• Systèmes civils et technologie énergétique
• Jouons le rôle de l'ingénieur chargé de "chauffer une maison"
• L'approche de l'ingénieur civil
• "Small is beautiful": mutations vers les petits systèmes
• Aménager l'existant, imaginer le futur

D'une manière très générale et pour situer le contexte, tout ensemble d'éléments permettant la vie d'une communauté de citoyens est ce que l'on appelle dans un joli jargon, un système civil et nécessite de l'énergie.

La mise en oeuvre d'une énergie par l'homme et à son service réclame, elle, l'étude et la maîtrise d'une technique. C'est ce que l'on désigne par technologie énergétique.

La technologie énergétique a un rapport privilégié avec la vie et l'animation d'un système civil au travers de la construction, des transports, de l'alimentation et du confort pour ne citer que les éléments les plus importants et évidents.

Au sens large la technologie énergétique est donc une notion vague pour décrire une profession.

De fait, mon métier a plutôt trait à l'élément confort puisqu'il est essentiellement orienté vers l'énergétique du bâtiment et plus généralement des équipements, et c'est donc sur cet aspect que j'insisterai.

Le plus souvent, il s'agira de maintenir une habitation à une température agréable pour ses occupants, quelles que soient les conditions météorologiques extérieures, ou en termes plus courants de " chauffer une maison ".

Jouons donc quelques instants le rôle de l'ingénieur chargé du projet de " chauffer une maison " et posons-nous pêle-mêle quelques-unes des questions qu'il devra (ou devrait) ne pas éviter, en partant de chaque notion introduite dans la formulation de notre problème de base :

habitation :

de quelle habitation s'agit-il ? existante à rénover ou transformer, ou nouvelle ? ai-je des plans ? tous les plans ? quel est son environnement, sa situation, sa destination ? puis-je la visiter, mesurer quelque chose, faire quelques estimations et choix préliminaires ? a-t-on pensé à intégrer un élément solaire passif ? quels sont les matériaux prévus ? etc… " il faut que je rencontre l'architecte "…

température agréable :

s'agit-il seulement de la température, ou encore de l'humidité, des vitesses d'air et du bruit ? de quelle température ? au fait, agréable pour qui et quand ?… " il faut que je rencontre l'occupant si c'est possible "…

maintenir :

des fluctuations sont-elles permises ? lesquelles ?…

conditions météorologiques extérieures :

lesquelles me seraient nécessaires (température, humidité, vent, soleil) ? où puis-je les trouver ? faut-il des conditions moyennes ou extrêmes ? que veut dire extrêmes ? " il faut que je retourne voir les occupants, si c'est possible "…

occupants :

qui sont ou seront-ils ? quelles sont leurs exigences et leurs habitudes qui interfèrent avec mes préoccupations ? quelle somme d'argent sont-ils prêts à investir pour la production de chaleur et les économies d'énergie possibles ? ont-ils déjà pensé à des systèmes ? Au fait, quels systèmes sont-ils possibles dans leur cas, avec quels matériaux, combien coûtent-ils et quel est leur bilan énergétique ? etc…

" il s'agira " :

quand et comment vais-je contrôler les solutions choisies et construites ? etc…

L'approche pragmatique (" je vais voir et je discute ") sera nécessaire pour définir les conditions aux limites du problème, ainsi que la gamme possible de solutions.

Le dialogue avec l'architecte, l'occupant et l'ingénieur des structures devra être constamment maintenu.

Le pragmatisme devra ensuite faire place à l'étude de systèmes pour lesquels beaucoup de conditions ou de paramètres restent obscurs, inquantifiables, inconnus provisoirement ou définitivement, à l'aide de méthodes simples mais empiriques, ou complexes mais nécessitant de nombreuses données qu'il faut  " aller chercher ".

Plus tard, une fois le système choisi et construit, il conviendra, dans certains cas, de se donner les moyens de vérifier ses hypothèses et ses calculs en mesurant l'installation ou en interrogeant ses utilisateurs et exploitants, tout simplement pour savoir, et éviter à l'avenir d'éventuelles erreurs.

L'ensemble de cette démarche schématiquement esquissé est, somme toute, assez typique de la formation de l'ingénieur civil, dans laquelle les éléments naturels et humains a priori inconnus jouent le rôle principal. En ce sens, aucun projet ne peut être semblable.

Soulignons ici qu'une des mutations et non des moindres dans la formation même des ingénieurs civils sera, à tout le moins pour les domaines qui me sont proches, de considérer qu'un système même petit peut avoir de l'intérêt.

En effet il est bien rare qu'un étudiant en génie civil de nos Ecoles polytechniques imagine sa profession future autrement qu'en termes de grands ponts, de grands barrages ou de grands bâtiments, non seulement, à mon avis, du fait de l'enseignement lui-même mais aussi à cause de l'image traditionnelle de l'ingénieur civil sur laquelle je reviendrai.

Certes les grandes choses seront véritablement le lot de quelques-uns, mais force est de constater que ces grandes choses ne se feront sans doute plus très souvent à moyen terme en Suisse.

Il est donc temps que l'étudiant en génie civil apprenne également les vertus du petit.

Une autre mutation nécessaire pour aborder l'énergétique future concerne encore une fois l'état d'esprit de l'ingénieur civil.

Si certaines données de son problème habituel sont en général mouvantes (sol de fondations des ouvrages par exemple), d'autres sont le plus souvent fixées spatialement et temporellement (les charges sur les ouvrages par exemple).

Dans les années cinquante et soixante, l'image de l'ingénieur civil était celle du grand constructeur capable de dompter la nature, vue ainsi comme une bête féroce.

Dans les années septante, avec une certaine prise de conscience générale de l'humilité de la position de l'homme dans la nature, l'ingénieur civil est devenu le bétonneur du paysage.

Cette image encore répandue correspond certainement à une réalité ici ou là.

Petit à petit, le taux d'équipements de nos pays devenait élevé et il devenait impératif de construire le plus rationnellement possible, de faire toute sorte d'économies avec un budget de plus en plus restreint.

L'importance des notions de système a été reconnu, le grand s'est souvent singulièrement rétréci et la similitude entre projets a de plus en plus disparu. Dans les années à venir, la gestion de l'existant devrait donc occuper une place privilégiée, non pas dans le sens simple de " faire avec " mais plutôt de " faire mieux ou différemment avec ", en trouvant des adaptations originales de l'existant.

A plus long terme, l'ingénieur civil devra développer un sens imaginatif et créatif plus aigu pour lui permettre d'envisager des solutions nouvelles.

La formation universitaire devra y contribuer en privilégiant l'imagination, la création et l'innovation des étudiants. L'ingénieur civil conscient que le petit est plus répandu que le grand peut jouer un rôle important grâce à son approche fondée simultanément sur les sciences " exactes " , les sciences humaines et les sciences de la terre.