Maisons Individuelles THPE et BBC. Les solutions avec les produits manufacturés en béton.

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1 Maisons Individuelles THPE et BBC Les solutions avec les produits manufacturés en béton.

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3 Principes des solutions étudiées dans le cadre de la Réglementation Thermique concernant les prestations courantes 1 du bâti et des systèmes, pour obtenir une maison individuelle THPE ou BBC, pour toutes les zones climatiques de France. Les maisons individuelles étudiées ici, sont basées sur les types des maisons utilisées par les groupes de travail mis en place par la Direction Générale de l Urbanisme, de l Habitat et de la Construction (DGUHC), pour le calage des réglementations thermiques, depuis la RT2000. Elles sont représentatives de la diversité du marché tant en ce qui concerne les dimensions que les formes. Pour ces études, les calculs ont été effectués 2 avec la configuration bioclimatique de ces maisons (aucun masque proche et lointain, des ouvertures en façade sud, une orientation favorable ). D autres études, avec des configurations non bioclimatiques, sont en cours au CERIB. Les constructions associant blocs béton pour les murs extérieurs isolés par l intérieur, poutrelles et entrevous en béton pour les planchers et corrections des ponts thermiques présentées dans les pages suivantes ne constituent que quelques exemples de réalisation d une maison individuelle BBC avec les solutions de l industrie du béton. 1 Réalisées avec des produits existant actuellement sur le marché. 2 Validation des exemples par des Bureaux d Études Thermiques de renommée nationale.

4 Maison «Très Haute Maison R+1 : maison THPE, quelle que soit la zone climatique Type T5 Surface habitable 115,6 m 2 Nombre de niveau 1 Nombre SBD, WC Surface de toiture 59,4 m 2 Surface plancher 59,5 m 2 Surface de porte 3,58 m 2 Hauteur 1 SDB et 2 WC 5,2 m Prestations relatives au bâti Murs extérieurs (ITI) : Toiture (combles perdus) : Plancher haut : Plancher intermédiaire : Plancher bas sur vide sanitaire : Menuiseries : blocs béton creux 20 cm + 10 cm PSE Th32 (l=0,032 W/(m K)) 30 cm laine minérale (l=0,041 W/(m K)) de résistance thermique R=7 m²k/w lourd (poutrelles et entrevous béton), avec un semi rupteur thermique (c=0,5 W/(m K)) des ponts thermiques (rupteur longitudinal sans coupure de la dalle de compression du plancher haut) lourd (poutrelles et entrevous béton), avec un rupteur thermique (c=0,2 W/(m K)) poutrelles et entrevous isolant PSE (Up=0,22 W/(m²K)) et rupteur thermique (c=0,2 W/(m K)) - VIR 4/16 argon/4 en PVC avec Ujn=1,4 W/(m²K) - toutes les baies sont équipées de volets battants Facteur solaire : - hiver à 0,4 et été à 0,1 - aucun masque prochain et lointain : angle = 0 Perméabilité à l air de l enveloppe : valeur par défaut : 1,3 m 3 /(hm² de paroi)

5 Performance Énergétique» (THPE 2005) Conclusions Prestations relatives aux systèmes (hors bâti) Pour atteindre l objectif THPE, les deux simulations suivantes, pour toutes les zones climatiques, ont été réalisées : SIMULATION A Ventilation : - ventilation simple flux : type HygroB - entrées d air et bouches d extraction : certifiées - classe de perméabilité du réseau de ventilation : valeurs par défaut Chauffage : - chauffage électrique : panneaux rayonnants - émetteur électrique direct avec thermostat intégré certifié - programmateur avec heure fixe et contrôle d ambiance Eau chaude sanitaire : - Ballon électrique de 300 litres, appoint électrique intégré SIMULATION B (avec ECS solaire) Ventilation : - ventilation simple flux : auto réglable Chauffage : - émetteurs du chauffage électrique : convecteurs Eau chaude sanitaire : - ECS solaire : 4 m² de capteurs solaires orientés Sud avec une inclinaison de 45 La maison (R+1) est une maison THPE 2005, quelle que soit la zone climatique. Les configurations simulées permettent d obtenir une consommation conventionnelle d énergie primaire C ep inférieure d au moins 20 % de la consommation de référence Cepref de la RT2005. SIMULATION A zone climatique H1 (3) 178 H2 (4) 133 H3 87 C ep (kwh energie primaire /m²/an) SIMULATION B (avec ECS solaire) zone climatique H1 (3) 175 H2 (4) 119 H3 62 C ep (kwh energie primaire /m²/an) Les exemples ont été validés par les Bureaux d Études Thermiques suivants : Bastide et Badoux, ETC, Pouget Consultants, TRIBU-Energie. 3 Valeur moyenne pour les zones H1a, H1b, H1c 4 Valeur moyenne pour les zones H2a, H2b, H2c, H2d 5

6 Maison «Bâtiment Basse Maison R+1 : maison BBC, quelle que soit la zone climatique Type T5 Surface habitable 115,6 m 2 Nombre de niveau 1 Nombre SBD, WC Surface de toiture 59,4 m 2 Surface plancher 59,5 m 2 Surface de porte 3,58 m 2 Hauteur 1 SDB et 2 WC 5,2 m Prestations relatives au bâti Murs extérieurs (ITI) : Toiture (combles perdus) : Plancher haut : Plancher intermédiaire : Plancher bas sur vide sanitaire : Menuiseries : blocs béton creux 20 cm + 10 cm PSE Th32 (l=0,032 W/(m K)) 30 cm laine minérale (l=0,041 W/(m K)) de résistance thermique R=7 m²k/w lourd (poutrelles et entrevous béton), avec un semi-rupteur thermique (c=0,5 W/(m K)) des ponts thermiques (rupteur longitudinal sans coupure de la dalle de compression du plancher haut) lourd (poutrelles et entrevous béton), avec un rupteur thermique (c=0,2 W/(m K)) poutrelles et entrevous isolant PSE (Up=0,22 W/(m²K)) et rupteur thermique (c=0,2 W/(m K)) - VIR 4/16 argon/4 en PVC avec Ujn=1,4 W/(m²K) - toutes les baies sont équipées de volets battants Facteur solaire : - hiver à 0,4 et été à 0,1 - aucun masque prochain et lointain : angle = 0 Perméabilité à l air de l enveloppe : 0,6 m3 /(hm² de paroi) (valeur maximale autorisée pour l obtention du label BBC)

7 Consommation» (BBC) Conclusions La maison (R+1) est une maison BBC, quelle que soit la zone climatique. Prestations relatives aux systèmes (hors bâti) Pour atteindre l objectif BBC, les deux simulations suivantes (pour deux configurations de chauffage : pompe à chaleur (PAC) et gaz), pour toutes les zones climatiques, ont été réalisées : SIMULATION A (PAC) Ventilation : - ventilation simple flux : type HygroB - entrées d air et bouches d extraction : certifiées - classe de perméabilité du réseau de ventilation : classe A Chauffage : - PAC avec coefficient de performance COP égal à 3 Eau chaude sanitaire : - ECS solaire : 4 à 5 m² de capteurs solaires, suivant la zone climatique, avec un ballon électrique de 300 litres en moyenne. - l appoint de l eau chaude sera réalisé par la PAC. SIMULATION B (GAZ) Ventilation : - ventilation simple flux : type HygroB - entrées d air et bouches d extraction : certifiées - classe de perméabilité du réseau de ventilation : classe A Chauffage : - Gaz (chaudière à condensation) Eau chaude sanitaire : - ECS solaire : 4 à 5 m² de capteurs solaires, suivant la zone climatique, avec un ballon électrique de 300 litres en moyenne. - l appoint de l eau chaude sera réalisé par la chaudière à condensation. Les configurations simulées permettent d obtenir une consommation conventionnelle d énergie primaire C ep inférieure à la consommation maximale permise pour l obtention du label BBC C ep BBC, pour chaque zone climatique. SIMULATION A (PAC) zone climatique C ep (kwh energie primaire /m²/an) C ep BBC (kwh energie primaire / m²/an) H1a 63,5 65 H1b 64,7 65 H1c 59,1 60 H2a 53,6 55 H2b 44,5 50 H2c 43,7 45 H2d 38,8 45 H3 26,8 40 SIMULATION B (GAZ) zone climatique C ep (kwh energie primaire /m²/an) C ep BBC (kwh energie primaire / m²/an) H1a 60,6 65 H1b 64,3 65 H1c 56,8 60 H2a 50,9 55 H2b 42,2 50 H2c 41,2 45 H2d 36,9 45 H3 24,8 40 Les exemples ont été validés par le Bureau d Études Thermiques TRIBU-Energie. 7

8 Maison «Bâtiment Basse Maison R+0,5 : maison BBC, quelle que soit la zone climatique Type T6 Surface habitable m 2 Nombre de niveau 1 Nombre SBD, WC 2 SDB et 2 WC Surface de toiture m 2 Surface plancher m 2 Surface de porte m 2 Hauteur 4.7 m Prestations relatives au bâti Murs extérieurs (ITI) : Toiture (combles perdus) : Plancher intermédiaire : Plancher bas sur vide sanitaire : Menuiseries : blocs béton creux 20 cm + 10 cm PSE Th32 (l=0,032 W/(m K)) 30 cm laine minérale (l=0,041 W/(m K)) de résistance thermique R=7 m²k/w lourd (poutrelles et entrevous béton), avec un rupteur thermique (c=0,2 W/(m K)) poutrelles et entrevous isolant PSE (Up=0,22 W/(m²K)) et rupteur thermique (c=0,2 W/(m K)) - VIR 4/16 argon/4 en PVC avec Ujn=1,4 W/(m²K) - toutes les baies sont équipées de volets battants Facteur solaire : - hiver à 0,4 et été à 0,1 - aucun masque prochain et lointain : angle = 0 Perméabilité à l air de l enveloppe : 0,6 m3 /(hm² de paroi) (valeur maximale autorisée pour l obtention du label BBC)

9 Consommation» (BBC) Conclusions La maison (R+0,5) est une maison BBC, quelle que soit la zone climatique. Prestations relatives aux systèmes (hors bâti) Pour atteindre l objectif BBC, les deux simulations suivantes (pour deux configurations de chauffage : PAC et GAZ), pour toutes les zones climatiques, ont été réalisées : SIMULATION A (PAC) Ventilation : - ventilation simple flux : type HygroB - entrées d air et bouches d extraction : certifiées - classe de perméabilité du réseau de ventilation : classe A Chauffage : - PAC avec coefficient de performance COP égal à 3 Eau chaude sanitaire : - ECS solaire : 4 à 5 m² de capteurs solaires, suivant la zone climatique, avec un ballon électrique de 300 litres en moyenne. - l appoint de l eau chaude sera réalisé par la PAC. SIMULATION B (GAZ) Ventilation : - ventilation simple flux : type HygroB - entrées d air et bouches d extraction : certifiées - classe de perméabilité du réseau de ventilation : classe A Chauffage : - Gaz (chaudière à condensation) Eau chaude sanitaire : - ECS solaire : 4 à 5 m² de capteurs solaires, suivant la zone climatique, avec un ballon électrique de 300 litres en moyenne. - l appoint de l eau chaude sera réalisé par la chaudière à condensation. Les configurations simulées permettent d obtenir une consommation conventionnelle d énergie primaire C ep inférieure à la consommation maximale permise pour l obtention du label BBC C ep BBC, pour chaque zone climatique. SIMULATION A (PAC) zone climatique C ep (kwh energie primaire /m²/an) C ep BBC (kwh energie primaire / m²/an) H1a 62,2 65 H1b 5 61,5 65 H1c 57,3 60 H2a 52,3 55 H2b 43,4 50 H2c 42,7 45 H2d 37,9 45 H3 26,9 40 SIMULATION B (GAZ) zone climatique C ep (kwh energie primaire /m²/an) C ep BBC (kwh energie primaire / m²/an) H1a 57,5 65 H1b 64,8 65 H1c 53,7 60 H2a 48,1 55 H2b 39,6 50 H2c 39,1 45 H2d 35,0 45 H3 24,0 40 Les exemples ont été validés par le Bureau d Études Thermiques TRIBU-Energie. 5 Pour la H1b, il faut augmenter l épaisseur d isolant aux murs (12 cm), augmenter la résistance thermique de la toiture (R=8m²K/W) et utiliser une PAC avec COP=3,2. 9

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