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BedZED : objectif zéro énergie fossile

Publié le 4 janvier, 2010 | 3 commentaires
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À la fin des années 1990, BioRegional Development Group et ZedFactory ont conjointement pris l’initiative de créer un écoquartier pour minimiser l’impact environnemental provenant de la construction et des opérations des bâtiments. Leur but premier est d’aider les habitants à faire leur part pour un environnement sain et durable sans pour autant sacrifier leur mode de vie. C’est ainsi qu’en mars 2002, dans la ville de Sutton, au sud de Londres en Angleterre, que l’écoquartier BedZed (The Beddington Zero – fossil – Energy Development) a vu le jour.

 Ventilation BedZED
Hugo Lafrance,
Ventilation BedZED , 2009
Certains droits réservés.

Les parties prenantes

BioRegional Development est un organisme environnemental indépendant qui travaille avec l’industrie, le commerce du détail et le secteur public pour mettre en place des projets de développement durable. BioRegional crée des solutions pour un habitat durable, confortable et abordable.

ZedFactory quant à lui est une initiative de Bill Dunster Architects pour créer des bâtiments à carbone neutre. L’équipe travaille avec des spécialistes et des entrepreneurs pour créer des bâtiments dont la performance environnementale est exemplaire.

Le projet a été développé par le Peabody Trust, la plus importante association en habitation à Londres. BedZED se révèle un véritable village écologique qui comprend 82 unités de logement et 2 500 m2 d’espace commercial et de bureaux pour les résidents.

Un écoquartier de référence

En conception, BedZED a été étudié sous plusieurs angles. Une analyse de cycle de vie du bâtiment, tenant compte de l’impact environnemental, économique et social du projet, a été réalisée. Tout a été remis en question, en passant par le choix des matériaux, des écotechnologies et l’architecte des bâtiments. BedZed est devenu rapidement une référence dans le domaine des écoquartiers et de l’efficacité énergétique résidentielle, les mesures de contrôle et vérification venant confirmer en large partie la performance de l’ensemble.

 Energy meters in kitchens
BioRegional, Energy meters in kitchens , 2007
Certains droits réservés.

Les occupants de BedZED utilisent en moyenne 2 579 kWh d’électricité par an, ce qui est inférieur à 45% de la moyenne de la ville de Sutton. Comparativement à des habitations classiques en Angleterre, BedZed a réduit ses besoins en chauffage de 90% et ses besoins en électricité de 33%. Malgré que la centrale de cogénération à la biomasse qui alimentait l’ensemble des bâtiments ne soit plus utilisée, les objectifs visés au départ continuent d’être largement atteints.

Un éventail d’initiatives

Les bâtiments de BedZED ont été conçus pour réduire la consommation d’énergie des occupants. Le recours aux énergies renouvelables permet de minimiser l’utilisation des ressources naturelles non pérennes. Par exemple, d’abondants panneaux photovoltaïques (777 m2) ont été installés sur les façades des habitations et d’un bâtiment de services pour transformer l’énergie du soleil en électricité (108 000 kWh).

Plusieurs efforts ont été faits pour maximiser les gains solaires passifs. Ainsi, l’orientation des fenêtres et des balcons aide les habitants à réduire l’utilisation d’éclairage électrique et à accumuler la chaleur du soleil par temps froids pour réduire les besoins en chauffage. Les blocs et les planchers de béton ont été choisis pour leur haute inertie thermique. Cette masse thermique permet d’emmagasiner la chaleur durant les périodes chaudes et de la rediffuser lors des périodes plus froides. Sur les élévations sud, des zones tampons ont été conçues pour éviter les surcharges de chaleur en été. Le système de ventilation passive, qui fait la renommée de BedZED, permet aussi de réduire l’apport en énergie pour le chauffage et la ventilation mécanique.

 Wall section
BioRegional, Wall section , 2009
Certains droits réservés.

L’isolation du bâtiment est particulièrement élevée pour permettre d’économiser l’énergie. Les murs sont isolés avec de la laine de roche choisie pour ses propriétés thermiques, sa stabilité, sa durabilité et son coût. Pour leur part, les planchers et les plafonds sont isolés avec des panneaux de polystyrène. Deux types de fenêtres, dont la performance énergétique est élevée, ont été utilisés pour le projet. Des fenêtres à triple vitrage remplis de krypton ont a été installées sur les élévations nord, est et ouest pour limiter les déperditions de chaleur. Et des doubles vitrages remplis d’argon ont été installées pour la façade plein sud.

BedZED n’est pas un quartier autonome en énergie, mais presque… N’eut été des défaillances de la centrale de cogénération…

Quelques données

Tableau 1 : Données de mesurage par rapport à la moyenne nationale du Royaume-Uni.

Points de contrôle Cible de réduction Réduction mesurée après une année Réduction mesurée en 2007
Chauffage des espaces 90% 88% 81%
Consommation d’eau chaude 33% 57%
Consommation d’électricité 33% 25% 45%
Consommation d’eau potable 33% 50% 52%
Kilométrage automobile standard (carburants fossiles) 50% 65% 64%

Tableau 2 : Bénéfices après la première année pour un ensemble de six unités d’habitation

Parties prenantes Les données
Le développeur immobilier Surcoûts de construction 685 127 £
Revenus supplémentaires 688 800 £
Les occupants Réduction des factures de services 3 847 £/an
Chauffage des espaces 39 420 kWh/an
Consommation d’électricité résidentielle 24 494 kWh/an
Consommation d’électricité commerciale 19 000 kWh/an
Qualité de vie – valeur ajoutée Qualitative
« La planète » Réduction de CO2 147,1 t/an
Réduction de consommation d’eau 1 025 m3/an

Énergie

 BedZED Building Physics
ARUP, BedZED Building Physics , 2009
Certains droits réservés.

BedZED a été conçu pour être carbone neutre ; pour générer autant sinon plus d’énergie renouvelable sur site qu’il en serait utilisée dans les habitations pour le chauffage, l’eau chaude et les électroménagers. La demande en énergie a été considérablement réduite et les besoins restants devaient être comblés par une unité de cogénération à la biomasse spécialement conçue pour être alimentée par des résidus de bois locaux. L’unité devait fournir 120 kW d’électricité et 250 kW de chaleur, faisant théoriquement de BedZED un projet à énergie positive, mais en pratique elle n’a jamais fonctionné régulièrement à plus de 70% de cette capacité, à cause de divers problème de conception et d’entretien. Alors que cette unité de cogénération aujourd’hui n’est plus en fonctionnement, l’eau chaude est produite grâce à une bouilloire efficace à condensation au gaz naturel tandis que l’électricité provient en partie du réseau et en partie (20%) des panneaux photovoltaïques installés sur le site.

Parmi les mesures mises en place pour réduire la demande en électricité, notons :

– Éclairage et électroménagers efficaces

– Compteurs lisibles ; pour rendre les occupants sensibles à leur consommation

– Conception architecturale favorisant l’éclairage naturel

– Ventilation passive réduisant le besoin de ventilation mécanique

– Aérateur de robinets, limitant les débits d’eau chaude

La consommation électrique a été réduite d’environ 38% alors que la moyenne nationale anglaise était de 5,5 kWh par personne par jour. Selon le BedZED Monitoring Report 2007, la consommation électrique moyenne du projet pour l’année 2007 a été de :

– 3,4 kWh/personne/jour

– 2 579 kWh/logement/an

– 34,4 kWh/m2/an

Parmi les mesures mises en place pour réduire la demande en chauffage et en eau chaude, notons :

– Conception architecturale favorisant les gains solaires passifs

– Super-isolation; enveloppe de 300 mm d’isolants pour les murs de terrasses

– Fenêtres efficaces ; double peau de double vitrage aux élévations sud et triple vitrage aux élévations nord

– Masse thermique élevée grâce aux blocs de bétons architecturaux, aux planchers de béton et aux autres surfaces radiantes favorisant l’absorption de chaleur

– Ventilation passive avec récupérateur de chaleur

– Aérateur de robinets, limitant les débits d’eau chaude

– Compteurs lisibles ; pour rendre les occupants sensibles à leur consommation

La consommation d’énergie pour le chauffage et l’eau chaude a été réduite de près de 77% alors que la moyenne nationale anglaise était de 22,5 kWh par personne par jour. Selon le BedZED Monitoring Report 2007, la consommation moyenne pour le chauffage et l’eau chaude pour l’année 2007 a été de :

– 5,2 kWh/personne/jour

– 3 525 kWh/logement/an

– 48,0 kWh/m2/an

Ces dernières données ne sont pas à négliger pour comprendre la situation énergétique et environnementale d’un pays industrialisé comme le Royaume-Uni, où 79% des foyers sont chauffés au gaz naturel. Le chauffage et l’eau chaude domestique comptent pour 85% de l’énergie consommée dans les habitations, ce qui représente 25% de la demande énergétique et 19% des émissions de dioxyde de carbone des anglais. À titre indicatif, la totalité des bâtiments consommerait 46% de l’énergie annuellement au Royaume-Uni.

Encore des efforts

BedZED est une véritable source d’inspiration et un exemple à suivre pour sa performance énergétique, sa gestion efficace de l’eau et sa gestion des matières résiduelles. BedZED a pu réduire considérablement l’empreinte écologique de ses occupants, les outillant par la même occasion, sans toutefois modifier leur style de vie. Malgré le tour de force réalisé à BedZED, BioRegional constate dans son rapport de mesure et vérification de 2007 que d’y habiter ne permet pas encore d’atteindre l’objectif du développement durable. En effet, l’empreinte écologique durable d’un humain devrait représenter l’utilisation des ressources de 2 hectares, soit l’équivalent d’une planète si tous les humains vivaient équitablement, et le résident exemplaire de BedZED atteint l’empreinte de 3 hectares. Il y a là matière à réflexion.

En attendant, il n’y a pas de logements disponibles à BedZED et la liste d’attente est longue…

Commentaire de l’auteur

La prochaine fois que vous entendrez parler de bâtiment vert, dîtes-vous bien que nous en avons encore beaucoup à apprendre pour intégrer les impacts de notre mode de vie et assumer le véritable développement durable. Pour ce faire, l’habitation doit devenir plus qu’un simple bâtiment.

Notes

HODGE, Jessica et HALTRECHT, Julia. BedZED Monitoring Report 2007, BioRegional Development Group, 44 p.

LAZARUS, Nicole. Beddington Zero (Fossil) Energy Development, Toolkit for Carbon Neutral Developments – Part II, BioRegional Development Group, 51 p.

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Cet article est publié sous un contrat Creative Commons.

Commentaires

3 Responses to “BedZED : objectif zéro énergie fossile”

  1. Simon
    janvier 8th, 2010 @ 16:52

    À quand des normes de construction résidentielle, commerciale et industrielle plus exigeantes, qui font de BedZED non pas l’exception, mais la règle!

    Y a-t-il un groupe d’intérêt au Québec qui fasse la promotion de cette manière de réduire à la source nos besoins énergétiques et qui fasse aussi pression auprès des élus à ce sujet?

    Il me semble que cet enjeu d’écologie politique est crucial.

  2. Patrick
    janvier 31st, 2010 @ 17:03

    Très bon article! Des plus inspirants.
    Tu mentionnes que le résident de BedZed consomme environ trois hectares de ressources planétaire au lieu de la cible visée de deux. Il serait intéressant de connaître la moyenne nord-américaine ou européenne de consommation pour comparer.

  3. Hugo Lafrance
    mars 30th, 2010 @ 13:32

    @ Simon
    Réponse : Il y a plusieurs groupes d’intérêt au Québec qui encouragent les meilleures pratiques environnementales en construction et qui font pression selon leurs moyens, comme ses OSNL :
    – Conseil du bâtiment durable du Canada
    – Écohabitation
    – Centre d’écologie urbaine
    – Pôle Québec Chaudières-Appalaches, section Bâtiment Vert et Intelligent
    En plus de l’Agence de l’efficacité énergétique et de plusieurs firmes de professionnels.

    @ Patrick
    Le résident de BedZed consomme environ trois hectares de ressources planétaire au lieu de la cible visée de deux. La moyenne nord-américaine tourne plutôt autour de neuf hectares globaux.

    En France, chaque habitant consomme en moyenne l’équivalent de six hectares globaux, ce qui les place au 12e rang mondial. Les habitant des Emirats arabes unis ont l’empreinte écologique la plus élevée en consommant chaque année l’équivalent de 10 hectares globaux. Ceux du Bangladesh, de la Somalie et de l’Afghanistan sont les plus petits consommateurs avec un demi-hectare ou moins.

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