Si vous voulez rendre votre maison aussi écoénergétique et verte que possible, devriez-vous utiliser le gaz ou l'électricité pour vos besoins de chauffage et de climatisation ? Le gaz est l'option la plus écologique – pour l'instant – pour une maison éconergétique dans le Maryland. C'est la conclusion d'une nouvelle étude économique du National Institute of Standards and Technology (NIST), qui a évalué la consommation d'énergie et l'impact environnemental du chauffage au gaz par rapport au chauffage électrique, systèmes de ventilation et de climatisation (CVC) dans les logements résidentiels à faible consommation d'énergie. Le travail du NIST fournit une méthode de recherche que d'autres peuvent utiliser pour effectuer leur propre analyse sur la technologie la plus favorable pour leurs zones locales.

« Le type de combustible est un facteur important, car le chauffage et la climatisation représentent une part importante de la consommation d'énergie domestique, " a déclaré l'ingénieur civil du NIST David Webb, l'un des auteurs de la nouvelle étude, publié dans le Journal de génie du bâtiment . "Toutefois, peu de recherches ont été menées sur l'impact de la source de combustible utilisée, gaz ou électrique, sur la réalisation d'objectifs à faible consommation d'énergie et à faible impact. Nous avons utilisé un ensemble d'outils NIST unique de bases de données et de logiciels connus sous le nom de BIRDS [Building Industry Reporting and Design for Sustainability] pour évaluer et mesurer cet impact scientifiquement, et ensuite fournir une méthode de recherche pour que d'autres fassent de même pour n'importe quelle région climatique des États-Unis."

Depuis ses débuts en 2014, les professionnels du bâtiment ont utilisé BIRDS pour évaluer et mesurer la durabilité des matériaux et de l'énergie utilisés par un bâtiment tout au long de sa durée de vie. En utilisant des modèles informatiques dérivés des données BIRDS, architectes, ingénieurs en structure, les gestionnaires de la construction et les autres parties prenantes de la construction résidentielle peuvent faire des des décisions rentables sur la façon de créer et de maintenir des performances élevées, vert, et les résidences à faible consommation d'énergie ou à consommation énergétique nette zéro.

La nouvelle étude sur les sources de combustibles gaz contre électricité utilise des données trouvées dans l'une des trois bases de données constituant la dernière version de BIRDS (v4.0), des mesures qui ont été obtenues à partir des recherches en cours au NIST's Net-Zero Energy Residential Test Facility (NZERTF).

Construit comme un prototype de deux étages, maison de banlieue de quatre chambres sur le campus du NIST à Gaithersburg, Maryland, le NZERTF est en fait un laboratoire où les chercheurs du NIST et les partenaires industriels conçoivent, tester et évaluer les matériaux, technologies et stratégies qui produiront une maison qui produira au moins autant d'énergie qu'elle n'en consomme au cours d'une année.

Pour mener leur étude, Webb et ses collègues ont dû créer, par modélisation informatique, une maison basée sur le concept net-zéro du NIST avec un système CVC électrique et un jumeau virtuel qui utilisait à la place un équipement de chauffage des locaux et de l'eau au gaz naturel. "Cela nous a permis de faire une véritable comparaison pomme à pomme du gaz par rapport à l'électricité pour leur énergie respective, impacts environnementaux et économiques, " dit Joshua Kneifel, un économiste du NIST et co-auteur de l'étude.

Les chercheurs ont comparé les deux maisons simulées comme si elles étaient construites selon les codes et normes actuels du Maryland pour une faible consommation d'énergie, intégrer la technologie et l'équipement existants, et se trouvaient dans la même zone climatique que le NZERTF actuel. Exécuter les modèles, le logiciel considéré 960, 000 combinaisons de conception de bâtiments et huit scénarios économiques différents pour estimer les performances sur une période allant jusqu'à 30 ans.

Selon ces critères, les résultats de l'étude suggèrent qu'un système CVC au gaz naturel est actuellement globalement plus économique qu'un système électrique pour une maison conforme au code du Maryland. Bien que la performance énergétique nette zéro ait été atteinte au moindre coût grâce au chauffage électrique, il est venu avec des impacts environnementaux plus élevés en raison des émissions générées lors de sa production.

« L'avantage économique global du gaz naturel était attendu parce que, en ce moment, c'est la source de carburant la moins chère du Maryland, coûte moins cher en dollars et en énergie dépensée pour produire et transporter, et porte un prix de construction inférieur pour l'installation d'un système CVC qui l'utilise, " expliqua Webb.

Cependant, Kneifel a déclaré que l'électricité pourrait encore devenir la meilleure affaire et l'option la plus écologique.

"Par exemple, alors que de plus en plus de compagnies d'électricité optent pour des formes de production d'électricité plus propres, comme le gaz naturel au lieu du charbon, l'impact environnemental diminuera, " expliqua-t-il. " Aussi, changements technologiques, tels que des systèmes d'énergie solaire et de CVC moins chers et plus efficaces, devrait contribuer à rendre l'utilisation de l'électricité plus rentable.

Les membres de l'équipe du NIST reconnaissent que leur étude de durabilité était limitée en termes de type d'équipement, la demande énergétique des occupants et leur emplacement. Ils exhortent les autres organisations à poursuivre et à élargir leurs recherches pour prendre en compte plusieurs variables clés. Il s'agit notamment de l'utilisation d'équipements alternatifs tels que des échangeurs de chaleur géothermiques et des systèmes CVC à grande vitesse, coût et performance dans une variété de climats, et les différences dans l'exploitation des bâtiments qui peuvent affecter les taux de consommation d'énergie. Plus important encore, ils ont dit que les études futures doivent tenir compte des améliorations de la technologie, matériaux et méthodes de construction, et la production et le transport d'énergie.