L’Université Paris Est et CAMEO lancent en 2018, en collaboration avec de nombreux partenaires académiques et socio-économiques, le projet de recherche I-Site ANDRE. Un projet ambitieux, impliquant une dizaine de chercheurs de différentes disciplines afin de mettre en place des outils performants et précis pour analyser et prédire les consommations énergétiques de bâtiments résidentiels à travers une approche I) couplant modélisation physique et énergétique des systèmes, ii) la science des données, et iii) la modélisation des comportements des occupants et leurs usages à retombées énergétiques. Les trois points précédemment listés feront chacun l’objet d’un travail de recherche. La thèse présente a pour objectif d’étudier le troisième point.

Profil pour une bourse de thèse doctorale cofinancée par UPE et CAMEO

Encadrement

• Sous la direction de : Jean-Pierre Lévy (DR CNRS, LATTS)
• Co-encadrement : Margot Pellegrino (MCF, Lab’Urba)

Contexte

L’Université Paris Est et CAMEO lancent en 2018, en collaboration avec de nombreux partenaires académiques et socio-économiques (Université Paris-Est-Marne-la-Vallée, ESIEE, IFSTTAR, MC Habitat, Ecole des Ponts), le projet de recherche I-Site ANDRE. Un projet ambitieux, impliquant une dizaine de chercheurs de différentes disciplines afin de mettre en place des outils performants et précis pour analyser et prédire les consommations énergétiques de bâtiments résidentiels à travers une approche I) couplant modélisation physique et énergétique des systèmes, ii) la science des données, et iii) la modélisation des comportements des occupants et leurs usages à retombées énergétiques. Les trois points précédemment listés feront chacun l’objet d’un travail de recherche. La thèse présente a pour objectif d’étudier le troisième point.

La rénovation énergétique des bâtiments est désormais identifiée, à travers les différents textes législatifs et réglementaires récents en la matière que sont la Loi de Transition Energétique et de Croissance Verte (LTECV), la Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (PPE) et la Stratégie Nationale Bas Carbone (SNBC), comme un moyen incontournable et prioritaire pour atteindre les objectifs d’économie d’énergie fixés.

Plusieurs initiatives sont mises en place pour accélérer le rythme, toujours insuffisant, de rénovation énergétique des bâtiments résidentiels en général, et des bâtiments d’habitation collectifs en particulier, qui représentent à ce jour un gisement important et sous-exploité. Ce plan massif de rénovation du bâtiment résidentiel ne saurait remplir ses objectifs que si les économies d’énergie attendues sont réellement atteintes après réhabilitation. Or, il s’avère que les résultats obtenus sont souvent en deçà des attentes définies à l’aide d’outils de simulation énergétique dynamique. Cela implique deux problèmes : i) la difficulté d’atteindre les objectifs fixés à l’échelle nationale, ii) la non-viabilité économique des projets menés dont le financement repose, du moins en partie, sur les économies d’énergie réalisées. Ce deuxième problème risque, à son tour, d’induire un ralentissement des actions de rénovation.

Objectifs

Les comportements des ménages dans le secteur résidentiel ont un impact sur les consommations énergétiques finales des bâtiments, mais restent à la fois peu compris et sous-évalués dans les modèles. Cette difficulté relève de deux blocages majeurs : un manque de données exploitables sur les consommations réelles des ménages ; une complexité dans la mise en place d’enquêtes sur leurs comportements énergétiques domestiques. Dans l’optique de la transition énergétique et du facteur 4, la prise en compte des comportements énergétiques dans le logement constitue pourtant un défi pour la communauté scientifique travaillant sur les usages et les modèles énergétiques, mais également pour les entreprises, les bureaux d’études et les fournisseurs des services énergétiques, concernés par les éco-conceptions des bâtiments résidentiels. Dans ce contexte, la spatialisation des comportements énergétiques, à une échelle large et fine, leurs liens avec les consommations des bâtiments, ouvriraient de nouvelles perspectives pour l’adaptation des outils de planification, de gestion et de communication de natures variées (nouveaux projets d’urbanisme, incitation au changement de comportement, gestion des courbes de charges électriques, etc.) aux enjeux de la transition énergétique.

C’est dans ce cadre que s’inscrit cette thèse de doctorat. Elle s’intègre dans le projet de recherche I-Site ANDRE avec l’objectif de parvenir à une modélisation des comportements énergétiques domestiques et d’évaluer leurs impacts sur les consommations des bâtiments. Le modèle devra être adapté à une utilisation à différentes échelles, nationale jusqu’à celle du bâtiment, afin de permettre une cartographie et une simulation des comportements et des consommations.

Profil recherché

Le/a candidat(e), issu(e) d’une formation à la recherche (niveau master minimum) en géographie, urbanisme ou en informatique devra disposer d’une solide maitrise des méthodes et des outils de la statistique (modélisation sur R notamment) et de la cartographie (SIG).

Les missions

Le/a candidat(e), aura en charge le test et l’amélioration d’un modèle existant portant sur la mesure et la cartographie des comportements énergétiques domestiques des ménages à l’échelle de l’IRIS. Il/elle travaillera en collaboration au sein d’une équipe de chercheurs et de doctorants en charge de mesurer les consommations et les pratiques énergétiques domestiques à l’aide de capteurs et d’approches stochastiques essentiellement hypothético-déductives. Dans un premier temps, le/a doctorant(e) devra perfectionner le modèle afin de dépasser le stade de l’observation pour parvenir à l’expérimentation du projet urbain (simulation des évolutions démographiques et des impacts des mutations du parc immobilier). Dans un second temps, il/elle devra tester la robustesse du modèle (et l’améliorer si besoin est) à travers différents scénarios de transition énergétique à l’échelle du bâtiment et du quartier. Pour cela, il/elle s’appuiera notamment sur une étude de cas portant sur soixante logements sociaux. Cette étude reposera sur deux sources principales. La première sera élaborée en lien avec le bailleur social : il s’agit de la construction, de la passation et de l’exploitation d’une enquête quantitative sur les consommations énergétiques des locataires des immeubles. La seconde concerne les données issues des capteurs et sera traitée en parallèle avec les autres chercheurs et doctorants mobilisés sur ce projet. A partir de ces corpus, il/elle devra évaluer la précision du modèle à une échelle fine et l’adapter à une utilisation multi-niveaux.

Etablissements d’accueil

Le/a doctorant(e) travaillera au sein de l’Université Paris-Est-Marne-la-Vallée (UPEM), située à Champs-sur-Marne sur le site du campus Descartes, dans le cadre de l’Ecole Doctorale Ville, Transports et Territoires. Il/elle sera rattaché(e) principalement au Laboratoire Techniques, Territoires et Sociétés (LATTS) qui est une Unité Mixte de Recherche (8134) associant l’UPEM, l’Ecole des Ponts ParisTech et le CNRS. Secondairement il/elle participera également aux travaux du Lab’Urba, équipe de recherche de l’Ecole d’Urbanisme de Paris associée (EA 3482) à l’UPEM. Cette thèse s’effectuera en collaboration avec CAMEO Energy qui œuvre depuis 2012 pour permettre au plus grand nombre d'accéder simplement et rapidement aux technologies innovantes en termes d’économies d’énergie.

Modalités de candidature

Les candidatures doivent être adressées à Jean-Pierre Lévy (jean-pierre.levy@enpc.fr) et Margot Pellegrino (margot.pellegrino@u-pem.fr)

avant le 15 janvier 2019

Le dossier de candidature se composera d’un CV détaillé, d’une lettre de motivation et positionnement par rapport au sujet de thèse proposé (3  pages maximum) ainsi que d’une note illustrant de façon détaillée les travaux dans lesquels le/la candidat(e) a été amené(é) à utiliser différents logiciels et méthodes statistiques, de SIG, etc.