Développement d’une méthodologie basée sur l’approche du monitoring pour l’analyse du comportement d’occupant dans les bâtiments résidentiels

تعتبر النجاعة الطاقية للبنايات وسيلة محورية في مسلسل المساعي الراهنة للتقليل من استعمال الطاقة الاحفورية ومن انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون على الصعيد العالمي. علاوة على العوامل التقنية والمناخية التي كانت محل الأبحاث العلمية منذ عدة عقود, تضافرت الأبحاث العلمية في الآونة الأخيرة في مجال دراسة سلوكيات السكان ومستعملي ومديري البنايات إذ تم تصنيف هذه من بين اهم العوامل المؤثرة على استهلاك الطاقة، وهو ما يؤكده هذا البحث العلمي الذي بين وبرهن على ضرورة اخذ السلوكيات بعين الاعتبار اثناء دراسة او تحليل الأداء الطاقي للبنايات. يرتكز العمل المنجز في نطاق هذا البحث العلمي على منهج الرصد التقني نظرا لفعاليته في فهم وتحليل دوافع السلوكيات وعلاقتها بالاستهلاك الطاقي. في هذا الصدد، تمت دراسة ثلاثة أنواع من البنايات: الذكية، الخاصة والسكن الاجتماعي حيث تم تطبيق منهج الرصد الميداني لقياس معطيات الاستهلاك الطاقي ومستويات جودة الهواء الداخلي وعادات فتح النوافذ واستعمال الانارة والتدفئة. هذا البحث العلمي مكن من فهم وتحليل السلوكيات ودوافعها حيث تم تثمين عدد كبير من دراسات الرصد الميداني على نطاق واسع. أخيرا , وبناء على نتائج الرصد الميداني والتحليل العلمي المنجز تم ابتكار منهج شامل وتوجيهي جديد يمكن من تحديد المراحل الأساسية لتصميم، تنفيذ، تحليل وتثمين الرصد التقني والميداني للبنايات في طور الاستعمال أخذا بعين الاعتبار السلوكيات ونوعية البنايات. مول هذا البحث من طرف المفوضية الأوروبية وساهمت نتائجه هذ انجاز مشروع علمي أوروبي بعنوان" الطاقة الشاملة ومجموعة أدوات التعديل التحديثي المعماري.Energy efficiency of buildings is a key for energy consumption and CO2 emissions reduction. The analysis of the factors affecting the energy consumption in buildings are considered as necessary for the assessment and optimization of the energy performance of buildings. Many research showed that the buildings’ technical, structural and environmental factors are not sufficient any more for a complete assessment of building energy performance. Indeed, recently, the occupant behavior has been identified as a major factor affecting the energy use in buildings, and the works presented throughout this dissertation demonstrated the necessity of considering the occupant behavior in all the building energy performance analysis. The aim of this PhD research is to analyze and assess the impact of occupant’s behavior on buildings energy consumption based on large scale in-situ monitoring and propose a methodology for a monitoring design guided procedure. To do so, three different groups of building (social housing, private building and smart building) has been deeply investigated and monitored. The occupant behavior has been characterized and the affecting drivers has been analyzed taking lighting use, electricity use, heating and thermostat use, and windows openings into account. Finally, and as a valorization of the occupant behavior analysis, a methodology based on a holistic approach was developed and proposed as a guideline for defining the main phases of designing, implementing, analyzing and valorizing the monitoring activity. This research is a part of a European project entitled “Holistic Energy and Architectural Retrofit Toolkit (HEART)”.L’efficacité énergétique des bâtiments est considérée comme levier d’action important pour réduire la consommation d’énergie et les émissions de CO2. Il est nécessaire d’analyser les facteurs influençant la consommation énergétique des bâtiments afin d’évaluer et d’optimiser leur performance énergétique. A cet égard, la considération des facteurs techniques, structurels et environnementaux ne justifie pas à elle seule les consommations énergétiques constatées. En effet, dernièrement, le comportement des occupants a été identifié comme facteur majeur affectant la consommation d’énergie dans les bâtiments. Le travail de recherche présenté dans ce rapport confirme l’importance d’intégration du comportement des occupants dans toutes les analyses de performance énergétique des bâtiments. Les travaux de cette thèse de doctorat ont pour objectif d’analyser les comportements des occupants et de proposer une méthodologie d’aide à la décision et ce en adoptant une approche expérimentale In-Situ à grande échelle. Ainsi, trois types de bâtiments (logements sociaux, bâtiments privés et ilot à énergie positive) ont été exploités pour caractériser le comportement des occupants et les facteurs influençant. L’approche analytique développée prend en compte l’usage de l'éclairage, l'électricité, le chauffage et le thermostat d’ambiance, ainsi que les ouvertures des fenêtres. En fin, une approche holistique a été développée dans le but de proposer un guide d’accompagnement pour l’établissement des principales phases de conception, de mise en œuvre, d’analyse et de valorisation des activités du monitoring. Cette recherche s’inscrit dans le cadre d’un projet européen intitulé "Holistic Energy and Architectural Retrofit Toolkit (HEART)"

منهجية شمولية لتحليل سلوكيات قاطني المباني السكنية اعتمادا على الرصد التجريبي الميداني

L’efficacité énergétique des bâtiments est considérée comme levier d’action important pour réduire la consommation d’énergie et les émissions de CO2. Il est nécessaire d’analyser les facteurs influençant la consommation énergétique des bâtiments afin d’évaluer et d’optimiser leur performance énergétique. A cet égard, la considération des facteurs techniques, structurels et environnementaux ne justifie pas à elle seule les consommations énergétiques constatées. En effet, dernièrement, le comportement des occupants a été identifié comme facteur majeur affectant la consommation d’énergie dans les bâtiments. Le travail de recherche présenté dans ce rapport confirme l’importance d’intégration du comportement des occupants dans toutes les analyses de performance énergétique des bâtiments. Les travaux de cette thèse de doctorat ont pour objectif d’analyser les comportements des occupants et de proposer une méthodologie d’aide à la décision et ce en adoptant une approche expérimentale In-Situ à grande échelle. Ainsi, trois types de bâtiments (logements sociaux, bâtiments privés et ilot à énergie positive) ont été exploités pour caractériser le comportement des occupants et les facteurs influençant. L’approche analytique développée prend en compte l’usage de l'éclairage, l'électricité, le chauffage et le thermostat d’ambiance, ainsi que les ouvertures des fenêtres. En fin, une approche holistique a été développée dans le but de proposer un guide d’accompagnement pour l’établissement des principales phases de conception, de mise en œuvre, d’analyse et de valorisation des activités du monitoring. Cette recherche s’inscrit dans le cadre d’un projet européen intitulé "Holistic Energy and Architectural Retrofit Toolkit (HEART)".Energy efficiency of buildings is a key for energy consumption and CO2 emissions reduction. The analysis of the factors affecting the energy consumption in buildings are considered as necessary for the assessment and optimization of the energy performance of buildings. Many research showed that the buildings’ technical, structural and environmental factors are not sufficient any more for a complete assessment of building energy performance. Indeed, recently, the occupant behavior has been identified as a major factor affecting the energy use in buildings, and the works presented throughout this dissertation demonstrated the necessity of considering the occupant behavior in all the building energy performance analysis. The aim of this PhD research is to analyze and assess the impact of occupant’s behavior on buildings energy consumption based on large scale in-situ monitoring and propose a methodology for a monitoring design guided procedure. To do so, three different groups of building (social housing, private building and smart building) has been deeply investigated and monitored. The occupant behavior has been characterized and the affecting drivers has been analyzed taking lighting use, electricity use, heating and thermostat use, and windows openings into account. Finally, and as a valorization of the occupant behavior analysis, a methodology based on a holistic approach was developed and proposed as a guideline for defining the main phases of designing, implementing, analyzing and valorizing the monitoring activity. This research is a part of a European project entitled “Holistic Energy and Architectural Retrofit Toolkit (HEART)”.تعتبر النجاعة الطاقية للبنايات وسيلة محورية في مسلسل المساعي الراهنة للتقليل من استعمال الطاقة الاحفورية ومن انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون على الصعيد العالمي. علاوة على العوامل التقنية والمناخية التي كانت محل الأبحاث العلمية منذ عدة عقود, تضافرت الأبحاث العلمية في الآونة الأخيرة في مجال دراسة سلوكيات السكان ومستعملي ومديري البنايات إذ تم تصنيف هذه من بين اهم العوامل المؤثرة على استهلاك الطاقة، وهو ما يؤكده هذا البحث العلمي الذي بين وبرهن على ضرورة اخذ السلوكيات بعين الاعتبار اثناء دراسة او تحليل الأداء الطاقي للبنايات. يرتكز العمل المنجز في نطاق هذا البحث العلمي على منهج الرصد التقني نظرا لفعاليته في فهم وتحليل دوافع السلوكيات وعلاقتها بالاستهلاك الطاقي. في هذا الصدد، تمت دراسة ثلاثة أنواع من البنايات: الذكية، الخاصة والسكن الاجتماعي حيث تم تطبيق منهج الرصد الميداني لقياس معطيات الاستهلاك الطاقي ومستويات جودة الهواء الداخلي وعادات فتح النوافذ واستعمال الانارة والتدفئة. هذا البحث العلمي مكن من فهم وتحليل السلوكيات ودوافعها حيث تم تثمين عدد كبير من دراسات الرصد الميداني على نطاق واسع. أخيرا , وبناء على نتائج الرصد الميداني والتحليل العلمي المنجز تم ابتكار منهج شامل وتوجيهي جديد يمكن من تحديد المراحل الأساسية لتصميم، تنفيذ، تحليل وتثمين الرصد التقني والميداني للبنايات في طور الاستعمال أخذا بعين الاعتبار السلوكيات ونوعية البنايات. مول هذا البحث من طرف المفوضية الأوروبية وساهمت نتائجه هذ انجاز مشروع علمي أوروبي بعنوان" الطاقة الشاملة ومجموعة أدوات التعديل التحديثي المعماري

New qualitative approach based on data analysis of European building stock and retrofit market

The huge amount of energy consumed by the residential buildings makes the sector one of the principal sources affecting the energy use in the European countries. To face it, the renovation of the building stock is considered one of the key strategies to improve the energy performance of buildings and meet the energy efficiency targets. Thus, a full understanding of the building stock and renovation market is crucial to meet the objectives of energy efficiency strategies. This research presents the findings of an extensive research on the residential building stock and retrofit market in France, Italy, Spain, Slovenia and Austria and a detailed comparative analysis is developed to assess the quality and the level of the data sources. The weighting method is adopted in this paper as an analytic approach in order to evaluate the main indicators of the data collected and to highlight the commonalities and the differences of building data among European countries. The results of this analysis are considered as valuable vademecum aims to support the experts and the different stakeholders in the data collection process and initiates the opportunities for standardizing data collected from European countries. This research is a part of a European project H2020 (heartproject.eu)