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A propos
La rubrique dossiers regroupe toutes les publications réalisées par Fiabitat depuis 2003. Cette base de donnée constitue le socle de connaissances utile pour mener à bien un projet de construction écologique.
- La VMC double flux
- L'étanchéité à l'air
- Le coût de la construction éco
- Le puits canadien
- Le bioclimatisme à la loupe
- La construction passive
- Les labels basse énergie
- Les polluants dans l'habitat
- La construction écologique
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Dossiers "à la loupe"
Autres informations
Publications
Puits canadien et ventilation basse énergie - 2009 -
Editions l'inédite - 94 pages - 18 euros
LES LABELS BASSE ENERGIE
Afin de simplifier la lecture du dossier et prendre en compte l'actualité sur le sujet des labels basse énergie, nous avons réorganisé ce dossier afin de n'y mettre que des informations actuelles. Les articles décryptant un aspect du sujet ont été déplacés sur le blog et des liens ont été mis en place pour faciliter la navigation de l'un à l'autre.
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Dossier réalisé par Frédéric Loyau - 2008
FIABITAT CONCEPT 
Etudes énergétiques et environnementales / Optimisation de bâtiments basse consommation ou standard Passif 
Dimensionnement de VMC double flux / 
Tests d'étanchéité à l'air / 
Formations
FIABISHOP
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Introduction
Contexte
Un label basse énergie récompense un projet dont les consommations énergétiques sont très largement inférieures aux consommations requises par la réglementation thermique. Cette démarche spécifique nécessite de se reporter à un cahier des charges précis et un calcul thermique pour déterminer les consommations énergétiques du projet en amont de sa construction, et contrôler la bonne réalisation par un test de pression du bâtiment réalisé à sa réception.
Depuis 2007, on trouve sur le secteur français plusieurs labels s'inscrivant dans la basse et très basse énergie. Le plus connu étant le label maison passive (passivhaus) qui compte en Europe près de 18000 réalisations terminées (mi 2009). Jusqu'à 2007, la France a été assez hermétique à la performance énergétique : la possibilité de construire des maisons réduisant le chauffage à un appoint ou mieux sans chauffage étant inconnue de la plupart des professionnels du bâtiment français.
En 2007, on verra successivement le lancement d'Effinergie, label soutenu notamment par le CSTB et différentes régions, répondant au décret d'état présentant les exigences de la certification BBC, et très fortement inspiré du label suisse Minergie ; de Minergie France, directement adapté des exigences suisses et soutenu par l'association Prioriterre qui en assure la promotion sur le territoire français. Le label Passivhaus a également une forte visibilité en France par le biais de l'association La maison Passive France, qui en assure la promotion.
La profusion de labels créant une certaine cacophonie auprès des promoteurs des différents labels, ce dossier vise à vous donner les informations les plus complètes pour comprendre et comparer les labels basse énergie.
Nous ne visons pas ici à décrire
précisément ce qu'est une maison passive, basse énergie ou bioclimatique. Nous l'avons toutefois fait sur les dossiers suivants :
La construction passive
La construction bioclimatique
Toutefois, si nous devions décrire rapidement les spécificités des démarches basse énergie, on retrouve le tronc commun suivant :
- Les déperditions sont réduites au maximum : le bâtiment sera donc compact pour réduire les surfaces de parois au contact avec l'extérieur, celles ci seront fortement isolées, entre 15 et 30 cm selon la performance visée, et l'isolation sera jointive (pas de ponts thermiques ni fuites d'air). Les menuiseries sont performantes et parfaitement posées, elles sont en double vitrage ou triple vitrage, selon la localisation du projet et l'orientation solaire des vitrages.
- Les apports passifs sont valorisés : la conception sera orientée favorablement par rapport au soleil pour récupérer ses apports gratuits. Ces apports sont soit stockés par des matériaux lourds (inertie thermique), soit récupérés et valorisés par une ventilation double flux. Les apports internes participent également au chauffage de la maison.
- La ventilation est performante : la maison est étanche à l'air ET correctement aérée. La ventilation est généralement mécanique mais ce n'est pas une obligation. Elle assure une répartition de chaleur homogène dans la maison et évacue l'air vicié, sans obligation d'ouvrir les fenêtres (même si ce n'est pas un problème de le faire).
- Le chauffage est un appoint : la stratégie des bâtiments basse énergie suit une logique. Si l'enveloppe est plus performante, elle sera plus coûteuse. Pour que cela ne soit pas problématique il faut que cette sur isolation conduise à des économies sur d'autres lots. Les bâtiments basse énergie peuvent être chauffés avec un petit poêle, et les constructions passives avec un appoint connecté sur le réseau de ventilation. Il est possible de faire autrement évidement, mais conserver un réseau de distribution de chaleur dédié rend la démarche basse énergie moins pertinente (surinvestissements non amortissables).
- Le confort d'été est maîtrisé : par le biais de protections solaires adéquates, d'une sur ventilation nocturne, d'un puits canadien le cas échéant. L'idée est de ne pas recourir à un système de climatisation, quelque soit la localisation climatique.
- Les consommations énergétiques sont maîtrisées, énergies renouvelables pour la production d'eau chaude sanitaire, appareils à basse consommation, production d'électricité renouvelable éventuellement.
Qu'appelle t-on la basse énergie ?
La basse énergie correspond à une division par 3 des consommations énergétiques par rapport à un bâtiment neuf actuel.
Le passif correspond à une division par 5 des consommations énergétiques par rapport à un bâtiment neuve actuel, et une division par 2 des consommations énergétiques par rapport à une construction basse énergie.
A cette base généraliste, il faut tenir compte du facteur climatique français. Une maison passive construite dans le sud de la france consommerait 3.6 fois moins d'énergie qu'une maison neuve actuelle (au lieu de 5 fois dans le nord de la France).
Les chiffres annoncés sont des estimations qui ne correspondent pas aux exigences directes des labels. En effet, chacun se basant sur un périmètre différent (dans la prise en compte des consommations de chauffage, eau chaude, ventilation, éclairage, autres usages), cela ne permet pas une comparaison directe. Nous avons donc estimé dans l'histogramme plus haut la consommation primaire du chauffage et eau chaude. L'exigence de Effinergie par exemple est de 65 kWh/m² en zone H1 (et non 40), mais ce chiffre inclut les auxiliaires pour la ventilation et l'éclairage.
Comprendre les terminologies utilisées
Toutes les consommations sont exprimées en kWh/m².an mais elles ne prennent pas forcement en compte les mêmes paramètres et la même procédure de calcul. Voyons ici que signifie ces calculs :
Besoin utile de chauffage (besoin brut)
L'énergie utile caractérise le besoin énergétique brut , c'est à dire l'énergie nécessaire pour satisfaire un besoin, pour le chauffage atteindre une consigne de température de 20°C. Dans une démarche à basse consommation d'énergie, les besoins bruts permettent donc de caractériser la performance de l'enveloppe isolante.
On intègre donc dans le calcul toutes les déperditions par les parois, le renouvellement d'air, les ponts thermiques, et tous les gains solaires, métaboliques, par les équipements. Les calories nécessaires pour atteindre la température voulue représentent le besoin brut de chauffage.
Le principe est identique pour les besoins en frigories.
Besoin utile = déperditions - apports utiles
Les besoins en énergie utile sont utilisés comme valeur de référence dans la démarche passive, ils doivent être inférieurs à 15 kWh/m² hab pour le chauffage. Pour la démarche Minergie ils sont fixés à 60% de la valeur de référence de la SIA380 (réglementation thermique suisse) pour Minergie Standard 2008 et 20% de celle-ci pour Minergie Plus. (A partir de avril 2008, Minergie P se base également sur 15 kWh/m².an).
Besoin en énergie finale
L'énergie finale caractérise une consommation énergétique. Le calcul intègre donc le rendement de l'équipement de production de chaleur/pertes du réseau de distribution et permet de déterminer l'énergie qui sera réellement consommée pour satisfaire le besoin. C'est l'énergie facturée au consommateur.
Énergie finale = besoin brut x rendement équipement de production de chaleur (production + distribution).
Prenons pour exemple une maison qui aurait un besoin brut de 10000 kWh/an.
Sa consommation finale pour le chauffage serait de 11100 kWh ef/an dans le cas d'une chaudière bois de 90% de rendement (10000/0.90=11100).
Sa consommation finale pour le chauffage serait de 3300 kWh ef/an dans le cas d'une pompe à chaleur de 300% de rendement (COP de 3). (10000/3=3300)
Un même projet peut donc avoir des consommations très différentes suivant le système de chauffage retenu. Pour autant, il ne faut pas se focaliser uniquement sur les chiffres annoncés en kWh, qui dans le cas du chauffage par pompe à chaleur est très favorable. L'intérêt de toutes les démarches présentées est de réduire la dépense énergétique, et les coûts d'achat de l'énergie vont pondérer les différences entre les solutions.
Reprenons l'exemple plus haut.
Le coût de chauffage serait de 11100x0.054€ soit 599€/an dans le cas d'une chaudière bois de 90% de rendement.
Le coût de chauffage serait de 3300x0.108€ + 125€ (surcoût abonnement EDF) soit 481€/an dans le cas d'une pompe à chaleur de 300% de rendement (COP de 3).
Le chauffage solaire actif est un cas particulier puisqu'il est considéré comme un appoint de l'équipement de production de chaleur.
Énergie finale = (besoin brut - apports solaires actifs) x rendement équipement de production de chaleur.
Énergie primaire
L'énergie primaire caractérise un coût énergétique global. Il va prendre en compte l'énergie consommée mais également l'énergie qu'il aura fallu produire en amont pour apporter cette énergie à la maison. Par exemple, pour le chauffage électrique, on intègre les pertes de transport de l'électricité sur le réseau EDF, et le rendement de la centrale électrique. On considère que le rendement moyen en France de production/acheminement de l'électricité est de 38%, on ponderera les consommations énergétiques par ce facteur de conversion pour obtenir le résultat en énergie primaire.
Lire également sur le blog : les différents concepts d'énergie primaire
Énergie primaire = Énergie finale x vecteur énergétique
Reprenons pour exemple une maison qui aurait un besoin brut de 10000 kWh/an.
Sa consommation finale pour le chauffage serait de 11100 kWh ef/an dans le cas d'une chaudière bois de 90% de rendement. Sa consommation primaire pour le chauffage serait de 6660 kWhep/an (Vecteur biomasse de 0.6 en BBC).
Sa consommation finale pour le chauffage serait de 3300 kWh ef/an dans le cas d'une pompe à chaleur de 300% de rendement (COP de 3). Sa consommation primaire pour le chauffage serait de 8514 kWhep/an (Vecteur Électricité de 2.58 en BBC).
Les besoins en énergie primaire sont utilisés comme valeurs de référence dans la plupart des démarches, mais en associant des vecteurs énergétiques différents.
| Type d'énergie |
France RT 2005 / RT 2012 |
France Effinergie |
Suisse Minergie |
Europe Passif |
|---|---|---|---|---|
Convention utilisée pour le dossier |
kWhep |
kWhepp |
kWhepp |
kWhepnr |
Électrique |
2,58 |
2,58 |
2 |
2,6 |
Bois |
1 |
0,6 |
0.7 |
0,2 |
Gaz / Fioul |
1 |
1 |
1 |
1,1 |
Photovoltaïque |
0 |
2.58 |
2 |
0,7 |
Solaire |
0 |
0 |
0 |
0 |
Tableau des facteurs de conversion (réalisé par Fiabitat Concept)
Pourquoi tout le monde n'est pas d'accord ?
Le vecteur énergétique dépend de la politique énergétique de chaque pays, de ses choix en matière de production électrique essentiellement. La France majoritairement en nucléaire est défavorisée par le faible rendement des centrales (2.58), par rapport à la Suisse (2). Globalement, en Europe, le facteur moyen est de 2.70.
Le vecteur énergétique peut varier dans un même pays en fonction de ses politiques énergétiques, et pour mettre à niveau des solutions de production de chauffage. L'exemple du bois est parlant. Considérer un facteur de 1 revient à considérer que l'énergie consommée est égale à l'énergie qu'il aura fallu produire. Considérer un facteur inférieur à 1 revient à considérer que l'énergie produite est inférieure à l'énergie consommée, c'est absurde. Pourtant c'est logique.
Notre exemple plus haut ne comparait pas la pompe à chaleur et le chauffage bois par hasard. En utilisant un vecteur énergétique du bois de 1, le bois n'est pas aussi intéressant en consommation primaire que la PAC (11000 kWh.ep contre 8530 kWh pour la PAC). Les labels ayant des exigences en énergie primaire, cela revient à tenir pour discours qu'il faut mettre des pompes à chaleur sur les maisons basse énergie.
En diminuant le vecteur énergétique du bois, on replace la PAC au même niveau que le bois en énergie primaire. Cela permet donc aux labels basse consommation de promouvoir différentes solutions de chauffage, le bois en premier lieu parce qu'il produit bien moins de gaz à effet de serre que l'électricité.
Voir aussi le billet suivant, décrivant les différents concepts d'énergie primaire associés aux labels basse énergie :
Le lobby du chauffage électrique veut faire annuler la RT 2012 (blog)
Production Co2
Enfin, les consommations d'énergie ont un coût environnemental, caractérisé par une production de gaz à effet de serre (ramené en grammes d'équivalent CO2) par kWh énergétique consommé (énergie finale) . Un calcul intègre en fonction des usages une production de CO2 liée.
| Type d'énergie |
France RT 2005 |
France Effinergie |
Europe Passif |
|---|---|---|---|
Électrique |
Chauffage 180 |
Chauffage 180 |
680 |
Bois |
10 |
10 |
50 |
Gaz naturel |
230 |
230 |
250 |
Fioul |
300 |
300 |
310 |
Photovoltaïque |
/ |
/ |
250 |
Solaire |
0 |
0 |
0 |
Tableau des production de gaz à effet de serre (unités en gCo2eq/kWh)
Les données ne sont pas fondamentalement différentes entre la France et l'Europe sauf au niveau de la production d'électricité ou l'on considère 180 g d'équivalent Co2 par kWh consommé contre 680 g en Europe.
La production de gaz à effet de serre de l'électricité dépend des usages, et de leur répartition dans l'année. Le chauffage électrique se prête assez mal à une production nucléaire de par le fait que la consommation des ménages fluctue fortement en fonction des coups de froid. De plus en plus, le chauffage électrique par grand froid est donc assuré par des centrales thermiques au gaz peu performantes, ce qui peut donner en France pendant les périodes de pic de la demandes des productions de Co2 supérieures à 700 g par kWh consommé.
On considère pour la biomasse l'effet de serre d'origine anthropique. Le bois se décompose et réemet dans l'atmosphère le carbone stocké pendant sa croissance. Brûler du bois revient à substituer la combustion du bois à sa décomposition naturelle et n'ajoute pas de Co2. On considère donc les gaz à effet de serre générés par l'abbatage, conditionnement, déplacement du bois jusqu'au site.
Nota : Il est évident que les importations actuelles massives de bois bûches des pays scandinaves, ou les conditionnements excessifs des supermarchés qui proposent le bois en sac plastique, n'atteignent pas d'aussi bon résultats en GES par kWh...
On peut distinguer sur cette première vue d'ensemble plusieurs logiques.
Le standard Maison passive caractérisant des bâtiments se passant de système de chauffage spécifique (on peut chauffer avec un poêle, une batterie chaude sur la vmc ou une petite pompe à chaleur, mais on se passera de réseau de distribution de la chaleur), c'est la performance du bâti qu'il faut caractériser, d'où le choix du 15 kWh/m² en besoin utile.
Si le calcul était fait en énergie finale, l'intégration des rendements de pompe à chaleur par exemple pondéreraient les consommations et leur usage serait un moyen d'être passif à moindre coût. L'objectif étant de limiter le recours à tout moyen de chauffage, il faut considérer les besoins bruts.
Les calculs réalisés en énergie primaire tendent à démontrer que le chauffage électrique classique n'est pas l'avenir. S'il reste utilisable dans une logique RT2005, il est quasiment impossible de répondre aux exigences BBC avec ce procédé.
Lorsque l'unique exigence est déterminée en énergie primaire (Effinergie), il est possible de répondre aux exigences du label selon différents moyens : performance de l'enveloppe, performance de l'équipement de production, réduction des consommations d'éclairage, production d'électricité photovoltaique...). Le maître d'ouvrage détermine en fonction de ses besoins quelle approche il peut retenir, il est donc plus libre.
Comprendre les surfaces utilisées
Parce que les consommations énergétiques sont ramenées par unité de surface (en kWh/m²), le calcul de la surface prise en compte à une influence sur le calcul définitif. 3 calculs de surface sont utilisés actuellement :
La SHON-RT- surface de plancher hors oeuvre nette RT
La SHON-RT est utilisée en France spécifiquement pour la définition de la RT 2012. Elle remplace la SHON utilisée jusque la et pour la thermique et pour le calcul de l'imposition appliquée au projet (on parle désormais de surface de plancher, notamment pour déterminer l'obligation de recours à un architecte pour la signature du permis de construire (170m² sp). Son calcul est pensé pour répondre à une logique administrative.
La SHON-RT est utilisée pour le calcul RT2012 et déclinaisons - Effinergie BBC +- BEPOS
Calcul de la shon-RT :
Prise en compte de toutes les surfaces hors oeuvre (shob),
Déduction des espaces non isolés ou non habitables, non aménageables ou non aménagés
Déduction de hauteur inférieure à 1.80m,
La SHON RT se distingue de l'ancienne SHON par les déductions qui ne sont désormais plus appliquées, notamment la pondération de 5% que la SHON considérait pour prendre en compte l'isolation, et la non prise en compte des espaces non aménagés. Certaines dispositions, par exemple les logements accessibles aux personnes à mobilité réduite, permettaient jusque la d'abaisser la SHON de 5 m², la combinaison d'une approche thermique et administrative posait un certain nombre de problèmes pour l'affichage des performances. La SHON-RT est donc une avancée par rapport à la situation précédente, même si comme elle est en général plus importante que la SHON, cela induit qu'il est plus aisé de respecter les gardes fous.
La SRT- surface utile RT
La surface thermique SRT intervient pour les bâtiments non résidentiels. Cette surface, au sens de la réglementation thermique, d’un bâtiment ou d’une partie de bâtiment, SRT, est égale à la surface utile de ce bâtiment ou de cette partie de bâtiment, multipliée par un coefficient dépendant de l’usage défini ci-dessous :
Calcul de la surface utile :
La surface utile d’un bâtiment ou d’une partie de bâtiment au sens de la RT, la SURT, est la surface de
plancher construite des locaux soumis à la réglementation thermique, après déduction des :
– surfaces occupées par les murs, y compris l’isolation ;
– cloisons fixes prévues aux plans ;
– poteaux ;
– marches et cages d’escaliers ;
– gaines ;
– ébrasements de portes et de fenêtres ;
– parties des locaux d’une hauteur inférieure à 1,80 mètre ;
– parties du niveau inférieur servant d’emprise à un escalier, à une rampe d’accès ou parties du niveau inférieur
auquel s’arrêtent les trémies des ascenseurs, des monte-charges, des gaines et des conduits de fumée
ou de ventilation ;
– locaux techniques exclusivement affectés au fonctionnement général du bâtiment et à occupation
passagère.
Calcul de la SRT :
La surface thermique, au sens de la réglementation thermique, d’un bâtiment ou d’une partie de bâtiment, SRT, est égale à la surface utile de ce bâtiment ou de cette partie de bâtiment, multipliée par un coefficient dépendant de l’usage défini ci-dessous :
| type de bâtiment | pondération |
|---|---|
| Bâtiment universitaire d’enseignement | 1.2 |
| Hôtel | 1.1 |
| Restaurant | 1.2 |
| Commerce | 1.1 |
| Gymnase et salle de sport, y compris vestiaires | 1.1 |
| Etablissement pour personnes âgées ou personnes âgées dépendantes | 1.1 |
| Etablissement de santé | 1.1 |
| Aérogare | 1.2 |
| Bâtiment à usage industriel et artisanal | 1.1 |
| Tribunal, palais de justice | 1.2 |
La SRE - surface de référence énergétique
La SRE est utilisée en Suisse notamment pour calculer les performances d'un projet. Son calcul est donc pensé pour répondre à une logique énergétique.
La SRE est utilisée pour le calcul Minergie Standard et Minergie Plus.
Calcul de la sre :
Prise en compte de toutes les surfaces hors oeuvre,
Déduction des espaces non isolés ou non habitables,
Déduction de hauteur inférieure à 1m (SRE0),
Pondération pour les hauteurs supérieures à 3m, (SRE)*
MAJ : Depuis cette année, la pondération de hauteur est supprimée.
La SHAB - surface habitable
La SHAB est utilisée en Europe pour caractériser les espaces réellement habitables. Son calcul peut donc répondre à une logique énergétique.
La SHAB est utilisée pour le calcul Standard Maison Passive.
Calcul de la shab :
Somme de toutes les pièces du projet, à exclusion des murs et cloisons,
Déduction des espaces non habitables (trémie escalier, vide),
Déduction de hauteur inférieure à 1 m,
Prise en compte des hauteurs entre 1m et 2m à 50%,
Nota : Il est à noter que la surface habitable utilisée couramment en France pour définir des surfaces habitées ne présente pas tout à fait les mêmes déductions (notamment de hauteur). La définition plus haut correspond à celle du standard Maison Passive.
On peut distinguer une logique générale de ces différences. La SRE et la SHON-RT sont relativement proches. La SHAB est généralement inférieure de 20% à la SHON/SRE, le calcul selon le standard Maison passive est donc le plus défavorable.
Le calcul selon la SHAB oriente les choix constructifs, notamment sur les vides et grandes hauteurs. N'étant pas considérées dans le calcul, on tentera de concevoir selon des facteurs de forme (rapport surface/volume) proches de 2.5. Si les volumes sont plus importants, l'enveloppe du bâtiment devra être plus performante pour compenser.
Le calcul selon la SRE est plus souple sur ce point. Prenant en compte des pondérations de surface pour les grands volumes, un mauvais rapport de forme n'est pas rédhibitoire pour une labellisation Minergie.
Le test d'étanchéité à l'air
Le test d'étanchéité à l'air est réalisé pendant le chantier, avant la livraison du bâtiment. Il qualifie la performance de l'enveloppe isolante et constitue la garantie pour le maître d'ouvrage de la bonne réalisation du projet, condition de l'obtention des performances calculées par le logiciel, et du bon fonctionnement de l'appareil de chauffage/ventilation.
Le test selon la norme n50
Le standard Maison passive et Minergie Plus exigent un test d'étanchéité, mesurée selon la norme européenne n50 et dont les valeurs sont inférieures à 0.60 volumes/heures. Le test consiste en la mise en dépression du bâtiment à 50 Pa, et l'obturation de toutes les bouches de ventilation, pour déterminer le renouvellement d'air par les fuites d'étanchéité.
Le test selon la norme Q4
Le standard Effinergie exige un test d'étanchéité mesuré selon la norme française q4, et dont les valeurs sont inférieures à 0.6 m3/h.m². Le test consiste en la mise en dépression du bâtiment à 50 Pa (ce niveau de différence de pression est nécessaire pour visualiser les fuites), et l'obturation de toutes les bouches de ventilation, pour déterminer le renouvellement d'air par les fuites d'étanchéité. La valeur est ensuite rapportée à la surface de parois froides définie dans la réglementation, et à un coefficient pour ramener le résultat en équivalent 4 Pa (ce qui correspondrait à la différence de pression moyenne sur l'hiver).
Les valeurs nécessaires à l'obtention des labels ne sont pas équivalentes, on considère en moyenne qu'une maison passive à un renouvellement par les fuites d'air trois fois moindre qu'une maison Effinergie.
Le label Minergie Standard n'exige pas la réalisation de test d'étanchéité (même s'il est toutefois recommandé).
Pour plus d'information sur l'étanchéité à l'air :
Dossier : L'étanchéité à l'air des bâtiments
On pourrait simplement dire : 2 indicateurs, mais un seul objectif : baisser le niveau de fuites des bâtiments. C'est un peu plus compliqué que cela. Il y a un vrai problème de fiabilité sur l'indicateur q4. Cet indicateur existe ainsi car dans la RT 2005, l'étanchéité à l'air est définie ainsi (pour les logements, la valeur par défaut est à 1.3 m3/h/m²). Le débit de fuite est ramené à un équivalent m² de surface Atbat (ce qui correspond aux m² de parois déperditives hors celles du plancher bas) uniquement parce que les bilans thermiques RT2005 calculent les déperditions sur la base des surfaces déperditives. L'indicateur est basé sur 4 Pa en postulant que cela correspond au niveau moyen de différence de pression du logement par rapport à l'extérieur. Ce faisant, les déperditions peuvent être calculées.
Mais si l'étanchéité à l'air est mesurée, et que cette mesure doit être inférieure réglementairement à un seuil, on s'interrogera :
on peut avoir deux bâtiments de volume identique, dont le débit de fuites est identique et des surfaces de
parois différentes (par exemple sur des logements collectifs : même volume mais surface de parois extérieures différentes), ce qui amène à des divergences pouvant être significative dans les résultats atteints exprimés selon le q4 (alors que le n50 est identique). Cela crée une difficulté majeure : la comparaison entre bâtiments est difficile selon cette echelle de perméabilité.
L'une des solutions aurait consisté à ce que l'objectif réglementaire mesuré soit indiqué en n50 : pas d'interprétation possible, ni de nécessité de disposer du bilan thermique pour faire une mesure, fiabilité de l'indicateur quelque soit la typologie du bâtiment. Ce serait ensuite au logiciel de calcul thermique d'interpreter la valeur sous 50 Pa pour la ramener sous un équivalent "débit de fuite moyen sous 4 Pa". Le maintien de l'indicateur q4 est une spécificité francaise de plus, qui crée de la complexité alors qu'elle ne se justifie pas dans ce cas précis.
Les standards énergétiques disponibles en France
On distinguera les réglementations thermiques des labels. Ils n'ont pas le même objectif. Une réglementation thermique va définir les minima constructibles pour tous, un label va définir un maxima beaucoup plus performant, mais a seulement valeur d'exemple.
On distinguera également certification et label. Le label Effinergie ou Minergie sont des marques qui correspondent à la certification BBC, définie par l'état dans un arrêté publié le 17 mai 2007.
La RT 2012 - Réglementation thermique 2012.
Tout projet de construction dont le permis de construire est déposé après septembre 2006 doit répondre aux exigences de la RT2005, qui sont :
- De faire réaliser un bilan thermique avec le moteur THBCE pour valider les performances réglementaires du projet (calcul thermique ou calcul simplifié)
- Que les performances des parois/ponts thermiques soient au moins supérieures aux valeurs garde fous définies dans l'arrêté.
- Que la surface vitrée représente au moins 1/6 ème de la surface habitable (et pas la shon-RT)
- Qu'il soit prévu un recours aux énergies renouvelables équivalent à 5 kWh/m²SHON-RT.an au minimum
- Que les besoins bruts de l'enveloppe + éclairage Bbio soient inférieurs à la valeur Bbio de référence.
- Que les coefficient Cep/Tic calculés soient inférieurs aux valeurs Cep/Tic de référence (consommation énergétique primaire globale en kWhep comprenant Chauffage/ECS/Ventilation/Éclairage et température intérieure de confort thermique d'été).
Pour résumer :
| Procédure de calcul | RT 2012 |
|---|---|
| Vecteur énergétique | Fioul / Gaz : 1 |
| Valeurs limites | Performance d'enveloppe : Bbio projet inférieur au Bbiomax |
| Test d'étanchéité | - Q4 > 0.8 m3/h.m² valeur de référence (utilisable si le constructeur utilise la "démarche qualité") |
| Documentations | Sites internet : |
Le RT 2005 - Réglementation thermique 2005.
Tout projet de construction dont le permis de construire est déposé après septembre 2006 doit répondre aux exigences de la RT2005, qui sont :
- De faire réaliser un bilan thermique avec le moteur THCE pour valider les performances réglementaires du projet (calcul thermique ou calcul simplifié)
- Que les performances des parois/ponts thermiques soient au moins supérieures aux valeurs garde fous définies dans l'arrêté.
- Que les besoins bruts de l'enveloppe Ubat soient inférieurs à la valeur Ubat de référence.
- Que les coefficient Cep/Tic calculés soient inférieurs aux valeurs Cep/Tic de référence (consommation énergétique primaire globale en kWhep comprenant Chauffage/ECS/Ventilation/Éclairage et température intérieure de confort thermique d'été).
La RT 2005 propose des valeurs U de références pour la composition des parois, les menuiseries, étanchéité à l'air, système de chauffage, ventilation, production d'eau chaude sanitaire, orientation solaire du bâtiment. Toutefois, comme l'objectif est d'obtenir une valeur globale de consommation énergétique et que chaque projet est différent, il est possible d'atteindre les minima en travaillant soit sur l'enveloppe, soit sur la ventilation...
L'important étant que la performance de l'enveloppe soit au moins aussi bonne qu'un projet utilisant les valeurs de référence (Ubat), une consommation primaire de chauffage/ECS au moins inférieure aux valeurs limites (Cepmax) et une consommation globale sauf électroménager inférieure au Cep de référence.
- Que la valeur Cepmax soit inférieure à la valeur Cepmax définie dans le tableau suivant (consommation globale en kWhep/m² de shon comprenant Chauffage/ECS)
Type de chauffage |
Zone climatique |
Consommation conventionnelle pour le chauffage, le refroidissement et la production d'ECS en kWh primaire /m²/an |
Combustibles fossiles |
H1 |
130 |
H2 |
110 |
|
H3 |
80 |
|
Chauffage électrique (y compris les pompes à chaleur) |
H1 |
250 |
H2 |
190 |
|
H3 |
130 |
Dans la réalité, la faiblesse de cette réglementation tient au manque d'information et contrôle des performances. Une étude sur un panel de maisons neuves a montré qu'environ 80% des maisons construites aujourd'hui ont des performances constatées non conformes à la RT 2005.
Pour résumer :
| Procédure de calcul | RT 2005 |
|---|---|
| Vecteur énergétique | Fioul / Gaz : 1 |
| Valeurs limites | Pour un bâtiment neuf : |
| Test d'étanchéité | -Q4 > 1.3 m3/h.m² considéré par défaut |
| Documentations | Décret 2006-592 d'application |
Le label Effinergie - BBC 2005
Effinergie est issu d'une adaptation de la démarche Minergie (qui existe depuis 10 ans en Suisse) au marché français de la construction, soutenue par le CSTB, industriels et collectivités territoriales.
Correspondant à la certification BBC, les constructions Effinergie peuvent avoir droit aux réductions de taxe foncière, extension de COS.
Le bâtiment doit répondre aux mêmes exigences que la RT 2005 et en utilisant la procédure de calcul THCE, avec modification du vecteur énergétique de la biomasse (qui passe de 1 à 0.6 spécifiquement pour le BBC).
Le bâtiment peut également dans certains cas particuliers être présenté par un calcul dégradé, à condition d'argumenter sur la non recevabilité d'un calcul selon THCE, toutefois la procédure proposée (dossier justificatif, réunion d'une commission...) rend cette solution non évidente car gérée au cas par cas.
Les premiers Titre V publiés concernant les poêles à bois standards, les chauffes eau thermodynamiques sont disponibles ici :
http://www.rt-batiment.fr/
Sous l'impulsion des régions en partenariat avec l'Ademe qui ont initié depuis quelques années des appels à projets pour développer localement les filières de bâtiments basse consommation, Effinergie compte fin 2010 269 bâtiments certifiés (ou retenus par les appels à projets) totalisant 150.000 m² de Shon, essentiellement du résidentiel neuf.
Le coefficient Cep doit être inférieur de 50 kWhep/m².an, pour les consommations de chauffage / eau chaude / auxiliaires / éclairage, avec une pondération selon la zone géographique.
Pondération géographique et altimétrique : Cep projet = 50 x( a + b )
Zones climatiques Coefficient a
H1a, H1b 1,3
H1c 1,2
H2a 1,1
H2b 1,0
H2c, H2d 0,9
H3 0,8
Altitude Coefficient b
≤ 400 m 0
> 400 m et ≤ 800 m 0,1
> 800 m 0,2
Comme la RT 2005, le calcul de surface utilisé est la SHON, à la différence où si la SHON est supérieure de 20% à la surface habitable, le calcul est déterminé par la SHAB x 1.20.
La production d'électricité photovoltaique peut être déduite avec un maximum fixé à 12 kWhepp/m².an du calcul Cep pour les logements et 25 kWhepp/m².an pour le tertiaire.
Fin novembre 2009, un nouveau référentiel pour le photovoltaique modifie de manière sensible la prise en compte du PV. Voir ici
Un test d'infiltrométrie selon la norme q4 est réalisé par un organisme agréé, avec pour exigence une valeur minimale de 0.6 m3/h.m².
La labellisation est effectuée par Cequami / Certivea / Promotelec / Cerqual.
Pour résumer :
| Procédure de calcul | RT 2005 |
|---|---|
| Vecteur énergétique | Fioul / Gaz : 1 |
| Valeurs limites | Pour un bâtiment neuf : |
| Test d'étanchéité | Certificat infiltrométrie obligatoire selon norme q4 |
| Documentations | Référentiel Effinergie |
Le principal reproche que nous pourrions faire aujourd'hui au standard Effinergie est qu'il ne fixe aucune exigence sur la performance du bâti, si ce n'est le respect de la RT2005. C'est le seul label qui a fait ce choix de n'exiger qu'une consommation primaire globale, ce qui permet aux projets de choisir en fonction de différents paramètres quelle est la meilleure manière d'obtenir le BBC. On voit donc beaucoup de projets labelisés alors que la performance de l'enveloppe est légèrement supérieure aux exigences RT2005, mais qui chauffent avec une pompe à chaleur, comptabilisée de manière très favorable.
Deuxième lourdeur du label, le choix de se baser sur la procédure de calcul RT 2005, qui permet à Effinergie de "pousser la réglementation vers la basse énergie", mais qui pose de nombreux problèmes :
- La procédure de calcul THCE (logiciels de calculs RT2005) donne des résultats TRES favorables pour les consommations de chauffage, non corrélé par les calculs en simulation thermique dynamique, ou le logiciel des maisons passives. Le calcul selon la méthode RT 2005 n'a pas fait l'objet de retours d'expérience sur des constructions labellisées Effinergie (la plupart des projets labelisés feront l'objet de mesures de consommation), mais une maison calculée à 15 kWh en besoin de chauffage sous RT2005 donne généralement 30 kWh en STD ou PHPP.
Voir également sur ce sujet :
30/10/2009 : Comparaison des résultats d'étude entre RT2005 et STD
-
Les bâtiments basse consommation se heurtent souvent au garde fou prévu dans la réglementation Rt2005 Article 52 "une installation de chauffage doit comporter par local desservi un ou
plusieurs dispositifs d’arrêt manuel et de réglage automatique en fonction de la température intérieure", qui nécessite que le système de chauffage dispose d'une régulation pièce par pièce, ce qui ne permet pas de proposer sur des constructions passives des moyens de distribution de chaleur via la ventilation.
- Le calcul de l'inconfort d'été selon la méthode RT 2005 n'a pas fait l'objet de retours d'expérience sur des constructions labellisées Effinergie.
Il est préférable au moment de la conception d'un projet visant la labellisation de réaliser un calcul RT 2005 pour la justification ET un calcul par simulation dynamique pour optimiser le projet, dimensionner les différents équipements et mesurer précisément l'inconfort thermique estival.
Voir également sur ce sujet les articles publiés par Fiabitat Concept sur le blog
09/12/2009 : Le lobby du chauffage électrique veut faire annuler la RT 2012
09/12/2009 : Effinergie, un an après, quoi de neuf ?
09/12/2009 : Modification de la prise en compte du photovoltaique dans Effinergie
07/06/2009 : Effinergie, un label dépassé ?
22/10/2009 : Pistes pour améliorer la démarche BBC
Le label Prioriterre - BBC 2012
Le label BBC Prioriterre est un label BBC "brut", reprenant strictement les termes du décret BBC. Il a été développé dans l'idée de proposer une alternative à Effinergie, et donnant une solution aux maitres d'ouvrage souhaitant labelliser Minergie tout en bénéficiant des aides liées au BBC en France.
Le coefficient Cep doit être inférieur de 50 kWhep/m².an, pour les consommations de chauffage / eau chaude / auxiliaires / éclairage, avec une pondération selon la zone géographique.
Pondération géographique et altimétrique : Cep projet = 50 x( a + b )
Zones climatiques Coefficient a
H1a, H1b 1,3
H1c 1,2
H2a 1,1
H2b 1,0
H2c, H2d 0,9
H3 0,8
Altitude Coefficient b
≤ 400 m 0
> 400 m et ≤ 800 m 0,1
> 800 m 0,2
La différence essentielle entre Effinergie et Prioriterre se situe dans le référentiel qui est accolé au label. Du coté de Effinergie, les cahiers des charges sont ceux de Promotelec, Cequami, Cerqual et Certivea. Du coté de Prioriterre, le cahier des charges est plutôt centré sur la qualité écologique du projet.
Pour résumer :
| Procédure de calcul | RT 2005 |
|---|---|
| Vecteur énergétique | Fioul / Gaz : 1 |
| Valeurs limites | Énergie utile : Niveau standard RT 2005 (valeur Ubat) |
| Test d'étanchéité | Certificat infiltrométrie non obligatoire |
| Documentations | Référentiel BBC Prioriterre FR |
Le label Bâtiment à énergie positive
Une adaptation du standard Effinergie est prévue pour les bâtiments que l'on appelle les bâtiments à énergie positive. Pour le moment, tous les discours sur le futur énergétique arguent que la France adopterait ce standard réglementaire en base pour 2020. C'est pour le moins étonnant de fixer une telle ligne de route car jusqu'à présent, le "bâtiment à Énergie positive" ne répond à aucune norme ni procédure de calcul, aussi les projets auto proclamés "positifs" ne peuvent être certifiés.
Le CSTB qui travaille sur cette question semble se diriger vers cette définition :
1.Des bâtiments conformes au label BBC effinergie actuels
2.Des bâtiments qui en moyenne annuelle produisent autant d’énergie qu’ils en consomment
3.Un engagement de rendre publiques les consommations
4.Un affichage de l’énergie grise
Lire aussi :
10/10/2010 : Le Bâtiment à énergie positive, minima pour 2020 ?
Défaut : La valeur limite de 38kWhepp/m²SRE.an est la même, que le projet soit à Stockolm ou à Lisbonne.
Pour résumer :
| Procédure de calcul | SIA 380 |
|---|---|
| Vecteur énergétique | Fioul / Gaz : 1 |
| Valeurs limites | Pour un bâtiment neuf : |
| Test d'étanchéité | Certificat infiltrométrie non obligatoire |
| Documentations | Référentiel Minergie 2008 FR |
Le label Minergie Standard
Le standard est issu d'une démarche initiée en 1998 en Suisse et disponible en France depuis fin 2007.
La transposition française du label Minergie est réalisée à partir de la procédure de calcul de la réglementation thermique suisse (SIA 380). La procédure de calcul se base sur un calcul réalisé sous un logiciel adapté à la construction basse énergie (par exemple Lesosai que nous utilisons), qui est étalonné par rapport aux réalisations terminées.
L'atout premier du label Minergie est son succès. L'année 2007 aura par exemple permis la labellisation de 2.082.016 m² SRE dans les pays où il est développé, et compte au total plus de 8.200 bâtiments certifiés.
A noter que début 2008, Minergie a revu ses seuils à la hausse, notamment l'énergie utile qui passe à 60% de la SIA 380. Une nouvelle feuille justificative voit le jour pour déterminer le confort d'été.
La labellisation est effectuée sur le territoire français par Prioriterre. L'objectif de l'association est de faire reconnaître en France Minergie comme un équivalent BBC (qui donnerait droit aux différents avantages d'exonération de taxe foncière et dépassement de COS).
Défaut : La valeur limite de 38kWhepp/m²SRE.an est la même, que le projet soit à Stockolm ou à Lisbonne.
Pour résumer :
| Procédure de calcul | SIA 380 |
|---|---|
| Vecteur énergétique | Fioul / Gaz : 1 |
| Valeurs limites | Pour un bâtiment neuf : |
| Test d'étanchéité | Certificat infiltrométrie non obligatoire |
| Documentations | Référentiel Minergie 2008 FR |
Le label Minergie Plus
Le standard Minergie P est une adaptation suisse du concept européen de maison passive, qui permet de labelliser des projets de construction ne nécessitant pas de systèmes de chauffage spécifiques.
L'adaptation Minergie P est équivalente dans la formulation des exigences au standard Maison Passive. Fin 2007, Minergie P comptabilisait 164 bâtiments passifs certifiés (A comparer aux 10.000 bâtiments répondant au standard maison passive certifiés en Europe).
La labellisation peut être effectuée en France par Prioriterre.
Pour résumer :
| Procédure de calcul | SIA 380 |
|---|---|
| Vecteur énergétique | Fioul / Gaz : 1 |
| Valeurs limites | Pour un bâtiment neuf : |
| Test d'étanchéité | Certificat infiltrométrie obligatoire |
| Documentations | Référentiel Minergie-P 2008 FR |
*Appliqué dès début 2008 en Suisse
Le label Maison Passive - passivhaus
Le standard Maison passive est issu d'une réflexion initiée par le Passiv Haus Institut de Darmstadt sur le principe de la maison sans système de chauffage spécifique. Les premières réalisations ont été traduites à la fin des années 1990 par un référentiel qui fixe les exigences nécessaires à l'obtention des performances passives.
Contrairement aux autres démarches présentées plus haut, le standard Maison Passive est le seul qui ait une vocation de départ et une volonté de développement européenne. La feuille de calcul PHPP n'est pas adaptée d'une réglementation thermique par exemple mais a été développée spécifiquement pour déterminer les consommations énergétiques d'une maison passive, et vérifiée par les consommations réelles des premiers bâtiments en fonctionnement en Allemagne/Autriche.
Fin 2007, on comptabilise environ 10.000 bâtiments réalisés en Europe, dont une petite quinzaine en France (cela donne une idée du retard que la France accuse aujourd'hui).
Par ailleurs, les travaux de PASSIVE-ON sur l'adaptation de la maison passive aux climats du sud de la france et de l'europe ont permis l'adaptation de la feuille de calcul avec une meilleure précision quant au confort estival sur ce type de climat.
Le Passiv Haus Institut certifie également des produits de construction répondant aux exigences passives (fenêtres, systèmes constructifs, ventilation, ...).
Pour résumer :
| Procédure de calcul | PHPP 2007 - Développé par le Passiv Haus Institut |
|---|---|
| Vecteur énergétique | Fioul / Gaz : 1.1 |
| Valeurs limites | Pour un bâtiment neuf : |
| Test d'étanchéité | Certificat infiltrométrie obligatoire |
| Documentations | Référentiel Français Maison Passive Sites internet : |
Lire aussi :
01/12/2010 : 10 questions sur la construction passive
05/04/2010 : Retour sur les 4eme assises de la construction passive
18/03/2010 : Les bâtiments passifs et la France
Les standards énergétiques à venir en France
La loi grenelle est votée le 23 juillet 2009 dans sa version définitive. Dans son article 4, elle dresse un tableau de la future réglementation RT2012. Après le passage en deuxième lecture au sénat, le texte est celui-ci :
La réglementation thermique applicable aux constructions neuves sera renforcée afin de réduire les consommations d'énergie et les émissions de gaz à effet de serre. Elle s'attachera à susciter une évolution technologique et industrielle significative dans le domaine de la conception et de l'isolation des bâtiments et pour chacune des filières énergétiques, dans le cadre d'un bouquet énergétique équilibré, faiblement émetteur de gaz à effet de serre et contribuant à l'indépendance énergétique nationale.
L'État se fixe comme objectifs que :
a) Toutes les constructions neuves faisant l'objet d'une demande de permis de construire déposée à compter de la fin 2012 et, par anticipation à compter de la fin 2010, s'il s'agit de bâtiments publics et de bâtiments affectés au secteur tertiaire, présentent une consommation d'énergie primaire inférieure à un seuil de 50 kilowattheures par mètre carré et par an en moyenne ; pour les énergies qui présentent un bilan avantageux en termes d'émissions de gaz à effet de serre, ce seuil sera modulé afin d'encourager la diminution des émissions de gaz à effet de serre générées par l'énergie utilisée, conformément au premier alinéa ; ce seuil pourra également être modulé en fonction de la localisation, des caractéristiques et de l'usage des bâtiments ; chaque filière énergétique devra, en tout état de cause, réduire très fortement les exigences de consommation d'énergie définies par les réglementations auxquelles elle est assujettie à la date d'entrée en vigueur de la présente loi. Afin de garantir la qualité de conception énergétique du bâti, la réglementation thermique fixera en outre un seuil ambitieux de besoin maximal en énergie de chauffage des bâtiments ; ce seuil pourra être modulé en fonction de la localisation, des caractéristiques et de l'usage des bâtiments ; une étude de l'Office parlementaire d'évaluation des choix scientifiques et technologiques sera réalisée afin de proposer un niveau pertinent de modulation pour respecter les objectifs fixés au premier alinéa et de mesurer l'impact économique de l'ensemble du dispositif prévu ; cette étude examinera également les questions liées aux facteurs de conversion d'énergie finale en énergie primaire ;
b) Toutes les constructions neuves faisant l'objet d'une demande de permis de construire déposée à compter de la fin 2020 présentent, sauf exception, une consommation d'énergie primaire inférieure à la quantité d'énergie renouvelable produite dans ces constructions et notamment le bois-énergie ;
c) Les logements neufs construits dans le cadre du programme national de rénovation urbaine prévu par la loi n° 2003-710 du 1 er août 2003 d'orientation et de programmation pour la ville et la rénovation urbaine respectent par anticipation les exigences prévues au a .
Les normes susmentionnées seront adaptées à l'utilisation du bois comme matériau, en veillant à ce que soit privilégiée l'utilisation de bois certifié et d'une façon plus générale, des bio-matériaux sans conséquence négative pour la santé des habitants et des artisans.
Pour atteindre ces objectifs, les acquéreurs de logements dont la performance énergétique excédera les seuils fixés par la réglementation applicable pourront bénéficier d'un avantage supplémentaire au titre de l'aide à l'accession à la propriété et du prêt à taux zéro.
Pour plus de clarté, nous avons séparé les différentes publications sur le thème de la loi grenelle et la RT2012 en plusieurs articles
19/01/2011 : Le lobby du chauffage électrique veut faire annuler la RT 2012
29/12/2009 : Analyse des principales mesures du rapport de l'OPECST sur le BBC
11/12/2009 : Publication du rapport de l'OPECST : résumé des mesures
09/12/2009 : Loi Grenelle II : les législateurs plombent la RT2012
07/06/2009 : Décryptage de la loi Grenelle I sur l'article concernant la RT2012
22/10/2009 : Perspectives pour l'application de la RT 2012
Pour toute question sur ce dossier : contact@fiabitat.com
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