[Etude Poêles bois bûches RT 2012]

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1 [Etude Poêles bûches RT 2012] [Etude RT] BET Thermique et Fluide CARDONNEL INGENIERIE Le Cube 5 Rue de la Mare à Tissier SAINT PIERRE DU PERRAY Tél : Fax : Destinataire Syndicat des énergies renouvelables M. Nicolas AUDIGANE 13-15, Rue de la Baume PARIS Tél : ou Fax : Auteur : C.TANG N de projet : RD Version : V.2

2 Etude Poêles bûches RT 2012 Table des matières I. Contexte Règlementaire Contexte Règlementaire Trois exigences de résultats pour respecter le RT Objectifs du projet Approche de l étude... 6 II. Calculs Règlementaire RT 2012 rappel des hypothèses Site & climat Bâtiment et Typologie d usage MI 90 m² MI 150 m² Détails des éléments constitutifs du bâti de la configuration 1 utilisant du gaz comme énergie principale Parois Baies et portes vitrées Linéiques Détails des éléments constitutifs du bâti de la configuration 2 utilisant de l électricité comme énergie principale Parois Baies et portes vitrées Linéiques Résultats de l étude de l enveloppe déperditions moyennes du bâti Ventilation Gestion des apports solaires confort d été Les besoins Besoins de chauffage Besoins d ECS Le système de chauffage + ECS Configuration Configuration Emission de chaleur Configuration Configuration III. Résultats/Conclusions Résultats MI 90 m² Configuration 1 : Gaz Configuration 2 : Electricité CTA RD Etude RT 02/09/2013 2

3 Etude Poêles bûches RT Résultats MI 150 m² Configuration 1 : Gaz Configuration 2 : Electricité Conclusions Configuration 1 : Gaz Configuration 2 : Electricité CTA RD Etude RT 02/09/2013 3

4 Etude Poêles bûches RT 2012 I. Contexte Règlementaire 1. Contexte Règlementaire Les orientations retenues à l'issue des tables rondes du Grenelle de l'environnement à l'automne 2007 ont amorcé la mutation écologique de la France. La mise en œuvre des comités opérationnels a permis de définir les voies, moyens et conditions requis pour une entrée en vigueur des conclusions du Grenelle notamment le renforcement de la réglementation thermique dès 2012 pour tous les types de bâtiments qui y sont soumis. L'ensemble de ce travail sur l'orientation énergétique de la France s'est traduit concrètement par le vote des lois Grenelle I et II. Ces deux lois servent désormais de socle pour l'élaboration de l'ensemble des mesures nécessaire à la mise en place de la politique énergétique de la France, et notamment les principes de la RT 2012, qui succèdera à la RT Conformément à l'article 4 de la loi Grenelle 1, la RT 2012 a pour objectif de limiter la consommation d'énergie primaire des bâtiments neufs à un maximum de 50 kwhep/(m²shonrt.an) en moyenne, tout en suscitant : une évolution technologique et industrielle significative pour toutes les filières du bâti et des équipements, un très bon niveau de qualité énergétique du bâti, indépendamment du choix de système énergétique, un équilibre technique et économique entre les énergies utilisées pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire. La RT 2012 est applicable à tous les permis de construire : déposés à compter du 28 octobre 2011 pour certains bâtiments neufs du secteur tertiaire (bureaux, bâtiments d'enseignement primaire et secondaire, établissements d'accueil de la petite enfance) et les bâtiments à usage d'habitation construits en zone ANRU ; déposés à partir du 1er janvier 2013 pour tous les autres bâtiments neufs à usage d'habitation (maisons individuelles ou accolées, logements collectifs, cités universitaires, foyers de jeunes travailleurs). Pour les autres types de bâtiments du secteur tertiaire, la RT 2012 sera complétée pour une application prévue au 1er janvier Trois exigences de résultats pour respecter le RT 2012 La réglementation thermique 2012 est avant tout une réglementation d'objectifs et comporte trois exigences de résultats : besoin bioclimatique, consommation d'énergie primaire, confort en été. Les exigences de résultats imposées par la RT2012 sont de trois types : CTA RD Etude RT 02/09/2013 4

5 Etude Poêles bûches RT ) L'efficacité énergétique du bâti L'exigence d'efficacité énergétique minimale du bâti est définie par le coefficient «Bbiomax» (besoins bioclimatiques du bâti). Cette exigence impose une limitation simultanée du besoin en énergie pour les composantes liées à la conception du bâti (chauffage, refroidissement et éclairage), imposant ainsi son optimisation indépendamment des systèmes énergétiques mis en œuvre. 2) La consommation énergétique du bâtiment L'exigence de consommation conventionnelle maximale d'énergie primaire se traduit par le coefficient «Cepmax», portant sur les consommations de chauffage, de refroidissement, d'éclairage, de production d'eau chaude sanitaire et d'auxiliaires (pompes et ventilateurs). Conformément à l'article 4 de la loi Grenelle 1, la valeur du Cepmax s'élève à 50 kwhep/(m²shonrt.an) d'énergie primaire, modulé selon la localisation géographique, l'altitude, le type d'usage du bâtiment, la surface moyenne des logements et les émissions de gaz à effet de serre pour le énergie et les réseaux de chaleur les moins émetteurs de CO2. Cette exigence impose, en plus de l'optimisation du bâti exprimée par le Bbio, le recours à des équipements énergétiques performants, à haut rendement. 3) Le confort d'été dans les bâtiments non climatisés A l'instar de la RT 2005, la RT 2012 définit des catégories de bâtiments dans lesquels il est possible d'assurer un bon niveau de confort en été sans avoir à recourir à un système actif de refroidissement. Pour ces bâtiments, la réglementation impose que la température la plus chaude atteinte dans les locaux, au cours d'une séquence de 5 jours très chauds d'été n'excède pas un seuil. Pour que le bâtiment projet soit réglementaire vis-à-vis de la RT 2012, il faut donc que : BBIO BBIO max Cep Cep max Tic projet Tic réf CTA RD Etude RT 02/09/2013 5

6 Etude Poêles bûches RT Objectifs du projet Cette étude doit être une aide à l argumentation pour les poêles à bûches pour des discussions menées entre la Direction de l Habitat, de l Urbanisme et des Paysages (DHUP) et le Syndicat des Energies Renouvelables (SER) dans le cadre de la RT Elle doit regrouper des cas standards de maisons individuelles représentatives du marché neuf en France avec des poêles à bûches. Ainsi l étude sera circonscrite au champ de la maison individuelle neuve. Afin de couvrir des cas représentatifs du marché, CARDONNEL Ingénierie propose de choisir des maisons de 90 m² et 150 m² de surface habitable (SHAB), 75% du marché de la maison individuelle se situant entre 90 et 150m². 4. Approche de l étude Il faut estimer les performances énergétiques RT 2012 des poêles bûches dans les cas suivants : Maison individuelle de 90 m² de SHAB (MI 90 m²) Configuration de systèmes n 1 : chauffage au gaz a vec radiateurs T 40 et appoint poêle bûches, ECS au gaz. Configuration de systèmes n 2 : chauffage par conv ecteurs électriques et appoint poêle bûches, ECS thermodynamique avec appoint par thermoplongeur. Pour cette configuration, nous utiliserons une maison de 90 m² avec un bâti plus performant du fait de l utilisation d électricité comme énergie principale. Maison individuelle de 150 m² de SHAB (MI 150 m²) Configuration de systèmes n 1 : chauffage au gaz a vec radiateurs T 40 et appoint poêle bûches, ECS au gaz Configuration de systèmes n 2 : chauffage par conv ecteurs électriques et appoint poêle bûches, ECS thermodynamique avec appoint par thermoplongeur. De même pour cette configuration, nous utiliserons une maison de 150 m² avec un bâti plus performant du fait de l utilisation d électricité comme énergie principale. L énergie sera considérée en appoint du gaz et de l électricité avec les pourcentages de couverture des besoins suivants : 30% - 35% - 40% - 45% - 49%. On étudiera également le cas sans appoint. Un cas de référence sera établi pour chacune des maisons avec le en énergie principale et l autre source d énergie en appoint avec les ratios 75%-25%. On étudiera également le cas avec les ratios 60%- 40%. Pour les performances des poêles bûches, les données transmises par le SER seront utilisés. De plus l étude sera déclinée sur trois zones climatiques représentatives de la diversité nationale : zone H1b (référence: Nancy), zone relativement froide, CTA RD Etude RT 02/09/2013 6

7 Etude Poêles bûches RT 2012 zone H2b (référence: La Rochelle), zone tempérée, zone H3 (référence: Nice), zone chaude L orientation des maisons sera telle que les façades principales seront au nord et au sud. La surface de vitrage sera celle de référence RT 2012, soit 1/6 e par rapport à la SHAB. Les exigences de bâti et systèmes de base seront celles de la RT II. Calculs Règlementaire RT 2012 rappel des hypothèses 1. Site & climat L étude porte non pas sur une mais sur trois zones climatiques distinctes. Les zones choisies sont représentatives de 3 conditions climatiques bien spécifiques : l une H1b, est continentale et avec climat relativement froid (ville de référence : Nancy), une autre est plus tempérée avec une influence océanique plus prononcée, c est la zone H2b (ville de référence : la Rochelle) enfin la zone H3 présente des climats plus cléments, mais de fortes chaleur en été. (ville de référence : Nice). Figure 1 : Carte des zones climatiques en France CTA RD Etude RT 02/09/2013 7

8 Etude Poêles bûches RT Bâtiment et Typologie d usage 2.1. MI 90 m² Logement de type T4 SHON RT : 105 m² SHAB : 90 m² Niveaux : RDC avec combles perdus. Toiture deux pentes. Base rectangulaire : 6,7 x 13,4 m Hauteur sous plafond : 2,5 m Menuiserie PVC. Ratio surface de vitrages / surface habitable : au moins égale à 1/6 Orientation : Nord-Sud Ventilation : VMC simple flux, hygro type B, débit 59,2 m³/h Perméabilité à l air Q4Pa = 0,6 m³/h.m² pour la configuration 1 Perméabilité à l air Q4Pa = 0,2 m³/h.m² pour la configuration 2 Présence d occultations solaires, type de protections mobiles : volets Scénario conventionnel d occupation RT2012 résidentiel Pas de refroidissement. Inertie quotidienne : moyenne. Inertie séquentielle : légère Classe d exposition au bruit : BR MI 150 m² Logement de type T5 SHON RT : 170 m² SHAB : 150 m² Niveaux : R+1 avec combles perdus. Toiture deux pentes. Base rectangulaire : 7 x 15 m Hauteur sous plafond : 2,5 m Menuiserie PVC. Ratio surface de vitrages / surface habitable : au moins égale à 1/6 Orientation : Nord-Sud Ventilation : VMC simple flux, hygro type B, débit 90,1 m³/h Perméabilité à l air Q4Pa = 0,6 m³/h.m² pour la configuration 1 Perméabilité à l air Q4Pa = 0,2 m³/h.m² pour la configuration 2 Présence d occultations solaires, type de protections mobiles : volets CTA RD Etude RT 02/09/2013 8

9 Etude Poêles bûches RT 2012 Scénario conventionnel d occupation RT2012 résidentiel Pas de refroidissement. Inertie quotidienne : moyenne. Inertie séquentielle : légère Classe d exposition au bruit : BR1 3. Détails des éléments constitutifs du bâti de la configuration 1 utilisant du gaz comme énergie principale 3.1. Parois Les caractéristiques des parois des maisons de 90 et 150 m² sont similaires. Nous en présentons les détails ci-dessous. Plancher bas sur vide sanitaire Détails Up (W/m².K) Isolant Th cm Dalle béton 20 cm 0,214 Chape 5 cm Mur sur extérieur Détails Ri (m².k/w) Up (W/m².K) BA10 Isolant 12 cm 5,181 0,187 Brique 20 cm Plafond donnant sur combles perdus Détails Ri (m².k/w) Up (W/m².K) BA13 Laine de verre Th cm 8,612 0,113 CTA RD Etude RT 02/09/2013 9

10 Etude Poêles bûches RT Baies et portes vitrées Les caractéristiques des baies et portes vitrées des maisons de 90 et 150 m² sont similaires. Nous en présentons les détails ci-dessous. Baies et portes vitrées Baies verticales Porte Vitrage 4/16/4 peu émissif - Remplissage air - Menuiserie PCV Bois Fermeture Volets roulants PVC - U w / U jn (W/m².K) 1,40 / 1,30 1,50 / 1,50 Facteur solaire (avec protection) : Swe = 0,03. Facteur de transmission lumineuse sans protection solaire : 0, Linéiques MI 90 m² Ponts thermiques Description pont thermique y (W/m.K) Angle sortant de deux murs extérieurs 0,02 L8 plancher bas sur vide sanitaire 0,06 L10 toiture 0,05 Conformité des ponts thermiques Le ratio moyen des ponts thermiques est une valeur moyenne pondérée par les longueurs pour chacun des linéaires de planchers bas, intermédiaires et hauts. CTA RD Etude RT 02/09/

11 Etude Poêles bûches RT 2012 Liaison y moy Maison individuelle Exigences RT 2012 Tous Psi confondus [W/m² SHONRT.K] 0,04 0,28 MI 150 m² Ponts thermiques Description pont thermique y (W/m.K) Angle sortant de deux murs extérieurs 0,02 L8 plancher bas sur vide sanitaire 0,06 L9 plancher intermédiaire 0,44 L10 toiture 0,05 Conformité des ponts thermiques Le ratio moyen des ponts thermiques est une valeur moyenne pondérée par les longueurs pour chacun des linéaires de planchers bas, intermédiaires et hauts. Liaison y moy Maison individuelle Exigences RT 2012 Tous Psi confondus [W/m² SHONRT.K] 0,14 0,28 Psi moyen L9 [W/m.K] 0,44 0,60 4. Détails des éléments constitutifs du bâti de la configuration 2 utilisant de l électricité comme énergie principale 4.1. Parois Les caractéristiques des parois des maisons de 90 et 150 m² sont similaires. Nous en présentons les détails ci-dessous. CTA RD Etude RT 02/09/

12 Etude Poêles bûches RT 2012 Plancher bas sur vide sanitaire Détails Up (W/m².K) Isolant Th cm Dalle béton 20 cm 0,168 Chape 5 cm Mur sur extérieur Détails Ri (m².k/w) Up (W/m².K) BA10 Isolant 14 cm 5,848 0,166 Brique 20 cm Plafond donnant sur combles perdus Détails Ri (m².k/w) Up (W/m².K) BA13 Laine de verre Th cm 8,612 0, Baies et portes vitrées Les caractéristiques des baies et portes vitrées des maisons de 90 et 150 m² sont similaires. Nous en présentons les détails ci-dessous. Baies et portes vitrées Baies verticales Porte Vitrage 4/16/4 peu émissif - Remplissage air - Menuiserie PCV Bois Fermeture Volets roulants PVC - U w / U jn (W/m².K) 1,40 / 1,30 1 / 1 CTA RD Etude RT 02/09/

13 Etude Poêles bûches RT 2012 Facteur solaire (avec protection) : Swe = 0,03. Facteur de transmission lumineuse sans protection solaire : 0, Linéiques Les ponts thermiques des maisons de 90 et 150 m² pour la configuration 2 sont les mêmes que pour la configuration 1. Les détails de ces ponts thermiques se trouvent dans la partie «3.3 Linéiques». 5. Résultats de l étude de l enveloppe déperditions moyennes du bâti Le coefficient de déperditions moyennes du bâti renseigne sur la performance de l enveloppe d un bâtiment. Plus il est élevé, plus les déperditions de l enveloppe sont grandes. Pour la maison de 90 m² en configuration 1 : H enveloppe. [W/K] H enveloppe rapporté au m² de SHAB [W/m² SHAB.K] 72,46 0,805 Pour la maison de 90 m² en configuration 2 : H enveloppe. [W/K] H enveloppe rapporté au m² de SHAB [W/m² SHAB.K] 65,55 0,728 Pour la maison de 150 m² en configuration 1 : H enveloppe. [W/K] H enveloppe rapporté au m² de SHAB [W/m² SHAB.K] 115,29 0,768 CTA RD Etude RT 02/09/

14 Etude Poêles bûches RT 2012 Pour la maison de 150 m² en configuration 2 : H enveloppe. [W/K] H enveloppe rapporté au m² de SHAB [W/m² SHAB.K] 107,89 0, Ventilation L'aération des logements doit être conforme à l'arrêté du 24 mars 1982 qui définit, pour chaque type de logement, des débits d'air extraits en fonction du nombre de pièces ainsi que du nombre de pièces de service. La RT 2012 reprend pour le calcul le débit d'air neuf conforme à la réglementation. Dans la maison de 90m², on compte une salle de bain sans WC et un cabinet de toilette séparé, la ventilation utilisée est une VMC hygro type B, avec un débit de 59,2 m³/h. L extracteur est de type Microwatt avec une puissance moyenne de 9 W. Dans la maison de 150m², on compte une salle de bain avec WC, une autre salle d eau sans WC et un cabinet de toilette séparé, la ventilation utilisée est une VMC hygro type B, avec un débit de 90,1 m³/h. L extracteur est de type Microwatt avec une puissance moyenne de 12 W. 7. Gestion des apports solaires confort d été La RT 2012 prévoit au minimum une surface de baies vitrées égale à 1/6 de la surface habitable. Sur la maison de 90 m², le ratio de surface vitrée par rapport à la SHAB est de 17,7 % soit plus de 1/6 par rapport à la SHAB. Surface vitrée m² % Sud 9,7 61,2 Nord 6,2 38,8 Est - - Ouest - - Total 15,9 100 CTA RD Etude RT 02/09/

15 Etude Poêles bûches RT 2012 Sur la maison de 150 m², le ratio de surface vitrée par rapport à la SHAB est de 21,5 % soit plus de 1/6 par rapport à la SHAB. Surface vitrée m² % Sud 17,3 64,7 Nord 8,4 31,7 Est 0,5 1,8 Ouest 0,5 1,8 Total 26,7 100 Le respect du confort d été doit également être assuré. Il va dépendre principalement : De la zone climatique, Des surfaces des baies vitrées et de leur performance (facteur solaire d été), De l orientation de la maison, De la présence et du type de protection des baies vitrées, De l inertie du bâtiment Pour limiter l'inconfort des surchauffes dues aux apports solaires à travers les baies vitrées et l'enveloppe du bâtiment, il est nécessaire d'adopter des protections solaires sur les baies en fonction de leur orientation, et de la zone climatique estivale. Pour la maison de 90 m² en configuration 1 : Zone Projet Référence Tic ( C) 28,8 31,6 Pour la maison de 90 m² en configuration 2 : Zone Projet Référence Tic ( C) 28,7 31,6 CTA RD Etude RT 02/09/

16 Etude Poêles bûches RT 2012 Pour la maison de 150 m² en configuration 1 : Zone Projet Référence Tic ( C) 29,2 31,7 Pour la maison de 150 m² en configuration 2 : Zone Projet Référence Tic ( C) 29,1 31,7 Les valeurs des tableaux ci-dessus représentent la Tic et la Tic réf en zone H3, zone la plus chaude, donc la plus défavorable. Le confort d été est respecté : Tic projet < Tic référence Nota : La surface et l orientation des ouvertures influent également sur les consommations d éclairage et de chauffage. 8. Les besoins 8.1. Besoins de chauffage Les besoins de chauffage dépendent : Des déperditions de l enveloppe, Des déperditions aérauliques dues au renouvellement d air, Des scénarios d occupation du bâtiment et de programmation de chauffage, De la température intérieure de consigne 8.2. Besoins d ECS Les besoins d ECS sont déterminés en fonction de la surface habitable du bâtiment et des courbes de soutirage d eau pendant la journée. Ainsi, en résidentiel, des soutirages sont pris en compte pendant les périodes suivantes : de 7h00 à 9h00 de 18h00 à 19h00 CTA RD Etude RT 02/09/

17 Etude Poêles bûches RT 2012 de 20h00 à 22h00 Et ce, tous les jours de la semaine. 9. Le système de chauffage + ECS 9.1. Configuration 1 Le système de chauffage dans la configuration 1 est assuré d une part par une chaudière gaz à condensation, le réseau d eau chaude parcourt les pièces de vie de la maison équipées de radiateurs à une température calculée en fonction de la température extérieure. Les caractéristiques chaudières pour les maisons de 90 et 150 m² sont les suivantes : Puissance nominale : 24,38 kw Rendement à P nominale : 97,5 % Pertes à l arrêt de la chaudière : 58 W Puissance utile intermédiaire : 7,314 kw Rendement à P intermédiaire : 109,4 % Puissance électrique des auxiliaires à P nominale : 37 W Puissance électrique des auxiliaires à charge nulle : 5,6 W De plus, le système de chauffage est assuré d autre part par un poêle à bûches dont les caractéristiques sont les suivantes pour les maisons de 90 et 150 m² : Fabricant : Fonte Flamme Modèle : Delta Puissance nominale : 8 kw Rendement à P nominale : 81,5 % L ECS est également assurée par la chaudière gaz à condensation utilisée avec un ballon dont les caractéristiques sont les suivantes pour la maison de 90 m² : Capacité du ballon : 150 litres Cr du ballon : 0,22 Wh/(l.K.jour) Pour la maison de 150 m², les caractéristiques du ballon sont les suivantes : Capacité du ballon : 250 litres Cr du ballon : 0,18 Wh/(l.K.jour) CTA RD Etude RT 02/09/

18 Etude Poêles bûches RT Configuration 2 Le système de chauffage dans la configuration 2 est assuré d une part par des convecteurs électriques à effet joule direct de 2 kw de puissance pour la maison de 90 m² et de 4 kw pour la maison de 150 m². De plus, le système de chauffage est assuré d autre part par un poêle à bûches dont les caractéristiques sont les suivantes pour les maisons de 90 et 150 m² : Fabricant : Fonte Flamme Modèle : Delta Puissance nominale : 8 kw Rendement à P nominale : 81,5 % L ECS est assurée par un chauffe-eau thermodynamique électrique avec appoint par thermoplongeur. Les caractéristiques du ballon thermodynamique et de la pompe à chaleur pour la maison de 90 m² sont les suivantes : Caractéristiques du ballon : Capacité du ballon : 220 litres Cr du ballon : 0,26 Wh/(l.K.jour) Caractéristiques de la pompe à chaleur air extérieur/eau : COP 7/45 : 3 Puissance absorbée : 0,34 kw Puissance d appoint : 1,8 kw Les caractéristiques du ballon thermodynamique et de la pompe à chaleur pour la maison de 150 m² sont les suivantes : Caractéristiques du ballon : Capacité du ballon : 270 litres Cr du ballon : 0,22 Wh/(l.K.jour) Caractéristiques de la pompe à chaleur air extérieur/eau : COP 7/45 : 2,89 Puissance absorbée : 0,35 kw Puissance d appoint : 1,8 kw CTA RD Etude RT 02/09/

19 Etude Poêles bûches RT Emission de chaleur Configuration 1 L émission de chaleur est réalisée grâce à deux types d émetteurs liés aux deux générations définies plus tôt dans cette étude. Dans la configuration 1, elle est réalisée d une part par le poêle et d autre part à l aide de radiateurs T40 (différence entre la température moyenne dans l émetteur et la température ambiante). La longueur du réseau de distribution est calculée en fonction de la surface habitable, tandis que le circulateur de distribution a une puissance de 30 W, il fonctionne à vitesse variable et à pression différentielle variable. Le réseau de distribution est de type bitube, entièrement en milieu chauffé et prévu sous fourreau. Ces deux types d émetteurs seront définis soit comme émetteurs principaux ou émetteurs d appoint avec des pourcentages de couverture des besoins différents suivants les cas de figure. On distingue le cas de référence (ou de base) avec comme émetteur principal le poêle et comme émetteurs d appoint les radiateurs avec comme pourcentages de couverture des besoins 75 % pour le et 25 % pour le gaz. De plus on distingue les variantes suivantes où le gaz sera considéré comme énergie principal et le comme énergie d appoint avec les proportions suivantes : 100 % gaz (sans appoint ) 30 % et 70 % gaz 35 % et 65 % gaz 40 % et 60 % gaz 45 % et 55 % gaz 49 % et 51 % gaz Une variante avec comme émetteur principal le poêle a été rajoutée avec les proportions suivantes : 60 % et 40 % gaz Configuration 2 L émission de chaleur est réalisée grâce à deux types d émetteurs liés aux deux générations définies plus tôt dans cette étude. Dans la configuration 2, elle est réalisée d une part par le poêle et d autre part par les convecteurs électriques. Ces deux types d émetteurs seront définis soit comme émetteurs principaux ou émetteurs d appoint avec des pourcentages de couverture des besoins de chauffage différents suivants les cas de figure. On distingue le cas de référence (ou de base) avec comme émetteur principal le poêle et comme émetteurs d appoint les convecteurs électriques avec comme pourcentages de couverture des besoins 75 % CTA RD Etude RT 02/09/

20 Etude Poêles bûches RT 2012 pour le et 25 % pour l électricité. De plus on distingue les variantes suivantes où l électricité sera considérée comme énergie principal et le comme énergie d appoint avec les proportions suivantes : 100 % électricité (sans appoint ) 30 % et 70 % électricité 35 % et 65 % électricité 40 % et 60 % électricité 45 % et 55 % électricité 49 % et 51 % électricité Une variante avec comme émetteur principal le poêle a été rajoutée avec les proportions suivantes : 60 % et 40 % électricité CTA RD Etude RT 02/09/

21 Etude Poêles bûches RT 2012 III. Résultats/Conclusions Les calculs ont été réalisés avec le logiciel U22Win V avec le moteur Th-BCE 2012 (V du 31/07/2013) conçu par le CSTB. Les consommations sont indiquées en kwh d énergie primaire par m² de SHON RT et par an (kwhep/m²shonrt.an) pour les postes suivants : Chauffage Climatisation (absence de climatisation) Eau chaude sanitaire (ECS) Eclairage (Ecl.) Auxiliaires de distribution et ventilateurs (Aux.) De plus, nous obtenons la consommation globale en énergie primaire correspondant à la somme des consommations des postes précédents (Cep). 1. Résultats MI 90 m² 1.1. Configuration 1 : Gaz Nous avons ci-dessous les résultats des coefficients BBio et BBio max pour la maison de 90 m² et pour la configuration 1 suivant les zones climatiques. Nous avons également le Cep max avec utilisation du comme source d énergie et Cep max sans utilisation du. Zone H1b H2b H3 BBio 69,0 48,3 28,0 BBio max 87,8 63,8 45,8 Cep max 83,8 68,8 58,8 Cep max sans 68,8 53,8 43,8 Tableau 1 : Coefficients BBio, BBio max, Cep max et Cep max sans pour la maison de 90 m² et pour la configuration 1 Le tableau suivant présente les résultats concernant la maison de 90 m² pour la configuration 1 utilisant comme source d énergie le et le gaz suivant les différents configurations décrites plus haut dans cette étude et suivant les zones climatiques. Zone H1b Variantes Cas de base Sans appoint Chauffage ECS Bois Gaz Electricité Gaz Electricité Ecl. Aux. Cep 25,8 19,0 0,8 20,6 0,5 4,9 2,0 73,7-31,5 0,8 20,6 0,5 4,9 2,4 60,8 CTA RD Etude RT 02/09/

22 Etude Poêles bûches RT 2012 H2b H3 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % 40 % gaz Cas de base Sans appoint 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % 40 % gaz Cas de base Sans appoint 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % 40 % gaz 8,7 27,7 0,8 20,6 0,5 4,9 2,2 65,6 10,4 26,9 0,8 20,5 0,5 4,9 2,2 66,4 12,1 26,0 0,8 20,5 0,5 4,9 2,3 67,3 13,8 25,2 0,8 20,5 0,5 4,9 2,3 68,1 15,3 24,5 0,8 20,5 0,5 4,9 2,2 68,8 19,4 22,1 0,8 20,6 0,5 4,9 2,2 70,7 18,0 14,2 0,7 19,5 0,6 4,6 2,1 59,6-21,5 0,7 19,6 0,7 4,6 2,2 49,3 5,8 19,5 0,7 19,6 0,7 4,6 2,2 53,0 7,0 19,1 0,7 19,6 0,7 4,6 2,2 53,8 8,1 18,6 0,7 19,6 0,7 4,6 2,2 54,4 9,4 18,1 0,7 19,6 0,6 4,6 2,2 55,1 10,4 17,7 0,7 19,6 0,6 4,6 2,1 55,7 13,4 16,3 0,7 19,5 0,6 4,6 2,1 57,3 10,0 8,2 0,5 18,8 0,8 4,7 2,0 45,1-10,5 0,4 19,2 0,9 4,7 2,1 37,8 2,9 9,9 0,4 19,2 0,8 4,7 2,0 40,1 3,5 9,7 0,4 19,2 0,8 4,7 2,0 40,5 4,1 9,5 0,4 19,2 0,8 4,7 2,0 40,9 4,8 9,3 0,4 19,2 0,8 4,7 2,0 41,3 5,3 9,1 0,4 19,2 0,8 4,7 2,0 41,6 7,1 8,7 0,5 19,1 0,8 4,7 2,0 43,0 Tableau 2 : Résultats pour la maison de 90 m² avec les différentes variantes de la configuration 1 Dans cette configuration, les consommations d électricité pour le chauffage et l ECS correspondent aux auxiliaires de distribution sachant que les énergies principales restent le et le gaz Configuration 2 : Electricité Nous avons ci-dessous les résultats des coefficients BBio et BBio max pour la maison de 90 m² et pour la configuration 2 suivant les zones climatiques. Nous avons également le Cep max avec utilisation du comme source d énergie et Cep max sans utilisation du. CTA RD Etude RT 02/09/

23 Etude Poêles bûches RT 2012 Zone H1b H2b H3 BBio 54,1 34,4 19,2 BBio max 87,8 63,8 45,8 Cep max 83,8 68,8 58,8 Cep max sans 68,8 53,8 43,8 Tableau 3 : Coefficients BBio, BBio max, Cep max et Cep max sans pour la maison de 90 m² et pour la configuration 2 Le tableau suivant présente les résultats concernant la maison de 90 m² pour la configuration 2 utilisant comme source d énergie le et l électricité suivant les différents configurations décrites plus haut dans cette étude et suivant les zones climatiques. Zone H1b H2b H3 Variantes Cas de base Sans appoint 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % 40 % élec. Cas de base Sans appoint 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % 40 % élec. Cas de base Sans appoint 30 % Chauffage ECS Bois Electricité Electricité Ecl. Aux. Cep 29,6 20,8 20,5 4,9 1,9 77,7-67,0 20,5 4,9 1,9 94,4 10,5 51,5 20,5 4,9 1,9 89,3 12,4 48,5 20,5 4,9 1,9 88,2 14,4 45,4 20,5 4,9 1,9 87,1 16,4 42,2 20,5 4,9 1,9 85,9 18,1 39,5 20,5 4,9 1,9 84,9 22,8 32,0 20,5 4,9 1,9 82,1 19,3 13,5 18,4 4,6 1,9 57,7-40,2 18,4 4,6 1,9 65,0 6,5 31,8 18,4 4,6 1,9 63,2 7,7 30,2 18,4 4,6 1,9 62,8 9,0 28,4 18,4 4,6 1,9 62,3 10,3 26,5 18,4 4,6 1,9 61,7 11,4 25,0 18,4 4,6 1,9 61,3 14,6 20,4 18,4 4,6 1,9 59,9 8,9 6,3 16,5 4,7 1,9 38,3-16,6 16,6 4,7 1,9 39,8 2,8 13,8 16,5 4,7 1,9 39,7 CTA RD Etude RT 02/09/

24 Etude Poêles bûches RT % 40 % 45 % 49 % 40 % élec. 3,4 13,2 16,5 4,7 1,9 39,7 4,0 12,5 16,5 4,7 1,9 39,6 4,6 11,8 16,5 4,7 1,9 39,5 5,1 11,2 16,5 4,7 1,9 39,4 6,6 9,3 16,6 4,7 1,9 39,1 Tableau 4 : Résultats pour la maison de 90 m² avec les différentes variantes de la configuration 2 2. Résultats MI 150 m² 2.1. Configuration 1 : Gaz Nous avons ci-dessous les résultats des coefficients BBio et BBio max pour la maison de 150 m² et pour la configuration 1 suivant les zones climatiques. Nous avons également le Cep max avec utilisation du comme source d énergie et Cep max sans utilisation du. Zone H1b H2b H3 BBio 60,2 39,0 21,7 BBio max 79,0 55,0 37,0 Cep max 75,0 60,0 50,0 Cep max sans 60,0 45,0 35,0 Tableau 5 : Coefficients BBio, BBio max, Cep max et Cep max sans pour la maison de 150 m² et pour la configuration 1 Le tableau suivant présente les résultats concernant la maison de 150 m² pour la configuration 1 utilisant comme source d énergie le et le gaz suivant les différents configurations décrites plus haut dans cette étude et suivant les zones climatiques. Zone H1b Variantes Cas de base Sans appoint 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % Chauffage ECS Bois Gaz Electricité Gaz Electricité Ecl. Aux. Cep 24,4 17,5 0,5 16,1 0,4 4,9 1,8 65,5-29,5 0,5 16,2 0,4 4,9 2,0 53,5 8,3 25,8 0,5 16,1 0,4 4,9 2,0 57,9 9,8 25,0 0,5 16,1 0,4 4,9 1,9 58,6 11,4 24,2 0,5 16,1 0,4 4,9 1,9 59,4 13,1 23,4 0,5 16,1 0,4 4,9 1,9 60,2 14,5 22,7 0,5 16,1 0,4 4,9 1,9 60,9 CTA RD Etude RT 02/09/

25 Etude Poêles bûches RT 2012 H2b H3 40 % gaz Cas de base Sans appoint 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % 40 % gaz Cas de base Sans appoint 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % 40 % gaz 18,5 20,7 0,5 16,1 0,4 4,9 1,8 62,8 16,2 12,8 0,4 15,1 0,4 4,5 1,7 51,2-19,2 0,4 15,3 0,4 4,5 1,9 41,7 5,2 17,5 0,4 15,2 0,4 4,5 1,8 45,1 6,2 17,1 0,4 15,2 0,4 4,5 1,8 45,7 7,3 16,7 0,4 15,2 0,4 4,5 1,8 46,4 8,4 16,3 0,4 15,2 0,4 4,5 1,8 47,0 9,4 15,9 0,4 15,2 0,4 4,5 1,8 47,6 12,1 14,7 0,4 15,2 0,4 4,5 1,8 49,1 8,3 6,4 0,3 14,8 0,5 4,7 1,7 36,6-9,0 0,3 14,8 0,6 4,7 1,7 31,0 2,5 8,5 0,3 14,8 0,6 4,7 1,7 32,9 3,0 8,3 0,3 14,8 0,6 4,7 1,7 33,3 3,6 8,1 0,3 14,8 0,6 4,7 1,7 33,7 4,1 7,9 0,3 14,8 0,6 4,7 1,7 34,0 4,6 7,8 0,3 14,8 0,6 4,7 1,7 34,3 6,1 7,3 0,3 14,8 0,5 4,7 1,7 35,3 Tableau 6 : Résultats pour la maison de 150 m² avec les différentes variantes de la configuration Configuration 2 : Electricité Nous avons ci-dessous les résultats des coefficients BBio et BBio max pour la maison de 150 m² et pour la configuration 2 suivant les zones climatiques. Nous avons également le Cep max avec utilisation du comme source d énergie et Cep max sans utilisation du. Zone H1b H2b H3 BBio 48,8 28,3 16,1 BBio max 79,0 55,0 37,0 Cep max 75,0 60,0 50,0 Cep max sans 60,0 45,0 35,0 Tableau 7 : Coefficients BBio, BBio max, Cep max et Cep max sans pour la maison de 150 m² et pour la configuration 2 CTA RD Etude RT 02/09/

26 Etude Poêles bûches RT 2012 Le tableau suivant présente les résultats concernant la maison de 150 m² pour la configuration 2 utilisant comme source d énergie le et l électricité suivant les différents configurations décrites plus haut dans cette étude et suivant les zones climatiques. Zone H1b H2b H3 Variantes Cas de base Sans appoint 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % 40 % élec. Cas de base Sans appoint 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % 40 % élec. Cas de base Sans appoint 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % 40 % élec. Chauffage ECS Bois Electricité Electricité Ecl. Aux. Cep 29,8 20,9 15,1 4,9 1,6 72,3-65,7 15,2 4,9 1,6 87,3 10,4 50,9 15,1 4,9 1,6 82,9 12,3 48,1 15,1 4,9 1, ,3 45,1 15,1 4,9 1, ,3 42,0 15,1 4,9 1,6 79,9 18,0 39,4 15,1 4,9 1, ,8 32,0 15,1 4,9 1,6 76,4 18,6 13,1 13,5 4,5 1,6 51,4-37, 13,5 4,5 1,6 56,8 6,1 30,1 13,5 4,5 1,6 55,8 7,3 28,6 13,5 4,5 1,6 55,5 8,6 27,0 13,5 4,5 1,6 55,2 9,9 25,3 13,5 4,5 1,6 54,8 10,9 23,9 13,5 4,5 1,6 54,4 14,0 19,6 13,5 4,5 1,6 53,3 8,6 6,0 12,2 4,7 1,6 33,1-14,8 12,2 4,7 1,6 33,3 2,6 12,8 12,2 4,7 1,6 33,9 3,1 12,3 12,2 4,7 1,6 33,9 3,7 11,7 12,2 4,7 1,6 33,9 4,3 11,0 12,2 4,7 1,6 33,8 4,8 10,5 12,2 4,7 1,6 33,8 6,3 8,8 12,2 4,7 1,6 33,5 Tableau 8 : Résultats pour la maison de 150 m² avec les différentes variantes de la configuration 2 CTA RD Etude RT 02/09/

27 Etude Poêles bûches RT Conclusions 3.1. Configuration 1 : Gaz MI 90 m² Les graphiques suivants représentent les résultats pour la maison de 90 m² et pour les différentes variantes de la configuration 1 suivant les zones climatiques. Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 1 en zone H1b 80 Consommations en kwhep/m²shonrt.an Aux. Ecl. ECS Chauffage : électricité Chauffage : gaz Chauffage : Cep max sans 0 Cas de base Sans appoint 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % 40 % gaz Variantes Figure 2 : Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 1 en zone H1b CTA RD Etude RT 02/09/

28 Etude Poêles bûches RT 2012 Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 1 en zone H2b 70 Consommations en kwhep/m²shonrt.an Aux. Ecl. ECS Chauffage : électricité Chauffage : gaz Chauffage : Cep max sans 0 Cas de base Sans appoint 30 % 35 % Variantes 40 % 45 % 49 % 40 % gaz Figure 3 : Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 1 en zone H2b Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 1 en zone H3 50 Consommations en kwhep/m²shonrt.an Aux. Ecl. ECS Chauffage : électricité Chauffage : gaz Chauffage : Cep max sans 0 Cas de base Sans appoint 30 % 35 % Variantes 40 % 45 % 49 % 40 % gaz Figure 4 : Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 1 en zone H3 CTA RD Etude RT 02/09/

29 Etude Poêles bûches RT 2012 MI 150 m² Les graphiques suivants représentent les résultats pour la maison de 150 m² et pour les différentes variantes de la configuration 1 suivant les zones climatiques. Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 1 en zone H1b 70 Consommations en kwhep/m²shonrt.an Aux. Ecl. ECS Chauffage : électricité Chauffage : gaz Chauffage : Cep max sans 0 Cas de base Sans appoint 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % 40 % gaz Variantes Figure 5 : Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 1 en zone H1b Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 1 en zone H2b 60 Consommations en kwhep/m²shonrt.an Aux. Ecl. ECS Chauffage : électricité Chauffage : gaz Chauffage : Cep max sans 0 Cas de base Sans appoint 30 % 35 % Variantes 40 % 45 % 49 % 40 % gaz Figure 6 : Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 1 en zone H2b CTA RD Etude RT 02/09/

30 Etude Poêles bûches RT 2012 Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 1 en zone H3 40 Consommations en kwhep/m²shonrt.an Aux. Ecl. ECS Chauffage : électricité Chauffage : gaz Chauffage : Cep max sans 0 Cas de base Sans appoint 30 % 35 % Variantes 40 % 45 % 49 % 40 % gaz Figure 7 : Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 1 en zone H3 Les conclusions sur les consommations en énergie primaire pour la configuration 1, des habitations de 90 et 150 m² sont similaires. Nous constatons que pour les différentes variantes de la configuration 1, les consommations en énergie primaire de l habitation sur l année sont inférieures aux Cep max peu importe la zone climatique. De plus, on constate que la consommation en énergie primaire augmente par rapport au cas de base lorsque la part des besoins de chauffage couverte par le augmente. Nous pouvons rajouter également que la consommation en gaz pour le cas de base est assez élevée et nous avons par exemple pour la zone H1b pour la maison de 90 m² une répartition au niveau des consommations de 58 % pour le (25,8 kwhep/m²shonrt.an) et 42 % pour le gaz (19,0 kwhep/m²shonrt.an) alors que les pourcentages de couverture des besoins sont de 75 % pour le et de 25 % pour le gaz. Ceci s explique du fait des pertes de distribution du réseau de chauffage au gaz qui font augmenter la consommation en gaz. CTA RD Etude RT 02/09/

31 Etude Poêles bûches RT Configuration 2 : Electricité MI 90 m² Les graphiques suivants représentent les résultats pour la maison de 90 m² et pour les différentes variantes de la configuration 2 suivant les zones climatiques. Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 2 en zone H1b 100 Consommations en kwhep/m²shonrt.an Aux. Ecl. ECS Chauffage : électricité Chauffage : Cep max sans 0 Cas de base Sans appoint 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % 40 % élec Variantes Figure 8 : Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 2 en zone H1b CTA RD Etude RT 02/09/

32 Etude Poêles bûches RT 2012 Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 2 en zone H2b 70 Consommations en kwhep/m²shonrt.an Aux. Ecl. ECS Chauffage : électricité Chauffage : Cep max sans 0 Cas de base Sans appoint 30 % 35 % Variantes 40 % 45 % 49 % 40 % élec Figure 9 : Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 2 en zone H2b Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 2 en zone H3 Consommations en kwhep/m²shonrt.an Aux. Ecl. ECS Chauffage : électricité Chauffage : Cep max sans 0 Cas de base Sans appoint 30 % 35 % Variantes 40 % 45 % 49 % 40 % élec Figure 10 : Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 2 en zone H3 MI 150 m² Les graphiques suivants représentent les résultats pour la maison de 150 m² et pour les différentes variantes de la configuration 2 suivant les zones climatiques. CTA RD Etude RT 02/09/

33 Etude Poêles bûches RT 2012 Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 2 en zone H1b 100 Consommations en kwhep/m²shonrt.an Aux. Ecl. ECS Chauffage : électricité Chauffage : Cep max sans 0 Cas de base Sans appoint 30 % 35 % 40 % 45 % 49 % 40 % élec Variantes Figure 11 : Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 2 en zone H1b Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 2 en zone H2b 60 Consommations en kwhep/m²shonrt.an Aux. Ecl. ECS Chauffage : électricité Chauffage : Cep max sans 0 Cas de base Sans appoint 30 % 35 % Variantes 40 % 45 % 49 % 40 % élec Figure 12 : Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 2 en zone H2b CTA RD Etude RT 02/09/

34 Etude Poêles bûches RT 2012 Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 2 en zone H3 40 Consommations en kwhep/m²shonrt.an Aux. Ecl. ECS Chauffage : électricité Chauffage : Cep max sans 0 Cas de base Sans appoint 30 % 35 % Variantes 40 % 45 % 49 % 40 % élec Figure 13 : Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 2 en zone H3 Les conclusions sur les consommations en énergie primaire pour la configuration 2, des habitations de 90 et 150 m² sont similaires. Nous constatons que pour les différentes variantes de la configuration 2, les consommations en énergie primaire de l habitation sur l année ne sont pas forcément inférieures aux Cep max suivant la zone climatique. Pour la zone H2b et H3 les consommations sont inférieures mais pour la zone H1b, il n y a que pour le cas de base que la consommation est inférieure alors que pour les variantes utilisant l électricité pour couvrir plus de la moitié des besoins de chauffage, les consommations sont supérieures aux Cep max. On constate de plus que la consommation en énergie primaire diminue par rapport au cas de base lorsque la part des besoins de chauffage couverte par le augmente. CTA RD Etude RT 02/09/

35 Etude Poêles bûches RT 2012 Table des illustrations et des tableaux Figure 1 : Carte des zones climatiques en France... 7 Figure 2 : Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 1 en zone H1b Figure 3 : Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 1 en zone H2b Figure 4 : Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 1 en zone H Figure 5 : Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 1 en zone H1b Figure 6 : Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 1 en zone H2b Figure 7 : Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 1 en zone H Figure 8 : Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 2 en zone H1b Figure 9 : Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 2 en zone H2b Figure 10 : Résultats pour la maison de 90 m² en configuration 2 en zone H Figure 11 : Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 2 en zone H1b Figure 12 : Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 2 en zone H2b Figure 13 : Résultats pour la maison de 150 m² en configuration 2 en zone H Tableau 1 : Coefficients BBio, BBio max, Cep max et Cep max sans pour la maison de 90 m² et pour la configuration Tableau 2 : Résultats pour la maison de 90 m² avec les différentes variantes de la configuration Tableau 3 : Coefficients BBio, BBio max, Cep max et Cep max sans pour la maison de 90 m² et pour la configuration Tableau 4 : Résultats pour la maison de 90 m² avec les différentes variantes de la configuration Tableau 5 : Coefficients BBio, BBio max, Cep max et Cep max sans pour la maison de 150 m² et pour la configuration Tableau 6 : Résultats pour la maison de 150 m² avec les différentes variantes de la configuration Tableau 7 : Coefficients BBio, BBio max, Cep max et Cep max sans pour la maison de 150 m² et pour la configuration Tableau 8 : Résultats pour la maison de 150 m² avec les différentes variantes de la configuration CTA RD Etude RT 02/09/

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