Les clés de la performance énergétique des bâtiments

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1 Les clés de la performance énergétique des bâtiments Vincent PANISSET 14 février 2012 Présentation DDT70 AJENA, énergie & environnement en Franche-Comté 1

2 Energie et Environnement en Franche Comté association Loi 1901, sans but lucratif une équipe de 15 permanents une expérience de plus de 30 ans domaines d action Maîtrise de l énergie et ouvrages à faible consommation énergétique Qualité environnementale du cadre de vie bâti Éducation, information, conseil, sensibilisation, formation Santé Management Énergies renouvelables Urbanisme et architecture «durable» Gestion de l'eau, mobilité, comportements Matériaux et techniques dites "alternatives", procédés constructifs 13/02/12

3 Contexte énergétique et environnemental 2/ Concentration en C02 (bleu) dans l atmosphère et température moyenne (rouge) 1/ Consommation mondiale d énergie nucléaire hydro & ENR gaz pétrole charbon / Prix du baril de pétrole (US$) 4/ Population mondiale

4 Différentes performances énergétiques du bâtiment Consommation en kwhep/m².an pour les besoins de Chauffage, climatisation, ventilation, éclairage et production d ECS Etat du parc actuel RT 2005 RT 2005 Bâtiment Construction Bâtiment à chauffage autres réhabilité "basse énergie électrique chauffages "basse conso" positive conso" 4

5 Historique des RT Sept 2006

6 effinergie : Quesako? Dès 2005 un groupe de travail prépare la création de l association «Collectif Effinergie» en prenant pour point de départ les succès suisse de Minergie et allemand de «Maison 3 litres» en les adaptant au contexte français (climat, réglementation )

7 Historique des RT RT 2020 RT 2011/13 0 kwh/m² : BEPOS RT 2005 Réf % : 50 kwhep/m² BBC Réf 2011/13 30% - label THPE EnR 20% - label HPE EnR 20% - label THPE 10% - label HPE Créf RT 2005 Quand les labels poussent les réglementations!

8 Historique des RT La première révolution réglementaire...le niveau BBC (RT 2005) 10 L / 100 km (8 L fioul /m².an) DIN, UTAC (Moteur de calculs du CSTB ) (BBC) 5 L / 100 km (3 L fioul /m².an)

9 Les objectifs et les règlementations 9

10 Consommation énergétique d un bâtiment La consommation d énergie sur la vie d un bâtiment* est liée pour : 15 % à la construction 65 % au chauffage, à la ventilation, à la clim. 10 % à la production d eau chaude 10 % à la consommation électrique * D après étude suisse du programme MINERGIE ( 10

11 Consommation énergétique d un bâtiment La consommation d énergie sur la vie d un bâtiment* est liée pour : : s à é s t i e r l i o c i r a f p s 15 % à la s construction t e n d e é m e t i i t d r â o i n b i r o chauffage, àe lasclim. s à la ventilation, e d La p 65 %Aau b r i s o a p t 10 % àvla production y d eau n chaude a a n t e n 10 %ffàelarconsommation o électrique i t a u s i t a ch a m i l c * D après étude suisse du programme MINERGIE ( 11

12 Les différentes classes de performance énergétique des bâtiments* Bâtiments «standard» Bâtiments «basse conso» Bâtiments «très basse conso» * d après Minergie - Suisse. Dessin AJENA 12

13 Le Référentiel BBC - Effinergie Pour les logements : Neufs : kwh ep /m².an Rénovés : kwh ep /m2.an 1,1 X 1, ,9 0,2 1,3 1,2 0,9 0, ,1 800 m m Pour le tertiaire : Baisse des consommations par rapport à la RT2005 : - 50% dans le neuf - 40% dans l existant Un label basé sur la réglementation RT 2005 Les usages pris en compte sont : Chauffage Eau chaude sanitaire Auxiliaires de chauffage et de ventilation Climatisation Éclairage 13

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15 Les clés du BBC Une addition de bons sens et de solutions optimisées Bâtiments compacts Ouverture au soleil e d n tio s n i o s e Isolation et b s vitrages très performants Enveloppe étanche à l air Ponts thermiques limités Chauffage performant c u d é s e d 1. R e s / protections solaires i r t Production d eau î a s n M o Ventilation avec 2. i t s a chaude sanitaire e l m b a l som e récupération de v efficace n u o co n e chaleur 3. R AJENA d après Minergie 15

16 Bâtiments Compacts Bâtiments compacts Ouverture au soleil / protections solaires Ventilation avec récupération de chaleur Forme du bâtiment : pour le même volume habitable, le bâtiment A est caractérisé par 25% de plus de parois extérieures que le bâtiment B A B Pour être plus efficace, penser au petit collectif à l habitat intermédiaire : Il réduit le coût de construction Il diminue les déperditions thermiques Arch. Ingrid Genillon Pour un volume constant, la surface des parois ext. s accroît de plus du double Projet Ideha «Minima Domus» 16

17 S ouvrir au soleil l hiver S en protéger l été Bâtiments compacts Ouverture au soleil / protections solaires Ventilation avec récupération de chaleur kwh pour 1m² de fenêtre D.V. peu émissif + volets en hivers, avec un Uw = 1,50 W/m². C : +104 kwh au Sud -20 kwh au Nord (1) Source : Ajena (1) Bilan énergétique (énergie qui rentre - énergie qui sort) d un m² de baie vitrée pendant la saison de chauffe à Chambéry- Source Enertech Source : A. Brustel Source : Brustel 17

18 Ventilation Comparatif VMC hygro B/ double flux Bâtiments compacts Ouverture au soleil / protections solaires Ventilation avec récupération de chaleur Avantages Inconvénients Ventilation Double Flux - Qualité d air assurée - Confort optimisé - Déperditions limitées si échangeur de chaleur - Investissement plus élevé - Double réseau - Baisse de l HR en hiver Ventilation hygroréglable B - Faible investissement - Consommation d électricité primaire limitée - Qualité de l air dépendant des pollutions intérieures émises 18

19 Niveaux recommandés en BBC en France Résistances thermiques envisageable toit mur sol sur sol sur terre VS plein 19 Isolation et vitrages très performants Enveloppe étanche à l air Ponts thermiques limités effinergie RT2005 effinergie RT2005 effinergie RT2005 effinergie RT

20 Niveaux recommandés en BBC 20 Isolation et vitrages très performants Enveloppe étanche à l air Ponts thermiques limités Exemple maison individuelle accolée en Franche-Comté Hypothèses : Surface = 120 m² Sv/Sh = 24 % Confort été : protections solaires et occultations 20

21 Niveaux recommandés en BBC 21 Isolation et vitrages très performants Enveloppe étanche à l air Ponts thermiques limités Isolation des parois opaques R > 4 m².k/w 21

22 Niveaux recommandés en BBC 22 Isolation et vitrages très performants Enveloppe étanche à l air Ponts thermiques limités Isolation des parois opaques (suite) R > 4 m².k/w 22

23 Niveaux recommandés en BBC 23 Isolation et vitrages très performants Enveloppe étanche à l air Ponts thermiques limités Isolation des parois opaques (suite) et vitrées R toiture > 8 m².k/w 23

24 Choix d une isolation performante Isolation et vitrages très performants Enveloppe étanche à l air Ponts thermiques limités Faire le choix d une isolation performante et durable signifie aussi : S affranchir du réflexe isolation par l intérieur Utiliser des isolants dense (pour éviter les tassements, ) Soigner la pose des pare-vapeur ou frein-vapeur et éviter les isolants sensibles à la vapeur d'eau Sur le bâti ancien, avoir des complexes isolants qui respectent l équilibre hygrothermique des parois existantes Privilégier deux couches croisées à une couche épaisse Éviter les ossatures traversantes... 24

25 Enveloppe étanche à l air Isolation et vitrages très performants Enveloppe étanche à l air Ponts thermiques limités Dans les bâtiments récents, les déperditions thermiques dues à l inétanchéité à l air représentent 14.? à 19% des déperditions totales Les tests d étanchéité à l air sont de plus en plus facile à réaliser Source : Ajena Source : DER 25

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27 Enveloppe étanche à l air Isolation et vitrages très performants Enveloppe étanche à l air Ponts thermiques limités Augmentation des besoins de chauffage (kwh/m2) Sensibilité des besoins de chauffage à la perméabilité de l'enveloppe Perméabilité (Vol/h à 50 Pa) r projet : BB_modif_prj.thc Version THC : DLL COM - 24/03/2004 Source : CETE

28 Enveloppe étanche à l air «vers une bonne étanchéité à l air» Isolation et vitrages très performants Enveloppe étanche à l air Ponts thermiques limités 1. Programmer Prévoir la prise en compte de l étanchéité à l air (conception, mise en œuvre, tests ) 2. Concevoir Minimiser, analyser et traiter les points faibles de l enveloppe 3. Sensibiliser Chaque acteur doit avoir conscience du rôle qu il a à jouer 4. Contractualiser Réaliser un cahier technique d exécution et décrire la prestation «étanchéité» Choisir l'allotissement le plus cohérent 5. Vérifier Source : CETE de Lyon 6. Corriger 28

29 Enveloppe étanche à l air Etude de cas 29 Projet Bourgeois-Rouet-enveloppe Isolation et vitrages très performants Enveloppe étanche à l air Ponts thermiques limités Pose du frein vapeur 29

30 Enveloppe performante Traitement des ponts thermiques Isolation et vitrages très performants Enveloppe étanche à l air Ponts thermiques limités Dans les bâtiments récents, si les pont thermiques ne sont à 40% des déperditions pas traités ces derniers représentent 25? A A=B B Les caméras thermiques devenant accessibles : La qualité de pose des isolants peut aisément se vérifier D après la FFB 30

31 Chauffage performant Chauffage performant Eau chaude sanitaire solaire Chauffage basse température : Solaire si possible Bois : à privilégier, choisir un appareil à haut rendement Énergies fossiles : chaudière à condensation Électrique : pompes à chaleur avec COPannuel > 3,5 Régulation : Privilégier vannes avec moteur électro-thermique Choisir au plus juste la température de chaque pièce 31

32 Eau chaude sanitaire solaire Chauffage performant Production d eau chaude sanitaire efficace Eau chaude sanitaire : Installation optimisée (longueurs des canalisations réduites, isolation renforcée du ballon et des conduites, limitation des débits ) Eau chaude solaire ou thermodynamique systématique en résidentiel neuf Projet «SA H & T» Projet «Néolia» Arch. Bergeret et associés Arch. Bergeret et associés Arch. Serge Roux 32

33 Comportement des usagers Arch. Thierry Lorach Un degré en plus augmente la consommation de 10 à 15%. En BBC résidentiel, la consommation d énergie pour l ECS peut être égale à la consommation de chauffage. 33

34 Répartitions des consommations

35 L éclairage : part dans les consommations de tertiaires BBC sous différentes zones climatiques

36 L éclairage : part dans les consommations électriques dans 3 bâtiments tertiaires

37 Economies envisageables 20 LCD - E* non activé 17 CRT 198 kwh/a 10 UC - E* non activé 203 kwh/a -76 % Source : O. SIDLER ORDINATEUR 98 kwh/a ORDINATEUR 401 kwh/a

38 Economies envisageables 17 CRT - E* non activé 198 kwh/a UC - E* non activé 203 kwh/a -90 % ORDINATEUR 41 kwh/a Source : O. SIDLER ORDINATEUR 401 kwh/a

39 Pour aller plus loin e. w ww r f. s i g o l i f f 39

40 Programme Effilogis pour la diffusion des Bâtiments Basse Consommation (BBC) d énergie en FrancheComté! ADEME / Studio Schoolmeesters Arch. Ingrid Genillon ADEME / Studio Schoolmeesters ADEME / Studio Schoolmeesters Arch. Hervé Boudier Arch. Serge Roux ADEME / Studio Schoolmeesters Arch. Bergeret et associés ADEME / Studio Schoolmeesters ADEME / Studio Schoolmeesters Arch. Pierre Guillaume Arch. Allier-Myotte 40