Master pour une meilleure efficacité énergétique dans la construction

Le parc immobilier représente 40% des émissions de CO2 en Suisse. C'est trop, estime l'Office fédéral de l'énergie (OFEN) dans sa page externeStratégie énergétique 2050. Les 1,64 million de b?timents d'habitation suisses recèlent un énorme potentiel d'économies d'énergie et d'émissions. A partir de 2020, les b?timents devront s'approvisionner de manière autonome en chaleur issue de sources renouvelables et en électricité en partie autoproduite. "Pour cela, il faut des spécialistes", explique Christian Schaffner, directeur du "Centre des sciences de l'énergie" (ESC) de l'ETH Zurich.

"Les conditions-cadres ne suffisent pas à elles seules pour réussir la transition énergétique" C'est pourquoi l'ESC, en collaboration avec le rectorat et plusieurs chaires, a formé à l'été 2013 un groupe de travail pour lancer un nouveau master spécialisé dans la conception de b?timents efficaces sur le plan énergétique. Il en est ressorti le "Master in Integrated Building Systems", un master de deux ans qui sera organisé pour la première fois cet automne. "Pour la stratégie énergétique de la Confédération suisse, les systèmes de b?timents intégrés et durables jouent un r?le central", explique Schaffner. En conséquence, il n'est pas surprenant que l'impulsion pour cette formation d'un nouveau genre ait été donnée à l'origine par l'OFEN.

Articulation entre les architectes et les ingénieurs

Pour la planification de systèmes de b?timents intelligents et efficaces sur le plan énergétique, le savoir-faire de l'architecture est tout aussi nécessaire que celui des sciences de l'ingénieur, explique Jan Carmeliet. Il est Professeur de physique du b?timent au Département d'architecture et délégué aux études de la nouvelle filière. Bien que cette filière d'études de master multidisciplinaire de quatre semestres soit rattachée à son département, elle est organisée en étroite collaboration avec les départements D-BAUG, D-MAVT, D-ITET et D-MTEC.

Tous les étudiants titulaires d'un Bachelor des départements concernés sont admis aux études. Il est également ouvert aux dipl?més des hautes écoles spécialisées, en particulier aux dipl?més de la filière de bachelor en technique du b?timent de la haute école de Lucerne. Pour la première année, 30 à 40 étudiants seront sélectionnés parmi les candidatures, principalement en provenance de Suisse. Par la suite, des étudiants internationaux seront également intéressés. La langue d'enseignement est l'anglais.

Le premier semestre d'études est adapté au bagage de connaissances des étudiants. Les architectes approfondissent leurs connaissances en mathématiques et en physique, tandis que les ingénieurs s'initient aux questions architecturales et esthétiques. Il en résulte deux profils d'emploi : Les architectes avec une expertise exceptionnelle en technologie du b?timent et les ingénieurs civils avec une connaissance très large du b?timent. Les champs professionnels possibles des dipl?més sont les grands Engineering Tools, l'urbanisme cantonal ou les entreprises générales qui con?oivent et réalisent des parcs de b?timents complets.

Mise en ?uvre de technologies intelligentes

"Nous consommons souvent beaucoup plus d'énergie que nécessaire pour chauffer, refroidir et ventiler les b?timents", déplore Carmeliet. "La plupart du temps, c'est uniquement parce que la régulation technique du b?timent est mal planifiée ou mal gérée". Certes, il existe aujourd'hui sur le marché de plus en plus de technologies intelligentes pour la régulation des b?timents. Mais selon Carmeliet, elles sont encore trop peu connues et peu d'architectes et d'ingénieurs savent comment combiner judicieusement de tels systèmes dans un b?timent.

? titre d'exemple : Aujourd'hui, la régulation thermique des b?timents peut être adaptée automatiquement aux prévisions météorologiques gr?ce à des données en temps réel provenant d'Internet. Cela permet d'économiser beaucoup d'énergie. Mais de telles technologies ne se trouvent pour l'instant que dans des projets pilotes, car "il faut souvent des années pour qu'elles soient mises en pratique", explique Carmeliet.

C'est pourquoi, au deuxième semestre, les étudiants élaborent, en collaboration avec un partenaire industriel, des possibilités d'accélérer le transfert de connaissances et d'innovations de la recherche vers la pratique. "Pour cela, nous avons besoin d'experts qui apportent non seulement des connaissances techniques, mais qui connaissent également le contexte socio-économique de la construction", explique Carmeliet. En conséquence, les étudiants suivent non seulement des cours sur les matériaux, les techniques de construction, la simulation, la gestion de projet et la durabilité dans la construction, mais aussi des cours de microéconomie.

L'enseignement profite de la recherche multidisciplinaire

Environ 80 pour cent de l'enseignement est assuré par des professeurs de l'ETH issus des départements concernés. S'y ajoutent des partenaires industriels et de recherche, dont l'Empa, l'Eawag, Siemens et l'entreprise d'ingénierie Amstein+Walthert. Carmeliet est convaincu que l'ETH offre le cadre optimal pour une telle formation. "Car nous faisons déjà beaucoup de recherches multidisciplinaires dans le domaine du b?timent". Il cite l'exemple de la cabane du Mont Rose, à la planification de laquelle ont participé des chercheurs de plusieurs départements. "De telles expériences seront intégrées dans l'enseignement au profit des étudiants".