maison individuelle meulière pierre/autre/brique 75-89 CCI Elec 352 0.7% 352 0 0
8 Maison individuelle pierre autres 49-74 CCI Fioul 1046 2.1% 1046 0 0
9 Immeuble pierre meulière/autre <1949 CCI Gaz 108 0.2% 108 0 0
10 Maison individuelle béton/agglo autres 75-89 CCI Gaz 1771 3.6% 1771 0 0
11 Immeuble béton/agglo autres 49-74 CCC Gaz 789 1.6% 789 0 0
12 Maison individuelle béton/agglo pierre/autre 75-89 AI Bois 80 0.2% 80 0 0
13 Maison individuelle béton/agglo autres 49-74 CCI Gaz 438 0.9% 438 0 0
14 Maison individuelle béton/agglo autres >1990 CCI Gaz 18 0.0% 18 0 0
15 Maison individuelle béton/agglo autres 75-89 CCI Fioul 1117 2.3% 1117 0 0
16 Immeuble béton/agglo 49-74 CCI Gaz 191 0.4% 191 0 0
17 Maison individuelle béton/agglo 49-74 CCI Fioul 5 0.0% 5 0 0
18 Maison individuelle meulière pierre/brique 75-89 CCI Fioul 28 0.1% 28 0 0
19 Immeuble béton/agglo 75-89/autre 49-74 CCC Fioul 150 0.3% 150 0 0
20 Maison individuelle pierre 49-74 CCI Gaz 246 0.5% 246 0 0
21 Maison individuelle béton/agglo pierre/autre >1990 CCI Elec 73 0.2% 73 0 0
22 Immeuble pierre autres <1949 CCC Gaz 379 0.8% 379 0 0
23 Maison individuelle meulière pierre/autre >1990 CCI Fioul 1329 2.7% 1329 0 0
24 Immeuble béton/agglo autres 75-89 CCI Gaz 129 0.3% 129 0 0
26 Immeuble autres >1990 CCI Elec 436 0.9% 436 0 0
27 Immeuble pierre autres <1949 CCC Fioul 4042 8.3% 4042 0 0
28 Immeuble pierre meulière/autre 49-74 CCI Gaz 3585 7.3% 3585 0 0
29 Maison individuelle pierre autres <1949 CCI GPL 6092 12.5% 6092 0 0
32 Maison individuelle meulière pierre >1990 CCI Gaz 4540 9.3% 4540 0 0
33 Maison individuelle meulière pierre 75-89 CCI Gaz 2341 4.8% 2341 0 0
34 Maison individuelle brique <1949 49-74 CCI Fioul 2388 4.9% 2388 0 0
35 Immeuble béton/agglo autres 75-89 CCC Gaz 893 1.8% 893 0 0
36 Maison individuelle brique <1949 49-74 CCI Gaz 3523 7.2% 3523 0 0
37 Maison individuelle béton/agglo <1949 CCI Gaz 382 0.8% 382 0 0
38 Immeuble autres agglo 75-89 CCI Elec 2378 4.9% 2378 0 0
39 Maison individuelle meulière 49-74 CCI Fioul 1151 2.4% 1151 0 0
40 Immeuble pierre 49-74 CCC Gaz 1614 3.3% 1614 0 0
41 Immeuble autres >1990 CCI Gaz 806 1.6% 806 0 0
42 Immeuble pierre autres 49-74 CCC Elec 1115 2.3% 1115 0 0
43 Immeuble pierre 49-74 CCC Fioul 324 0.7% 324 0 0
44 Maison individuelle meulière 49-74 CCI Gaz 297 0.6% 297 0 0
45 Immeuble autres >1990 CCC Gaz 1259 2.6% 1259 0 0
SRCAE Auvergne - Potentiel d’économies d’énergie des bâtiments
charges, soit le coût global, l'atteinte du scénario Grenelle ne représente pas de surcoût par rapport à un scénario
"poursuivant" le rythme actuel des rénovations.
B.3. Niveau d’aide financière à atteindre pour équilibrer le coût global
L’approche développée dans l’étude se base sur le coût global : ainsi, elle se fonde sur l’hypothèse selon laquelle dans une approche rationnelle les habitants effectuent des travaux tant que l’évolution du coût global sera positive ou nulle, c’est à dire tant que les investissements restent inférieurs aux économies cumulées de charges.
Selon les familles, l’atteinte de l’objectif du Grenelle (réduction de la consommation énergétique d’au moins 38%) peut :
- être « économiquement rentable », c’est à dire que le coût global après travaux est inférieur à celui de la situation initiale (c’est notamment le cas dans l’exemple de la famille 29M : le coût global diminue de près de 1,5 €/m2 et par an dans le scénario Grenelle, même si il est plus important que le coût du scénario « économiquement optimal »).
- engendrer une augmentation du coût global pour le logement : pour ces familles, l’occupant n’a pas économiquement intérêt (en considérant les hypothèses de l’étude sur le prix de l’énergie notamment) à aller jusqu’à une réduction de 38% des consommations. Autrement dit, une aide financière est nécessaire pour atteindre l’objectif Grenelle sans perte de pouvoir d’achat pour l’occupant.
Le coût global du Grenelle pour les résidences principales « privées » de Clermont-Ferrand s’élève à 68 millions d’euros par an, soit 7,5 millions de plus que l’état initial. Pour que les travaux soient effectués tout en préservant le pouvoir d’achat, cette somme doit « être globalement compensée » par un tiers financement de l’ordre de 11,5 M d’€/an
A noter que le montant global du tiers financement (11,5 M d’€/an) est supérieur à la différence de coût global entre le scénario initial et le Grenelle car pour certaines familles de logements, les travaux nécessaires sont économiquement rentables sans subvention.
Illustration n°26 : Aide publique nécessaire pour atteindre le Grenelle sans perte de pouvoir d’achat
Pour mieux cibler ces aides publiques, cette analyse peut également être menée à l’échelle de la famille :
Sur l’illustration n°27, l’axe des ordonnées correspond au calcul de l’évolution du coût global entre la situation initiale et le scénario Grenelle, l’axe des abscisses représentant la consommation surfacique initiale pour les postes de chauffage et d’ECS. Le « poids » de la famille est caractérisé par la surface de la bulle sur le graphique.
Pour toutes les familles représentées par des points verts, l’atteinte du scénario Grenelle est économiquement rentable selon les hypothèses de l’étude.
Au contraire, pour toutes les autres familles, l’atteinte de cet objectif sans perte de pouvoir d’achat pour l’occupant n’est envisageable que par versement d’une aide financière, globalement de plus en plus importante selon que le point représentant la famille est « haut » sur le graphique.
Illustration n°27 : Niveau d’aide nécessaire pour atteindre le Grenelle selon les familles
Afin d’atteindre les objectifs « Grenelle », une aide publique supérieure à 30% du coût des travaux est nécessaire pour 44% des logements modélisés sur Clermont-Ferrand. A contrario, l’atteinte du Grenelle est économiquement rentable pour 43% des logements (cf illustration page suivante), soit bien plus qu’au niveau régional (25%).
0
initial Grenelle Grenelle aidé
M€/an
Montant de l'aide publique pour optimiser le Grenelle (M€ par an)
Aide publique compensant la perte de pouvoir d'achat
100 150 200 250 300 350 400 450
Consommation initiale, en kWh/m2 Subv<0%
0<Subv<30%
30%<Subv
évolution du coût global, en euros par m2
Illustration n°28 : Nombre de logements par niveau d’aide pour atteindre le Grenelle Seuls les 48.896 logements modélisés sont comptabilisés.
Dans les tableaux fournis dans le fichier « donnees_batiments_CF », le niveau de subvention à apporter pour atteindre le Grenelle tout en équilibrant le coût global pour l’occupant est indiqué pour chaque famille, ainsi que le nombre de logements concernés par la famille à l’échelle de Clermont-Ferrand. Un exemple pour 3 familles est fourni ci-dessous.
Illustration n°29 : Niveau de subventions pour atteindre le Grenelle sans perte de pouvoir d’achat – Exemple pour 3 familles
B.4. Analyse macroscopique : quelles actions pour quels scénarios ?
Précision importante : l’analyse menée ci-dessous est une analyse macroscopique au niveau d’un parc. Les conclusions sont donc valables à l’échelle d’un territoire comme une commune importante, un EPCI ou un département.
Illustration n°30 : types et montants des travaux par scénario
L’illustration n°30 montre qu’à l’échelle du parc de RP privées de Clermont-Ferrand, les travaux concernant les équipements thermiques (remplacement des chaudières par exemple), d’isolation des toitures/planchers bas et de mise en place d’une régulation concernant la gestion de l’énergie sont les actions à financer en priorité afin de réduire le coût global (scénario économiquement optimal : meilleur rapport entre économies réalisées et coût de l’action).
Pour atteindre le Grenelle, ces actions doivent être complétées par des travaux sur l'isolation des façades, l’ECS, de ventilation (double-flux).
Les actions concernant l’isolation des parois vitrées n’interviennent principalement qu’à partir du scénario BBC mais elles sont alors nécessaires pour atteindre cet objectif ambitieux.
Atteinte du scénario Grenelle Nombre de logements
Nécessitant plus de 30% d’aides 21 442 Nécessitant jusqu’à 30% d’aides 6 179
« Economiquement rentable » 21 275
Dénomination Famille Nbre de lgt Conso initiale
Evolution coût global (grenelle ‐
initial)
Montant Travaux euros/lgt
Montant Subvention
euros/lgt
taux de subvention pour équilibre Maisons <1949 Pierre Poêles bois,
autres ‐ climat Doux 1 ‐ D 63 333 3.8 13 983 € 5 428 € 39%
Maisons <1949 Pierre CCI Gaz ‐
climat Doux 3 ‐ D 2 039 181 2.1 9 875 € 2 933 € 30%
Maisons 1949 ‐ 1974 Béton CCI
Fioul ‐ climat Doux 17 ‐ D 438 209 ‐0.6 19 060 € 0 € 0%
- € 200 000k€
400 000k€
600 000k€
800 000k€
1 000 000k€
1 200 000k€
1 400 000k€
Scénario économiquement optimal Scénario Grenelle Scénario BBC Gisement Technique
Isolation parois vitrées
Equipements thermiques électriques
Isolation des planchers bas sur locaux non chauffés Isolation de la toiture
Equipements thermiques Ventilation
Eau chaude sanitaire Isolation des façades
Contrôle régulation gestion de l'énergie
SRCAE Auvergne - Potentiel d’économies d’énergie des bâtiments
Sources des données
Les informations présentées dans cette note sont issues de l’étude intitulée « Potentiel d’économies d’énergie des bâtiments résidentiels et tertiaires en Auvergne » réalisée par les bureaux d’étude SOGREAH et LA CALADE pour le compte de la DREAL Auvergne. Les données d’entrée de cette étude proviennent de diverses sources :
- INSEE – données du recensement 2006 : description du parc
- MAJIC 2 (mise à jour des informations cadastrales) : matériau constructif, surface moyenne - CEREN : ratios divers (taux d’équipement, …)
- Météo France : DJU (degré jour unifié) permettant de distinguer les familles en fonction du climat (climat doux : DJU<2300 ; climat moyen : 2300<DJU<2700 ; climat froid : DJU>2700).
Pour en savoir plus :
DREAL Auvergne - Service territoires, évaluation, logement, énergie et paysages (STELEP) - ALBARET Jérôme jerome.albaret@developpement-durable.gouv.fr
- ASTAIX Guillaume guillaume.astaix@developpement-durable.gouv.fr - GELY Patrick patrick.gely@developpement-durable.gouv.fr - WOJTKO Bertrand bertrand.wojtko@developpement-durable.gouv.fr
Tables des illustrations :
Illustrations n°1 et 2 : description du parc par catégorie ...2
Illustrations n°3 et 4 : comparaison de la structure des parcs résidentiels ...3
Illustration n°5 : répartition des résidences principales par catégorie et matériau constructif ...3
Illustration n°6 : nombre de logements et surfaces moyennes par catégorie ...4
Illustration n°7 : consommation énergétique finale du parc résidentiel ...4
Illustrations n°8 et 9 : répartition des consommations par type d’énergie et selon les usages...4
Illustrations n°10 et 11 : répartition des consommations de chauffage par système - consommations unitaires moyennes...5
Illustration n°12 : consommations totales et unitaires par catégorie ...5
Illustration n°13 : consommations d’énergie de chauffage par type et par catégorie de logements...6
Illustration n°14 : répartition des surfaces et des consommations par catégorie de logements ...6
Illustration n°15 : consommations énergétiques liées à l’ECS, la cuisson et l’électricité spécifique...6
Illustration n°16 : répartition des surfaces par branche dans le tertiaire ...7
Illustration n°17 : répartition des surfaces par énergie de chauffage dans le tertiaire ...7
Illustration n°18 : Surfaces de bâtiments tertiaires, par branche et par énergie de chauffage ...7
Illustration n°19 : consommation énergétique finale du parc tertiaire, par énergie ...8
Illustrations n°20 et 21 : répartition des consommations d’énergie dans le tertiaire, par branche et par source d’énergie ...8
Illustration n°22 : répartition des surfaces et des consommations par branche...8
Illustration n°23 : exemple de bouquet de travaux (famille 29M) ...10
Illustration n°24 : Données détaillées concernant les 42 familles modélisées ...11
Illustration n°25 : Coût global au m²/an des différents scénarios de réhabilitation énergétique ...11
Illustration n°26 : Aide publique nécessaire pour atteindre le Grenelle sans perte de pouvoir d’achat ...12
Illustration n°27 : Niveau d’aide nécessaire pour atteindre le Grenelle selon les familles ...12
Illustration n°28 : Nombre de logements par niveau d’aide pour atteindre le Grenelle ...13
Illustration n°29 : Niveau de subventions pour atteindre le Grenelle sans perte de pouvoir d’achat – Exemple pour 3 familles ...13
Illustration n°30 : types et montants des travaux par scénario...13