Le bioclimatisme : retour à la nature, démarche négawatt & approche globale BIOCLIMATISME = TECHNOLOGIE (QUI PEUT ÊTRE PEU COÛTEUSE) PERMETTANT DE REDUIRE LES BESOINS EN CHAUFFAGE ET EN CLIMATISATION Hiver Capter le rayonnement solaire, stocker les calories captées et les distribuer plus tard dans la journée (orientation du bâtiment, orientation & surface des vitrages, inertie intérieure, serres,...) Se protéger du vent, source de déperditions (forme du bâtiment, obstacles ext., étanchéité parfaite) Eviter les déperditions par conduction des parois (toiture, sol, murs, huisseries) => performance de l'isolation, des portes&fenêtres, espaces tampons intérieurs,... Eté Se protéger du rayonnement solaire direct (avancées de toiture, volets, orientation et verticalité des vitrages,...) Se protéger de la diffusivité solaire (ventilation de la toiture, isolants à haute capacité thermique,...) Favoriser la ventilation nocturne, rafraîchir (naturellement) pendant la journée (puit canadien) Sans oublier Gérer l'hygrométrie, renouveler l'air ambiant (évacuer le CO2 et les polluants) Etre «globalement» cohérent (chauffage «énergie renouvelable», matériaux sains, santé) Réduire les besoins & ENSUITE prévoir le chauffage et le rafraîchissement La conception & les matériaux varient selon le lieu et le projet
Inertie thermique Capacité pour un matériau d accumuler de l énergie calorifique et la restituer en un temps plus ou moins long. Quelques exemples : murs de pierre, sol intérieur en terre cuite, briques de terre crue, murs enduits, Le niveau d'inertie intérieure d'une maison bioclimatique doit être élevé (moins important en maison passive) Perméabilité à la vapeur d'eau L'utilisation de produits respirants, càd non étanches à la vapeur d'eau est PRIMORDIALE dans les bâtiments anciens. A éviter : - Peintures glycéro - Enduits ciment - PSE, PSX, PUR, laines minérales - Papier-peint vinyle - Isolants minces A prévoir - Si possible, matériaux plus respirants à l'ext qu'à l'intérieur - Aération des maisons (VMC (DF), aérateurs)
Lambda, R, U La conductivité thermique (lambda) définit la réaction d'un matériau à la conduction. λ détermine la performance d'un isolant en hiver. λ faible = meilleur. Ex: Fibres de bois en panneaux isolants semi rigides=0,038, Bois = 0,12, béton cellulaire = 0,18, pierres naturelles = 0,55 Le lambda augmente fortement avec l'humidité contenue dans le matériau. Attention aux annonces tronquées : lambda à sec, utile... Tous les matériaux hygroscopiques ont (auraient) une meilleure isolation réelle, qui s expliquerait par les transferts de vapeur d eau compensant les transferts thermiques par conduction La résistance thermique (R) d'un matériau dépend de son épaisseur et de sa conductivité. R = épaisseur en mètres / lambda. Donc pour augmenter la résistance thermique, il faut soit augmenter l'épaisseur de l'isolant, soit sa qualité (diminuer le lambda) La résistance thermique (R) d'une paroi est égale à la somme des résistances thermiques (R i ) des différents composants qui structurent la paroi. Le coefficient de conduction thermique (U) est égal à 1/R. Plus U est faible, plus isolante est la paroi. Exercice : Valeur R et U d'un isolant épais.= 30cm, lambda = 0,040. R = 0,3/0,04 = 7,5; U = 1/7,5 = 0,133
Capacité thermique des isolants (S) Quantité de chaleur nécessaire à l'échauffement d'un matériau. S dépend de la masse du matériau et de sa structure. La capacité thermique des isolants caractérise la capacité de rétention de chaleur d'été de ces isolants. Cycle de vie énergie grise Ecopoints (empris e sur les ressources) Energie grise [MJ-Eq] E ffet de serre [kg CO2-Eq] Laine de verre 2190 48,4 1,47 Panneaux de liège PSE (polys tyrène expansé) PSX (polystyrène extrudé) PUR (mousse de polyuréthane) 2580 26,3 1,34 5360 100 6,64 4570 84,2 5,98 7220 102 6,54 C ellulose 1310 7,81 0,38 Paille Négligeable Négligeable Négligeable
Étanchéité à l'air 1m 1m La performance d'un isolant décroît rapidement s'il est en contact avec de l'air en mouvement. La performance d'un isolant décroît rapidement si humide. Valeur U sans fente : 0,3W/m2k Pénétration d'humidité : 0,5g/m2/24h Valeur U avec fente : 1,44W/m2k Pénétration d'humidité : 800g/m2/24h Facteur de dégradation si fissure d'un mm : 4,8 Étanchéité maison efficiente La qualité de pose est primordiale
Etanchéité maison neuve française ACTUELLE correctement montée Source : CET de Lyon Source : CETE de Lyon
Les critères de choix en résumé Protection d'hiver = bon lambda + épaisseur (R, U) (lambda faible = performance en hiver) Protection d'été = bonne capacité thermique (S) + épaisseur (déphasage suffisant) Perméabilité à la vapeur d'eau SURTOUT si bâtiments anciens (emploi de matériaux hygrophiles) Étanchéité à l'air et à l'eau (frein vapeur et pare pluie parfaitement montés) Gestion des ponts thermiques Energie grise cycle de vie le plus faible possible Prix Santé de la planète et des habitants Y a-t-il un produit miracle? Ben... malheureusement non. Un ou plusieurs produits adaptés à chaque lieu et chaque cas
Les meilleurs isolants disponibles CHANVRE PANNEAUX ou ROULEAUX λ : 0,042 à 0,044 Densité : 15 à 35kg/m3 S : 30 KJ/m3. C (densité 15kg) Origine : FR, AU, DE Fibres plastifiantes : 0 à 20% Souvent non ignifugé FIBRES DE BOIS SEMI-RIG λ : 0,038 à 0,040 Densités : 40 à 55kg/m3 S : 80 à 110KJ/m3. C Origine : DE, SL Fibres plastifiantes : 0 à 10% Sel de bore ou sulf. ammonium CELLULOSE VRAC Isover Steico Hock Chanvre & Tech Isonat λ : 0,038 à 0,048 Densité : 30 à 60kg/m3 S : 50 à 110 KJ/m3. C Origine : DE, EN, AU, CA, FR Fibres plastifiantes : 0% Sel de bore Homatherm Steico Gutex Krono Isonat CELLULOSE PANNEAUX λ : 0,040 Densités : 60 à 90kg/m3 S : 120 à 180KJ/m3. C Origine : DE, FR Fibres plastifiantes : 0 à 10% Sel de bore Thermofloc Xylobell Homatherm Isofloc, Cellisol Homatherm Xylobell??? Isonat???(2009)
Les meilleurs isolants disponibles FIBRES DE BOIS RIGIDES LIEGE EXP. EN PANNEAUX λ : 0,045 à 0,060 Densité : 120 à 160kg/m3 S : 300 à 400 KJ/m3. C Origine : FR,DE, SU, AU Fibres plastifiantes : 0% Non ignifugé-energie grise ++ Isoroy Steico Homatherm Pavatex Gutex Isonat LAINE DE MOUTON λ : 0,040 Densité : 10 à 25 kg/m3 S : 10 à 25 KJ/m3. C Origine : FR, AU Fibres plastifiantes : 0 à 20% Sel de bore Etoile du berger Daemwool Sotexto λ : 0,042 Densités : 90 à 120kg/m3 S : 350 à 400 KJ/m3. C Origine : PO, ES, ALG Fibres plastifiantes : 0% Non ignifugé-energie grise ++ PAILLE EN BOTTES Amorim λ : 0,070 Densités : 80kg/m3 S :??? 80 Kj/m3. C Origine : locale Fibres plastifiantes : 0 % Participe à un mode constructif performant Le fermier du coin
ET LES ENDUITS ISOLANTS? Plâtre Chaux ENDUITS Copeaux bois Chanvre Argile ISOLANTS Paille de lin Paille de blé Hygrophiles Paille de lavande Tout en rondeurs En colombage, entre chevrons, support canisse En plusieurs couches
ET LES AUTRES ISOLANTS en PANN./ROUL.? Plumes de canard => marketing «bizarre» => Antimite discutable (perméthrine, perturbateur hormonal suspecté, adjuvants non dévoilés) Isolants minces => Marketing insupportable (Rt = «efficacité thermique») => Étanche à la vapeur d'eau => Energie grise => Voir alertes du CSTB Coton => Plante très exigeante en engrais et en eau => Peu d'intérêt comparé aux autres isolants Metisse => Issu du recyclage de vêtements => Peu d'infos sur lambda réel, capacité thermique, anti-mites => Production française et «solidaire» Roseaux => Peu performant => Peuvent se bomber => Idéal pour conserver les rondeurs d'une vieille bâtisse en complément d'un enduit isolant
Perméabilité V.E. JC Mengoni, Comparatif isolants écologiques F.BOIS CELL CELL CELL S-rigides Chanvre Liege insufflée projetée panneaux murs ++ - ++ ++ ++ ++ Isolation hiver (2) ++ ++ ++ à +++ + +++ +++ Isolation été (2) - à + (3) +++ + N/A ++ + Tenue verticale Pour utilis.murs - - à + (3) +++ N/A +++ ++ ++ Résist.mecaniq. - - +++ - - - - - Insert entre chevrons - à + (3) - - N/A ++ ++ + Enduit possible? - - ++ - - - - - - - - Imperméable - - +++ - - - - - - - Emprise au sol (murs nouvelle construction) ++ ++ +++ +++ ++ +++ Prix + - - ++ ++ - ++ Perméabilité V.E. F.BOIS S- rigides F.BOIS toiture rigides Mouton Paille Roseau ++ ++ ++ ++ ++ Isolation hiver (2) +++ ++ ++ - - Isolation été (2) ++ +++ - - + - - Tenue vert. ++ +++ - - ++ - Résist.mec. - + - - - - Insert entre chevrons ++ - - - + - Enduit? - - ++ - - + +++ Imperméable - + - - - - + Emprise au sol (murs nouvelle construction) +++ ++ ++ - - Prix + - + +++++ (1) - - (1) si autoconstruction (2) A épaisseur égale (3) + pour densité >35kg/m3
ISOLATION SOL SOUS CHAPE MINERALE Liège - Béton de chanvre-chaux, béton de chanvre/plâtre ISOLATION MURS EXTERIEURS par l'intérieur Fibres de bois semi rigides pour murs (40 à 50 kg/m3) Panneaux de chanvre densité > 30kg/m3, paille Enduits isolants chaux-chanvre, terre-chanvre, chaux, copeaux bois,... ISOLATION EXTERIEURE Compétence Liège, fibres de bois dense avant enduit chaux Fibres de bois semi rigides pour murs si création d'une ossature bois ISOLATION toiture neuve Cellulose insufflée (entre chevrons) Machine et compétence. Panneaux rigides (sur toiture) Compétence. Paille; Cellulose déposée sur plancher perdu «fermettes» Rouleaux de chanvre déroulées sur sol de grenier non utilisé Fibres de bois semi rigides sur sol de grenier «entrepôt» + quelques rouleaux/panneaux de chanvre pour jonction avec murs ISOLATION TOITURE PAR L'INTERIEUR Cellulose panneaux ou fibres de bois semi rigides pour toiture (> 50kg/m3) ISOLATION SOL OSSATURE BOIS Cellulose insufflée ou déposée - Liège si risque de remontées capillaires ISOLATION AVANT ENDUIT Interieur Liège, fibres de bois rigides Roseaux - paille ISOLATION LIEU HUMIDE (remontées capillaires) Liège AUTOCONSTRUCTION Paille en murs (ossature bois) JC Mengoni, Quel isolant thermique dans quel cas (France sud est)
SYSTEMES CONSTRUCTIFS R U Monomur terre cuite 37,5cm 2,88 0,35 Monomur terre cuite 50cm 4,00 0,25 BE Ossature bois 145mm cellulose/agepan 4,00 0,25 BE Ossature bois 145mm cellulose+40 fibres Bois 5,25 0,19 BE ME Ossature poutres «I», cellulose 25cm, UD25 6,59 0,15 PH BE ME Ossature bois/paille 34cm «à la Française» 6,21 0,16 PH BE ME Ossature bois/paille 34cm «à la canadienne» 7,05 0,14 PH BE ME Parpaing, laine de verre, placo-style 2,40 0,42 Où la loi de finance met elle le seuil minimum Réponse : R >= 2,40 De la RT 2005 en murs ou du crédit d'impôts ( U = 0,42). Ben tiens... En comparaison Passive Haus Allemagne U = 0,15 Minergie Suisse (murs et toiture) U = 0,20 Habitat basse énergie Allemagne Murs ext maçonnés U = 0,25 Ossature bois U = 0,20 Emprise au sol structure monomur // ossature bois (maison 15m/8m) Monomur 50cm U=0,25 22,5 M2 18,75% Ossature bois cellulose 14,5 + oss.sec U=0,19 10,5 M2 8,75% Ossature bois paille 34 cm U=0,16 18,0 M2 15,00%
Epais. 16cm : 450l mazout ou 4500Kwh + 1300 kg CO2 Epais. 20cm : 360l ou 3600 Kwh + 1030 kg CO2 Epais. 30cm : 240l ou 2400 Kwh + 690 Kg CO2 Epais. 40cm : 180l ou 1800 Kwh + 515 Kg CO2 JC Mengoni, Besoins en calories les normes France RT2005 électricité : 190Kwh/m2/an France RT2005 non elec : 130Kwh/m2/an Passiv Haus (Allemagne) : 45Kwh/m2/an Objectif à atteindre en France (si possible... avant la RT2030) : 50Kwh/m2/an Déperditions en toitures (moyennes) Toiture de 150m2
Jcl Mengoni Conseils en eco construction formation Auteur aux éditions «Terre Vivante» Gestionnaire de chambres d'hôtes écologiques (la lune en bouche, 26150 St Andéol en Quint) Tél : 0475. 21 26 34 www. valleedequint.com/economie.htm jeanclaude.mengoni@free.fr Un document très intéressant : http://pie.dromenet.org/infos_pratiques/ eco-con/guide_materiaux.pdf Autres présentations vendredi 14 novembre - Nyons Matériaux écologiques. Matériaux modernes?