RE-EMPLOI MODULE DE SENSIBILISATION A LA RENOVATION DURABLE

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1 RE-EMPLOI MODULE DE SENSIBILISATION A LA RENOVATION DURABLE Avec le soutien de l Union Européenne : Fonds Européens de Développement Régional Interreg efface les frontières A Méthodologie de la rénovation: approche globale Le site: Orientation Apports solaires surchauffes Vents dominants. RE-Emploi : modules de sensibilisation à la rénovation durable 2

2 Apports solaires Apports solaires sans surchauffe!

3 Les vents dominants: sud-ouest changements de saisons aussi du nord-est très peu de vent d orientation nord-ouest ou sud-est Les vents du nord-est sont polaires, froids et secs sud-ouest est celle des alizés chauds. Lorsqu ils proviennent plutôt du sud ils sont secs, de l ouest ils sont humides 60% du temps, la vitesse du vent est inférieure à 20 km/h Le long de la mer, la vitesse du vent est 70% plus élevée que dans le reste du pays Les vents dominants = pertes thermiques

4 Bâti ancien: avantages Mûrs massifs souvent épais inertie th. intéressante acoustique parfois en pierre mortier à la chaux Toiture souvent pas ou peu isolée donc visible ventilée Menuiseries souvent en bois pourries, donc facile à enlever Le bâtiment et le terrain ont déjà vécu (tassements, fissures) orientation connue Biens encore disponibles en agglomérations Rarement 4 façades Bâti ancien: inconvénients Loin des normes actuelles! Mûrs massifs souvent épais difficultés d isolation (intérieur) façades de caractère! hauteurs des pièces Toiture à traiter contre les attaques parfois pas récupérable (mérule) ventilée Extension possible? Orientation fixée dès le départ Frais importants de réhabilitation Incitants financiers rarement compensateurs

5 Déperditions Toit: 26% Fenêtres: 20% Sol: 15% Murs: 26% Interstices: 13% 70% de l énergie totale pour le chauffage!!! Déperditions

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7 Occupation du logement: Logement plus évolutif Rythme de vie des occupants Habitation en intermittence Nombre d occupants variable >> gestion énergétique parfois compliquée génératrice de pertes B Stratégie d action En Belgique, l auditeur énergétique (PAE) détermine la hiérarchisation des tâches. Généralement favoriser les travaux structurels et énergétiques K 387 >>>>> K raisonnable! Priorité: intervention de protection ou de consolidation L esthétique sera secondaire. Remarque: travailler en team building renforce la qualité des ouvrages

8 Stratégie d action structurelle Stratégie d action?

9 Il Une rénovation correcte de l enduit va de pair avec la résolution d éventuels problèmes d humidité. Coordination des intervenants Corps de métiers coordonnés Entreprises locales Contrôles des tâches: Hiérarchique Architecte Responsable PEB Maître de l ouvrage

10 C Les pré requis (volet technique) Le confort thermique «Ni trop chaud, ni trop froid, pas de courants d air désagréables» L évaporation = transpiration Convection = l air ambiant Rayonnement : radiations infrarouges entre le corps et les parois Conduction : échange par contact direct avec une paroi La température ressentie = moyenne de la température de l air ambiant/température des parois

11 La température des parois opaques La température des parois vitrées

12 Confort d hiver/confort d été Mur creux de caractéristiques suivantes Résultats (tirés du programme PEB)

13 L'humidité L'impact de l'humidité relative dans un bâtiment

14 La plage de confort température humidité La vitesse de l'air La sensation de courant d air apparaît à partir de 0,15m/s en hiver et de 0,25m/s en été

15 Les facteurs culturels et psychologiques Subjectifs : l âge, le sexe, l état de santé, l état psychologique socioculturels: pour un américain: zone de confort à 20 et 26 C anglais et belge: zone de confort à 14,5 / 21 C. régions tropicales : zone de confort à 23 et 29,5 C. Confort d hiver/confort d été isolation de très forte résistance thermique de toutes les parois (y compris les fenêtres) ventilation adaptée à la saison occultations extérieures inertie thermique du bâtiment.

16 Qu est ce que le confort d hiver? Inconfort: l écart de température est supérieur de 3 C entre la température des pièces et celle des parois Chauffer + 1 C =consommation d énergie + 5% Qu est ce que le confort d été? Si surfaces vitrées > 20 à 25% de la surface habitable échauffement > inconfort

17 Conditions de la réussite du confort d été forte résistance thermique des parois (influence de 2 à 4 C) surfaces vitrées bien orientées et protégées (influence de 2 à 4 C) ventilation nocturne de la maison pour évacuer la chaleur (influence de 2 à 5 C) inertie thermique élevée du bâtiment (influence de 1 à 3 C). ex. : plancher lourd pour limiter l élévation en température du bâtiment Consommation comparée des deux bâtiments

18 Analyse infrarouge des ponts thermiques d une habitation Caractéristiques des matériaux conductivité thermique (λ) quantité de chaleur qui se propage : en 1 seconde à travers 1 m² d'un matériau épais d'un 1 m pour une différence de température entre les deux faces est de 1 K (1 K = 1 C). La conductivité thermique s'exprime en W/mK

19 Résistance thermique (R) =performance thermique de la couche. Plus la résistance thermique est élevée, plus la couche est isolante. Elle s'exprime en m²k/w Inertie thermique

20 Evolution des températures intérieures en journée d'été dans un bâtiment à forte inertie et dans un bâtiment à faible inertie. Comparaison des échauffements d une maison passive massive et d une maison passive à ossature bois.

21 L effusivité Capacité à échanger de l'énergie thermique avec son environnement Proportionnel à la conductivité thermique et la masse volumique L effusivité est de 400 pour la peau et le bois, ~30 fois plus pour l'acier(~12000), ~30 fois moins pour un isolant. contre les surchauffes, utiliser un matériau possédant une forte effusivité thermique pour que le mur, ou le plancher, stocke au maximum l'énergie thermique du climat extérieur. Les isolants naturels ont une capacité thermique légèrement supérieure car la masse volumique de ceux ci est plus élevée. Nature de l isolant Laine de verre Laine de roche Laine de bois Liège expansé (vrac) Ouate de Cellulose (insufflée) Perlite expansée Polyuréthanne rigide Laine de mouton Polystyrènes (EPS, XPS)?(densité en Kg/m³)

22 La perméabilité à la vapeur/la porosité des matériaux Une structure poreuse peut être : fermée : le verre cellulaire Ouverte: brique, béton (absorption d'eau : les canaux se comportent comme des tubes capillaires; on parle de matériaux capillaires Si progression de la vapeur d'eau : on parle de matériaux perméables à la vapeur d'eau: les isolants à structure ouverte Coefficient de résistance à la diffusion de la vapeur La valeur µ, symbolise la difficulté qu éprouve la vapeur à diffuser au sein d un matériau Enduit Béton cellulaire Béton Visqueen d(m) 0,015 0, ,0002 µd(m) 0,15 0,57 9,6 64 Tôles métalliques Laine minérale Maçonnerie de briques 0,001 0,08 0,12 infini 0,13 1,38

23 Exemple Supposons qu'à l'intérieur, l'humidité relative soit de 50 % à 22 C. A l'extérieur, de 70 % à - 5 C. La quantité de vapeur d'eau qui diffuse dans cette paroi sera de 7,5 g/(m² x jour) Les matériaux isolants Un isolant = λ est inférieur ou égal à 0.07 W/mK. TYPE - Matériau Masse λ Perm. à la vapeur (µ) Kg/m³ W/mK - Minéral MW Laine de roche 40 à GW Laine de verre 25 à CG Verre cellulaire 120 à infini Synthétique PUR Polyuréthanne PF Mousse phénolique *** 80 - EPS Polystyrène expansé 15 à à XPS Polystyrène extrudé 32 à Végétal ICB Liège 100 à à 28

24 Les isolants "écologiques" Résistance mécanique? [dan/m³] Conductibilité thermique? [W/mK] Diffusion de la vapeur d'eau µ [-] Inflammable Bois feutré en panneaux mous ± 160 ± à 4 Difficilement Bois feutré en panneaux mi-durs ± 270 ± à 4 Difficilement Cellulose en vrac à à 2 Auto-extinguible Laine de cellulose en panneaux / Auto-extinguible Liège expansé à à 29 Difficilement Liège expansé en panneaux à à 30 Difficilement Chanvre ou laine de chanvre à à 2 Difficilement Lin en panneaux à / Difficilement Laine de coco à à 2 Ignifugé au sel de bore Panneaux de roseau ± à 1.5 Laine de mouton à à 2 Sans dégagement toxique

25 Impact sur l'environnement et sur la santé des isolants synthétiques Le polyuréthane (PUR) non recyclable Energie grise : 1000 à 1200 kwh/m3 Gaz très toxiques libérés en cas d incendie Aucune capacité de respiration Origine minérale La laine de roche (MW) difficilement recyclable Energie grise : 150 à 250 kwh/m3 Pollutions principales : celles des unités de fabrication (CO2) et du transport Risques potentiels pour la santé avancés par certaines organisations (OMS) si l on manipule mal le matériau et s il est mal enrobé. Origine végétale La cellulose renouvelable énergie grise : très faible, environ 6 kwh/m3 Pollutions principales : unités de fabrication (très faible) et le transport Poussières à la pose (vrac) > masque En cas d'incendie, pas de gaz toxiques. Difficilement combustible, peu de propagation de la flamme. La compatibilité des matériaux Les couples galvaniques (effet pile) on évitera de mettre en contact, le cuivre avec le zinc, l'acier, l'acier galvanisé ou l'aluminium Le contact direct peut être évité en plaçant entre les deux métaux une couche de désolidarisation durable

26 Mise en œuvre de l isolant Mur creux non isolé Mur creux isolé à remplissage partiel de la coulisse Mur creux isolé à remplissage intégral de la coulisse 1 Paroi extérieure.; 2 Coulisse; 3 Paroi intérieure; 4 Enduit; 5 Crochet d'ancrage; 6 Isolant Lame d'air ventilée ou non ventilée? Un vide ventilé est vivement conseillé dans les deux cas suivants : les façades très exposées aux pluies battantes; les façades dont la maçonnerie de parement est recouverte d'une couche faiblement perméable à la vapeur (briques émaillées, maçonnerie peinte, certains crépis...) Depuis le 1/5/10, la PEB exige un Umax de 0,4 [W/m²K]. Une étude de la KUL montre qu'une mauvaise exécution d un mur creux ventilé donne des valeurs de U proches de 1 [W/m².K].

27 Conséquences d un joint entre panneaux isolants U théorique: 0.3W/m²K Avec un joint de 1mm: U réel: 1.44W/m²K Les trois couches du complexe isolant en toiture La sous toiture Elle limite les infiltrations d air. Elle protège le bâtiment des eaux accidentellement infiltrées et des poussières. L isolation Elle limite les pertes de chaleur. Elle protège les occupants du bruit extérieur. L écran étanche à l'air et à la vapeur, et la finition intérieure Ils suppriment les courants d'air. Ils protègent la toiture des condensations internes

28 Condensations internes La toiture Sarking 1)Couverture. 2)Lattes. 3)Contre-lattes. 4)Isolant. 5)Plaque de support. 6)Chevrons ou fermettes. 7)Pannes.

29 La PEB Energie primaire

30 Energie primaire, Indicateurs L énergie S exprime en Kcal, joule, Tep, ou KWh 10KWh=1L mazout= 1m³ de gaz=2.5kg de bois sec un homme(h) effort maximum=1400w un H en effort de longue durée=200w un H au repos=100w un H endormi= 50 à 80W écran PC=+/ 200W puissance d une voiture moyenne 55 à 90kW irradiation solaire par ciel serein=1000w/m²