Module 1
Bâti existant, caractéristiques, spécificités et réglementations
1a – Integration / Voyage d’étude
Afin d’organiser le meilleur accueil aux étudiants de la promotion entrante, 3 journées d’intégration sont organisées afin de familiariser les nouveaux candidats aux problématiques et enjeux du Mastère ainsi que de les initier à la rénovation énergétique des bâtiments.
1b – Les enjeux de la transition énergétique
La raréfaction des ressources fossiles et énergétiques couplée à l’émergence de nouvelles problématiques environnementales (changement climatique et autres) ont conduit depuis plusieurs décennies les responsables gouvernementaux à orienter leur développement vers plus de durabilité. Si les objectifs initiaux évoqués à Rio ou Kyoto semblaient ambitieux, les pressions environnementales grandissantes ont conduit à élaborer des plans d’actions visant des objectifs à plus long terme, et notamment à l’horizon 2050. Ce cours introductif, se propose d’aborder les problématiques globales ayant conduit à l’élaboration de plan d’action mettant en avant les scénarii de transition énergétique.
2 – Bâtiments existants : cartographie et spécificité
Les caractéristiques des logements constituent un élément déterminant d’un projet de rénovation. Ces différences, propres à chaque bâti (ou groupe de bâti) que ce soit au travers du type de logement, de son statut juridique ou de propriété, de son ancienneté, de ses caractéristiques structurelles et architecturale ou encore du « mode d’habiter » de ses occupants complexifient le système et conditionnent fortement ses performances et les solutions applicables dans le cadre d’un projet de rénovation. Ce cours vise à analyser les différents types de bâtiment (tertiaire et résidentiel) en France au travers d’une approche architecturale afin de fournir une vision claire du parc existant de ses enjeux et contraintes d’un point de vue énergétique.
3a – Thermique du bâtiment
La connaissance des échanges thermiques au sein du bâtiment ou entre le bâtiment et son environnement – naturel ou urbain – est un préalable essentiel à la compréhension du comportement énergétique global de ce dernier et donc à l’élaboration/utilisation de modèles (Simulation) simplifiés ou détaillés ainsi qu’à la définition de plans d’actions pertinents. Ce cours a pour objectif d’apporter les bases théoriques des phénomènes de transfert et d’aider à la compréhension des éléments et caractéristiques jouant un rôle clé dans le comportement énergétique du bâtiment.
3b – Calcul Thermique Dynamique (STD)
Le comportement thermique d’un bâtiment, du fait de ses caractéristiques physiques (parois opaques, menuiseries, volume, orientation), des particularités de ses systèmes (ventilation, chauffage, refroidissement, …) ainsi que les variations externes et internes (météorologie, occupants) qui l’influencent rend difficile une évaluation en régime statique. L’usage d’un modèle de simulation thermique dynamique constitue donc une étape indispensable à l’analyse énergétique d’un bâtiment dans le cadre de projet de rénovation du bâti existant.
3c – Hygrométrie et transition de la vapeur d’eau
Dans le cadre de projet de rénovation énergétique de bâtis anciens, l’étude de la migration de la vapeur d’eau à travers les parois revêt une importance capitale. L’étanchéité de plus en plus poussée des bâtiments couplée à une augmentation du niveau d’isolation conduit à des problèmes d’humidité impactant la qualité globale ainsi que la performance du bâti. Une modélisation dynamique des transferts d’humidité dans les parois permet d’appréhender ces phénomènes et d’évaluer la pertinence de solutions techniques ainsi que la qualité globale de la rénovation.
4a/b – RT existant et RT 2012
Les contraintes grandissantes en termes de maîtrise des coûts, de déplétion des ressources fossiles et d’impacts environnementaux ont mis en exergue un potentiel d’économies important et atteignable dans le secteur du bâtiment. Maîtriser l’ensemble des dispositifs réglementaires et législatifs afin de se conformer aux obligations et objectifs apparait indispensable.
4c – Label et certifications
Au-delà des réglementations, les démarches de certification mises en place dans de nombreux pays ont pour objectif de valoriser des conceptions ou des réhabilitations à haute qualité énergétique et/ou environnementales. Ces démarches différant par leurs objectifs, leurs principes et/ou leurs résultats. Ce cours a pour objectif de présenter les principales démarches établies à ce jour et de les comparer dans leurs principes.
5a – L’audit énergétique
La France, par la promulgation des Lois Grenelle 1 et 2, a institué l’obligation d’audit ou de DPE pour les copropriétés ainsi que l’obligation de voter des plans d’économies d’énergie en assemblée générale à la suite de ces derniers. Ces obligations vont accélérer la transition énergétique dans ce type de bâtiments et orienter les futurs travaux de rénovation sur les années à venir. Réaliser un audit énergétique global, fiable et réalisable constitue donc un point clef dans le cadre d’une rénovation durable des bâtiments. Ce cours s’axe sur la formalisation de la démarche d’audit énergétique et de DPE.
5b – L’audit de la qualité de l’air
Les différents polluants présents dans les locaux résidentiels ou tertiaires, publics ou privés constituent une préoccupation grandissante pouvant impacter la santé et le confort des occupants. La réalisation d’audits de la qualité de l’air intérieur, en lien avec une approche énergétique permet de mesurer, d’analyser et d’identifier les sources pathogènes afin de mettre en place les solutions correctives les plus à même de répondre aux double enjeux : énergétique et sanitaire.
6a – Matériaux et systèmes techniques
Dans le cadre de travaux de rénovation énergétique, les matériaux et techniques utilisés revêtent une importance capitale pouvant impacter de manière importante la performance finale du bâtiment. Connaître les spécificités, avantages et limites de ces matériaux et techniques ainsi que les moyens de prévenir les erreurs et malfaçons constituent un élément primordial à l’atteinte des objectifs de haute performance énergétique.
6b – Perméabilité à l’air
La perméabilité à l’air des constructions est responsable de surconsommation au sein des bâtiments existants. Les objectifs des réglementations et l’obtention de labels énergétiques nécessitent la détection et la réduction des infiltrations parasites. Réaliser un test d’infiltrométrie (blower-door test) permet de mesurer les quantités d’air entrantes non contrôlables et impactant la performance énergétique du bâti. Ce cours, basé sur une approche théorique et pratique, permettra d’aborder les éléments essentiels pour la prise en compte de la perméabilité à l’air des bâtiments.
Module 2
Systèmes techniques et optimisation
7a – Chauffage & ECS
Au sein du bâti existant, l’ECS et le chauffage représentent 80% des consommations énergétiques du bâtiment. Connaître ces systèmes, leurs fonctionnements, leurs caractéristiques et ce en lien avec les problématiques de confort thermique des habitants constitue un élément important pour une démarche de rénovation optimisée.
7b – Ventilation
Les systèmes de ventilation dans les bâtiments résidentiels et tertiaires sont responsables de déperditions thermiques importantes et de conséquences sanitaires pour les usagers. Les différentes technologies aujourd’hui disponibles permettent selon le bâti et ses spécificités de garantir un renouvellement d’air suffisant tout en limitant les pertes thermiques. Ce cours reprend les différents systèmes de ventilation, leur principe de fonctionnement ainsi que leurs modalités d’installation.
7c – Climatisation
Dans le cadre de projets de rénovation énergétique et sous condition, l’utilisation de système de climatisation (réversible ou non) peut être envisagée. Concourant au maintien d’une température estivale de confort « raisonnable », l’utilisation de système de climatisation impacte cependant les consommations énergétiques du bâtiment. Ce cours se propose d’aborder les bases des systèmes de climatisation.
8a – Énergie solaire (théorie)
La perspective de bâtiments à très haute performance énergétique ou à bilan énergétique positif suppose, outre une performance énergétique élevée de leur enveloppe, le développement de systèmes de production énergétique alternatifs. Le cours « énergie solaire » propose une présentation des modes de production solaire (thermique et photovoltaïque) applicables aux bâtiments résidentiels et tertiaires
8a – Énergie solaire (pratique)
La perspective de bâtiments à très haute performance énergétique ou à bilan énergétique positif suppose, outre une performance énergétique élevée de leur enveloppe, le développement de systèmes de production énergétique alternatifs. Le cours « énergie solaire (pratique) » propose une mise en application, par l’utilisation d’outils de dimensionnement adaptés aux systèmes thermiques et photovoltaïques.
8c – Biomasse et PAC
Dans le cadre de la mise en place de systèmes de production de chaleur ou d’énergie spécifique et dans le cadre d’une réduction des consommations d’énergie fossile, la mise en place d’ENR peut être envisagée en parallèle de démarches d’efficacité. La biomasse, ainsi que les systèmes de pompes à chaleur, constituent ces alternatives. Ce cours se propose de brosser les caractéristiques principales des différents équipements ENR (sauf solaire) applicables aux bâtis anciens et nouveaux.
9 – Éclairage
Dans un bâtiment, l’éclairage naturel ne peut suffire. Il doit être complété par un éclairage artificiel. L’objectif final vise à obtenir un niveau d’éclairage et une répartition adaptés aux usages. L’éclairage artificiel doit répondre à des besoins d’activités, de confort et d’ambiance minimal. A chacune de ces situations, les besoins en termes de qualité de lumière et de consommation d’énergie doivent être définis. Ce cours se propose d’aborder les éléments essentiels au déploiement d’éclairage artificiel dans les bâtiments.
10 – GTB / GTC / Bâtiment intelligent
Aujourd’hui, la régulation est fortement représentée dans les textes réglementaires notamment dans le cadre des Certificats d’Économie d’Énergie (CEE), les recommandations des DPE et les études de faisabilité. Pour que ces systèmes puissent maintenir un bilan énergétique global faible, un déploiement efficace de ces solutions (GTB, GTC, TIC) doit être effectué. Ce cours reprend les éléments clefs pour l’intégration et l’exploitation de systèmes de régulation des bâtiments.
Module 3
Approches économiques, environnementales et sociales d’un projet
11 – Analyse du cycle de vie d’un bâtiment
L’analyse du cycle de vie permet d’évaluer les impacts environnementaux potentiels d’un système sur tout son cycle de vie. Cette approche prend en compte l’intégralité de la durée de vie, « du berceau à la tombe », c’est-à-dire depuis l’extraction des matières premières, jusqu’au traitement de fin de vie (mise en décharge, incinération, recyclage), en passant par toutes les étapes de fabrication, de conditionnement, de transport et d’usage. L’ACV constitue donc un outil reconnu et indispensable pour le déploiement de bâtiments performants.
12 – Calcul économique des projets énergétiques
Une construction est un bien dont la durée de vie se compte en décennies. Par conséquent, à la fin de sa vie, un bâtiment aura coûté beaucoup plus dans sa phase d’exploitation que lors de sa construction. En anticipant, dès sa conception, tous les coûts liés à l’utilisation d’un ouvrage, il est possible d’en diminuer significativement l’impact financier global. Par une approche en coût global, ce cours proposera de former les élèves à la problématique économique des projets de rénovation et construction durable.
13a – La dimension sociale des projets constructifs
Les acteurs, leurs rationalités, les paradigmes auxquels ils appartiennent, le moment de leur intervention dans le projet ou encore leur compréhension du système et de ses caractéristiques influencent la décision et donc le choix des actions et solutions à mettre en œuvre. Comprendre les acteurs, leurs responsabilités et paradigmes dans chacune des phases du projet constitue un élément essentiel à l’atteinte des objectifs de performance énergétique et à la minimisation de la résistance aux changements
13b – CPE / GPE / IPMVP
Le Contrat de Performance Énergétique (CPE) est un outil destiné à améliorer l’efficacité énergétique du bâti. Son origine se trouve dans la directive européenne 2002/91/CE sur la performance énergétique des bâtiments. Cette directive définit le CPE comme « un accord contractuel entre le bénéficiaire et le fournisseur d’une mesure visant à améliorer l’efficacité énergétique ». Ces contrats nécessitent la mise en place de garantie de performance et notamment l’utilisation de protocole de mesure. Ce cours reprend les différents éléments de la mise en place d’un CPE et les actions associées.
Module 4
Management, mise en situation et professionnalisation 100h
14 – Management de projet
Le cours management de projet doit permettre aux étudiants d’acquérir des connaissances générales, théoriques et pratiques concernant la direction et la conduite de projets. Plus particulièrement, la formation permettra aux étudiants de développer des compétences quant à l’analyse, l’organisation, la planification de projets, d’une part, et d’autre part, des compétences quant à la conduite de projets en phase d’exécution. Etant donné cet objectif de formation, les étudiants devront faire un apprentissage du management de projet notamment par une mise en application en lien direct avec le projet fil rouge et la thèse professionnelle.
15 – Fil rouge
Le fil rouge constitue un projet de groupe à mener durant l’année de formation. Au travers du fil rouge, les élèves devront réaliser un audit global (énergétique, qualité de l’air et sociologique) d’un bâtiment, afin de mettre en exergue leurs connaissances et compétences techniques, énergétiques, économiques et environnementales acquises durant la formation. Sur la base de leur étude, les résultats seront présentés sous forme orale et écrite et soumis à l’avis d’un jury d’experts. Le fil rouge sera réalisé en partenariat et en étroite collaboration avec les élèves architectes en quatrième année de l’ENSASE. Les rendus seront adaptés et compatible avec une approche BIM et ce aussi bien en terme de maquette numérique que de conduite de projet.
16 – Tutorat (Thèse professionnelle)
La thèse professionnelle, élément centrale de la formation, constitue un moyen privilégié d’acquisition et de mise en pratique des connaissances. Par une mise en situation réelle au sein d’un organisme, elle prépare efficacement à la future mission de l’apprenant au sein du secteur du bâtiment et de la rénovation. Devant rendre compte de la conduite d’un projet cohérent, rigoureux et conceptualisé, de l’analyse critique du projet et de ses enjeux, les apports de l’élève seront démontrés au travers d’une soutenance et d’un rapport de thèse.
Pour répondre à la forte croissance des effectifs des formations sous statut salarié, un nouveau bâtiment, issu d’une rénovation BBC d’un site industriel est opérationnel depuis le printemps 2013. Ce “Campus Industriel” au concept innovant constitue un formidable outil pédagogique unique en France, participant à l’accueil et à la formation de plus de 800 élèves-ingénieurs par apprentissage dans 4 spécialités.
Cette FAQ a pour objectif de répondre aux questions les plus courantes qui ont pu nous être posées. Si par hasard certains de vos questionnements restaient en suspens, n’hésitez pas à nous les envoyer. Nous essaierons alors d’y répondre.
