Conserver les fenêtres anciennes et améliorer leurs performances thermiques et acoustiques. Jérôme Bertrand Centre Urbain

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1 Conserver les fenêtres anciennes et améliorer leurs performances thermiques et acoustiques Jérôme Bertrand Centre Urbain Commune d Etterbeek 25 avril 2012 Pour rénover votre logement aujourd hui: Cycle de 7 conférences 1 Petits rappels La priorité en matière d économie d énergie, c est d agir d abord sur l enveloppe (murs, toiture, ) du volume protégé (= chauffé) Ensuite on rend les systèmes (chauffage, eau chaude, ) plus performants Un audit énergétique permet d établir les priorités L audit «PAE» est subsidié en Région bruxelloise (50%) Les investissements économiseurs d énergie influent positivement sur le nouveau Certificat PEB obligatoire lors des ventes et locations 2 1

2 I. Pourquoi change-t-on ses châssis? Inconfort acoustique Inconfort thermique (courants d air, paroi froide) Mauvais état Simplification de l entretien Economie d énergie Existence de primes Souci environnemental Meilleur Certificat PEB 3 Donc, je rénove mon habitation, et La première chose que je vais faire, c est placer des nouveaux châssis et du double vitrage. C est bien, mais est-ce vraiment la priorité? 4 2

3 Critères de rentabilité économique Investissement supplémentaire Intègre tous les surcoûts liés à un investissement dans l efficacité énergétique Temps de retour Temps nécessaire pour récupérer son investissement Temps de retour simple = Investissements / gains Temps de retour dynamique, intègre en plus: Une estimation de l augmentation du prix de l énergie (3,2 à 4,3% par an) Une Inflation de 2% Taux d actualisation des capitaux investis de 4 à 6,5 % La durée d utilisation 5 Le temps de retour simple Période au terme de laquelle la somme cumulée des gains financiers générés par le projet = montant de l investissement initial TRS = Investissement gain annuel Au terme de cette période, l investissement devient rentable Condition: TRS < durée de vie économique du projet 6 3

4 Calcul des pertes de chaleur au travers d une paroi Pertes de chaleur = U. S. (T int - T ext ). Durée de chauffe Rendement chauffage Où: U = coefficient de déperdition thermique (W/m 2.K) S = surface de la parois (m 2 ) T int - T ext = écart entre les température moyennes intérieures et extérieurs = 14-6,5 = 7,5 Durée de chauffe = 5800 heures Rendement chauffage = Rendement saisonnier de l installation de chauffage 7 Calcul de rentabilité Hypothèses! On ne tient pas compte des primes à la rénovation! Pour les primes énergie, on prend compte des revenus de la classe B! Le kwh de gaz est valorisé à 0,06!! On prend un rendement moyen de 90% pour les installations de chauffage 4

5 Calcul de rentabilité 1. Double vitrage & nouveaux châssis Fenêtre en bois avec simple vitrage U fenêtre = 4,53 W/m 2.K Pertes = 219 kwh/m 2 Maison 2 façades, nouveaux châssis (18m 2 de vitrage) bois & double vitrage U vitre =1,1W/m 2 K et U fenêtre = 1,5W/m 2 K Pertes: 72,5 kwh/m 2 Devis: 9000! Economie d énergie: 2637 kwh/an 9 Calcul de rentabilité 1. Double vitrage & nouveaux châssis Primes: Energie: 15!/m 2 x 18 = 270! Investissement réel: 8730! Economie annuelle: 158! Temps de retour: 55,2 ans 10 5

6 Calcul de rentabilité 2. Isolation du toit Toit non isolé (avec sous-toiture) R = 0,433 m2.k/w U = 3 W/m 2.K Pertes = 145 kwh/m 2 Maison 2 façades, isolant naturel ("=0,04 W/ m.k), 20 cm, par l intérieur du toit (120 m 2 ) Devis: 7200! (finition intérieure comprise) Pertes: 9,6 kwh /m 2 Economie d énergie: kwh/an 11 Calcul de rentabilité 2. Isolation du toit Primes: Energie: 20!/m 2 x 120 = 2400! Déduction fiscale/crédit d impôt: 30% x 7200 = 2160! Investissement réel: 2640! Economie annuelle: 975! Temps de retour: 2,7 ans 12 6

7 Calcul de rentabilité 3. Nouvelle chaudière à condensation Ancienne chaudière # comb = 85%, soit 76% sur PCS Besoins nets: kwh/an Pertes = 6316 kwh/an Maison 2 façades, chaudière 24kW (# comb = 109%, soit 98% sur PCS) à condensation + tubage Pertes = 408 kwh/an Devis: 5000! Economie d énergie: 5908 kwh/an 13 Calcul de rentabilité 3. Nouvelle chaudière à condensation Primes: Energie: 450! + 25! x 10 m = 700! Investissement réel: 4300! Economie annuelle: 354!/an Temps de retour: 12,1 ans 14 7

8 Temps de retour comparés Solutions proposées Double vitrage et nouveaux châssis Isolation du toit Nouvelle chaudière à condensation Temps de retour 55 ans 3 ans 12 ans Remarque: l intérêt financier d isoler son toit est renforcé en 2012 par le fait que c est la seule mesure qui permet encore de bénéficier d une réduction d impôts pour travaux économiseurs d énergie. 15 II. Pourquoi conserver ses châssis? Valeur patrimoniale Difficulté de remplacer les châssis anciens de manière adéquate à l aide des techniques d aujourd hui (permis d urbanisme ) Economie de matériaux (analyse de cycle de vie) 16 8

9 Valeur patrimoniale 18 9

10 Atelier de fabrication de châssis de fenêtre, vers 1900, Coll. Norma. Porteuse de canons, vers 1900, coll. Guido Vanderhulst 10

11 11

12 12

13 Hôtel Zegers-Regnard, Bruxelles, Paul Hankar, 1894, coll MRAH photo AAM 13

14 Cycle de vie des matériaux Analyse de cycle de vie - principes! Une analyse de cycle de vie (ACV) des châssis de fenêtre devrait envisager les aspects suivants: " Appauvrissement des ressources " Impacts sur la santé et l environnement " Maintenance et pérennité du matériau " Fin de vie et potentiel de recyclage 14

15 Classification NIBE par type de matériaux de châssis (dans le cas de la pose de nouveaux châssis) Source: Classification NIBE par type de matériaux de châssis (dans le cas de la pose de nouveaux châssis) Source: 15

16 III. Conserver les châssis et améliorer leurs performances Renforcer la performance thermique des châssis existants 1. Abaisser le coefficient de transmission thermique des vitrages (valeur U exprimée en W/m 2.K) 2. Renforcer l étanchéité à l air 16

17 Renforcer la performance acoustique des châssis existants 1. Renforcer l étanchéité à l air: 2. Renforcer l indice d atténuation acoustique des vitrages (indice Rw+C ou indice Rw+Ctr exprimés en db) Pose d un survitrage! Principe " pose d une seconde vitre (en général du côté intérieur)! Avantage " isolation thermique " isolation acoustique (si verre épais, éventuellement feuilleté) " conservation du châssis et des vitrages d origine! Inconvénient " modification d aspect " réduction du transfert lumineux et solaire " risque de condensation entre les vitres " augmentation de l entretien Dessin P. & J. BERTRAND 17

18 Pose d une seconde fenêtre: la double fenêtre! Principe " Pose d un second châssis dans l ébrasement de la fenêtre (en général du côté intérieur)! Avantages " isolation thermique " isolation acoustique très performante " conservation totale de la fenêtre d origine " pas de modification de l aspect extérieur! Inconvénients " modification de l aspect intérieur " réduction du tranfert lumineux et solaire " augmentation de l entretien Dessin P. & J. BERTRAND 18

19 Photo: Paul Mordan 19

20 Pose d un double vitrage dans le châssis existant! Principe " remplacement du simple vitrage par un double vitrage " nécessite l élargissement de la feuillure à! Avantage vitrage ou l emploi d un profilé d adaptation " isolation thermique (+ isolation acoustique si double vitrage amélioré acoustiquement) " conservation du châssis d origine! Inconvénient " perte des verres d origine " restitution des petits-bois peu satisfaisante " réduction du tranfert lumineux et solaire " risque de déplacement de la condensation Dessin P. & J. BERTRAND Chantier Rénover - sprl 20

21 Chantier Rénover - sprl Chantier Rénover - sprl 21

22 Chantier Rénover - sprl 22

23 Chantier Rénover - sprl 23

24 Pose d un simple vitrage à basse émissivité! Principe " Replacement du vitrage existant par un vitrage à basse émissivité.! Avantages " isolation thermique " isolation acoustique performante si choix d un verre épais " Aspect très proche de celui du vitrage d origine.! Inconvénients " réduction (légère) du tranfert lumineux et solaire " perte du vitrage d origine Dessin P. & J. BERTRAND Maintien de l esthétique des vitrages anciens et des petitsbois Photos Van Ruysdael - Delft - Pays-bas 24

25 Renforcement de l étanchéité! Systèmes traditionnels " simple ou double frappe (sans joint) " mouton et gueule de loup " noix " pression exercée par les crémones frappe gueule de loup Coupe verticale - Dessin P. & J. BERTRAND noix Coupe horizontale - Dessin P. & J. BERTRAND Renforcement de l étanchéité! Pose de joints synthétiques " joints préformés nécessitant une modification du profil (voir dessin) " joints moulés sur place - Avantages: réduction des pertes thermiques par ventilation et amélioration de l isolation acoustique - Inconvénient: risque de perturbation du climat intérieur par excès d étanchéité Source: bureau ARSIS - Guido STEGEN 25

26 26

27 27

28 Un système de ventilation doit être prévu Système A Amenée d'air naturelle Evacuation d'air naturelle Système B Amenée d'air mécanique Evacuation d'air naturelle (ce système n est pratiquement pas utilisé dans le logement) Système C Amenée d'air naturelle Evacuation d'air mécanique Illustrations: J.E. StorkAir ( Système D (ou double flux) Amenée d'air mécanique Evacuation d'air mécanique Les systèmes A et C, nécessitent des amenées d air dans les parois verticales. Celles-ci sont habituellement placées dans les châssis de fenêtres (ouvertures d amenées d air réglables: OAR). 28

29 Calcul de rentabilité 4. Double vitrage dans châssis existant Fenêtre en bois avec simple vitrage U fenêtre = 4,53 W/m 2.K Pertes = 219 kwh/m 2 Maison 2 façades, 18m 2 de vitrage, châssis bois existant & double vitrage U vitre =1,3W/m 2 K et U fenêtre =1,7W/m 2 K Pertes: 87 kwh/m 2 Devis: 4230! Economie d énergie: 2462 kwh/an 58 29

30 Calcul de rentabilité 4. Double vitrage dans châssis existant Primes: Energie: 15!/m 2 x 18 = 270! Investissement réel: 3960! Economie annuelle: 148! Temps de retour: 26,7 ans 59 Calcul de rentabilité 5. Simple vitrage basse émissivité dans châssis existant Fenêtre en bois avec simple vitrage U fenêtre = 4,53 W/m 2.K Pertes = 219 kwh/m 2 Maison 2 façades, 18m 2 de vitrage, châssis bois existant & simple vitrage BE U vitre =3,2W/m 2 K et U fenêtre =2,9W/m 2 K Pertes: 140 kwh/m 2 Devis: 5400! Economie d énergie: 1422 kwh/an 60 30

31 Calcul de rentabilité 5. Simple vitrage basse émissivité dans châssis existant Primes: Pas de prime Investissement réel: 5400! Economie annuelle: 85,3! Temps de retour: 63 ans 61 Calcul de rentabilité 6. Survitrage sur châssis existant Fenêtre en bois avec simple vitrage U fenêtre = 4,53 W/m 2.K Pertes = 219 kwh/m 2 Maison 2 façades, 18m 2 de vitrage, châssis bois existant & survitrage U fenêtre =2,9W/m 2 K Pertes: 140 kwh/m 2 Devis: 2700! Economie d énergie: 1422 kwh/an 62 31

32 Calcul de rentabilité 6. Survitrage sur châssis existant Primes: Pas de prime Investissement réel: 2700! Economie annuelle: 85,3! Temps de retour: 32 ans 63 Calcul de rentabilité 7. Double fenêtre (maintien du châssis existant) Fenêtre en bois avec simple vitrage U fenêtre = 4,53 W/m 2.K Pertes = 219 kwh/m 2 Maison 2 façades, 18m 2 de vitrage, double fenêtre (simple vitrage existant + double vitrage) U fenêtre =1W/m 2 K Pertes: 48 kwh/m 2 Devis: 9000! Economie d énergie: 3078 kwh/an 64 32

33 Calcul de rentabilité 7. Double fenêtre (maintien du châssis existant) Primes: Energie: 15!/m 2 x 18 = 270! Investissement réel: 8730! Economie annuelle: 185! Temps de retour: 47,2 ans 65 Coût pour le placement de joints de calfeutrage Rentabilité économique dépend du niveau de l étanchéité initiale (forte ou faible ventilation) Investissement : $250! pour une fenêtre Temps de retour: à faire pour un gain en confort Bonne solution en cas de ventilation double flux 66 33

34 Temps de retour comparés Solutions proposées Double vitrage et nouveaux châssis Survitrage Double fenêtre Temps de retour 55 ans 32 ans 47 ans Simple vitrage basse émissivité 63 ans dans anciens châssis Double vitrage dans anciens 27 ans châssis Joints d étanchéité n/a (confort!) 67 Un diagnostic complet avant de décider 1. Le remplacement des châssis de fenêtres n est pas rentable si les châssis ne doivent pas être remplacés en raison de leur mauvais état. 2. D autres mesures en matière d économie d énergie sont prioritaires (isolation de la toiture, installation de chauffage performante ). 3. Plusieurs types de mesures permettent d améliorer les performances des châssis existants ainsi que le confort. Certaines de ces mesures sont plus rentables que le remplacement des châssis. D autres doivent être réservées à des interventions sur des biens présentant un intérêt patrimonial. 34

35 Merci pour votre attention! 35

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