Bilan du Projet SEREINE : une méthode simple et rapide pour évaluer la performance énergétique d'une maison individuelle

Alors que les recherches vont se poursuivre jusqu’en 2024, dans le cadre de SEREINE 2, au sein du programme PROFEEL 2, l’équipe projet a réuni toute la filière de la construction et de la rénovation, le 16 décembre 2021, pour présenter son bilan final. Plus de 100 professionnels du bâtiment, bureaux d’études, maîtres d’ouvrage et opérateurs ont été conviés, à distance, aux 2 présentations et 2 tables rondes sur ces outils inédits, leurs enjeux, leur apport, leur mise en œuvre et leur avenir.

Deux solutions inédites pour évaluer la performance énergétique réelle d’un bâtiment

Un enjeu, deux outils et objectif atteints

Pour objectiver la qualité des travaux de rénovation ou de construction et les gains en efficacité énergétique, le projet SEREINE a développé avec succès deux solutions inédites pour la maison individuelle neuve ou rénovée : une méthode pour mesurer la performance thermique de l’enveloppe de la construction dans des délais records et une application pour évaluer la performance énergétique de tous ses systèmes de chauffage, climatisation, eau chaude sanitaire, ventilation et éclairage.

Pour Philippe Estingoy, Directeur général de l’Agence Qualité Construction : « Malgré la crise sanitaire qui a fortement ralenti les expérimentations sur le terrain, nous avons atteint nos objectifs. La mesure de la performance de l’enveloppe peut se faire aujourd’hui en 24 h, ce qui est unique au monde et les outils de mesure ont été optimisés pour que les opérateurs puissent les utiliser facilement. Quant à l’application interactive qui permet d’évaluer tous les systèmes, elle est aujourd’hui accessible à tous, en téléchargement, et les non-qualités y sont listées par ordre de gravité, ce qui permet de les corriger. Nous avons ainsi relevé plusieurs grands défis scientifiques et nous allons pouvoir développer encore plus cette performance avec SEREINE 2 ».

Pour Pierre Oberlé, Responsable de tâches, contributeur technique de SEREINE et Expert Performance énergétique du bâtiment à l’INES : « Au vu des enjeux climatiques inédits, nous avons la responsabilité de faire des bâtiments réellement performants : le projet SEREINE y a contribué et va continuer à le faire, en apportant aux professionnels du bâtiment de nouveaux outils de caractérisation de la performance réelle de l’enveloppe comme des systèmes ».

C’est à ce titre que SEREINE a été le projet le plus stratégique des 9 projets du Programme d’innovation PROFEEL. Doté d’un budget de 5 millions, sur 3 ans (2019-2021), il a embarqué toute la filière de la rénovation énergétique, c’est-à-dire ceux qui conçoivent et font les travaux (entreprises, artisans, bureaux d’études et architectes) mais aussi ceux qui leur passent commande, à savoir les maîtres d’ouvrage (bailleurs sociaux, copropriétés et particuliers) et enfin les opérateurs de mesure qui les évaluent.

SEREINE enveloppe : une gamme simple et fiable pour mesurer la performance thermique d'une maison en 24h ou 48h

Une mesure en 24 h ou 48 h selon le type d’isolation

SEREINE est une gamme simple de méthodes opérationnelles permettant de mesurer de façon fiable la performance thermique réelle d’une maison neuve ou rénovée dans des délais acceptables. Les travaux conduits par l’équipe projets ont permis de réduire ce délai à 24 h pour les maisons isolées par l’intérieur et 48 h pour celles isolées par l’extérieur. Lorsque la température extérieure est inférieure à 8 °C. Au-delà, les durées sont multipliées par deux. La mesure reste bien entendu impossible en cas de canicule ou de vents importants.

Pour Stéphanie Derouineau, coordinatrice scientifique et technique de SEREINE, Directrice adjointe de la direction Énergie Environnement au CSTB : « SEREINE propose aujourd’hui une gamme complète de protocoles pour la mesure du niveau d’isolation thermique des maisons individuelles. Une gamme qui se décline en fonction du type d’isolation et de la saison. La mesure est ainsi accessible à une très large part des marchés de l’habitat individuel, qu’il soit neuf ou rénové. »

Une mise en œuvre simple et rapide grâce à du matériel optimisé

Le déroulement d’une mesure SEREINE est simple. L’opérateur, préalablement formé, doit dans un premier temps préparer sa campagne en ligne. Pour ce faire, il documente les caractéristiques du logement et définit l’emplacement des capteurs. Une fois sur place, dans la maison vidée de ses occupants, il obstrue toutes les ouvertures, éteint les systèmes énergétiques à demeure, installe le matériel, puis lance le chauffage et la mesure. Un algorithme très élaboré génère alors des modèles numériques adaptés à chaque type de bâti, et calcule à partir des mesures réalisées le coefficient de déperdition énergétique.

Pour que tous les opérateurs puissent s’approprier rapidement ce protocole, le kit de mesure a été optimisé et son volume réduit. Il suffit désormais d’un smartphone pour préparer, lancer et suivre la mesure à distance.

À l’extérieur, le nombre de capteurs a été réduit de 10 à 3 et la sonde d’irradiation a été supprimée au profit de données météorologiques, récupérées automatiquement. À l’intérieur, pour chaque pièce de la maison, l’opérateur dispose désormais d’un module de 13 x 20 x 30 cm contenant un chauffage avec ventilateur intégré et une sonde de température sur perche télescopique. Le nombre de ces modules a été porté de 7 à 10 pour pouvoir équiper toutes les pièces de certaines grandes maisons.

Pour Rémi BOUCHIE, Contributeur technique de SEREINE, Chef de division au CSTB : « Notre priorité était de faciliter l’utilisation du kit et de la rendre la plus fluide possible, pour que les opérateurs se l’approprient intuitivement. Grâce à leurs retours d’expérience, nous avons pu à la fois réduire son encombrement et simplifier sa mise en place, tout en préservant la fiabilité de la mesure. Son installation se fait aujourd’hui beaucoup plus rapidement, ce qui réduit le coût humain d’intervention sur site. »

Des indicateurs visuels accessibles à tous

Qu’il s’agisse d’une maison neuve ou rénovée, le résultat de la mesure est exprimé en Watt/Kelvin, accompagné d’un intervalle de confiance. Mais pour être plus concret et accessible à tous, il est interprété de façon graphique. En cas de rénovation, SEREINE positionne la maison par rapport à l’échelle isolation du nouveau DPE avec le même code couleur. Pour le neuf, SEREINE affiche un feu tricolore qui matérialise l’écart entre la performance mesurée et la performance calculée lors de la conception. Lorsque le feu est vert, la performance attendue a été atteinte. S’il est rouge, c’est qu’elle n’est pas au rendez-vous.

SEREINE systèmes : une application interactive pour évaluer la performance énergétique de tous les systèmes de la maison

Une application mobile pour évaluer tous les systèmes

Contrairement à l’enveloppe, dont la performance peut être mesurée, les systèmes font l’objet d’une évaluation qualitative qui consiste à vérifier que les bonnes pratiques de conception, de mise en œuvre et de réglage ont été respectées, à travers près de 200 vérifications sur 60 systèmes différents. Pour ce faire, l’équipe SEREINE, a conçu une application mobile couvrant les principaux équipements de chauffage, eau chaude sanitaire, ventilation, rafraîchissement et éclairage. Cette solution est aujourd’hui la seule qui couvre tous les systèmes énergétiques d’un bâtiment de façon exhaustive.

Une évaluation en deux temps

Répartie sur deux demi-journées, cette évaluation se déroule en 2 étapes. Un audit documentaire au cours duquel l’opérateur recueille les documents, précise la configuration et vérifie des éléments de conception, à partir des informations disponibles. Et un audit sur site, avec ou sans occupants, durant lequel il met à jour la configuration à partir de ce qu’il constate sur place, puis vérifie la bonne installation et le réglage des équipements. Cette étape passe par des constats visuels et des mesures.

Téléchargeable depuis le 16 décembre, l’application SEREINE Systèmes a été conçue pour être la plus intuitive possible et faciliter la vie des opérateurs. Pour ce faire, l’équipe projet s’est projetée dans un maximum d’utilisations possible, afin de concevoir un outil flexible qui s’adapte aux différents modes opératoires des auditeurs. Ils peuvent réaliser l’audit à leur rythme et dans l’ordre qu’ils veulent, sur tablette, smartphone ou ordinateur et ce même sans être connectés à un réseau.

Des indicateurs tournés vers l’action

Une fois l’audit terminé, l’application génère un rapport automatique avec une synthèse et des résultats détaillés. Parce que certaines informations peuvent manquer ou parce que certaines vérifications peuvent avoir été impossibles à effectuer, la synthèse présente tout d’abord un taux de complétude, exprimé en %. Ce taux indique le niveau de représentativité de l’évaluation.

Tournés vers l’action, les indicateurs qui suivent se présentent sous la forme d’une liste de défauts, classés par ordre de gravité, comme dans un contrôle technique automobile. Avec des défauts dits critiques, des défauts majeurs et des défauts mineurs. Ce qui permet de visualiser les problèmes en un clin d’œil.

Les résultats détaillés retracent quant à eux toutes les vérifications faites, qu’il y ait un défaut ou pas. Avec, à chaque fois, ce qui a été observé, la réponse de référence ainsi que les éventuels écarts, leur cause et leur incidence.

SEREINE 2

Compte tenu de ces résultats prometteurs et des nombreuses pistes qui se dessinent, SEREINE va être reconduit pour 3 ans (2022-2024). Doté d’un nouveau budget de 5 millions €, SEREINE 2 se déploiera toujours au sein du programme PROFEEL qui sera lui aussi prolongé.

Pour Aurélien LOPES, porteur de projet SEREINE à l’AQC : « L’objectif est de massifier les expérimentations sur l’enveloppe comme sur les systèmes et, pour SEREINE Enveloppe, de réduire encore le temps de mesure, d’identifier les non-qualités et de finaliser la méthode pour le collectif. Pour SEREINE Systèmes, il s’agira de finaliser et nourrir la plateforme de données ouvertes ».