La transition écologique dans les bâtiments fait référence à l’ensemble des actions et des mesures visant donc à rendre les bâtiments plus respectueux de l’environnement et plus durables sur le plan écologique (exemples de mesures citées plus haut dans le texte). Cette transition est motivée par la nécessité de lutter contre le changement climatique, de réduire les émissions de gaz à effet de serre et de préserver les ressources naturelles.
Les principales caractéristiques d’un bâtiment durable
Les principales caractéristiques d’un bâtiment durable seront en tout premier lieu l’efficacité énergétique. En effet, un bâtiment durable est conçu pour minimiser sa consommation d’énergie. Cela implique l’utilisation de matériaux isolants de haute qualité, de systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation efficaces, et l’intégration de sources d’énergie renouvelables comme les panneaux solaires.
Les matériaux utilisés dans la construction du bâtiment doivent être durables, recyclables ou biodégradables. Le recours à des matériaux locaux et à faible impact environnemental est privilégié pour réduire l’empreinte carbone liée au transport.
Un bâtiment durable intègre des systèmes de récupération d’eau de pluie, des dispositifs d’économie d’eau et des technologies de traitement des eaux usées pour minimiser la consommation d’eau potable et réduire le rejet d’eau polluée dans l’environnement. La gestion des déchets est prise en compte dès la conception du bâtiment, ainsi que la qualité de l’air intérieur en utilisant des matériaux non toxiques, et des systèmes de ventilation efficaces.
Un bâtiment durable sera conçu aussi pour s’intégrer harmonieusement dans son environnement naturel, en préservant la biodiversité locale et en minimisant les impacts négatifs sur les écosystèmes environnants. C’est la transition écologique indispensable à nos sociétés. Le bâtiment doit y contribuer largement.
La transition écologique dans les bâtiments nécessite une sensibilisation de toutes les parties prenantes, concepteurs, constructeurs, propriétaires et occupants, sur les enjeux de durabilité. Le but est d’adopter des pratiques plus respectueuses de l’environnement et de favoriser l’innovation dans le domaine de la rénovation et de la construction durable.
Réglementations pour les bâtiments publics
En France, les bâtiments publics sont soumis à des obligations spécifiques pour se conformer aux réglementations de la transition écologique et pour promouvoir la durabilité. Voici quelques-unes des principales obligations auxquelles les bâtiments publics doivent se conformer :
Réglementation thermique (RT) : Les bâtiments publics doivent respecter les exigences de la réglementation thermique en vigueur lors de leur construction ou de leur rénovation.
Performance énergétique des bâtiments existants (PEB) : Lors de la vente, de la location ou de la rénovation majeure d’un bâtiment public, une évaluation de la performance énergétique doit être réalisée pour informer les utilisateurs potentiels sur la consommation énergétique du bâtiment.
Certifications environnementales : Les bâtiments publics peuvent être encouragés à obtenir des certifications environnementales telles que la certification HQE (Haute Qualité environnementale) ou d’autres labels reconnus. Ces certifications évaluent la performance globale du bâtiment en matière de durabilité et d’efficacité énergétique. La certification HQE (Haute Qualité Environnementale) est souvent utilisée pour évaluer et reconnaître les bâtiments publics durables en France
Accessibilité : Les bâtiments publics doivent être accessibles aux personnes à mobilité réduite, conformément aux règles françaises concernant l’accessibilité.
Économies d’énergie et de ressources : Les bâtiments publics doivent être conçus et exploités de manière à favoriser les économies d’énergie et de ressources, en optimisant l’utilisation de l’électricité, de l’eau et des autres ressources.
il est donc important de se tenir informé des mises à jour et des nouvelles exigences pour assurer la conformité des bâtiments publics aux normes de durabilité en France.
Apport du jumeau numérique dans la transition écologique du bâtiment durable
Dans ce contexte, le jumeau numérique offre plusieurs avantages et apports significatifs pour la conception, la construction, la rénovation, l’exploitation et la gestion des bâtiments durables. Prenons quelques exemples significatifs :
Conception et simulation : Le jumeau numérique permet aux architectes de simuler et d’optimiser les performances environnementales du bâtiment à rénover, ou avant même sa construction physique. Les données du jumeau numérique permettent d’évaluer l’efficacité énergétique, la ventilation, l’éclairage naturel et d’autres caractéristiques.
Analyse de performances : le jumeau numérique permet de collecter en temps réel des données sur la consommation d’énergie, l’utilisation de l’eau, la qualité de l’air intérieur et d’autres aspects de la performance environnementale du bâtiment. Ces données peuvent être utilisées pour identifier des opportunités d’amélioration et pour optimiser les systèmes du bâtiment afin de le rendre plus durable.
Réduction des coûts et de l’empreinte carbone : En permettant une meilleure compréhension de la performance environnementale du bâtiment et en facilitant l’optimisation des systèmes, le jumeau numérique peut contribuer à réduire les coûts d’exploitation du bâtiment et son empreinte carbone.
Apport du jumeau numérique pour la préservation du patrimoine et la transition écologique
Le jumeau numérique apporte des avantages significatifs à la fois pour la préservation du patrimoine et pour la transition écologique. En combinant ces deux aspects, il devient un outil puissant pour une gestion durable et responsable du patrimoine historique et culturel :
Conservation précise du patrimoine : Le jumeau numérique permet de créer une reproduction numérique détaillée des bâtiments, y compris historiques, des monuments et des sites archéologiques. Cette représentation précise permet de conserver une documentation fidèle du patrimoine, ce qui est essentiel pour sa préservation à long terme.
Planification de la restauration durable et Analyse de l’impact environnemental : Le jumeau numérique facilite la planification de la restauration en simulant différents scénarios de rénovation, permettant ainsi d’identifier les meilleures solutions pour restaurer le patrimoine tout en tenant compte des considérations environnementales et de durabilité.
Sensibilisation et éducation à la durabilité : Pour sensibiliser le public sur l’importance de préserver le patrimoine de manière durable, le jumeau numérique peut être utilisé pour créer des expériences virtuelles et interactives qui mettent en évidence les aspects de durabilité et d’efficacité énergétique du patrimoine.
Réduction des risques de dommages : En utilisant le jumeau numérique, les interventions sur le patrimoine peuvent être testées et optimisées virtuellement, minimisant ainsi les risques d’erreurs et de dommages involontaires lors des travaux réels.
Accès virtuel au patrimoine : Le jumeau numérique offre la possibilité de visiter et d’explorer virtuellement le patrimoine, permettant ainsi un accès continu et mondial à ce patrimoine tout en évitant d’augmenter les flux de visiteurs qui pourraient affecter négativement l’environnement local (comme sur certains sites archéologiques).
En intégrant les aspects de préservation du patrimoine et de transition écologique, le jumeau numérique offre une approche holistique pour gérer le patrimoine historique et culturel de manière responsable, durable et respectueuse de l’environnement et des réglementations que vise la transition écologique.
Quel ROI sur l’utilisation d’un jumeau numérique pour le bâtiment ?
Le retour sur investissement (ROI) d’un jumeau numérique d’un bâtiment peut varier en fonction de divers facteurs, tels que la taille du bâtiment, la complexité du projet, les objectifs spécifiques du projet, les technologies utilisées, les économies d’énergie réalisées, les coûts de maintenance évités, etc. Il est difficile de fournir des chiffres spécifiques de ROI, car chaque projet est unique et les résultats peuvent varier.
Cependant, certaines études de cas et exemples montrent des résultats prometteurs en termes de ROI du jumeau numérique :
Économies d’énergie : Pour les bâtiments existants, l’utilisation du jumeau numérique pour optimiser l’efficacité énergétique peut entraîner des économies d’énergie allant jusqu’à 20 % ou plus, ce qui se traduit par des économies de coûts d’exploitation significatives sur la durée de vie du bâtiment.
Maintenance prédictive : Grâce au suivi en temps réel du jumeau numérique, certaines études ont montré que la maintenance prédictive peut réduire les coûts de maintenance de 10 % à 30 % en évitant les pannes imprévues et en optimisant la gestion des équipements.
Valorisation du patrimoine : Pour les sites historiques et culturels, l’utilisation du jumeau numérique pour créer des expériences virtuelles peut augmenter le nombre de visiteurs et générer des revenus supplémentaires grâce au tourisme.
Comment obtenir le jumeau numérique d’un bâtiment ?
Sur des bâtiments construits, publics ou patrimoniaux, nous partons toujours de l’existant pour modéliser en 3D le jumeau numérique. Des relevés complexes bien souvent, nécessitant plusieurs interventions de professionnels in situ, se basant également sur des plans 2D (parfois manquant d’informations à jour), peuvent aider à dessiner cette réplique en 3D.
Mais le moyen le plus simple, efficace, et pouvant présenter un bilan carbone intéressant par compensation, est la technologie de relevé par laser, ou par photogrammétrie (photos prises depuis un drone par exemple).
Un modèle 3d précis et fiable, obtenu en très peu de temps, permet déjà dans sa forme brute (le nuage de points), d’obtenir un jumeau numérique du bâtiment scanné.
Pour le rendre plus intelligent en termes de données, une modélisation de cette enveloppe 3D sera nécessaire. Notamment, si l’utilisation finale est de pouvoir connecter ce jumeau numérique à des capteurs intégrés au bâtiment.
A ce stade d’échanges d’informations, il répond au BIM (Building Information Modelling), dont la norme ISO 19650-1 donne la définition suivante : « utilisation d’une représentation numérique partagée d’un actif bâti pour faciliter les processus de conception, de construction et d’exploitation et former une base fiable permettant les prises de décision. Les actifs bâtis comprennent, mais sans s’y limiter, les bâtiments, les ponts, les routes, les usines. »
Pour effectuer donc ce relevé numérique de l’existant, cette action simple s’appelle la numérisation 3D. Des professionnels captent à l’aide d’un scanner et/ou d’un drone, l’enveloppe complète du bâtiment (intérieur/extérieur) de manière extrêmement fiable. En fonction du volume à traiter, cette opération peut prendre de quelques heures à plusieurs jours.
Pour rénover un bâtiment, la numérisation en 3d pour obtenir un jumeau numérique est assurément une des solutions incontournables pour mener à bien ces chantiers de transformation vers un bâtiment durable, répondant aux nombreux critères de la transition écologique. Il permet de relever l’existant, piloter sa rénovation avec l’ensemble des parties prenantes, et suivre en temps réel les données générées par l’exploitation du bâtiment.
Quel est le bilan de carbone d’une numérisation 3D ?
Le bilan carbone d’une numérisation en 3D dépend de plusieurs facteurs, tels que la taille du bâtiment, la méthode de numérisation utilisée et les ressources nécessaires pour effectuer le processus. Cependant, il est important de noter que la numérisation en 3D elle-même a un impact environnemental, mais relativement faible par rapport aux autres activités de construction et de rénovation, et de l’économie de toutes les interactions qu’elle évite de faire.
Voici quelques éléments à considérer concernant le bilan carbone d’une numérisation en 3D :
Équipement et consommation d’énergie : La numérisation en 3D implique l’utilisation d’équipements tels que des scanners laser et des caméras qui nécessitent de l’énergie pour fonctionner. Cependant, les avancées technologiques récentes ont permis la disponibilité de scanners portables plus économes en énergie. De plus, la durée de fonctionnement en intervention de ces équipements est relativement courte par rapport à la durée totale d’un projet de rénovation.
Traitement des données : Une fois les données de numérisation collectées, elles doivent être traitées et converties en modèles 3D. Ce processus peut nécessiter l’utilisation d’ordinateurs et de logiciels qui consomment de l’énergie. Cependant, les progrès technologiques ont également contribué à rendre ces processus plus efficaces et moins énergivores. Cette empreinte carbone générée par la manipulation de données souvent volumineuses, nécessitera de la part des professionnels une prise en compte de leurs démarches vers un numérique responsable (utilisation de matériels éco-responsable, serveurs en local, ou chez des fournisseurs labélisés, protection et confidentialité des données, etc.). Il sera nécessaire de vérifier la véracité d’une telle démarche auprès d’un fournisseur, avant de s’engager.
Transport : Pour numériser un bâtiment en 3D, des déplacements sur site sont nécessaires pour effectuer cette opération. Cela peut entraîner des émissions de gaz à effet de serre liées aux transports, en fonction de la distance parcourue et du mode de transport utilisé. Cependant, le fait de bénéficier d’un jumeau numérique économisera un nombre bien plus important de déplacement in situ, et donc d’émissions de GES.
La transition écologique enclenche un mouvement de rénovation des bâtiments existants de tous types, soit par la règlementation qui l’impose, soit par des actions responsables et « volontaires ».
L’utilisation du principe de numérisation 3D pour faciliter les relevés et la modélisation d’un jumeau numérique à l’aide d’un scanner 3D, permet de contribuer efficacement à ce mouvement, en matérialisant en un temps record le double numérique d’un bâtiment, d’une infrastructure ou d’un terrain.
Au-delà de l’avantage immédiat de disposer d’un jumeau numérique pour rénover et exploiter, l’action de numériser peut améliorer l’empreinte carbone en réduisant les déplacements physiques, en optimisant les relevés, la rénovation, la maintenance, et en contribuant à la conservation du patrimoine sans interventions physiques coûteuses.
L’efficacité accrue et l’optimisation des processus résultant de l’utilisation du scanner 3D peuvent contribuer à une gestion plus durable et responsable des projets de rénovation pour des bâtiments durables, et ainsi s’inscrire dans le plan de transition écologique.
Yannick Folliard – Consultant numérique responsable & RSE
Plus d’infos sur la numérisation 3D sur : https://www.notabene360.com/
Plus d’infos sur le numérique responsable sur : https://www.smartdigital360.com/
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