Télédetection aérienne des déperditions de chaleurs

Dans le cadre de la première Charte pour l’Environnement, qui porte sur la période 2001-2006, la Ville de Gap a pris un certain nombre d’orientations et de décisions tendant à mieux gérer sa propre consommation d’énergie et à inciter la population à le faire.
Ainsi, comme action locale pour les économies d’énergie et la réduction des gaz à effet de serre, la Ville de Gap a choisi de réaliser une thermographie aérienne infrarouge de la commune.

Loin devant l’agriculture (2%), l’industrie (23%) et même des transports (32%), le secteur le plus consommateur d’énergie en France est celui du bâtiment (43%) qui regroupe les logements, les bureaux, les commerces et les équipements collectifs. C’est pourquoi maîtriser les dépenses d’énergie dans l’habitat et les entreprises est primordial. Or il apparaît que 30% des déperditions thermiques des bâtiments sont dues à la toiture. Ainsi connaître le niveau de déperdition de la toiture est un excellent indicateur de la déperdition globale, et donc, de la qualité de l’isolation du bâtiment !

Afin de limiter les émissions de gaz à effet de serre dans le cadre du protocole de Kyoto ratifié par la France, et d’aider la population à réduire sa facture de chauffage (si cela s’avérait nécessaire), la commune de Gap a réalisé une thermographie aérienne de sa zone urbaine.

La thermographie aérienne permet par ailleurs de :

• sensibiliser les populations - dynamiser le tissu social économique local (travaux d’amélioration de l’habitat)
• affiner la connaissance de son patrimoine (écoles, salles de sport, bâtiments administratifs et techniques, habitations, entreprises, etc.)
• engager un programme de communication sur les questions du réchauffement climatique

Le projet a été mené par les services techniques de la Ville de Gap avec le concours d’un prestataire spécialisé.

Le survol de la Ville a permis de créer des images sous forme de cartes thermiques affichant le niveau de déperdition selon une échelle de 6 couleurs.

Ces cartes permettent à chaque habitant d’identifier une déperdition locale à un endroit ou plusieurs de la toiture existe. Il peut s’agir d’un défaut partiel d’isolation, d’une cheminée d’évacuation des fumées, d’une évacuation de ventilation, d’un vitrage pas suffisamment isolant.
La réparation ou l’isolation de la toiture peut être entreprises par exemple avec des ventilations mécaniques contrôlées hygroréglables ou des vitrages de type Velux performants avec un meilleur pouvoir isolant.

En outre, la ville a profité de cette opération pour recueillir des images infrarouge de son éclairage public afin de pouvoir évaluer la qualité de ses installations et prendre des mesures en matière d’économie d’énergie sur les points qui éclairent trop ou mal.

Habitants de l’agglomération de Gap

Le montant de l’opération est de 109 250 Euros HT subventionné à 60%, dont 50% de l’Europe (programme Leader+) et 10% du Conseil Général.

Le survol de l’agglomération a été réalisé dans la semaine du 1er février au 6 février 2006.

Les étapes de la thermographie

• détermination des zones à analyser avec positionnement GPS à partir du cadastre (1 mois).
• demande des autorisations de survol (1 mois).
• survol en hélicoptère (1 semaines).
• Analyse et traitement des images infrarouges et visibles en laboratoire (3 mois).
• traitement cartographique des images (2 mois).
• restitution des données : les thermicartes.

Les résultats de la thermographie sont reportés sous forme de cartes thermiques.

• Environ 26 thermicartes au format A1.
• une carte thermique couvre 140 hectares (un rectangle de 1,4 km par 1,0 km).
• Echelle des thermicartes : 1/2 000ème (1cm = 20m).
• 6 couleurs illustrant les niveaux de déperditions :

La thermographie est une technique de mesure des températures. Elle met en oeuvre une caméra thermique étalonnée et apte à conserver cet étalonnage au cours du temps. La caméra thermique mesure des flux de rayonnement.

Une carte thermique est une représentation sous forme cadastrale de l’état des déperditions énergétiques des bâtiments sur la totalité d’une ville, préalablement enregistrée en thermographie infrarouge.

Un hélicoptère équipé d’une caméra infrarouge thermique survole la ville à 500 mètres d’altitude. A cette altitude, la caméra est capable d’une discrimination de 0,04 degrés centigrades : Par exemple, distinguer deux tuiles sur une toiture et différencier 4 centièmes de degrés entre les deux. La thermographie aérienne permet donc de déterminer le niveau de déperditions de chaque bâtiment par la toiture. En moyenne, 30 % des déperditions thermiques d’un bâtiment s’effectuent par la toiture, 25 % par les murs et 13 % par les vitres.

Cette opération se réalise par le survol de la commune par un hélicoptère équipé d’une caméra thermique infrarouge et d’une caméra visible. La zone urbanisée de la commune représente environ 2000 hectares.

Le vol a lieu à relative basse altitude (environ 450 mètres) et à faible vitesse (90 km/h). Il est conforme aux autorisations préfectorales et aéronautiques (limite de la propriété individuelle en hauteur : 150 mètres). La caméra thermique infra rouge est précise au 10ème de degré.

Le choix de l’hélicoptère est lié à une meilleure précision par la hauteur et la vitesse de vol ainsi qu’à sa possibilité de vol stationnaire (point GPS). Le survol a lieu le matin 1 heure avant le lever du jour et jusqu’à 2 heures après (vers 7-8 heures du matin).

Les conditions à respecter pour sa réussite sont :

• pas de précipitations dans les 36 heures précédentes, ni de brouillard et de soleil,
• température extérieure inférieure à 5 °C.

Mobilisation des services de la mairie pour le suivi de l’étude (1/2 ETP environ sur 6 mois).

Les résultats de la thermographie ont été présentés au public sur le stand de Gap Foire Expo du 6 au 14 mai 2006.

La thermographie est toujours consultable aux Services techniques municipaux sur rendez-vous.

4.1.1 Les objectifs réalisés

20 000 à 30 000 images numérisées ont été réalisées.

Plus de 6000 visiteurs y ont été accueillis et plus de 2500 personnes ont obtenu des renseignements personnalisés sur le niveau d’isolation de leur domicile.

4.1.2 La réponse aux attentes des usagers

Suite à l’opération de thermographie aérienne infrarouge menée sur tous les bâtiments de la commune, la ville de Gap a présenté les résultats de l’opération lors de la Foire du 6 au 14 mai. Après avoir situé leurs habitations, les Gapençais ont pu avoir un premier aperçu des résultats sur les grandes thermicartes de la commune. Ensuite, des techniciens proposaient un diagnostic personnalisé : une étude approfondie est réalisée à partir des données infrarouges, permettant ainsi de découvrir où se situent les déperditions thermiques. Les questions sont multiples suite au diagnostic : quels sont les travaux d’isolation que je peux réaliser ? quelles sont les aides possibles ? Pour répondre à ces interrogations, une plaquette est disponible et les oriente vers les aides financières accordées par les différents organismes.

4.1.3 Les points forts du projet

La thermographie un très bon outil de communication et de sensibilisation pour interpeller le public.

4.1.4 Les points faibles du projet

Malgré une précision thermique au centième de degré près et une localisation des anomalies au mètre près sur une maison, la thermographie ne peut être considérée comme un diagnostic, certains défauts peuvent ne pas apparaître en raison des conditions climatiques.

Une thermographie aérienne ne permet pas de déterminer les déperditions des façades, selon l’angle de prise de vue on peut distinguer les déperditions de façades mais cela n’est pas systématique.
Une thermographie aérienne ne permet pas de mesurer les déperditions de chauffage en toiture. Elle permet seulement de mettre en évidence des déperditions de chaleur (sans les quantifier).
Une thermographie ne peut donc se substituer à une étude thermique.

4.1.5 Les perspectives d’évolution

La commune envisage de mettre en place soit un prêt à taux zéro, sous la forme d’une opération programmée d’amélioration thermique de l’habitat, soit une subvention directe pour l’isolation des logements.

Une thermographie ne sert à rien sans un accompagnement des particuliers pour mener à bien les travaux d’isolation nécessaires.

En 2006, la Ville de Gap (40 000 habitants) était l’une des premières communes de taille moyenne à réaliser une opération de thermographie aérienne infrarouge. Depuis de nombreuses communes ont lancé des opérations similaires.

Les impacts positifs sont à la fois d’ordre écologique et financier mais également économiques Une étude thermographique identifie 8 à 10% de bâtiments nécessitant des travaux de rénovation urgents. L’augmentation du volume d’activité des artisans spécialisés profite à l’économie locale.

Plusieurs villes françaises comme Aubagne, Gap, Marseille, Dunkerque, Reims et Troyes ont déjà réalisé une telle opération dont le coût est relativement raisonnable, environ un euro par habitant pour une ville moyenne.

Ce type d’opération ne nécessite pas de financement récurrent.