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Vers une approche intégrée d’aide à la planification énergétique territoriale

Application à la rénovation énergétique des bâtiments
17 juin 2020,

Thèse de doctorat de l’Université PSL en Sciences de l’ingénieur, spécialité Énergétique et procédés, préparée à Mines ParisTech au sein de l’École doctorale Ingénierie des Systèmes, Matériaux, Mécanique, Energétique sous la direction de Georges KARINIOTAKIS. Thèse soutenue le 17 juin 2020.

"Les secteurs résidentiel et tertiaire français représentent environ 45% de la consommation d’énergie et 20% des émissions de gaz à effet de serre, constituant un gisement d’économies important et relativement facilement mobilisable en comparaison à d’autres secteurs comme le transport ou l’industrie. Cette thèse développe une méthode d’aide à la décision territoriale pour la mise en oeuvre opérationnelle de la rénovation énergétique des bâtiments. Cette méthode repose sur une caractérisation des territoires basée sur l’enrichissement de bases de données hétérogènes et disponibles aux acteurs locaux. Un problème d’optimisation des mesures de rénovation énergétique permet d’actionner des leviers au niveau de chaque bâtiment du territoire, mettant la question de la dimensionnalité au cœur de ce travail. Un méta-modèle de la consommation énergétique de chauffage des bâtiments, adapté à ce contexte, est construit à partir d’un modèle dynamique urbain. Les solutions techniques de rénovation modélisées reposent sur une observation du contexte actuel français, et font d’objet d’une caractérisation technico-économique dédiée. Les méthodes de modélisation et d’optimisation sont enfin appliquées à différents territoires, et exploitées pour mener des études en lien avec le contexte de la transition énergétique."

PLAN DE LA THÈSE

1. Introduction

  • Contexte de la thèse
  • État de l’art et positionnement
  • Quelle optimisation pour l’aide à la décision territoriale ?
  • Objectifs de la thèse et enjeux associés
  • Structure du manuscrit
  • Publications issues de la thèse

2. Modélisation énergétique à l’échelle territoriale

  • Introduction
  • Une modélisation du territoire adaptée au contexte énergétique
  • Construction d’un modèle de territoire
  • Approches pour la modélisation énergétique des bâtiments
  • Modélisation énergétique territoriale : état de l’art
  • Construction d’un modèle de consommation pour l’optimisation
  • Conclusion

3. Modélisation de solutions techniques pour la rénovation énergétique

  • Introduction
  • Méthodologie et bases de données
  • Rénovation thermique des bâtiments
  • Systèmes de chauffage
  • Bases finales de solutions techniques
  • Conclusion

4. Problème d’optimisation pour la rénovation énergétique

  • Introduction
  • Impact de la rénovation sur les indicateurs techniques
  • Optimisation adaptée à l’aide à la décision territoriale
  • Implémentation et performances
  • Modélisations supplémentaires et impact sur les performances
  • Conclusion

5. Rénovation énergétique : Résultats et cas d’études

  • Introduction
  • Premier cas d’étude : territoire urbain
  • Second cas d’étude : parc hétérogène
  • Troisième cas d’étude : territoires variés
  • Intégration dans un outil web pour les collectivités territoriales
  • Conclusion

6. Conclusions et perspectives

  • Conclusions et contributions
  • Limites et perspectives

Lire l’intégralité de la thèse sur le site Pastel.archives-ouvertes

Texte intégral / résumé

Langue de l’ouvrage

mots-clés Développement durable