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Bâtiments responsables, usage et confort – une contribution à la réflexion

Le groupe de travail Réflexion Bâtiment Responsable 2020-2050 du Plan Bâtiment Durable clôturait il y a quelques jours une phase de concertation sur une note intitulée “Bâtiments responsables, usages et confort : quelles lignes directrices pour demain ?”. Je n’avais initialement pas prévu de participer à cette concertation, encore moins de publier à ce sujet. Mais un ami m’en a convaincu, et je me suis piqué au jeu.

Vous trouverez ici la note originale sujet de cet appel à contribution.

Voici donc, quasiment en l’état, la contribution que j’ai livrée aux rédacteurs de la note. Elle balaie plusieurs thèmes typiques du Design Énergétique des Bâtiments. J’en profite pour vous demander à la fin, par sondage, quelles sont les thèmes évoqués que vous souhaiteriez que j’aborde. Je suis à votre service !-)

Usage et Confort – Préambule général

Depuis 15 ans, le bureau d’études Incub’ est spécialisé en sobriété énergétique des bâtiments, discipline aujourd’hui incluse sous le vocable Design Énergétique. La posture particulière que nous adoptons quant à la question énergétique dans les bâtiments, découle finalement d’un constat simple :

C’est une erreur de considérer que le système énergétique dont on étudie les consommations est un bâtiment. Ce qui consomme de l’énergie, c’est l’interaction entre un usage et un bâtiment. 

S’il semble aujourd’hui si difficile au monde du bâtiment de « prendre en compte le confort et l’usage », c’est que sa logique est profondément ancrée dans une démarche technicienne. Dans un tel cadre de pensée, l’incertitude du vivant ne peut être prise en compte que par la caricature (les fameux “scénarios conventionnels”) facilitant le calcul ou une distanciation statistique (approches statistiques sur des scénarios possibles d’utilisation).

Il nous semble que la tâche de rendre les bâtiments « désirables pour ceux qui y résident » demande un profond changement culturel dans le monde du bâtiment. Nous espérons que les quelques commentaires ci-dessous illustreront dans quel sens.

Usage et confort – Remarques concernant le confort

On trouve dans le paragraphe concernant le confort d’hiver la phrase suivante :

Dans ces conditions, et compte tenu des niveaux de performance atteints, il semble opportun de laisser à l’habitant un degré de liberté dans la fixation de son confort thermique hivernal. Compte tenu des performances atteintes, autoriser une température de 20 ° C ou même plus serait d’un coût environnemental limité.

Ce paragraphe nous semble parfaitement illustrer la grande incompréhension, voir la cécité des approches actuelles quant au comportement humain. Voici pourquoi.

La température n’est pas un indicateur de confort

usage et confort - température ressentiePour commencer, la température n’est pas, et n’a jamais été, un paramètre de « confort ». Qu’elle soit LA valeur utile à l’ingénieur pour évaluer un transfert thermique, soit. Mais il y a un pas (et même plusieurs) entre une température et un “ressenti thermique”. On sait depuis le 18ème siècle que l’être humain n’a pas de « point fixe » dans son évaluation des températures. Une célèbre et simple expérience permet de le montrer. Elle consiste à plonger une main dans de l’eau froide, une main dans de l’eau chaude, puis à plonger les deux mains dans de l’eau tiède. La différence de ressenti entre les deux mains montre que le corps n’évalue pas des températures, mais des flux thermiques. C’est un point fondamental.

Mais surtout, l’équation de Fanger (équation de base de la thermique humaine) montre bien que le confort est une résultante de 6 paramètres :

  • 4 paramètres environnementaux, que sont la température de l’air, la température radiative des parois, l’humidité et la vitesse de l’air.
  • 2 paramètres comportementaux, à savoir le niveau d’activité (métabolisme) et le niveau d’habillement.

Ces 6 paramètres sont suffisants pour évaluer de manière statistique l’évaluation du confort d’un local, par des outils prédictifs de type PMV/PPD.

Ainsi : la température (de l’air, résultante, opérative ou autre) ne saurait être une unité convenable pour « parler » du confort.

Sur la liberté laissée à l’habitant

usage et confort - liberté

https://www.facebook.com/papillonnagesdumonde/

La formulation « il semble opportun de laisser à l’habitant un degré de liberté dans la fixation de son confort thermique hivernal » me questionne profondément sur la sensation de pouvoir des experts concepteurs, et la véritable volonté de « empowerment » offerte aux futurs usagers. La liberté est la première des valeurs de la devise républicaine. Qu’il « semble opportun de laisser à l’habitant un degré de liberté dans la détermination de son confort », me semble à la fois montrer :

  • une posture infantilisante pour les usagers : sont-ils trop bêtes pour apprendre à vivre dans le bâtiment ?
  • une vision intrusive et à visée de domination : qui sommes-nous pour fixer ce « degré de liberté dans le confort » ? Presque toutes les expériences de « bridage » des consommations se sont soldées par des conflits humains et sociaux, une autre forme de « surconsommation énergétique ».
  • une naïveté par rapport à la réalité : on ne peut pas « fixer » le confort. On est bien ou on n’est pas bien. Et il est juste pour tout le monde (moi le premier) que, si l’on est pas bien, on s’arrange pour que ça aille mieux. Personne ne ramène un mauvais climatiseur ou un affreux convecteur à 19€ par méchanceté ou par envie de surconsommation, mais pour tenter de résoudre (avec une stratégie certes inadaptée) un profond problème de confort personnel.

Ajoutons qu’il serait simple de combiner prédictibilité statistique du confort d’un local (en évaluant systématiquement ses caractéristiques de type PMV/PPD) et nécessaire adaptabilité (les courbes de PMV et de PPD sont des gaussiennes)…

Sur les mésusages

Une autre phrase nous semble bien illustrer l’inversion de sens qui agit depuis des années :

De tels usages s’assimilent à des mésusages quand ils entraînent des contre-performances techniques, économiques et environnementales.

Parler de « mésusages » sous-entend que l’objectif d’un bâtiment est de peu consommer, et non de permettre les usages qui s’y déroulent.

Si les bâtiments d’aujourd’hui posent ces problèmes de confort, c’est parce que leur tolérance aux dérives par rapport à leur « utilisation standard » diminue quand la performance augmente. Un « mésusage », ainsi, n’est jamais qu’un usage un peu trop éloigné de « l’utilisation standard ». S’il y a “mesusage”, s’agit-il d’une “déviance” (autre terme entendu…) des usagers, d’une erreur des concepteurs (mais ils ne sont pas devins…), ou de la simple irruption du vivant dans le processus ? Nous pensons approprié de renouveler la pensée des concepteurs et législateurs par des inspirations de type Lean Startup, particulièrement adaptées à des lancements innovants. Car c’est exactement ce qu’est une livraison de bâtiment performant…

Bien que l’on parle souvent de contre-performances techniques, économiques et environnementales, on parle beaucoup plus rarement de contre-performances utilitaires… Nous avons personnellement visité des dizaines de bâtiments récents (moins de 10 ans), consommant peu d’énergie, mais si mal « interfacés » avec les usagers qu’ils généraient des mal-êtres contre-productifs…

Redisons-le : ce qui consomme de l’énergie, c’est l’interaction d’un bâtiment et d’un usage, (cet article en parle) d’une composante technique avec une composante humaine et organisationnelle. On ne peut espérer résoudre les questions énergétiques qu’en intégrant une véritable « maîtrise d’oeuvre humaine ». Il faut penser l’organisation humaine (circulation d’information, interfaces, etc.) qui vivra dans le bâtiment.

Les questions sont exactement les mêmes concernant le confort d’hiver ou le confort d’été : du point de vue de l’habitant, le bien-être est peu négociable. Ce qui ne veut pas dire que tout est acceptable, bien sûr. Tout cela réclame de considérer chacun (concepteur, habitant, exploitant, etc.) comme un adulte responsable capable de gérer et décider dans un cadre, pour peu que ce cadre soit clair et organisé. Cela nécessite que l’on donne à chacun les informations et moyens nécessaires à son action. Je donne ci-dessous, concernant la ventilation, un exemple de ce type de démarches.

Usage et confort – remarques sur les modes de conception

La note mentionne : Il serait donc souhaitable d’introduire la notion de scénarios dans la réglementation. Il s’agit non pas de concevoir un logement adapté à tous les usages imaginables, ce qui est impossible, mais de prendre en compte des profils différenciés d’occupants.

Cette démarche nous semble inefficace et inadaptée au problème à résoudre. Comme je l’ai expliqué dans un article dédié à la Simulation Thermique Dynamique, une approche consistant à multiplier les scénarios d’usage aboutira à donner plus de travail aux bureaux d’études (donc augmenter les coûts) et au CSTB, mais certainement pas à mieux « prévoir le confort ». Les réalités sont trop diverses pour être évaluées de la sorte.

Il est au contraire nécessaire d’implémenter des démarches de validation rapides de la robustesse d’un local ou d’un bâtiment. Il serait ainsi très facile d’évaluer, pour chaque local, la puissance dissipée maximale admissible. Cette information, facilement disponible, peut être communiquée à l’habitant (on le fait bien pour les prises électriques !), qui sait ainsi qu’il ne peut installer plus de 300 W dans son bureau (sous peine de surchauffe), et que ce sera donc fichu pour le home-cinema.

Usage et confort – concernant la ventilation

Le bâtiment responsable du futur appelle une ingénierie de la ventilation tournée non seulement vers le bâtiment, ses installations techniques, ses composantes, mais aussi vers l’occupant en privilégiant les solutions intelligentes qui lui permettent d’adopter les gestes qu’il souhaite.

Cette phrase contient la plupart des éléments nécessaires à la mise en place d’une approche renouvelée en matière de ventilation.

Si l’on veut des « solutions intelligentes qui permettent d’adopter les gestes souhaités », cela implique plusieurs choses :

  • usage et confortque l’on sache ce que l’on souhaite. La ventilation n’a que peu de sens pour l’usager… et c’est bien normal, son effet est largement invisible. De plus, le « besoin » est (comme pour la température), mal défini. « Renouveler à 0,8 vol/h », ce n’est pas un besoin, c’est déjà une stratégie. C’est parfois adapté, parfois non… Un véritable besoin, c’est par exemple « un niveau de CO2 inférieur à 1300 ppm ». J’ai connu un enfant de 5 ans qui ouvrait les fenêtres en fonction du taux de CO2… un simple afficheur avec lumière vertes/rouges lui suffisait pour prendre une décision adaptée. C’est plus simple, plus sobre, plus robuste et plus humain que n’importe quelle régulation technologique.
  • que l’on puisse effectivement adopter les gestes adéquats. Là, tout ou presque reste à faire, afin que le geste soit possible et simple pour la personne qui est sensée le faire. Citons deux exemples. Celui que j’illustre par la photo ci-contre.
    Les étiquettes ont été ajoutées par les secrétaires qui occupent le local. A l’époque où l’on développe des applications intuitives où les liens de cause à effet sont évidents, on peut sourire de l’ergonomie du dispositif illustré (pourtant tellement typique ! ). La photo a été prise dans le nouvel hôpital de Chambéry, fleuron technologique ouvert en octobre 2015 et inauguré par François Hollande.
    L’autre exemple est plus représentatif : les services techniques municipaux de la Ville de Montpellier, lorsqu’ils développent une nouvelle chaufferie, incluent dès l’origine du projet le « conducteur de chaufferie » qui aura les machines en main. Ils fournissent également leur interface de pilotage et gestion au bureau d’études : peu importe la machinerie qui se trouve derrière, le pilotage se fera selon leur normes d’usage. Imagine-t-on, en effet, des fabricants de voiture livrant chacun leur propre concept de volants / pédales ?

Usage et confort – Conclusion

Ces quelques éléments peuvent se résumer en un unique plaidoyer : la question du confort et de l’usage ne saurait être approchée par le mode de pensée technicien qui a présidé aux démarches réglementaires. La question n’est pas d’inclure le confort dans l’approche réglementaire, mais justement que la réglementation laisse la place à la nécessaire incertitude de la vie. L’approche réglementaire se termine à la livraison du bâtiment. C’est justement à cet instant que le VERITABLE objet consommateur d’énergie (le complexe bâtiment/usage) va se mettre en place. Il n’y a qu’une chose certaine : il se passera des choses que l’on n’a pas prévues. Et autant s’en réjouir.

Ainsi, on pourra avec profit se pencher sur les démarches de conception d’industries parallèles. Lorsqu’on construit un avion, on fait de nombreux calculs. Mais on ne s’affranchit absolument pas des essais en vol, qui permettent de confirmer en particulier le « domaine de vol », les conditions dans lesquelles l’avion est apte à voler. Ce n’est qu’après ces phases d’essai en vol que le domaine des possibles est confirmé, et que l’exploitation est possible. Contrairement aux avions, qui sont ensuite fabriqués en série, chaque nouveau bâtiment (et donc chaque nouveau système bâtiment / usage) est un prototype unique. C’est donc exactement cette phase « d’essai en vol » qui manque cruellement dans le monde du bâtiment. En imaginer un équivalent dans la vie du bâtiment ferait probablement du bien à tout le monde…

pascal

Pascal est designer énergétique depuis plus de 15 ans, avec des expériences variées dans les domaines du bâtiment, des vêtements et équipements. Il est également musicien et écrivain, et habite en Savoie (France).

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Philippe - 19 septembre 2017 Reply

Bonjour Pascal,
Je n’arrive pas à consulter la note originale. Ton lien ne fonctionne pas…
Quoi qu’il en soit, encore un très bon article !

Sur le batiment et l’innovation
J’ai pour ma part longtemps travaillé dans l’innovation, dans le numérique. Dans ce domaine, et dans plein d’autres (automobile, agro-alimentaire, etc), les méthodes d’innovation, les méthodes de design, l’ergonomie, les modes projets, etc mettent l’utilisateur au centre. Les développements se font dans des modes itératifs (méthode Agile par exemple).
Pour le batiment, on reste dans des schémas très linéaires, sans itérations, sans retour arrière possible. Je ne connais pas d’autre secteur qui “méprise” autant le client/usager.
Même mon (très bon) architecte me dit “une fois que c’est décidé, on ne revient pas en arrière” !
Comment pourrait-on mettre de l’interractivité dans le processus de design et construction ?

Sur l’usage et “l’ergonomie” des batiments
Tu soulignes bien le paradoxe : plus un batiment est performant, moins l’usager et le batiment peuvent négocier entre eux !
Et les “codes” ne cette négociation ne sont pas normalisés !
Avec une voiture, on a le volant, les pédales, le clignotant… Les systèmes sont connus depuis des années et les “grandeurs” sur lesquelles on agit le sont aussi.
Dans le batiment, l’usager va règler des paramètres dont il ne connait bien souvent pas l’impact sur son confort. Beaucoup de pédagogie à faire et de “normalisation” des interfaces.
Et concernant l’ergonomie des interfaces, on dirait que les concepteurs n’ont jamais fait de tests utilisateurs !
On apprend très vite à ce servir d’un nouveau logiciel ou de l’iPhone X, mais pour changer la programmation du thermostat d’ambiance, il faut aller chercher le mode d’emploi dans le tiroir.

Sur l’essai en vol du batiment
Plus largement, se pose la question : à partir de quand l’usager doit-il être embarqué dans le process de design ?
Pour un avion, on fait des essais en vol, pour un nouveau médoc des essais cliniques. Pour le batiment, dans le meilleur des cas, le maître d’ouvrage sera l’utilisateur final. Mais d’un objet (innovant) pas très connu, dont il n’a jamais piloté d’autres modèles.
Dans ce meilleur des cas, pour le “client”, comment imaginer un batiment performant et innovant (et ses interfaces) dès la phase programme ? C’est un peu comme si on lui demandait de décrire un plat cuisiné du futur à base de farine d’insectes. Il sait qu’il aime quand c’est bon, mais de là à décrire un gout, une saveur, une couleur, une texture, etc, il en serait bien incapable.

Et pour le batiment, je ne préfère pas parler des cas qui ne sont pas les meilleurs 🙁 Par exemple maitre d’ouvrage sans aucun lien avec l’usager.

Et oui, tous les batiments sont uniques (par leurs usages), même dans une zone pavillonnaire ou dans un immeuble où les logements sont identiques. Il n’y a que des cas particuliers. Et il faut tenir compte de cette flexibilité d’usages à tous les niveaux (réglementeurs, pros du batiment….).

Bon, ben moi je vais voir à me recycler dans le design energetique ou dans l’aide à la maitrise d’usage 😉

    pascal - 20 septembre 2017 Reply

    Merci Philippe de ton retour éclairé et éclairant.
    Ta question sur la manière d’imaginer un “programme” à partir des informations données par le futur habitant est très pertinente. C’est un sujet à part entière du Design Energétique, certainement l’objet d’un prochain article. Ce n’est en tous certainement pas, effectivement, en lui demandant de s’exprimer en langage “maître d’oeuvre”. Il y a donc, quelque part, quelqu’un qui doit savoir écouter (avant toute chose..) puis traduire. On retrouve cela dans de nombreuses industries, par exemple l’automobile, où les démarches “qualité” ont au moins 20 ans d’avance sur le bâtiment.
    A très bientôt en tous cas !

      Philippe - 21 septembre 2017 Reply

      Exactement.
      Dans le batiment, j’ai l’impression qu’on fait du “pseudo design”. C’est ma vision des choses, sans doute très approximative …je ne suis pas un expert dans le domaine du batiment !

      Dans d’autres domaines, j’ai appris à faire sans (je veux dire sans méthode formelle de design), puis un jour, j’ai travaillé avec des vrais designers s’appuyant sur le Design Thinking (une méthone, ou plutôt une manière de conduire le design). Par nature, je suis souvent sceptique et/ou critique, mais pour le coup, ça me semble plein de bon sens et de vérité.
      Ca s’applique dans plein de secteurs et il n’y a pas de limites dans lesquelles on ne pourrait pas l’appliquer ou du moins s’en inspirer. Ca place l’utilisateur au centre, et dans la méthode, c’est l’expérience qui prédomine (celle de l’utilisateur, pas celle du concepteur/réalisateur 😉
      Et les mots clé sont : écoute, empathie, synthèse, etc, en mixant des approches rationnelles et de l’intuition.

      Et finalement, le confort ne serait-il pas la qualité de l’expérience de l’utilisateur d’un batiment ?

      J’ai fini par accéder à la note objet de ton post. On y parle de confort thermique (beaucoup), acoustique (un peu), de lumière et de “lien à la nature”. Mais le confort vient aussi du “fonctionnel”, des circulations aisées, de la flexibilité à s’adapter à différents aménagements et scénarios d’usage, de la position des prises et interupteurs etc etc. On en revient à l’ergonomie et à l’ensemble des interfaces usager/batiment.

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