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Dominique LOIR-MONGAZON Consultant environnement WWW.kephir-environnement.com S

Dominique LOIR-MONGAZON Consultant environnement WWW.kephir-environnement.com Sommaire 1. D’où vient cette idée ?............................................................................................... 5 2. La réglementation : ................................................................................................... 5 2.1. La RT 2012.................................................................................................................... 5 2.1.1. La consommation d'énergie primaire maximale (Cepmax) :........................................................... 5 2.1.2. La caractérisation du bâti (Le B Bio)................................................................................................ 6 2.2. Le label BBC-Effinergie.................................................................................................. 6 2.3. Les autres labels « basse consommation » européens ................................................... 7 2.4. Réflexion sur les biais de la règlementation .................................................................. 9 • Problématique écologique dans le secteur de l’urbanisme.......................................................... 10 3. Les principes de base de l’architecture bioclimatique sont:....................................... 11 4. Les règles de base de l’habitat bioclimatique ........................................................... 11 4.1. Le choix du terrain...................................................................................................... 12 4.2. L’orientation du bâtiment........................................................................................... 12 4.3. La compacité ou coefficient de forme (CF)................................................................... 12 4.4. La prise en compte des masques................................................................................. 13 4.5. L’exposition aux éléments climatiques:....................................................................... 13 4.6. L'agencement des pièces ............................................................................................ 14 4.7. Les autres éléments à prendre en compte................................................................... 14 4.8. Le choix des matériaux mis en œuvre ......................................................................... 14 4.9. Autres conseils pour minimiser l'impact écologique d'un logement ............................. 14 5. Les principales dispositions afin d’assurer l’efficacité énergétique du bâtiment ........ 15 5.1. L’isolation .................................................................................................................. 15 5.1.1. Quelques notions de base ............................................................................................................. 15 5.1.2. Les autres caractéristiques d’un matériau .................................................................................... 16 5.1.3. Les coefficients d'échange superficiel............................................................................................ 16 5.1.4. Les principaux isolants naturels et écologiques ............................................................................ 17 5.1.5. Les principales techniques d’isolation: .......................................................................................... 19 5.1.6. La classification des isolants:......................................................................................................... 20 6. La gestion des flux thermiques................................................................................. 21 Fig 4 : température de confort en fonction de la température de l’air et de celle des parois . 21 6.1. Les déperditions thermiques ...................................................................................... 22 6.2. Les déperditions par les parois.................................................................................... 22 6.2.1. Les pertes calorifiques à travers les parois opaques (H)................................................................ 22 6.2.2. Les autres caractéristiques thermiques à prendre en compte....................................................... 23 6.2.2.1. L’inertie thermique (I).................................................................................................................... 23 6.2.2.2. La diffusivité thermique (d) : ......................................................................................................... 25 6.2.2.3. Le déphasage (D)........................................................................................................................... 25 6.2.2.4. L’effusivité thermique (Ef) ............................................................................................................. 25 6.2.3. La déperdition par les vitrages et les surchauffes estivales........................................................... 26 6.2.3.1. Les apports solaires....................................................................................................................... 28 6.3. Les déperditions de chaleur dues au renouvellement d’air .......................................... 28 6.3.1. La mesure des déperditions aérauliques ....................................................................................... 29 Dominique LOIR-MONGAZON Page 3 Mars 2011 6.3.2. La consommation d’énergie sur la période de chauffe ................................................................. 30 6.4. Les déperditions par les ponts thermiques.................................................................. 31 6.4.1. La construction sans pont thermique............................................................................................ 32 6.4.2. La maîtrise de l’hygrométrie ......................................................................................................... 34 6.4.3. Le facteur de résistance à la diffusion de vapeur (μ)..................................................................... 35 7. Les différents choix constructifs ............................................................................... 36 7.1. La dalle ...................................................................................................................... 37 7.2. les murs ..................................................................................................................... 37 7.3. La toiture ................................................................................................................... 39 7.3.1. La végétalisation des toitures........................................................................................................ 39 7.3.1.1. La mise en œuvre d’une toiture végétalisée.................................................................................. 40 7.3.1.2. Le surcoût d’une toiture végétalisée : ........................................................................................... 41 8. Les solutions pour réguler l’hygrométrie et la température ...................................... 41 8.1. Le puits canadien (ou puits provençal) ........................................................................ 42 8.1.1. Son utilisation................................................................................................................................ 42 8.1.2. Les caractéristiques d’un puits canadien....................................................................................... 43 8.1.3. La gestion des condensats............................................................................................................. 45 8.1.4. L’échangeur d'air géothermique à eau glycolée (SEWT)............................................................... 45 8.1.5. Les autres intérêts du puits canadien :.......................................................................................... 46 8.2. La VMC double flux .................................................................................................... 47 8.2.1. Utilisation de la VMC double flux .................................................................................................. 48 8.2.2. Les autres intérêts de la VMC double flux : ................................................................................... 48 8.3. La distribution de l’air dans l’habitation...................................................................... 49 8.3.1. Les conduits de ventilation............................................................................................................ 49 9. Comparatifs de rentabilité....................................................................................... 50 10. Le dimensionnement simplifié de l’installation de chauffage et d’ECS................... 52 10.1. La déperdition de chaleur : ......................................................................................... 52 10.2. Les apports de calories et les besoins en chauffage ..................................................... 52 10.3. Les besoins de chauffage (Bch) et la consommation annuelle (Cch).............................. 52 10.3.1. Les besoins en ESC (Bec)................................................................................................................ 53 10.4. Calcul simplifié pour le dimensionnement de l’installation de chauffage...................... 53 10.4.1. L’hydroaccumulation..................................................................................................................... 53 10.4.1.1. Son dimensionnement................................................................................................................... 54 10.4.2. Les apports par l’énergie solaire ................................................................................................... 54 10.4.3. Le choix d’une chaudière biomasse :............................................................................................. 55 10.4.4. Le choix du combustible : .............................................................................................................. 56 Les parties en bleu sont des données issues du logiciel Kephi 2.0 Les parties en vert représentent les opérations standardisées pour les bâtiments résidentiels. Ces opérations standardisées doivent permettre aux opérateurs (associations, collectivités, petites entreprises…) de pouvoir prétendre au Certificat d’Economie d’Energie (CEE) mis en place par la loi de programme du 13 juillet 2005. Le montant de ces CEE est fixé par décret en kWh cumac (cumulés actualisés). Les kWh cumac représentent les kWh économisés durant la durée de vie conventionnelle fixée d’un équipement corrigé d’un coefficient d’actualisation annuel de 4%. Il est nécessaire pour déposer un dossier à la DRIRE que celui-ci présente au minimum 1 GWh d'économie. Exemple : un congélateur de classe A+, permettant d’économiser 50 kWh par an pendant une durée de vie de 10 ans, se verra attribuer 420 kWh cumac. Préambule Ce traité sur l’habitat bioclimatique a été conçu pour faciliter la conception des maisons « basse consommation ». Il a pour ambition d’être objectif et de battre en brèche le trop grand nombre d’informations erronées qui circulent sur la toile. Pour ce faire de très nombreuses sources ont été recoupées La plupart des calculs ont été effectués avec un outil complet de dimensionnement permettant de comparer les différents standards (BBC-Effinergie ; Minergie et PHPP) le logiciel Kephi 2.0. La méthodologie Képhi 2.0 ainsi que les algorithmes de calcul utilisés sont dérivés du PHPP. Les modifications tiennent compte des différents standards et de leur mode de calcul. Des onglets spécifiques ont été ajoutés (dimensionnement des puits canadiens, détection des zones de condensation dans les parois, calcul d’inertie du bâtiment…). La base de données matériaux est le résultat du croisement de plusieurs bases de données existantes après vérification des informations auprès des fournisseurs. Elle comporte environ 200 matériaux différents. Ce document devrait permettre aux professionnels du bâtiment (architectes, maître d’œuvre…) ainsi qu’aux maîtres d’ouvrage (futurs propriétaires, auto-constructeurs, responsables de collectivité…) de recueillir un maximum d’informations pour réaliser une habitation passive ou basse consommation d’énergie respectueuse de l’environnement. Il n’a pas pour but d’opposer le BBC au passif qui résultent de démarches distinctes avec des objectifs différents de performance énergétique, mais de bien comprendre les impacts des différents standards sur l’environnement naturel et sur le confort intérieur du bâtiment. Le BBC n’est qu’une étape car ses performances sont malheureusement insuffisantes pour satisfaire les objectifs de réduction des gaz à effet de serre à l’horizon 2050 (facteur4). Il représente néanmoins un pas en avant par rapport au standard de la RT 2005. D’autres standards comme celui de « Minergie Eco », intègrent des exigences sur l'énergie grise générée par la construction du bâtiment ce qui constitue une avancée majeure. La démarche BBC constitue une étape indéniable, en raison des difficultés actuelles pour trouver des professionnels à même de construire une maison passive. Le label « BBC+ » ou « BEPAS » sur lequel travaille Effinergie devrait rapprocher les standards « passifs » entre eux et réduire donc les différences avec les labels « passif » allemands et suisses (PHPP et « Minergie P »). Dominique LOIR-MONGAZON Page 5 Mars 2011 Petit traité de bioclimatisme 1. D’où vient cette idée ? Le besoin de confort s'est imposé dès la révolution industrielle, et a conduit à l’augmentation constante de la consommation en énergie pour obtenir des habitations confortables à mesure d'une part que la classe moyenne croissait en nombre, et d'autre part que la surface occupée par habitant augmentait. La définition du terme "bioclimatique" apparaît après le choc pétrolier des années 1970, dès lors que le prix de l'énergie force les gens à tenter d'améliorer leur confort en gaspillant moins. Une maison bioclimatique actuelle se doit également de prendre en compte deux autres aspects qui ne sont pas directement liés au confort : la qualité sanitaire du lieu de vie, et l'impact écologique global de la construction. Ces deux points tendent de plus en plus à être associés à la démarche bioclimatique, ce qui devrait conduire à terme le bioclimatisme à construire des maisons réellement écologiques ! L'objectif du bioclimaticien est de fournir aux individus un environnement optimum pour leur confort, tout en utilisant pour ce faire le minimum d'énergie direct et indirect. 2. La réglementation : La nouvelle Réglementation Thermique dite RT 2012 a été instituée par le décret n° 2010-1269 du 26 octobre 2010 relatif aux caractéristiques thermiques et à la performance énergétique des constructions. Elle s’appliquera à tous les permis de construire à partir du 1er janvier 2013. La RT 2012 reprend le niveau de base de performance énergétique défini par le label BBC- Effinergie. Elle dépasse les exigences des labels HQE et HPE ainsi que celles de la RT 2005 en matière de consommation d’énergie. D’autres nouveautés importantes sont introduites : • La conception bioclimatique du bâti : B Bio ou besoins bioclimatiques doit être réaliser avant le Permis de Construire ! • Le Traitement des ponts thermiques devient obligatoire : ψ ≤ 0,28 W/(m²SHON.K) • L’étanchéité à l’air maximale de l’enveloppe (Q4) doit être inférieure à 0,6 m³/h.m² en maison individuelle et 1 m³/h.m² dans les immeubles collectifs comme pour le BBC • Un recours quasi obligatoire aux énergies renouvelables pour les maisons individuelles • Une uploads/Ingenierie_Lourd/ nouveau-guide-bioclimatisme-2011.pdf