Guide de l habitat durable Annuaire des artisans de l éco-construction et de l éco-rénovation Yvelines
Ce guide a reçu le soutien financier de la Banque Populaire Val de France, de la MAAF ainsi que de la Direction Générale de la Compétitivité, de l Industrie et des Services Nous tenons à remercier les Chambres de Métiers et de l Artisanat du Val d Oise et de la Seine-Saint-Denis qui ont collaboré à l édition de ce guide. Partenaires de l opération : Association Energies Solidaires, Agence Locale de la Maîtrise de l Energie de Saint Quentin en Yvelines, Confédération de l Artisanat et des Petites Entreprises du Bâtiment Grande Couronne, Conseil d architecture d urbanisme et d environnement des Yvelines, Fédération Française du Bâtiment délégation Yvelines Remerciements pour les illustrations photographiques à : Association Qualit ENR, Parc naturel régional de la Haute Vallée de Chevreuse, Comité National pour le Développement du Bois, Association Select Environnement, Thieblin Michel, Dumont Grégoire, Arnaud Childeric, Charles Bellêtre, Lionel Perugneau, Thierry Henry, Philippe Joliet, Raphael Dominguez, Thierry Tafin et Marc André.
GUIDE DE L HABITAT DURABLE Sommaire Le bâti L implantation et les matériaux de construction p. 4 Les matériaux d isolation thermique p. 6 La ventilation p. 9 Les fenêtres p. 10 Les toitures végétalisées p. 12 Les peintures et enduits p. 13 Maîtrise de l énergie et énergies renouvelables La régulation p. 15 Le solaire thermique p. 16 Le solaire photovoltaïque p. 18 Le chauffage au bois p. 20 La pompe à chaleur p. 22 Le puits canadien p. 24 La valorisation de l eau de pluie p. 25 Les aides Les incitations financières pour les particuliers p. 26 Les incitations financières pour les professionnels p. 31 Les entreprises Les appellations pour les installateurs p. 32 La liste des artisans installateurs p. 34 Une version informatique de ce guide ainsi que la mise à jour de la liste des entreprises sont téléchargeables sur le site Internet de la Chambre de Métiers et de l Artisanat des Yvelines : www.cm-yvelines.fr 1
GUIDE DE L HABITAT DURABLE Dans les Yvelines, le bâtiment représente un secteur économique important puisqu il constitue près de 45% des 16 000 entreprises artisanales que compte le département. Éditorial Pour ces entreprises, l engagement national pour l amélioration de la performance énergétique des bâtiments doit être appréhendé comme une opportunité nouvelle de développement économique. Le patrimoine immobilier français est en effet aujourd hui responsable de 43% des consommations d énergie et de près du quart des émissions de gaz à effet de serre générées par les activités humaines. Par l application des mesures prises lors du Grenelle de l Environnement et de la dernière réglementation thermique, les entreprises artisanales du bâtiment, qui réalisent aujourd hui plus de 80% du marché des particuliers, vont donc devoir s imposer comme un acteur incontournable du développement durable. Certaines entreprises ont déjà relevé le défi en axant leur activité dans l écoconstruction et la maîtrise de l énergie ou en orientant leur savoir faire vers les nouvelles technologies du développement durable. Nous avons choisi de promouvoir leur initiative et de vous les faire connaître. Vous trouverez à la fin de ce guide les coordonnées de 136 entreprises sélectionnées pour leurs compétences dans le domaine. J espère que vous trouverez dans ce guide les informations utiles pour vous permettre de concrétiser vos projets et ainsi contribuer à relever avec l artisanat le défi d un développement durable. 2 Gilbert FOURNIGAULT Président de la Chambre de Métiers et de l Artisanat des Yvelines
L habitat durable, qu est ce que c est? Introduction Un habitat durable est un logement qui a été réalisé avec une économie de ressources et des matériaux les plus «locaux» possibles, pour un coût acceptable et une durée de vie adaptée à son usage. Cet habitat est économe tant au niveau de sa construction que dans son fonctionnement au quotidien. L habitat durable, pourquoi? C est la disponibilité des ressources nécessaires à notre habitat, devenues plus délicates à mobiliser qu il y a quelques décennies, qui amène à faire évoluer notre façon de construire ou de rénover. Les ressources fossiles et fissiles diminuent, certains matériaux se raréfient et la consommation du sol agricole pour construire augmente constamment. Cette approche de l habitat s articule autour de deux aspects : la conception architecturale : l implantation d un bâtiment dans un site, l articulation des espaces selon les usages et le mode de vie des occupants, le choix et la qualité isolante des matériaux ainsi que leur mise en œuvre, doivent être repensés chaque fois, car chaque cas est particulier. l organisation urbaine de l habitat : un bâtiment n est pas un objet isolé, il est en constante interaction avec son environnement. Il amène à consommer de l énergie de manière directe (chauffage, éclairage ) mais aussi indirecte comme par exemple les déplacements. C est à ce titre que la réglementation tend désormais à privilégier l habitat collectif à l individuel, qui favorise le partage de ressources (énergie, eau, télécommunications, services, transports, ) ainsi que l économie d espace. Mais aussi parce que l habitat durable présente des avantages qui s avèrent être payants : l emploi de matériaux naturels ajoute au confort des habitants (thermique, acoustique, ) et limite les risques de pollution intérieure. la consommation d énergie de chauffage diminue, résultat d une conception du bâti pensée dans cet objectif, incluant des techniques de ventilation et de régulation adaptées, et la sensibilisation des habitants à un mode d habiter économe en énergie. Ce guide a été réalisé pour enclencher une sensibilisation des entreprises du secteur du Bâtiment et faciliter les démarches des particuliers pour un développement de l éco-construction, de l écorénovation et des énergies renouvelables. Il présente de manière non-exhaustive certains équipements et matériaux ainsi que les artisans en mesure de vous accompagner pour leur mise en œuvre 3
Bâti GUIDE DE L HABITAT DURABLE Le bâti 1 Deux éléments principaux vont impacter les capacités thermiques et énergétiques d un habitat ainsi que le bien-être de ses occupants : son implantation et les matériaux de construction utilisés. L implantation L orientation de l habitat par rapport à l ensoleillement, aux vents dominants et aux autres éléments extérieurs peut fortement influer sur sa consommation d énergie et ses qualités de confort : c est sur ces principes que se base l architecture bioclimatique. Un habitat bioclimatique est un bâtiment dans lequel le chauffage et le rafraîchissement sont réalisés en tirant le meilleur parti du rayonnement solaire et de la circulation naturelle de l air afin de consommer le moins d énergie possible. Il permet de trouver un équilibre entre l habitat, le comportement des occupants et le climat, dans l objectif de réduire au maximum les besoins de chauffage, de rafraîchissement ou d éclairage. Les matériaux de construction Parmi les matériaux de gros œuvre, on distingue généralement les matériaux usuels (briques, parpaings), les blocs à isolation répartie (béton cellulaire, brique de terre cuite alvéolaire) et le bois. Classiquement, on utilise le parpaing creux ou la brique creuse. Ils présentent néanmoins des performances thermiques relativement faibles et doivent être systématiquement associés à des isolants. Ces deux matériaux possèdent par ailleurs des temps de transferts faibles de la chaleur, occasionnant des surchauffes rapides en été. Il existe néanmoins des alternatives qui présentent, comme les matériaux usuels, des qualités remarquables en termes de mise en œuvre, de conception ou encore de résistance mécanique. Les blocs à isolation répartie Ces matériaux sont le béton cellulaire (Syporex, Thermopierre ) et les brique alvéolaires (Monomur, Porotherm ). Ils présentent une épaisseur plus importante que le parpaing ou la brique creuse et offrent des performances thermiques importantes par leur capacité à emprisonner de l air. Pour des épaisseurs de 40 à 50 cm, ils ont l avantage de ne pas nécessiter d isolation complémentaire. Bien que leur fabrication demande beaucoup d énergie, les briques de terre cuite alvéolée se distinguent par leur coût et la provenance de leur matière première, abondante et naturelle : l argile. Brique monomur 4
Leur montage est aisé et demande peu de colle ou de mortier mais nécessite néanmoins un bon savoir-faire afin de ne pas affaiblir les performances thermiques au niveau des jointures. Reconnus, différents systèmes de briques alvéolaires sont certifiés par la marque NF ou par des Avis Techniques du Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB). Bâti Principaux avantages de la brique de terre cuite alvéolée Bon isolant, bonne inertie thermique Structure porteuse Les déchets de fabrication peuvent être recyclés dans le procédé Aucun impact sanitaire connu Le Bois Le bois est une solution écologique qui présente de nombreux avantages par rapport aux matériaux classiques que ce soit pour l ossature, pour la couverture ou pour les parements d une construction. Par ailleurs, le recours à ce matériau peut contribuer à la bonne gestion des forêts dont il est issu. Cela peut être garanti par les certifications «FSC» et «PEFC» qu il est primordial d exiger notamment quand le recours aux filières locales n est pas possible. Principaux avantages du bois : Bonne isolation thermique : environ 15 fois meilleure que le béton Rapidité d exécution et mise en œuvre facile Pas de problème de fondation (légèreté) Pas de colle ni formaldéhydes Régulation hygrométrique (paroi respirante) Résistance aux intempéries Bonne tenue au feu Il existe plusieurs types de construction en bois, les principales étant les bâtiments à ossature bois et celles en bois massif. Dans les maisons à ossature bois, le bois constitue la structure porteuse : les murs sont réalisés sous forme de poutres entre lesquelles on place les matériaux isolants. Dans les maisons en bois massif, les murs sont constitués de poutres empilées ou de panneaux contrecollés. Il y a 15 ans encore, le surcoût d une maison basique bois était de l ordre de 7 à 10% de celui d une maison traditionnelle : des études montrent désormais qu il n est pas plus cher que le parpaing à respect équivalent de la réglementation thermique. Préau de l école Pierre Corneille à Versailles THIEBLIN Michel / DUMONT Grégoire 5 Construction d une maison en bois - Copyright CNDB
GUIDE DE L HABITAT DURABLE Bâti Les matériaux d, isolation thermique Quand la structure de construction n est pas suffisante pour assurer le maintien de la température intérieure, il est essentiel de l isoler : c est la première source d économies d énergie. La protection thermique apportée par l isolation constitue un véritable rempart entre l intérieur et l extérieur du logement, protégeant l habitation des déperditions de chaleur en hiver et préservant la fraîcheur en été. Vue des déperditions thermiques d un bâtiment par thermographie infrarouge Les différents types d isolation L isolation évite également les condensations et l impression désagréable de «mur froid» qui oblige à surchauffer l air pour conserver un niveau de confort suffisant. L isolation par l intérieur C est généralement la solution retenue pour les logements existants. Elle a l avantage de ne pas modifier l aspect extérieur de l habitation. Néanmoins, l isolation par l intérieur fait perdre de la surface habitable et multiplie les déperditions de chaleur au niveau des nombreuses jonctions entre matériaux générant ainsi des problèmes de condensation (ponts thermiques). L isolation par l extérieur Quand elle est faite par l extérieur, l isolation est plus efficace pour protéger efficacement l habitation des variations climatiques. Elle permet d améliorer le confort des habitants tout en réduisant leurs besoins en chauffage. L idéal est de la prendre en compte lors de la conception de la maison car l isolation extérieure représente des travaux conséquents. Elle reste toutefois pertinente dans de nombreux travaux rénovation. Les caractéristiques thermiques Le pouvoir isolant d un matériau est principalement assuré par sa capacité à piéger de l air en son sein (dans les fibres ou des micros-bulles). Plus cet air est sec et immobile, moins la chaleur peut se propager dans le matériau et plus son pouvoir isolant est important. Les matériaux isolants sont qualifiés par leurs caractéristiques thermiques : La conductivité thermique (lambda) en W/m.K. Plus est faible, plus le matériau s oppose au transfert de chaleur, et plus il est isolant. La résistance thermique R en m 2.K/W. C est le rapport de l épaisseur e (en m) du matériau à la conductivité thermique. Le pouvoir isolant du produit est d autant meilleur que sa résistance est élevée. 6
La chaleur spécifique en J/kg.K et la densité en kg/m 3. La capacité des matériaux à emmagasiner de la chaleur est essentielle, et très rarement prise en compte : on appelle cela l inertie thermique. La chaleur spécifique d un matériau ainsi que sa densité déterminent son inertie. Plus la chaleur spécifique d un matériau est élevée, plus il peut fournir ou absorber de chaleur sans que sa température ne varie beaucoup. En règle générale, plus le matériau est dense et lourd et meilleure est son inertie. Bâti Les différents matériaux d isolation On distingue 3 grandes familles de matériaux isolants : Les isolants minéraux : laine de verre, laine de roche, vermiculite, perlite, verre cellulaire, argile expansée. Les isolants plastiques alvéolaires : polystyrène expansé ou extrudé, polyuréthane. Les isolants à base végétale ou animale : liège expansé, fibre de bois (ou laine de bois ou bois feutré), copeaux de bois, ouate de cellulose, laine de lin, de chanvre, de mouton, plume, textiles recyclés, etc, Panneau de laine de chanvre Laine de mouton en rouleau Ouate de cellulose en vrac Les films thermoréflecteurs également appelés à tort «isolants minces» fonctionnent essentiellement à partir de la propriété qu a l aluminium de réfléchir le rayonnement calorifique. Equivalant au mieux à 4 cm d un isolant conventionnel, ils ne sont pas considérés comme efficaces contre les déperditions de chaleur et ne peuvent être considérés que comme des compléments pour le confort d été. (Cf. Avis technique du CSTB : www.cstb.fr) Les critères de choix (Cf. tableau en page suivante) Peu d isolants sont performants pour toutes les fonctions. Certains matériaux vont être très bons pour le confort d hiver (garder les calories dans le bâtiment) et mauvais pour le confort d été (manque d inertie). D autres pourront être sensibles à l accumulation de la vapeur d eau et se dégraderont en perdant leur pouvoir isolant. Tous les matériaux isolants possèdent une conductivité thermique relativement faible (autour de 0.040 W/m.K). Ils ont donc un bon pouvoir isolant leur permettant de freiner l échange de chaleur entre l intérieur et l extérieur : qualité recherchée pour le confort thermique d hiver. Il est alors intéressant de s attarder aux matériaux à forte inertie (laine de bois, par exemple), qui ont une bonne aptitude à emmagasiner la chaleur, afin de mieux se prémunir des chaleurs estivales. Ce n est par exemple pas le cas des polystyrènes et des laines minérales, très légers qui ont une chaleur spécifique faible et offrent donc très peu d inertie. 7
Bâti Matériaux d isolation Ouate de cellulose Laine de chanvre Liège expansé Fibre de bois Fibre de lin Textiles recyclés Laine de mouton Laine de roche Laine de verre Perlite Forme disponible Vrac Panneau Vrac Rouleau Panneau Vrac Panneau Vrac Rouleau Panneau Vrac Rouleau Panneau Rouleau Panneau Vrac Rouleau Panneau Vrac Rouleau Panneau Vrac Rouleau Panneau Vrac Panneau Masse Volumique kg/m 3 Conductivité thermique W/m.K Chaleur spécifique J/kg.K 25 à 80 0.038 à 0.043 1900 25 à 40 0.038 à 0.045 1700 65 à 210 0.032 à 0.045 1560 40 à 270 0.037 à 0.046 1700 18 à 35 0.032 à 0.042 1600 18 à 75 0.037 à 0.042 1300 10 à 35 0.035 à 0.045 1720 15 à 160 0.038 à 0.050 1030 Coût. Imputrescibilité. Avantages Inconvénients Imputrescible. Ressource de très grande disponibilité issue à 90% de matières recyclées (papier, journaux). Matériau réutilisable. Insensible aux micro-organismes. Produit très compétitif avec des isolants conventionnels. Bonne réaction à l absorption d eau. Ressource renouvelable, recyclable et locale. Bonne performance acoustique. Ne contient pas de fibres dangereuses. Contenu et ressources naturelles élevées (plus de 85% de chanvre). Pas de dégagement toxique en cas d incendie. Durabilité excellente. Energie grise* très faible. Imputrescible, non consommable par les rongeurs. Ressource renouvelable. Bonne performance acoustique. Ne contient pas de fibres dangereuses. Contenu et ressources naturelles élevées (100%). Matériau recyclable. Ressource renouvelable de grande disponibilité et recyclable. Haute capacité de régulation de l humidité. Excellente durabilité. Ressource renouvelable. Matériau recyclable. Energie grise* très faible. 15 à 100 0.030 à 0.044 1030 Coût. Produit facile à poser. Pose facile et agréable. Produit très compétitif parmi les isolants à densité et performances comparables. Produit 100% recyclé favorisant l emploi local de personnes en réinsertion. Excellentes capacités hygroscopiques. Ressource renouvelable. Matériau réutilisable. Energie grise* très faible. 75 à 130 0.045 à 0.050 900 Léger. Incombustible. Bonne stabilité dans le temps. Performances pouvant être compromises avec l humidité Dégagement de poussières lors de la pose en vrac Dégagement de poussières lors de la mise en œuvre (inhalation). Risque éventuel de tassement en isolation verticale pour les rouleaux de faible densité. Mise en œuvre entre chevrons à éviter (pont thermique difficile à traiter). Facilement perméable à la vapeur d eau. Coût élevé. Energie grise* importante pour les laines haute densité et les conditionnements en panneaux. Risque éventuel de tassement en isolation verticale pour les rouleaux de faible densité. Coût généralement plus élevé que le chanvre pour des performances similaires. Attention aux produits non traités contre les mites. Coût relativement élevé. Risque éventuel de tassement en isolation verticale pour les rouleaux de faible densité. Performances fortement diminuées par l humidité. Ressource non renouvelable. Difficilement recyclable. Doit être protégé de l humidité Fibres irritantes pour la peau et les voies respiratoires. Développement de champs électrostatiques. Matière première non renouvelable. Problème de résistance à l humidité. Energie grise* très importante. Polystyrène Plaque 15 à 30 0.032 à 0.040 1450 Léger et imperméable. Gain de place. Peu coûteux. Mauvaise isolation acoustique. Toxique en cas d incendie. Energie grise* très importante. Ressource non renouvelable issue du l industrie pétrolière. Polyuréthane Plaque 30 à 40 0.025 à 0.030 1450 Léger et imperméable. Gain de place. *L énergie grise représente l énergie qu il a fallu consommer pour produire le matériau. Plus l énergie grise est faible, moins il a fallu d énergie pour fabriquer le matériau. Par exemple, un m3 de laine de cellulose demande environ 40 fois moins d énergie pour être fabriqué qu un m3 de laine de verre, et environ 140 fois moins qu un m 3 d un isolant synthétique comme le polystyrène extrudé.
La ventilation Bâti Plus un bâtiment est isolé et étanche à l air, plus il faut faire attention à la ventilation pour évacuer l humidité et les polluants intérieurs pouvant venir de la respiration des occupants, des matériaux de construction, des animaux, des produits d entretien La simple ouverture des fenêtres peut suffire, mais elle provoque un gaspillage énergétique important en période de chauffage. Il est donc important d opter pour une ventilation mécaniquement contrôlée (VMC) partout où cela est possible : il s agit d ailleurs d une obligation légale pour tous les logements construits depuis 1982, collectifs ou individuels. Type de VMC Neuf Rénovation VMC simple flux autoréglable 400 De 600 à 800 VMC simple flux hygro réglable 700 De 1 000 à 1 400 VMC double flux 2 000 De 3 000 à 4 000 Source : ADEME Installation VMC Simple Flux Ce système crée une dépression permettant à l air neuf de pénétrer dans le logement par des entrées d air situées généralement au-dessus des fenêtres des pièces principales (chambres, séjour). L air vicié de la cuisine, de la salle de bains et des WC est extrait par l intermédiaire de bouches d extraction. Afin de limiter les déperditions d énergie inutiles liées à la mise en route de la ventilation, le système peut être régulé selon le taux d humidité des pièces : il s agit de la VMC simple flux hygroréglable. VMC Double flux Avec cette technologie, l air ne pénètre pas par des entrées situées au-dessus des fenêtres mais par un conduit central qui le distribue ensuite dans les pièces principales. Un échangeur de chaleur situé généralement dans les combles va permettre à l air extrait de céder sa chaleur à l air entrant qui est ainsi préchauffé avant d être distribué dans la maison. Ce système permet de récupérer jusqu à 90% de l énergie contenue dans l air évacué. Le coût d une VMC varie selon le système retenu, la taille de la maison, sa configuration, du nombre d habitants et de leur mode de vie. Le tableau suivant donne un ordre de grandeur de prix (fourniture et pose, hors taxe) pour un logement neuf et en rénovation. 9 Principe de fonctionnement de la ventilation double flux
GUIDE DE L HABITAT DURABLE Bâti Les fenêtres Les fenêtres constituent une des faiblesses de la construction car le vitrage autant que la menuiserie sont susceptibles de dissiper la chaleur de l habitation en hiver et d induire une augmentation de la température l été. Les vitrages Le simple vitrage n est aujourd hui plus autorisé par la réglementation thermique car sur les 15 dernières années, recherche et technologie ont permis d améliorer grandement leur rendement énergétique. Double vitrage Le double vitrage standard est un bloc de deux vitres séparées par une lame d air. L épaisseur la plus courante est 4/16/4 (deux vitres de 4 mm séparées par une lame d air de 16 mm). Les doubles vitrages évitent une déperdition de chaleur de 40 % par rapport à un simple vitrage. Le double vitrage à faible émissivité possède les mêmes caractéristiques que le standard mais le vitrage extérieur est revêtu d une fine couche d oxydes métalliques qui a pour but d empêcher un transfert de chaleur vers l extérieur. Cette technologie, qui permet de limiter les déperditions de 20 à 30% par rapport a un double vitrage classique présente un surcoût de 5% à 10%. Le double vitrage à lame de gaz présente les mêmes caractéristiques que le standard si ce n est que la couche d air qui sépare les deux vitres est remplacée par un gaz inerte plus isolant, comme l argon ou le krypton. Cette technologie est en règle générale couplée avec un vitrage faible émissivité. Cela permet d éviter une déperdition de chaleur d environ 30 à 40 % par rapport à un double vitrage standard pour un surcôut de l ordre de 30%. Triple vitrage Le triple vitrage est un bloc de trois vitres séparées par deux lames de gaz rare qui réduit encore les pertes d énergie et accroît l isolation acoustique. Toutefois, c est un vitrage lourd (30% supérieur au double vitrage) qui nécessite des menuiseries plus solides et il présente l inconvénient de réduire les apports thermiques du rayonnement solaire des parois exposées au sud, importants notamment durant l hiver. Le coût d un triple vitrage est 50% plus cher qu un double vitrage performant. Bieber Bieber 10
Les menuiseries Tout comme le vitrage, le châssis d une fenêtre constitue un élément primordial à prendre en compte pour maintenir les performances de vos ouvertures. Il peut représenter jusqu au tiers de la surface totale d une fenêtre! Bâti Menuiserie PVC Menuiserie aluminium ou acier Menuiserie Bois Fabrication > Produit à base de pétrole contenant du chlore dangereux pour l environnement et la santé en cas d incendie ou lors de leur incinération. > A ce titre, elles sont interdites dans certaines régions d Allemagne > L énergie nécessaire à sa fabrication émet 22kg C02/m² > L énergie nécessaire à sa fabrication émet 49kg C02/m² > Produit naturel nécessitant peu d énergie pour sa fabrication. On considère d ailleurs qu elle n émet pas de CO2 puisque le bois permet de stocker du carbone. > Attention au bois exotique non certifié > Privilégiez des produits en bois local, comme le pin ou le chêne ou exigez les certifications FSC ou PEFC. Performances thermiques > Isolation performante > Coefficient Uf* compris entre 1.5 et 2.5 W/m². C en fonction de la structure > Matériau peu isolant dont la performance est améliorée par des barrettes en polymères introduites entre les deux profilés extérieur et intérieur > Coefficient Uf* compris entre 3 et 5 W/m². C en fonction de la structure > Isolation performante > Coefficient Uf* situé entre 1.8 et 2.8 W/m². C suivant la nature du bois, l épaisseur du profilé et son taux d humidité Entretien > Pas d entretien nécessaire > Pas d entretien nécessaire Coût > Coût le plus faible du marché > A partir de 50% plus cher que le PVC > Nécessite un entretien (lasure + peinture) tous les 5 à 10 ans en fonction de l orientation > De 30 à 50% plus onéreux que le PVC * Uf : coefficient de déperdition thermique des profilés. Source : Espaces Info Energie de la Région Bretagne 11
GUIDE DE L HABITAT DURABLE Bâti Les toitures végétalisées Principe et Avantages Une toiture végétalisée est un toit plat ou à faible pente (jusqu à 35 ) recouvert d une végétation plus ou moins dense ainsi que des couches nécessaires au bon développement de celle-ci. Ce système de verdissement souvent utilisé pour des objectifs esthétiques présente également des avantages environnementaux très intéressants : Meilleure gestion de l eau - Les toitures végétalisées font office de rétention d eau pendant les fortes pluies et évitent ainsi l engorgement des stations d épuration et des collecteurs, à l origine d inondations. Il est d ailleurs possible de coupler toiture végétalisée et récupération de l eau de pluie afin de la valoriser pour ses besoins personnels. Confort thermique et acoustique accru - Les toitures végétalisées offrent une bonne inertie thermique protégeant l habitation des déperditions de chaleur en hiver et préservant surtout la fraîcheur en été. Le confort acoustique est également amélioré de façon significative. Protection contre le vieillissement des membranes d étanchéité, accroissement de la durée de vie de l ouvrage - En été, la membrane d étanchéité d une toiture exposée au soleil peut rapidement atteindre une température de surface de 60 C à 75 C alors que la même structure recouverte de végétaux ne dépassera pas les 25-35 C. La toiture végétalisée présente ainsi l avantage de limiter les contraintes mécaniques exercées sur la toiture (effet du soleil ou phénomène de pluie froide sur toiture chaude). Amélioration de la qualité de la vie - La toiture offre un avantage esthétique mais permet également de préserver la biodiversité. Installation Leur mise en œuvre est facilitée par la conception des systèmes complets de verdissement des toitures, fiables et performants (tapis ou dalles pré-végétalisées avec éventuellement un système d arrosage intégré lorsque cela est nécessaire). La pose peut s envisager sur du neuf ou sur des constructions déjà existantes, mais elle nécessite dans tous les cas, une toiture solide et étanche. Selon les cas, le coût varie de 25 à 100 le m² pose comprise. Les coûts d entretien sont faibles et leur durabilité est supérieure aux toitures plates classiques. Bac /Rouleau pré-cultivé pour végétalisation de toiture 12
Les peintures et enduits Bâti Indissociables d un intérieur sain, les finitions participent également à la bonne régulation de l hygrothermique ambiante. Les peintures En fonction de leurs composants de base, on distingue les peintures synthétiques des peintures naturelles. Plus communément utilisées, les peintures synthétiques contiennent des produits issus de la chimie (solvants chimiques, liants de synthèse, adjuvants émulsifiants ou épaississants) qui bien souvent présentent des risques pour la santé et l environnement. Même les peintures dites «à l eau» (acryliques) qui contiennent beaucoup moins de solvant que les glycéro restent constituées d éthers de glycol, pénétrant facilement dans l organisme et pouvant s avérer toxiques par inhalation, ingestion ou voie cutanée. Dans les peintures naturelles, liants, solvants et adjuvants sont également présents ; ils sont cependant tous d origine naturelle : eau, essences de conifères, chaux, huile de lin, cire d abeille, pigments naturels Il n existe toutefois pas de label «peintures ou enduits naturels» permettant de les distinguer des peintures synthétiques. L Ecolabel européen ou le label «NF environnement» vous permettent de distinguer parmi les peintures synthétiques, les produits les plus respectueux. Ils présenteront notamment une teneur réduite en solvants et ne contiendront pas de métaux lourds ni de substances toxiques ou cancérigènes. Ces labels ne sont attribués qu aux produits au moins aussi efficaces que les produits classiques. Leurs performances en terme de pouvoir masquant ou de séchage sont donc assurées. Plus d informations sur www.eco-label.com ou sur www.marque-nf.com Les enduits Avec une composition de base similaire à celle de la peinture, l enduit qui est plus épais offre néanmoins l avantage de donner aux murs forme et matière. Pour les mêmes raisons que celles avancées pour la peinture, il est préférable de recourir aux enduits naturels. On peut trouver comme composants de base de ces enduits la chaux (vertus isolantes, désinfectantes et fongicides), le plâtre, l argile (propriétés phoniques), la terre, le sable, le silt (particules de silice), la pâte à papier La palette des possibilités est infinie car on compte autant de textures et de couleurs que de poseurs d enduits. Selon leur texture ou leur composition, différentes terminologies existent : on parle ainsi de badigeons ou encore de Tadelakt (enduit marocain à base de chaux). 13 Pose d enduit chaux/ chanvre - Parc naturel régional de la Haute Vallée de Chevreuse
Maîtrise de l énergie et énergies renouvelables GUIDE DE L HABITAT DURABLE Maîtrise de l énergie et énergies renouvelables 2 Une énergie renouvelable est une source d énergie dont l exploitation par l homme ne menace pas sa disponibilité. Le caractère «inépuisable» de ces ressources en fait une solution d avenir face aux émissions de gaz à effet de serre liées à la combustion des énergies fossiles (fioul, charbon, gaz naturel) et au problème de la gestion des déchets d origine nucléaire liés à la production d électricité. L énergie solaire : Les différents rayonnements émis par le soleil peuvent être captés pour produire de la chaleur, c est l énergie solaire thermique, ou de l électricité, c est l énergie solaire photovoltaïque. Dans l habitat, l énergie solaire peut donc servir à de multiples usages, que ce soit pour le chauffage ou la production d électricité d un logement. La géothermie : Le principe de la géothermie consiste à extraire les calories présentes au niveau du sol, en profitant de sa température qui reste constante durant les saisons. Cette énergie peut s utiliser directement sous forme de chauffage ou pour fabriquer de l électricité. La biomasse : On désigne par biomasse toute matière d origine organique. Dans l habitat, elle est souvent utilisée sous forme de chaleur (ex. combustion du bois) mais peut aussi servir à la fabrication de biocarburant (ex. transformation chimique d huile végétale) ou de biogaz (ex. transformation biologique des déchets putrescibles). L énergie éolienne : Le vent est utilisé pour faire tourner des pales qui sont couplées à un rotor et à une génératrice qui produit de l électricité sur le même principe que la dynamo d un vélo. Bien que cette source d énergie soit aujourd hui adaptée à des solutions technologiques de taille industrielle pour injecter de l électricité au réseau, des solutions commencent à voir le jour pour la production en milieu urbain. L énergie hydraulique : L eau tombant d une chute d eau ou le débit d un cours d eau font tourner la roue d une turbine qui entraîne un alternateur, transformant ainsi l énergie mécanique de l eau en énergie électrique. En France, 12% de la production électrique provient de l hydraulique. En site isolé, cette énergie peut également être produite directement moyennant une implantation proche d un cours d eau. Quelle que soit la source de l énergie, il faut garder en tête que l énergie la moins chère et la plus respectueuse de l environnement est celle que l on ne consomme pas. C est donc après la limitation des gaspillages et des besoins superflus que le recours aux énergies renouvelables trouve toute sa signification. La régulation du chauffage fait partie des technologies permettant de limiter les besoins superflus et évitant le recours parfois coûteux aux énergies renouvelables 14
La régulation Régulation et programmation du chauffage permettent d assurer aux occupants d un logement un confort optimal au meilleur coût Principe Bien connue, la programmation permet de définir au système de chauffage une température de consigne à adopter en fonction des différents besoins d une journée (jour/nuit ; présence/absence) ou de la semaine (week-end). Toute aussi importante, la régulation consiste à maintenir la température ambiante d un logement à une valeur déterminée et ce quels que soient les apports de chaleur pouvant influer sur celle-ci : soleil, mise en marche d appareils de cuisson Leur utilisation permet de réduire la consommation d énergie dédiée au chauffage de 10 à 25%. Installation Il existe différents procédés de régulation adaptables aussi bien dans le neuf que pour les systèmes de chauffage existants, et ce quelque soit la source d énergie utilisée (fioul, gaz, électricité ). Les robinets thermostatiques : Ce sont des vannes pilotées par une sonde de température et posées à la place des robinets de radiateur en chauffage central. Ils permettent de moduler le chauffage pièce par pièce en coupant la circulation d eau quand la température de consigne souhaitée est atteinte. Tour & Andersson Le thermostat d ambiance : Il s agit d un boîtier électrique placé dans une pièce de séjour qui va mesurer la température de cette pièce et la comparer avec la consigne souhaitée. Si la température est inférieure, le thermostat va agir sur le système de chauffage afin de l augmenter. Ce système est bien adapté à des logements à un seul niveau. Pour éviter des ordres intempestifs, il ne doit être exposé ni au soleil direct, ni aux courants d air, ni aux abords d une source de chaleur (radiateur, cuisinière). Il est Hager généralement conseillé de l installer sur un mur intérieur, à une hauteur de 1m50. La sonde extérieure : Elle mesure la température de l air extérieur et permet à l installation de chauffage d anticiper les variations météorologiques. Le principe est de faire réagir le système de chauffage avant que le logement n ait eu le temps de se refroidir ou de se réchauffer. Ce système convient bien dans une maison à étage ou avec une grande surface au sol et il est recommandé si l on dispose de planchers chauffants. La régulation thermocyclique : Cette technologie «intelligente» mesure très précisément et en continu la température de plusieurs pièces d un logement. Les variations constatées permettent au système d assimiler de façon autonome des informations (habitudes des occupants, orientation de la pièce, climat) qui vont lui permettre de calculer à l avance les temps de chauffe à établir pour assurer une température optimale constante dans l habitation. Maîtrise de l énergie et énergies renouvelables 15
GUIDE DE L HABITAT DURABLE Maîtrise de l énergie et énergies renouvelables Le solaire thermique Fonctionnement Comme son nom l indique, cette technologie consiste à capter les rayons du soleil pour en faire de la chaleur. Les systèmes solaires thermiques sont composés d un ensemble de capteurs, d un système de régulation et d un ballon de stockage. Les panneaux fonctionnent comme une serre. Un fluide caloporteur (eau glycolée en général) s échauffe dans le capteur et restitue la chaleur emmagasinée à un système de chauffage ou de production d eau chaude sanitaire. Les deux applications de ces systèmes solaires sont : La production d eau chaude sanitaire grâce à un chauffe eau solaire individuel (CESI) Le chauffage d une habitation et la production d eau chaude sanitaire par l intermédiaire d un Système Solaire Combiné (SSC). Cette solution peut néanmoins surtout être envisagée pour le neuf ou en cas de rénovation lourde. Selon leur dimensionnement, l isolation de la maison et le mode de vie de ses occupants, ces technologies permettent de couvrir jusqu à 70 % des besoins en eau chaude et 40% des besoins en chauffage pour une habitation située en Ile-de-France. Une énergie d appoint reste néanmoins nécessaire pour pallier le manque de soleil. Qualit EnR 2009 Bio&nergie - Arnaud Childeric 16
Installation L exposition des capteurs est déterminante pour son efficacité. Il est nécessaire de les orienter entre le sud-est et le sud-ouest, avec une inclinaison comprise entre 30 et 60, à déterminer en fonction des usagers. Les ombres portées doivent également être prises en compte (arbres, proximité d un bâtiment ) : elles peuvent impacter sévèrement le rendement des capteurs solaires. La plupart du temps situés sur le toit d une habitation, il est tout de même possible d intégrer les capteurs ailleurs que sur le toit. Il reste toutefois nécessaire de disposer d un espace à proximité pour y implanter le ballon de stockage d eau chaude. Ordres de grandeur et réglementation Un chauffe-eau solaire est dimensionné en fonction du nombre de personnes résidant dans l habitation. Par personne, il faut compter de 1 à 1,5 m² de panneaux et une capacité de 75 à 100 litres pour le ballon de Capteurs verticaux - Entreprise Calimax Solaire (84) stockage. Pour assurer une partie du chauffage de l habitation (système SSC), il faut compter approximativement 1m² de panneaux pour 10 m² à chauffer. Le coût d une installation varie en fonction du type de capteurs, de leur implantation et de la taille de l installation. On estime néanmoins qu il faut compter entre 800 et 1 200 TTC/m². Une installation nécessite peu d entretien et possède une durée de vie de 15 ans minimum. L installation doit se faire dans les règles de l art : avec un installateur qualifié (Qualisol) et du matériel certifié Solar Keymark ou CSTBat (ou les normes NF EN 12975 et NF EN 12976). Dans le cas d une construction neuve, les capteurs doivent être prévus dans le permis de construire. Pour une habitation existante, une simple déclaration préalable en mairie est nécessaire. Dans le cas d un site classé (centre-ville historique, zone naturelle, abords de monuments), la pose de capteurs solaires est possible mais soumise à l accord de l Architecte des Bâtiments de France. Maîtrise de l énergie et énergies renouvelables Qualit EnR 2007 - ENT Bellêtre - Charles Bellêtre Qualit EnR 2008 - SARL Perugneau - Lionel Perugneau 17
GUIDE DE L HABITAT DURABLE Maîtrise de l énergie et énergies renouvelables Le solaire photovoltaïque Produire de l électricité grâce au rayonnement solaire, la technique est de plus en plus encouragée par le rachat du courant à des tarifs particulièrement intéressants! Fonctionnement Dans cette technologie, les rayons du soleil sont transformés directement en courant électrique continu grâce à des capteurs photovoltaïques. Celui-ci est alors converti en courant alternatif par un onduleur afin de pouvoir être distribué sur le réseau. L électricité est généralement revendue en totalité au fournisseur d électricité pour bénéficier des tarifs de rachat réglementés mais elle peut également être consommée directement (avec revente du surplus). Dans les deux cas, il faut installer un compteur de production électrique pour calculer ce qui est fourni au réseau afin de pouvoir facturer le rachat. Installation La plupart du temps, les capteurs sont situés sur le toit d une habitation et orientés plein sud (possibilité sud-ouest et sud-est). Il faut absolument éviter les ombres ou le dépôt de feuilles, de poussières qui pourraient diminuer le rendement des capteurs. Il existe de nombreuses façons de disposer les capteurs photovoltaïques. Il peut s agir de panneaux superposés à la toiture ou à la façade mais aussi de modules dits «intégrés au bâti». Dans ce cas de figure, les capteurs font partie intégrante Qualit EnR 2008 A l Eau Solaire - Thierry Henry de l enveloppe du bâtiment. Il peut s agir d un panneau remplaçant les tuiles et assurant l étanchéité de la toiture ou de capteurs intégrés au sein même d éléments constructifs : tuile solaire, ardoise solaire, verrière translucide solaire Au-delà de l aspect esthétique, cette intégration dicte le tarif d achat de l électricité produite. Le tarif d achat par votre fournisseur d électricité peut ainsi être majoré de plus de 50% dans le cas des installations intégrées au bâti! L énergie produite par un système photovoltaïque bénéficie d une obligation d achat par le réseau de distribution sur 20 ans. 18
Raccordement et ordres de grandeur Pour mesurer la quantité d électricité produite par les panneaux on utilise le Watt Crête (Wc). Il s agit de la puissance maximale fournie sous un rayonnement solaire de 1kW/m² à 25 C. Cette puissance crête n est jamais atteinte en réalité, mais elle permet de comparer les capteurs entre eux. En moyenne, il est admis qu en Ile-de-France, 10m² de capteurs ont une puissance de 1 kwc et produisent 900 kwh/an. Bien que le coût d un système varie en fonction de la puissance installée et du type d intégration, il faut prévoir, hors subventions, un investissement compris entre 700 et 1000 TTC pour un m² de toiture ou entre 6 000 et 8 000 HT par kilowatt crête. Qualit EnR 2008 Thierry Tafin Artisan - Thierry Tafin La production d électricité photovoltaïque est généralement vendue en totalité plutôt que consommée sur place car le tarif de vente est supérieur au tarif d achat des fournisseurs d électricité. Dans les deux cas, il est nécessaire d être cohérent avec le choix du photovoltaïque : avant d être un placement financier, il doit s inscrire dans une démarche globale de maîtrise de ses consommations d énergie électrique d origine non renouvelable. Une installation nécessite peu d entretien et possède une durée de vie de 25 ans minimum. L installation doit se faire dans les règles de l art avec du matériel certifié (normes EN 61215 et NF EN 61646) et posé par un installateur possédant au minimum une assurance décennale désignant l activité de pose de panneaux solaires photovoltaïques. Maîtrise de l énergie et énergies renouvelables Qualit EnR 2009 - Systaic France SARL - Raphael Dominguez L association HEPSUL avec le soutien de l Agence de l Environnement et de la Maîtrise de l Energie (ADEME) ont élaboré à l attention des particuliers un site d information sur le photovoltaïque : www.photovoltaique.info Pour en savoir plus sur la faisabilité de ce type de projet et connaître les tarifs de rachat de l électricité produite, n hésitez pas à contacter votre Espace Info Energie (cf. contacts au dos de ce guide) ou rendez-vous sur www.ecocitoyens.ademe.fr rubrique «Financer mon projet». 19
GUIDE DE L HABITAT DURABLE Maîtrise de l énergie et énergies renouvelables Le chauffage au bois La forêt française recouvre près de 28% du territoire national et s accroît de près de 70 000 Ha chaque année. Très répandu, le bois est une ressource énergétique peu coûteuse. Utilisé dans un système de chauffage central ou comme appoint, l utilisation du bois dans des appareils de plus en plus performants constitue une sérieuse alternative aux combustibles fossiles. Les Combustibles Au même titre que l appareil utilisé pour brûler le bois, il est primordial de disposer d un combustible de qualité. Un bois humide fournira deux fois moins d énergie qu un bois sec, encrassera appareil et conduites et libèrera des substances polluantes en brûlant. La nature du combustible joue aussi un rôle important. Différents types de combustibles peuvent être envisagés : les bûches, les granulés ou les plaquettes. La bûche est exclusivement réservée à un fonctionnement manuel ; les plaquettes (bois déchiqueté) étant destinées à un fonctionnement automatique. Il existe également les granulés provenant de sciures compactées (sans agents chimiques), qui peuvent fonctionner aussi bien en mode automatique que manuel. Prix/tonne (Prix 2008 en Région parisienne) Plaquette Bûche Granulé 80 /t 90 à 120 /t 240 à 260 /t Énergie/tonne (kwh) 3 600 kwh/t 3 200 kwh/t 4 700 kwh/t Prix/kWh* 0,022 /kwh 0,028 à 0,037 /kwh 0,051 à 0,055 /kwh A titre de comparaison, pour 2010, le prix de revient moyen du gaz naturel est de 0,061 /kwh, celui du fioul domestique de 0,073 /kwh, celui du gaz propane de 0,109 /kwh et celui du chauffage électrique de 0,116 /kwh. Le bois reste dans tous les cas de figure l énergie la plus économique. Les appareils Il existe sur le marché toute une gamme d appareils de chauffage au bois présentant des performances très diverses. Une cheminée avec foyer ouvert présente par exemple un rendement inférieur à 10%. On peut traduire cela en disant qu elle permet d extraire moins de 10% de l énergie contenue dans le combustible. A titre de comparaison, une chaudière à granulés permet d atteindre des rende- Seguin Duteriez 20
ments supérieurs à 90%! Il est donc possible d obtenir de meilleurs résultats en optant pour certains appareils plutôt que d autres mais à des coûts forcément différents.les systèmes d appoints tels que les poêles, inserts ou foyers fermés présentent une bonne alternative pour diminuer les consommations du système existant. Plus que de l appoint, ils peuvent, en fonction de leur implantation et du volume à chauffer, assurer une bonne partie des besoins en chauffage. Les systèmes de chaudières automatiques présentent les mêmes conditions d utilisation qu un système central au fioul ou au gaz : régulation, alimentation automatique du granulé ou des plaquettes, entretien minimum. Exemples de coûts d appareils de chauffage pour différentes puissances Puissance en kw Rendement Fourchette de prix Cheminée ou foyer ouvert - Moins de 10% A partir de 1 000 Insert ou foyer fermé 10 à 15 30 à 80 % De 2 000 à 4 000 Petit poêle à bûches 5 Jusqu à 80 % De 700 à 2 000 Poêle à bûches 10 De 70 à 80 % De 1 500 à 3 000 Petit poêle à inertie 6 à 12 De 75 à 83 % De 4 000 à 6 500 Poêle à inertie Plus de 12 De 80 à 95 % De 6 000 à 15 000 Poêle à granulés 10 De 80 à 95 % De 1 800 à 7 000 Chaudière à bûches 15 De 70 à 93 % De 2 500 à 8 000 Chaudière à granulés 15 De 90 à 97 % De 7 000 à 13 000* Chaudière plaquettes 20 De 85 à 94 % De 7 000 à 13 000* * Prix avec silo de stockage Chaudière automatique bois et son silo de stockage Okofen Exemple d un silo extérieur pour le stockage du bois, relié à une chaudière automatique Marc André Maîtrise de l énergie et énergies renouvelables Les facilités d approvisionnement en bois et le volume nécessaire à son stockage détermineront les coûts de réalisation et de fonctionnement. Malgré ces aspects, le chauffage au bois se révèle très économique. A ce titre, le coût au kwh est d ores et déjà plus faible que le fioul ou l électricité et comparable à celui du gaz pour tous les appareils présentant des rendements supérieurs à 70%. Et il s agit surtout d une énergie beaucoup plus respectueuse de l environnement. Garanties Pour être certain à la fois du matériel et de l installation il est recommandé de faire appel à un installateur Qualibois et choisir du matériel labellisé flamme verte. Il existe également la marque NF bois de chauffage pour la garantie d un combustible de qualité : l humidité est à contrôler. 21
GUIDE DE L HABITAT DURABLE Maîtrise de l énergie et énergies renouvelables Les pompes à chaleur Fonctionnement Une pompe (PAC) à chaleur est un équipement permettant d extraire l énergie thermique contenue dans l air, le sol ou l eau de la nappe phréatique et de la restituer dans un logement. En plus de contribuer au chauffage d une habitation, elle peut également permettre la production d eau chaude sanitaire. La qualité d une pompe à chaleur est notamment caractérisée par son coefficient de performance (COP). Le COP permet de mettre en parallèle la quantité d énergie thermique fournie par la pompe, par rapport à la quantité d énergie électrique qu elle consomme pour fonctionner. Afin de bénéficier des aides publiques, la valeur du COP doit être de 3,4 au minimum (1 kwh électrique consommé pour 3,4 kwh thermiques fournis). Des appareils dépassent aujourd hui un COP de 4. Les différentes sources pour capter la chaleur Géothermie (Prélèvement de la chaleur contenue dans le sol) L énergie des «PAC géothermiques» provient essentiellement de la chaleur du rayonnement solaire et des eaux de pluie emmagasinés dans le sol. Ce sont des capteurs enterrés qui permettent de récupérer la chaleur : ils peuvent être placés en configuration horizontale ou verticale. Des tubes de polyéthylène ou de cuivre gainé de polyéthylène sont utilisés comme capteurs horizontaux. Ils sont installés en boucles enterrées horizontalement à faible profondeur (de 0,60 m à 1,20 m). L eau additionnée d antigel ou le fluide frigorigène de la pompe à chaleur (selon la technologie employée) circule en circuit fermé à travers les tubes enterrés. On estime que la surface de capteurs nécessaire est de 1,5 à 2 fois la surface habitable à chauffer. Les capteurs verticaux sont constitués de deux tubes de polyéthylène formant un U, installés dans un forage (jusqu à 80 m de profondeur) et scellés dans celui-ci avec du ciment. On y fait circuler de l eau additionnée de liquide antigel, en circuit fermé. L emprise au sol est minime par rapport aux capteurs horizontaux. Une déclaration doit être effectuée auprès de la Direction Départementale de la Protection des Populations pour tout forage excédant 10 m de profondeur. Radiateurs Générateur Radiateurs Générateur Capteur horizontal Capteur vertical Avenir Energie Plancher chauffant Plancher chauffant 22