Focus Energie & Environnement : Hong Kong : consommation et efficacité énergétique des bâtiments (30/06/2015).

Article rédigé le 30/06/2015

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Le monde entier s’extasie devant la plus belle “skyline” du globe : Hong Kong ! [1] Et Hong Kong peut en être fière car ce sont plus de 7 700 des plus grands bâtiments du monde qui se dressent sur ce petit bout terre. Au total, plus de 41 000 immeubles recouvrent les 263 km² (sur un total de 1 104 km²) de territoire constructible hongkongais.

Mais que se cache-t-il derrière ces tours ?

1- Bilan actuel de la situation énergétique des bâtiments de Hong Kong

D’après les modèles actuels de structuration des villes et de satisfaction des besoins énergétiques, il a été montré que la consommation énergétique par habitant est une fonction décroissante de la densité urbaine. D’après ce rapport du « GUIDEnR » (organisation française recensant les nouvelles énergies renouvelables, réputée pour ces conseils en haute qualité environnementale), l’efficacité énergétique des zones urbaines denses, comme c’est le cas de Hong Kong, devrait être des plus performantes [2]. Or, si l’on compare la consommation énergétique globale de Hong Kong (0,08 TJ/hab/an) par rapport à celle de la France (0,16 TJ/hab/an), on remarque qu’elle n’est que deux fois plus faible alors que la densité de population de Hong Kong (6 539 hab/km²) est 50 fois plus importante que celle de la France (120 hab/km²) [3] [4].
Hong Kong consomme donc environ 290.000 TJ d’énergie. Cette consommation étant constante sur ces 5 dernières années. La part d’énergie consommée sous forme d’électricité s’élève à 54 % ce qui représente donc 156.600 TJ/an. Or 90 % de l’électricité consommée à Hong Kong est consommée par le secteur du bâtiment ce qui représente environ 140.000 TJ/an (voir graphiques ci-dessous) [5]. Chaque habitant de Hong Kong est responsable de 5,9 tonnes d’équivalent CO2 émis par an !

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Alors que dans le reste du monde la consommation énergétique des bâtiments représente 40 % des émissions de gaz à effet de serre, à Hong Kong les bâtiments sont directement responsables de 60 % des émissions de la ville. Et cela sans compter toutes les émissions indirectes, qui sont causées par exemple pour la fabrication des matériaux de construction ou le nettoyage des climatiseurs [6].

En plus d’être responsables d’une partie de la pollution atmosphérique, les bâtiments de Hong Kong émettent des rayonnements radioactifs. Ce phénomène résulte des matériaux de construction utilisés pour la construction des immeubles, surtout le granite et le béton, qui contiendraient du radon, de l’uranium et du thorium responsables du taux élevé de radiation. En effet, les radiations atteignent jusque 0,45 microsieverts quand la recommandation de l’Organisme Mondiale de la Santé est de 0,25 [7] [8].

2 - Causes de la surconsommation énergétique

Le territoire de Hong Kong est situé au niveau du tropique du cancer, et subit donc un climat subtropical. La température moyenne annuelle est de 24 °C avec un minimum moyen de 15°C en hiver et un maximum moyen de 35°C en été. Aussi les systèmes de climatisation sont utilisés en continu et souvent à outrance [9]. Leur consommation électrique représente à elle seule entre 30 et 60 % (selon les périodes) de la dépense en électricité totale de la ville.

On peut aisément comprendre le besoin de climatiser les bâtiments, quand on sait que la quasi-totalité des parois des tours bureaucratiques sont entièrement et uniquement constituées en verre. Ajoutez à cela que – pour des raisons de sécurité – aucune ouverture sur l’extérieur n’est possible pour aérer les bâtiments. Même si ces critères architecturaux et sans doute esthétiques n’ont pas été appliqués aux habitations, il n’en reste pas moins, qu’aucune isolation n’est mise en place dans les bâtiments d’habitation. A Hong Kong, il a fallu jusqu’alors construire bon marché, rentable, vite et haut, sans mettre en priorité le confort thermique des résidents. Si les chantiers sont des enfers pour les ingénieurs énergéticiens, ils sont un paradis pour les compagnies de climatisation.

De plus, à contempler les bâtiments hongkongais en pleine nuit, on est vite éclairé sur le pourquoi de leurs factures électriques si élevées.

3 - Éveil récent des consciences

A l’approche de la vingt-et-unième « Conférence des Parties » (COP 21) qui se tiendra à Paris en décembre 2015, tous les gouvernements du monde sont appelés à contribuer pour réduire l’impacte de l’activité humaine sur l’environnement et ainsi contenir le réchauffement planétaire à 2°C. La région de Hong Kong doit se sentir fortement concernée par cette problématique. En effet, Hong Kong pourrait subir durement les effets du changement climatique ; mais parce qu’elle possède des atouts remarquables – non seulement financiers, mais aussi scientifiques, d’expertise et d’innovation - et parce qu’elle fera partie de la délégation de la Chine à la COP21, elle a un rôle important à jouer. Il est évident qu’Hong Kong pourrait être un modèle de ville de demain à faible émission carbone. Aussi, il est sans nul doute qu’il existe de réelles opportunités pour les entreprises et le secteur financier de Hong Kong d’innover et de créer de la valeur économique en assurant une croissance durable.

Mais qu’en est-il réellement à quelques mois du sommet international devant aboutir à un nouvel accord international sur le climat, applicable à tous les pays, dans l’objectif de maintenir le réchauffement global en deçà de 2°C [10].

Hong Kong est confrontée à un vrai problème de production d’énergie. En effet, l’électricité hongkongaise étant principalement produite à partir de charbon et de gaz importés, notamment de Chine Continentale, dont les ressources seront fortement appauvries voir inexistantes d’ici 2030 ; les institutions et entreprises hongkongaises subissent actuellement de fortes pressions gouvernementales afin de réduire leurs consommations électriques et donc réduire la consommation du principal secteur énergivore, l’immobilier [11].

Les institutions hongkongaises qui se sentent enfin concernées par cet enjeux mondiale organisent de plus en plus d’événements (conférences, séminaires,...) sur cette thématique. Par exemple, le « World Green Building Council » qui se réunira en octobre 2015 à Hong Kong, invité par le “Hong Kong Green Building Council” [12].

Aussi, le bureau pour l’environnement du gouvernement hongkongais a publié début mai 2015 son troisième plan environnemental après ceux sur la qualité de l’air et la réduction des déchets, dans lequel il établit un plan d’efficacité énergétique des bâtiments [13]. Ce plan, pour les 10 prochaines années, devrait permettent une réduction de 40 % de la consommation énergétique des bâtiments. Cette réduction ayant pour référence les consommations de 2005, le gouvernement hongkongais souhaite économiser 116 000 TJ d’ici 2025, soit pour le secteur des bâtiments atteindre une consommation annuelle de 110 000 TJ [14].

4 - Évolution des systèmes de réglementation et de construction

Pour le moment, aucune loi n’a encore été adoptée mais le projet devrait aboutir d’ici la fin de l’année 2015. D’après le plan d’action « Market Drivers for Transformation of Green Buildings in Hong Kong -A Roadmap to Deep Energy Reduction Executive Summary » dévoilé en janvier 2015 par le « Hong Kong Green Building Council », la future loi devrait obliger les nouveaux bâtiments construits à partir de 2017 à être plus efficaces énergétiquement. Les bâtiments seront soumis à des évaluations plus flexibles en début d’année 2016 afin d’encourager leur modernisation technologique et de réduire leur consommation énergétique. Les normes deviendront plus strictes en 2017 pour inciter les constructeurs à utiliser de nouvelles technologies [14].
De nouveaux critères d’évaluation seront bientôt introduits par le gouvernement, tel que la mise en place de Labels, ainsi que des incitations financières afin encourager des gestes quotidiens plus écologiques, comme le contrôle de la quantité des déchets alimentaires recyclés - critère qui n’impacte pourtant pas réellement la consommation énergétique d’un bâtiment… [15]

Hong Kong dispose déjà de ses deux « labels » certifiant les projets à “Haute Qualité Environnementale” et le label américain “LEED” est également fréquemment utilisé à Hong Kong.

La certification “BEAM Plus” est un système d’évaluation environnementale globale pour les bâtiments, créée en 2010 et reconnue par le gouvernement hongkongais. La version actuelle du Label a été lancée en novembre 2012. BEAM Plus permet de labéliser les bâtiments neufs et rénovés de façons différentes. Il prend en compte six aspects d’un projet : la gestion technique du bâtiment, la consommation d’énergie, la qualité des environnements intérieurs, les aspects environnementaux des matériaux, la gestion de l’utilisation de l’eau et les innovations et autres ajouts [16]. Les projets sont classés en 4 catégories allant du « bronze » au « platinium » récompensant les projets les plus efficaces énergétiquement. Ce Label est détenu par une entreprise privée, il faut donc s’acquitter de frais d’inscriptions afin de pouvoir prétendre à la certification. Les frais d’inscriptions s’échelonnant de 100 000 HKD (environ 11 000 €) à 1 300 000 HKD ( environ 150 000 €) selon la surface totale habitable du bâtiment [17].

Le HKGBC “Green Building Product Labelling Scheme”, lancé en janvier 2015, qui certifie les projets selon 15 critères et les classes en 5 catégories du projet « Vert » qui reconnait que des efforts ont été faits, au projet « Platine » félicitant les projet les plus aboutis en matière d’efficacité environnementale [18]. Ce Label étant géré par le gouvernement, il est exempté de frais d’inscription mais il n’a pas encore été attribué à ce jour.

Le LEED : « Leadership in Energy and Environmental Design » est le système nord-américain de standardisation des bâtiments “Haute Qualité Environnementale”. Les critères d’évaluation incluent l’efficacité énergétique, l’efficacité de la consommation d’eau, l’efficacité du chauffage, l’utilisation de matériaux de provenance locale et la réutilisation des matériaux commandés en surplus. Un bâtiment peut atteindre quatre niveaux : certifié, argent, or et platine [19]. Ce Label est utilisé à Hong Kong comme référence en matière d’efficacité énergétique. Hélas, ce label, très controversé en Europe et en Amérique, ne demande aucune justification de consommation énergétique.

Il existe aussi le trophée « Energywise Certificate » qui est remis par le jury du « HONG KONG AWARDS FOR ENVIRONMENTAL EXCELLENCE » soutenu par le gouvernement [20]. Ce prix a été créé dans le but d’encourager les entreprises et les organisations à adopter des innovations « vertes » et des mesures pour économiser et afin de reconnaître les efforts d’économie d’énergie des entreprises, institutions et organisations hongkongaises.
Voici les catégories concernées :
a) l’efficacité énergétique des installations d’éclairage
b) l’efficacité énergétique des installations de climatisation
c) l’efficacité énergétique des installations électriques
d) l’efficacité énergétique de la portance et des installations de type “escalteurs et ascenseurs”
e) l’efficacité énergétique des chaudières
g) l’efficacité énergétique des installations de plomberie et de drainage
h) l’efficacité énergétique des centrales de contrôle et des système de surveillance
i) l’efficacité énergétique liée à l’enveloppe du bâtiment et aux façades
j) l’efficacité énergétique d’autres installations non mentionnées ci-dessus
Aucune valeur cible, ni demande de résultats numéraires n’est spécifiée. L’institution candidate doit juste indiquer qualitativement la réduction engendrée par la mise en place de mesures ou d’installations.
Ce prix a été reconnu par le gouvernement hongkongais comme l’un des plus prestigieux et renommés trophée récompensant l’excellence environnementale de plusieurs dizaines de bâtiments chaque année à Hong Kong (entre 20 et 40 selon le nombres de dossiers déposés) [21].

Et enfin le « Green Building Award », qui est un événement organisée par le HKGBC conjointement avec le “Professional Green Building Council” (PGBC), visant à offrir une reconnaissance à des projets de bâtiments qui font preuve d’innovation en matières d’efficacité énergétique. Aucun critère énergétique n’est précisé. Le jury classant les candidats en jugeant les projets dans leur globalité [22].

L’ensemble de ces Labels et prix notent d’avantage l’utilisation de systèmes et la mise en place de solutions innovantes, ainsi que l’impact du chantier lui-même sur l’environnement (gestion des déchets lors du chantier etc…), plutôt que la performance énergétique du bâti et sa consommation énergétique [23].

Etant donné les différences entre les labels français et ceux de Hong Kong, la comparaison est difficile. Les labels français ont des obligations d’objectifs numéraires qualitatifs et quantitatifs . Par exemple, pour le label BBC Effienergie (Bâtiment Basse Consommation), le bâtiment concourant doit certifier, entre autre, la consommation en énergie primaire du bâtiment (Cep) doit être inférieure à 50 kWh/m² de SHON par an (La SHON étant la surface hors d’œuvre nette). Alors que les labels hongkongais ne fixent pas de consommation maximale, par exemple [24]. Voici un tableau récapitulant les différences entre les Labels utilisés à Hong Kong et les Label français.

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Graphiques qui récapitules les différents labels labels hongkongais comparés au label français BBC


5 - Les bâtiments « green » de Hong Kong
Néanmoins, Hong Kong est très fier de ses bâtiments verts qui se comptent au nombre de 200, d’après le gouvernement.
Les plus connus étant :

- La TI Tower, achevée en mai 2015, qui a obtenu le Label BEAM Plus Platinum et raflé tous les prix hongkongais dans sa catégorie. La tour est connue pour ses 500 m² de panneaux photovoltaïques (44kW de puissance maximale totale), son toit végétalisé (33 % de la surface totale du toit) et de ses bureaux éclairés par lumière naturelle (75 % des bureaux) [25].

- Le Green Campus de la “City University of Hong Kong”, remarqué pour son design innovant. Les deux nouveaux bâtiments ont été construits pour respecter des caractéristiques écologiques qui soutiennent la protection de l’environnement. Le verre des fenêtres, à faible émissivité - innovation déjà bien connue et souvent utilisée en France mais unique et pionnière à Hong Kong - permettra de réduire la température du bâtiment et donc d’économiser de l’énergie. Aussi, les toitures végétalisées, devraient permettre une meilleure isolation thermique du dernier étage du bâtiment [26].

- Le Hang Seng Management College de Sha Tin, dont la compacité a été étudiée afin de réduire les surchauffes en été et limiter les besoins en chauffage l’hiver. Le bâtiment a été construit avec des matériaux à faible impact carbone mais haut pouvoir isolant et respectant les critères environnementaux. Aussi tout un système de ventilation naturelle a été mis en place pour éviter les surchauffes en été. Toute la filière déchets a été étudiée et tous les déchets du site – depuis le début des travaux jusqu’à son utilisation - sont triés. De même, le traitement de l’eau mis en place a été conçu de façon à respecter les normes environnementales. Enfin, un système de gestion du bâtiment est installé afin d’optimiser la consommation d’énergie de l’établissement.

- L’hôtel Holiday Inn Express à Sheung Wan, dont les efforts de conception et de construction pour sa rénovation se sont concentrées principalement sur la réduction des émissions de carbone, l’efficacité des systèmes de production, de distribution de traitement et de gestion de l’eau et l’énergie, la qualité de l’air et l’utilisation de matériaux à faible impact environnemental. Pour cela, un certain nombre d’idées novatrices ont été utilisées, notamment pour l’optimisation de l’énergie. Le résultat est une économie d’énergie globale de 58 % par rapport à la consommation d’énergie de l’hôtel avant rénovation (en 2000).

- L’hôtel Icon de l’Université polytechnique de Hong Kong auquel de nombreux principes écologiques ont été appliquées. En passant par la sélection de matériaux à faible impact carbone, l’utilisation de fournisseurs locaux, la mise en place d’une isolation efficace, un système de climatisation à faible consommation d’énergie, une gestion de l’énergie et de l’eau respectueuse de l’environnement, etc. Le bâtiment est également réputé pour son mur végétalisé (réalisé en 2011 par Patrick Blanc) et parce qu’il partiellement alimenté en énergie solaire produite sur place.

Conclusion
La consommation énergétique annuelle par habitant de Hong Kong se place à la 54ème place mondiale (la France étant 28ème) et les émissions carbones annuelles à Hong Kong sont au 65ème rang mondial (la France étant 69ème). Notons que la part de l’énergie mondiale dédiée au secteur du bâtiment est de 40 % en moyenne, mais qu’elle atteint 63 % à Hong Kong. L’écart devient encore plus significatif lorsque la superficie du territoire est prise en compte. En effet, si l’on tient compte de tout le territoire hongkongais la consommation énergétique des bâtiments grimpe à 126 TJ/km²/an et si on ne prend en compte que les zones constructibles elle atteint les 532 TJ/km²/an contre 18 TJ/km² pour la France.

Or, Hong Kong étant une ville dense et compacte, et d’après les analyses d’influence de la morphologie dans l’efficience énergétique des villes, elle devrait consommer bien moins d’énergie [29]. Hong Kong a toutes les capacités d’améliorer l’efficacité énergétique de ses bâtiments – seront-ils mis en œuvre ? A suivre.

Sources :

[1] The 25 Best Skylines In The World Business insider http://www.businessinsider.com/coolest-skylines-photos-2014-5#1-hong-kong-has-7773-tall-buildings-in-1053-square-kilometers-25
[2] GUIDEnR sur l’efficacité énergétique de 2014 http://www.guidenr.fr/accroissement-efficacite-energetique-batiment.php
[3] The World Bank results of Energy use (kg of oil equivalent per capita) 2014 http://data.worldbank.org/indicator/EG.USE.PCAP.KG.OE
[4] Bulletin électronique du 18 Mars 2014 Environnement L’énergie à Hong Kong - Chapitre 1 : Origine de l’électricité http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/75416.htm
[5] Présentation réalisée dans le cadre de la conference CITY CARBON VISION – Risk and Resilience Conrad Wong Chairman The Hong Kong Green Building Council SMART BUILDING TECHNOLOGIES le 19 mai 2015
[6] Compact Sustainability and Liveability in Hong Kong présentation réalisée par Prof. John NG Directeur et représentant de « Green Labelling Committee » à The Hong Kong Green Building qui eut lieu au 4ème sommet « World Sustainable Building Conference « à barcelona en Octobre 2014
[7] Article de l’OMS Rayonnements ionisants, effets sur la santé et mesures de protection Aide-mémoire N°371 Novembre 2012 http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs371/fr/
[8] Article du SCMP du 30 Mars 2015 http://www.scmp.com/news/hong-kong/article/1750572/citys-background-radiation-levels-astounding-says-former-top-official?page=all
[9] Bulletin électronique « Environnement Les conséquences de la "clim-mania" hongkongaise » du 5 mai 2014 http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/75800.htm
[10] Conférence donnée au Consulat Général de France à Hong Kong et Macao par Mme Lilas BERNHEIM, Consule générale adjointe, sur l’état d’avancement de la préparation de la COP21, le 5 juin 2015. http://www.consulfrance-hongkong.org/Mme-Lilas-BERNHEIM-Consule-generale-adjointe-fait-le-point-sur-la-preparation
[11] Bulletin électronique « L’énergie à Hong Kong - Chapitre 3 : Electricité, gaz, pétrole... L’énergie au sens large » du 27 Juillet 2014 http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/76442.htm
[12] http://www.worldgbc.org/activities/congress/
[13] http://www.info.gov.hk/gia/general/201505/14/P201505140408.htm
[14] https://www.google.com.hk/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CBsQFjAAahUKEwjhsODc5InGAhWiIaYKHW7lACU&url=http%3A%2F%2Fwww.enb.gov.hk%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fpdf%2FEnergySavingPlanEn.pdf&ei=7p56VeGBFKLDmAXuyoOoAg&usg=AFQjCNHJt7byLQQlvazA-dnxDOZZDToz0A&sig2=DZOPB6WbhTACt2XXnKQVVQ&bvm=bv.95515949,d.dGY
[15] https://www.hkgbc.org.hk/hk3030/eng/hk3030_downloadarea.aspx
[16] BEAM PLUS NEW BUILDINGS & EXISTING BUILDINGS https://www.hkgbc.org.hk/eng/BEAMPlus_NBEB.aspx
[17] site internet de l’entreprise de labélisation BEAM http://www.beamsociety.org.hk/en_index.php
[18] HKGBC GREEN BUILDING PRODUCT LABELLING SCHEME http://gbpll.hkgbc.org.hk/textdisplay.php?serial=10
[19] http://www.usgbc.org/leed
[20] http://www.ecc.org.hk/english/hk_awards/hk_awards.html
[21] http://www.hkaee.gov.hk/english/hkgoc/energywise_certificate/energywise_certificate.html
[22] https://www.hkgbc.org.hk/gba2014/aboutgba2014.aspx
[23]Article de Matthieu Combe, journaliste scientifique paru dans « technique de l’ingénieur » le 29 avr. 2013 « S’y retrouver dans les labels du bâtiment… » http://www.techniques-ingenieur.fr/actualite/s-y-retrouver-dans-les-labels-du-batiment-article_82562/
[24] http://www.rt-batiment.fr/
[25] http://dragageshk.com/news-post/completion-of-the-trade-and-industry-tower/
[26] http://wikisites.cityu.edu.hk/sites/newscentre/en/Pages/201206211214.aspx
[27]https://www.hkgbc.org.hk/eng/BeamPlusSuccesStoriesIndex.aspx
[28]https://www.hkgbc.org.hk/gba2014/shortlistedprojects.aspx
[29] http://www.urbanmorphologyinstitute.org/de-limportance-de-la-morphologie-dans-lefficience-energetique-des-villes/ De l’importance de la morphologie dans l’efficience énergétique des villes,
Salat, S. & Nowacki, N.Energie et territoires Liaison Energie-Francophonie n°86, 2010

Rédacteur :

Julie METTA, Chargée de mission scientifique - Hong Kong

publié le 02/07/2015

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