Sujet : Intégration des occupants dans l’exploitation des bâtiments tertiaires : vers un pilotage adaptatif conciliant confort et optimisation énergétique

Sous la direction de : Gilles GUERASSIMOFF et Sandrine SELOSSE

Thèse en collaboration avec l’entreprise WIT dans le cadre du dispositif CIFRE

Résumé : La transition énergétique et la lutte contre le changement climatique imposent de fortes exigences en matière de performance énergétique des bâtiments. Toutefois, l’optimisation des consommations ne peut se faire au détriment du confort et de la satisfaction des occupants, en particulier dans les bâtiments tertiaires où la qualité de l’environnement intérieur influence directement le bien-être et la productivité. Cette thèse s’intéresse à l’intégration explicite des occupants dans les processus d’exploitation des bâtiments, en mobilisant une approche de type Human-in-the-Loop (HITL).

Le confort, intrinsèquement subjectif et multidimensionnel, résulte d’interactions complexes entre les individus et leur environnement intérieur. Or, les systèmes actuels de gestion technique des bâtiments (GTB), souvent fondés sur des modèles standards (Modèle de Fanger – NF EN ISO 7730 ; Modèle adaptatif – ASHRAE 55), peinent à intégrer pleinement cette dimension humaine, générant des écarts notables entre consommations énergétiques théoriques et réalités d’exploitation.

Face à ce constat, l’émergence des approches Human-in-the-Loop, qui intègrent directement le retour des occupants dans le pilotage des systèmes, ouvre de nouvelles perspectives. Ces approches posent toutefois plusieurs défis qui font l’objet de recherche de cette thèse : déterminer comment intégrer effectivement les préférences des usagers, identifier les données les plus pertinentes provenant des occupants, et comprendre dans quelle mesure les comportements individuels influencent la performance énergétique réelle des bâtiments.

L’étude repose sur la collecte de données in situ combinant mesures physiques et enquêtes auprès des usagers afin de caractériser leurs perceptions, préférences et comportements. L’analyse croisée de ces données permet d’évaluer les corrélations entre confort perçu et paramètres environnementaux, ainsi que la disposition des occupants à accepter certains compromis, comme l’ajustement d’un degré de consigne, dans une logique d’efficacité énergétique.

La démarche expérimentale s’est appuyée sur deux études de cas : (i) l’une auprès des étudiants du Mastère Spécialisé Optimisation des Systèmes Energétiques (MS OSE, Mines Paris – PSL, Sophia Antipolis), l’autre (ii) auprès des collaborateurs de la société WIT, fabricant de solutions de GTB, à Nice. Les données recueillies combinaient d’une part des questionnaires en ligne (profil des occupants, confort perçu, sensation thermique, préférences, acceptabilité), et d’autre part des mesures instrumentées (température, humidité, CO₂, COV) via un système GTB-IoT.

Les résultats montrent que des dispositifs simples de retour d’information constituent un levier pertinent pour la collecte de données exploitables dans la conception, l’automatisation et l’évaluation des bâtiments. Ils mettent en évidence l’importance de considérer la variabilité interindividuelle et contextuelle du confort, et montrent également que l’intégration des retours des usagers dans le pilotage des systèmes techniques ouvre la voie à des stratégies adaptatives capables de concilier confort et optimisation énergétique. Toutefois, la mise en oeuvre de tels systèmes exige de garantir une ergonomie adaptée et un retour pertinent aux utilisateurs afin de maintenir leur engagement.

Cette recherche contribue ainsi à enrichir les connaissances sur les interactions entre occupants et bâtiments, et propose des pistes concrètes pour développer des solutions de gestion et de régulation plus résilientes, centrées sur l’humain et adaptées aux enjeux actuels de la performance énergétique.

Mots clés : Confort des occupants, Performance énergétique des bâtiments, Qualité de l’environnement intérieur, Pilotage adaptatif, Human-in-the-Loop, Systèmes de vote des occupants