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Urbanisme et énergie Quartiers durables F4

Urbanisme et énergie Quartiers durables F4. Jean-Pierre TRAISNEL CNRS, LTMU UMR 7136 Institut français d’urbanisme. Fil conducteur:. Nous entrons dans une « nouvelle ère » de la société post industrielle (de rareté des ressources)

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Urbanisme et énergie Quartiers durables F4

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Presentation Transcript

  1. Urbanisme et énergieQuartiers durables F4 Jean-Pierre TRAISNEL CNRS, LTMU UMR 7136 Institut français d’urbanisme JP Traisnel,

  2. Fil conducteur: • Nous entrons dans une « nouvelle ère » de la société post industrielle (de rareté des ressources) • Marquée par un coût plus élevé (et appelé à croître encore) de l’énergie, sous toutes ses formes (offre-demande) • Dans un contexte de changement climatique avéré, lié aux émissions anthropiques • Qui interroge notre mode d’organisation de l’espace (limites des réponses technologiques, et au-delà des comportements individuels, quels modes de vie?) JP Traisnel,

  3. Plan • Le contexte du facteur 4 • Situation du problème: secteurs habitat / transport • Connaissance du parc: faible taux de renouvellement, mais accroissement revu à la hausse (400.000 logts neufs /an); • Les MTD (bâti+équipement) : quelle compatibilité avec le facteur 4? (quelques ruptures technologiques, telles l’isolation par l’extérieur) • Les formes urbaines et les impacts environnementaux (chauffage, déplacements, alimentation) : comment faire l’économie d’une approche d’aménagement? • Quartiers durables et facteur 4: ville chinoise et projets français JP Traisnel,

  4. Sources bibliographiques • Rapport du Groupe de travail « Division par quatre des émissions de gaz à effet de serre de la France à l’horizon 2050 » sous la présidence de Christian de Boissieu, Août 2006, www.industrie.gouv.fr/energie/facteur4.htm • Rapport de la mission d’information sur l’effet de serre, Président Jean-Yves Le DÉAUT, Assemblée nationale, 12 avril 2006, 224 p. • The European environment - State and outlook 2005. Agence européenne de l’environnement, juin 2006. • Collectivités locales, changement climatique: êtes-vous prêt ?Un guide pour l’adaptation à l’attention des collectivités locales, ONERC, Observatoire national sur les effets du réchauffement climatique, mars 2004. • Site de la MIES, www.effet-de-serre.gouv.fr. • Territoires 2030, Revue scientifique de la Datar consacrée aux territoires et à la prospective, DIACT, décembre 2005 n° 2. • Publications du CLIP: Habitat et développement durable, cf. www.iddri.org/iddri/telecharge/cahier-du-clip/clip_13.pdf) • Habitat-transport : recherche ETHEL, cf. http://ethel.ish-lyon.cnrs.fr (voir travaux en cours) JP Traisnel,

  5. Facteur 4 • « Deux fois plus de bien-être pour deux fois moins de ressources naturelles » (Ernst von Weizsächer, Amory B. Lovins, L. Hunter Lovins, rapport au Club de Rome, 1997). • Pour les émissions de GES : l’objectif est de stabiliser les concentrations dans l’atmosphère à 550 ppm vers la fin du siècle (soit à 450 ppm pour le CO2 qui représente 70% des émissions anthropiques de GES), afin de limiter le réchauffement à une fourchette : +1,5°C à +3,9°C. • Niveau actuel: 382 ppm pour le CO2, avec une croissance de 2 ppm/an • Il faut pour cela réduire les émissions annuelles à 4 GtC en 2050, soit atteindre un niveau d’émissions moyen de 0,5 à 0,6 teC par habitant, alors qu’il est le double aujourd’hui (Facteur 2 à l’échelle mondiale). • En France, 140 Mt pour 61 Millions d’habitant en 2005: atteindre 40, soit une division légèrement inférieure à 4 (qu’on appliquerait à la référence Kyoto de 1990). • Mais il conviendrait d‘agir sur les 6 gaz concernés: CO2, CH4, N2O,PFC, HCF, SF6. • L‘objectif F4 est inscrit dans la loi de programme fixant les orientations de la politique énergétique du 13 juillet 2005. JP Traisnel,

  6. Le bouquet énergétique prévisible (2005-2050) • Nucléaire, potentiel réduit en part d’énergie finale: • 17% (France) • 6% (Europe) • 2% (monde) • Relance du charbon : si solutions de captage et stockage du CO2 (CSC, mais quel investissement en 20 ans?) • ENR (PV, éolien) : en essor, mais ne peuvent assurer la production de base • Biomasse : potentiel important (forêt + cellulose) • Biocarburants: réponse partielle (monde en 2005: 15 Mtep pour 3500 Mtep pétrole) • Gaz : transition, relais du peak oil • Pistes à privilégier rapidement : • Bâtiments existants • Transports • Cogénération (industrie notamment) • Réseau électrique: revoir sa capacité non seulement à distribuer une énergie très concentrée (max: centrales nucléaires, qui posent en conséquence des pb de refroidissement en été), mais à redistribuer des quantités importantes d’électricité décentralisée. JP Traisnel,

  7. Conclusion du groupe de travailwww.industrie.gouv.fr/energie/facteur4.htm • F4 faisable : « oui » • Est-ce que c’est facile? « non » • Et il faut commencer aujourd’hui (pas en 2040, même si on espère disposer alors de solutions technologiques plus variées). • Infléchir avant 2020 : OK pour l’habitat, et pour les transports? JP Traisnel,

  8. Situation des secteurs habitat-transports JP Traisnel,

  9. Données nationales bâtimentEnergie, effet de serre Bâtiment + transports: 75% des émissions de C02, 64% des émissions de GES • 43% de la consommation totale d’ énergie finale soit 70 Mtep: • 1,1 tep /habitant (énergie finale) • 500 kWh / m2 (énergie primaire) • 35% des émissions de CO2 : 120 Mt, soit 0,5tC/habitant • Parc : • 30 Millions de logements • 814 Mm2 tertiaire Emissions dues à la consommation d'énergie (Tous secteurs, données P. Radanne) Secteur du bâtiment (France, 2002, données Ademe) • 31% de la consommation totale d’ énergie finale • 40% des émissions de CO2 JP Traisnel,

  10. Répartition sectorielle des consommations énergétiques finales en 2004 Emissions en MteCO2 Source : Plan Climat 2004, annexe 2, p.82 Source : DGEMP – Observatoire de l’Energie 2005, p.16 JP Traisnel,

  11. Source : CITEPA (2005), (LET, ETHEL) Progression des émissions liées au transport routier de 1970 à 2002 (+150% sur la période, soit un taux de croissance annuel moyen de près de 3%). JP Traisnel,

  12. Le parc de résidences principales JP Traisnel,

  13. Projections de population et du nombre de ménages, en millions. D’après : données INSEE, projections à l’horizon 2030. Taux de croissance annuels de la population et du nombre de ménages. D’après : données INSEE, projections à l’horizon 2030. JP Traisnel,

  14. Diminution de la taille des ménages à l’horizon 2030 D’après: INSEE – OMPHALE pour la moyenne, projection LTMU-UTC pour MI (maison individuelle) et IC (immeuble collectif) avec l’hypothèse d’une affectation de la population en logement neuf à 70% en MI après 2000 (soit environ 64% de logements neufs en MI). Projection des surfaces habitables en moyenne du parc, dans les maisons individuelles et les immeubles collectifs. Données 1980-2002 : enquête Logement 2002, INSEE « De plus en plus de maisons individuelles », Alain Jacquot, Insee N° 885 - FÉVRIER 2003. Projections : LTMU-UTC [hypothèse d’une affectation de la population en logement neuf à 70% en MI après 2000], d’après INSEE – OMPHALE JP Traisnel,

  15. Taux d’accroissement : 1%/an Taux de renouvellement? Prospective des mouvements dans le parc (2005-2030), en nombre de logements. ordres de grandeur : - 24 millions de logements - construction neuve de 300.000 logements/an - sorties, de l’ordre de 60.000 logements par an, soit un accroissement du parc de 240.000 logt/an. JP Traisnel,

  16. Effectifs de résidences principales selon le type et l’époque de construction JP Traisnel,

  17. Evolution des consommations dans le logement Année 2001, énergie finale : 22,1 Mtep pour le tertiaire (dont 21% en électricité spécifique et 63% pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire)48 Mtep pour le résidentiel Des consommations d’électricité fortement croissantes Editions de l’industrie 2001 JP Traisnel,

  18. Indicateurs de contenu en CO2 de l'électricité consommée en France (en g de CO2/kWhe) JP Traisnel,

  19. Parc de Résidences Principales • Les solutions existent: exemple passive haus et bepos • Leur coût (+ 10%PH à + 20% avec PV) est inférieur à ce que l’immobilier a absorbé chaque année depuis 2000. • Chemin vers le F4: voir • Part de la réduction des besoins (contiguïté et isolation du bâti) ; • Part de l’efficacité (rendement équipement, cf. pompe à chaleur); • Part de la substitution (biomasse) JP Traisnel,

  20. Evolution du « produit logement » JP Traisnel,

  21. Valeurs du rapport Senveloppe / Splancher pour six configurations de logements (sol inclus) Parois verticales : 12 cm d’isolant, U = 0,315 W/(m2.K), isolation par l’extérieur avec traitement des ponts thermiques ; Toiture : 20 cm d’isolant, U = 0,170 W/(m2.K) ; Sol sur terre plein : U = 0,240 W/(m2.K) ; Vitrage : U = 1,50 W/(m2.K) ; Répartition des vitrages: 50% sud, 50% nord, sur la base de Svitr/Shab = 0,30 ; Taux de renouvellement d’air : 0,6 vol/h. JP Traisnel,

  22. Cinq niveaux de performances environnementales projetés JP Traisnel,

  23. Logement « basse énergie » SA Melloise d'H.L.M. MELLE (79), 2005 • Exemple: "maison bois à basse consommation d'énergie en logement social« , Région Poitou-Charentes • Exigences: • système constructif à structure bois, • consommation de chauffage inférieure à 45 kWh d’énergie finale par mètre carré de surface habitable • Intégration de l’économie et de la réutilisation de l’eau.Aides : • 5000 euros par logement pour un programme de 10 logements • 4000 euros par logement pour un programme de 11 à 20 logements, • 3000 euros par logement pour des programmes de plus de 20 logements. JP Traisnel,

  24. Minergie S (Effinergie) Exigences et exemples de solutions Villa Cheseaux, Minergie (document Minergie) (document Minergie) JP Traisnel,

  25. Minergie P ou Passive Haus Exigences et exemples de solutions (document Minergie) (document Minergie) JP Traisnel,

  26. Comparaison des performances énergétiques Elément de comparaison : logement moyen (200 kWh/m2) chauffage + ECS gaz (205 gCO2/kwh) Emissions CO2 : 41 kg CO2/m2 (moyenne chauffage seul Métropole 2000: 30) Facteur 4 : 10 kg CO2/m2 JP Traisnel,

  27. Scénario « Facteur 4 » : définition de la cible Energie finale en 2050 (facteur 2) Hypothèses: H1 : croissance de l’énergie bois (finale) de 1% par an (2000 à 2050) H2 : division par 4 des émissions de CO2 (en MtC), hors bois, (électricité et combustibles fossiles) A (moy. comb.fossiles 2000) : 0,773 (tC/tep finale) B (électricité 2000) : 0,268 C (électricité 2050) : 0,332 D (moyenne Gaz-GPL 2050) : 0,643 JP Traisnel,

  28. Les transports JP Traisnel,

  29. L’inversion des priorités : dépendance à la VP(confort d’été?) Deux questions liées: performance constructive et localisation JP Traisnel,

  30. Source: Comptes transport en 2002, (LET, ETHEL) En 2002, avec 25,21 millions de TEP soit 48% des consommations totales, le transport individuel se place au premier rang des consommations d’énergie de traction. Le transport routier de marchandises se place au second rang (17,5 millions de TEP soit 32% des consommations totales). Le transport représente plus de 65% des consommations de produits pétroliers de l’ensemble des secteurs d’activité. Les produits pétroliers représentent l’essentiel des consommations énergétiques du transport (98% des consommations d’énergie de traction, 1,5% élec, 0,5% GN+GPL). La consommation de produits pétroliers est absorbée à 83% par le mode routier. Les consommations de produits pétroliers du mode routier se répartissent globalement entre 60% pour le transport de personnes et 40% pour le transport de marchandises . JP Traisnel,

  31. Emissions de CO2  des transports en 2003 Sources : CITEPA (2005) (LET, ETHEL) JP Traisnel,

  32. Double effet du revenu et de la localisation (i.e. de déterminants spatiaux appréhendés par les densités et types de tissus) dans l’explication des kilométrages parcourus, de la motorisation et des consommations de carburant. Emissions mobilité globale selon le revenu (par sextile), données 1994: Croissance très forte de la mobilité longue distance ((LET, ETHEL) JP Traisnel,

  33. => Introduction du débat urbanisme et dépendance automobile :ville dense/compacte vs ville diffuse Source : Newmann et Kenworthy, 1989 Consommations énergétiques et densités JP Traisnel,

  34. Urbanisme • « nous sommes entrés dans un monde de ressources rares… » • La moitié des déplacements en VP se font sur des distances < 3 km (F4, p. 15) • Cadre des « impulsions collectives ». • Développement des circuits courts (réseaux de chaleur, accès aux services, approvisionnements) JP Traisnel,

  35. Comparaison de 3 morphologies urbaines JP Traisnel,

  36. Comparaisons, 3 formes urbaines • Région IdF: • Paris (immeuble urbain) • Banlieue (grand ensemble) • Périphérie (pavillonnaire) JP Traisnel,

  37. EXERCICE • Logement Niveau « basse énergie » • Quel est le gain en CO2? • Quelle distance parcourue quotidiennement en VP pour annuler ce gain? JP Traisnel,

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