RE-EMPLOI MODULE DE SENSIBILISATION A LA RENOVATION DURABLE
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- Didier Morin
- il y a 7 ans
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1 Apports solaires 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 Le site: Orientation Apports solaires surchauffes Vents dominants A Méthodologie de la rénovation: approche globale Apports solaires sans surchauffe!
2 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 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 vécus (tassements, fissures) orientation connuebiens encore disponibles en agglomérations Rarement 4 façades Les vents dominants = pertes thermiques Bâti ancien: inconvénients Loin des normes actuelles! Mûrs massifs souvent épais difficultés d isolation (intérieur) façades de caractères! hauteurs des pièces Toiture à traiter contre les attaques parfois pas récupérable (mérule) ventilée Extension possible? Orientation fixée dès le départ Frais importants de réhabilitations Incitants financiers rarement compensateurs 3 4
3 B Stratégie d action Déperditions Toit: 26% Fenêtres: 20% Sol: 15% Murs: 26% Interstices: 13% 70% de l énergie totale pour le chauffage!!! 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 Occupation du logement: Logement plus évolutif Rythme de vie des occupants Habitation en intermittence Nombre d occupants variable Stratégie d action structurelle >> gestion énergétique parfois compliquée génératrice de pertes 5 6
4 Stratégie d action? Coordination des intervenants Corps de métiers coordonnés Entreprises locales Contrôles des tâches: Hiérarchique Architecte Responsable PEB Maître de l ouvrage C Les pré requis (volet technique) Le confort thermique «Ni trop chaud, ni trop froid, pas de courants d air désagréables» Il L évaporation = transpiration Convection = l air ambiant Une rénovation correcte de l enduit va de pair avec la résolution d éventuels problèmes d humidité. Rayonnement : radiations infrarouges entre le corps et les parois Conduction : échange par contact direct avec une paroi 7 8
5 La température ressentie La température des parois vitrées = moyenne de la température de l air ambiant/température des parois La température des parois opaques Confort d hiver/confort d été Mur creux de caractéristiques suivantes 9 10
6 Résultats (tiré du programme PEB) L'impact de l'humidité relative dans un bâtiment L'humidité La plage de confort température humidité 11 12
7 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 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. Les facteurs culturels et psychologiques Qu est ce que le confort d hiver? 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. 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% 13 14
8 Qu est ce que le confort d été? Consommation comparée des deux bâtiments Si surfaces vitrées > 20 à 25% de la surface habitable échauffement > inconfort conditions de la réussite du confort d été Analyse infrarouge des ponts thermiques d une habitation 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 15 16
9 Caractéristiques des matériaux Inertie thermique conductivité thermique 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 Résistance thermique R Evolution des températures intérieures en journée d'été dans un bâtiment à forte inertie et dans un bâtiment à faible inertie. =performance thermique de la couche. Plus la résistance thermique est élevée, plus la couche est isolante. Elle s'exprime en m²k/w 17 18
10 Comparaison des échauffements d une maison passive massive et d une maison passive à ossature bois. Les isolants naturels ont une capacité thermique légèrement supérieure car la masse volumique de ceux ci est plus élevée. Nature de l isolant ρ(densité en Kg/m³) Laine de verre 35 Laine de roche 55 Fibre de bois 160 Liège expansé (vrac) 60 Ouate de Cellulose (insufflée) 60 Perlite expansée 80 Polyuréthanne rigide 30 Laine de mouton 10 Polystyrènes (EPS, XPS) 7 L effusivité La perméabilité à la vapeur/la porosité des matériaux 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. 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 19 20
11 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. d(m) μd(m) Enduit 0,015 0,15 Béton cellulaire 0,10 0,57 Béton ,6 Visqueen 0, Tôles métalliques 0,001 infini Laine minérale 0,08 0,13 Maçonnerie de briques 0,12 1,38 Les matériaux isolants Un isolant = est inférieur ou égal à 0.07 W/mK. TYPE - Matériau Masse 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 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) 21 22
12 Les isolants "écologiques" La compatibilité des matériaux Bois feutré en panneaux mous Bois feutré en panneaux midurs Résistance mécanique Conductibilité thermique Diffusion de la vapeur d'eau ρ [dan/m³] λ [W/mK] μ [-] Inflammable ± 160 ± à 4 Difficilement ± 270 ± à 4 Difficilement Cellulose en vrac à à 2 Auto-extinguible Laine de cellulose en / Auto-extinguible panneaux 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 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 Impact sur l'environnement et sur la santé des isolants Mise en œuvre de l isolant 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 organisation (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. 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 23 24
13 Lame d'air ventilée ou non ventilée? Le complexe de la toiture 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 proche de 1 [W/m².K]. 51 Conséquences d un joint entre panneaux isolants Les trois couches du complexe isolant en toiture U théorique: 0.3W/m²K Avec un joint de 1mm: U réel: 1.44W/m²K 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 25 26
14 condensations internes Un outil durable! Guide pratique pour la construction et rénovation durable de petits bâtiments.mht 55 La toiture Sarking 1)Couverture. 2)Lattes. 3)Contre-lattes. 4)Isolant. 5)Plaque de support. 6)Chevrons ou fermettes. 7)Pannes. La PEB 27 28
15 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 Energie primaire, Indicateurs écran PC=+/ 200W puissance d une voiture moyenne 55 à 90kW irradiation solaire par ciel serein=1000w/m² Evolution des règlementations Energie primaire Augmentation des exigences Th Augmentation des contraintes Obligation de résultats (neuf ET rénov) Ventilation et qualité de l air Croissance des matériaux naturels
16 Merci de votre attention 19 Mars 2013 RE Emploi 61 31
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