Évaluer la performance thermique d’une maison en conditions réelles
Comment mesurer la performance thermique d’une maison quand elle est occupée ? C’est le défi qu’a cherché à relever Anaïs Pacquaut pendant sa thèse. Estimer la capacité d’un bâtiment à garder la chaleur sans demander aux habitants de partir, et malgré leurs usages imprévisibles (ouvrir une fenêtre, prendre une douche, allumer le four…). Elle a développé une méthode probabiliste, la méthode OPALE, et l’a testée dans trois maisons réelles habitées.
Publié le 17 déc. 2025 Lecture 4 min.
La performance d’un bâtiment dépend autant de sa structure que des actions de ses occupants. Étudier cette performance, c’est observer le réel plutôt que de se contenter du théorique.
Pourquoi mesurer la performance thermique d’une maison habitée est un défi scientifique ?
Depuis des années, on sait que les bâtiments consomment plus d’énergie que prévu à la conception. La cause n’est pas seulement due à la construction : c’est aussi ce que les occupants y font à l’intérieur. Pour y voir clair, il faut mesurer la vraie performance de l’enveloppe du bâtiment grâce à un indicateur : le HTC (Heat Transfer Coefficient), c’est-à-dire le coefficient de transfert de chaleur du bâtiment, autrement dit la quantité de chaleur qui s’échappe du bâtiment.
Le problème qui se pose : la plupart des méthodes exigent que la maison soit vide. En pratique, on ne peut pas toujours demander aux occupants d’aller dormir ailleurs pendant plusieurs jours pour un test de performance thermique.
Le challenge de mes travaux de thèse a donc été de répondre à la question : peut-on mesurer de manière fiable la performance thermique d’une maison alors que les occupants sont présents ?
La méthode OPALE : une approche probabiliste pour estimer le HTC en présence des occupants
Pour prendre en compte le comportement imprévisible de l’occupant (l’utilisation des appareils électriques, l’ouverture des volets, le dégagement de chaleur de la cuisine…), j’ai utilisé une approche statistique particulière : l’inférence bayésienne.
Au lieu de chercher une valeur « fixe » du HTC, la méthode estime une distribution de probabilités, qui s’ajuste à mesure que les données sont observées. L’algorithme assimile ce que l’on sait déjà (un “a priori”) et ce que l’on mesure vraiment (le chauffage, la météo, les températures, l’occupation, etc.).
Trois maisons individuelles pour valider la robustesse de la méthode en conditions réelles
J’ai ensuite testé la méthode OPALE dans trois maisons individuelles occupées et instrumentées :
une maison rénovée et très performante
une maison mitoyenne des années 60, très bien équipée en capteurs
une petite maison anglaise faiblement isolée
Ces trois maisons individuelles avaient chacune des typologies, des niveaux d’isolation, des conditions météo et des occupations différentes… parfaits pour éprouver la robustesse de la méthode OPALE.
Dans la maison anglaise très peu isolée, la méthode a estimé le HTC à moins de 10 % d’écart de la valeur de référence. Dans la maison mitoyenne française, les estimations sont restées stables d’un hiver à l’autre, avec un écart de l’ordre de 20 %. Dans la maison très performante, les résultats étaient plus sensibles. Le HTC estimé était à 26 % de la référence, mais la moitié de la distribution restait dans la zone acceptable. Autrement dit, même dans une maison bien isolée où le comportement des occupants a un impact important en termes de bilan d’énergie, la méthode OPALE fournit des résultats pertinents.
La durée des mesures est cruciale pour la précision du HTC. Dans les deux maisons les moins isolées, 40 à 50 jours de données suffisent pour stabiliser les résultats. Dans la maison très performante, il faut une période de mesure plus longue.
Impacts et perspectives de mesurer la performance en conditions réelles
Le développement de cette méthode permet de mesurer la performance réelle d’une maison sans déranger ses occupants. Et cela ouvre la voie à :
des diagnostics plus fiables
un suivi après rénovation
des politiques publiques mieux informées
des économies d’énergie réellement vérifiées
Une avancée pour la suite…
En travaillant sur des maisons réellement occupées, j’ai compris que la performance thermique d’un bâtiment ne peut être séparée des usages quotidiens. Chaque fenêtre entrouverte, chaque voisin chauffant, chaque rayon de soleil influence l’équilibre thermique. La méthode OPALE ne supprime pas cette complexité : elle l’intègre et fournit une estimation possible du HTC compte tenu de la réalité.
Dans un contexte de transition énergétique, cette approche ouvre la voie vers une connaissance fiable et pragmatique des bâtiments, et permet de vérifier les économies d’énergie réelles.
