A.V.A.P. d OLORON décembre 2013

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1 PATRIMOINE ARCHITECTURAL et PERFORMANCES ENERGETIQUES RENOVATION du BATI ANCIEN «Ne pas nuire» A.V.A.P. d OLORON décembre 2013

2 Caractéristiques environnementales d OLORON Densité du bâti est forte en cœur ancien et sur les axes historiques puis faible autour. Végétalisation importante. Des alignements d arbres, des places réparties et des espaces verts et cours d eau importants proches du cœur de ville CLIMAT de la station de PAU UZEIN moyenne de 30 ans 1961/1990 (Seule station disponible proche d OLORON sur de longues périodes) Depuis 2006 nous disposons de données sur Oloron jointes Température minimale moyenne hiver PAU 4.2 C / OLORON 4.9 C Température maximale moyenne été 23.1 C / OLORON C Température moyenne annuelle 12.7 C / OLORON 14.7 C En moyenne 40 jours de gelée par an et 20 jours à plus de 30 C. 172 jours de pluie dont 70 de forte pluie total 1120 mm. Insolation 1849 heures/an, (OLORON 1897h/an) vents très faibles. Humidité moyenne d OLORON 80.3% La douceur est favorable en hiver mais la chaleur humide pose des problèmes caractéristiques pour le confort des bâtiments en été. Ceci oblige à tenir compte du confort d été autant que d hiver pour éviter les besoins de climatisation. En l absence de vent seule l évaporation due à la végétation permet de faire chuter la température environnante de 5 C en été, d où l intéret de la forte végétalisation.

3 Analyse thermique de 4 bâtiments représentatifs d OLORON

4 Synthèse thermique des bâtiments d OLORON AMELIORATION THERMIQUE/gain par type Immeuble 1800 Maison 1800 Immeuble 1960 Maison 1960 Référence Besoins de chauffage en kwh/m²/an Variante 1 Isolation du planche bas 4% 5% 1% 4% Variante 2 Isolation du plancher haut 22% 10% 13% 30% Variante 3 Isolation des murs donnant sur l extérieur 15% 45% 20% 23% Variante 4 Isolation des menuiseries 10% 5% 20% 15% Variante 5 Amélioration de l étanchéité à l air générale 25% 20% 25% 5% Variante 7 Isolation totale 68% 79% 71% 72% Pour les bâtiments de 1960 le changement des menuiseries permet d améliorer l étanchéité et l isolation est majoritairement faite par l extérieur pour éviter les moisissures sur les ponts thermiques. Pour les bâtiments de 1800 les menuiseries coté rue doivent être traité pour le confort phonique d abord (survitrage, double fenêtre, joints phoniques...) car l enjeu thermique est faible. L isolation peur être faite par l intérieur ou par des enduits isolants extérieurs et intérieurs. Les immeubles mitoyens de 1800 sont relativement simples à isoler. L étanchéité à l air par les escaliers et les menuiseries et en contre partie la ventilation sont les points principaux à surveiller.

5 RENOVATION IMMEUBLE de 1800 Gain / Référence Besoin de chauffage Ratio Puissance maximale (%) (kwh/an) (kwh/m²/a n) (KW) Référence Variante 1 isolation du plancher bas 4% (R = 2,75 m²k/w). Variante 2 isolation des combles en 20cm de fibre de bois 22% Variante 3 Variante 4 Variante 5 Variante 6 Variante 7 isolation ITE des murs extérieurs Nord/Ouest (R = 3,15 m²k/w). 10% isolation ITE des murs extérieurs Sud coté rue (R = 3,15 m²k/w). 4% isolation fenêtres nord cour (Uw =2 kwh/m². k) 6% isolation fenêtres sud rue (Uw =2 kwh/m². k) 4% Étanchéité à l air générale Q4 = % Variante 8 V2+V3+V5+V7 63% Le ratio en (kwh/m²/an) ne prend en compte que le besoin de chauffage net sans tenir compte des déperditions du système de chauffage. Il faut le comparer à un besoin moyen du label BBC Rénovation qui se situe autour de 40 kwh/m²/an.

6 RENOVATION maison de ville 1800 (Rue d Aspe) Gain / Référence Besoin de chauffage Ratio Puissance maximale (%) (kwh/an) (kwh/m²/a n) (KW) Référence ,4 Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Variante 5 ISOLATION MURS EXTERIEUR 50 mm d enduit chaux chanvre 24% ,9 ISOLATION MURS EXTERIEUR 120 mm fibre de bois 45% ,5 ISOLATION PAR L EXTERIEUR DES MURS NORD 120 mm de fibre de bois 15% ,7 ISOLATION TOITURE 300 mm ouate de cellulose 10% ,2 DOUBLE VITRAGE ET PORTE ISOLANTE Fenêtres Uw= 1.54 W/ (m 2.K) 5% ,5 Porte Uw=08 W/ (m 2.K) Variante 6 VARIANTES % ,0 Nous rappelons que les résultats sont issus d une simulation numérique dynamique et non réglementaire. La puissance maximale est la puissance utile. Elle ne prend pas en compte le rendement de la machine, la surpuissance de 20%, des pertes du réseaux de distribution et le rendement des émetteurs.

7 RENOVATION maison de ville 1960 Gain / Référence Besoin de chauffage Ratio Puissance maximale (%) (kwh/an) (kwh/m²/a n) (KW) Référence Variante 1 Isolation plancher bas 10cm ouate de cellulose 4% Variante 2 Isolation toiture 20cm ouate de cellulose 30% Variante 3 Isolation des murs 10cm ouate de cellulose 23% Variante 4 Double vitrage isolant 15% Variante 5 Etanchéité renforcée 5% Variante 6 VARIANTES %

8 RENOVATION IMMEUBLE de 1960 Gain / Référence Besoin de chauffage Ratio Puissance maximale (%) (kwh/an) (kwh/m²/a n) (KW) Référence ,4 Variante 1 Variante 2 Variante 3 Variante 4 Variante 5 Variante 6 isolation du plancher bas donnant sur la cave (R = 2,75 m²k/w). 1% ,9 isolation du plancher haut (R = 7,89 m²k/w). 23% ,5 isolation ITE des murs extérieurs Nord/Est/Ouest (R = 3,15 m²k/w). 17% ,7 isolation ITE des murs extérieurs Nord/Est/Ouest/Sud (R = 3,15 m²k/w). 31% ,2 isolation ITE des murs extérieurs N/E/O/S (R = 3,70 m²k/w). 32% ,5 isolation des murs donnant sur les cages d escaliers (R = 2,40 m²k/w). 2% ,0 Variante 7 Variante 8 V1 + V2 + V4. 64% ,6 Variante 8 V7+V6 67% ,0

9 Etapes d une rénovation Connaitre le climat local Connaitre le système constructif, l état des matériaux et l humidité du bâti initial. Analyser les contraintes phoniques et sismiques. Analyser les utilisations probables du bâti Analyse thermique, consommation d énergie de base, énergies disponibles et souhaitées, analyse ponts thermiques et défauts thermiques par infrarouge, analyse de la ventilation existante ou possible. Suivi de la mise en œuvre et consommations

10 Législation sur la rénovation thermique «l arrêté du 3mai 2007 relatif aux caractéristiques thermiques et à la performance énergétique des bâtiments existants» publié au journal officiel le 17 mai 2007 (NOR: SOCU A). Cet arrêté dans le cadre du bâti ancien de MOISSAC concerne : Les murs édifiés en blocs de béton et briques industrielles, donc surtout les murs des bâtiments reconstruits après les inondations de Tous les planchers bas composés de terre cuite ou béton, sauf les planchers bois. Toutes les toitures. Toutes les ouvertures et volets. Tous les systèmes de chauffage, de climatisation, ventilation, de production d eau chaude et d utilisation des énergies renouvelables.

11 Étiquette DPE et énergie primaire 1kWh d électricité livrée = 2.58 kwh prélevé dans la nature 1kWh de gaz ou fuel livré = 1 kwh prélevé dans la nature 1kWh de bois livré = 1 kwh prélevé dans la nature

12 CLASSEMENT DU BATI ANCIEN Selon la consommation réelle mesurée (étude BATAN 2007) On constate un écart de 150 à 500% avec les calculs théorique DPE ou RT2005. Ces logiciels ne sont pas utilisables. Il faut un logiciel dynamique prenant en compte l hygrométrie des murs (très lourd).

13 Consommation du BATI ANCIEN % de logement 32% 33% 34%

14 Déperditions du bâti ancien

15 Les premiers centimètres efficaces

16 L effet parois froides

17 Température de confort

18 CONSEQUENCES PRATIQUES Il vaut mieux isoler bien une petite partie très déperditive que tout moyennement. Si on ne peut pas mettre une grande épaisseur d isolant il faut mettre un isolant durable très bien posé. Limiter l effet paroi froide permet de diminuer la température de chauffage et donc baisse fortement les déperditions.

19 Mur ou plancher rayonnant chauffant

20 Le coefficient minimum de résistance thermique R demandé est de 4.5 m2.k/w et le minimum demandé pour avoir des aides à la rénovation est un R de 5 m2.k/w

21 Toiture froide performante

22 Laisser ressortir la condensation sous forme de vapeur d eau

23 Humidité de condensation mortelle

24 Les menuiseries,un point sensible La qualité des menuiseries doit être choisie selon leur orientation. Le sud est peu déperditif. La qualité phonique est à vérifier. La pose des menuiseries est plus importante que leur qualité à cause de l étanchéité à l air. Les menuiseries anciennes peuvent être conservées si elles sont étanches à l eau en ajoutant une double fenêtre intérieure. Les volets pleins isolent l hiver et l été. L analyse de la ventilation est un préalable à tout changement des menuiseries.

25 Apports solaires selon orientation et inclinaison

26 Isolation fenêtres dans l ancien La double fenêtre plus efficace en phonique et en thermique si besoin. La simple vitrage phonique peut suffire au sud ou du survitrage Le double vitrage est à réserver au grands vitrages sauf sud.

27 Plancher bas sur espace non chauffé à isoler autant qu un mur extérieur Le coefficient minimum de résistance thermique R demandé est de 2 m2.k/w et le minimum demandé pour avoir des aides à la rénovation est un R de 2.8 m2.k/w

28 Le bâti ancien fonctionnait avec une humidité constante

29 Arrêter les dégâts «ne pas nuire»

30 Remontée d humidité par les fondations. Délitement par le gel faible INCONVENIENTS Le rez-de-chaussée humide et froid structure fragilisée difficile à isoler SOLUTIONS Les enduits capillaires protègent les murs Les trottoirs et cours doivent rester poreux Le bas des murs humides

31 Des dégâts visibles après condensation

32 Drainage doux

33 Drainage doux ou abords perméables pour protéger les murs anciens

34 Transfert dans les parois

35 Principes de la capillarité des murs lourds et pleins pas de capillarité pour les sols ni les toits Les murs lourds se chargent d eau en hiver et se réchauffent, ils se déchargent en été et se refroidissent L isolant ou le parement transmet par capillarité l eau mais ne se charge pas en eau La condensation se fait dans un capillaire sans point de rosée (gonflement des bois) Mur trop sec, trop humide se désagrège Liège, Laine minérale, polystyrène pas capillaires

36 Capillarité des matériaux poreux et condensation capillaire à utiliser dans les murs massifs et épais

37 Principes de la capillarité des murs pas pour sols ni toits > passage d eau vapeur Les murs lourds se chargent d eau en hiver et se réchauffent, ils se déchargent en été et se refroidissent (chaleur latente d 1l d eau= J = 694Wh à 20 C) 10T d eau = 6944kWh = 10% du poids de mur pour 100m2 L isolant ou le parement transmet la capillarité mais ne se charge pas d eau La condensation se fait dans un capillaire sans point de rosée (gonflement des bois) Mur trop sec, trop humide se désagrège Liège, LMI, polystyrène pas capillaires

38 La saturation des isolants les LMI sont humides et les écologiques secs

39 Des isolants différents Humidité 20à 30% Humidité 2% Insensibles

40 Garder la capillarité vers l intérieur plaques capillaires collées

41 Isolants capillaires secs comprimés sans pare vapeur

42 Isolants capillaires humides projetés

43 Joints et enduits capillaires int ou ext

44 Les granges sont en pierres apparentes, pas les maisons

45 La Ventilation est indispensable La ventilation est obligatoire dans des locaux habités. Elle peut être naturelle ou mécanique. Des débits règlementaires sont fixés par plusieurs décrets. il faut que l'air circule des pièces de vie sèches vers les pièces humides afin d extraire le maximum d humidité. les entrées d air sont dans les pièces de vie: bureau, salons et chambres. Il faut détalonner leurs portes de 1 cm pour permettre la circulation de l air. les sorties sont dans le haut des pièces humides: cuisine, salles de bain, WC et lingeries. Il faut détalonner leurs portes de 2 cm pour permettre la circulation de l air.

46 Chauffage et eau chaude sanitaire Le changement de chauffage est à raisonner après avoir envisagé toutes les possibilités d isolation. Sinon le chauffage sera surdimensionné donc plus coûteux en investissement. Il ne fonctionnera pas à son meilleur rendement s il est surdimensionné, donc il consommera plus d énergie et s usera plus vite. Dans tous les cas il faudra utiliser les équipements les plus efficaces du moment selon les énergies disponibles. (actuellement chaudière à condensation pour le gaz et le fuel, pompe à chaleur avec un COP élevé pour l électricité)

47 Les énergies renouvelables Avant toute utilisation d énergie renouvelable il est souhaitable d avoir exploré toutes les possibilités d économie d énergie car les budgets sont rarement extensibles. «L énergie renouvelable la moins chère est celle que l on ne consomme pas» Les énergies renouvelables de base sont toutes issues du soleil par la biomasse (le bois), ou le stockage du soleil dans le sol (la géothermie superficielle), ou le solaire direct (thermique ou photovoltaïque).

48 Solaire direct Le gisement solaire est entre 1261 kwh/m2/an et 1102kWh/m2/an selon l orientation avec pente de 45 Les panneaux thermiques ont un rendement de 75% et les photovoltaïques de 18% L intégration en toiture est importante et problématique en photovoltaïque et simple en thermiques positionnables sous les ardoises.

49 La biomasse très présente localement est à utiliser selon les besoins. Géothermie sur nappe phréatique La présence d une nappe phréatique proche sous lescaren plaine permet l utilisation de pompes à chaleur avec un échangeur eau/eau pour faire du chauffage de la climatisation et de l eau chaude avec 400% de rendement. Voir l étude de l ADEME et du BRGM

50 ENERGIE HYDRAULIQUE Déjà exploitée à renforcer Microcentrale électrique

51 SYNTHESE : Protéger la structure en respectant l humidité des murs (drainage doux) et la ventilation des bois (combles perdus, rampants ventilés) Les sols doivent laisser passer la vapeur d eau et bloquer l eau (liège, verre expansé) sans polyane. Les murs stockent l humidité en hiver et déstockent en été par capillarité sans pare vapeur avec enduits capillaires (béton moussé, enduit perlite,béton de chanvre, terre paille, ouate) pas de liège Le toit laisse passer la vapeur d eau (pare vapeur variable, ouate, fibre de bois) L étanchéité à l air garantit l efficacité de l isolation et la pérennité des isolants et du bâti Améliorer le confort en toute circonstance Le chauffage des parois améliore le confort et diminue les déperditions Les doubles fenêtres améliorent le confort thermique et phonique, diminuent les déperditions, respectent l esthétique ancien. Les enduits isolant et correcteurs thermiques gardent l inertie et améliorent la sensation de confort. Utiliser les énergies renouvelables après réduction des déperditions.

52 Pour Concilier Économie, Confort et Écologie Fébus Eco-Habitat Bureau d étude Thermique : Analyse du bâti Diagnostic énergétique Diagnostic humidité Conseil bioclimatique Isolation été hiver Energie renouvelable Etude de faisabilité Etude BBC 2005 Gérant : Jean Marc GARY Associée : Fabienne PIT ORTHEZ mail : contact1@ecohab.fr