PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE DES LOGEMENTS

PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE DES LOGEMENTS
PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE DES LOGEMENTS
Mars 2008
PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE DES LOGEMENTS
A R G U M E N T A I R E
T E C H N I Q U E
E T
C O M M E R C I A L
ARENE ILE-DE-FRANCE Q EPA SENART QSAN de SENART
Ce document a été réalisé à la demande de l’ARENE (Agence Régionale de l’Environnement et des Nouvelles Énergies) d’Ile-de-France, de l’EPA Sénart (Établissement Public d’Aménagement) et du
SAN de Sénart (Syndicat d’Agglomération Nouvelle).
CONTACTS
DES ORGANISMES PARTENAIRES
QARENE
Dominique SELLIER
[email protected]
QEPA SÉNART
Jean-Paul TRARIEUX
[email protected]
Emmanuelle DANTON-BIVILLE
[email protected]
QSAN de SÉNART
Sabine BEAUVAIS-DELOUVRIER
[email protected]
Isabelle GAUSSON
[email protected]
ONT ASSURÉ SA RÉDACTION
Mohammed ABDESSELAM, SOLENER,
expert énergie
Q Jean-Pierre TRAISNEL, architecte,
spécialiste développement
durable
Q André CARON, économiste,
spécialiste en marketing
Q
ONT PILOTÉ LA RÉALISATION
DE CET OUVRAGE
Dominique SELLIER, ARENE
Isabelle GAUSSON, SAN de SÉNART
Q Jacques STÉVENIN, EPA SÉNART
Q Jean-Paul TRARIEUX, EPA SÉNART
Q François MAGAUD, EPA SÉNART
Q Emmanuelle DANTON-BIVILLE, EPA SÉNART
Q
Q
ONT PILOTÉ SA PUBLICATION
Muriel LABROUSSE, ARENE
Q Marylin HUTEAU, EPA SÉNART
Q Caroline FÉLINIAK, EPA SÉNART
Q
SOMMAIRE
Abréviations
Introduction
Labels-certifications et incitations
Mode d’emploi de l’argumentaire
4
5
6
8
2.1.8 Les canons à lumière
PARTIE 1
2.1.9 Le puits canadien
FICHES THÉMATIQUES
À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Plan de masse et ensoleillement
Spatialité et typologie des logements
Conception bioclimatique
Locaux annexes
Noues végétales
2.1.10 Les protections solaires
11
13
19
23
29
2.2
Équipements énergetiques
2.2.1 Ventilation double flux
2.2.2 Ventilation naturelle
2.2.3 Le solaire thermique
2.2.4 Le solaire photovoltaïque
2.2.5 Le bois énergie
PARTIE 2
2.2.6 La géothermie basse température
FICHES THÉMATIQUES
À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION
2.2.7 Aérothermie
2
2.1
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.1.4
2.1.5
2.1.6
2.1.7
Mode d’emploi des fiches
« MTD construction »
Conception bioclimatique
de l’enveloppe
L’isolation répartie
L’isolation par l’extérieur
Les vitrages
Les huisseries
L’énergie solaire passive
Le mur trombe
Correction de la perméabilité à l’air
2.2.8 Chaudière à condensation
32
2.3
2.3.2 Les toitures végétales
PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE DES LOGEMENTS ARGUMENTAIRE TECHNIQUE ET COMMERCIAL
71
73
77
81
85
89
95
99
2.5
Synthèse
2.5.1 Les meilleures techniques
disponibles (mtd)
2.5.2 Capacités des techniques
à répondre à la règlementation
et aux labels énergétiques
133
137
PARTIE 3
SCÉNARIOS ÉNERGÉTIQUES
3.1 Caractéristiques générales
des scénarios
141
3.2 Caractéristiques thermiques
des scénarios
145
Maîtrise de l’eau
2.3.1 Maîtriser les consommations d’eau
37
41
45
47
49
51
55
57
61
65
2.3.3 Les puits d’infiltration
2.3.4 Récupération des eaux de pluie
103
107
111
115
ANNEXES
« POUR EN SAVOIR PLUS »
2.4
Matériaux santé
1 Informations par thématique
148
2 Informations à caractère général
156
3 Table des illustrations
160
2.4.1 Interrupteur automatique de champ 121
2.4.2 Isolants d’origine végétale
2.4.3 Les peintures écologiques
123
127
SOMMAIRE Q 3
ABRÉVIATIONS
ADEME
Agence de l’Environnement et la Maîtrise de l’Énergie
IAC
Interrupteur Automatique de Champ
AFNOR
Association Française de Normalisation
Ich
Cœfficient final de chauffage, appliqué aux besoins de chauffage
AIMCC
Association des Industries de Produits de Constructions
IdF
Ile-de-France
ARENE
Agence Régionale de l’Environnement et des Nouvelles Énergies en Ile-de-France
INIES
Informations sur l’Impact Environnemental et Sanitaire (base de données)
Cep
Consommation conventionnelle d’énergie primaire (en kWh ep /m² /an)
ITE
Isolation Thermique par l’Extérieur
Cerqual
Filiale de l’association QUALITEL, élabore et délivre des certifications
ITI
Isolation Thermique par l’Intérieur
qui garantissent la qualité des logements neufs
LOI POPE
Loi de Programme fixant les Orientations de la Politique Énergétique
CESI
Chauffe-Eau Solaire Individuel
MOB
Maison en Ossature Bois
COP
Coefficient de Performance
MTD
Meilleures Techniques Disponibles (fiches construction)
COS
Coefficient d’Occupation du Sol
PAC
Pompe À Chaleur
COV
Composés Organiques Volatils
PRE
Plancher Radiant Électrique
Cref
Consommation d’énergie primaire du bâtiment de référence (en kWh ep/ m²)
PSE
Polystyrène Expansé
CSTB
Centre Scientifique et Technique du Bâtiment
PV
Photovoltaïque
DDASS
Direction Départementale des Affaires Sanitaires et Sociales
PV
Procès Verbal
DPE
Diagnostic de Performance Énergétique (depuis le 1° juillet 2007)
Rair
Taux de renouvellement d’air (en nb Vol/h éq)
DV
Double Vitrage
RPE
Revêtement Plastique Épais
ECS
Eau Chaude Solaire
RT 2005
Réglementation Thermique 2005
EDF
Électricité de France
SAN
Syndicat d’Agglomération Nouvelle (de Sénart)
EPA
Établissement Public d’Aménagement
SAV
Service Après-Vente
FDES
Fiches de Déclarations Eenvironnementales et Sanitaires
SHON
Surface Hors Œuvre Nette
Fe
Facteur d’ensoleillement
SSC
Système Solaire Combiné
GIE
Groupement d’Intérêt Économique
STC
GIFAM
Groupement Interprofessionnel des Fabricants d’équipement Ménager
Standard Test Conditions (angl) pour Conditions Standards de Test
(Mesure de la puissance nominale maximale d’un panneau solaire)
H&E
Habitat et Environnement (certification)
Teq
Tonne équivalent
HPE
Haute Performance Énergétique
THPE
Très Haute Performance Énergétique
HygroB
Ventilation avec boucles hygroréglables en extraction d’air vicié
U
Coefficient de déperdition thermique de la paroi, du bâtiment, … (en W/m².K)
VMC
Ventilation Mécanique Contrôlée
VMC2F
Ventilation Mécanique Contrôlée double Flux
et en entrée d’air frais
INTRODUCTION
La réalité du changement climatique est aujourd’hui admise, et d’ores et déjà tangible.
C’est pour contribuer à cet objectif qu’a été réalisé le présent guide argumentaire, qui
Le GIEC (Groupe Intergouvernemental d’Experts sur l’Évolution du Climat) estime que
aborde cette démarche selon trois axes distincts mais complémentaires :
la température moyenne terrestre s’élèvera ainsi de 1 à 6°C d’ici la fin du 21ème siècle.
Q
Contenir la hausse globale de température entre 1,5 et 3,9 °C supposerait de diviser par
Q
Une approche à l’échelle de l’opération d’aménagement, avec des fiches d’aide à
la conception environnementale ;
2 d’ici 2050 les émissions mondiales de gaz à effet de serre de 1990. Pour la France,
cet objectif se traduit par un niveau d’émissions au moins quatre fois inférieur à l’actuel.
Une approche bâtiment, avec des fiches qui présentent les meilleures techniques disponibles
en matière de construction environnementale ;
Q
Une approche « produit logement », qui assemble les solutions techniques selon 4 scénarios
Il s’agit de passer de 9 tonnes équivalent (teq) CO2 par habitant à 2 teq en 2050.
d’ambition croissante sur le plan environnemental, correspondant à des segments spécifiques
Ce « facteur 4 » est inscrit en objectif de long terme dans la loi de programme de juillet
du marché. Ces scénarios font référence à la réglementation thermique 2005 (RT 2005) et aux
2005 qui fixe les orientations de la politique énergétique (loi POPE).
catégories du Diagnostic de Performance Énergétique (DPE).
L’amélioration des pratiques dans les domaines de l’aménagement et de la construction consti-
Ce guide est le fruit d’un travail conjoint des partenaires de la Ville Nouvelle de Sénart (Syndicat
tue un gisement d’économie d’énergie important. En premier lieu, un travail poussé sur la forme
d’Agglomération Nouvelle et Établissement Public d’Aménagement) et de l’ARENE (Agence
urbaine doit contribuer à réduire les besoins énergétiques globaux, et de façon plus générale, à
Régionale de l’Environnement et des Nouvelles Énergies d’Ile-de-France).
réduire l’impact environnemental d’une opération. Ensuite, il convient de s’attacher à la construction elle-même, et à ses équipements techniques. En effet, et si on s’intéresse en particulier à
À travers cette publication, l’ARENE souhaite fournir aux professionnels franciliens de
l’aspect énergétique, les bâtiments représentent le 2ème secteur le plus consommateur d’éner-
l’aménagement et de la promotion immobilière des pistes concrètes de solutions à mettre
gie au niveau national. Le logement émet pour sa part environ 15% des gaz à effet de serre.
en œuvre pour un secteur résidentiel neuf plus performant au plan environnemental et
énergétique.
Cet exemple souligne le rôle que peut jouer la production de logements neufs dans l’atteinte des
objectifs environnementaux nationaux, parallèlement à la réhabilitation des logements anciens.
De son côté, Sénart, pôle stratégique du développement urbain de l’Ile-de-France, déjà
Pour réussir dans cette démarche, les différentes parties prenantes doivent disposer d’outils
impliqué dans la certification Habitat et Environnement de Cerqual, renforce ainsi son
pratiques et adaptés. En particulier, aménageurs et promoteurs doivent pouvoir accompagner,
engagement pour la qualité environnementale des logements neufs construits sur
mais également devancer et développer la demande environnementale émergente, dans le cadre
son territoire.
d’une offre structurée.
PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE DES LOGEMENTS ARGUMENTAIRE TECHNIQUE ET COMMERCIAL
INTRODUCTION Q 5
LABELS-CERTIFICATIONS ET INCITATIONS
L’ensemble des mutations qui s’imposent dorénavant au secteur du bâtiment prend place dans un
horizon de réduction drastique des consommations énergétiques et des émissions de gaz à effet
de serre, dont le Plan Climat 2004 révisé en 2006, et la loi POPE de 2005, ont fixé les orientations
globales.
De nombreux mécanismes incitatifs et financiers ont été mis en place pour engager le secteur de la
construction dans son ensemble : crédit d’impôt, certificats d’économie d’énergie, livret développement durable, bonification de COS – coefficient d’occupation des sols – en cas de performances
énergétiques supérieures aux niveaux réglementaires de base.
Label
Conditions d’attribution
HPE 2005
consommation d’énergie au moins inférieure de 10% à
la consommation de référence définie par la RT 2005
THPE 2005
consommation d’énergie au moins inférieure de 20% à
la consommation de référence définie par la RT 2005.
HPE EnR 2005
consommation d’énergie au moins inférieure de 10% à
la consommation de référence définie par la RT 2005 et
utilisation d’énergies renouvelables pour le chauffage
(générateur biomasse ou réseau de chaleur alimenté par
EnR).
THPE EnR 2005
consommation d’énergie au moins inférieure de 30% à
la consommation de référence définie par la RT 2005
et utilisation d’énergies renouvelables pour l’eau chaude
sanitaire (panneaux solaires) et le chauffage (panneaux
solaires, générateur biomasse ou réseau de chaleur
alimenté par EnR)
Si la réglementation thermique en vigueur fixe un seuil minimal d’amélioration, certificats et labels
permettent la valorisation des améliorations supplémentaires apportées au logement.
La certification Habitat et Environnement de Cerqual (seuil d’exigence sur le territoire de Sénart)
s’inscrit dans une évolution progressive de la réglementation thermique (RT). Le niveau de consommation énergétique doit être inférieur de 10% par rapport à la consommation maximale autorisée
(Cmax). Ceci permet d’obtenir le premier niveau de label défini par l’arrêté du 8 mai 2007, soit
« haute performance énergétique ».
« Bâtiment Basse Consommation » (BBC)
1
consommation d’énergie pour le chauffage, le refroidissement, la ventilation, la production d’eau chaude sanitaire
et l’éclairage intérieur inférieure ou égale à 50 kWh/m²
SHON/an en énergie primaire ; moyenne nationale
ajustée d’un facteur selon l’altitude et la zone climatique
(soit en zone H1 : 65 kWh/m² SHON/an).
Illustration 1 : Conditions d’obtention des 5 labels de performance énergétique établis par l’arrêté
du 8 mai 2007.
1
Le label national BBC est attribué par différents organismes :
- CERQUAL pour les immeubles de logements collectifs ;
- CEQUAMI pour les maisons individuelles;
- PROMOTELEC pour l’individuel en diffus.
Les avantages potentiels apportés par le label sont :
- une réduction de taxes foncières ;
- une possibilité de bonification de COS ;
- un crédit d’impôts pour implantation d’équipements EnR.
6 Q LABELS-CERTIFICATIONS ET INCITATIONS
PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE DES LOGEMENTS ARGUMENTAIRE TECHNIQUE ET COMMERCIAL
LABELS-CERTIFICATIONS ET INCITATIONS
Ces labels ont été développés afin d’ouvrir
la voie aux différentes techniques d’isolation
par l’extérieur, de pompes à chaleur, de
chaudières à condensation et aux systèmes
utilisant les énergies renouvelables, qui seront
requis pour atteindre les niveaux de performances de la réglementation thermique 2010.
La loi POPE prévoyait une baisse des coefficients réglementaires de 15% par paliers de
5 ans, mais le rythme devrait en être accéléré.
Ainsi, en 2015, la RT pourrait se situer au
niveau « Bâtiment Basse Consommation »
BBC (soit 50 kWh/m² SHON/an en énergie
primaire en moyenne nationale, soit 65 kWh/
m² SHON/an en zone climatique H1), et
imposer un pourcentage minimal d’énergies
renouvelables ainsi qu’une prise en compte
de l’énergie grise (contenu énergétique des
matériaux et de leur mise en œuvre).
Les récentes propositions formulées dans le
cadre du Grenelle de l’environnement vont
dans ce sens, avec des échéances plus
rapprochées.
LABELS-CERTIFICATIONS ET INCITATIONS
L’accélération de la réglementation thermique
permettrait de rapprocher les performances
de la construction neuve des labellisations
européennes les plus exigeantes, développées depuis plus d’une dizaine d’années
sur le concept de la maison passive : labels
Passivhaus® en Allemagne (années 1990)
et Minergie® en Suisse (1996). Dans ces
constructions, les déperditions thermiques
par l’enveloppe sont couvertes par les apports
gratuits, constitués des apports internes et
des gains solaires passifs par les surfaces
vitrées.
Les principes qui régissent les critères
d’attributions de ces certifications, par
ailleurs marquées par une certaine rigueur et
une réalité des vérifications sur chantier, sont
cependant différents des nôtres, notamment
sur les limites maximales des consommations
d’énergie.
d’énergie pour l’eau chaude sanitaire,
le chauffage, les consommations pour
l’éclairage, la ventilation, les auxiliaires,
les équipements électro-domestiques.
Les besoins de chauffage ne doivent pas
excéder 15 kWh/m²/an.
Le label suisse Minergie® correspond quant
à lui à une consommation totale d’énergie
inférieure à 42 kWh/m²/an, incluant la
consommation d’énergie pour le chauffage
et l’eau chaude sanitaire. En France, le label
Minergie® est attribué par l’association
Prioriterre.
C’est sur le modèle de Minergie® que l’association Effinergie, en France, a proposé des
niveaux de performances qui se retrouvent
maintenant dans le label BBC (« Bâtiment
Basse Consommation »).
Le label Passivhaus® correspond à une
consommation totale d’énergie inférieure à
120 kWh/m²/an incluant la consommation
PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE DES LOGEMENTS ARGUMENTAIRE TECHNIQUE ET COMMERCIAL Q 7
MODE D’EMPLOI DE L’ARGUMENTAIRE
L’argumentaire se compose de trois parties complémentaires, mais indépendantes les unes des
autres. Chaque partie peut donc être abordée isolément suivant les centres d’intérêts du lecteur.
PARTIE 1
PARTIE 2
PARTIE 3
5 FICHES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
25 FICHES « MEILLEURES TECHNIQUES
DISPONIBLES POUR LA CONSTRUCTION »
(MTD CONSTRUCTION) :
4 SCÉNARIOS TYPES :
« POUR EN SAVOIR PLUS »
Ces scénarios de référence sont élaborés
selon une approche de gestion patrimoniale,
économique et technique.
Cette annexe oriente le lecteur qui souhaite
compléter son information vers des sites
internet choisis.
De nombreuses questions doivent être abordées en amont d’une opération de logements
groupés, pour faire le lien entre l’application
des principes du développement durable à
l’échelle du territoire, et l’application in fine de
la démarche de haute qualité environnementale
dans la construction.
Cinq thèmes, déterminants pour la réussite
d’un programme immobilier sur le volet environnemental sont présentés : la conception
du plan de masse vis-à-vis de l’ensoleillement,
la spatialité et la typologie des logements, la
conception bioclimatique, le traitement des
espaces annexes, la réalisation de noues
végétales au sein de l’opération.
Ces fiches explicitent ces problématiques, et
permettent d’agir en connaissance de cause à
l’échelle de l’opération.
8 Q MODE D’EMPLOI DE L’ARGUMENTAIRE
Les solutions techniquement performantes
et économiquement viables à l’échelle de la
construction sont regroupées selon quatre
thématiques environnementales (conception
bioclimatique de l’enveloppe, équipements
énergétiques, maîtrise de l’eau, matériaux et
santé). Conçue comme une « boîte à outils »
pour une conception durable des logements,
cette partie permet de définir le profil de l’offre
environnementale visée par la promotion
privée.
Ces fiches s’adressent aussi aux commerciaux en charge de la vente de l’opération,
et les aident à construire leur argumentaire
et leur stratégie d’approche du futur acquéreur.
Des tableaux de synthèse donnent une vue
d’ensemble et précisent les capacités des
différentes techniques à évoluer.
Ils serviront de points d’appui aux représentants de la promotion immobilière, dans
la définition et l’intégration de leur stratégie
environnementale. Chaque maître d’ouvrage
promoteur témoigne d’un esprit propre à
l’entreprise, qui se traduit par l’affichage de
priorités, de choix techniques et de management qui lui sont spécifiques.
La souplesse des scénarios proposés facilite
l’adaptation aux différentes situations grâce à
une palette de choix étendue et une formulation « ouverte » sur plusieurs filières techniques.
PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE DES LOGEMENTS ARGUMENTAIRE TECHNIQUE ET COMMERCIAL
1
FICHES THÉMATIQUES
À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
À l’échelle de l’opération, les choix retenus
en termes de densité (nombre de logements
à l’hectare), de typologies de logements,
d’organisation spatiale à l’intérieur du
périmètre de l’opération (réseaux et voirie),
de morphologies et d’orientation des
logements conditionnent nombre d’enjeux
environnementaux, à savoir :
Q L’occupation des sols et la consommation
de territoires naturels ou agricoles ;
L’intégration du logement dans l’écosystème local, qui devrait préserver des corridors écologiques, des milieux humides, et
la diversité en faune et en flore ;
Q La recharge des nappes phréatiques ;
Q La réduction des besoins énergétiques
généraux par la mise en œuvre d’une
forme urbaine respectant des principes
bioclimatiques ;
Q La valorisation optimale des ressources
énergétiques disponibles localement.
La partie qui suit décline 5 fiches qui relèvent
de l’échelle de l’opération. Ces fiches abordent les thématiques suivantes :
Q
L’ensoleillement, qui contribue au confort
des espaces extérieurs selon l’orientation
des voies, l’implantation des constructions devant apporter des éléments de
réponses selon les différents types de
tracé des voies :
Fiche 1.1 ;
Q
Ces deux derniers points prennent une
importance particulière dans la perspective
du facteur 4. Leur contribution apparaît
décisive dans une optique d’économie des
charges d’exploitation du logement, chauffage et production d’eau chaude sanitaire
en particulier2 .
2
La maîtrise des consommations d’énergie et des
missions de carbone liées aux déplacements motorisés (voiture
particulière versus transports en commun) semble plus improbable
dans des urbanisations qui poursuivent l’étalement urbain :
les alternatives collectives à la voiture particulière nécessitent
une densité de logements qui est bien supérieure à celle des
lotissements pavillonnaires.
Q
La typologie des logements et la notion de
densité permettant de limiter l’étalement
urbain et d’accroître la performance énergétique des constructions :
Fiche 1.2 ;
Q
Les noues végétalisées, qui contribuent au
paysage, favorisent le développement de
la végétation et interviennent efficacement
dans les gestions des eaux pluviales :
Fiche 1.5.
NB : À cette dimension environnementale,
s’ajoutent les deux dimensions économiques
et sociales du développement durable,
non traitées dans le cadre de ce guide, qui
concernent :
Q La réduction des coûts d’aménagement
et des charges d’exploitation des espaces
collectifs, des réseaux et des voiries ;
Q L’accessibilité aux services (commerces,
écoles, poste, services sociaux et culturels,
sportifs, santé, etc.) ;
Q
Q
Les principes de l’architecture bioclimatique
et l’orientation des façades propice à la
production du confort (d’été et d’hiver), qui
doivent guider les choix morphologiques et
conduire l’organisation du plan masse :
Fiche 1.3 ;
Q L’évolutivité et la flexibilité fonctionnelle des
La question des bâtis annexes, qui rend
compte de l’évolution des pratiques et
des modes de vie, tout en contribuant à
la qualité environnementale générale de
l’opération :
Fiche 1.4 ;
Il faut bien sûr aussi garder à l’esprit que le logement est une «brique» particulière, à l’intérieur
d’un ensemble plus vaste (le quartier, la commune,
ses équipements publics, ses services de transports en commun), qui forme le cadre des gestes
quotidiens : le rôle des collectivités est essentiel
dans l’image, vécue par les ménages, du quartier
et de ses services.
espaces.
Les aspects sociaux et culturels doivent également
être intégrés à toute analyse, car certaines formes
d’habitat éloignées des services peuvent contribuer
au sentiment de relégation.
Partie
CHOIX IMPACTANT SUR LE PLAN DE MASSE
PLAN DE MASSE ET ENSOLEILLEMENT
1.1
VOLET
DESCRIPTIF
1. Orientation des voies
L’organisation du plan masse, et en particulier
l’orientation des rues et des espaces réservés
aux piétons, conditionne le confort et l’ensoleillement des rues, lorsque les deux côtés de
la rue sont construits.
Les réflexions doivent porter sur un réseau de
voies tramées, en écartant les tracés en boucles
qui marquent l’urbanisme moderne sous ses
deux formes - grands ensembles et lotissements pavillonnaires - et portent l’empreinte
de l’automobile. Il apparaît en effet souhaitable
de mailler les voies sur le principe des villes
piétonnes afin de faciliter les déplacements de
proximité (domicile-école, commerces, services,
etc.) qui pourront s’effectuer à pied ou à vélo
dans les meilleures conditions de sécurité et
de confort.
Dans le premier cas – celui d’une trame
rectangulaire nord-sud /est-ouest – les
conditions de confort des voies nord-sud et
des voies est-ouest sont très différentes : le
déséquilibre entre les deux trottoirs (côtés
nord et sud) est très grand en toute saison,
alors qu’il est réparti équitablement entre le
matin et l’après midi dans le cas d’une rue
d’axe nord-sud.
Une rotation de 45° par rapport aux points
cardinaux apporte un compromis satisfaisant.
Le total théorique des heures pour lesquelles
le soleil direct atteint au moins un point du
sol, toutes rues confondues, est ainsi mieux
réparti entre les six mois d’hiver et les six mois
d’été.
Hiver
Été
Deux trames rectangulaires
sont considérées :
Grille E-O / N-S
3,2
15,5
Grille NE-SO / SE-NO
5,6
12,4
Lorsque les axes principaux sont dirigés
vers les points cardinaux ;
Q Lorsque les angles et croisements se situent
aux points cardinaux (soit une trame déviée
de 45° par rapport à la précédente).
Illustration 2 : Durée journalière moyenne en heures pour laquelle le soleil direct atteint au moins
un point du sol pour deux grilles urbaines de
maille carrée.
Valeurs théoriques calculées pour une fraction
d’insolation = 1 et pour la règle de prospect H = L
Q
PARTIE 1- FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
La grille à 45° présente néanmoins l’inconvénient de favoriser les orientations sud-est et
sud-ouest, cette dernière étant plus critique
pour le confort d’été, car plus difficile à protéger du rayonnement solaire aux heures les
plus chaudes de la journée.
Pour la grille respectant les points
cardinaux, on pourra appliquer deux
types d’implantation des constructions
afin de satisfaire la recherche d’une
exposition sud préférentielle :
En bordure de voie pour les rues d’axe
est-ouest ;
Q En épi par rapport aux voies d’axe nordsud.
Q
2. Implantation
des constructions
La recherche de l’ensoleillement des façades
sud peut conduire à dilater considérablement
le tissu urbain, et en particulier les largeurs de
rues d’axe est-ouest, si les deux côtés sont
construits. Cette configuration introduit une
difficulté dans l’aménagement des séjours,
lorsque la façade sud se trouve côté rue.
La hauteur du soleil étant inférieure à 20° au
zénith (midi solaire) au solstice d’hiver, la distance entre deux façades en vis-à-vis devrait
atteindre 2,75 fois la hauteur des façades.
<-sud
nord->
Illustration 3 : Coupe d’une voirie
Schéma d’après document de l’agence SEURA. Largeur des trottoirs : 2x2,50 m, bande plantée de 1,50 m,
piste cyclable de 1,50 m, voie de 5 mètres minimum (total : 13 mètres).
Les plantations peuvent participer à la protection du soleil en été (trottoir exposé au sud)
PLAN DE MASSE ET ENSOLEILLEMENT Q 11
PLAN DE MASSE ET ENSOLEILLEMENT
© Photo : Anne-Claire SALIOU.
© Photo : Anne-Claire SALIOU.
1.1
Illustration 4 : Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne).
Exemple de voie d’axe nord sud, bordée de bâtiments
en continu, mais générant des volumes exposés
au sud, en épi par rapport à la voie.
Pour une hauteur de façade en R+1, la largeur
de la rue devrait atteindre 10 à 13 mètres, ce
qui permet d’aménager de larges trottoirs,
une piste cyclable et une bande plantée, qui
devrait cependant encore être élargie pour
assurer une fonction de noue végétale.
La configuration en épi, si elle aboutit à des
distances entre constructions du même ordre,
génère des espaces de jardins intérieurs,
privés ou collectifs, sur lesquels peuvent
s’ouvrir largement les séjours. Le projet de 31
maisons « Passivhaus » à Saint-Priest (69) du
Groupe MCP Promotion adopte cette configuration. Dans ce cas, les façades nord sont
aveugles pour respecter l’intimité des jardins
protégés de la rue par les locaux annexes, qui
forment un front bâti quasi continu (pignons,
entrées, garages, etc.).
Pour des ensembles plus denses, comme à
Sutton (Angleterre), le gabarit des espaces
au nord est ajusté sur la hauteur du soleil
en hiver, et abrite les espaces de travail, qui
bénéficient ainsi d’éclairage naturel sous
forme de puits de lumière légèrement inclinés
vers le nord, ce qui limite les surchauffes en
été (sous réserve de mesures de protection
solaires complémentaires).
12 Q PARTIE 1 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
Illustration 5 : BedZED, Sutton(Angleterre).
Insertion d’espaces de travail, avec sheds vers le nord. Arch. Bill Dunster.
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Q
Avantages
L’ensoleillement contribue au confort des
piétons en saison froide, il est mieux
réparti entre les deux trottoirs pour les
rues d’axe nord-sud ;
Q Les expositions sud à l’échelle de l’opération favorisent une conception bioclimatique pour l’ensemble des logements.
Risque d’orientation systématique au sud,
qui peut être atténué en associant plusieurs
configurations : constructions parallèles aux
voies E-O, et construction en épi sur les
voies N-S.
Q
Points de vigilance
Q
Risque de « dé-densification » du tissu
urbain, qui peut être atténué en valorisant
les espaces au nord ;
VOLET
COÛT GLOBAL
Avantages
L’orientation préférentielle au sud pour les
logements permet de réduire les coûts de
chauffage par une bonne exposition au
soleil d’hiver ;
Q Les coûts de voirie peuvent également
être maîtrisés par une optimisation de la
forme urbaine (tracé des voies, prospect,
etc.).
Q
PLAN DE MASSE ET ENSOLEILLEMENT
SPATIALITÉ ET TYPOLOGIE DES LOGEMENTS
1.2
VOLET
DESCRIPTIF
Le choix d’une typologie de logement relève
d’un grand nombre d’enjeux environnementaux. Les typologies envisagées comprennent,
selon le degré de densité :
Q le pavillon isolé ;
Q les maisons jumelées ;
Q les maisons de ville en R+1 ou en R+2 ;
Q les duplex superposés ;
Q les immeubles collectifs.
De nombreuses formes d’habitat intermédiaires entre le pavillon et l’immeuble collectif en
barre ou en tour ont été développées en
Europe et dans le monde, mais elles
demeurent peu nombreuses en France.
On pourra s’intéresser en particulier aux
typologies du collectif de type villa urbaine,
éventuellement sous forme pyramidale, et de
l’individuel « machiya » du Japon classique
(17ème au 20ème siècle) .
1. La référence
historique à la maison
de ville
Le modèle d’habitation japonais de la machiya
apparaît comme « soutenable » encore
aujourd’hui, en raison de ses caractéristiques
particulières. Il s’agit de maisons de ville à
structure originale, comprenant divers jardins
et cours qui assurent la continuité de l’espace
ouvert, depuis l’îlot, jusqu’à l’espace naturel
périphérique.
L’agencement en série des machiya dans
l’espace urbain induit une manière d’habiter
collectivement dans la ville, grâce à l’équilibre
maintenu entre l’indépendance du logement
et la collectivité. Deux raisons supplémentaires
font de la machiya un modèle d’habitat
soutenable :
Des parcelles très profondes permettent la
recherche d’intimité. On retrouve cette configuration dans nombre de villes occidentales
qui se sont développées sur des parcelles
agricoles.
L’utilisation de l’espace permet d’atteindre
des densités urbaines élevées à partir
d’habitations individuelles ;
Q Le tissu urbain, d’une maille d’environ
72 mètres x 36 mètres, est compatible avec
des activités économiques diverses.
Q
Illustration 6 : Modèle « machiya » sur deux niveaux avec cour centrale
PARTIE 1- FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
SPATIALITÉ ET TYPOLOGIE DES LOGEMENTS Q 13
SPATIALITÉ ET TYPOLOGIE DES LOGEMENTS
1.2
La consommation de territoire dépend de la
forme urbaine développée :
Q Individuel groupé en lotissement :
en moyenne 10 logements/ha ;
Q Individuel dense, avec des maisons accolées
par groupes : plus de 20 logements/ha ;
Q Ensemble de collectifs regroupés sur un
îlot : de 50 à 150 logements/ha.
médiaires relativement élevées. À Montréal par
exemple, si on considère une portion de voie
de 5 mètres associée à la façade sur rue, on
trouve une densité de 53 logements/ha, avec
des parcelles de 6 x 26 m.
Ainsi, pour satisfaire la demande de 1 000
logements par an, l’étalement urbain consommera :
Individuel groupé
en lotissement
(10 à 20 logts/ha)
Individuel dense
(20 à 30 logts/ha)
100 ha en individuel groupé en lotissement ;
Q 50 ha avec des maisons accolées par
groupes ;
Q 20 ha en maisons de ville denses ;
Q 6 à 7 ha en collectifs regroupés en îlots.
Q
À l’échelle de l’organisation urbaine, un autre
impact de l’étalement concerne la dépendance à la voiture particulière pour les trajets
quotidiens. La densité se rapporte également
à la possibilité de desserte par les transports
en commun dont la rentabilité requiert
une densité d’au moins 37,5 logements par
hectare (chiffres canadiens). Une densité
supérieure permet aussi d’accroître la quantité
d’espaces verts publics.
14 Q PARTIE 1 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
Maisons de ville
ou petit collectif
(50 à 70 logts/ha)
© Photo : SOLENER
En 2003, 198.000 maisons individuelles ont
été construites en métropole, dont 75% en
diffus et 25% en lotissement. En dix ans (de
1995 à 2005), alors que la population a crû de
4%, les terres urbanisées se sont étendues
de + 17%, soit quatre fois plus vite ; elles ont
doublé depuis 1945. Les routes et parkings
occupent 3% du territoire .
La maison de ville permet des densités inter-
vue de l’extérieur de l’îlot
© Photo : SOLENER
2. Densités urbaines
et consommation
de territoire
(cadastre 300x300m)
Illustration 7 :
Le Clos des Jades, Cesson (77).
Source : EPA Sénart
Atelier BLM-SNC Marignan Résidences.
Illustration 8 : La densité des
formes du développement résidentiel, 2004.
Source : Document CERTU.
vue de l’intérieur d’îlot
Illustration 9 :
Ilot du quartier de Lille Moulins (59)
(vue ext. et int. de l’îlot).
57 maisons de ville sur 1,03 ha, sur
des parcelles de 5,30 m de large,
réservant un espace public de
3.400 m². (Projet de E. Bouillot et T.
Donnadieu. Source : agence TGT).
SPATIALITÉ ET TYPOLOGIE DES LOGEMENTS
SPATIALITÉ ET TYPOLOGIE DES LOGEMENTS
1.2
3. Analyse
morphologique
et besoins
de chauffage
Deux paramètres morphologiques principaux
interviennent dans l’estimation des besoins de
chauffage :
Q La surface de déperditions thermiques par
l’enveloppe rapportée à la surface habitable
(qui exprime le développé de façades et de
toitures) – Se/Sp ;
Q Le taux de vitrages sud, qui exprime la
capacité à réduire les besoins par captation
du rayonnement solaire.
Le second paramètre apporte une correction
de 5 à 10% dans les conditions actuelles
d’exigences d’isolation du bâti et de performances des vitrages. Les écarts de développé
d’enveloppe sont plus importants entre les
cas extrêmes.
logement en duplex R+1 (3 et 4), toujours de
100 m2 (il s’agit d’une surface hors œuvre
brute, incluant les épaisseurs des murs).
Six configurations sont étudiées, le calcul des
surfaces d’enveloppe extérieure s’effectuant
sur la base de série de 10 constructions en
bande pour les maisons de ville (5 et 6).
Les extrêmes varient d’un rapport de 1 à 2
entre la maison isolée et les duplex superposés
en maisons de ville, si le sol sur terre plein est
exclu des surfaces déperditives, et de 1 à 2,5
en prenant en compte le sol, considéré au
même titre que les autres parois lorsque des
performances élevées sont recherchées.
Le modèle « machiya » (parcelle de 6,25 x
20,25 m avec patio ventral de 6,25 x 4,25 m)
sur deux niveaux (200 m2 habitables) obtient,
pour des bandes de 10 modules mitoyens,
une performance proche de celle des maisons
de ville en R+1, en raison de plus nombreuses
découpes.
1. Maison isolée
Se/Sp = 3,10
2. Maisons jumelées
Se/Sp = 2,90
3. Maison en R+1
Se/Sp = 2,55
4. Maisons jumelées en R+1
Se/Sp = 2,10
5. Maisons en bande en R+1
(10 maisons de ville)
Se/Sp = 1,80
6. Duplex superposés en R+3
(10 maisons de ville)
Se/Sp = 1,25
La comparaison suivante est effectuée sur la
base d’un module de 50 m2 (6,25 m x 8 m),
l’assemblage de deux modules formant soit
un pavillon de plain pied (1 et 2), soit un
Illustration 10 : Valeurs du rapport Senveloppe / Splancher pour six configurations de logements (sol inclus).
PARTIE 1- FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
SPATIALITÉ ET TYPOLOGIE DES LOGEMENTS Q 15
SPATIALITÉ ET TYPOLOGIE DES LOGEMENTS
1.2
3,5
Rapport Senveloppe/Splancher
80
Besoins de chauffage (kWh/m2 SHON)/an
70
3,0
60
2,5
sol inclus
sol n/c
2,0
50
40
1,5
30
1,0
20
10
0,5
Six typologies de logement
0
0,0
Six typologies de logement
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
6
Illustration 11 : Rapport surface de l’enveloppe / surface de plancher pour 6 configurations de logement.
Illustration 12 : Besoins de chauffage pour 6 configurations de logement.
Les besoins de chauffage sont estimés sur les bases suivantes :
Q Classe d’inertie = forte ;
Q Parois verticales : 12 cm d’isolant, U = 0,315 W/(m2.K), isolation par l’extérieur
avec traitement des ponts thermiques ;
Q Toiture : 20 cm d’isolant, U = 0,170 W/(m2.K) ;
Q Sol sur terre plein : U = 0,240 W/(m2.K) ;
Q Vitrage : U = 1,50 W/(m2.K) ;
Q Répartition des vitrages: 50% sud, 50% nord, sur la base de Svitr/Shab = 0,30 ;
Q Taux de renouvellement d’air : 0,6 vol/h.
Nb : U = Coefficient de déperdition thermique
Compte tenu des faibles taux de renouvellement d’air, les besoins de chauffage sont
fortement liés aux surfaces déperditives de
l’enveloppe. Ainsi, à caractéristiques d’isolation identiques, le modèle de maisons de
ville en duplex superposé (type 6) présente
des besoins de chauffage unitaires (par mètre
carré habitable) réduits de moitié par rapport
au modèle de base du pavillon en rez-dechaussée, sans effet de mitoyenneté (type 1).
Les consommations dépendent également du
16 Q PARTIE 1 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
6
rendement de l’installation de chauffage. Ainsi,
le bois peut conduire à des consommations
élevées en raison d’un rendement de génération inférieur à celui de chaudières gaz ou du
chauffage électrique. Cependant, la comparaison des niveaux d’émission de CO2 est à son
avantage.
SPATIALITÉ ET TYPOLOGIE DES LOGEMENTS
SPATIALITÉ ET TYPOLOGIE DES LOGEMENTS
1.2
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Avantages apportés par la continuité des formes urbaines et
par l’augmentation du nombre
d’étages
Meilleure performance bioclimatique :
- Limitation des surfaces de déperditions
thermiques en hiver (rapport Senveloppe/
Shabitable plus faible), donc des besoins de
chauffage.
- Limitation en % des situations sous toitures,
plus vulnérables en confort d’été ;
Q Limitation des réseaux et voiries
(et réduction des fuites d’eau, croissant
avec la longueur des conduites) ;
Q Mutualisation des emplacements des bacs
de stockage d’ordures ménagères,
diminution des charges de collecte.
Q
Inconvénients et faiblesses dues
à la densité
Plus grande continuité acoustique des
structures, nécessitant un bon traitement
des nuisances sonores ;
Q Difficulté à bénéficier de la ventilation
transversale dans les gabarits importants
d’immeubles collectifs de type « plots »,
avec noyau central ;
Q
PARTIE 1- FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
Difficulté à bénéficier d’un éclairage naturel
pour les circulations centrales et les salles
de bains, si les volumétries et les principes
de distribution des appartements sont imposés
par les contraintes de parcelle (forme,
accès) ;
Q Ressources du puits provençal pour le
confort d’été limitées par le coefficient
d’occupation du sol (COS : surface de
terrain ou de sous-sol disponible par
mètre de carré habitable).
Q
SPATIALITÉ ET TYPOLOGIE DES LOGEMENTS Q 17
SPATIALITÉ ET TYPOLOGIE DES LOGEMENTS
1.2
VOLET
COÛT GLOBAL
Q
Avantages/inconvénients: deux niveaux
d’analyse souvent opposés, pour le ménage
et pour la collectivité ;
Les inconvénients de la faible densité
(extension des réseaux, coût des services) sont majoritairement reportés sur la
collectivité ;
Q En première analyse, les niveaux de prestations environnementales élevés favorisent
les densités moyennes, dans la limite du
petit collectif bénéficiant d’un traitement
approprié, de l’acoustique, de l’éclairage
naturel et de la ventilation traversante.
Q
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Q Le supplément de budget consacré aux
voiries et réseaux dans les lotissements
pavillonnaires, en comparaison des formes
urbaines plus denses, rend plus difficile la
prise en compte des investissements nécessaires à la « neutralité en carbone » ;
Q L’investissement dans une enveloppe
performante décroît avec la contiguïté
entre logements : les surfaces verticales
sont réduites de 30% entre le pavillon isolé
en rez-de-chaussée et la maison de ville
en R+1 (en rangée de 10 maisons). Cette
différence pourra faciliter l’adoption des
techniques d’isolation par l’extérieur, les
surfaces de toit et de sol étant par ailleurs
réduites de 50%.
18 Q PARTIE 1 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
Économie de charges :
Les besoins de chauffage peuvent être réduits
de moitié par la continuité et la compacité des
formes urbaines.
SPATIALITÉ ET TYPOLOGIE DES LOGEMENTS
CONCEPTION BIOCLIMATIQUE
1.3
VOLET
DESCRIPTIF
1. Principes
L’architecture bioclimatique permet de
réduire sensiblement les besoins énergétiques
en partant de principes de base : orientation
privilégiée au sud, façades largement vitrées,
formes compactes, matériaux de forte inertie
thermique, etc. Le seul fait de concevoir une
habitation en tenant compte de l’orientation et
de l’ensoleillement, diminue de 15 à 30% les
besoins de chauffage et donc la consommation d’énergie.
Quelques principes doivent être appliqués dès
la phase de conception en plan masse :
Q Orientations préférentielles du bâti (vitrages
sud, pan de toiture sud +/- 25° en azimut) ;
Q Prospects permettant un captage du
rayonnement solaire optimal en hiver ;
Q Bonne protection aux vents dominants en
hiver (masques naturels ou construits,
volumes tampons, faibles ouvertures) ;
Surfaces de toiture sud pouvant recevoir
les panneaux solaires thermiques pour
l’eau chaude sanitaire (ECS) : 4 à 5 m² par
logement, des panneaux photovoltaïques
(PV) complétant éventuellement les équipements.
Un des points importants consiste, dans le
cas de volumes captants, à gérer et distribuer
l’air chaud, car les niveaux de températures
(air et parois) sont très différenciés côté sud et
côté nord.
Q
PARTIE 1- FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
(1) les volumes tampons au nord protègent l’espace
central des déperditions thermiques, et du vent froid
d’hiver ;
(2) l’espace central, compact et à forte inertie reçoit
la chaleur captée (transmission par conduction et
convection) ;
(3) les volumes vitrés au sud captent le soleil
pendant la saison froide (vérandas, serres et jardins
d’hiver).
Illustration 13 : Principes de la maison solaire passive
Source : SOLENER.
2. Façades et
protections solaires
L’orientation sud est préférée aux autres
orientations, en raison de la course du soleil :
Q En saison de chauffage (octobre à mars),
l’énergie solaire reçue par les vitrages sud
dépasse d’environ 20% celle qui atteint les
façades sud-est ou sud-ouest, et de plus
de 70% celle qui est reçue en est ou ouest ;
Q
À l’inverse, en saison d’été (juin à août), les
façades est, sud-est, sud-ouest et ouest
reçoivent de 11% à 12% d’irradiation supplémentaire, comparativement à la façade
sud.
CONCEPTION BIOCLIMATIQUE Q 19
CONCEPTION BIOCLIMATIQUE
1.3
Les protections solaires fixes, de type auvent ou débord de toiture, sont également plus efficaces
en façade sud.
porche
6
vitrage
local
Effet d’un auvent dimensionné pour le solstice d’été,
pour un vitrage sud.
Moyennes mensuelles de l'irradiation
solaire incidente en kWh/m2.j
Position du soleil à midi solaire pour les trois situations caractéristiques : solstice d’hiver, équinoxes,
solstice d’été.
Sud
SE/SO
Horizontal
E/O
Nord
5
Illustration 15 : Effet des protections solaires.
porche
vitrage
local
Local identique, orienté à l’ouest.
Position du soleil à 16h30 solaire au solstice d’été
(le soleil est dans l’axe du local). L’avancée de
l’auvent devrait être trois fois plus prononcée pour
s’opposer à la pénétration du rayonnement solaire
direct dans le local.
4
© Photo : Anne-Claire SALIOU.
3
2
1
Mois
considérés
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Illustration 14 : Irradiation solaire incidente sur différentes façades.
Source : ATLAS SOLAIRE FRANÇAIS, Latitude 49°N.
20 Q PARTIE 1 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
10
11
12
Illustration 16 : Volets bois persiennés conjugués à une loggia en façade sud, immeuble du quartier
Vauban, Fribourg (Allemagne).
CONCEPTION BIOCLIMATIQUE
CONCEPTION BIOCLIMATIQUE
1.3
3. Aspects paysagers
Pour le confort d’été et de mi-saison, une
attention particulière doit être accordée au
traitement paysager : les revêtements de sols
aux abords du logement en façades ensoleillées doivent éviter la réflexion du rayonnement solaire, ce qui atténuerait l‘efficacité
des protections solaires. Un sol végétal réduit
considérablement la part du flux incident qui
est renvoyé dans toutes les directions par
réflexion et diffusion, ce qu’exprime l’albédo.
Il faut cependant écarter les revêtements sombres, qui absorbent le rayonnement solaire
et émettent du rayonnement infrarouge :
l’herbe fraîche est le meilleur compromis, car
le rayonnement absorbé (80%) est utilisé par
la photosynthèse et l’évapotranspiration.
herbe fraîche
0.20
terre cultivée nue
0.16
terre sableuse
0,20
sable clair
0.32
asphalte
0.19
glace
0,30
neige fraîche
0.85
Illustration 17 : Valeurs d’albédo de différentes
surfaces.
La végétation doit également contribuer à la
protection des façades exposées en été, afin
de ménager des zones d’ombres à proximité
des pièces de vie.
PARTIE 1- FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
4. Exemples en France
Hameau bioclimatique, à Boqueho (Côtes
d’Armor), d’une dizaine de maisons.
La forme compacte adoptée pour les logements facilite l’obtention d’une performance
proche du label « Passivhaus », pour un
surcoût initial estimé à 10%, qui devrait être
rapidement amorti par les économies d’énergie. Le projet intègre la gestion collective,
visant à « réinventer une manière de vivre
ensemble», qui sera matérialisée par une
charte du «bien vivre ensemble» en projet. Le
hameau est situé à deux pas du bourg pour
éviter le recours à la voiture.
Projet de 31 maisons « Passivhaus » sur
la ZAC des Hauts de Feuilly à Saint-Priest
(69).
Le Groupe MCP Promotion a entrepris un
projet exemplaire à l’échelle nationale, en
proposant des maisons de ville répondant
à des performances équivalentes au label
Passivhaus. Afin d’atteindre un objectif de
15 kWh/m²/an maximum pour le chauffage
et 25 kWh/m²/an pour l’ECS, une méthode
de conception globale a été mise en œuvre,
en privilégiant un travail d’équipe dès l’origine
du projet (Atelier Roche, Ossabois, TRIBU,
Cabinet Olivier Sidler, Agence Didier Larue
Sud, Bastide & Bondoux, Medieco).
Trois principes sont retenus :
Q La réduction de tous les flux du bâtiment :
énergie (grâce à une conception architecturale adaptée et une isolation renforcée), eau
et matières premières ;
Le développement d’une approche
« matériaux » fondée sur la mise en œuvre
de produits à faible impact sur la santé et
sur l’environnement ;
Q L’optimisation des conforts visuel, acoustique, d’hiver et d’été. Les très faibles besoins
de chauffage prévus seront couverts par
un système de récupération de chaleur sur
l’air extrait. Un accompagnement pédagogique des futurs occupants est également
prévu : vivre dans un logement à très faible
consommation suppose une adaptation des
comportements des usagers.
Q
CONCEPTION BIOCLIMATIQUE Q 21
CONCEPTION BIOCLIMATIQUE
1.3
VOLET
COÛT GLOBAL
21 juin
Avantages
Plantations pour
protéger contre une
surchauffe en été
N
Q
21 mars/septembre
C’est un système peu coûteux et efficace
pour réaliser des économies d’énergie et
améliorer le confort, puisqu’il se résume à
la prise en compte, en amont du projet, des
aspects bioclimatiques dès la conception
du plan masse, par une approche environnementale (ou bioclimatique) de l’urbanisme.
Points de vigilance
21 décembre
Sud-ouest
Sud-est
A dégager de toutes plantations hautes
Q
Nécessité d’une bonne cohérence dans
la conception (volumétrie, orientations,
matériaux, protections solaires, gestion
de l’air), nécessitant une compétence en
thermique (par mise en œuvre d’une
simulation dynamique de préférence).
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Les règles volumétriques de compacité
tendent plutôt à réduire les surfaces
d’enveloppe à volume donné, donc les coûts
associés. La végétation doit être mise en terre
le plus rapidement possible, à partir de plants
présentant un développement suffisant, ce qui
peut représenter un investissement important.
Entretien maintenance :
Aucun entretien ou maintenance spécifique
n’est nécessaire, en dehors des protections
solaires extérieures, en particulier si elles sont
mobiles.
Économie de charges :
Principalement réalisées sur le poste chauffage, elles peuvent représenter de 10 à 30%
d’économie.
Illustration 18 : Schéma de conception bioclimatique appliquée au label Passivhaus.
Les protections végétales, écartées pour le secteur sud-est à sud-ouest, pourraient s’avérer utiles en été
dans la région Ile-de-France – Schéma d’après PHI & Passivhaus Luxembourg.
22 Q PARTIE 1 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
CONCEPTION BIOCLIMATIQUE
LOCAUX ANNEXES
1.4
VOLET
DESCRIPTIF
Par ailleurs, en raison de l’importance
croissante accordée aux questions environnementales, les fonctions des locaux annexes se
sont élargies. Il est aujourd’hui nécessaire de
disposer d’espaces destinés à faciliter les gestes quotidiens liés à la gestion des ressources
et qui concernent :
Q Le tri des déchets et le stockage en vue de
la collecte sélective ;
Q L’utilisation quotidienne du vélo, en alternative à la voiture particulière pour les déplacements de proximité ;
Q Le séchage du linge dans un local aéré,
sans recours à l’équipement électroménager, car c’est un poste gros consommateur
d’électricité ;
Q
Le stockage du bois, pour l’utilisation en
insert ou en poêle à bois, qui constitue un
appoint significatif dans le cas d’un chauffage électrique (exemple du plancher radiant
électrique, PRE) ; compte tenu de l’élévation
du coût des énergies fossiles, le bois est
devenu le combustible le plus économique,
à condition de l’employer dans des appareils de très bon rendement et de faible
émission de particules.
Toutes ces fonctions doivent être analysées,
afin de faire l’objet de réponses appropriées.
Les critères de conception reposent principalement sur les points suivants :
Une taille suffisante pour les fonctions
abritées ;
Q Une facilité d’accès selon les trajets les plus
appropriés ;
Q Une facilité d’entretien et de maintenance ;
Q Des conditions de confort et de santé
suffisantes (lumière et ventilation naturelles,
températures d’air) ;
Q Un impact environnemental réduit envers le
voisinage immédiat, qu’il s’agisse du logement lui-même ou des parcelles voisines
(nuisances sonores et olfactives) ;
Q
Une flexibilité des usages (exemple du
garage, si le nombre de véhicules abrités est
réduit) ;
Q Une contribution à la qualité spatiale et à la
performance bioclimatique du logement :
protection climatique en volume tampon
au nord, masque vis-à-vis du rayonnement
solaire à l’ouest, marquage de la frontière
public – privé de la parcelle, réduction des
vis-à-vis, etc.
La question des locaux annexes, fortement
liée au mode de vie actuel, introduit le débat
sur le produit logement : en quoi les logements projetés aujourd’hui, apportent-ils des
réponses à des aspirations contemporaines
d’habiter, dans une forme urbaine appropriée ?
Q
1. Le stationnement
des véhicules
Les typologies de garages et de surfaces
de stationnement, multiples, comprennent
également les solutions collectives, à l’échelle
d’une opération.
Surface de stationnement
extérieure au logement
Cette solution, qu’elle soit ou non associée à
un garage, permet de limiter la minéralisation
du sol.
Inconvénient
Q
Les pavés poreux et les joints engazonnés
peuvent devenir imperméables au terme de
cinq ans.
© Photo : Philippe LAJUS.
Le local attenant au logement est traditionnellement affecté au stationnement d’un ou
de plusieurs véhicules, et éventuellement aux
équipements de lavage du linge (lave-linge,
sèche-linge). Le temps accordé aux activités
de loisir s’étant accrû considérablement en
quelques décennies, les besoins d’espace
d’activité et de rangement (salle de jeux, local
de bricolage, stockage du matériel de sport,
de jardinage) ont peu à peu empiété sur la
place occupée par le véhicule.
Illustration 19 : Stationnement engazonné, détail – Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne).
PARTIE 1- FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
LOCAUX ANNEXES Q 23
LOCAUX ANNEXES
1.4
Pergola ou auvent
Un abri d’une place, matérialisé sous forme
légère (pergola ou auvent) est une configuration courante pour les maisons de ville ;
Avantage
Q
Coût réduit, minéralisation totale du sol non
indispensable ;
Inconvénients
Protection climatique limitée pour la pergola
(ombre liée à la végétation) ;
Q Usage complémentaire limité éventuellement au stockage du bois pour l’auvent.
Un volume construit d’une place (ou plus
rarement deux places), attenant à l’entrée,
peut matérialiser le front bâti, et permet l’ajustement de la forme urbaine à l’orientation des
voies : dans le cas de voies d’axe nord-sud,
le logement peut être en épi (avec pignon sur
rue), les garages et les entrées assurant la
continuité du front bâti.
Avantages des volumes fermés
Meilleure protection contre les intempéries
et le vol ;
Q Possibilités de reconversion multiples ;
Q
Q
Création possible d’une zone tampon sur
la rue.
Points de vigilances
Conception du garage
Coût plus élevé ;
Q Artificialisation du sol supérieure, qui peut
être atténuée par le traitement de la toiture
en surface végétale.
Q
Prévoir dans certains cas la reconversion en
local d’activité attenant à la maison (atelier par
exemple), à condition de disposer de lumière
naturelle (des châssis de toits pouvant être
Des modèles préfabriqués sont disponibles
en Allemagne, avec collecteur d’eaux de pluie
intégrés, ou pouvant être semi-enterrés, avec
toitures végétalisées.
© Photo : Anne-Claire SALIOU.
Q
ajoutés si besoin) et de distribution de chauffage, dans de bonnes conditions de confort et
d’économie (isolation extérieure ou intérieure).
Garage attenant sur cour,
maison de ville
Intégration au volume bâti
Dans le cas de lotissement classique avec
maisons isolées, le garage peut être intégré au
volume général, ce qui facilite les liaisons avec
le logement.
Avantages
Volume tampon pouvant réduire les surfaces donnant directement sur l’extérieur (le
taux de réduction des déperditions par cette
partie d’enveloppe étant limité à 10 ou 20%
entre le volume chauffé et le volume non
chauffé du garage) ;
Q Possibilité d’inclure différentes fonctions,
directement ou en annexe, si le volume est
suffisant (chaudière, buanderie et séchage
du linge, stockage du bois, vélo, matériel de
jardin, etc.) ;
Q Possibilité de continuité du front bâti, en
associant deux garages par symétrie, ou en
alternant logements et garages.
Q
Points de vigilance
Q
Considérer également les nuisances liées à
la multiplication des mouvements de voiture
à l’entrée des parcelles.
Illustration 20 : Stationnement sous pergola – Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne).
24 Q PARTIE 1 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
LOCAUX ANNEXES
LOCAUX ANNEXES
1.4
Solutions collectives
Avantages
Le stationnement des véhicules en surfaces
regroupées (garages ou parkings collectifs)
à l’extérieur de la zone résidentielle permet
d’affirmer le caractère piétonnier du quartier,
où les jeux d’enfants peuvent trouver place
en écartant les risques d’accidents. Une des
premières réalisations pilote est celle de
Louvain-la-Neuve (parkings en petites poches
entourées de talus plantés). Le quartier
Vauban à Fribourg est également équipé d’un
parking collectif couvert de panneaux photovoltaïques.
Q
Réduction des coûts, des surfaces minéralisées, des nuisances générées par les
mouvements quotidiens.
Point de vigilance
Q
Plus grande vulnérabilité aux dégradations,
dépendant du mode de contrôle collectif.
llustration 21 : Garage et espaces annexes.
Opération Marignan, Cesson (77), plan de Rez-dechaussée.
Source : EPA Sénart- Atelier BLM-SNC Marignan
Résidences.
Trois possibilités de stationnement VP : Garage fermé
(3,00 x 5,30 m), porche (3,00 x 4,50 m),
surface extérieure (3,00 x 5,50 m). Espaces de rangements associés (bois, vélos, matériels de jardin :
2 fois 1,50 x 3,00 m).
Surface parcelle : 12,8 x 25 m = 320 m².
PARTIE 1- FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
LOCAUX ANNEXES Q 25
LOCAUX ANNEXES
1.4
© Photo : Anne-Claire SALIOU.
Illustration 22 : Parking collectif enterré – Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne).
La conception et la localisation des locaux
annexes jouent un rôle important dans la
modification des comportements environnementaux. Ces locaux peuvent être situés en
continuité avec le logement, d’accès direct, ou
à l’inverse, placés en continuité avec l’espace
public, et assurer la transition public-privé. La
première solution permet d’utiliser les locaux
annexes comme volumes tampons, éventuellement implantés au nord.
À l’inverse, la deuxième attitude prévaut
dans les écoquartiers, afin de conférer une
empreinte domestique à l’espace public (lieu
des déplacements doux, éventuellement des
jeux d’enfants, etc.).
Illustration 23 : Parking collectif avec toiture photovoltaïque – Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne).
26 Q PARTIE 1 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
© Photo : Anne-Claire SALIOU.
© Photo : Philippe LAJUS.
2. Les annexes
à usage multiple
Illustration 24 : Locaux annexes participant à la privatisation des espaces extérieurs attenants au logement Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne).
LOCAUX ANNEXES
LOCAUX ANNEXES
1.4
© Photo : ARENE.
Illustration 26 : Stockage des bacs de tri sous
pergolas – Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne).
PARTIE 1- FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
Les principes à retenir sont les suivants :
Pouvoir attacher le cadre et une roue de
vélo à un point fixe ;
Q
Q
Pouvoir accéder aisément et rapidement au
garage à vélo (local accessible, à niveau,
avec portes faciles à ouvrir en tenant le vélo
par la main).
© Photo : ARENE.
Une installation comprenant au moins trois
compartiments ;
Q Un remplissage alternant déchets secs
(bruns) et déchets humides (verts), ce qui
réduit les odeurs.
Pour les logements pourvus de jardins de
surface inférieure à 200 m2, un volume de 200
à 500 litres est suffisant.
Q
© Photo : ARENE.
Illustration 25 : Edicules de stockage des bacs de
tri sélectif – BedZED (Angleterre).
Un local vélo devrait avoir une taille minimale
3m2. Dans l’habitat collectif, une surface de
1 à 1,5 m2 par logement est recommandée
par la Communauté Urbaine de Strasbourg.
A défaut de local affecté à chaque logement,
il est possible d’implanter des boxs collectifs,
le plus souvent entourés par une cloison ou
un grillage, protégés des intempéries, bien
éclairés.
par logement.
Pour une production de compost, il faut prévoir :
Q Une zone ombragée, et protégée de la pluie ;
Le regroupement des aires de stockage des
conteneurs d’ordures ménagères par îlot
facilite et réduit les charges de collecte.
Les aires de stockage doivent être implantées
sur les trajets empruntés quotidiennement
par les piétons ; elles peuvent être ou non
couvertes. Les abris permettent de limiter
les odeurs des bacs en été, sous l’action du
rayonnement solaire ; ils doivent alors être
parfaitement aérés.
Des systèmes de compostage peuvent également être installés, soit à la parcelle, soit dans
Un emplacement vélo sous abri peut coûter
de 250 à 500 `, selon la qualité du modèle
retenu (Source : Geneviève Laferrère, Stationner en ville : quelle place pour le vélo ? 2002,
http://www.echosvelo.net).
4. Les abris vélo
Illustration 27 : Abri vélo et bacs de collecte de
déchets, Vesterbro – Copenhague (Danemark).
© Photo : ARENE.
les espaces collectifs. La quantité de déchets
de jardins + légumes + fruits est d’environ
90 kg/pers./an. Pour une collecte par la
municipalité, le volume doit être de 0,25 m3
3. Le stockage des
déchets pour collecte
sélective
Illustration 28 : Abri vélo – Quartier Vauban,
Fribourg (Allemagne).
LOCAUX ANNEXES Q 27
LOCAUX ANNEXES
1.4
3 mètres
3 mètres
VOLET
VOLET
ENVIRONNEMENTAL COÛT GLOBAL
Les extensions du logement contribuent à la
qualité de vie et à l’habitabilité des logements,
en proposant des pièces de vie supplémentaires (exemple de la véranda), et en facilitant
la gestion des ressources (eau, énergie,
déchets).
7 vélos
4 scooters
ou motos
Source : d’après ARENE
IIllustration 29 : Dimensionnement des locaux deux roues.
Une largeur de 3m correspond à 7 vélos ou 4 scooters ou motos – Schéma d’après l’ARENE.
28 Q PARTIE 1 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
Les locaux annexes, s’ils ne sont pas
chauffés, peuvent contribuer à la protection
climatique des logements, mais les parois
de séparation avec le logement doivent être
isolées thermiquement.
Certains équipements peuvent réduire les
consommations d’énergie :
Q Pour le séchage du linge ;
Q Pour les déplacements de proximité
(exemple du vélo).
LOCAUX ANNEXES
NOUES VÉGÉTALES
1.5
VOLET
DESCRIPTIF
Avantages
Points de vigilance
Les noues contribuent au paysagement
et favorisent le développement de la
végétation ;
Q Elles réduisent les risques d’inondation
par tamponnement des pointes de
ruissellement ;
Q Elles diminuent les débits et les volumes
d’eau transmis au réseau classique
d’assainissement, ce qui en allège le
fonctionnement et réduit les coûts
d’investissement et d’exploitation.
Q
L’emprise foncière des noues peut être
importante ;
Q
Leur entretien demande une attention
comparable à celui d’un espace vert
(tonte, arrosage) ;
Q
Illustration 31 : Noue végétalisée attenant à une voirie
Parc de la Haute Borne à Villeneuve d’Ascq (59).
PARTIE 1- FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
Les principaux atouts environnementaux de la
noue sont donc :
Q Effet retardateur de l’écoulement des pluies
d’orage : hors infiltration, une partie de
l’eau est utilisée par les plantes, une autre
est évaporée et le complément est évacué
par les canalisations, avec un débit de fuite
limité ce qui résout les risques d’engorgement des réseaux d’assainissement, donc
les problèmes relatifs à l’épuration ;
La prévention des risques d’accident est
indispensable en période de remplissage.
Conditions et limites d’utilisation
Pour une noue simple, aucun matériau
spécifique n’est nécessaire. Si on y ajoute un
massif drainant, il faut installer une canalisation
(grès de préférence), des puisards en béton
et des regards en fonte. Il en est de même si
on prévoit différentes couches composées de
géotextile et de grave.
© Photo : SOLENER.
© Photo : ARENE.
Illustration 30 : Noue végétalisée avec dénivelé.
Q
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
La végétation est une source de photosynthèse (stockage de carbone) ;
Q Enrichissement du paysagement, contribution à la continuité biologique et la biodiversité (milieux humides).
Q
© Photo : Philippe LAJUS
Les fossés et les noues sont des ouvrages le
plus souvent situés le long des voiries et qui
recueillent les eaux de ruissellement provenant
des surfaces adjacentes ou dans certains
cas emmenées par des conduites, depuis les
toitures. L’évacuation des eaux ainsi stockées
s’effectue par infiltration ; il est également possible de vidanger les noues vers un exutoire.
Les fossés larges et profonds sont appelés
des noues.
Illustration 31 bis : Noue végétalisée en bordure de
voirie - Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne).
NOUES VÉGÉTALES Q 29
NOUES VÉGÉTALES
© Photo : Philippe LAJUS
1.5
VOLET
COÛT GLOBAL
Coûts
Le coût est fonction de la valeur et du type
de surfaces mises en jeu. Mais retenons
que quel que soit le linéaire envisagé, il faut
prendre en compte le déplacement forfaitaire
de l’engin de terrassement, compris entre 350
et 450 `HT.
Création de la noue (terrassement, évacuation des terres…) : 12 ` HT le m3 ;
Q Fourniture et pose du massif drainant : 70 à
100 ` HT le mètre linéaire (ml ) ;
Q Engazonnement éventuel : 1.50 ` HT le m².
Q
Entretien et maintenance :
Le maître d’ouvrage doit constamment entretenir à ses frais les ouvrages de traitement
et de rejet des eaux pluviales, en assurant la
conformité aux prescriptions de l’autorisation.
Les ouvrages de vidange et de surverse des
noues feront l’objet d’une visite au moins une
fois tous les six mois.
L’entretien régulier des noues et des dispositifs
d’évacuation comprend :
L’enherbement et l’entretien des végétaux
du fond et des talus des noues ;
Q Le faucardage mécanique des végétaux ;
Q Le curage suivant la sédimentation ;
Q La surveillance du fonctionnement des
dispositifs d’évacuation (libre circulation
de l’eau, pas de sédiment ni de flottant,
pas d’obturation même partielle dans les
canalisations.
Q
Le maître d’ouvrage prendra toutes dispositions nécessaires dans la conception et
l’exploitation de ses installations pour assurer
une bonne gestion des déchets produits
VOLET
FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
Pas d’entreprises spécialisées recensées en
Ile-de-France ;
Q Quelques réalisations sur des projets de
moyenne importance ;
Q Possibilité d’aménager des noues pour des
ensembles de logements individuels.
Q
(boues de curage, hydrocarbures, déchets
végétaux, autres déchets) et leur évacuation
selon la législation en vigueur.
30 Q PARTIE 1 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE L’OPÉRATION
NOUES VÉGÉTALES
AIDE À L’ÉLABORATION D’UN ARGUMENTAIRE COMMERCIAL
Cette partie décline 25 fiches présentant
les Meilleures Techniques Disponibles en
matière de construction et d’équipements.
Ces fiches sont regroupées en 4 pôles
environnementaux :
Q conception bioclimatique de l’enveloppe ;
Q équipements énergétiques ;
Q maîtrise de l’eau ;
Q matériaux et santé.
En conclusion de cette partie, une première
série de tableaux de synthèse reprend les
caractéristiques et les incidences de ces
techniques sur les plans environnementaux,
économiques et commerciaux.
Une seconde série de tableaux précise
les capacités des différentes techniques
à évoluer, en particulier pour répondre aux
exigences des différents labels énergétiques.
Chaque fiche se compose de plusieurs
rubriques ou volets :
Le volet descriptif donne des informations
pratiques sur les solutions techniques ;
Q Le volet environnemental présente les
actions de la technique exposée sur
différents aspects environnementaux
(préservation des ressources en énergie,
matière, réduction des pollutions dans
l’air, dans l’eau, amélioration du confort
et de la santé…) en leur attribuant une
valeur (action de premier ordre, action
de second ordre, absence d’action) ;
Q Le volet coût global présente l’approche
économique simplifiée de la technique,
en prenant en compte l’investissement,
la durée de vie, l’entretien… ;
Q
Q
Le volet faisabilité et références décrit
l’état de l’art en Ile-de-France, et donne
des informations sur le degré de faisabilité
de la technique ;
Q
Enfin, le volet marketing souligne la
visibilité commerciale des bénéfices
du produit ou de la technique, en vue
de la construction de l’argumentaire
destiné au client final.
Trois « valeurs » sont attribuées (bénéfice
de premier ordre, de second ordre, pas
de bénéfice) et six champs sont distingués (économie, patrimoine, modernité,
écologie, santé, confort).
Partie 2
FICHES THÉMATIQUES
À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION
MODE D’EMPLOI DES FICHES « MTD CONSTRUCTION »
2
Titre de la MTD
N° de la MTD
L’ÉNERGIE SOLAIRE PASSIVE
SIV
SIVE
2.1.5
VOLET
DESCRIPTIF
Volet Descriptif
V
Information pratique sur
la solution technique.
Valoriser l’énergie solaire passive consiste à
Dans une maison solaire passive, l’apport
bénéficier de l’apport direct du rayonnement
solaire, sans apport d’énergie extérieure.
Pour qu’un bâtiment bénéficie au mieux des
solaire permet de réaliser des économies
d’énergie importantes pendant la saison de
chauffe. Cependant, cet apport peut être
protègent l’espace central des déperditions
thermiques, en particulier au nord, où seront
implantés de préférence les celliers, garages
rayons du soleil, on doit tenir compte de
l’énergie solaire lors de la conception archi-
source d’inconfort en raison des risques de
surchauffes dès la mi-saison.
et locaux de stockage des bacs d’ordures
ménagères ;
tecturale : orientation vers le sud, répartition
et dimensionnement des surfaces vitrées,
façades doubles de type balcon vitré, etc.
Afin de réduire les risques d’inconfort, les baies
vitrées doivent être protégées du soleil en été,
parfois dès la mi-saison, par des auvents, des
Q
(cf. fiche 1.3 Conception Bioclimatique).
L’isolation et l’inertie thermique jouent un rôle
brise-soleil ou des persiennes extérieures.
Les espaces captants prennent la forme de
serres, vérandas ou jardins d’hiver, espaces
important pour optimiser la contribution des
apports solaires au chauffage et à l’éclairage
d’un bâtiment.
La valorisation des apports solaires est un
Q
Des espaces tampons périphériques
Des espaces captants en façade sud
permettent d’accroître les apports solaires
en hiver.
des principes essentiels de la conception
bioclimatique, et doit être associée à
vitrés non chauffés accolés au logement ou
encastrés dans la surface habitable.
Ces volumes vitrés augmentent la surface
d’autres caractéristiques volumétriques
du logement :
Q Le volume chauffé doit présenter une bonne
habitable mais à titre temporaire, en
n raison d
des
différences de confort qui peuvent
euvent êt
être engen-
compacité ;
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
L
drées, très variables entre l’hiv
l’hiver et l’été, entre
les périodes nocturnes
octurnes ou diurnes. La serre est
un espace
ace diffic
difficile à maîtriser thermiquement,
et peut êt
être source de surconsommation
d’énergie si elle est équipée d’un dispositif de
d’
chauffage. Les gains de chauffage dépendent
très fortement du comportement de l’utilisateur.
Le
e profil environnemental de l’énergie solaire passive est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Illustration 38 : Les apports solaires passifs en été
et en hiver.
Matière
Action forte (1err ordre)
Eau
Biodiversité
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Air
Dans la concep
conception d’une serre, il convient
de
e traiter d
deux points en particulier :
L’inclinaison et l’orientation du vitrage : l’orienQ L’in
tation privilégiée de la serre s’étend du sud-est
au sud sud-ouest. Un vitrage horizontal ou
peu incliné récupère peu d’apports en hiver et
accroît les risques de surchauffes en été ;
Q La fonction d’été : la serre doit obligatoirement
comporter des protections solaires ainsi que
des ouvrants en partie basse et en partie
haute, permettant d’évacuer les surchauffes
par circulation de l’air.
Le vitrage peut être constitué de polycarbonate
à double paroi destiné aux serres commerciales.
C’est un produit peu coûteux et facile à mettre
en œuvre.
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Volet Environnemental
Le profil environnemental définit
l’action de la MTD sur différents
aspects environnementaux.
Exemple :
L’énergie solaire passive permet
d’agir de manière forte (en orange)
sur la préservation des ressources
énergétiques et la réduction des
pollutions dans l’air.
Son action sur l’amélioration du
confort et la santé est d’ordre
secondaire (en violet).
Les autres thématiques ne sont pas
des champs d’action concernés
par cette technique (en blanc)
Action secondaire (2ndd ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
32 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION
Sols
Le fonctionnement thermique de la véranda
repose sur la transformation du rayonnement
solaire en rayonnement de grande longueur
d’onde émis par les surfaces intérieures exposées au soleil direct, dalle et parois verticales,
de préférence en maçonnerie. Le mur séparatif
entre la véranda et l’espace de vie contribue à
la restitution de la chaleur, puisqu’il assure
sure la
fonction de stockage de la chaleur.
eur. Le tr
transfert
de chaleur s’opère généralement
alement p
par le système
de renouvellement d’air du llogement.
L’ÉNERGIE SOLAIRE PASSIVE Q 49
MODE D’EMPLOI DES FICHES « MTD CONSTRUCTION »
MODE D’EMPLOI DES FICHES « MTD CONSTRUCTION »
2
L’ÉNERGIE SOLAIRE PASSIVE
2.1.5
Volet coût global
Approche économique
investissement entretien
maintenance (Coûts 2007).
VOLET
COÛT GLOBAL
mobiles.
Investissement :
Q La valorisation des apports passifs est
peu coûteuse et efficace pour réaliser
des économies d’énergie ;
Q La mise en œuvre est assez simple.
Q
L’été, de forts risques de surchauffe
uffe existent.
Les différents
ents poste
postes
du coût global
glob
Aspect technicoéconomique
Faisabilité en Ile-deFrance, et références
n’est nécessaire, en dehors des protections
solaires extérieures, en particulier si elles sont
Avantages
Point de vigilance
Volet Faisabilité et
références
Entretien maintenance :
Aucun entretien ou maintenance particulier
Investissement :
C’est un poste difficilement chiffrable, car
fortement intégré à la conception générale
de l’habitation. Quelques surcoûts peuvent
être afférents à la logique bioclimatique, mais
ils sont difficilement quantifiables. Les règles
volumétriques de compacité tendent plutôt
à réduire les surfaces d’enveloppe à volume
donné, donc les coûts associés.
Économie de charges :
Elles sont principalement réalisées sur le poste
chauffage, mais restent difficilem
difficilement quantifiables.
es.
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
E
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
C
La récupération
upération directe passive de l’é
l’énergie
solaire – associée à une bonne isolation du
bâti – constitue la méthode la plus efficace et
la moins coûteuse pour réaliser des logements
à basse consommation d’énergie… donc
vraiment adaptés aux décennies à venir.
Les mesures d’architecture « bioclimatiques »
(implantation, compacité, traitement thermique
de l’enveloppe, ventilation naturelle…) permettent d’atteindre des consommations d’énergie
de l’ordre de 45 kWh /m², soit plus de la moitié
Technique
e qui relève de la concep
conception,
trouvant particulièrement sa place dans la
des exigences de la RT 2005, avec des installations techniques traditionnelles, et avec des
valorisation des apports solaires.
Des fournisseurs de verres sont susceptibles
de répondre aux besoins pour ce type de
coûts de construction qui restent au niveau du
« traditionnel ».
technique.
Référence :
Fournisseur de vérandas/verrières partout en
France. Certains fabricants de châssis propo-
Les mesures qui conduisent à une architecture
bioclimatiques sont simples : grandes surfaces
vitrées au sud et petites ouvertures au nord,
Bénéfice client :
Volet marketing
Les bénéfices pour le client.
Commercialement (avec l’augmentation des
coûts d’énergie aidant), la proposition d’une
réduction de moitié des dépenses énergétiques avec un surinvestissement qui peut
varier de 0% à 15% … doit pouvoir se révéler
porteuse.
Deux objections sont à attendre :
Q
Le style architectural peu conventionnel
des bâtiments et maisons bioclimatiques
réalisés. Il est impératif que les architectes
fassent preuve de talent pour sauvegarder
dans de telles maisons assez de référents
Q
de classicisme ;
Les ménages veulent sauvegarder leur
intimité « côté rue » :
- Toutes les façades nord ne peuvent pas
être sur rue ;
- Les façades nord sur rue devront être
travaillées pour marquer le standing de
la maison.
sent d’installer des bow windows.
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice majeur (1er ordre)
50 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION
absence d’ombrage sur les surfaces vitrées
et occultations automatiques pour éviter les
surchauffes d’été, isolation extérieure pour
laisser murs et planchers servir au stockage
thermique pour la nuit, …
C
Modernité
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
L’ÉNERGIE SOLAIRE PASSIVE
MODE D’EMPLOI DES FICHES « MTD CONSTRUCTION » Q 33
P a r t i e 2.1
CONCEPTION BIOCLIMATIQUE
DE L’ENVELOPPE
L’ISOLATION RÉPARTIE
2.1.1
VOLET
DESCRIPTIF
Le principe de l’isolation répartie consiste en
des murs construits avec des matériaux épais
qui sont à la fois isolants et porteurs. Utilisée
en construction neuve, l’isolation répartie est
aussi intéressante dans le cas d’une réhabilitation lourde : extension ou surélévation. Ces
blocs de construction offrent des performances supérieures aux blocs de construction
courants (à condition de prévoir des épaisseurs d’au moins 30 cm). Ils ne nécessitent
pas de complément d’isolation, si on reste au
niveau de la RT2005.
Béton cellulaire :
Le béton cellulaire est composé de différents
matériaux tels que la chaux, le ciment, le sable
et la poudre d’aluminium qui produisent de
petites bulles d’hydrogène au contact de la
chaux.
La meilleure résistance thermique est obtenue avec le bloc de construction maçonnée.
Etant perméable à la vapeur d’eau, il doit être
recouvert d’un enduit hydrofuge.
Trois grandes familles existent sur le
marché :
Q Les blocs et panneaux hauteur d’étage en
béton cellulaire ;
Q Les briques à alvéoles en terre cuite, dites
monomurs ;
Q Les briques en aggloméré de pierre ponce.
Brique à alvéoles en terre cuite :
La résistance thermique de la brique à alvéole
est très faible, mais elle possède une excellente inertie et elle est perméable à la vapeur
d’eau. Après une inondation, seul un bâtiment
conçu à partir de briques à alvéoles restera
presque intact. Les appellations les plus
courantes de cette brique sont Monomur ou
Biomur.
Pour un mur de 40 cm d’épaisseur (soit une
brique de 36,5 à 37,5 cm), la résistance
thermique est de 2,94 à 3,12 m2.K/W, ce qui
correspond à une épaisseur d’environ 12 cm
de laine de verre.
Briques en aggloméré de pierre ponce :
Cette variante de brique à alvéole très légère
présente des caractéristiques thermiques
presque identiques à celles du béton cellulaire.
Les murs intérieurs peuvent être recouverts
de plâtre projeté, de chaux, d’enduit pelliculaire, ou de plaques de plâtre. A l’extérieur,
les finitions sont généralement des enduits
traditionnels à base de liant hydraulique ou
des enduits monocouche.
VOLET ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental d’une isolation répartie est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Action forte (1er ordre)
Eau
Biodiversité
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Air
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
L’ISOLATION RÉPARTIE Q 37
L’ISOLATION RÉPARTIE
2.1.1
VOLET
COÛT GLOBAL
Q
La structure porteuse et l’isolation thermique
ne constituant qu’un seul produit, l’isolation
répartie permet un gain de temps pour la
mise en œuvre ;
isolation par l’intérieur
La mise en œuvre des huisseries, des
plomberies et des réseaux électriques est
facilitée ;
Q Les ponts thermiques sont diminués ;
Q Le confort thermique est optimisé.
Q
Avantages
isolation par l’extérieur
Points de vigilance
Ces blocs de construction sont plus complexes à poser et doivent être mis en œuvre
par un personnel qualifié, formé à ce type
de matériaux ;
Q Le calepinage est nécessaire pour certaines
briques.
Q
isolation répartie
(monomur)
Coût moyen en
fourniture seule
Parpaing classique
ép. 27.5 cm
28,6 ` HT/m²
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Le prix de vente d’une maison construite avec
ces matériaux (épaisseur de 30 cm) est supérieur d’environ 6%, par rapport à celui d’une
maison construite en brique avec isolation
intérieure en laine minérale et plaque de plâtre.
Brique Monomur
ép. 30 cm
38 ` HT/m²
Bloc béton cellulaire
ép. 30 cm
46,4 ` HT/m²
Illustration 33 : Coûts comparés de différents matériaux de construction
MONOMUR TERRE CUITE Wienerberger (isolation thermique répartie)
Porotherm
R50
Biomur
R37
Biomur
R30
Murbric 20
Nu
Nu
ITI 80 +1
ITI 80 +1
50
37
30
20
Fourniture du mur
68 `
47 `
38 `
16 `
Pose du mur
40 `
34 `
28 `
22 `
Mur fourni - posé
108 `
81 `
66 `
38 `
Finition ext.
17 `
17 `
17 `
17 `
Finition ou doublage int.
117 `
11 `
31 `
31 `
Mur fini fourni – posé
(compris enduit ext. et
finition ou doublage int.)
136 `
109 `
114 `
86 `
Épaisseur du bloc
Rupteurs de
ponts thermiques
Illustration 32 : Les différents modes d’isolation.
prix
(` HT/m²)
* : laine de roche
38 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
Illustration 34 : Coûts comparés de différents matériaux pour l’isolation répartie.
L’ISOLATION RÉPARTIE
L’ISOLATION RÉPARTIE
2.1.1
Entretien maintenance :
Ce type d’isolation, constitué par la paroi ellemême, nécessite peu d’entretien, et la durée
de vie est celle du bâtiment. Les seuls aspects
visuels à surveiller sont l’état des parois
intérieures (finitions) et enduit extérieur
(façades). Le besoin de ravalement de la
façade peut s’imposer à 20 ans, comme
pour une construction en blocs de ciments,
mais ce coût de maintenance n’est pas lié
à l’utilisation de l’isolation répartie.
Économie de charges :
Par ailleurs, la durabilité des matériaux implique une économie de charges à long terme.
L’économie est cependant variable selon le
type de matériaux utilisés.
En effet les économies se situent sur la facture
de chauffage. Si l’isolation répartie atteint un
niveau traditionnel au regard des réglementations thermiques, les gains sur la facture de
chauffage seront alors nuls.
Par contre si l’isolation répartie atteint un
niveau performant (très bonne résistance thermique), alors les gains sur le poste chauffage
peuvent être très importants.
Pour exemple, pour une maison de 100 m²,
avec des briques monomur de 37cm (au lieu
de parpaings avec une isolation thermique par
l’intérieur) les économies de charges s’élèvent
à 4 000kWh / an.
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
Les entreprises acquièrent progressivement la
compétence de mise en œuvre.
Une mini formation est possible pour la pose,
un démonstrateur ‘‘assistant technique’’ étant
disponible pour la première série de briques.
Références :
Q En Maisons Individuelles : OPAC d’Aulnaysous-Bois, 60 pavillons en Biomur 30 cm
(en cours de construction) ;
Q Centre de loisirs de Bullion (78).
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Les blocs de béton cellulaire, et les briques
« Monomur » présentent des avantages
commerciaux considérables. Ils permettent
d’atteindre des performances d’isolation
exceptionnelles tout en sauvegardant le
principe de constructions à murs porteurs
maçonnés : « C’est la tradition avec les performances thermiques qui seront nécessaires
dès demain ».
Ces produits sont peu utilisés en France, où
ils apparaissent comme des produits nouveaux, alors qu’ils sont très utilisés depuis des
décennies en Europe du Nord.
Le surcoût, environ 15% sur le gros œuvre,
donc environ 6% sur le prix de vente de la
maison, nécessite une argumentation car il
ne s’agit pas d’une prestation visible une fois
le bâtiment terminé. Ce surcoût était difficile
à justifier tant que la construction traditionnelle avec isolation intérieure permettait de
répondre économiquement à la réglementation thermique. Ces matériaux deviennent très
compétitifs avec la RT 2005… a fortiori avec
les réglementations futures.
C’est au moment du chantier que les blocs de
béton cellulaire et les briques monomurs présentent les caractéristiques les plus visibles :
Avantages
Les chantiers sont plus propres, la maçonnerie collée donne l’impression d’être plus
« nette », de meilleure qualité ;
Q Le travail des maçons est plus qualitatif et
moins pénible (poids limité des blocs de
béton cellulaire).
Q
Inconvénient
Q
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice majeur (1er ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
C
Modernité
Les maçons doivent être spécifiquement
formés.
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
L’ISOLATION RÉPARTIE Q 39
L’ISOLATION PAR L’EXTÉRIEUR
2.1.2
VOLET
DESCRIPTIF
L’isolation par l’extérieur valorise l’inertie des
matériaux, ce qui permet de mieux récupérer
les apports solaires.
Par ailleurs, elle permet la suppression de
nombreux ponts thermiques, qui sont la
cause d’importantes déperditions, notamment
au niveau de la jonction des façades et des
planchers. L’isolation extérieure influe donc
considérablement sur la baisse de la consommation de chauffage en comparaison à une
isolation par l’intérieur.
En ce qui concerne la construction neuve,
l’isolation extérieure facilite ainsi l’obtention
du niveau de performance imposé par la RT
2005. Elle évite également la mise en place de
rupteurs thermiques dont le coût est élevé et la
pose d’un isolant intérieur de 15 à 20 cm, qui
peut entraîner une perte de surface jusqu’à 4
ou 5 m² habitables.
En outre, un simple enduit peut recouvrir un
isolant en polystyrène, ce qui engendre un
coût moins élevé que la mise en œuvre d’un
bardage. Cependant, avec un isolant tel que
la laine de verre, le bardage (bois, pierre,
acier, ...) reste indispensable.
Dans le cas d’un bâtiment dont les finitions
extérieures sont en mauvais état, l’isolation par
l’extérieur est préférable. Elle permet de traiter
à la fois l’isolation et le ravalement.
L’isolation par l’extérieur augmente considérablement le confort en été (murs rafraîchis
la nuit qui ne se réchauffent que lentement la
journée).
Deux solutions techniques d’isolation
extérieure sont utilisées :
Q
L’isolant de façade est soit collé, soit fixé par
un système mécanique. L’enveloppe extérieure peut être un enduit, un bardage, ou
un mur (brique par exemple). Les solutions
bardage et mur peuvent être adaptées aux
façades exposées à l’eau ou à l’humidité,
grâce à la présence d’une lame d’air entre
l’isolant et la peau.
Q
Un seul composant englobe l’isolant et sa
peau : vêtures, bardures (bardages avec
isolation thermique intégrée) et vêtages
isolants (fixations directes sur le support,
sans isolant intégré). Ces procédés ont
l’avantage d’être faciles à poser, ils nécessitent peu d’entretien et présentent une bonne
durabilité.
En revanche, des contraintes architecturales et/ou administratives peuvent entraîner
un refus de l’isolation par l’extérieur d’une
construction existante, car la façade est modifiée. Elle doit donc faire l’objet d’un permis de
construire.
Isolation
Illustration 35 : Schéma de principe de l’isolation par extérieur
Schéma d’après ADEME.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
L’ISOLATION PAR L’EXTÉRIEUR Q 41
L’ISOLATION PAR L’EXTÉRIEUR
2.1.2
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental d’une isolation extérieure est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Eau
Biodiversité
Air
Action forte (1er ordre)
VOLET
COÛT GLOBAL
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
Q
Avantages
L’isolation par l’extérieur (de type « mur manteau ») présente de nombreux avantages.
En effet, elle permet :
Q De bénéficier de l’inertie thermique des éléments de structure, pour une récupération
accrue des apports solaires en hiver et une
meilleure régulation des surchauffes en été ;
Q De limiter les ponts thermiques, donc les
points de condensation à l’intérieur d’un
logement (sources de moisissures à l’origine
d’allergies respiratoires chez les occupants) ;
Réduire les pollutions
De réaliser des économies de coût de maintenance, par une protection du bâti contre
les chocs thermiques, par la suppression
des risques de condensation à l’intérieur
des logements, par une moindre fréquence
des ravalements de façade.
Points de vigilance
L’isolation extérieure a l’inconvénient d’être
deux fois plus chère qu’une simple isolation
par l’intérieur ;
Q Elle implique un chantier important.
Q
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Il faut compter environ 150 à 200 `/m² pour
10 cm de laine minérale « Fourni Posé » en
Ile-de-France, finitions comprises. Le coût est
deux fois plus élevé qu’une isolation intérieure.
Cela s’explique par le fait que la mise en
œuvre nécessite l’utilisation d’un échafaudage
pour les travaux en hauteur, et une grande
rigueur afin de supprimer les ponts thermiques.
42 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
Économie de charges :
Malgré un coût deux fois plus important que
pour une isolation intérieure, on réalise une
économie de charge importante, puisque les
coûts de chauffage sont fortement diminués,
grâce à la réduction des ponts thermiques.
Sur un chauffage électrique, on peut diminuer
jusqu’à 40% les charges sur le chauffage.
L’ISOLATION PAR L’EXTÉRIEUR
L’ISOLATION PAR L’EXTÉRIEUR
2.1.2
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
De nombreuses entreprises compétentes
en Ile-de-France pour la mise en œuvre de
l’isolation par l’extérieur ;
Q 4 à 5 réalisations par mois en individuel pour
chacune des entreprises compétentes ;
Q La technique de pose est aujourd’hui assimilée et ne présente pas de problèmes.
L’isolation par l’extérieur est une solution
techniquement très supérieure à l’isolation
par l’intérieur, elle est très développée en
Allemagne et dans les pays nordiques…
mais reste marginale en France.
Q
Références :
30 000 m² par an dans le logement individuel ;
Q Laine de Roche : 10 000 m² sur la tour
Samsung à Paris ;
Q Logements sociaux à Fontenay-sous-bois
pour LOGIREP en cours.
Q
Trois objections sont courantes :
Q Le coût supérieur à celui d’une isolation
intérieure. Il faut en réponse montrer la
différence de consommation énergétique
d’un logement avec l’une et l’autre solution,
et développer les temps de retour sur
investissement compte tenu de la hausse
permanente des coûts d’énergie ;
La fragilité, et l’aspect extérieurs des murs
par rapport à un enduit minéral monocouche classique sur parpaing. Les nouveaux
enduits RPE (revêtement plastique épais)
ont une apparence identique à celle des
monocouches et enduits traditionnels ;
Q La valorisation de l’inertie thermique de la
maçonnerie. La maçonnerie fait masse thermique, et participe beaucoup par son inertie
au confort du logement. Le confort d’été est
également supérieur car le logement met
plus longtemps à se réchauffer.
Q
L’argument essentiel est technique
et doit être expliqué :
L’enveloppe extérieure isolante est la seule
façon de supprimer tous les ponts thermiques
et de garantir l’étanchéité à l’air ; les réglementations thermiques à venir impliqueront
cette technique et les logements traditionnels
apparaîtront comme obsolètes, … et seront
plus difficiles à revendre.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice majeur (1er ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
C
Modernité
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
L’ISOLATION PAR L’EXTÉRIEUR Q 43
LES VITRAGES
2.1.3
VOLET
DESCRIPTIF
Il existe un grand nombre de types de vitrages
avec pour chacun d’entre eux des spécificités
en termes de confort thermique (conductivité
et facteur solaire du vitrage), visuel (transmission lumineuse), et acoustique (indice
d’affaiblissement)… Il est donc important de
déterminer, selon l’usage qu’on compte en
faire, les vitrages les plus appropriés.
Q Double vitrage standard :
Il peut être de type 4/12/4 ou 4/16/4,
c’est-à-dire qu’il est constitué de deux
verres de 4 mm séparés par une lame d’air
de 12 ou de 16 mm. En comparaison à un
simple vitrage, les déperditions thermiques
sont réduites de 40 % minimum.
Double vitrage faiblement émissif :
Le double vitrage anti-émissivité est
constitué, en face intérieure, d’un revêtement spécial gardant les rayons infrarouges
à l’intérieur de la pièce. Comparé à un
double vitrage classique, les déperditions
sont diminuées de plus de 30 %. Très
courant en Allemagne, il le devient également en France.
Q Double vitrage faiblement émissif à lame argon :
Il est semblable au double vitrage faiblement
émissif, mais la lame d’air est remplacée par
une lame d’argon, qui est un gaz inerte optimisant encore les performances d’isolation
thermique.
Q
Double vitrage phonique :
Ce verre, d’épaisseur 4/8/10, présente un
meilleur pouvoir d’isolation phonique que le
double vitrage standard car les deux lames
de verres de différentes épaisseurs évitent
l’amplification du son. Son pouvoir isolant
est légèrement réduit.
Q Vitrage avec contrôle solaire :
Suivant les cas et les vitrages choisis, il est
possible de favoriser par exemple l’apport
de lumière naturelle (transmission lumineuse
élevée) ou de choisir de limiter au maximum
les apports solaires (facteur solaire bas)
afin de minimiser les risques de surchauffes
estivales. Certains vitrages permettent également de garder la chaleur l’hiver. Mais les
vitrages avec contrôle solaire sont surtout
recommandés pour les bâtiments tertiaires.
Q
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental des vitrages est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Action forte (1er ordre)
Eau
Biodiversité
Air
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
LES VITRAGES Q 45
LES VITRAGES
2.1.3
VOLET
COÛT GLOBAL
VOLET
FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Coûts en fonction de l’épaisseur
(en ` HT / m² fourni posé)
4 / 12 / 4
4 / 16 / 4
Double vitrage standard
45 ` HT
48 ` HT
Double vitrage faiblement émissif
60 ` HT
62 ` HT
Double vitrage remplissage argon
66 ` HT
69 ` HT
Double vitrage phonique
70 ` HT
75 ` HT
Double vitrage contrôle solaire
52 ` HT
56 ` HT
Pas de contrainte de mise en œuvre
particulière, technique très répandue,
nombreuses sociétés de fourniture, et
multiples entreprises de pose de châssis.
Référence :
Le double vitrage (DV) pour les logements est
très répandu, alors que le triple vitrage est
beaucoup moins fréquent.
110 ` HT
Triple vitrage (28 mm)
Illustration 36 : Coûts comparés de différents types de vitrages.
Entretien maintenance :
Il n’y a pas de surcoût d’entretien et maintenance liés à ces types de vitrages.
Économie de charges :
Les vitrages sont des parois déperditives.
Le simple fait d’améliorer la qualité des
vitrages d’un bâtiment engendre des
économies sur le chauffage.
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Dans la mesure où, actuellement, tous les
logements sont livrés avec des doubles vitrages avec ou sans lame argon, et où les triples
vitrages à lame krypton sont encore d’un coût
très élevé, la différenciation commerciale porte
peu sur cette prestation.
Cependant :
L’option d’un triple vitrage à lame argon
permet une architecture très ouverte sans
pénaliser les performances thermiques du
logement (les grandes baies coulissantes en
ouverture sur le jardin sont très valorisées
par les ménages) ;
Q Le double vitrage phonique est souvent
oublié dans les descriptifs promoteurs,
pourtant le confort de vie apporté est
spectaculaire, même hors des zones à forte
nuisance de bruit. Le rapport : avantage
perçu par le consommateur / coût, est
commercialement intéressant.
Q
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice majeur (1er ordre)
46 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
C
Modernité
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
LES VITRAGES
LES HUISSERIES
2.1.4
VOLET
DESCRIPTIF
en optant pour des huisseries bois capotées
aluminium côté extérieur…
Les principaux matériaux utilisés pour les
huisseries sont : le bois, le PVC, l’aluminium,
et le bois/aluminium.
Le PVC
Le bois
Avantages
Les huisseries bois ont de très bonnes performances en termes d’isolation thermique
et minimisent la sensation de paroi froide
pouvant exister à proximité des ouvertures ;
Q Avec l’utilisation de bois lamellé-collé on
peut facilement adapter ce type de huisseries à des baies vitrées de diverses tailles ;
Q Par ailleurs, le bois est un produit naturel et
recyclable, nécessitant peu d’énergie lors de
sa fabrication et présentant un bilan carbone
négatif (captation du CO2).
Avantages
Q
Q
Points de vigilance
Le coût d’investissement : le bois est plus
onéreux que les huisseries en aluminium ou
en PVC ;
Q L’entretien (peinture, lasure). Toutefois,
il existe des moyens pour minimiser ce
problème : en évitant de multiplier les ouvertures à l’ouest (vents dominants), en les
protégeant par de larges débords de toiture,
Q
Le polychlorure de vinyle présente de bonnes performances thermiques, pour un prix
relativement peu élevé (par rapport au bois).
Points de vigilance
Les montants sont généralement plus épais
que dans le cas du bois ou de l’aluminium,
ce qui implique un « clair de jour » (surface
vitrée) moins important en comparaison
avec une menuiserie bois de même dimension ;
Q En outre, la durabilité du PVC est souvent
surestimée (ce matériau réagit mal au
rayonnement solaire) et le PVC a un bilan
Q
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
L’analyse du cycle de vie de l’aluminium
révèle un fort impact sur la consommation
d’eau et d’énergie lors de la fabrication,
mais ce matériau est facilement recyclable.
négatif sur le plan environnemental (énergie
grise intrinsèque à sa fabrication, matériau
difficilement recyclable…) ;
Q Le PVC émet des composés organiques
volatils néfastes pour la santé et en cas
d’incendie, il génère de l’acide chlorhydrique corrosif et des dioxines extrêmement
toxiques dangereuses pour l’Homme.
Q
L’aluminium
Avantages combinés
du bois et de l’aluminium
Avantages
L’aluminium présente une bonne durabilité,
et une grande variété de choix existe pour
ce type d’huisseries ;
Q Ce matériau est léger, ininflammable et
n’émet pas de poussières.
Combinaison bois et aluminium (huisseries dites
mixtes)
Q
Q
Point de vigilance
Points de vigilance
Q
La structure de la fenêtre est en bois, mais
à l’extérieur, elle est recouverte d’aluminium
laqué, ce qui permet d’obtenir à la fois une
bonne isolation, et ne nécessite pas d’entretien particulier.
Les huisseries en aluminium ont les moins
bonnes performances en termes d’isolation
thermique (tant en hiver qu’en été), malgré
les systèmes à rupture de pont thermique ;
Q
Ce sont les huisseries dont le coût est le
plus élevé.
Le profil environnemental des huisseries bois est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Action forte (1er ordre)
Eau
Biodiversité
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Air
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
LES HUISSERIES Q 47
LES HUISSERIES
2.1.4
VOLET
COÛT GLOBAL
Chacun des systèmes présente des avantages
et des inconvénients. Il s’agit donc de déterminer le plus précisément possible les besoins
et l’utilisation de ces huisseries, de manière à
opter pour le meilleur de ces éléments.
Les différents postes
du coût global
Investissement :
HUISSERIES ET
TYPE DE VITRAGE
DV 4 / 12 / 4
peu émissif et à
remplissage argon
PVC
300 ` HT/m²
ALU
350 `HT/m²
BOIS
370 `HT/m²
BOIS capoté Alu
400 `HT/m²
Illustration 37 : Coûts comparés des différents
types d’huisseries.
Entretien maintenance :
La part d’entretien maintenance varie selon le
type d’huisseries.
Retenons que l’entretien est le plus important
dans le cas d’une menuiserie bois, car la
maintenance comprend le traitement du bois
et sa tenue dans le temps.
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
Le PVC est le plus répandu, suivent le bois et
l’aluminium (moins fréquent en individuel).
Les menuisiers locaux ne rencontrent aucune
difficulté de mise en œuvre.
Référence :
Le PVC équipe la majorité des logements
individuels récents en Ile-de-France, cependant la part des huisseries bois augmente,
avec la nécessité de réduire le bilan carbone
des bâtiments.
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Les huisseries extérieures représentent
un poste important dans la construction :
Q Elles représentent de 10 à 15% du coût de
la construction ;
Q Elles sont déterminantes dans l’esthétique
du bâtiment ; or le visible est ce qui reçoit la
plus forte « Valeur Psychologique Attribuée »
par les ménages ;
Q Elles sont très importantes dans le bilan
énergétique du bâtiment : de grandes
surfaces vitrées permettent des apports
gratuits d’énergie solaire passive, mais il
faut, avec des occultations adaptées, réduire
les risques de surchauffes estivales, pour
assurer le meilleur confort thermique en été
sans recourir à la climatisation. Cependant, il
faut garder à l’esprit que les châssis (huisse-
ries) correspondent à la partie la moins bien
isolée de l’enveloppe du bâtiment !
Q Chacun des trois matériaux employés a ses
inconditionnels et ses détracteurs :
- Le PVC correspond actuellement à 71%
du marché ; il présente les avantages d’un
prix compétitif, de bonnes performances
thermiques, et, d’une absence d’entretien
périodique. Par contre ce matériau n’a rien
d’écologique et présente des impacts non
négligeables sur la santé.
- Le bois possède le bilan énergétique
global le plus favorable mais son entretien
demande une attention particulière.
- L’aluminium a l’avantage de laisser plus
de clair de jour aux ouvertures et véhicule
une image de produit de luxe. Toutefois,
l’énergie grise nécessaire à sa fabrication
et ses mauvaises propriétés thermiques ne
sont pas à négliger.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
C
Modernité
Aluminium
Aluminium
PVC
er
Bénéfice majeur (1 ordre)
48 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
D
Écologie
Bois
E
Santé
Bois
F
Confort
PVC
nd
Bénéfice secondaire (2 ordre)
LES HUISSERIES
L’ÉNERGIE SOLAIRE PASSIVE
2.1.5
VOLET
DESCRIPTIF
Valoriser l’énergie solaire passive consiste à
bénéficier de l’apport direct du rayonnement
solaire, sans apport d’énergie extérieure.
Pour qu’un bâtiment bénéficie au mieux des
rayons du soleil, on doit tenir compte de
l’énergie solaire lors de la conception architecturale : orientation vers le sud, répartition
et dimensionnement des surfaces vitrées,
façades doubles de type balcon vitré, etc.
(cf. fiche 1.3 Conception Bioclimatique).
L’isolation et l’inertie thermique jouent un rôle
important pour optimiser la contribution des
apports solaires au chauffage et à l’éclairage
d’un bâtiment.
Dans une maison solaire passive, l’apport
solaire permet de réaliser des économies
d’énergie importantes pendant la saison de
chauffe. Cependant, cet apport peut être
source d’inconfort en raison des risques de
surchauffes dès la mi-saison.
Afin de réduire les risques d’inconfort, les baies
vitrées doivent être protégées du soleil en été,
parfois dès la mi-saison, par des auvents, des
brise-soleil ou des persiennes extérieures.
La valorisation des apports solaires est un
des principes essentiels de la conception
bioclimatique, et doit être associée à
d’autres caractéristiques volumétriques
du logement :
Q
Le volume chauffé doit présenter une bonne
compacité ;
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Des espaces tampons périphériques
protègent l’espace central des déperditions
thermiques, en particulier au nord, où seront
implantés de préférence les celliers, garages
et locaux de stockage des bacs d’ordures
ménagères ;
Q Des espaces captants en façade sud
permettent d’accroître les apports solaires
en hiver.
Les espaces captants prennent la forme de
serres, vérandas ou jardins d’hiver, espaces
vitrés non chauffés accolés au logement ou
encastrés dans la surface habitable.
Ces volumes vitrés augmentent la surface
habitable mais à titre temporaire, en raison des
différences de confort qui peuvent être engendrées, très variables entre l’hiver et l’été, entre
les périodes nocturnes ou diurnes. La serre est
un espace difficile à maîtriser thermiquement,
et peut être source de surconsommation
d’énergie si elle est équipée d’un dispositif de
chauffage. Les gains de chauffage dépendent
très fortement du comportement de l’utilisateur.
Q
Le profil environnemental de l’énergie solaire passive est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Illustration 38 : Les apports solaires passifs en été
et en hiver.
Matière
Action forte (1er ordre)
Eau
Biodiversité
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Air
Sols
Le fonctionnement thermique de la véranda
repose sur la transformation du rayonnement
solaire en rayonnement de grande longueur
d’onde émis par les surfaces intérieures exposées au soleil direct, dalle et parois verticales,
de préférence en maçonnerie. Le mur séparatif
entre la véranda et l’espace de vie contribue à
la restitution de la chaleur, puisqu’il assure la
fonction de stockage de la chaleur. Le transfert
de chaleur s’opère généralement par le système
de renouvellement d’air du logement.
Dans la conception d’une serre, il convient
de traiter deux points en particulier :
Q L’inclinaison et l’orientation du vitrage : l’orientation privilégiée de la serre s’étend du sud-est
au sud sud-ouest. Un vitrage horizontal ou
peu incliné récupère peu d’apports en hiver et
accroît les risques de surchauffes en été ;
Q La fonction d’été : la serre doit obligatoirement
comporter des protections solaires ainsi que
des ouvrants en partie basse et en partie
haute, permettant d’évacuer les surchauffes
par circulation de l’air.
Le vitrage peut être constitué de polycarbonate
à double paroi destiné aux serres commerciales.
C’est un produit peu coûteux et facile à mettre
en œuvre.
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
L’ÉNERGIE SOLAIRE PASSIVE Q 49
L’ÉNERGIE SOLAIRE PASSIVE
2.1.5
VOLET
COÛT GLOBAL
Entretien maintenance :
Aucun entretien ou maintenance particulier
n’est nécessaire, en dehors des protections
solaires extérieures, en particulier si elles sont
mobiles.
Avantages
Investissement :
Q La valorisation des apports passifs est
peu coûteuse et efficace pour réaliser
des économies d’énergie ;
Q La mise en œuvre est assez simple.
Point de vigilance
Q
L’été, de forts risques de surchauffe existent.
Les différents postes
du coût global
Investissement :
C’est un poste difficilement chiffrable, car
fortement intégré à la conception générale
de l’habitation. Quelques surcoûts peuvent
être afférents à la logique bioclimatique, mais
ils sont difficilement quantifiables. Les règles
volumétriques de compacité tendent plutôt
à réduire les surfaces d’enveloppe à volume
donné, donc les coûts associés.
Économie de charges :
Elles sont principalement réalisées sur le poste
chauffage, mais restent difficilement quantifiables.
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
Technique qui relève de la conception,
trouvant particulièrement sa place dans la
valorisation des apports solaires.
Des fournisseurs de verres sont susceptibles
de répondre aux besoins pour ce type de
technique.
Référence :
Fournisseur de vérandas/verrières partout en
France. Certains fabricants de châssis propo-
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
La récupération directe passive de l’énergie
solaire – associée à une bonne isolation du
bâti – constitue la méthode la plus efficace et
la moins coûteuse pour réaliser des logements
à basse consommation d’énergie… donc
vraiment adaptés aux décennies à venir.
Les mesures d’architecture « bioclimatiques »
(implantation, compacité, traitement thermique
de l’enveloppe, ventilation naturelle…) permettent d’atteindre des consommations d’énergie
de l’ordre de 45 kWh /m², soit plus de la moitié
des exigences de la RT 2005, avec des installations techniques traditionnelles, et avec des
coûts de construction qui restent au niveau du
« traditionnel ».
Les mesures qui conduisent à une architecture
bioclimatiques sont simples : grandes surfaces
vitrées au sud et petites ouvertures au nord,
Bénéfice client :
absence d’ombrage sur les surfaces vitrées
et occultations automatiques pour éviter les
surchauffes d’été, isolation extérieure pour
laisser murs et planchers servir au stockage
thermique pour la nuit, …
Commercialement (avec l’augmentation des
coûts d’énergie aidant), la proposition d’une
réduction de moitié des dépenses énergétiques avec un surinvestissement qui peut
varier de 0% à 15% … doit pouvoir se révéler
porteuse.
Deux objections sont à attendre :
Le style architectural peu conventionnel
des bâtiments et maisons bioclimatiques
réalisés. Il est impératif que les architectes
fassent preuve de talent pour sauvegarder
dans de telles maisons assez de référents
de classicisme ;
Q Les ménages veulent sauvegarder leur
intimité « côté rue » :
- Toutes les façades nord ne peuvent pas
être sur rue ;
- Les façades nord sur rue devront être
travaillées pour marquer le standing de
la maison.
Q
sent d’installer des bow windows.
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice majeur (1er ordre)
50 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
C
Modernité
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
L’ÉNERGIE SOLAIRE PASSIVE
LE MUR TROMBE
2.1.6
VOLET
DESCRIPTIF
Ce type de mur est aussi appelé mur solaire
composite. Il s’agit d’un dispositif permettant
des apports solaires passifs. C’est un mur
capteur-accumulateur qui comporte des
orifices dans ses parties basse et haute. Le
phénomène de thermocirculation (ascendance
de l’air entre la vitre et le mur) se produit sous
l’effet de l’absorption solaire; une boucle
convective s’établit naturellement avec
transfert de chaleur vers l’intérieur grâce à un
mouvement permanent de l’air.
Il est obligatoire de prévoir un système qui
s’oppose à la thermocirculation inverse
sous peine de refroidir le logement durant
les longues périodes non ensoleillées. Il est
également nécessaire de prévoir une bouche
occultante pour bloquer toute circulation
de fluide en période estivale afin d’éviter de
réchauffer l’habitat.
JOUR
NUIT
Air chaud
Radiation
infrarouge
Mur à forte
inertie
Air frais
Illustration 39 : Principe de fonctionnement du mur Trombe (en saison froide).
Schéma d’après La conception Bioclimatique, éd. Terre Vivante.
Clapets ou
registres
La description du fonctionnement du mur
solaire composite nécessite de distinguer le
fonctionnement en période hivernale et en
période estivale.
Fonctionnement en période hivernale :
L’objectif du mur solaire composite en période
hivernale est de récupérer le maximum d’énergie, sans négliger les déperditions thermiques
nocturnes ou les journées sans apports.
La paroi stockeuse absorbe le rayonnement
solaire transmis par la couverture extérieure.
Grâce à l’effet de serre, le mur s’échauffe,
stocke et transmet par conduction la chaleur vers le local. Au niveau de la lame d’air
intérieure, une partie de cette énergie est
échangée par convection avec l’air et l’autre
partie est échangée par rayonnement avec
la paroi isolante. De cette énergie reçue par
rayonnement, une faible partie est transmise
par conduction vers le local via la paroi
isolante, tandis que l’autre partie est transférée à l’air par convection. Les échanges par
convection côté mur et côté isolant ont pour
conséquence l’élévation de température de
l’air. Celui-ci devient plus léger, s’élève et un
phénomène de thermocirculation apparaît.
La quasi-totalité de l’énergie est transmise
au local par l’intermédiaire de la lame d’air.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
En empêchant la circulation de l’air, on stoppe
immédiatement les apports. Ceci permet
d’avoir un contrôle permanent sur les apports
et d’éviter les problèmes de surchauffe.
Les risques de surchauffe sont limités dans le
cas du mur solaire composite car les apports
sont restitués au local avec un temps de
retard dû au temps de traversée de la chaleur
à travers le mur stockeur. Ce temps de traversée est fonction de la nature de la paroi et de
son épaisseur (15 cm est un bon compromis
efficacité/déphasage). Si l’épaisseur de la
paroi est suffisante, le maximum d’apports
par l’intermédiaire de la lame d’air se produit
après l’arrêt des apports directs transmis
par des parois vitrées.
En période nocturne ou lors de journées où
les apports solaires sont faibles, la thermocirculation doit être interrompue, par fermeture
des registres de ventilation ménagés dans le
mur.
LE MUR TROMBE Q 51
LE MUR TROMBE
2.1.6
Fonctionnement en période estivale
Pour assurer de bonnes conditions de confort
en période estivale, l’objectif est de limiter au
maximum les apports thermiques vers le local.
Durant cette période, il est important de noter
que les apports solaires sur une paroi verticale
orientée au sud sont moins importants du fait
de la hauteur du soleil, ces apports pouvant
être réduits par un débord de toit correctement dimensionné.
INTÉRIEUR
Complexe isolant
thermique
Cadre
Paroi Fine couche
latérale
d'isolant
Lame d'air ventilée
Paroi stockeuse
(Matériau plein)
Lame d'air
fermée
Couverture
extérieure
La température extérieure est néanmoins
élevée et le mur récupère ainsi une importante
quantité de chaleur. Cette énergie se transmet
à la lame d’air ventilée où la circulation de
l’air est bloquée pour empêcher tout apport
d’énergie par thermocirculation. Cette lame
d’air ventilée devient donc une lame d’air
fermée et constitue une première barrière
isolante. La seconde barrière est constituée
par l’isolant thermique intérieur, ce qui limite
fortement les apports.
EXTÉRIEUR
Illustration 40 : Description architecturale du mur « Trombe » (en plan).
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental d’un mur trombe est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Action forte (1er ordre)
Eau
Biodiversité
Air
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
52 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
LE MUR TROMBE
LE MUR TROMBE
2.1.6
VOLET
COÛT GLOBAL
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Avantages
Technique spécifique de conception, peu ou
pas d’informations sur les savoir-faire.
Pas d’entreprises spécialisées.
Le mur trombe est un procédé conceptuellement intéressant, très peu répandu.
Résistance thermique plus importante que le
mur non ventilé ;
Q Contrôle de la quasi-totalité des apports par
l’intermédiaire de la lame d’air ;
Q Restitution des apports avec un décalage
important dans le temps ;
Q Gestion quotidienne des clapets (possibilité
d’ouverture et de fermeture automatique).
Q
Référence :
La technique est bien connue des bureaux
d’études et des architectes mais il existe peu
de réalisations de mur trombe en logement.
Points de vigilance
Coût plus élevé qu’un mur traditionnel ;
Q Pas de fabricants de systèmes : les ouvertures doivent être faites sur mesure par le
menuisier sur chaque chantier ;
Q Mise en œuvre plus compliquée et plus chère ;
Q Nettoyage régulier du vitrage extérieur
nécessaire ;
Q Nettoyage régulier du vitrage intérieur :
le vitrage du mur Trombe s’encrasse à
cause de la circulation d’air. Il doit être
facilement démontable.
Les objections sont les suivantes :
Q Chaque mise en œuvre demande une
ingénierie spécifique et pose le problème
des garanties de performance et de bon
fonctionnement ;
Q L’entretien périodique est nécessaire ;
Q Les vitrages sur les murs périphériques sont
d’une esthétique souvent discutée et sont
fragiles.
Q
Bénéfice client :
Les différents postes
du coût global
A
Économie
Investissement :
Sur investissement lié à l’enveloppe transparente.
Bénéfice majeur (1er ordre)
B
Patrimoine
C
Modernité
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
LE MUR TROMBE Q 53
CORRECTION DE LA PERMÉABILITÉ A L’AIR
2.1.7
VOLET
DESCRIPTIF
La perméabilité à l’air d’un local ou d’un bâtiment se caractérise par les infiltrations d’air
extérieur. Un grand nombre de ces infiltrations
est dû aux ouvertures autour des fenêtres,
des portes et des prises de courant. Mais
certaines fuites d’air sont plus difficilement
repérables, par exemple les interstices autour
des cheminées et des conduits amenant l’air
directement du sous-sol vers l’entre-toit.
Les fuites d’air sont la cause d’une partie
importante des pertes de chaleur d’un bâtiment, en diminuer l’étendue doit être un des
premiers objectifs de la rénovation ayant pour
but l’amélioration de l’efficacité énergétique.
Solutions :
Il est possible de supprimer certaines fuites
d’air en posant des coupe-bise, des joints
d’étanchéité, des produits de calfeutrage et
du ruban adhésif. Lors de chaque étape d’isolation, il est nécessaire de poser un pare-air
Procédure de contrôle de la perméabilité
à l’air en phase chantier :
Le test de perméabilité de l’air ou « infiltrométrie « consiste à déceler, à visualiser et à
évaluer les fuites d’air de l’enveloppe d’un
bâtiment (les châssis de portes et de fenêtres,
les fissures, la maçonnerie, …).
Intérieur
Extérieur
Fausse porte
Fenêtre
Variateur
5
7
6
2
3
10
8
1
L’étanchéité d’un local ou d’un bâtiment est
obtenue par une enveloppe qui empêche la
sortie aussi bien que l’entrée d’air. La bonne
qualité d’étanchéité d’un bâtiment dépend
en grande partie de la précision d’exécution
des travaux. Mais pour rendre un bâtiment
étanche, il est surtout nécessaire de savoir à
quels endroits l’habitation n’est pas étanche.
11
9
4
Légende
1-2
3
4
5
Linteaux de baies
Appuie fenêtre
Joint mur-dormant
Cheminée - toiture
Illustration 41 : Localisation des infiltrations d’air dans une habitation.
Schéma d’après le Centre d’Etude Technique de l’Équipement (CETE).
6
7
8-9
10
11
Trappe des combles
Joint toiture – mur
Sections de plancher
Plafonnier
Prises / interrupteurs
Ventilateur
Ce débit d’air correspond au volume d’air qui
s’échappe par les fuites de l’enveloppe du
bâtiment.
La visualisation des infiltrations peut se
faire de 3 manières :
Q Par thermographie infrarouge avec visualisation des endroits qui ont été refroidis par le
passage de l’air provenant de l’extérieur ;
Par anémomètre qui détecte le déplacement
de l’air à l’endroit de l’infiltration ;
Q Par une fumée artificielle qui s’infiltre aux
endroits perméables.
Ces techniques de visualisation permettent
d’assurer une bonne étanchéité précisément
aux endroits défaillants.
Q
Illustration 42 : Schéma d’une fausse porte.
Schéma d’après le CETE.
en dépression ou en surpression à l’aide
d’une fausse porte dans laquelle est inséré
un ventilateur et de repérer les zones où l’air
aspiré par la dépression s’infiltre au travers de
l’enveloppe.
Puis, on mesure le débit d’air nécessaire pour
maintenir la différence de pression constante
entre l’extérieur et l’intérieur du local.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
© Photo : SOLENER.
Définition :
Vue intérieure.
Vue extérieure.
Illustration 43 : Porte soufflante (Blower door).
CORRECTION DE LA PERMÉABILITÉ A L’AIR Q 55
CORRECTION DE LA PERMÉABILITÉ A L’AIR
2.1.7
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Le profil environnemental d’une bonne perméabilité à l’air est le suivant :
L’étanchéité à l’air d’un logement est un
facteur clé des économies d’énergie, du
confort de vie et du bon fonctionnement de
la VMC, donc de l’évacuation des polluants,
des odeurs et de l’humidité. La perméabilité
maximum est prévue dans la RT 2005 ; soit :
0,8 m3 / h.m² pour les maisons individuelles et
1,2 m3 / h.m² pour les appartements.
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Eau
Biodiversité
Action forte (1er ordre)
VOLET
COÛT GLOBAL
Avantages
(si traitement de la perméabilité)
Amélioration du rendement énergétique
de la maison ;
Q Confort accru ;
Q Réduction des pertes thermiques ;
Q Meilleure protection de l'ossature
du bâtiment ;
Q Diminution du bruit et de la poussière
provenant de l'extérieur.
Q
Air
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Coût du contrôle en phase chantier de l’ordre
de 1000 ` pour une maison.
Économie de charges :
Les économies de charges réalisées peuvent
être conséquentes si la mesure a bien été
effectuée. En effet, les déperditions d’un bâtiment à combattre par le chauffage comprennent les déperditions par les parois, les ponts
thermiques et les pertes par renouvellement
d’air.
Si de par sa conception, un bâtiment est rendu
imperméable à l’air, alors les gains sur le poste
chauffage seront conséquents. Il faut compter
1 000 kWh / an d’économie pour un logement
de 100m².
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
Technique de mesures à mettre en œuvre
une fois le bâtiment achevé. Tests réalisés par
des bureaux d’études équipés du matériel
nécessaires.
Bénéfice client :
Point de vigilance
Q
La mise en œuvre de l’infiltrométrie,
longue et délicate, doit être effectuée
par un personnel qualifié.
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice majeur (1er ordre)
56 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
C
Modernité
Une bonne étanchéité est difficile à valoriser
commercialement car elle correspond à une
qualité globale de la mise en œuvre, mais
sans matérialisation objective de la prestation.
La vérification de l’étanchéité reste lourde à
mettre en œuvre.
Dans l’attente d’un futur référentiel et d’un
label de qualité, une infiltrométrie donnera lieu
à un procès verbal (PV) de la part de l’organisme de contrôle. Une bonne étanchéité
à l’air permet un gain de 3 à 8 points sur la
consommation conventionnelle d’énergie, et
aura donc une incidence sur la catégorie
d’efficacité énergétique dans laquelle sera
placé le bâtiment lors de son Diagnostic de
Performances Energétiques (DPE).
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
CORRECTION DE LA PERMÉABILITÉ A L’AIR
LES CANONS À LUMIERE
2.1.8
VOLET
DESCRIPTIF
Appelés spots solaires, sunpipes, canons à
lumière, puits de lumière tubulaires ou encore
tubes de lumière passifs ou opaques, ces
systèmes ont tous pour objet de capter et
d’acheminer la plus grande partie du spectre
visible de la lumière naturelle à l’intérieur d’un
bâtiment pour maximiser l’éclairage naturel
des locaux. Les principes et technologies mis
en œuvre pour l’ensemble de ces systèmes
étant similaires, nous nommerons l’ensemble
de ces technologies « lampes solaires ».
Les lampes solaires comportent un dôme
de protection auto-nettoyant généralement
positionné en toiture associé à un réflecteur,
un tube d’extension en aluminium recouvert
d’un film réfléchissant généralement en argent
et un diffuseur qui, comme son nom l’indique,
a pour objet d’assurer une diffusion homogène
de la lumière dans une pièce. En fonction des
contraintes rencontrées, le système pourra
comporter plusieurs coudes.
Certains fournisseurs proposent différentes
options complémentaires comme une régulation électromécanique commandée par un
commutateur situé dans la pièce éclairée qui
actionne un déflecteur papillon, situé dans le
tube, permettant ainsi un réglage de l’intensité
lumineuse. Des systèmes hybrides combinant
lampe solaire et ventilation sont également
disponibles.
1
3
A
2
4
1. dôme en acrylique
2. cerclage en aluminium
3. diffuseur en acrylique
4. solin : souche d’étanchéité
de toiture
Il est également possible de combiner éclairage naturel et artificiel avec la même installation (kit d’éclairage intégré au diffuseur ou en
aval du tube).
5. tube (rallonges possibles)
5
Enfin un dispositif d’étanchéité spécifique doit
être mis en œuvre au niveau de la sortie en
toiture.
6. film
7. couronne aluminium
de fixation du diffuseur
au plafond
8. film : filtre UV et IR
9. diffuseur en acrylique
6
B
9
7
8
10.finition intérieure :
cerclage en aluminium
laqué
A. toiture existante
B. plafond existant
10
Illustration 44 : Schéma de principe d’un canon à lumière.
Source : Solarwill.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
LES CANONS À LUMIERE Q 57
LES CANONS À LUMIERE
2.1.8
© Photo : SOLENER.
VOLET ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental d’un canon à lumière est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Illustration 45 : Puits de lumière, vue de l’intérieur.
Règles de dimensionnement :
Q Principaux diamètres de tubes
rencontrés : 25, 35, 37.5, 45, 53 et 65 cm.
Q
Matière
Eau
Biodiversité
Action forte (1er ordre)
Q
Choix du diamètre du conduit en fonction de
l’étendue de la surface à éclairer ainsi que de
la géométrie et de la longueur du parcours.
250 mm
350 mm
530 mm
6m
9m
12 m
Surface maximum éclairée par une lampe solaire (données relatives aux systèmes d’un
fabricant) :
Surface maximale éclairée
Déchets
Sols
VOLET
COÛT GLOBAL
Possibilité d’éclairage naturel dans des
pièces sans ouvertures sur l’extérieur ;
Q Amélioration des apports de lumière
externes dans des pièces où l’éclairage
naturel est insuffisant ou pas suffisamment
homogène ;
Q Meilleure qualité de l’éclairage ;
Q Réduction possible de la consommation
d’électricité pour l’éclairage ;
Q Systèmes adaptables aux terrasses et à de
nombreux types de toitures ;
Q Mise en œuvre ne nécessitant généralement
pas d’intervention lourde sur le bâti pour
Q
(données relatives aux systèmes d’un fabricant) :
Diamètre du tube
Réduire
Eau
Avantages
Longueur maximum recommandée pour le tube
Long max. recommandée
Réduire les pollutions
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
Coefficient de transmission d’un tube linéaire
(installation standard) : de 80% à 98% pour
les films de dernière génération selon les
fabricants).
Diamètre du tube
Air
250 mm
350 mm
530 mm
14 m²
23 m²
37 m²
58 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
les installations en toiture (passage du tube
entre chevrons possible pour les diamètres
petits à moyens) ;
Q Pas d’entretien ou de nettoyage selon les
fournisseurs si on privilégie les systèmes
garantis étanches (en général garantie de 10
ans sur le matériel).
Points de vigilance
Q
Q
Coût d’investissement élevé ;
Régulation de l’éclairage compliquée.
Tous les fournisseurs ne proposent pas de
système de régulation (risque d’éblouissement si celui ci n’est pas installé). En cas
d’éclairage insuffisant par la lampe solaire,
un éclairage artificiel « tout ou rien » peut
conduire à un déficit d’éclairage si l’usager
décide de ne pas l’utiliser, ou à un surcroît
d’éclairage si celui-ci l’utilise ;
LES CANONS À LUMIERE
LES CANONS À LUMIERE
2.1.8
Manque de garanties concernant l’étanchéité,
la résistance à la neige, à la grêle : pas
d’Avis Technique à l’heure actuelle (démarche en cours pour des systèmes proposés
par un fabricant) ;
Q Manque d’informations sur les impacts
potentiels du système sur le plan thermique
(déperditions en hiver et apports de chaleur
en été) ;
Q Peu de données techniques sur ces
systèmes, ceux-ci ne figurant pas dans les
catalogues d’éclairage (marché réduit).
Q
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Le coût dépend du diamètre du puits de
lumière, celui-ci dépendant de la surface à
éclairer.
Le tableau ci-dessous présente des exemples
de tarifs HT provenant des principaux fabricants
de lampes solaires (prix public ne comprenant
pas la pose) :
Entretien maintenance :
Les fournisseurs affirment que leurs systèmes ne nécessitent pas d’entretien (système
autonettoyant).
Toutefois un contrôle annuel semble souhaitable afin de vérifier l’état de l’étanchéité et l’état
du globe (état général, occultations par des
déjections d’oiseaux…).
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
Références :
Peu de références en France, il existe des
cas pour les bâtiments administratifs, ou
établissement scolaires.
Économie de charges :
Les économies portent sur les consommations
électriques. En effet, l’utilisation d’une lampe
solaire limite le recours à l’éclairage artificiel.
Diamètres
Prix en `
(mm)
230
300
450
530
Kit basique avec 1 coude de 30°
380
550
720
1000
Kit basique avec 1 coude de 45°
400
590
780
1070
Extension standard (610 mm)
55
70
100
120
Coude de 30°
60
80
120
140
Coude de 45°
90
120
180
200
Surface éclairée (m²)
9
14
22
40
Illustration 46 : Puits à lumière, coût de différents éléments.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
LES CANONS À LUMIERE Q 59
LES CANONS À LUMIERE
2.1.8
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Ces équipements restent coûteux (plus-value
de l’ordre de 1 500 à 2 000 ` par unité sur
une maison). Ils ne sont cependant pas du
domaine du gadget car ils apportent une
luminosité naturelle importante dans les parties
centrales d’une maison et peuvent requalifier
une pièce borgne en véritable pièce à vivre (par
exemple une salle de bains).
Il ne faut pas chercher à argumenter sur les
économies d’éclairage réalisées.
Par contre un tel équipement peut donner à
une maison une forte valeur d’image de luxe
et de sophistication associée à une légitimité
écologique (un propriétaire qui fait attention à
ne pas gaspiller l’énergie). Les équipements
qui cumulent ainsi des valeurs de différenciation sociale et d’assimilation sociétale ne sont
pas si nombreux.
Ces équipements peuvent aussi permettre de
vivre volets fermés, tout en bénéficiant d’une
lumière naturelle (avantage de l’enfermement
maximum en restant en système ouvert sur le
naturel).
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice Majeur (1er ordre)
C
Modernité
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
60 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
LES CANONS À LUMIERE
LE PUITS CANADIEN
2.1.9
VOLET
DESCRIPTIF
Le rôle du puits canadien
ou puits provençal :
Ce système permet, en période estivale,
Ventilateur
de réduire la température intérieure d’un
logement de 5 à 8°C pour une faible consommation électrique (on l’appelle alors « puits
provençal »). En période hivernale, il permet
de préchauffer l’air neuf d’un logement afin de
réduire la consommation de chauffage (d’où
l’appellation de « puits canadien »).
Le principe de fonctionnement :
Le principe du puits canadien réside dans une
Air soufflé 25 °C
utilisation passive l’énergie géothermique.
On fait pour cela passer une fraction de l’air
neuf de renouvellement par des conduits
Air intérieur 20°C
enterrés dans le sol à une profondeur d’environ 1,5 mètre (profondeur à laquelle la tempé-
Air aspiré 5°C
Air soufflé 10°C
rature du sol varie peu au cours de l’année),
avant qu’il ne pénètre dans le logement.
En hiver, le sol a une température plus élevée
que celle de l’air extérieur. L’air froid est ainsi
préchauffé quand il passe dans les conduits
enterrés. Avec ce procédé, l’air aspiré par la
VMC ne provient pas directement de l’extérieur (via les bouches d’aération des fenêtres),
d’où une économie de chauffage.
Pente environ 3%
Évacuation des condensats
Illustration 47 : Principe de fonctionnement « hiver » d’un puits canadien couplé à une serre – Schéma d’après l’Agence Méditerranéenne de L’Environnement.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
LE PUITS CANADIEN Q 61
LE PUITS CANADIEN
2.1.9
Ce système permet également la mise hors
gel du logement lorsque les occupants s’absentent pendant l’hiver.
Théoriquement, il faut éviter que le volume
d’air qui traverse le sol ne soit pulsé trop
rapidement (max. 3m/s) et qu’il ne soit trop
Ventilateur
important (sinon, il ne se réchaufferait pas suf-
Air extrait par
tirage naturel
fisamment). Pour la même raison, le rapport
entre le volume d’air et la surface d’échange
du tube ne doit pas être supérieur à 6.
Inversement, en été, le sol est plus froid que
l’air extérieur : on utilise donc la fraîcheur
relative du sol pour tempérer l’air entrant
dans le logement. Ce système permet alors
Air soufflé 20°C
de rafraîchir l’air ; ce qui est différent d’une
climatisation, qui refroidit l’air d’un logement.
Air intérieur 26°C
En France, on a pu constater l’efficacité du
puits canadien sur certaines installations
Air aspiré 32°C
existantes, avec :
Q
Fin juin 2002 : température extérieure
31,5°C à l’ombre, flux d’air pénétrant par le
puits canadien : 19,5°C ;
Q
Début décembre 2002 : température extérieure 3°C, flux d’air puits canadien 14,5°C.
Pente environ 3%
Illustration 48 : Principe de fonctionnement « été » d’un puits canadien couplé à une serre – Schéma d’après l’Agence Méditerranéenne de L’Environnement.
62 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
LE PUITS CANADIEN
LE PUITS CANADIEN
2.1.9
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental d’un puits canadien est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Eau
Biodiversité
Air
Action forte (1er ordre)
VOLET
COÛT GLOBAL
Avantages
Système peu coûteux et efficace pour
réaliser des économies d’énergie ;
Q Facilité de mise en œuvre ;
Q Réduction de la pollution de l’air (pollen)
et la poussière dans la maison grâce à un
système de filtre réduit ;
Q Fonction de climatisation naturelle en été,
le système ne consommant que quelques
watts pour le ventilateur.
Q
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
Point de vigilance
Q
Difficulté à nettoyer les tubes enterrés.
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Le terrassement constitue une part importante du coût. Le coût va donc dépendre de
l’opportunité de travaux de terrassement ou de
la nécessité de réaliser ces travaux en plus.
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
Pas d’entreprise spécialisée dans la réalisation
de puits canadien en Ile-de-France.
Il est important de décrire précisément les
éléments constitutifs d’un puits dans un
descriptif travaux pour que l’entrepreneur suive
à la lettre les recommandations de pose.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
LE PUITS CANADIEN Q 63
LE PUITS CANADIEN
2.1.9
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Le principe du puits canadien – ou puits provençal – enthousiasme facilement les ménages
qui ont une sensibilité écologique.
En usage d’été, il permet effectivement de
se passer de climatisation, mais :
Q Le coût d’investissement est relativement
élevé car il doit être associé à une VMC
double flux (débours chantier de plus de
3 500 ` avec la VMC) ;
Q
Au-delà de la simplicité du principe, un
fonctionnement satisfaisant implique des
équipements sophistiqués : tuyaux antibactériens, relevage des condensats,
systèmes de gestion des temps de fonctionnement pour ne pas épuiser les ressources
du sol, …
Globalement, il permet de vivre fenêtres
fermées dans une atmosphère fraîche et
saine grâce aux différents filtres dont on peut
équiper la prise d’air
En usage d’hiver, le bilan est réduit car
l’échangeur de la VMC double flux a déjà un
rendement de l’ordre de 60% à 90 %.
Le puits canadien doit être considéré comme
une option « d’appel » qui signe de façon
spectaculaire l’orientation écologique d’une
opération de promotion.
Pour le promoteur, le poste SAV (service
après-vente) et accompagnement de
l’utilisateur n’est pas négligeable.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
Action forte (1er ordre)
C
Modernité
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Action secondaire (2nd ordre)
64 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
LE PUITS CANADIEN
LES PROTECTIONS SOLAIRES
2.1.10
VOLET
DESCRIPTIF
Selon leur orientation, les vitrages représentent
une source de surchauffe importante en été
s’ils ne sont pas protégés par des dispositifs
spécifiques. Toute surface vitrée verticale
orientée de nord-est à nord nord-ouest en
passant par le sud doit être équipée de
protections solaires extérieures adaptées en
fonction de l’orientation. Il en va de même pour
les parois vitrées horizontales ou inclinées.
Les protections solaires permettent de limiter
le flux solaire dans un bâtiment, empêchant
l’air entrant d’être trop chaud et évitant la présence de taches solaires qui engendrent une
surchauffe des murs et une augmentation de
la température radiante. Par ailleurs, l’éblouissement est réduit et ces protections solaires
assurent un meilleur confort visuel.
Il existe plusieurs sortes de protections solaires. On peut citer des éléments architecturaux
fixes ou mobiles (casquettes, brise soleil…)
ou des stores intérieurs ou extérieurs pour
les baies. Les protections solaires intérieures
permettent de réguler la quantité de lumière
naturelle et l’éblouissement, mais elles ne
suffisent pas pour réduire les apports solaires
d’été.
Les systèmes qui protègent du rayonnement
direct tout en laissant passer la lumière
naturelle répondent aux exigences de confort
thermique et visuel. Il s’agit par exemple des
étagères à lumière.
Protection
solaire (été)
Étagères à lumière :
Ce sont des surfaces fixes placées perpendiculairement et horizontalement le long de la
fenêtre qui permettent une protection directe
du rayonnement solaire et un bon éclairage
naturel sur toute la profondeur de la pièce.
Les étagères à lumière divisent la fenêtre en
deux parties permettant une vision au loin. Par
ailleurs, la lumière entre facilement par réflexion
jusqu’au fond de la pièce.
Ces protections peuvent être constituées de
différents matériaux comme l’aluminium ou le
béton par exemple, mais leur face supérieure
doit être claire. Pour une meilleure intégration,
Etagère
à lumière (hiver)
le choix doit se faire en fonction des matériaux
de façade.
Illustration 49 : Étagère à lumière, Lycée du Pic Saint-Loup (34).
Schéma d’après les Annales «Esquisses vertes» 2004-2005, ARENE.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
LES PROTECTIONS SOLAIRES Q 65
LES PROTECTIONS SOLAIRES
2.1.10
Brise-soleil :
Ils peuvent consister en des éléments horizontaux ou verticaux, fixes ou orientables, placés
au-dessus ou dans la partie haute de la fenêtre. Les brise-soleil horizontaux, à l’instar des
débords de toitures, sont surtout efficaces en orientation sud, puisqu’ils permettent de stopper
les rayons solaires d’été, tout en laissant passer les rayons solaires d’hiver (qui sont plus bas).
En orientation est ou ouest, des brise-soleil verticaux sont préférables.
Brise soleil à lames
horizontales
Etagère
à lumière
Illustration 50 : Étagère à lumière, Lycée de Caudry, Calais (59).
Source : Référence Lycée de Caudry – Architectes : QUATR’A Architectes associées (X. Bouffard, JL. Leclercq).
Stores SCREEN :
La dénomination SCREEN a été donnée à des toiles dont le tissage est percé. Les rayons solaires
sont ainsi atténués mais les toiles laissent passer l’air et une lumière douce filtre dans les pièces.
Les stores se posent à l’extérieur. Ils protègent contre les surchauffes à l’intérieur, et
contre l’éblouissement, tout en assurant une
bonne visibilité sur l’extérieur. Le tissu est
réalisé en fibres de verre enrobées de PVC.
Stores intégrés au double-vitrage :
Ce sont des stores de toile, ou à lamelles fixes
ou orientables, placés entre les vitrages. Cette
solution est thermiquement plus efficace que
les stores intérieurs et permet de protéger les
stores des intempéries (pluie, vent).
Illustration 51 :
Store intégré
au double vitrage.
Source : ARENE.
Illustration 52 : Brises soleil, bâtiment SH3, Université de Lille 1 (59).
Architectes AUAI/L.Kroll+QUATR’A Architectes associés (X. Bouffard, J.L. Leclercq).
66 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
LES PROTECTIONS SOLAIRES
LES PROTECTIONS SOLAIRES
2.1.10
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental des protections solaires est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Eau
Biodiversité
Action forte (1er ordre)
VOLET
COÛT GLOBAL
Avantages
Ces systèmes permettent une protection
efficace contre l’éblouissement et les surchauffes estivales.
Q Par ailleurs, bien intégrés, ils permettent
souvent une mise en valeur architecturale du
bâtiment.
Q
Points de vigilance
Q
Les systèmes motorisés (stores) demandent
une maintenance plus importante et entraînent des consommations d’énergie.
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Les stores SCREEN coûtent environ 61 ` par
m² de stores lorsqu’ils ne sont pas motorisés
et 152 ` par m² avec moteur.
Air
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
Économie de charges :
Les étagères à lumière distribuant parfaitement
la lumière dans la pièce, les économies sont
réalisées sur le poste éclairage artificiel.
Si le bâtiment est bien équipé en brise-soleil,
on peut également noter une économie sur le
poste climatisation en été (ces équipements
restent rares en habitat individuel).
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
Références :
Les références actuelles concernent principalement des bâtiments administratifs ou les
établissements scolaires.
Les stores, rideaux et protections amovibles
peuvent être mis en œuvre dans le logement.
Cependant les stores intérieurs sont de faible
efficacité thermique, et les stores extérieurs
(exposés aux intempéries) se dégradent
vite…
Q
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Les protections solaires sont le complément
indispensable à la présence de surfaces vitrées
importantes (qui assurent les apports passifs
d’énergie solaire). Dans la majorité des régions,
elles permettent d’assurer le confort d’été sans
recours à une climatisation énergétivore.
Q Les protections solaires fixes intégrées aux
façades sont des éléments architecturaux
qui signent le plus souvent un style contemporain.
Q Les stores sont essentiellement perçus
comme des éléments de décoration. Or, une
décoration optionnelle de qualité fait vendre.
Les volets (roulants, battants, ou coulissants)
ont l’avantage d’être multifonctions, ils protègent des surchauffes d’été, ils complètent
l’isolation thermique nécessaire en saison
froide sur la partie faible des ouvertures, et
ils assurent une protection anti-intrusion.
Les volets roulants sont actuellement très
demandés par les ménages, car ils sont
aujourd’hui motorisés.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice majeur (1er ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION CONCEPTION BIOCLIMATIQUE DE L’ENVELOPPE
C
Modernité
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
LES PROTECTIONS SOLAIRES Q 67
P a r t i e 2.2
ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
VENTILATION DOUBLE FLUX
2.2.1
VOLET
DESCRIPTIF
Récupérateur :
transfère la chaleur contenue dans l’air
vicié extrait à l’air neuf à souffler.
Ce système installé dans les combles est
composé d’un ventilateur et d’un échangeur.
Il permet de limiter les pertes de chaleur
inhérentes à la ventilation : il récupère la
chaleur de l’air vicié extrait de la maison et
l’utilise pour réchauffer l’air neuf filtré venant
de l’extérieur.
L’échangeur est situé entre le caisson
d’extraction et la sortie d’air en toiture. L’air
neuf est aspiré de l’extérieur, se réchauffe en
croisant l’air extrait de l’intérieur de la maison
(par des bouches d’extraction placées en
cuisine, salle de bains et WC). L’air neuf ainsi
plus chaud est ensuite pulsé par le ventilateur
vers l’intérieur des pièces (par des bouches
d’insufflation placées en chambres et séjour),
l’air extrait plus froid est repoussé vers la
sortie.
La pulsion se distribue via un réseau de
conduites verticales et horizontales dans les
faux plafonds. Les conduits verticaux d’évacuation d’air sont semblables aux conduits
des systèmes « simple flux » et peuvent être
disposés parallèlement aux conduits verticaux
d’amenée d’air.
Buanderie
Chambre
Atelier
Toilettes
Séjours
Garage
Chambre
Cuisine
Illustration 53 : Schéma général d’un circuit de ventilation double flux. – Schéma d’après l’ADEME.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
Circuit de soufflage :
Distribue dans les pièces principales de
l’air neuf réchauffé et filtré.
VENTILATION DOUBLE FLUX Q 71
VENTILATION DOUBLE FLUX
2.2.1
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental de la ventilation naturelle est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Eau
Biodiversité
Air
Action forte (1er ordre)
VOLET
COÛT GLOBAL
Avantages
Le renouvellement d’air peut représenter 30%
de la consommation d’énergie de chauffage.
Une ventilation double flux avec récupération
de calories sur l’air extrait permet :
Q de réduire de 50 à 60% les déperditions par
renouvellement d‘air grâce à la récupération
de chaleur sur l’air extrait ;
Q de filtrer l’air entrant ;
Q d’atteindre une bonne performance acoustique vis-à-vis de l’extérieur, en raison de
l’absence d’entrées d’air au niveau des
huisseries.
La modulation des débits apporte des gains
énergétiques complémentaires :
Par la réduction des déperditions dues à la
ventilation ;
Q Par la diminution des consommations électriques des ventilateurs.
Q
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Améliorer
Odeurs
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
Points de vigilance
Q
Q
D’un point de vue économique, la VMC
double flux présente un temps de retour de
l’ordre de dix ans ;
Les bouches d’insufflation peuvent être
bruyantes, donc gênantes, en particulier
dans les chambres, en cas de mauvaise
conception ; il s’agit donc de calculer le
débit de soufflage en préalable afin de
dimensionner le diamètre de la gaine.
On cherchera à atteindre des vitesses d’air
< 2,5m / s.
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Le prix d’une ventilation mécanique contrôlée
de type «double flux» est compris en moyenne,
selon les caractéristiques techniques et selon
les difficultés de pose, entre 2 000 et 4 000 ` TTC.
Marque
Coût moyen
(fourniture et
pose)
Moyenne
gamme
Haut de gamme
Hélios / Aldes /
France Air
Swegon /
Renson
2 000 ` TTC
3 500 ` TTC
Illustration 54 : Coûts comparés de systèmes de
ventilation double flux.
Entretien maintenance :
L’entretien est plus important que pour une
ventilation simple flux
Économie de charges :
Rentabilité sur 10 ans.
Les entreprises de génie climatique montent
aussi bien de la ventilation simple flux que de
la ventilation double flux.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
C
Modernité
D
Écologie
Bénéfice majeur (1er ordre)
72 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
E
Santé
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
Référence :
Peu d’installation double flux en France en
logement, la VMC simple flux reste largement
majoritaire en logement.
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
La VMC double flux doit être présentée
comme une prestation de confort et de santé
plutôt que comme un équipement destiné à
économiser l’énergie.
Q La plus value d’investissement sera pour
le client de l’ordre de 2 500 ` par rapport
à une VMC simple flux et les économies
d’énergie avoisineront 200 à 300 ` par an ;
Q Le système permet de vivre fenêtres fermées, dans un air sain car filtré. Il isole des
pollutions et des bruits de l’extérieur, ce qui
est important en zones urbaines.
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
VENTILATION DOUBLE FLUX
VENTILATION NATURELLE
2.2.2
VOLET
DESCRIPTIF
Le rôle de la ventilation :
La ventilation facilite l’aération des locaux en
évacuant l’air vicié, et en le renouvelant par de
l’air frais.
4
La ventilation joue un rôle indispensable pour
limiter la concentration des polluants dans
l’air ambiant des habitats. Elle est également
nécessaire pour limiter le risque de moisissures en retirant l’humidité générée dans la
maison par la présence et les activités des
occupants : 10 à 20 ou 30 litres d’eau par jour
et par habitant, dont 1 à 1,5 litres, rien que
pour la respiration et la transpiration provenant
de l’extérieur : pluie, remontée du sol, défauts
ou usure de la construction… La ventilation
est en outre indispensable pour l’apport
d’oxygène essentiel à notre respiration et pour
une bonne combustion des carburants utilisés
dans la maison pour le chauffage, la cuisine…
1
3
1
2
1
1
3
Légende :
1. Ouverture d’alimentation
2. Ouverture de transfert
3. Ouverture d’évacuation
4. Débouché en toiture de l’évacuation
Illustration 55 : Principe de fonctionnement de la ventilation naturelle. – Schéma d’après Greenpeace.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
VENTILATION NATURELLE Q 73
VENTILATION NATURELLE
2.2.2
Dans les logements récents, chaque pièce
principale est équipée d’un orifice d’entrée d’air
neuf qui ajuste, selon les technologies, la
section de passage de l’air en fonction du
vent et des besoins (ceux-ci sont liés au taux
d’humidité). Les sorties d’air sont fixes, ou
réglables manuellement. En habitat collectif,
les conduits d’évacuation à tirage naturel
peuvent être soit individuels – ils ne desservent
alors qu’une pièce de service-, soit collectifs –
ils desservent alors plusieurs pièces.
Le renouvellement de l’air d’un logement
ventilé naturellement varie en fonction des
conditions climatiques.
L’entrée de l’air neuf est assuré par :
Q Des grilles d’aération situées dans les
pièces principales, intégrées aux portes
et/ou aux fenêtres ; les grilles peuvent être :
- Réglables manuellement ;
- Auto-réglables : la quantité d’air frais
entrant est constante et indépendante
de la vitesse du vent ;
- Hygro-réglables : la quantité d’air frais
entrant augmente en fonction de l’humidité des pièces ;
La ventilation naturelle assistée et contrôlée :
La VNAC est un système hybride utilisant
différents aspects de la ventilation naturelle et de
la ventilation mécanique. La différence principale
entre un système de ventilation conventionnel
et un système hybride est le fait que ce dernier
comprend un système de contrôle intelligent
qui peut commuter automatiquement entre
les modes naturel et mécanique, afin de réduire
au minimum la consommation d’énergie.
Des ouvertures de transfert sous forme de
grilles dans (ou sous) les portes intérieures
afin d’assurer la circulation d’air dans toute
la maison ;
Q Dans les pièces à forte humidité (cuisine,
sanitaires, salles d’eau) : des grilles d’évacuation fixes ou réglables manuellement,
ou hygro-réglables, intégrées dans une cheminée ou un conduit de ventilation vertical
débouchant au moins 50 cm au dessus du
faîte de la maison ;
Q Dans les dispositifs les plus élaborés, des
tours d’extraction permettent de réguler
selon les besoins la quantité d’air extraite.
Ventilation et confort d’été :
En été, le problème du renouvellement d’air ne se
pose pas comme en hiver. Les débits requis pour
évacuer l’excès de chaleur sont beaucoup plus
élevés. La ventilation hygiénique dimensionnée
pour un renouvellement de l’ordre de 1 Vol/h ne
suffit pas.
Q
74 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
Pour arriver à générer des débits de 6 à 10 vol/h,
l’ouverture des fenêtres sur des façades opposées ou perpendiculaires est nécessaire.
On parle alors de ventilation traversante.
© Photo : SOLENER.
Principe de fonctionnement :
Contrairement à la Ventilation Mécanique
Contrôlée, la ventilation hygiénique naturelle
ne requiert aucun dispositif mécanique pour
fonctionner. Elle peut cependant, dans le cas
d’une ventilation mécanique assistée, être
couplée à un mécanisme d’assistance. La
circulation de l’air se fait par tirage thermique,
grâce aux différences de températures entre
l’intérieur et l’extérieur, et par les différences de pressions générées par le vent sur
l’enveloppe du bâtiment. Pour avoir un tirage
thermique significatif, il est essentiel d’avoir
un point bas d’aération pour l’entrée d’air frais
et un point haut pour l’extraction d’air chaud.
Illustration 56 :
Tour d’extraction de ventilation naturelle Lycée de Caudry, Calais (59)
Architectes : QUATR’A Architectes associés
(X. Bouffard, J.L. Leclercq).
VENTILATION NATURELLE
VENTILATION NATURELLE
2.2.2
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental de la ventilation naturelle est le suivant :
Préserver les ressources
Matière
Eau
Biodiversité
Air
Action forte (1er ordre)
VOLET
COÛT GLOBAL
Avantages
Une extrême simplicité avec un minimum
de travaux ;
Q Pas d’encombrement car absence de
conduit d’aération ;
Q Pas de bruit de ventilateurs ;
Q Pas de consommation d’énergie électrique
ou faible consommation électrique pour la
VNAC.
Q
Points de vigilance
Q
Contrôle insuffisant des débits d’air frais (en
particulier pour les systèmes sans dispositifs
de contrôle) : perte incontrôlée de calories
en hiver ;
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
L’air peut être contaminé au cours de son
passage au travers de l’enveloppe de la
maison ;
Q Impossibilité de faire recirculer et de filtrer
l’air ambiant ;
Q Impossibilité de récupérer la chaleur évacuée, le système est donc très « énergivore »
(contrairement à une ventilation mécanique
double flux avec récupération de chaleur).
Q
Entretien maintenance :
Les bouches d’entrée d’air demandent à être
nettoyées tous les ans, pour éviter l’accumulation de poussières et de salissures sur l’entrée
d’air.
Économie de charges :
La ventilation naturelle dispense de l’installation
d’une VMC et de ce fait des charges afférentes à une VMC (consommation électrique du
moteur de ventilation), qui représente environ
une consommation de 600 kWh / an, soit
environ 55 E.
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Le coût de ce type de ventilation est faible.
Il faut compter 25 ` par bouches d’entrées
d’air en fourniture et pose et 200 ` HT pour
un ventilateur très basse pression, permettant
d’assister la ventilation naturelle.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
© Photo : SOLENER.
Énergie
Illustration 57 : Cheminée de ventilation naturelle assistée – Lycée de Caudry, Calais (59).
Architectes : QUATR’A Architectes associés (X. Bouffard, J.L. Leclercq).
VENTILATION NATURELLE Q 75
VENTILATION NATURELLE
2.2.2
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
La technique de la ventilation naturelle assistée
reste encore méconnue en France.
Le Groupement d’Intérêt Économique (GIE)
Acthys basé à Marne-la-Vallée (77), propose
des solutions pour la ventilation naturelle.
Sur le marché français la Ventilation Mécanique Contrôlée (VMC) s’est généralisée.
Référence :
Très peu courant, quelques références
expérimentales de ventilation naturelle
assistée testé en logement collectifs :
OPAC Sud Deux-Sèvres à Niort.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice Majeur (1er ordre)
C
Modernité
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
Seules les maisons dont les volumes architecturaux intérieurs ne permettent pas le
passage du réseau de gaines de la VMC, sont
encore conçues avec une ventilation naturelle.
La nécessité d’économiser de plus en plus
l’énergie va plus dans le sens d’un développement de la récupération des calories de l’air
extrait, donc vers un développement des VMC
double flux.
76 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
VENTILATION NATURELLE
LE SOLAIRE THERMIQUE
2.2.3
VOLET
DESCRIPTIF
Le solaire thermique connaît principalement
deux applications détaillées ci après :
Q Le Chauffe-Eau Solaire Individuel, CESI
(eau chaude sanitaire ou ECS) ;
Q Le Système Solaire Combiné, SSC
(ECS + chauffage.
Le CESI (Chauffe Eau Solaire Individuel)
Le chauffe-eau solaire se substitue aux
cumulus ou chauffe-eau électriques et autres
chauffe-eau à gaz pour permettre aux occupants d’un logement (individuel ou collectif) de
couvrir une large part de leurs consommations
d’eau chaude sanitaire, grâce à l’énergie
solaire. Pour cela, il recourt à la conversion
thermique du rayonnement solaire.
Le CESI se compose de capteurs solaires
thermiques posés en toiture, d’un système de
circulation et de régulation et d’un ballon de
stockage d’eau chaude. Ce système peut
être utilisé indépendamment du système de
chauffage (appoint par résistance de électrique) ou avec le chauffage (chaudière servant
d’appoint).
Le principe de fonctionnement du solaire
thermique :
Capter l’énergie solaire à l’aide des capteurs
généralement placés sur le toit. (1) ;
Q Transporter la chaleur dans le circuit
primaire, étanche et calorifugé (2) ;
Q Restituer la chaleur grâce à un échangeur
thermique (3) qui cède les calories à l’ECS ;
Q
Eau chaude sanitaire
Capteur
solaire Sonde
de température
Chaudière
d’appoint
Circuit
primaire
Régulateur
Ballon
de stockage
Arrivée d’eau froide
Circulateur
Stocker l’eau chaude dans le ballon solaire
(5) bien isolé, il constitue la réserve d’eau
sanitaire prête à être utilisé ;
Q Pallier l’insuffisance d’ensoleillement,
en période défavorable (hiver, demi-saison,
longue période de mauvais temps), par le
dispositif d’appoint qui prend le relais en
cas de besoin et reconstitue le stock d’eau
chaude si l’énergie solaire est insuffisante
(11) et (12).
Q
Le SSC (Système Solaire Combiné) :
Le chauffe-eau solaire étant maintenant
efficace et performant, on parle alors de SSC,
qui peuvent couvrir 25 à 60 % des besoins
annuels, selon la région et la taille de l’installation. Un SSC est un système qui couvre une
partie des besoins de chauffage des bâtiments
et produit de l’eau chaude sanitaire.
Illustration 58 : Principe de fonctionnement du chauffe-eau solaire individuel à éléments séparés
avec chauffage d’appoint – Schéma d’après l’ADEME.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
LE SOLAIRE THERMIQUE Q 77
LE SOLAIRE THERMIQUE
2.2.3
La régulation est un élément indispensable
au bon fonctionnement du système. Son rôle
est de donner la priorité à l’énergie solaire
chaque fois que celle-ci est disponible. Elle
doit moduler l’énergie d’appoint à apporter
pour maintenir la température de confort sans
ensoleillement et assurer la production d’eau
chaude sanitaire suffisante.
Avantages
Points de vigilance
Le chauffe-eau solaire valorise en toute
sécurité une énergie naturelle, propre et inépuisable et évite le rejet dans l’atmosphère
de plusieurs centaines de kg de CO2 ;
Q L’eau est produite à bonne température (de
l’ordre de 45 à 60°) ;
Q Les économies réalisées représentent de 50
à 70% des dépenses d’énergie nécessaires
à la production d’eau chaude sanitaire.
Difficulté certaine à bien réguler le système ;
Pose réalisée obligatoirement par des
professionnels avec référence ;
Q Dans certaines régions peu ensoleillées,
le phénomène saisonnier peut obliger à
recourir à un appoint, les seuls apports
solaires ne permettant pas de couvrir tous
les besoins tout le temps.
Q
Q
Q
Illustration 59 : Les capteurs solaires thermiques
en toiture. Usage optimisé du solaire thermique
pour une maison et sa piscine Avon (77).
Source : ARENE.
78 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
© Photo : Realitherm.
C’est pourquoi, pour satisfaire ces besoins
contradictoires, de multiples solutions plus ou
moins sophistiquées, novatrices et inventives
ont vu le jour.
© Photo : Realitherm.
Le système solaire combiné est toutefois plus
complexe à mettre en œuvre car le chauffage
des locaux et la fourniture d’eau chaude
sanitaire n’obéit pas aux mêmes exigences.
En effet, les besoins d’eau chaude sont
relativement constants tout au long de l’année,
alors que la demande de chauffage varie
fortement selon les saisons.
De plus, lorsque le chauffage est en marche,
la demande journalière de chaleur est relativement continue. A l’inverse, celle d’eau chaude
sanitaire est irrégulière : des pointes de courte
durée alternent avec de longues périodes sans
demande.
Enfin, la température de l’eau utilisée dans le
circuit de chauffage est plutôt basse (entre 30
et 50°C), alors que l’eau sanitaire est beaucoup plus chaude (entre 45 et 60°C).
Illustration 60 : Intégration architecturale des
capteurs solaires. Usage optimisé du solaire thermique pour une maison et sa piscine, Avon (77).
Source : ARENE.
LE SOLAIRE THERMIQUE
LE SOLAIRE THERMIQUE
2.2.3
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental d’une installation solaire thermique est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Eau
Biodiversité
Air
Action forte (1er ordre)
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
Pour des surfaces de capteurs ne dépassant
pas 5 m², le coût est environ de 1000 `/m²
de capteur installé ;
VOLET
COÛT GLOBAL
Prix de revient du kWh :
Pour un investissement de 3 000 `, d’une
durée de vie de 20 ans et produisant environ
2.000 kWh/an, le kWh produit revient à
0,07 `. Pour un investissement de 2 000 `,
le kWh revient à 0,05 `.
Pour une petite installation équipée d’un SSC
à appoint indépendant (10 m² de capteurs
pour 70 m² de surface chauffée), il faut compter
environ 10 000 ` pour l’installation solaire
(hors distribution de chauffage).
Q
Coût associé au solaire thermique :
Q Prix du kW installé :
Les systèmes solaires domestiques pour
chauffer l’eau chaude sanitaire ont un
surcoût solaire entre 1 860 ` et 2 500 `,
(autrement dit, la chaudière d’appoint n’est
pas comprise dans cette somme). Celle-ci
doit être de toute manière être installée,
qu’il y ait ou non une composante solaire au
système de chauffe.
Réduire les nuisances
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
Ce montant comprend les capteurs, le volume
de stockage, la distribution, la régulation,
ainsi que le montage. Ce coût n’intègre pas
l’appoint (chaudière gaz, appoint électrique...).
Entretien maintenance :
Qu’il s’agisse des capteurs solaires ou des
éléments du système, un Chauffe-Eau Solaire
Individuel ou un Système Solaire Combiné
nécessite peu de maintenance.
Une visite de contrôle et d’entretien annuel est
tout de même souhaitable pour :
Q Vérifier l’état des capteurs sur la toiture
(occultations par des déjections d’oiseaux
ou bris de tuiles éventuels) ;
Vérifier le bon fonctionnement du circuit
primaire ;
Q Vérifier le volume de stockage, étanchéité,
isolation, raccords ;
Q Vérifier l’état des câbles et des connexions.
La durée de vie d’une installation est d’au
moins 20 ans.
Q
Économie de charges :
Les économies de charge peuvent aller jusqu’à
70% sur le poste ECS, alors que sur le poste
chauffage, les économies peuvent atteindre
60 % dans le cas d’un SSC.
LE SOLAIRE THERMIQUE Q 79
LE SOLAIRE THERMIQUE
2.2.3
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Les objections des acheteurs sont de trois
ordres :
Inquiétudes sur la fiabilité du système ;
Interrogations sur l’entretien et le SAV ;
Q Critiques sur l’esthétique des panneaux en
toiture ;
Le chauffe-eau solaire est un équipement
appelé à se généraliser dans les années à
venir. Une maison non équipée apparaîtra vite
comme obsolète.
Q
Q
Nombreuses entreprises agréées Qualisol
(en IdF) pour la mise en œuvre de CESI : 62
entreprises dans le 77.
Référence :
Environ 1 500 m² de capteurs solaires thermiques installé en IdF en 2005.
Les économies d’énergie réalisées permettent
aujourd’hui d’affirmer un retour sur investissement de l’ordre de 10 ans, voire d’environ 5
ans si on tient compte des incitations fiscales.
Cet intérêt financier n’explique qu’en partie
l’engouement actuel (1) des ménages pour cet
équipement ; les ménages sont surtout attirés
par :
Q Le caractère spectaculaire (visible par les
voisins) de ce choix écologique ;
Q Le confort d’usage.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice majeur (1er ordre)
C
Modernité
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
(1) 41% des ménages accédants pensent qu’une maison ne peut pas être considérée comme écologique si elle n’a pas d’ECS solaire.
80 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
LE SOLAIRE THERMIQUE
LE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE
2.2.4
L’énergie photovoltaïque résulte de la transformation de la lumière solaire en électricité au
moyen de cellules en silicium reliées entre elles
et constituant un panneau solaire.
Pour une utilisation domestique, l’adjonction
d’un onduleur s’impose pour convertir le
courant continu obtenu en courant alternatif.
Il est possible de stocker l’électricité sur un
système de batteries essentiellement en site
isolé, mais le meilleur stockage reste le réseau,
quand il est disponible.
En effet, les centrales photovoltaïques raccordées au réseau représentent le segment du
marché photovoltaïque au taux de croissance
le plus important de ces dernières années. En
effet, la croissance est supérieure à 50% par
an dans les pays où ont été fixés des tarifs de
rachat attractifs.
Le solaire photovoltaïque se décline en
différentes applications, qui utilisent toutes
le même principe de base. On distingue
notamment :
Q Les modules photovoltaïques ;
Q Les membranes d’étanchéité photovoltaïques ;
Q Les tuiles solaires.
© Photo : SOLENER.
VOLET
DESCRIPTIF
Illustration 61 : Modules photovoltaïques.
Les modules photovoltaïques :
L’élément de base est la cellule photovoltaïque : exposée à la lumière, elle absorbe
l’énergie des photons lumineux.
La tension de sortie d’une cellule photovoltaïque est faible (0,6V). C’est pourquoi les cellules
sont mises en série électrique, puis encapsulées entre une plaque de verre à l’avant et un
autre matériau étanche à l’humidité à l’arrière.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
Elles forment ainsi un module photovoltaïque.
Selon les technologies et le type d’usage qui
en est fait, ce module présente une surface de
0,1m² (10W) à 1m² (100W), valeurs moyennes
indicatives, et décline des tensions de 12V, 24V
ou 48V selon l’application.
LE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE Q 81
LE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE
© Photo : SOLENER.
2.2.4
Les membranes photovoltaïques :
Ce sont des membranes d’étanchéité synthétiques pour toitures-terrasses sur lesquelles sont
intégrés en usine des modules photovoltaïques
souples produisant de l’électricité avec des rendements supérieurs à 20%. Elles sont simples
à mettre en œuvre et s’adaptent à toutes les
formes de toiture.
La membrane photovoltaïque offre toutes les
caractéristiques requises pour l’étanchéité en
toiture. Il faut 20 à 23 m2 de membrane pour
assurer une puissance photovoltaïque de 1kWc.
Les tuiles photovoltaïques :
Pour répondre à une demande d’amélioration
de l’intégration des capteurs au bâti, certains
constructeurs ont développé des capteurs
solaires reprenant les formes, les dimensions
(en partie) et les emboîtements de certaines
tuiles. Ces capteurs particuliers ont pris le nom
de tuiles photovoltaïques.
Illustration 62 : Membrane photovoltaïque.
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental d’une installation solaire photovoltaïque est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Action forte (1er ordre)
Eau
Biodiversité
Air
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
82 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
LE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE
LE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE
2.2.4
VOLET
COÛT GLOBAL
Points de vigilance
Généraux
s ,AFABRICATIONDUMODULEPHOTOVOLTAÕQUERELÒVEDELAHAUTETECHNOLOGIEETREQUIERTDES
investissements d’un coût élevé ;
s ,ERENDEMENTRÏELDECONVERSIONDUNMODULEESTFAIBLEDELORDREDE
s ³NERGIETRIBUTAIREDESCONDITIONSMÏTÏOROLOGIQUES
s ,ORSQUELESTOCKAGEDELÏNERGIEÏLECTRIQUESOUSFORMECHIMIQUEBATTERIEESTNÏCESSAIRE
le coût du générateur est accru.
Tuiles photovoltaïques
s ,ESTUILESPROPOSÏESPARLESFABRICANTSNESONTPASTOUJOURSCOMPATIBLESAVECLESTUILES
existantes ;
s 0OTENTIELLEMENTPLUSDECONNECTIQUESUNETUILEAYANTUNESURFACEPLUSPETITEQUUNPANNEAU
classique.
Avantages
Généraux
s 5NEHAUTElABILITÏ,INSTALLATIONNECOMPORTEPASDEPIÒCESMOBILES
s ,ECOßTDEFONCTIONNEMENTESTTRÒSFAIBLEVULESENTRETIENSRÏDUITS
et il ne nécessite ni combustible, ni transport, ni personnel hautement spécialisé ;
s ,ATECHNOLOGIEPHOTOVOLTAÕQUEPRÏSENTEDESQUALITÏSSURLEPLANÏCOLOGIQUECARLEPRODUITlNI
est non polluant, silencieux et n’entraîne aucune perturbation du milieu ;
s 0ASDÏMISSIONDEGAZÌEFFETDESERRE
s 2ÏSISTANCEAUXINTEMPÏRIESLESMODULESPHOTOVOLTAÕQUESSONTRECOUVERTSDUNECOUCHE
transparente en TEFLON® TEFZEL® n’accrochant pas la saleté, et sur la partie inférieure
d’une couche imperméable en EVA (éthylène acétate de vinyle) ;
Modules
s ,ECARACTÒREMODULAIREDESPANNEAUXPHOTOVOLTAÕQUESPERMETUNMONTAGESIMPLEET
adaptable à des besoins énergétiques divers.
Membrane d’étanchéité
s &LEXIBILITÏLAMEMBRANENEPRÏSENTENIVERRENICADREETSADAPTEÌTOUTEFORMEDETOITURE
s ,ÏGÒRETÏUNPOIDSEXTRÐMEMENTFAIBLEDESEULEMENTKGM§
s ,ATECHNOLOGIETRIPLEJONCTIONEXPLOITELAPARTIEVERTBLEUDUSPECTRELUMINEUXDEFA ON
optimale, ce qui garantit une production électrique de 750 à 900 kWh/kWc annuel
(Nord de la France) ;
s ,APERTEDEPUISSANCEAUlLDUTEMPSNESERAPASINFÏRIEUREÌDELAPUISSANCE
minimum (Pmin), déterminée sur 20 ans, à compter de la date d’achat.
Tuiles photovoltaïques
Investissement :
Modules
7 500 `HT / kWc
Membrane
8 000 `HT / kWc
370 ` HT / m² de membrane fournie posée.
Tuiles
8 500 `HT / kWc (STC), fourni, posé.
Le prix des tuiles seules varie de 4 625
à 6 500 ` HT/kWc (STC - Standard
Test Conditions, terme anglais pour
Conditions Standards de Test) selon
les fabricants (Imerys et Lafarge).
s -EILLEUREINTÏGRATIONARCHITECTURALE
s 0RODUITASSURANTLACOUVERTUREINTÏGRATIONENTOITURE
À ces montants, doivent être rajoutés des frais
de raccordement de l’ordre de 500 ` environ.
Entretien maintenance :
Qu’il s’agisse de panneaux ou de tuiles, une
centrale photovoltaïque nécessite peu de
maintenance.
Une visite de contrôle et d’entretien annuel est
tout de même souhaitable pour :
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
Vérifier l’état des modules (occultations par
des déjections d’oiseaux ou bris de tuiles
éventuels) ;
Q Vérifier le bon fonctionnement de l’onduleur
(présence d’un bruit de fond et d’un signal
lumineux ou écran d’affichage avec informations de base lorsqu’il fonctionne) ;
Q
Q
Vérifier l’état des câbles et des connexions.
LE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE Q 83
LE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE
2.2.4
La durée de vie d’une installation est d’au
moins 25 ans.
La durée de vie des onduleurs est variable et
a priori inférieure à celle des modules.
Leur coût est important (environ 1 000 ` HT/
kWc fourniture + pose).
Économie de charges :
La production d’électricité via une installation
solaire photovoltaïque connectée au réseau
permet la revente totale à EDF des kWh
produits sur place. Le taux actuel de rachat
est de 55 cts d’` si l’installation assure deux
fonctions distinctes (production d’électricité et
étanchéité par exemple).
Les économies réalisées sont donc fonction
de la production électrique.
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Fournisseurs nationaux. Potentiel de mise en
œuvre réel.
Réaliser une installation solaire photovoltaïque
pose l’identité du propriétaire : civisme, écologisme, modernisme.
Référence :
La puissance installée en Ile de France est
égale à 175 kW dont :
51 kW relié au réseau et 122 kW hors réseau.
Sur ces 122 kW hors réseau, on compte
5 500 horodateurs.
20 % de la capacité installée concerne les
particuliers (majoritairement non raccordés au
réseau).
Les avantages fiscaux et aides publiques sont
importants : ils dépassent 50% de l’investissement et permettent aux ménages intéressés
une action à la fois vertueuse (produire soi
même son énergie à partir d’une ressource
renouvelable) et rentable.
Les objections des acheteurs portent sur :
Des doutes sur la fiabilité de l’équipement ;
Q Des réticences devant l’esthétique des
toitures (mais certaines tuiles photovoltaïques s’intègrent beaucoup mieux que les
panneaux solaires thermiques habituels) ;
Q L’attente du développement de modules
plus efficaces (mais les aides et les incitations publiques seront moins élevés dans
le futur).
Q
Une maison à très haute isolation thermique,
équipée d’une toiture photovoltaïque de 20 ou
30 m2 présente un bilan énergétique positif !
Le fait de « devoir» revendre l’électricité
produite à EDF et devoir racheter l’électricité
consommée présente deux avantages
considérables :
Q Le kWh est acheté au quadruple de son prix
de revente au ménage ;
Q Cela règle le problème de stockage entre les
heures de production (le jour) et les heures
de consommation (plutôt la nuit).
La seule vraie objection correspond à la
complexité des démarches administratives.
Promoteurs et constructeurs ont, à ce niveau,
des services à structurer.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice majeur (1er ordre)
84 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
C
Modernité
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
LE SOLAIRE PHOTOVOLTAÏQUE
LE BOIS ÉNERGIE
2.2.5
VOLET
DESCRIPTIF
Le bois a longtemps été la seule source
d’énergie à la disposition des hommes pour
leurs besoins domestiques et industriels. Cette
prédominance a fini par se traduire par une
surexploitation des bois et des forêts dans le
courant du XVIIIème siècle.
Avec la découverte du charbon, du pétrole et
du gaz naturel, le bois a progressivement été
relégué à une fonction de chauffage, en milieu
rural. En France, la production de bois-énergie
reste néanmoins importante. Elle est en effet
estimée à 4-5 % de la consommation énergétique totale et 33 % de la production des
énergies renouvelables, derrière l’hydraulique.
50 % des particuliers en France utilisent le bois
pour se chauffer.
Les poêles à bois :
Q
Les poêles à accumulation.
Le principe est d’emmagasiner la chaleur
dans le corps de masse fait de matériaux
réfractaires lourds. Ces derniers stockent les
calories pendant une période assez courte
de chauffe (1 à 2 heures). La chaleur se
diffuse ensuite régulièrement dans la maison
pendant au moins 12 heures, même une
fois le feu éteint. Avantages : économe en
bois, peu de cendres, sensation de confort,
chaleur douce et homogène.
Les poêles à bûches.
Leur fonctionnement est d’abord basé
sur la qualité de la combustion des gaz.
Le principe d’une arrivée d’air préchauffé
ainsi que la récupération des gaz à travers
différentes chicanes permet un bon
rendement (entre 60 et 75%).
C’est un choix intéressant pour les petits
budgets, les nostalgiques du poêle de la
grand-mère, son faible encombrement,
et la vision du feu pour bon nombre
d’entre eux.
Q Les poêles à granulés.
Ces derniers-nés sont très performants. Ils
disposent d’une réserve de granulés (petits
cylindres de sciure compressée). Une vis
sans fin alimente le foyer progressivement et
automatiquement. Le rendement est élevé
et l’autonomie importante (2 à 3 jours), peu
encombrant, programmable et pas d’obligation d’un conduit de fumée. Ces poêles sont
performants avec des rendements atteignant
85 %. Cependant, l’approvisionnement en
granulés est encore parfois problématique :
il est préférable de demander des garanties
sur la fourniture du combustible en cas
d’achat de ce type d’appareil.
Q
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
Q
Les poêles à bois à post combustion.
Rendement de combustion > 75%.
Dans ce type de poêle, il y a des arrivées
d’air secondaires, naturelles ou forcées, qui
soufflent de l’air dans le sens inverse de la
flamme ce qui force le feu à brûler vers le
bas. L’air chaud ayant tendance à monter,
cela créé des turbulences qui permettent
de mieux brûler les gaz, augmentant de ce
fait le rendement final. Cela réduit aussi la
quantité de cendre ainsi que les suies dans
le conduit d’évacuation.
Les chaudières bois :
Une chaudière au bois moderne est un
ensemble de production de chaleur comprenant quatre éléments adaptés à l’utilisation
d’un combustible solide :
- Un silo de stockage,
- Un système d’extraction et de transfert du
bois vers la chaudière,
- Un générateur de chaleur composé d’un
foyer et d’un échangeur de chaleur,
- Un système d’épuration des rejets
gazeux et d’évacuation des cendres.
Q Flamme Verte.
Avec le concours de l’ADEME et du GIFAM
(Groupement Interprofessionnel des Fabricants d’équipement Ménager), les principaux
constructeurs d’appareils de chauffage
domestique au bois ont signé en début
d’année 2001 la charte qualité «Flamme
Verte». L’objectif de cette charte est de
promouvoir la mise sur le marché d’appareils
de chauffage domestique au bois modernes
et plus performants sur le plan énergétique
et environnemental. La charte s’applique
aux inserts, foyers fermés et poêles mixtes
ou transformables fonctionnant au bois, à
l’exclusion des cheminées d’agrément.
Illustration 63 : Logo Flamme Verte.
LE BOIS ÉNERGIE Q 85
LE BOIS ÉNERGIE
2.2.5
Au 1er janvier 2005, tous les poêles à bois et
chaudières domestiques labellisés Flamme
Verte doivent avoir :
Q Un rendement énergétique minimum de
65 % ;
Q Une émission de gaz à effet de serre
minimum (seuil maximum d’émission
de gaz polluants : 1% du volume des
fumées).
Cette charte participe ainsi à la protection
de notre environnement.
Avantages
Points de vigilance
Confort thermique excellent et adaptable ;
Crédit d’impôt de 40% pour tout appareil
de chauffage au bois ;
Q La filière bois énergie mobilise 4 fois plus
de main d’œuvre que les énergies fossiles,
le secteur est donc créateur d’emplois ;
Q
Q
Q
Le combustible bois offre un débouché
précieux pour des produits dont l’élimination
s’avère problématique ;
Q La combustion du bois ne génère pas de
soufre ;
Q Le CO2 rejeté correspond à la quantité
absorbée lors de la croissance de l’arbre ;
Q Ce mode de chauffage n’augmente donc
pas l’effet de serre, dans la mesure où on
replante autant de bois qu’on en coupe ;
Q Les cendres, riches en éléments minéraux,
peuvent servir de fertilisant pour l’agriculture.
Q
La concurrence du prix du gaz (mais pour
combien de temps encore ?) ;
Q L’image traditionnelle d’une utilisation du
bois contraignante ;
Q L’approvisionnement en bois déchiqueté
ou sous forme de granulés peut s’avérer
problématique en raison du peu d’entreprises
de fabrication.
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental du bois énergie est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Action forte (1er ordre)
Eau
Biodiversité
Air
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
86 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
LE BOIS ÉNERGIE
LE BOIS ÉNERGIE
2.2.5
VOLET
COÛT GLOBAL
TYPE DE CHAUFFAGE
Cheminée à foyer ouvert
Rendement
Autonomie
Puissance maximale
(en kW)
Coût d’installation
(en `HT)
Coût de
fonctionnement moyen
(en cts ` HT/kWh)
< 25%
1à3h
-
1 200
> 10
Poêle à bûches
40 à 70%
5 à 10 h
-
2 000
4
Insert/foyer fermé
30 à 70%
10 à 12 h
-
2 000
4,5
Poêle à haut rendement
60 à 70%
10 à 20 h
10
3 500
3
Chaudière à bûches
55 à 75%
< 20h
10 à 20
3 500
3
Chaudière à plaquettes ou granulés
75 à 90%
Plusieurs mois
< 100
< 20 000
2,5
Illustration 64 : Coûts comparés de différents équipements de chauffage pour les particuliers (installation et fonctionnement) – Source ADEME.
Pour mémoire (2006) :
Q Convecteurs électriques :
11,3 cts ` HT/kWh ;
Q Chaudière fioul : 6,8 cts `HT/kWh.
Q Propane : 10,2 cts ` HT/kWh.
Économie de charges :
Les économies de charge sont fonction
du combustible de base. Si le bois vient
en appoint d’une chaudière au fioul,
l’économie engendrée par kWh peut
atteindre 4 cts d’`.
Entretien maintenance :
Le nettoyage et le réglage périodique des
organes de chauffe ainsi que des conduits
de fumées assurent performance et sécurité
de fonctionnement.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
LE BOIS ÉNERGIE Q 87
LE BOIS ÉNERGIE
2.2.5
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Nombreux fournisseurs nationaux de poêles
à bois : Label Flamme Verte pour les équipements.
Pas de mise en œuvre particulière pour les
poêles.
L’utilisation de cheminées avec inserts ou de
poêles à bois, en complément d’un chauffage
électrique à effet joule, est très courante.
Pour les ménages, cela représente plusieurs
avantages :
Q Économie : cela soulage d’autant la
consommation d’électricité ;
Q Plaisir : plaisir du foyer, centre de la vie
familiale ; plaisir de l’entretien du feu
(dès l’or où ce n’est pas une obligation,
grâce à la co-solution électrique) ;
Q Bonne conscience (un acte écologique).
Référence :
Quelques références pour les poêles à bois.
Pas de références chaudières individuelles au
bois pour les logements individuels en Ile-deFrance.
L’investissement est réduit, car la réglementation thermique impose de toute façon
un conduit de cheminée dans les maisons
équipées d’un chauffage électrique à effet joule,
que vient compléter un crédit d’impôt de 40%
sur le poêle.
Le problème reste celui de l’approvisionnement en bois :
Q Les plaquettes et granulés ne sont disponibles que dans certaines régions. Le « tout
bois » reste limité à certaines zones ;
Q L’approvisionnement en bûches peut être
organisé entre les habitants, dans le cadre
d’un lotissement ou d’un village ; c’est une
bonne façon d’instaurer une convivialité de
voisinage, et d’optimiser les coûts !
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
C
Modernité
D
Écologie
Bénéfice majeur (1er ordre)
88 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
LE BOIS ÉNERGIE
LA GÉOTHERMIE BASSE TEMPÉRATURE
2.2.6
VOLET
DESCRIPTIF
La surface du sol absorbe tous les jours
l’énergie solaire qu’elle stocke sous forme de
chaleur. Nous disposons ainsi sous nos pieds
d’un énorme réservoir thermique. Accessible
partout, cette source de chaleur gratuite et
inépuisable est particulièrement intéressante,
notamment comme source froide pour des
systèmes thermodynamiques.
L’utilisation de la nappe phréatique étant
davantage réservée aux réalisations importantes (tertiaires, logements collectifs), le
chauffage géothermique le plus adapté est
le prélèvement de la chaleur directement
dans le sol pour des surfaces chauffées peu
importantes (maison, petit collectif ou locaux
professionnels).
Pour exploiter cette source de chaleur renouvelable, deux solutions sont alors possibles :
Q Exploiter le sous-sol (à quelques dizaines
de mètres), grâce à des fondations, ou des
sondes géothermiques verticales ;
Q D’exploiter le terrain en surface à quelques
dizaines de cm de profondeur via des
capteurs horizontaux enterrés.
Comparativement à l’air extérieur, les couches
superficielles du sol de 0,5 m à quelques
dizaines de mètres de profondeurs présentent
les avantages suivants :
Q La température du sol qui s’établit au delà
de 2 - 3 m de profondeur à 10 à 15°C (soit
la température moyenne annuelle du site),
est nettement plus élevée que l’air extérieur
en hiver (7°C en moyenne en Ile-de-France) ;
Q La température est stable et fluctue peu
contrairement à la température extérieure.
L’importance des travaux nécessaires à la
mise en œuvre destine généralement la
géothermie très basse énergie aux bâtiments
neufs ou aux rénovations importantes.
Capteurs horizontaux
Ces systèmes sont reliés à une Pompe à
Chaleur (PAC, voir encadré technique suivant) installée dans la maison, pour ensuite
alimenter un circuit de distribution de la
chaleur, généralement un plancher chauffant
ou le chauffage d’une piscine. Cependant les
nouvelles générations de PAC permettent de
monter à plus de 60°C et ouvre la voie à une
utilisation plus large de ce type de système :
Q Émission de la chaleur par radiateur (émission en chaleur douce) ;
Q Production d’eau chaude sanitaire.
Capteurs
verticaux
Illustration 65 : Les capteurs géothermiques – Schéma d’après l’AFPAC.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
LA GÉOTHERMIE BASSE TEMPÉRATURE Q 89
LA GÉOTHERMIE BASSE TEMPÉRATURE
2.2.6
Les capteurs horizontaux
Ceux-ci mesurent plusieurs centaines de
mètres et sont installés en boucles espacées
d’au minimum 40 cm pour favoriser le rendement. La surface nécessaire pour les capteurs
est équivalente à une ou deux fois la surface
à chauffer.
Les capteurs sont enterrés horizontalement
dans le sol du jardin, à 60-80 cm sous la
surface du sol dans le terrain jouxtant la
maison. Le prélèvement thermique s’effectue
par circulation dans les capteurs d’un fluide
caloporteur.
Les capteurs devront êtres à plus de 2 ou 3
mètres des arbres et autres canalisations.
Il ne faut pas les recouvrir d’une terrasse ou
d’un revêtement quelconque.
Les capteurs verticaux
Les capteurs verticaux sont constitués de
deux tubes de polyéthylène formant un U
installés dans un forage.
La sonde verticale va récupérer l’énergie
calorifique stockée naturellement dans le sol.
Pour cela, un forage est effectué dans lequel
est placé un échangeur de chaleur contenant
un fluide caloporteur (eau + antigel). À 10 m
de profondeur, la température est constante
toute l’année aux environs de 13°C, puis en
descendant, la température augmente de 2 à
3°C tous les 100 m.
Selon les besoins de l’installation, une ou
plusieurs sondes devront êtres posées à une
profondeur de 50 à 100 m. On estime que
pour une maison d’environ 100-120 m²
habitables, il faut deux forages de 60 m de
profondeur.
L’avantage de la sonde verticale est sa faible
emprise au sol, mais les forages sont plus
chers que pour les capteurs horizontaux.
Les capteurs verticaux entraînent moins de
contraintes dans la gestion du terrain et leur
performance est plus constante. Par contre, il
est nécessaire de faire appel à des professionnels spécialisés dans le forage géothermique
vertical. Il faut également faire toutes les
démarches administratives sur la protection du
sous-sol.
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental de la géothermie basse température est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Action forte (1er ordre)
Eau
Biodiversité
Air
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
90 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
LA GÉOTHERMIE BASSE TEMPÉRATURE
LA GÉOTHERMIE BASSE TEMPÉRATURE
2.2.6
VOLET
COÛT GLOBAL
Avantages
Par rapport à d’autres énergies renouvelables, la géothermie présente l’avantage de
ne pas dépendre des conditions atmosphériques (soleil, pluie, vent), ni même de la
disponibilité d’un substrat, comme c’est le
cas de la biomasse. C’est donc une énergie
fiable et stable dans le temps ;
Q Le coefficient de performance annuel varie
selon l’efficacité des systèmes de 2,5 à
4 voire au delà. Dans tous les cas il est
supérieur aux systèmes thermodynamiques
fonctionnant sur l’air extérieur.
Q
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Le surcoût engendré par une installation
géothermique est assez élevé.
Pour un habitat individuel, il faut compter
12 000 E HT fourni posé pour une surface
habitable de 100-120 m² (comprend le chauffage par plancher chauffant, régulation).
Entretien maintenance :
Ne demande pas d’entretien particulier si
l’installation a été mise en œuvre dans les
règles de l’art.
Économie de charges :
L’économie de charges réalisée s’effectue
sur le poste combustible, par rapport à un
chauffage traditionnel.
Points de vigilance
Cependant, il ne s’agit pas d’une énergie
entièrement inépuisable : un puits verra un
jour son réservoir calorifique diminuer ;
Q Si les installations géothermiques sont
technologiquement au point et que l’énergie
qu’elles prélèvent est gratuite, leur coût
demeure, dans certains cas, très élevé.
Q
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
Entreprises de génie climatique chauffage avec
la compétence PAC.
Les fournisseurs nationaux indiquent sur
demande la liste de leurs installeurs en fonction
des régions.
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
L’offre de systèmes thermodynamiques
(pompes à chaleur) avec captage géothermique s’est structurée au cours des dernières
années et aujourd’hui ce type de chauffage
peut être considéré comme relativement
« grand public ».
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice majeur (1er ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
C
Modernité
Avec des capteurs horizontaux, il correspond à un investissement pour le ménage
de l’ordre de 20 à 25 000 ` et à des
dépenses en consommation de l’ordre
de moitié par rapport au fuel. Les primes
locales et incitations fiscales ramènent
actuellement le niveau d’investissement
à celui d’un chauffage central classique ;
Q Les capteurs verticaux restent pénalisés par
le coût des forages.
Q
La demande des ménages acquéreurs d’une
maison individuelle est devenue très forte pour
ces équipements de chauffage ; les motivations s’accumulent :
Q Bénéficier du confort d’un chauffage central
sans dépendre des hausses prévisibles du
prix des énergies fossiles ;
Q Ces chauffages étant réversibles, bénéficier
du rafraîchissement d’été ;
Q Se donner une image de citoyen responsable et écologiste ;
Q Profiter de « l’effet d’aubaine » des aides
publiques.
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
LA GÉOTHERMIE BASSE TEMPÉRATURE Q 91
COMPLÉMENT TECHNIQUE LA POMPE À CHALEUR (PAC)
2.2.6
Principe de fonctionnement :
La Pompe à Chaleur (PAC) permet de produire
de la chaleur à partir de l’énergie puisée dans
l’environnement. Cet appareil est capable de
capter cette énergie thermique (chaleur) pour
la transférer à un niveau de température plus
élevée à l’intérieur d’un bâtiment dans le but
de le chauffer.
Une PAC est composée de 4 éléments
principaux :
Q Un compresseur (1) ;
Q Deux échangeurs : l’évaporateur (2) pour
capter l’énergie extérieure et le condenseur
(3) pour la restituer à l’intérieur ;
Q Un détendeur thermostatique (4).
Vapeur
Basse
Pression
2
Vapeur
Haute
Pression
1
3
ÉMETTEURS
INTERIEURS
(source chaude)
CAPTEURS
EXTERIEURS
(source froide)
Liquide
Basse
Pression
4
Liquide
Haute
Pression
1 : Compresseur – 2 : Évaporateur
– 3 : Condenseur – 4 : Détendeur thermostatique
Illustration 66 : Principe de la Pompe à Chaleur – Schéma d’après l’AFPAC.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
LA POMPE À CHALEUR (PAC) Q 93
LA POMPE À CHALEUR (PAC)
2.2.6
Ce système de PAC se compose d’un circuit
dans lequel circule un fluide frigorigène qui
subit alors un cycle de transformation
(dit thermodynamique) en quatre étapes :
Q Dans l’évaporateur, le fluide extérieur
(air extérieur, eau de la nappe ou eau de
capteur géothermique) transmet de l’énergie
sous forme de chaleur (calories) au fluide
frigorigène à l’état liquide et à une température inférieure. En récupérant cette énergie,
le frigorigène va entrer en ébullition et se
transformer en gaz (= évaporation). Sa
pression reste constante, c’est-à-dire faible.
Q Le compresseur aspire ensuite, le frigorigène sous forme de gaz à basse température. En comprimant le gaz, sa température
va s’élever en même temps que sa pression. À la sortie du compresseur, le fluide
frigorigène est un gaz à haute pression et à
température élevée.
Q Dans le condenseur, le gaz chaud va transmettre une partie de son énergie au fluide à
réchauffer (eau du réseau de chauffage, air
intérieur, …) dont la température augmente.
Cet échange de chaleur agit sur le gaz
frigorigène qui passe alors de l’état gazeux
à l’état liquide (=condensation) et conserve
sa pression.
Q
A l’entrée du détendeur, le fluide frigorigène
à l’état liquide et toujours à une pression élevée. Il est alors « détendu », c’est-à-dire qu’il
passe d’une haute pression à une pression
basse. Cette chute de pression abaisse la
température du frigorigène. A la sortie du
détendeur, la température du frigorigène (à
l’état liquide) est alors inférieure à la température de la source de récupération (environnement extérieur).
Suivant le matériel, les PAC permettent de
récupérer l’énergie thermique de trois sources
différentes :
Q L’eau (nappe phréatique, lac, réserve d’eau
ou cours d’eau) ;
NB : l’exploitation des eaux est soumise à
une réglementation spécifique.
Q Le sol (géothermie, cf. 2.2.6) ;
Q L’air extérieur (aérothermie, cf. 2.2.7).
La notion de Coefficient de Performance
(COP) des pompes à chaleur
Pour effectuer les opérations de transfert de
chaleur d’un milieu à un autre (par les échangeurs) et de remontée du niveau de température (par le compresseur), la PAC consomme
de l’énergie électrique.
94 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
Cependant, cette consommation reste faible
au regard de l’énergie thermique restituée. Le
Coefficient de Performance (COP) d’une PAC
traduit sa capacité à restituer de la chaleur. Le
COP, équivalent d’un rendement appliqué au
PAC, correspond au rapport suivant :
Pour décider de l’opportunité d’installation et
évaluer les performances, il est donc important
de prendre en compte la courbe de COP en
fonction de la température extérieure et de
l’eau de chauffage.
(Source : AFPAC).
COP
=
Énergie thermique utile
restituée (pour le chauffage)
Énergie électrique
nécessaire au fonctionnement
Ainsi, un COP égal à 3 signifie que l’énergie
thermique utile restituée est 3 fois supérieure
à l’énergie électrique consommé et donc facturée, ou pour 1 kWh d’électricité consommé,
la PAC restitue 3 kWh d’énergie thermique au
bâtiment.
Le COP permet également de comparer les
performances des appareils entre eux sous
des conditions d’essais identiques car
normalisés (EN 14511).
Le COP de toute PAC augmente avec la
température de la source froide et diminue
avec celle de la source chaude. Le COP n’a
de signification qu’à une température de
source froide et de source chaude données.
LA POMPE À CHALEUR (PAC)
AÉROTHERMIE
2.2.7
VOLET
DESCRIPTIF
L’air extérieur assure également le stockage
de l’énergie du soleil durant la journée. Cette
énergie (chaleur) est alors une source gratuite
et valorisable pour l’utiliser dans les installations de chauffage.
L’aérotermie consiste à capter l’énergie thermique de l’air par l’intermédiaire d’une pompe
à chaleur (PAC). La chaleur est prélevée dans
l’air extérieur (source froide) et transférée à une
température plus élevée dans le circuit d’eau
chaude de l’installation du chauffage.
Cette source d’énergie est plus facile à utiliser
que la géothermie. Le capteur d’énergie est
simplement composé d’un ventilateur avec un
échangeur de chaleur, qui permet de capter
l’énergie de l’air. Elle est en revanche, moins
intéressante sur un plan thermodynamique :
la température est plus basse en hiver et
fluctuante comparée à la nappe phréatique ou
la température de la terre à 1 m de profondeur.
De ce fait les systèmes aérothermiques sont
moins performants que les systèmes fonctionnant avec la chaleur de la terre ou des nappes
phréatiques.
IIllustration 67 : Aérothermie - système Air/Eau avec PAC extérieure et plancher chauffant – Schéma d’après l’AFPAC.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
AÉROTHERMIE Q 95
AÉROTHERMIE
2.2.7
L’émission de chaleur dans les ambiances
se fait la plupart du temps par convection
(système air/air par soufflage d’air), mais de
nouvelles offres se font jour, proposant une
émission par le biais de radiateurs basse
température ou par plancher chauffant
(système air/eau).
L’intérêt de ce type d’émission est de nécessiter une température moins élevée à l’émission : la pompe à chaleur fonctionne avec
de bien meilleure performance.
La température est plus basse en hiver et
fluctuante comparée à la nappe phréatique ou
la température de la terre à 1 m de profondeur.
De ce fait les systèmes aérothermiques sont
moins performants que les systèmes fonctionnant avec la chaleur de la terre ou des nappes
phréatiques.
Dans certain cas, le système peut également
faire office de climatisation en période estivale :
il s’agit alors de système réversible. Dans le
marché de la climatisation, la dénomination
courante de ce système air/air est « split–
système » ou multi split selon le nombre
d’unité pour l’émission.
Limites du système :
Le givrage de l’échange extérieur limite les
échanges thermiques et réduit les performances
lorsque les températures extérieures sont
basses. Dans certains cas un appoint est à
prévoir. Cependant, les nouvelles gammes
de matériels permettent de fonctionner même
lorsque l’air extérieur descend à -15 °C voire
-20 °C.
Q
L’installation et le montage sont faciles,
possibles quasiment en tous sites ;
L’emplacement de l’unité extérieure doit être
prévu à la conception pour prévenir les
problèmes :
- D’intégration architecturale ;
- De nuisances acoustiques.
Q Outre les performances thermiques, l’acoustique est un critère important de sélection
des matériels.
Q
Les avantages de l’aérothermie sont
l’économie de place en ce qui concerne le
captage, et le coût peu élevé de ce système.
Les différents postes
du coût global
Q
VOLET
COÛT GLOBAL
Avantages
Points de vigilance
Q
Cependant, il existe des contraintes à
l’aérothermie : la température extérieure a
une forte influence sur la performance de la
pompe à chaleur. Pour une totale autonomie,
le système doit être correctement dimensionné.
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Entretien maintenance :
Périodicité et coût similaire à une chaudière.
Le profil environnemental de l’aérothermie est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Action forte (1er ordre)
Eau
Biodiversité
Investissement :
Pour une pompe à chaleur récupérant
l’énergie dans l’air extérieur (aérothermie) et
alimentant un plancher chauffant rafraîchissant, les prix sont compris en moyenne, selon
les caractéristiques techniques, entre 80 et
110 `TTC par m² de surface chauffée.
Air
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Économie de charges :
L’économie dépend du coefficient de performance (COP) de la PAC sur la saison de
chauffe. Les coefficients annuelles de performances instantanée varie de moins de 2 à 3
(dans le meilleur des cas).
Action secondaire (2nd ordre)
96 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
AÉROTHERMIE
AÉROTHERMIE
2.2.7
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Entreprises de génie climatique chauffage avec
la compétence installation de PAC.
Les fournisseurs nationaux indiquent sur
demande la liste de leurs installeurs en fonction
des régions.
L’aérothermie permet d’aborder la thermodynamique, très demandée par les ménages,
avec un investissement et une complexité
technologique moindres que dans le cas de
la géothermie.
Les nouveaux matériels disponibles sur le
marché permettent de résoudre les inconvénients principaux :
Q Des COP qui devenaient faibles en hiver.
Aujourd’hui ces COP dépassent les x 3,
et sont proches de ceux de la géothermie ;
Les nuisances visuelles et acoustiques de
l’unité extérieure (appareils monobloc),
seules les grilles d’aspiration et de refoulement restent visibles de l’extérieur ;
Q Des appareils « haute température »
permettent d’utiliser en émetteurs, de
classiques radiateurs de chauffage central.
Ce qui permet d’éviter les critiques
classiques des systèmes à air pulsé ou des
planchers chauffants.
Q
La possibilité d’une installation réversible qui
assure le rafraîchissement d’été, est un argument commercial qui devient important.
Commercialement, il ne faut pas négliger l’effet
d’aubaine des incitations fiscales.
L’aérothermie rend aujourd’hui obsolète
l’utilisation des énergies fossiles en chauffage
central, sauf présence d’un réseau de gaz
naturel sur le site.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice majeur (1er ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
C
Modernité
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
AÉROTHERMIE Q 97
CHAUDIÈRE À CONDENSATION
2.2.8
VOLET
DESCRIPTIF
Les chaudières dites « conventionnelles »
laissent échapper par la cheminée les gaz de
combustion ainsi que de la vapeur d’eau, sans
exploiter la chaleur contenue. Les chaudières
à condensation exploitent cette chaleur.
Principe de fonctionnement :
Après combustion du gaz (ou fioul, selon le
cas), il reste dans les fumées de la vapeur
d’eau, la chaudière à condensation recueille la
chaleur dite « chaleur latente « renfermée dans
la vapeur d’eau.
Les produits de combustion sont refroidis par
contact des parois :
Q Soit d’un échangeur unique ayant une
surface d’échange surdimensionnée ;
Q Soit d’un échangeur condensateur à
échangeur principal.
En plus de l’échangeur condenseur, les chaudières sont toutes pourvues d’un ventilateur :
Q Soit sur l’air de combustion ou sur le
mélange air-gaz ;
Q Soit sur les produits de combustion à la
sortie de la chaudière.
Après récupération de l’énergie thermique
latente, utilisée comme source de chauffage,
ces fumées sont rejetées vers l’extérieur à une
température d’environ 50°C seulement.
Il est aussi concevable dans certains cas, de
mettre un échangeur supplémentaire sur une
installation existante (récupérateur condenseur).
Cette solution entraîne un gain de place,
l’absence de radiateurs permet d’optimiser au
mieux la gestion des volumes et espaces de
travail.
En rénovation de chaufferie alimentant un
réseau de radiateurs, les chaudières à condensation fonctionnent indifféremment en modes
« condensation » ou « classique », en fonction
des utilisations et des conditions climatiques
extérieures.
La chaudière à condensation favorise la mise
en place d’installations « chaleur douce ».
En effet, en création de chaufferies, le fonctionnement est optimal avec un plancher chauffant
basse température.
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental de la chaudière à condensation est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Action forte (1er ordre)
Eau
Biodiversité
Air
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
CHAUDIÈRE À CONDENSATION Q 99
CHAUDIÈRE À CONDENSATION
2.2.8
VOLET
COÛT GLOBAL
Avantages
De 15 à 30% de gains énergétiques ;
Q 15% par rapport à une chaudière
traditionnelle récente ;
Q 30% par rapport aux anciennes installations ;
Q Puissance minimale inférieure à la puissance
requise par le système de chauffe ;
Q Vapeur d’eau totalement récupérée ;
Q Température stable ;
Q Faibles contraintes électriques et mécaniques ;
Q Très peu d’émissions de CO (régime continu).
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Compter environ 4000 ` pour une chaudière
ayant une gamme de puissance nominale de
6 à 26 kW.
Q
Entretien maintenance :
Il faut veiller à l’évacuation des fumées comme
sur toutes les chaudières, mais l’encrassement
des chaudières à condensation est moins
important. Il faut prévoir un ramonage selon la
fréquence préconisée par le constructeur.
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
Référence :
De plus en plus de cas de chaudières à
haut rendement ou à condensation pour les
bâtiments publics.
Des cas de chaudières individuelles à condensation pour les logements.
Économie de charges :
Économie de combustible.
Dans tous les cas où un lotissement ou une
opération en promotion est desservie par
le gaz de ville, la chaudière à condensation
s’impose comme le tout premier « geste vert ».
Le surcoût par rapport à une chaudière classique sera presque compensé par les avantages
fiscaux et par le gain en catégorie d’efficacité
énergétique sur le DPE du logement.
Pour le ménage utilisateur le gain en coût
d’énergie sera de 150 à 200 ` par an pour
une maison individuelle en attendant les
hausses à venir du prix des énergies fossiles.
Points de vigilance
Coût d’investissement plus élevé
qu’une chaudière traditionnelle ;
Q Encombrante.
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Q
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice majeur (1er ordre)
C
Modernité
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
Au niveau de l’acte de vente, un bilan financier avec un prévisionnel de consommation doit
apporter l’adhésion. Cette adhésion sera fortifiée par un bilan des émissions de CO2.
100 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION ÉQUIPEMENTS ÉNERGÉTIQUES
CHAUDIÈRE À CONDENSATION
P a r t i e 2.3
MAÎTRISE DE L’EAU
MAÎTRISER LES CONSOMMATIONS D’EAU
2.3.1
VOLET
DESCRIPTIF
Malgré l’omniprésence de l’eau sur Terre et
son caractère vital pour l’homme, les besoins
humains en eau se sont accrus exagérément,
avec des conséquences néfastes et peutêtre irréparables sur le cycle de l’eau. Il est
aujourd’hui indispensable de réagir et de
mettre en œuvre des solutions qui permettront de maintenir la qualité et la quantité des
ressources.
Les consommations domestiques d’eau
en France :
Dans sa vie quotidienne, un Français consomme,
en moyenne, 137 litres d’eau par jour.
Cependant, ce chiffre varie sensiblement selon
la région, le climat, l’habitat et le mode de
vie des habitants. On estime à 150 000 litres
la consommation moyenne d’un foyer de 4
personnes avec, également, des variations
selon l’habitat, le climat, le revenu et l’âge des
personnes au sein du foyer.
Le graphique ci-contre présente la répartition
moyenne selon les multiples usages domestiques de l’eau potable.
Bains / douches
39%
Linge 12%
Dans la cuisine :
- Vaisselle à la main : 10 à 12 litres ;
- Lave-vaisselle : 25 à 40 litres ;
- Lave-linge : 70 à 120 litres.
Q Dans les toilettes :
- Chasse d’eau : 6 à 12 litres par utilisation ;
- Chasse d’eau à double commande :
3 à 6 litres par utilisation.
Q Dans la salle de bains :
- Toilette au lavabo : 5 litres par utilisation ;
- Douche (5 min) : 60 à 80 litres ;
- Bain : 150 à 200 litres.
Q Usages extérieurs :
- Lavage du véhicule : 200 litres ;
- Arrosage du jardin : 15 à 20 litres / m² ;
- Remplissage d’une piscine : 50 000 à
80 000 litres.
Q
Le lavage automobile, l’arrosage du jardin et
les usages sanitaires peuvent être potentiellement assurés par la récupération d’eaux
pluviales, sous réserve d’autorisation départementales spécifiques. Le dimensionnement et
les caractéristiques du système de récupération doivent être adéquats (cf. 2.3.4 : Récupération des eaux de pluies).
Usage alimentaire 7%
Vaisselle 10%
De manière générale, les consommations se
situent dans les fourchettes suivantes.
Les usages non alimentaires de l’eau :
Les consommations liées aux différentes
utilisations domestiques varient en fonction du
matériel et de son ancienneté, des habitudes
de chacun ainsi que des mauvais réglages ou
des fuites.
Lavage automobile
Arrosage du jardin 6%
Domestiques divers
6%
Sanitaires 20%
Illustration 68 : Répartition des consommations d’eau par usage.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MAÎTRISE DE L’EAU
MAÎTRISER LES CONSOMMATIONS D’EAU Q 103
MAÎTRISER LES CONSOMMATIONS D’EAU
2.3.1
La maîtrise des consommations d’eau
potable :
La préservation des ressources en eau potable
passe par deux objectifs :
Q
Q
- Aérateurs autorégulés (débit faiblement
variable en fonction de la pression du
réseau) ;
- Douchette Venturi ;
- Détecteurs de fuites d’eau ;
- Chasse d’eau des WC économe (4 et 6
litres).
Limitation de la consommation d’eau
(et donc limitation des charges correspondantes) ;
Réduction de la quantité d’eau à traiter.
Q
Les procédés permettant de maîtriser les
consommations en eau sont les suivants :
Q Mise en œuvre d’équipements limitant la
consommation d’eau :
- Limiteur de pression ;
Relevé régulier des compteurs et contrôle
des installations.
Les différents postes
du coût global
VOLET
COÛT GLOBAL
Investissement :
Avantages
Réduction de la consommation d’eau pour
le même confort ;
Q Sollicite moins les milieux naturels ;
Q Coût d’investissement dérisoire au regard
des économies engendrées ;
Q Économie de charges ;
Q Pas de contraintes d’utilisation des différents
procédés ;
Q Pas d’entretien spécifique contraignant.
Q
Points de vigilance
Q
Nécessite quelques aménagements
d’installation.
Limiteur de pression
Aérateurs autorégulés (mousseurs)
Douchette Venturi
Détecteurs de fuites d’eau
Chasse d’eau économe
45 `
10 `
35 `
150 `
170 `
Illustration 69 : Coûts de différents dispositifs
d’économie de l’eau.
Entretien maintenance :
Les procédés présentés ne demandent que
peu d’entretien. Il peut y avoir des problèmes
au niveau de l’entartrage des équipements.
Économie de charges :
Chaque litre économisé avec ces systèmes est
directement répercuté sur la facture globale du
poste « eau ».
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental de la maîtrise des consommations en eau est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Action forte (1er ordre)
Eau
Biodiversité
Air
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
104 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MAÎTRISE DE L’EAU
MAÎTRISER LES CONSOMMATIONS D’EAU
MAÎTRISER LES CONSOMMATIONS D’EAU
2.3.1
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Aspect comportemental :
Pour réduire la consommation de l’eau, il faut
sensibiliser, informer et prévenir les consommateurs des risques liés à une trop forte
utilisation de l’eau.
L’eau est un élément dont la valeur symbole
est très forte, très au dessus de son coût
économique - encore – relativement bas pour
le consommateur. « On ne gaspille pas ce qui
est la source de toute vie ; on ne gaspille pas
ce qui manque tant à d’autres populations ».
A la question « En quoi votre logement
pourrait être plus écologique ? » une majorité
de ménages répondent « En économisant
l’eau et en récupérant l’eau de pluie ».
Cet item apparaît devant celui des économies
d’énergie !
Équiper un logement avec les quelques
éléments cités plus avant est un bon investissement commercial, d’un coût objectif
très inférieur à sa valeur psychologiquement
attribuée par le consommateur.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
C
Modernité
Bénéfice majeur (1er ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MAÎTRISE DE L’EAU
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
MAÎTRISER LES CONSOMMATIONS D’EAU Q 105
LES TOITURES VÉGÉTALES
2.3.2
VOLET
DESCRIPTIF
Les toitures végétales permettent de stocker
et de freiner l’écoulement des eaux pluviales
et évitent l’engorgement des canalisations lors
de violents orages. Elles peuvent jouer un rôle
de filtre vis-à-vis de la contamination des eaux
de pluie.
Les toitures végétales sont des techniques
largement développées dans de nombreux
pays européens mais qui restent cependant
peu connues en France.
Il existe plusieurs types de toitures végétales :
les toitures à végétalisation intensive qui
peuvent accueillir des plantes et des arbustes,
semi-intensive d’une épaisseur moindre et les
toitures à végétalisation extensive.
Substrat
et végétaux
Couche
filtrante
Couche
drainante
Une toiture végétalisée est donc constituée de plusieurs couches superposées.
Des solutions simplifiées existent dans le cas de toitures (et non de terrasses).
Etanchéité
bicouche
© Photo : ARENE.
Dispositif de
séparation
Ces dernières disposent d’un système
d’étanchéité résistant à la pénétration des
racines. Celui-ci est recouvert d’un complexe
drainant, composé de matière organique
et volcanique et d’une couche filtrante, sur
laquelle se développe un tapis de plantes. La
végétalisation peut-être mise en œuvre par
semis, par plantation de petites mottes ou par
pose de plaques ou rouleaux pré-cultivés. Les
toitures à végétalisation extensive s’adaptent
à des structures en béton, en acier ou en bois
pour des pentes de toiture comprises entre 0
et 30 %. En fonction de la pente, des dispositifs
de retenue du complexe de végétalisation peuvent être nécessaires. Pour une toiture terrasse,
l’installation type est présentée ci-dessous :
Zone stérile
Elément porteur
Pare vapeur
Isolant
Illustration 70 : Schéma de principe d’une toiture terrasse végétalisée.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MAÎTRISE DE L’EAU
Illustration 71 : Toitures végétalisées, Stuttgart (Allemagne) – Wohnen 2000 IGA. 1993.
LES TOITURES VÉGÉTALES Q 107
LES TOITURES VÉGÉTALES
2.3.2
Le tableau ci-dessous compare les avantages et les inconvénients des solutions de végétalisation :
Végétalisation extensive
Avantages
Végétalisation intensive
Avantages
Q couche de substrat < à 15 cm ;
Q idéal pour les grandes surfaces ;
Q convient aux toitures de 0 à 30° de pente ;
Q convient aux travaux de rénovation ;
Q permet une végétation spontanée et apparence
plus naturelle ;
Q végétaux de milieux secs et pauvres ayant peu de
besoins nutritifs ;
Q installation d’arrosage facultative, expertise techni-
que moins cruciale ;
Q charges sur toiture faible, le poids est inférieur à
une protection gravier ;
Q épaisseur de « terre » > 20 cm ;
Q substrat nutritif pour les plantes ;
Q peut remplacer un jardin naturel au sol, souvent
accessible et permettant des fonctions variées
(loisirs, potager…) ;
Q qualité esthétique ;
Q bonne propriétés isolantes (thermique et acoustique) ;
Q renforce l’inertie du bâtiment ;
Q choix varié des plantations ;
Q durée supérieure de la membrane.
Inconvénients
Q plantes exigeantes en eau et en éléments nutritifs ;
Q entretien important et onéreux car nécessite des
Q faible entretien et longue durée ;
Q peu onéreux.
soins intensifs (tontes, rabattages, sarclages) ;
Inconvénients
Q efficacité énergétique et rétention des eaux pluvia-
les moindres ;
Q choix des essences plus restreint :
Q toitures rarement accessibles.
Q systèmes et expertise plus complexes ;
Q charges sur toitures importantes ;
Q installation d’arrosage indispensable ;
Q coût élevé.
Illustration 72 : Avantages et inconvénients des solutions de végétalisation intensive et extensive.
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental d’une terrasse végétale est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Action forte (1er ordre)
Eau
Biodiversité
Air
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
La végétalisation des toitures contribue principalement à la rétention des eaux pluviales et
à une diminution des volumes d’eau pluviale à
traiter de l’ordre de 30%, en raison de l’évaporation plus importante et de l’absorption de
l’eau par les plantes du tapis végétal.
D’autres avantages sont associés aux
toitures végétales :
Q La réduction du phénomène d’îlot de
chaleur, dans les ensembles urbains à
dominante minérale ;
Q La protection climatique des locaux, par
l’amélioration du confort d’été (protection
contre le rayonnement solaire par le phénomène d’évapotranspiration, renforcement
de l’inertie), ce qui permet des économies
d’énergie ;
Q La protection climatique des étanchéités,
limitant les amplitudes thermiques ;
Q Le maintien de la qualité de l’air, par le
dépoussiérage des masses d’air ;
Q Amélioration de l’isolation acoustique (bruit
de la pluie) avec un gain de 15 à 20 dB selon
le CSTB ;
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Isolation thermique renforcée (stabilisation de
la température des parois sous-jacentes) ;
Q Possibilité supplémentaire sur le plan
paysagé et amélioration du cadre de vie
notamment en milieu urbain ;
Q Résistance au feu (en retardant la protection
des incendies) surtout si le substrat est
saturé d’eau ;
Q Création d’habitat pour la diversité :
contribution à la continuité biologique
et la biodiversité.
Q
Du point de vue du traitement architectural,
les toitures végétales doivent être conçues
comme une cinquième façade, éventuellement
associée à des murs verticaux végétalisés.
La végétation peut en effet contribuer à la
protection solaire des façades ouest / sudouest, les plus exposées aux risques de
surchauffe en été : les plantes grimpantes
(figuier ou fusain grimpant, lierre, glycines ou
jasmin sur pergolas) offrent une bonne
protection solaire des parois opaques, pouvant
s’étendre aux vitrages.
Enfin, on peut souligner la fonction de puits
de carbone des toitures végétales, qui fixent
le CO2 et luttent ainsi contre la pollution atmosphérique.
Action secondaire (2nd ordre)
108 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MAÎTRISE DE L’EAU
LES TOITURES VÉGÉTALES
LES TOITURES VÉGÉTALES
2.3.2
VOLET
COÛT GLOBAL
Surcoût du système par rapport une solution
classique : surcoût lié à l’étanchéité (plus
coûteuse qu’une étanchéité classique), à la
couche drainante, à la couche filtrante, à la
zone stérile, au dispositif de séparation, au
substrat et à la végétalisation ;
Q Coût à comparer à une solution de substitution (exemple : couverture avec tuiles) pour
les toitures neuves. Surcoût variable pour
une toiture existante ;
Q Surcoût éventuel pour un renforcement
structurel du bâtiment ;
Q Développement végétal incertain pour les
systèmes pré-semés ;
Q Système ne nécessitant théoriquement pas
d’entretien mais arrosage et fertilisation
nécessaires en cas de sécheresse ;
Q La végétalisation d’une toiture terrasse rend
cet espace inaccessible aux usagers du
bâtiment. Seule une circulation réservée à
l’entretien est aménagée.
Q
Le coût du système complet comprend le
matelas de drainage, le substrat minéral et
la végétation, hors étanchéité et structure
porteuse.
Le coût de la mise en œuvre dépend :
La réfection de l’étanchéité d’une toiture peut
être l’occasion d’améliorer son aspect.
Les systèmes de réfection permettent de
réutiliser le gravillon utilisé pour la protection
de l’existant.
Dans le cas d’une toiture, pour un bâtiment
neuf, un comparatif doit être établi entre la
solution végétalisée et une solution de référence.
Du système ;
De la surface ;
Q De la complication : forme du toit, coupoles,
bandes de gravier, autres obstacles...
Q De l’accessibilité : hauteur du toit, distance
depuis la voie publique, possibilités d’accès...
Le prix des produits pour une végétation
extensive de toiture dépend essentiellement :
Q Du système : toit plat ou incliné, avec tapis
pré-cultivés ou avec semis sur place ;
Q De la surface.
Pour les petits projets, la mise en œuvre coûte
généralement 10 à 15 ` HT/m² ; pour les
grands projets, le coût descend à 5 E/m² et
parfois même moins (données basées sur la
situation économique de fin 2004).
Q
Coût
ou surinvestissement
Q
Poste entretien
maintenance
Maintenance :
Théoriquement, un contrôle annuel doit être
effectué par une entreprise spécialisée et
qualifiée. Les contrôles portent notamment sur
la bonne tenue des relevés d’étanchéité et des
raccordements des trop-pleins d’évacuation
aux descentes d’eau pluviales.
Pour les toitures, une vérification annuelle des
dispositifs d’évacuation des eaux pluviales est
souhaitable. Un nettoyage devra être effectué
en cas d’accumulation de débris.
L’entretien des végétaux se limite :
Q A l’arrosage de la terrasse ou de la toiture
si la pluviométrie cumulée est inférieure à
10 mm sur 30 jours consécutifs ;
Q Exceptionnellement à l’apport d’éléments
nutritifs.
Pour les toits plats, les prix de fourniture (` HT) sont les suivants :
Surface (m²)
10
20
50
100
500
1000
5000
Système complet avec tapis (`/m²)
50
40
35
30
28
25
22
Système complet avec semis (`/m²)
25
22
20
18
16
14
12
Illustration 73 : Comparaison des prix de 2 solutions de végétalisation extensive.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MAÎTRISE DE L’EAU
LES TOITURES VÉGÉTALES Q 109
LES TOITURES VÉGÉTALES
2.3.2
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Les objections sur le prix d’une toiture végétalisée, sur son entretien, sur sa pérennité, ou
sur son caractère inhabituel, risquent d’être
nombreuses.
Les fournisseurs réalisent eux-mêmes la pose
de la couverture végétalisée
L’intérêt principal des toitures
végétalisées est collectif :
Q Elément permettant de maîtriser les eaux
pluviales ;
Q Facteur d’intégration d’une urbanisation
dans un site sensible.
Cette offre doit être limitée aux sites sensibles,
ou aux ménages fortement ciblés « écologis-
Peu de références en Ile-de-France pour le
logement individuel.
De plus en plus de cas pour les bâtiments
publics, administratifs ou établissements
scolaires.
tes » pour lesquels cette prestation signera
très visiblement les convictions.
Au niveau de l’intérêt individuel,
l’avantage principal est sensoriel :
Q Confort d’été (inertie), sans recours à la
climatisation ;
Q Confort acoustique dans les zones bruyantes ;
Q Confort existentiel : sensation d’être protégé
par du massif.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
C
Modernité
Bénéfice majeur (1er ordre)
110 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MAÎTRISE DE L’EAU
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
LES TOITURES VÉGÉTALES
LES PUITS D’INFILTRATION
2.3.3
VOLET
DESCRIPTIF
Ces ouvrages permettent le rejet d’eaux
pluviales ou usées prétraitées dans une
couche de terrain perméable et non saturé par
l’eau de la nappe phréatique. Cette couche
de terrain est indispensable pour filtrer et
développer les bactéries épuratrices de l’eau.
Les puits d’absorption permettent d’évacuer
les eaux pluviales directement dans le sol.
Généralement, ils drainent des surfaces de
quelques milliers de mètres carrés.
Le drainage s’effectue par la surface ou par
un réseau de conduites vers un puits rempli
ou non de matériaux. Les eaux sont ensuite
évacuées par infiltration.
Récupération
des eaux pluviales
Infiltration naturelle
Regard de visite
de décantation
Puits d’infiltration
Cette technique permet d’évacuer les eaux
pluviales directement dans le sous-sol en
s’affranchissant des couches imperméables
superficielles, et en allant chercher les couches
profondes qui présentent des capacités
d’infiltration.
L’alimentation du puits peut se faire par
ruissellement direct. Dans ce cas, l’ouvrage
doit être recouvert par un matériau très perméable. Il peut également être approvisionné
par des drains, amenant l’eau directement au
cœur de la structure. Le stockage peut se faire
à l’intérieur du puits (puits creux) ou en amont
d’un puits comblé.
Dans le cas d’un puits creux, l’introduction
des eaux s’effectue généralement au travers
d’une zone de décantation avec raccordement
siphoïde pour retenir les déchets boues,
flottants,…
Illustration 74 : Schéma de principe
général d’un puits d’infiltration.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MAÎTRISE DE L’EAU
LES PUITS D’INFILTRATION Q 111
LES PUITS D’INFILTRATION
2.3.3
L’évacuation s’effectue par infiltration, l’eau
traverse alors une couche de sol non saturée,
ou par injection directe dans la zone saturée,
cette dernière étant déconseillée car les
risques de contamination de la nappe sont
élevés.
Regard de
fermeture visitable
Coude
plongeant
En pratique, on essaiera d’installer le puits
dans la partie basse du terrain et à une distance des habitations au moins égales à
la profondeur du puits. On évitera également
la proximité des végétaux importants dont
les racines pourraient nuire au puits.
Rehausse sous cadre
(ht 0.15 m)
Regard verrouillable
Compatibilité avec la zone de passage
(piétons, voitures, … )
Conditions et limites d’utilisation :
L’utilisation de ces techniques dépend
essentiellement du sol et du sous-sol
environnant.
La capacité d’absorption doit être suffisante,
le toit de la nappe doit se situer à plus d’un
mètre de profondeur sous le fond du puits, la
nature du sous-sol doit être connue afin de
ne pas le déstructurer (roches solubles sur le
parcours de l’eau). Par contre, ce dispositif
s’adapte parfaitement autant en milieu urbain
qu’en périurbain.
0.30 m
Terre végétale ht variable
Dalle réductrice
(ht 0.15 m)
1 à 1,2 m
Echelons
Cailloux grossiers
Calcaires (grave 20/80)
50 cm
Eléments
2m
du puits
40 cm
Larg 1m
Bâche perméable à l’eau
(géotextile non tissé avec
un recouvrement de 30cm)
Couche filtrante :
sable de rivière + cailloux
grossiers (à remplacer
périodiquement)
2m
Puisard de décantation
Bonne intégration dans le tissu urbain :
Peu d’emprise foncière ;
Q Pas de contrainte topographique majeure.
Q Alimentation de la nappe.
Q
Points de vigilance
Risques de colmatage ;
Risque de pollution de la nappe ;
Q Il faut un entretien régulier spécifique ;
Q Capacité de stockage du puits limitée
et fonction de la qualité du sol.
Q
Q
Avantages
Peut être utilisé dans les zones ou la couche
superficielle est peu perméable mais ayant
des capacités importantes d’infiltration :
Zones de forte urbanisation avec de grandes
superficies imperméabilisées ;
Q Réduit les risques d’inondation (absorption
des pointes de ruissellement) ;
Q Diminue les volumes d’eau allant vers le
réseau classique d’assainissement et de ce
fait, allège son fonctionnement et réduit les
coûts d’investissement et d’exploitation ;
Q Collecte des eaux très locales et donc
économie de réseau d’assainissement.
Q
Puits d’infiltration
Illustration 75 : Les composants techniques du puits d’infiltration.
112 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MAÎTRISE DE L’EAU
LES PUITS D’INFILTRATION
LES PUITS D’INFILTRATION
2.3.3
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental d’un puits d’infiltration est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Eau
Biodiversité
Action forte (1er ordre)
VOLET
COÛT GLOBAL
Coûts :
Les coûts sont variables d’un contexte à un
autre et l’étude financière doit être faite avec
les éléments sur place mais en général ils
dépendent :
Q De la surface à assainir ;
Q De la profondeur du puits et de la nature
du sol dans lequel il est creusé ;
Q
Q
Des dispositifs d’épuration utilisés ;
Des mesures de la capacité d’absorption
du sol en place.
Air
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
Globalement, on peut retenir les fourchettes
de coûts suivantes :
En fourniture :
350 à 600 `HT.
En fourniture et pose :
900 à 1 300 `HT.
Entretien et maintenance :
Une fois encore, la mise en garde sur l’indispensable suivi de l’entretien n’est pas inutile.
Plus que d’habitude, pour un ouvrage
souterrain de ce type, la surveillance de son
fonctionnement est primordiale. La qualité
des eaux pluviales absorbées déterminera la
fréquence d’entretien. Il faudra absolument
s’affranchir des risques de colmatage.
Les zones de décantation seront curées
régulièrement, les dispositifs filtrants seront
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MAÎTRISE DE L’EAU
nettoyés dans la mesure du possible, les
surfaces drainées par les puits seront
nettoyées par aspiration.
Au cas où la vocation première du puits serait
définitivement altérée, il reste la possibilité
d’un curage ou d’un pompage du puits, qui
malheureusement ne permet pas la récupération du puits à 100%, suivant ses caractéristiques initiales.
En cas de pollution accidentelle, s’il n’existe
pas d’ouvrages de stockage en amont du
puits suivant, l’intervention consistera à pomper la pollution à l’intérieur du puits en le vidant
de ses matériaux.
LES PUITS D’INFILTRATION Q 113
LES PUITS D’INFILTRATION
2.3.3
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
Pour les entreprises, il est recommandé de
suivre scrupuleusement les indications
fournies dans le descriptif travaux pour la
réalisation parfaite du puits d’infiltration.
Ainsi, les entreprises acquièrent un savoir-faire
supplémentaire.
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
C
Modernité
Action forte (1er ordre)
114 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MAÎTRISE DE L’EAU
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Action secondaire (2nd ordre)
LES PUITS D’INFILTRATION
RÉCUPÉRATION DES EAUX DE PLUIE
2.3.4
VOLET
DESCRIPTIF
L’eau de pluie est drainée par la couverture
du toit vers les gouttières. Les eaux sales sont
évacuées vers le tout-à-l’égout. L’eau propre,
elle, est traitée par divers procédés de filtration
puis stockés dans une cuve en béton.
La qualité sanitaire de l’eau de pluie est garantie
par :
Q Une pré-filtration avant la cuve évitant la
présence de matières organiques dans
celle-ci ;
Q L’utilisation d’une cuve enterrée assurant
une température faible et constante toute
l’année de l’ordre de 10 – 12 °C, bloquant
le développement biologique.
A noter :
L’eau de pluie a l’avantage d’être non calcaire, il n’y a donc aucun risque d’entartrage
des appareils ménagers et de la tuyauterie…
1
La plupart des systèmes sont conçus de la
façon suivante : un collecteur relié à la
descente d’eau pluviale d’une toiture dessert
après filtration une citerne de stockage.
L’eau de pluie contenue dans la citerne
alimente un réseau de distribution via une
station de pompage comprenant un réservoir
tampon.
2
12
10
13
3
4
11
9
5
L’usage d’une cuve en béton permet de
neutraliser le pH de l’eau de pluie légèrement
acide et ainsi de la rééquilibrer.
14
14
7
Légende
1- Surface de collecte
2- Descente d’eau pluviale
3- Filtre primaire
4- Réservoir
5- Capteur de niveau
6- Anti-remous
7- Trop plein anti-odeurs
8- Crépine + tuyauterie d’aspiration
9- Fourreau
10- Commande de l’installation
11- Station de pompage
12- Réseau de distribution
13- Appoint eau potable
14- Branchement à l’égout
15- Égout
15
8
6
Illustration 76 : Schéma d’une installation de récupération des eaux pluviales.
Schéma d’après Architecture Écologique, éd. Le Moniteur. Source : entreprise Wisy.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MAÎTRISE DE L’EAU
Un ou plusieurs filtres secondaires sont parfois installés en aval du ballon tampon. Il s’agit
le plus souvent de filtres au charbon actif, de
gaines en nylon ou de cartouches en céramique.
L’eau ainsi filtrée alimente les différents points
de puisage. Certaines installations sont
équipées en plus d’un bac de décantation
positionné entre le collecteur d’eau pluviale et
la citerne de stockage.
Une régulation assure l’alimentation automatique de la citerne par le réseau d’eau de ville
lorsque le niveau de l’eau est trop bas.
RÉCUPÉRATION DES EAUX DE PLUIE Q 115
RÉCUPÉRATION DES EAUX DE PLUIE
2.3.4
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental d’une installation de récupération des eaux de pluie est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Eau
Biodiversité
Air
Action forte (1er ordre)
Une installation de récupération permet :
Q De restreindre le recours au réseau d’eau
de ville ce qui revient, selon les cas, à agir
pour la diminution des pompages dans des
nappes phréatiques parfois surexploitées et/
ou à limiter les traitements de potabilisation
des eaux provenant des cours d’eau ou des
nappes ;
Q D’agir contre l’engorgement des réseaux de
collecte lors d’événements pluvieux importants qui peuvent provoquer des problèmes
d’inondation, de débordement de stations
d’épuration, de baisse de performances des
traitements ou de by-pass d’un mélange eau
de pluie et eaux usées directement dans le
milieu naturel si le réseau est unitaire ;
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
VOLET
COÛT GLOBAL
Avantages
Limite le montant des charges en eau d’un
bâtiment (ressource gratuite) ;
Q On peut atteindre facilement 100% de
récupération des eaux de pluie nécessaires
pour les usages WC notamment pour les
bâtiments tertiaires ; en ce qui concerne
l’arrosage, la capacité de stockage nécessaire est beaucoup plus importante.
Q
116 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MAÎTRISE DE L’EAU
Points de vigilance
Surcoût à l’investissement car une installation de récupération des eaux pluviales
ne dispense pas, en général, d’un système
d’alimentation classique ;
Q Frais d’entretien et de fonctionnement
spécifiques (électricité de la pompe) ;
Q Assurer la séparation absolue des deux
réseaux. Pour l’utilisation de l’eau pluviale,
il est indispensable d’installer un réseau
entièrement indépendant du réseau d’eau
potable et identifiable de façon non équivoque ;
Q
Le problème est d’assurer la continuité de
l’alimentation. Lorsque la cuve de stockage
est vide, il faut faire appel à l’eau potable du
réseau. Cela peut se faire de deux façon différentes : soit par remplissage de la cuve par
de l’eau du réseau soit par une électrovanne
permettant de commuter les deux réseaux ;
Q Obligation de mise en œuvre d’une signalétique claire et durable dont le but est
l’identification de chaque réseau et point
d’alimentation ;
Q Surveillance régulière recommandée (état du
filtre primaire) ;
Q Toitures bitumineuses ou végétalisées
inadaptées / nécessité d’une toiture « libre
de pollution ».
Q
RÉCUPÉRATION DES EAUX DE PLUIE
RÉCUPÉRATION DES EAUX DE PLUIE
2.3.4
Conditions et limites d’utilisation
Dans les faits, les usages pour lesquels l’eau
de pluie est utilisée sont l’arrosage des espaces
verts, l’alimentation des WC, le nettoyage des
sols et voiries et le lavage des véhicules.
Des installations conçues pour l’alimentation
des lave-linges, des lave-vaisselles, la fourniture
d’eau destinée à la toilette, à la préparation
des aliments, à la cuisson et à la boisson
existent mais sont plutôt rares même si
certains fabricants proposent des traitements
complémentaires adaptés.
De plus certaines applications nécessitent une
dérogation de la Direction Départementale des
Affaires Sanitaires et Sociales (DDASS) pour
des usages ne nécessitant pas de caractéristiques de potabilité mais potentiellement
buvable (notamment par les enfants).
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Compris entre 3 000 et 5 000 ` HT pour
une installation en maison individuelle.
Pour une installation simple (usage des eaux
de pluie pour WC, lave-linge, arrosage),
comptez 2 500 E.
Pour une installation plus complexe (autonomie
complète, avec utilisation de l’eau pour tous
les usages y compris la boisson), cela vous
coûtera 8 000 E.
Entretien maintenance :
Contrôle annuel : 100 à 150 `HT.
Économie de charges :
Dans une région où la pluviométrie est en
moyenne entre 800 et 900 mm par an, avec
100 m2 de toiture, on récupère entre 80 000
et 90 000 litres d’eau de pluie. Ce volume peut
couvrir jusqu’à 70% des besoins journaliers en
eau d’une famille.
Dans l’hypothèse d’un coût moyen de 3,5 ` le
m3, l’économie est d’environ : 300 `/an.
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
Le potentiel de récupération de l’eau de pluie
est important partout en France.
Les fournisseurs de cuves se multiplient
et l’offre est très variée. Les installations se
multiplient et deviennent accessibles pour
les logements.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MAÎTRISE DE L’EAU
A noter :
Des kits d’installation pour les maisons individuelles commencent à être proposés par les
sociétés spécialisées.
Cette sensibilité des ménages, qui dépasse
la rationalité économique, est liée à la valeur
socioculturelle de l’eau « source de toute vie »
qui ne se gâche pas.
L’argument financier (économiser le prix
de l’eau) ne sera que secondaire et surtout
utilisé comme mobile ;
Q La motivation essentielle sera la tranquillité
d’esprit, le fait de pouvoir arroser son jardin,
utiliser ses WC, ou laver son linge sans
avoir l’impression de gaspiller une ressource
essentielle à l’humanité.
Q
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
L’intérêt des ménages pour les installations de
récupération des eaux de pluie correspond à
leur forte sensibilité au risque écologique du
manque d’eau douce (Dans une récente étude
auprès des acquéreurs de maisons individuelles
ce risque était classé en 1er, devant l’effet de
serre et l’épuisement des énergies fossiles).
13% des ménages estimaient leur maison
écologique, simplement parce qu’elle allait être
équipée d’un récupérateur d’eau de pluie Étude Vivrélec 2005.
Économiser l’eau est le premier « geste vert »
perçu par les ménages. Le récupérateur d’eau
de pluie correspond à la prestation type dont
la « valeur psychologique attribuée » dépasse
toujours le coût réel.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
Bénéfice majeur (1er ordre)
C
Modernité
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
RÉCUPÉRATION DES EAUX DE PLUIE Q 117
P a r t i e 2.4
MATÉRIAUX SANTÉ
INTERRUPTEUR AUTOMATIQUE DE CHAMP OU IAC
2.4.1
VOLET
DESCRIPTIF
Le rôle de l’IAC (biorupteur) :
L’installation électrique toute entière émet un
champ électrique, notamment si les fils ne
sont pas convenablement blindés ou lorsque
l’installation électrique est ancienne. Il existe
désormais des interrupteurs automatiques de
champ, ceux-ci permettent de couper l’alimentation électrique d’une pièce lorsqu’aucune
consommation n’y est enregistrée.
Le circuit est alors protégé en l’absence de
toute consommation, il se trouve complètement isolé du réseau électrique du reste du
bâtiment. Ceci permet donc la création d’une
zone neutre, libre de tout potentiel, donc non
génératrice de champs électriques et électromagnétiques.
L’usage de l’interrupteur automatique de
champ est particulièrement conseillé pour les
réseaux des chambres à coucher. Ce type de
pièce est en fait celui où l’on passe le plus de
temps dans la maison sans avoir la nécessité
d’utiliser d’électricité (notamment pendant le
sommeil).
Par contre, il est déconseillé d’utiliser les IAC
dans des pièces telles que :
Q La cuisine, où il y a des charges constantes
ou presque (frigo, congélateur, etc.) ;
Q
La salle de bains et lieux de passage car le
temps d’occupation y est trop bref.
Son principe de fonctionnement :
Au repos, une faible tension continue (4V DC)
est présente sur un des deux fils électriques :
l’appareil mesure la résistance du circuit. Si la
résistance est infinie, c’est-à-dire qu’aucune
charge n’est en fonctionnement, l’appareil
reste au repos.
Quand il n’y a plus de consommation, le rupteur détecte l’arrêt de charge et 5 secondes
après, coupe le réseau de façon bipolaire et
rétablit la tension de veille de 4V DC.
L’ IAC coupe donc le circuit au niveau du
coffret lorsque tous les appareils sont débranchés (pas de fonctionnement si par exemple la
télévision reste en veille).
Si l’appareil décèle une résistance (par exemple une lampe allumée), il bascule et enclenche
le 220 V en supprimant le 4V DC. L’appareil
travaille se met alors à mesurer le courant
consommé. Tant qu’il y aura consommation,
l’IAC laissera passer le 220 V.
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental du rupteur de champ électrique est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Eau
Biodiversité
Action forte (1er ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MATÉRIAUX SANTÉ
Air
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
INTERRUPTEUR AUTOMATIQUE DE CHAMP OU IAC Q 121
INTERRUPTEUR AUTOMATIQUE DE CHAMP OU IAC
2.4.1
VOLET
COÛT GLOBAL
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Avantages
Il s’agit d’un système simple à mettre en
œuvre par les entreprises, pas de spécialisations nécessaires. Il suffit aux entreprises de le
prévoir dans le devis et de l’installer en phase
chantier.
La santé est l’un des thèmes préférés des
français. Grâce à un investissement minime,
un constructeur ou un promoteur peut prouver
sa préoccupation d’un produit irréprochable
sur le plan sanitaire. L’argument sera d’autant
plus porteur qu’il porte sur un risque caché et
presque toujours oublié par les concurrents.
L’installation de l’IAC est simple et peu
onéreuse, et peut être réalisée sur beaucoup
d’installations électriques existantes ;
Q L’IAC permet d’éviter les problèmes de santé
générés par les champs électriques.
Q
Point de vigilance
Q
Le biorupteur doit être protégé par un fusible
pour éviter sa destruction si un court-circuit
se produit.
Les différents postes
du coût global
Investissement :
De 60 à 150 ` pour l’appareil.
Entretien maintenance :
Ce type de système ne nécessite pas d’entretien particulier. Seul le fusible du biorupteur est
à changer en cas de besoin.
Économie de charges :
Les économies de charge ne sont pas importantes, par contre, le gain se situe au niveau
du confort.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
C
Modernité
Bénéfice majeur (1er ordre)
122 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MATÉRIAUX SANTÉ
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
INTERRUPTEUR AUTOMATIQUE DE CHAMP OU IAC
ISOLANTS D’ORIGINE VÉGÉTALE
2.4.2
VOLET
DESCRIPTIF
Le recours aux matériaux isolants d’origine
végétale répond à deux familles de préoccupations :
Q La santé, par la limitation des risques
d’allergies associés aux matériaux de la
pétrochimie (polyuréthane, polystyrène, etc.)
ou aux laines minérales (laine de verre, laine
de roche) ;
Q Le cycle de vie des produits, de l’extraction
des matières premières à la production de
déchets ultimes.
Les avantages des isolants végétaux portent
en effet autant sur la réduction des risques
sanitaires en phase de mise en œuvre et tout
au long de la vie de la construction, que sur
l’exploitation de ressources renouvelables,
contribuant à la fixation de carbone au cours
de la photosynthèse. Leur production locale
est le plus souvent possible sur le territoire
français, ce qui limite les impacts liés au
transport et contribue à l’économie régionale
(approche du « circuit court »). Le lin et le
chanvre, en particulier, se prêtent bien à une
agriculture biologique.
Matériaux isolants à base de cellulose :
Ils sont fabriqués à partir soit de cellulose fraîche, soit de papier journal recyclé, moulu ou
découpé et mélangé à de l’acide borique et à
des sels de bore, pour assurer une protection
contre l’incendie, les insectes et la moisissure.
Les flocons de cellulose sont insufflés dans
les cavités sèches (par exemple les rampants
des combles), à même le sol pour l’isolation
des plafonds sous combles, ou floqués après
humidification sur les parois verticales.
Caractéristiques :
Q Perméabilité à la diffusion de la vapeur
d’eau ;
Q Panneaux en ouate de cellulose sont des
isolants acoustiques remarquables.
Matériaux isolants dérivés du bois :
Les panneaux mous de fibre de bois, qui
doivent être de préférence agglomérés à
l’aide de la résine du bois, sont utilisés pour
l’isolation thermique et acoustique des sols,
ainsi que pour l’isolation sur chevrons.
Les panneaux de « fibragglo », composés
de laine de bois et de copeaux agglomérés
à l’aide de carbonate de magnésie ou de
ciment Portland, doivent être associés à des
isolants classiques pour améliorer le coefficient
d’isolation final.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MATÉRIAUX SANTÉ
Matériaux isolants à base de lin ou de
chanvre :
Les rouleaux isolants en fibre de lin ou de
chanvre offrent de bonnes propriétés d’isolation, notamment pour les toitures, lorsqu’ils
sont posés entre les chevrons.
Le lin et le chanvre nécessitent très peu de
pesticides et insecticides.
Le chanvre est naturellement fongicide et
antibactérien, se présente également en
granulats pour les enduits isolants. Il nécessite
cependant une ignifugation.
expansés à la vapeur à 300°C, et agglomérés
à l’aide de la résine contenue dans le liège,
la subérine. En raison de leurs propriétés
acoustiques, et d’une bonne résistance à la
compression, ils peuvent être utilisés pour
l’isolation des planchers. La matière première
est peu abondante, faute de reboisement
suffisant des régions sèches.
Le liège expansé présente une faible perméabilité à la vapeur d’eau. Il est ininflammable,
imputrescible, résistant aux attaques
d’insectes, de rongeurs, de champignons.
Matériaux isolants à base de liège :
Les panneaux de liège agglomérés sont
fabriqués à partir de l’écorce de chêne liège :
le liège brut est réduit en granules, qui sont
Le liège est aussi disponible en granules, pour
l’isolation des vides (planchers, combles) et
comme composant de béton allégé.
Sous forme de dalles, le liège est aussi utilisé
en revêtement de sol isolant et antiallergique
(fourniture : 20 à 30 `/m²)
ISOLANTS D’ORIGINE VÉGÉTALE Q 123
ISOLANTS D’ORIGINE VÉGÉTALE
2.4.2
MATÉRIAUX
Valeur Lambda (W/m.K)*
MATÉRIAUX
Valeur Lambda (W/m.K)*
Liège en
vrac
Liège en
panneau
Laine de
mouton
Laine
de lin
Lin en
panneau
Granulats
de bois
0,043
0,032
0,035
0,038
0,038
0,07
Chanvre
vrac
Laine de
chanvre
Ouate de
cellulose
Vermiculite
Perlite
0,04
0,045
0,035
0,05
0,05
Illustration 77 : Caractéristiques thermiques de différents matériaux.
*(comparatif : Laine de verre, Lambda = 0,04)
Pour le maître d’ouvrage :
Le maître d’ouvrage doit pouvoir disposer des
caractéristiques environnementales des produits, provenant de diverses sources :
- l’AIMCC ;
- le CSTB (avis techniques, base INIES
et fiches FDES) ;
- l’AFNOR (norme P01-010).
Sources documentaires :
ADEME,
Qualité environnementale des bâtiments,
Manuel à l’usage de la maîtrise d’ouvrage
et des acteurs du bâtiment, Avril 2002.
Öko test, Eco-logis, la maison à vivre,
Kônemann, 1998.
Revue : La Maison écologique.
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental des isolants d’origine végétale est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Action forte (1er ordre)
Eau
Biodiversité
Air
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Odeurs
Améliorer
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
124 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MATÉRIAUX SANTÉ
ISOLANTS D’ORIGINE VÉGÉTALE
ISOLANTS D’ORIGINE VÉGÉTALE
2.4.2
VOLET
COÛT GLOBAL
Avantages
Performances d’isolation comparables à
celle de la laine de verre (et valeurs du coefficient Lambda parfois légèrement inférieures) ;
Q Impact négatif sur la santé très réduit pour
les isolants à base de lin ou de chanvre ;
Q Contribution à la fixation de CO2 (quoique
faible en raison de la masse représentée,
de l’ordre de 1% du poids total de la
construction).
Q
Points de vigilance
Coûts plus élevés que ceux qui sont pratiqués pour les isolants conventionnels (laines
minérales, mousses) ;
Q Cellulose : son application libère des quantités importantes de poussières, faiblement
biodégradables, et doit être réservée aux
entreprises spécialisées ;
Q Liège : les distances d’approvisionnement
de la matière première, en provenance du
Maghreb, du Portugal, de la Corse, grèvent
le bilan environnemental.
Laine de verre
4,24 E
40,46 E
Granulats de bois
30,00 E
Perlite
40,00 E
Vermiculite
13,00 E
Ouate de cellulose
23,00 E
Laine de chanvre
19,40 E
Chanvre vrac
Q
Lin en panneau
22,00 E
Laine de lin
22,00 E
Laine de mouton
22,00 E
55,00 E
Liège en panneau
42,00 E
Liège en vrac
0E
10 E
20 E
30 E
40 E
50 E
60 E
Illustration 78 : Prix comparés de différents isolants – Comparatif au m² à résistance thermique équivalente (5m².K/W) - Base prix contatée en 2006 (coût des matériaux
hors pose). Source : ARDITTI JUMEL SOCIETE D’ARCHITECTURE.
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MATÉRIAUX SANTÉ
ISOLANTS D’ORIGINE VÉGÉTALE Q 125
ISOLANTS D’ORIGINE VÉGÉTALE
2.4.2
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Selon les matériaux, l’investissement est de
3 à 10 fois supérieur à celui qu’on réalisait
avec la laine de verre, à résistance thermique
équivalente (fournitures seules).
Entretien maintenance :
Durée de vie équivalente à celle des isolants
classiques.
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Nécessite parfois des techniques de mise en
œuvre spéciales, les entreprises de plâtrerie,
isolation, acquièrent les compétences au
fils des chantiers, ou décident de suivre des
formations (courtes durée).
De plus des démonstrateurs peuvent être
disponibles pour la mise en route du chantier.
Les deux types d’isolant dont l’usage est
généralisé présentent des inconvénients
majeurs :
Q Les polystyrènes expansés (PSE) sont issus
de la pétrochimie ;
Q Les laines minérales sont des fibres et le
consommateur peut s’interroger sur leur
innocuité.
Les isolants d’origine végétale ou animale sont
des matériaux d’avenir. Mais leur coût (la plus
value pour une maison équivaut à celle d’une
cuisine aménagée !) les réserve pour l’instant à
une cible étroite de ménages très sensibilisés à
la défense de l’environnement ou très préoccupés par le facteur santé.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
C
Modernité
Bénéfice majeur (1er ordre)
126 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MATÉRIAUX SANTÉ
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
ISOLANTS D’ORIGINE VÉGÉTALE
LES PEINTURES ÉCOLOGIQUES
2.4.3
VOLET
DESCRIPTIF
Lors du choix de la peinture, l’objectif principal
est de réduire l’utilisation de trois groupes
de substances les plus dangereux pour
l’environnement et la santé :
Q Les solvants organiques :
Pour les peintures naturelles, les solvants
sont d’origine végétale, donc moins nocifs
pour la santé puisque présents naturellement
dans notre environnement ou entièrement
diluables à l’eau.
Q Les agents actifs biocides (pesticides)
permettent d’allonger la durée de vie du
produit et de prévenir des attaques de
champignons, d’insectes et de bactéries.
Ces produits sont toxiques, il faut donc
utiliser des peintures qui en sont dépourvues. Les peintures naturelles contiennent
des agents actifs non toxiques.
Q Les pigments contenant des métaux lourds
(éviter les peintures aux couleurs vives),
contribuent à la pollution de l’environnement
et induisent des risques sanitaires. Les peintures naturelles contiennent des pigments de
nature minérale, végétale ou animale donc
sans risque pour notre santé.
Les critères d’économie d’énergie doivent
être pris en compte et les produits issus de
matières premières renouvelables
seront préférables. Le choix doit se porter sur
des peintures dont les liants sont pauvres en
énergie grise, et issus de matières premières
renouvelables et peu polluantes. Pour les
peintures naturelles, les liants sont des
produits naturels (des résines d’arbre,
des huiles végétales, de la cire d’abeille…).
Leur fabrication ne nécessite donc pas de
transformations coûteuses.
La durabilité du produit doit également être
analysée (résistance à la saleté, à l’abrasion, à
l’humidité), l’aspect esthétique du revêtement
ainsi que le travail et les frais à prévoir pour sa
rénovation ultérieure. Le mieux est de choisir
des peintures qui se rénovent facilement (économie de matière première) et qui « gèrent »
l’humidité intérieure. Les peintures naturelles
sont en effet perméables à la vapeur d’eau et
ont une importante capacité hygroscopique
contribuant à réguler l’humidité en excès des
locaux.
Il est nécessaire de laisser sécher une peinture
au moins quinze jours avant d’investir les
locaux, afin que les émissions de composés
organiques volatils (COV) s’évaporent de
façon significative. Les COV regroupent les
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MATÉRIAUX SANTÉ
solvants organiques de diverses origines :
produits pétroliers (white-spirit, toluène),
solvants chlorés (trichloréthylène), solvants
oxygénés (acétone, alcools).
Réglementation :
Il existe une directive européenne entrée en
application depuis le 1/01/01 et de nouvelles
exigences sont apparues : la directive
européenne 2004/42/CE du 21 avril 2004 a
fixé des seuils de teneurs maximales en COV
pour les vernis et les peintures. Ces seuils sont
applicables depuis le 1/01/07. Une seconde
étape est prévue en 2010.
Les Peintures labellisées :
En France, il existe deux écolabels officiels :
la Marque NF Environnement et l’Ecolabel
européen. Tous deux créés par les pouvoirs
publics, ils ont comme objectifs de permettre
aux consommateurs de reconnaître les
produits plus respectueux de l’environnement,
mais également d’amener les producteurs à
améliorer la qualité écologique de leurs
produits.
Ils garantissent à la fois l’efficacité des produits
et la limitation de leurs impacts sur l’environnement (eau, air, déchets, énergie…).
Leurs exigences sont fixées après une analyse
du cycle de vie des produits, de l’extraction
des matières premières à l’élimination ou au
recyclage en passant par la production,
la distribution et l’utilisation.
L’écolabellisation est une démarche volontaire
mais stricte, les produits doivent êtres conformes à tous les critères de sa catégorie. Ceci
se traduit pour les peintures, par les critères
suivants :
Q La quantité de pigment blanc est réduite tout
en continuant à garantir un recouvrement
suffisant ;
Q Les pigments sont produits selon des
critères écologiques rigoureux ;
Q Le produit libère moins de solvants ;
Q Le produit ne contient pas de métaux lourds
ni de substances toxiques ou cancérigènes.
Illustration 79 :
Écolabel européen.
Créé en 1992, il est reconnu dans les
25 pays de l’Union Européenne.
En France, AFAQ AFNOR Certification
est aussi l’organisme en charge de la
gestion et de l’attribution de l’Ecolabel
européen.
Illustration 80 :
Marque NF Environnement.
Créée en 1991, la marque est gérée et
délivrée par AFAQ AFNOR Certification.
LES PEINTURES ÉCOLOGIQUES Q 127
LES PEINTURES ÉCOLOGIQUES
2.4.3
Le conditionnement :
Il existe aujourd’hui des conditionnements
de plus de 200 litres, permettant de réduire
les matériaux d’emballage. Certains conditionnements sont constitués d’une poche en
matériau de synthèse avec un sur-emballage
cartonné et livré sur palette bois.
VOLET
ENVIRONNEMENTAL
Le profil environnemental des peintures écologiques est le suivant :
Préserver les ressources
Énergie
Matière
Eau
Biodiversité
Action forte (1er ordre)
VOLET
COÛT GLOBAL
Avantages
Outre l’impact sur la santé et l’environnement, les peintures naturelles sont de bonne
qualité et ont un bon pouvoir couvrant ;
Q Leur prix est souvent comparable aux
peintures synthétiques de bonne qualité ;
Q Elles imprègnent mieux le support ;
Q Elles sont perméables à la vapeur d’eau ;
elles peuvent donc être utilisées en cuisine
et salle de bains ;
Q Elles sont biodégradables.
Q
Points de vigilance
Les peintures écologiques ne sont pas
toutes « lavables » ;
Q Elles sèchent en général moins vite que
les peintures classiques ;
Q Certaines peintures nécessitent une couche
supplémentaire ;
Q La palette des teintes est moins large.
Q
Réduire les pollutions
Réduire
Eau
Déchets
Air
Sols
Réduire les nuisances
Bruits
Améliorer
Odeurs
Confort
Santé
Action secondaire (2nd ordre)
Entretien maintenance :
Il n’y a pas d’entretien maintenance particulier
pour les peintures écologiques.
Les différents postes
du coût global
Investissement :
Le surcoût moyen est dû au fait que l’on
réalise une couche supplémentaire avec
les peintures écologiques.
Capablanc
En bidon de
5 litres
En bidon de
15 litres
-
6,23 `/L
Indeko fix
8,72 `/L
8,46 `/L
Indeko mat
10,82 `/L
9,94 `/L
Indeko satin
10,82 `/L
9,94 `/L
Indeko velours
10,82 `/L
9,94 `/L
Économie de charges :
Néant.
Illustration 81 : Prix indicatif (TTC) de différentes
marques de peinture écologiques.
128 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MATÉRIAUX SANTÉ
LES PEINTURES ÉCOLOGIQUES
LES PEINTURES ÉCOLOGIQUES
2.4.3
VOLET FAISABILITÉ
ET RÉFÉRENCES
VOLET MARKETING
COÛT SOCIÉTAL
Les COV correspondent au facteur majeur
de dangerosité possible de l’air intérieur, et ils
émanent surtout des peintures utilisées.
Les peintures écologiques se trouvent partout.
Elles nécessitent souvent une couche supplémentaire, mais pas d’application particulière.
Les peintures labellisées écologiques
présentent un atout commercial important,
et peuvent être utilisées par les promoteurs.
Et pourtant, rares sont les argumentaires, ou
les marquages produit susceptibles de donner
du promoteur une image forte de citoyenneté:
« Il s’intéresse à la santé de ses clients ».
La motivation essentielle d’une majorité de
ménages acheteurs d’une maison individuelle
est de donner à la famille un « cocon »
protecteur : sécurité et santé.
Un des facteurs les plus importants de la santé
est la qualité de l’air respiré.
Bénéfice client :
A
Économie
B
Patrimoine
C
Modernité
Bénéfice majeur (1er ordre)
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION MATÉRIAUX SANTÉ
D
Écologie
E
Santé
F
Confort
Bénéfice secondaire (2nd ordre)
LES PEINTURES ÉCOLOGIQUES Q 129
P a r t i e 2.5
SYNTHÈSE
LES MEILLEURES TECHNIQUES DISPONIBLES (MTD)
2.5.1
VOLET
DESCRIPTIF
Le tableau suivant présente de manière
synthétique les 25 fiches thématiques
concernant la construction. Pour chacune de
ces Meilleures Techniques Disponibles, sont
présentés :
Q
Q
La visibilité commerciale de son utilisation ;
L’investissement sur la durée de vie du
composant, c’est-à-dire le temps de retour
de l’investissement pour l’emploi de cette
technique.
N° de la
fiche
2.1.1
Ë
investissement non
récupéré intégralement
Les techniques classiques utilisées dans la
construction ;
Q Les incidences de la technique proposée sur
le plan environnemental, en terme d’écogestion ainsi qu’en terme de confort et de
santé ;
Q
Lot concerné
L’incidence économique de chacune de ces techniques est présentée de façon schématique
selon le codage suivant :
Ë
ËË
ËËË
investissement
récupéré intégralement
sur la durée de vie
du composant
investissement
récupéré au moins
deux fois sur la durée de
vie du composant
investissement
récupéré au moins
trois fois sur la durée de
vie du composant
Désignation de la
meilleure technique
disponible
Techniques
classiques
Incidence
environnementale
Incidence en terme
d’éco-gestion
Incidence en terme
de confort, santé
Visibilité commerciale
Investissement
sur la durée de vie
Isolation répartie en
brique Monomur
Isolation périphérique
par l'intérieur,
en doublissimo
80 + 13 mm de plâtre
Structure porteuse
et isolation
en un seul produit :
moins de déchets.
Plus grande durabilité
Ponts thermiques
diminués, donc baisse
de la consommation de
chauffage
Matériau régulateur
d'hygrométrie,
améliore le confort
d'été, pas de
dégagement toxique
Maintenant très demandé par les ménages.
Donne une image de qualité à l'ensemble de la
construction
ËËË
Isolation périphérique
par l’intérieur,
en doublissimo
80 + 13 mm de plâtre
Technique inhabituelle pour les ménages
Réduction des impacts Diminution des consom- Amélioration du confort
français. Il n’y a pas l’aspect minéral de l’enduit
liés à la consommation
mations par réduction
d’été par
monocouche. Il faudra argumenter sur les perford’énergie de chauffage
des ponts thermiques augmentation de l’inertie
mances en isolation
Isolation
2.1.2
Isolation par l’extérieur
8 cm : U = 0,385
20 cm : U = 0,245
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION SYNTHÈSE
ËË
LES MEILLEURES TECHNIQUES DISPONIBLES (MTD) Q 133
LES MEILLEURES TECHNIQUES DISPONIBLES (MTD)
2.5.1
Lot concerné
N° de la
fiche
2.1.3
Désignation de la
meilleure technique
disponible
Double vitrage faiblement
émissif à lame argon
Techniques
classiques
Incidence
environnementale
Incidence en terme
d’éco-gestion
Double vitrage 4/12/4
Réduction des impacts
liés à la consommation
d’énergie
de chauffage
Moins de déperditions,
donc diminution de
la consommation de
chauffage
PVC
Bois issus de forêts
gérées durablement,
matériau renouvelable
faisant office de puits de
carbone, faible énergie
grise du châssis
-
En cas d'incendie,
émission peu nocive par
rapport au PVC
Prestation considérée comme « de luxe ».
Associe le standing et la facilité d'entretien
de l'alu, et l'isolation écologique du bois.
ËË
Diminution des consommations de chauffage
et d'éclairage artificiel
(meilleur taux de lumière
naturelle)
Confort thermique
amélioré (si protections
solaires efficaces)
Surfaces vitrées plus importantes :
meilleure sensation de confort et de « liberté »
Ë
Ë
Éclairage
naturel
Visibilité commerciale
Meilleur confort des
Tous les logements sont livrés avec double
usagers, car limitation
vitrage ; l'utilisation de vitrages à lame argon
de la dissymétrie de T°C
permet de se différencier commercialement pour
de rayonnement et de
un coût négligeable
l'effet de paroi froide
2.1.4
Menuiserie bois capoté
aluminium
2.1.5
Énergie solaire passive
(vérandas, verrière, bow
window)
-
Apports solaires
permettant des
économies d'énergie
2.1.6
Mur trombe
-
Apports solaires
permettant des
économies d'énergie
Consommation de
chauffage diminuée,
meilleure résistance
thermique
-
Permet par son inertie, de réellement utiliser
les apports solaires passifs.
Mais son coût, sa complexité
de mise en œuvre le réservent à une élite
2.1.7
Correction avant finition
avec instrumentation sur
site
Moins de consommations d'énergie
6 à 8 % de réduction de
consommations
Meilleure maîtrise des
pollutions externes
Visibilité commerciale nulle car c'est une qualité
du bâti qui ne repose sur rien de visuel …
mais sur la rigueur de la mise en œuvre
-
Éclairage naturel dans
Baisse de la consomdes pièces sans ouvermation électrique (moins
tures sur l’extérieur ou si
d'éclairage artificiel)
éclairage insuffisant
Meilleur confort visuel
des usagers
Permet aux « extravertis » de se différencier,
et aux « introvertis » de vivre, volets fermés,
à la lumière du jour
Économie de chauffage
- Fonction de climatisation naturelle en été
Permet d'éviter
l'installation
d'une climatisation
Énergie
passive
Perméabilité
à l’air
Incidence en terme
de confort, santé
2.1.8
Canons à lumière
2.1.9
Puits canadien
-
Réduction des impacts
liés à la consommation
d’énergie de chauffage
2.1.10
Protections solaires
-
-
Confort d’été
134 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION SYNTHÈSE
Réduction de la pollution
de l'air (pollen) et de la
Très demandé par les ménages écologistes.
poussière dans la
Il permet d'économiser sur le chauffage en hiver,
maison grâce à un
et de se passer de climatisation en été
système de filtre réduit
Limitation de l'inconfort
d'été dû aux surchauffes et régulation de la
quantité de lumière
Mise en valeur architecturale
du standing du bâtiment
Investissement
sur la durée de vie
ËËË
Ë
Ë
Ë
LES MEILLEURES TECHNIQUES DISPONIBLES (MTD)
LES MEILLEURES TECHNIQUES DISPONIBLES (MTD)
2.5.1
Lot concerné
N° de la
fiche
Désignation de la
meilleure technique
disponible
Techniques
classiques
Incidence
environnementale
Incidence en terme
d’éco-gestion
Incidence en terme
de confort, santé
Visibilité commerciale
Investissement
sur la durée de vie
2.2.1
Ventilation mécanique
double flux
Ventilation mécanique
autoréglable simple flux
Limitation des rejets de
gaz à effet de serre
Réduction des besoins
de chauffage
Diminution des
mauvaises odeurs,
de la condensation et
des moisissures
Équipement coûteux et caché. Il faudra
argumenter sur les avantages en termes de
confort « vivre fenêtres fermées
dans un air sain car filtré ».
ËË
Ventilation naturelle
Ventilation mécanique
autoréglable simple flux
Pas de déchets ni de
pollution lors de la
fabrication
Consommation nulle
d'énergie pour le
fonctionnement
de cette ventilation
-
Difficile à vendre car remplace de façon
invisible un équipement
qui lui-même est invisible
ËËË
Ballon ECS électrique
Énergie naturelle, propre
et inépuisable. Évite rejet
de CO2 dans l'atmosphère, limitation des
polluants et réduction du
KWh d'énergie primaire
Production d'eau
chaude sanitaire
d'origine renouvelable
-
Équipement très à la mode, très visible
(les panneaux sur le toit)
et remboursé à 50% par le crédit d'impôt!
ËË
Diminution de la
consommation d'électricité
-
Équipement très élitiste à la mode, et très visible.
Vendre l'électricité produite 0,45 `/ kWh à EDF
et la racheter à 0,16 `, « c'est malin ».
Ë
Ventilation
2.2.2
Solaire
thermique
2.2.3
Solaire thermique
(CESI + SSC)
Solaire
photovoltaïque
2.2.4
Panneaux
photovoltaïques
-
Produit fini non polluant,
n'entraîne aucune
perturbation du milieu,
pas d'émission de gaz à
effet de serre
Bois énergie
2.2.5
Poêles à bois
Chauffage électrique
ou gaz
Bois : matériau naturelle
d'origine et renouvelable
Réduction de la
consommation d'énergie de chauffage
Très bon confort thermique
Filière bois énergie mobilise 4 fois plus de main
d’œuvre que les énergies fossiles : secteur
créateur d’emplois
ËËË
Géothermie
2.2.6
Pompes à chaleur eau
ou sol
Chauffage électrique
ou gaz
Source d'énergie
renouvelable en partie,
consommation réduite
d'énergie primaire
Réduction de la
consommation d'énergie de chauffage
-
Plus de 25% des ménages demandent
maintenant cet équipement encore coûteux,
donc valorisant en standing.
ËË
Aérothermie
2.2.7
Pompes à chaleur air
Chauffage électrique
ou gaz
Source d'énergie
renouvelable en partie,
consommation réduite
d'énergie primaire
Réduction de la
consommation d'énergie de chauffage
-
Idem. Les nouveaux systèmes Aéro
thermiques ne présentent plus d'inconvénient
sonore en lotissement
Ë
Chauffage électrique
ou gaz
Récupération de la
chaleur latente, ce qui
permet une réduction
des besoins d'énergie
de chauffage, très peu
d'émission de CO2
Consommation de
chauffage moins
importante
-
Moyen pour consommer moins, tout en restant
utilisateur d'un « bon vieux chauffage central »
ËËË
Chauffage
2.2.8
Chaudière à condensation
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION SYNTHÈSE
LES MEILLEURES TECHNIQUES DISPONIBLES (MTD) Q 135
LES MEILLEURES TECHNIQUES DISPONIBLES (MTD)
2.5.1
Lot concerné
Maîtrise de la
consommation d'eau
Eau de pluie
N° de la
fiche
Désignation de la
meilleure technique
disponible
Techniques
classiques
Incidence
environnementale
2.3.1
Maîtrise de la consommation d'eau (limiteur
de pression, douchettes
venturi, détecteurs
fuites d'eau, WC
très économes)
-
Milieux naturels moins
sollicités
2.3.2
Toitures végétales
Toiture terrasse
imperméable
Incidence en terme
d’éco-gestion
Incidence en terme
de confort, santé
Visibilité commerciale
Investissement
sur la durée de vie
Économies de charges
-
Le risque écologique du manque d'eau est l'un
des mieux perçus par les ménages.
L'investissement est très faible,
par rapport au bénéfice.
ËËË
Taux d'imperméabilisation plus faible, végétaux
absorbant le CO2
Limitation de l'engorgement des canalisations,
isolation thermique
renforcée
-
Une signature très visible de l'engagement
écologique de la famille propriétaire.
Réservé aux cibles pilotes
Ë
-
Les avantages techniques et fonctionnels sont
difficiles à vendre car le produit n'est pas visible
Ë
2.3.3
Puits d'infiltration
-
Réduction des risques
d'inondation
Allègement du volume
d'eau transmis au réseau, d'où réduction
des coûts d'investissement et d'exploitation
2.3.4
Récupération des eaux
de pluie
-
Limitation des
problèmes d'inondation
Gains en consommation
d'eau (nettoyage des
locaux, chasse d'eau)
-
« Fierté » d'utiliser l'eau de pluie récupérée
ËË
2.4.1
Interrupteur automatique
de champ
-
-
-
Neutralisation des
champs électriques et
électromagnétiques
Difficile à vendre car la problématique santé
des champs électromagnétiques
reste très confidentielle
ËË
2.4.2
Matériaux isolants
d'origine végétale
Fixation du carbone
Faible énergie grise du
produit
Limitation des risques
d'allergie
Produits invisibles après la pose et encore trop
souvent considérés comme « folkloriques ».
ËË
Matériaux
santé
136 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION SYNTHÈSE
LES MEILLEURES TECHNIQUES DISPONIBLES (MTD)
CAPACITÉS DES TECHNIQUES À RÉPONDRE À LA RÉGLEMENTATION ET AUX LABELS ÉNERGÉTIQUES
2.5.2
Le tableau suivant présente, pour chaque une des fiches MTD, leur capacité à évoluer et à répondre aux objectifs des différents labels énergétiques. Ainsi, après avoir définit la maturité de la technique,
du procédé et/ou du composant, ce tableau définit leur capacité à atteindre les niveaux de performance de quatre scénarios: la réglementation thermique 2005, le label H&E, l’objectif de basse consommation (labels de haute performance) et la maison passive et/ou à énergie positive. Ces scénarios sont repris et développés dans la dernière partie du guide.
N° de la
fiche
Désignation de la
meilleure technique
disponible
Maturité technique,
Applicabilité à court
terme,
RT 2005
H et E
Basse consommation :
50 kWh chauffage +ECS
Maisons passives, énergie positive
2.1.1
Isolation répartie en
brique Monomur
oui, mais surmonter les
problématiques surcoûts
et capacité entreprise
oui
oui
oui
oui
2.1.2
Isolation par l'extérieur
8 cm : U = 0,385
20 cm : U = 0,245
-
oui
oui
complément d'isolation nécessaire
non en l'état actuel de la technique
2.1.3
Double vitrage
faiblement émissif
à lame argon
oui, en passe de devenir
la pratique courante
oui
oui
non, remplissage
krypton au minimum
non, nécessité du triple vitrage
2.1.4
Menuiserie bois capoté
aluminium
oui, mais surcoût par
rapport au PVC
oui
oui
oui, mais châssis particulièrement performant
oui, mais châssis spéciaux
labellisé « Passivhaus »
2.1.5
Énergie solaire passive
(vérandas, verrière,
bow window)
oui
oui
oui
-
-
2.1.6
Mur trombe
Favoriser plutôt la
captation par les vitrages
oui
oui
non
non
Perméabilité
à l'air
2.1.7
Correction avant finition
avec instrumentation sur
site
oui, léger surcoût mais
gains importants
oui, mais non impératif
oui, mais non impératif
nécessaire
nécessaire
Éclairage
naturel
2.1.8
Canons à lumière
oui
oui
oui
oui, mais correction forte du pont thermique
(traversée de l'isolation)
Pb du pont thermique engendré à régler
2.1.9
Puits canadien
Professionnalisation de
la technique
oui
oui
oui
Recommandé
2.1.10
Protections solaires
oui
Conformité RT2005
Idem
Dimensionnement au delà
de l'exigence réglementaire
(simulation dynamique nécessaire)
Dimensionnement au delà de l'exigence
réglementaire (simulation dynamique nécessaire)
Lot concerné
Isolation
Énergie
passive
Confort d'été
PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION SYNTHÈSE
CAPACITÉS DES TECHNIQUES À RÉPONDRE À LA RÉGLEMENTATION ET AUX LABELS ÉNERGÉTIQUES Q 137
CAPACITÉS DES TECHNIQUES À RÉPONDRE À LA RÉGLEMENTATION ET AUX LABELS ÉNERGÉTIQUES
2.5.2
N° de la
fiche
Désignation de la
meilleure technique
disponible
Maturité technique,
Applicabilité
à court terme,
RT 2005
H et E
Basse consommation :
50 kWh chauffage +ECS
Maisons passives, énergie positive
2.2.1
Ventilation mécanique
double flux
Ventilation mécanique
autoréglable simple flux
oui, mais non impératif
oui, mais non impératif
nécessaire
nécessaire avec du matériel haute gamme
2.2.2
Ventilation naturelle
Conformité avec la
réglementation
Ventilation naturelle
assistée possible
non
incompatible
incompatible
2.2.3
Solaire thermique
(CESI + SSC)
oui, réseau de
professionnels formés
oui
oui
obligatoire
obligatoire
2.2.4
Panneaux photovoltaïques
oui, réseau de professionnels limités
oui
oui
oui
oui
Bois énergie
2.2.5
Bois énergie
oui
oui
oui
oui
Gamme actuelle : trop puissante par rapport aux
faibles besoins
Géothermie
2.2.6
Pompes à chaleur
oui
oui
oui
oui
Existence d'une gamme de
matériels estampillé « Passivhaus »
Aérothermie
2.2.7
Pompe à chaleur air/air
oui
oui
oui
Non, en raison des COP plus faibles
qu’en géothermie, et de l’énergie
primaire d’origine électrique
non
Chauffage
2.2.8
Chaudière
à condensation
oui
oui
oui
oui
Gamme actuelle : trop puissante
par rapport aux faibles besoins
2.3.1
Maîtrise de la
consommation d'eau
(limiteur de pression,
douchettes venturi,
détecteurs fuites d'eau,
WC très économes)
oui
oui
oui
oui
oui
2.3.2
Toitures végétales
-
oui
oui
oui
oui
oui, mais adoption de structure de toiture
terrasse permettant la mis en œuvre
d'épaisseur importante isolant
Lot concerné
Ventilation
Solaire
thermique
Solaire
photovoltaïque
Maîtrise de la
consommation d'eau
Eau de pluie
Matériaux
santé
2.3.3
Puits d'infiltration
peu courant
en individuel
oui
oui
oui, mais adoption de structure de toiture
terrasse permettant la mis en œuvre
d'épaisseur importante isolant
2.3.4
Récupération des eaux
de pluie
oui
oui
oui
oui
oui
2.4.1
Interrupteur automatique
de champ
oui
oui
oui
oui
oui
2.4.2
Matériaux isolants
d'origine végétale
oui, réseau
entreprise limité
oui
oui
oui
oui
2.4.3
Peintures NF
Environnement sans dérivés de l’éthylène glycol
oui, mais surmonter
sur-investissement
oui
oui
oui
oui
138 Q PARTIE 2 - FICHES THÉMATIQUES À L’ÉCHELLE DE LA CONSTRUCTION SYNTHÈSE
CAPACITÉS DES TECHNIQUES À RÉPONDRE À LA RÉGLEMENTATION ET AUX LABELS ÉNERGÉTIQUES
AIDE À L’APPROCHE « MARKETING »
Partie 3
SCÉNARIOS
ÉNERGÉTIQUES
CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES DES SCÉNARIOS
3.1
Les différentes solutions techniques
présentées dans les fiches traitées dans
les parties 1 et 2 peuvent se combiner en
4 scénarios, qui correspondent à différents
« produits logements » aux performances
énergétiques distinctes. Ces « packages »
types peuvent constituer un support à la
démarche commerciale des promoteurs et
des constructeurs. Tous répondent aux enjeux
de la construction durable, mais chacun de
ces « produits » correspond à un segment de
marché spécifique, sur le plan de la solvabilité
des acheteurs, et de leur sensibilité au
développement durable.
La segmentation proposée repose pour partie
sur les catégories du diagnostic de performance énergétique (DPE), dont l’utilisation se
généralise, et qui vont donc rapidement être
connues du grand public, et sur la consommation d’énergie primaire (Cep) comme critère
de performance exprimé en kWh ep/m2/an par
mètre carré de SHON.
PARTIE 3 - SCÉNARIOS ÉNERGÉTIQUES
Nous proposons ci-dessous quatre classes de logement, qui correspondent chacune à une combinaison de solutions techniques :
CLASSE ‘‘C+’’
Soit Cep ) 115 kWh ep/m2/an
(Le respect de la RT 2005 correspond à 130 kWh primaire /m2 SHON/ an en zone H1, le minimum de qualité à Sénart doit correspondre à la norme
Haute Performance Énergétique – HPE – soit RT - 10%).
CLASSE ‘‘B’’
Soit Cep entre 51 et 90 kWh ep/m2/an
Label THPE avec gaz, ou THPE avec énergie renouvelable.
CLASSE ‘‘A’’
Soit Cep ) 50 kWh ep/m2/an
En correspondance avec les labels de hautes performances : Minergie – Passivhaus – BBC Effinergie.
CLASSE ‘‘+’’
Soit à impact nul ou à énergie positive. Ce scénario correspond à des opérations pilotes, qui resteront commercialement marginales,
mais pourront avoir un effet « d’image » important.
Les caractéristiques de ces quatre scénarios sont développées dans les tableaux suivants présentant, pour chaque classe de logement
la démarche marketing à associer, la synthèse technique de chaque produit, un exemple de combinaison technique à mettre en œuvre
pour atteindre la performance énergétique visée, et la faisabilité économique.
CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES DES SCÉNARIOS Q 141
CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES DES SCÉNARIOS
3.1
A. Démarche marketing : clientèle ciblée et axe « produit »
AXE
CIBLE
CLASSE C+
CLASSE B
CLASSE A
Ménages conscients de la nécessité
d’économiser les ressources non renouvelables et attirés par le « geste vert »,
mais :
sQUIRESTENTTRADITIONALISTESDANSLEURS
goûts et leurs modes de vie ;
sQUIDISPOSENTDEBUDGETSRÏDUITS
Ménages suiveurs de la vogue du
développement durable, qui voudront
un logement exceptionnel par son
classement DPE, et se voudront
modernistes sans excentricité.
Budget d’environ 20% supérieur à la
même maison en RT 2005 .
Ménages aisés, très sensibles aux
enjeux du développement durable.
La maison classique à haute
performance énergétique
La vraie maison contemporaine : celle Une « Passivhaus » à la
qui ne sera pas obsolète
Française calée sur le label
avant longtemps
BBC, bâtiment à basse
consommation
CLASSE +
Ménages « entrepreneurs »
capables de relever le défi de
produire plus d’énergie (propre)
qu’ils n’en consomment.
La maison à énergie positive,
grâce au photovoltaïque.
B. Synthèse du produit technique type
CLASSE C+
Cep < 115 kWh ep/m2/an
(Chauffage + Eau Chaude Sanitaire
ou ECS + Electricité domestique).
1 Plan et style classique du 5 pièces
de 90 m² soit en plain pied, soit en
combles aménagés.
2 Construction traditionnelle en
parpaings avec isolation
intérieure, huisseries PVC,
thermique conforme à la RT 2005.
142 Q PARTIE 3 - SCÉNARIOS ÉNERGÉTIQUES
CLASSE B
Pour atteindre un Cep < 90 kWh
ep/m2/an, le promoteur pourra
travailler à trois niveaux :
1 Conception architecturale
(architecture Bio-climatique).
2 Construction (matériaux gros
œuvres isolants tels que brique
monomur, béton cellulaire,
ossature bois).
3 Équipements
(chauffage thermodynamique
réversible, domotique, …).
CLASSE A
CLASSE +
Le label BBC établit un niveau d’exigence calé
pour le résidentiel sur 50 kWhep/m²/an en
énergie primaire, en prenant en compte les
consommations de tous les usages (chauffage,
refroidissement; production d’ECS, ventilation et
éclairage). Décliné selon les zones climatiques
de la RT2005, avec un coefficient de 1,3 pour la
région Ile-de-France, le label exige d’atteindre
65 kWhep/m²/an.
Idem Classe A pour la conception de
l’enveloppe et le choix des équipements de chauffage.
Le promoteur devra en conséquence travailler
sur les trois niveaux suivants :
1 Conception architecturale
(architecture Bio-climatique).
2 Construction (utilisation de matériaux tels
que brique monomur, béton cellulaire,
ossature bois).
3 Équipements (chauffage, domotique,…).
Le système le plus approprié est une
installation photovoltaïque qui bénéficie d’un coût de revente du kWh
particulièrement intéressant.
Cependant la contrainte du « zéro
énergie » nécessite de compenser
la dépense d’énergie consommée
par le logement par une production
d’énergie équivalente renouvelable.
CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES DES SCÉNARIOS
CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES DES SCÉNARIOS
3.1
C. Exemples de combinaisons à mettre en œuvre pour atteindre l’objectif
CLASSE C+
CLASSE B
CLASSE A
1 Chauffage électrique, Plancher Radiant
Électrique (PRE) + poêle à bois (hautes performances ou à accumulation)
ou chauffage central Gaz Naturel avec
chaudière à accumulation.
2 ECS solaire.
3 Récupérateur des eaux de pluie
(système basique pour WC et arrosage
jardin).
4 Équipement en ampoules basse
consommation.
5 Incitation à l’utilisation d’électroménager de classe A.
1 Plan de maison cubique à étage ;
6 pièces 140 m².
2 Grandes baies vitrées, soit > 20% sh
(sauf au nord) sans ombrages, avec
volets roulants à fonctionnement automatique.
3 Briques monomur de 20 + isolation
extérieure.
4 Chauffage électrique PRE ou gaz
naturel avec chaudière à condensation
5 Planchers béton (avec rupteurs de
ponts thermiques).
1 Chauffage thermodynamique (géo,
ou aéro thermie) ou Ventilation double
flux (VMC2F) avec Pompe à Chaleur
(PAC) chaudière gaz à condensation,
ou recours au bois.
2 Etanchéité à l’air.
3 Huisseries et occultations hautes
performances (triple vitrage).
4 Conception : utilisation de l’énergie
solaire passive.
5 ECS solaire.
6 Protection solaire complémentaire par
toiture végétalisée.
CLASSE +
1 Toiture photovoltaïque de 20 à
40 m² soit 2 à 4 kWh.
2 Un contrat de rachat des kW
par EDF.
3 Voiture électrique pour les
déplacements quotidiens.
D. Faisabilité économique, performance et intérêt du produit
CLASSE C+
Faisabilité
Les apports correspondent,
par rapport au standard de la
maison populaire, à une plusvalue de l’ordre de 10 000 `
soit environ 5 000 ` après
aides publiques…
Performances/intérêt
Les économies de charges
devraient être de l’ordre de
500 à 800 ` /an.
CLASSE B
Faisabilité
Les prix de construction devraient être de 30 000 ` TTC
supérieurs à ceux d’une
construction conventionnelle.
Performances/intérêt
Il est possible de développer un
type d’architecture qui s’adapte
bien sur de petits terrains, d’où
une économie foncière possible.
PARTIE 3 - SCÉNARIOS ÉNERGÉTIQUES
CLASSE A
Faisabilité
De telles maisons devraient pouvoir se contenter d’une très
faible puissance de chauffage. Des équipements spécialisés
couplent et intègrent à travers un bloc thermodynamique
le chauffage, la production d’ECS et le traitement de l’air
hygiénique.
Performances/intérêt
Le retour sur investissement par les économies d’énergie
n’est pas l’objectif pour des produits « d’image » ou de
conviction. Les performances sont plus liées à la construction
qu’à l’équipement. Le capital construit pourra dans quelques
décennies garder une valeur que les autres constructions,
obsolètes, auront perdu. Il faut cependant rappeler que
l’obtention du label BBC est aussi conditionnée par le choix
de l’énergie, privilégiant le bois et le solaire dans l’expression
en énergie primaire.
CLASSE +
Faisabilité
Les difficultés techniques et
administratives, difficiles à
surmonter dans un cadre
individuel, peuvent être moins
prégnantes dans le cadre
d’une opération groupée.
Performances/intérêt
Effet d’image pour l’aménageur
et le promoteur : montrer que
le résidentiel, et en particulier le
résidentiel individuel, peut être
d’un impact énergétique positif.
Le ménage échange son statut
de consommateur, contre un
statut de producteur !
CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES DES SCÉNARIOS Q 143
CARACTÉRISTIQUES THERMIQUES DES SCÉNARIOS
3.2
Le tableau qui suit croise les scénarios décrits précédemment et les niveaux de performances
énergétiques envisageables.
H et E
Cerqual (HPE)
THPE gaz ou avec
énergie renouvelable
Label BBC
(Marque Effinergie)
Le tableau suivant présente ces caractéristiques de manière indicative (ces caractéristiques devant
faire l’objet de validation par des méthodes de calculs plus fines).
Ce tableau permet toutefois d’apprécier le degré d’exigence vis-à-vis de la RT 2005.
U MURS
(W/m².K)
Énergie +
Activ House (*)
U TOIT
(W/m².K)
U SOL
(W/m².K)
U
VITRAGES
Type
d’isolation
Type de ventilation
RT 2005
0,36
0,2
0,27
1,8
ITI
Hygro-réglable A
C HPE
0,33
0,18
0,243
1,62
ITE
Hygro-réglable B
Classe A
B THPE gaz
ou EnR
0,25
0,13
0,2
1,1
ITE+
VMC2F
Classe « + »
A PASSIVHAUS
0,12
0,12
0,12
0,75
ITE++
VMC2F
Classe C. HPE
Classe B
Illustration 82 : Scénarios et performances énergétiques envisageables.
(*) Il ne s’agit pas de labels, mais d’objectifs énergétiques.
Énergie +
ACTIV HOUSE
Pour réaliser l’objectif d’une production énergétique supérieure à la consommation, il faut une enveloppe très performante calée a minima sur les labels Minergie, Effinergie ou Passivhaus
Illustration 83 : Caractéristiques des scénarios (valeurs indicatives).
Afin d’atteindre les valeurs de performances énergétiques exigées par les différents niveaux réglementaires ou labels, ces scénarios induisent des caractéristiques de parois, de vitrage, d’isolation
et de ventilation.
PARTIE 3 - SCÉNARIOS ÉNERGÉTIQUES
ITI
Isolation thermique par l’intérieur.
ITE (+/++)
Isolation thermique par l’extérieur
(+/++ : degré de traitement des ponts
thermiques).
HygroB
Ventilation avec boucles hygroréglables
en extraction d’air vicié et en entrée d’air
frais.
VMC2F
Ventilation mécanique contrôlée
double flux.
CARACTÉRISTIQUES THERMIQUES DES SCÉNARIOS Q 145
CARACTÉRISTIQUES THERMIQUES DES SCÉNARIOS
3.2
Cependant, pour atteindre les niveaux de
performances recherchés, les coefficients
d’isolation et les épaisseurs d’isolants
doivent être ajustés en fonction du système
énergétique associé. En effet, les niveaux
de performance attendus, exprimés dans
la réglementation en énergie primaire par
mètre carré de SHON, incluent le chauffage,
la fourniture d’eau chaude sanitaire ainsi que
l’énergie utilisée dans la VMC, les auxiliaires
de chauffage et l’éclairage.
La conversion en énergie primaire distingue
les fossiles (coefficient de 1), l’électricité
(coefficient de 2,58) et le solaire thermique
(coefficient 0). Le label BBC privilégie également le bois, en lui affectant un coefficient
de conversion de 0,6, afin de tenir compte
de la qualité d’énergie renouvelable du combustible. Il est parfois difficile de comparer
les consommations unitaires exigées par les
différents labels ou réglementations européens.
Consommations unitaires
[kWh/(m².an)]
Remarques
RT2005
(Cref)
Fossiles : 130
Elect : 250 - coeff. 2,58 (1)
(en [kWh/(m² SHON.an)]
Chauffage + ECS + auxiliaires
Énergie primaire
HPE / THPE
Cref – 10%
Cref – 20%
(en [kWh/(m² SHON.an)]
Application au 1er juillet 2007
65 kWh/(m².an) pour la zone H1
50 kWh/(m².an) en moyenne métropole
Chauffage + ECS + auxiliaires
+ ventilation + éclairage
Énergie primaire
Minergie S
Indice énergétique thermique :
42 kWh/(m².an)
Chauffage + ventilation+ ECS
Électricité : coefficient 2
Bois : coefficient 0,5
Minergie P
Passivhaus
Indice : 30 kWh/(m².an)
15 kWh/(m².an)
Cf. Minergie S
Chauffage seul, besoins
Cible
BBC
Production énergie supérieure
à la consommation d’énergie
Illustration 84 : Consommations unitaires et labels.
Énergie positive
(1) NB : dans la RT 2005, la consommation d’un bâtiment est exprimée en énergie primaire (ep) et est définie par la Consommation
d’énergie finale (quantité d’énergie disponible pour l’utilisateur final, affichée sur les factures énergétiques) multipliée par un
cœfficient définit selon l’énergie nécessaire à sa production. En France, on considère les équivalences suivantes :
1 kWh gaz (final) = 1 kWhep
1 kWh fioul (final) = 1 kWhep
1 kWh elec (final) = 2,58 kWhep (ce coefficient est lié aux pertes du réseau et au rendement des centrales.
146 Q PARTIE 3 - SCÉNARIOS ÉNERGÉTIQUES
Par exemple, l’indice thermique adopté par
Minergie® adopte des coefficients de conversion légèrement différents de ceux qui ont été
adoptés en France : coefficient de 1 pour les
fossiles, de 2 pour l’électricité et de 0,5 pour le
bois.
Pour l’obtention du label BBC, les solutions
à mettre en œuvre sont toutes arrivées à
maturité :
Q
Un niveau d’isolation élevé du bâti (du type
Ubat de 25% inférieur au niveau RT2005) ;
Q
Une compensation sur la ventilation
dépendant de la typologie du logement et
du mode de chauffage : de la VMC hygro A
(maisons de ville avec pompes à chaleur) à la
VMC double flux avec récupérateur pour le
pavillon équipé de chaudière gaz à condensation) ;
Q
Des émetteurs de chaleur à basse température (planchers chauffants de préférence) ;
Q
Une génération de chaleur soit par pompe à
chaleur géothermale, soit par chaudière gaz
à condensation ou chaudière bois ;
Q
Un chauffage de l’eau sanitaire (ECS) par
récupération sur l’air extrait dans le cas de
pompes à chaleur, soit avec appoint solaire
pour la solution gaz ou chauffe eau électrique classique.
Indicateur CO2 (selon DPE)
En gCO2/kWh énergie finale
Gaz naturel 234
GPL: 274
Fioul : 300
Autres fossiles: 320
Bois : 13
Charbon : 384
Réseau de chaleur : 154 (+)
Électricité hiver : 180 (*)
Électricité autre : 40 (*)
(+) : Source Manicore, moyenne des réseaux en France
(*) : sans ACV
La neutralité en carbone est approchée pour différentes
solutions de chauffage, lorsque l’ECS est produite
par ballon électrique avec appoint solaire thermique
(couverture de 50% des besoins) :
Q le chauffage bois ;
Q le chauffage PAC géothermique ;
Q l’effet Joule, mais à des niveaux de
performance de type Passiv Haus.
Illustration 85 : Indicateur CO2 de différentes solutions de chauffage (selon DPE).
CARACTÉRISTIQUES THERMIQUES DES SCÉNARIOS
Annexes
« POUR EN SAVOIR PLUS »
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE
1
Afin d’approfondir certaines des thématiques abordées dans ce guide, plusieurs sources
d’informations complémentaires accessible sur Internet sont présentées ci-après.
Les liens proposés ne visent pas l’exhaustivité. Le choix s’est porté sur des fiches techniques
ou des articles clairs, mais également sur des sites d’organismes nationaux ou régionaux,
d’associations et de syndicats professionnels susceptibles de pouvoir apporter des informations
précises sur les moyens techniques et/ou les produits disponibles.
N° fiche
Désignation MTD
Volet « En Savoir Plus »
Article Wikipedia, l’encyclopédie libre en ligne
http://fr.wikipedia.org/wiki/Bioclimatique
Dossier FIABITAT
www.fiabitat.com/bioclimatisme.php
1.3
Conception bioclimatique
Glossaire de la maison passive
www.lamaisonpassive.fr/spip/spip.php?article11
Maison bioclimatique – maison environnementale
www.maison-bioclimatique.fr/fr/maison-bioclimatique-conception.html
Observ’ER, Organisme d’information sur les énergies renouvelables
www.observ-er.org
FICHES TECHNIQUES
Fiche de la Communauté d’Agglomération de Toulouse, «Les noues et les fossés»
www.grandtoulouse.org/admin/upload/document/476-Fichetechnique_7_+_schema.pdf
Fiche descriptive sur les noues :
www.aeu.fr/fr/web_noue/noues.html
Échelle de l’opération
Fiche ARENE, «Techniques d’infiltration» :
www.areneidf.org/entreprises/Fiches/pdf/Fiche_4-02.pdf
ORGANISMES
1.5
Noues végétales
Office Internationale de l’Eau (OIEAU ) :
www.oieau.fr
Institut Nationale de Recherche Agronomique (INRA) :
www.inra.fr
Centre d’information sur l’eau (CIEAU) :
www.cieau.com
Fédération Française du Paysage (FFP) :
www.f-f-p.org
Agence de l’eau, Bassin Seine-Normandie :
www.eau-seine-normandie.fr
148 Q ANNEXES
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE
1
N° fiche
Désignation MTD
Volet « En Savoir Plus »
FICHES TECHNIQUES
Guide ADEME grand public, isolation thermique
http://www.ademe.fr/particuliers/Fiches/pdf/isolation.pdf
CERTU, Mémento technique du bâtiment - les façades
http://www.certu.fr/ROOT/customer/documents/pdf00101762.pdf
FICHES PRODUITS
2.1.1
Isolation répartie
Office Internationale de l’Eau (OIEAU )
www.oieau.fr
SYNDICATS PROFESSIONNELS
Isolation
CTMNC, Centre Technique de Matériaux Naturel de Construction
www.ctmnc.fr
FFTB, Fédération Française des tuiles et briques
www.fftb.org
Guide ADEME grand public, isolation thermique
http://www.ademe.fr/particuliers/Fiches/pdf/isolation.pdf
2.1.2
Isolation extérieure
Fiche technique « isolation en façade » par l’ANAH
www.anah.fr/pdf/Isolation_en_facade.pdf
Site personnel qui décrit les principes de l’isolation par l’extérieure et ses avantages
http://jehhan.ifrance.com/chauffage/p51.html
FICHES TECHNIQUES
2.1.3
Vitrages
Énergie passive
ANNEXES
2.1.4
Huisseries
2.1.5
Énergie solaire passive
Guide ADEME grand public, isolation thermique
http://www.ademe.fr/particuliers/Fiches/pdf/isolation.pdf
FICHES PRODUITS
Le site du Vitrage à Isolation Renforcée (site commercial)
http://www.vitragevir.fr/
Label AEV et ACOTHERM
www.guidehme.com
INES, Institut National de l’Énergie Solaire
www.ines-solaire.com/outils.htm#passif
Outils Solaires : Information sur l’énergie solaire
www.outilssolaires.com
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE Q 149
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE
1
N° fiche
Perméabilité à l’air
2.1.7
Désignation MTD
Correction
de la perméabilité à l’air
Volet « En Savoir Plus »
Xpair, site portail du génie climatique
www.xpair.com
Association Française d’Agence de Contrôle par Thermographie et infiltrométrie pour la maîtrise de l’Énergie
http://aactime.com
FICHES TECHNIQUES
Fiche descriptive complète sur le puits canadien
http://www.aeu.fr/fr/web_puiprov/puiprov.html
SYNDICATS PROFESSIONNELS
2.1.9
Puits canadien
Association Qualité Énergies Renouvelables
www.qualit-enr.org
CLER – Comité de Liaison Énergies Renouvelables
www.cler.org
Observ’ER, Organisme d’information sur les énergies renouvelables
www.observ-er.org
Confort d’été
Outils de calcul gratuit, GEAA (GR)
www.ines-solaire.com/outils.htm#passif
SYNDICATS PROFESSIONNELS
SNFPSA, Syndicat National de la Fermeture, de la Protection Solaire et des Professions Associée
www.snfpsa.ffbatiment.fr
Publication du guide de la protection solaire
2.1.10
Protections solaires
FFB, Fédération Française du Bâtiment (fermetures et stores)
www.ffb.fr
SNFA, Syndicat National de la construction des fenêtres, façades et activités associées :
www.snfa.fr
FICHES TECHNIQUES
Guide ADEME grand public, ventilation
http://www.ademe.fr/particuliers/Fiches/pdf/ventilation.pdf
2.2.1
Ventilation double flux
SYNDICATS PROFESSIONNELS
Xpair, site portail du génie climatique
Ventilation
www.xpair.com/
UCF, Union climatique de France :
www.ucf.fr
FICHES TECHNIQUES
2.2.2
150 Q ANNEXES
Ventilation naturelle
Guide ADEME grand public, ventilation
http://www.ademe.fr/particuliers/Fiches/pdf/ventilation.pdf
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE
1
N° fiche
Désignation MTD
Volet « En Savoir Plus »
FICHES TECHNIQUES
Fiches ARENE sur l’énergie solaire :
http://www.areneidf.org/Énergies/solaire.html
ORGANISMES
Association Qualité Énergies Renouvelables :
www.qualit-enr.org
2.2.3
Le solaire thermique
Association professionnelle de l’énergie solaire (ENERPLAN)
www.enerplan.asso.fr
CLER – Comité de Liaison Énergies Renouvelables
www.cler.org
Observ’ER, Organisme d’information sur les énergies renouvelables
www.observ-er.org
Outils Solaires : Information sur l’énergie solaire
www.outilssolaires.com
QUALISOL, Charte de qualité des installateurs de solaire thermique :
www.qualisol.org/
FICHES TECHNIQUES
Solaire
Fiches ARENE sur l’énergie solaire :
http://www.areneidf.org/Énergies/solaire.html
ORGANISMES
Association Qualité Énergies Renouvelables :
www.qualit-enr.org
2.2.4
Le solaire photovoltaïque
Association professionnelle de l’énergie solaire (ENERPLAN)
www.enerplan.asso.fr
CLER – Comité de Liaison Énergies Renouvelables
www.cler.org
Observ’ER, Organisme d’information sur les énergies renouvelables
www.observ-er.org
Outils Solaires : Information sur l’énergie solaire
www.outilssolaires.com
ANNEXES
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE Q 151
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE
1
N° fiche
Désignation MTD
Volet « En Savoir Plus »
FICHES TECHNIQUES
Fiches ARENE sur la filière bois-énergie :
http://www.areneidf.org/Énergies/bois.html
ORGANISMES
Bois énergie
2.2.5
Le bois énergie
Association Qualité Énergies Renouvelables :
www.qualit-enr.org
ATEE, Association Technique Énergie Environnement
www.atee.fr
Charte « flamme verte » (lien vers les produits signataires)
www.flammeverte.org
CLER – Comité de Liaison Énergies Renouvelables
www.cler.org
ITEBE, Institut Technique Européen du Bois Énergie
www.itebe.org
Observ’ER, Organisme d’information sur les énergies renouvelables
www.observ-er.org
FICHES TECHNIQUES
Fiche technique (site commercial : Ventilation de Bretagne)
www.ventilation.fr/home.php?cible=GÉOTHERMIE
Article ARENE sur la géothermie en Ile-de-France
www.areneidf.org/Énergies/laGÉOTHERMIE.html
Certification Eurovent
(produits de climatisation et de réfrigération, an accord avec les normes européennes et internationales) :
www.eurovent-certification.com
ORGANISMES
Géothermie
152 Q ANNEXES
2.2.6
Géothermie
basse température
Association Française pour les Pompe A Chaleur (AFPAC)
www.afpac.org
Association Qualité Énergies Renouvelables
www.qualit-enr.org
CLER – Comité de Liaison Énergies Renouvelables
www.cler.org
Observ’ER, Organisme d’information sur les énergies renouvelables
www.observ-er.org
UCF, Union climatique de France
www.ucf.fr
CETIAT, Centre technique des Industries Aérauliques et Thermiques
www.cetiat.fr
Site Géothermie, partenariat ADEME BRGM
www.GÉOTHERMIE-perspectives.fr
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE
1
N° fiche
Désignation MTD
Volet « En Savoir Plus »
FICHES TECHNIQUES
Fiche technique (site commercial : Ventilation de Bretagne)
www.ventilation.fr/home.php?cible=GÉOTHERMIE
ORGANISMES
Association Française pour les Pompe A Chaleur (AFPAC)
www.afpac.org
Association Qualité Énergies Renouvelables
www.qualit-enr.org
Aérothermie
2.2.7
Aérothermie
CLER – Comité de Liaison Énergies Renouvelables
www.cler.org
Observ’ER, Organisme d’information sur les énergies renouvelables
www.observ-er.org
UCF, Union climatique de France
www.ucf.fr
CETIAT, Centre technique des Industries Aérauliques et Thermiques
www.cetiat.fr
Site Géothermie, partenariat ADEME BRGM
www.GÉOTHERMIE-perspectives.fr
UCF, Union climatique de France
www.ucf.fr
Chauffage
2.2.8
Chaudière gaz à condensation
CETIAT, Centre technique des Industries Aérauliques et Thermiques
www.cetiat.fr
Cegibat, Information Conseil de Gaz de France pour les professionnels du bâtiment
www.cegibat.com
Office Internationale de l’Eau (OIEAU )
www.oieau.fr
Maîtrise
consommation d’eau
2.3.1
Maîtrise de la
consommation d’eau
Centre d’information sur l’eau (CIEAU)
www.cieau.com
Agence de l’eau, Bassin Seine-Normandie
www.eau-seine-normandie.fr
ANNEXES
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE Q 153
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE
1
N° fiche
Désignation MTD
Volet « En Savoir Plus »
FICHES TECHNIQUES
Fiches ARENE sur les toitures végétales
http://www.areneidf.org/entreprises/Fiches/FichesHTML/02.03.html
ORGANISMES
2.3.2
Toiture végétalisée
Office Internationale de l’Eau (OIEAU )
www.oieau.fr
Centre d’information sur l’eau (CIEAU)
www.cieau.com
Agence de l’eau, Bassin Seine-Normandie
www.eau-seine-normandie.fr
Association pour les toitures végétales
www.adivet.net
FICHES TECHNIQUES
Fiches ARENE sur les techniques d’infiltration
http://www.areneidf.org/entreprises/Fiches/pdf/Fiche_4-02.pdf
Eau de pluie
ORGANISMES
2.3.3
Puits d’infiltration
Office Internationale de l’Eau (OIEAU )
www.oieau.fr
Centre d’information sur l’eau (CIEAU)
www.cieau.com
Agence de l’eau, Bassin Seine-Normandie
www.eau-seine-normandie.fr
Office Internationale de l’Eau (OIEAU )
www.oieau.fr
2.3.4
Récupération des eaux de pluie
Centre d’information sur l’eau (CIEAU)
www.cieau.com
Agence de l’eau, Bassin Seine-Normandie
www.eau-seine-normandie.fr
154 Q ANNEXES
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE
1
N° fiche
Désignation MTD
2.4.1
Interrupteur Automatique
de Champ
2.4.2
Isolant d’origine végétale
2.4.3
Peinture écologique
Matériaux santé
Volet « En Savoir Plus »
Article « la fée électricité »
www.construire-sain.com/feeelectricite.htm
CD2E, Création Développement d’Éco-Entreprise
www.cd2e.com/CD2E/ecoMATÉRIAUX/EM_accueil
ACERMI, association pour la certification des matériaux isolant
acermi.cstb.fr
CD2E, Création Développement d’Éco-Entreprise
www.cd2e.com/CD2E/ecoMATÉRIAUX/EM_accueil
Fiches « Peintures, Vernis et Connexes »
www.marque-nf.com/marquenf/pdf/Peintures_vernis.pdf
Union Européenne, article sur les Écolabels (angl)
ec.europa.eu/environment/ecolabel
CD2E, Création Développement d’Éco-Entreprise
www.cd2e.com/CD2E/ecoMATÉRIAUX/EM_accueil
ANNEXES
INFORMATIONS PAR THÉMATIQUE Q 155
INFORMATIONS À CARACTÈRE GÉNÉRAL
2
La liste suivante présente, de manière non exhaustive, différents organismes, bureaux de contrôle,
centres d’études et agences qui informent des objectifs, des techniques et des outils permettant
d’appréhender les aspects environnementaux d’une opération urbaine et/ou de construction.
Plusieurs associations et unions professionnelles sont également présentées, notamment celles
localisées en région Ile-de-France.
Apogée-périgée
AQC
ARCHINOV
ARENE Ile-de-France
AAA Expertise
Académie d’Architecture
ACERMI
ADEME
AFIE
AFITE
AFOCERT
AFSSET
AGEDEN EnR
Agence de l’eau
AIMCC
ANAH
ANIL
Annuaires de produits recyclés,
centre national du recyclage
156 Q ANNEXES
(Audit, Analyse Arbitrage)
Association pour la Certification
des Matériaux Isolants
Agence de l’Environnement et
de la Maîtrise de l’Énergie
Association Française des
Ingénieurs Écologues
Association Française des
Ingénieurs et Techniciens de
l’Environnement
Association Française des
Organismes de Certification des
Produits de Construction
Agence Française de Sécurité
Sanitaire de l’Environnement et
du Travail
Espace info énergie Isère
Agence de l’eau
6 agences pour chaque Grand
Bassin français
Association des Industries de
Matériaux, Produits, Composants
et Equipements pour la Construction (fédération professionnelle)
Agence Nationale pour
l’Amélioration de l’Habitat
Association Nationale pour
l’Information sur le Logement
www.aaa-expertises.com
www.archi.fr/AA
www.acermi.cstb.fr
www.ademe.fr
Association 4D
Association HQE
Association internationale de
collecte de l’eau de pluie
ASTE
www.afie.net
BâtiProduit
www.afite.org
CAPEB
www.afocert.asso.fr
www.afsse.fr
CD2E
CEEB
Cegibat
www.ageden.org
www.eaufrance.fr
CENTREX
www.aimcc.org
CERDD
CERIB
www.anah.fr
www.anil.org
www.produits-recycles.com
CETIAT
CETE
Association de gestionnaire
d’immeuble
Agence Qualité Construction
statut associatif (loi 1901)
Groupe Environnement, Santé,
Ambiance et Bâtiment
Agence Régionale de l’Environnement et des Nouvelles énergies
d’Ile-de-France.
Dossiers et Débats pour le
Développement Durable
www.apogee-perigee.com
www.qualiteconstruction.com
www.archinov.com
www.areneidf.org
www.asociation4d.org
www.assohqe.org
L’IRCSA (International Rainwater
Catchment Systems Association)
Association pour le développement des Sciences et Techniques
de l’Environnement
Site d’information produits de la
construction
Confédération de l’Artisanat et des
Petites Entreprises du Bâtiment
Création Développement
d’Éco-Entreprise
Centre d’Etude de l’Économie
du Bois
Information-Conseil de Gaz de
France pour les professionnels
du bâtiment
Centre d’informations utiles sur
les produits du Bâtiment,
basé en Aquitaine
Centre Ressource du Développement Durable
Centre d’Etudes et de Recherches
de l’Industrie du Béton
Centre Technique des Industries
Aérauliques et Thermiques
Centre d’Etudes Techniques de
l’Équipement – IdF : Direction
Régionale de l’équipement de
l’Ile-de-France (DREIF)
www.aste.asso.fr
www.batiproduits.com
www.capeb.fr
www.cd2e.com/CD2E/ecoMATÉRIAUX/EM_accueil
www.cegibat.com
www.cerdd.org
www.cerib.com
www.cetiat.fr
www.equipement.gouv.fr
INFORMATIONS À CARACTÈRE GÉNÉRAL
INFORMATIONS À CARACTÈRE GÉNÉRAL
2
CICF
C.I.EAU
CLER
CNDB
CNOA
CNRS
COSTIC
CRATerre-EAG
CROA
CSTB
CTBA
CTMNC
DIREN
Domotique News
DRASS et DDASS
DRE
DRIRE
Edf
EEDEMS
Chambre des Ingénieurs Conseil
de France (fédération professionnelle)
Centre d’Information sur l’Eau
Comité de Liaison des Énergies
Renouvelables
Comité National pour le
Développement du Bois
Conseil National de l’Ordre des
Architectes
Centre National de la Recherche
Scientifique
Comité Scientifique et Technique
des Industries Climatiques
Centre International de la
construction en Terre
Conseil Régional de l’Ordre des
Architectes
Centre Scientifique et Technique
du Bâtiment
Centre Technique du Bois et de
l’Ameublement
Centre Technique de Matériaux
Naturel de Construction
Direction Régionale de
l’Équipement (Ile-de-France)
Plateforme d’information et de
communication sur les bâtiments
intelligents
Directions Régionales et
Départementales des Affaires
Sanitaires et Sociales
Direction Régionale de
l’Environnement
Direction Régionale de l’Industrie,
de la Recherche et de l’Environnement (Ile-de-France)
Électricité de France
Évaluation Environnementale
Déchets, Matériaux et Sols pollués
(Réseau scientifique)
www.cicf.fr
FBTP 77
www.cieau.com
www.cler.org
FFB IdF
www.bois-construction.org
FFP
www.architectes.org
FIEC
www.cnrs.fr
FILMM
www.costic.com
FIPEC
www.architectes-idf.org
FNAU
www.cstb.fr
FNCAUE
www.ctba.fr
www.ctmnc.fr
FNPC
www.ile-de-france.ecolgie.gouv.fr
FNSCOP
www.domotique-news.com
ile-de-france.sante.gouv.fr
ile-de-france.equipement.gouv.fr
Gaz de France
Géothermie perspectives
www.ile-de-france.drire.gouv.fr
IAURIF
ICEB
www.edf.com
www.eedems.com
IFEN
INES
ANNEXES
Fédération du Bâtiment et des
Travaux Publics de Seine-et-Marne
(fédération professionnelle)
Fédération Française du Bâtiment
Région Paris – Ile-de-France
(fédération professionnelle)
Fédération Française du Paysage
(fédération professionnelle)
Fédération Européenne de la
Construction
Syndicat national des Fabricants
d’Isolants en Laines Minérales
Manufacturées (fédération
professionnelle)
Fédération des Industries des
Peintures, Encres et Couleurs
(fédération professionnelle)
Fédération Nationale
des Agences d’Urbanisme
(fédération professionnelle)
Fédération Nationale des Conseils
d’Architecture, d’Urbanisme et de
l’Environnement
Fédération Nationale des
Promoteurs-Constructeurs
(fédération professionnelle)
Fédération Nationale des Sociétés
Coopératives Ouvrières de
Production du Bâtiment, des
Travaux Publics, des Activités
Annexe et Connexes
(fédération professionnelle)
Gaz de France
site partenariat ADEME – BRGM
Institut d’Aménagement et d’Urbanisme de la Région Ile-de-France
Institut des Conseillers Environnement pour le Bâtiment
(fédération professionnelle)
Institut Français
de l’Environnement
Institut National de l’Énergie
Solaire
www.btp77.org/federationbatiment-77/Seine-et-Marne/
accueil.htm
www.ffb-paris-idf.fr
www.f-f-p.org
www.fiec.be
www.filmm.fr
www.fipec.org
www.fnau.org
www.fncaue.fr
www.fnpc.fr
scpbtp.org
www.gazdefrance.com
www.GÉOTHERMIE-perspectives.fr
www.iaurif.org
www.associationiceb.org
www.ifen.fr
www.ines-solaire.com
INFORMATIONS À CARACTÈRE GÉNÉRAL Q 157
INFORMATIONS À CARACTÈRE GÉNÉRAL
2
INRA
INRS
Institut du verre
INTERBAT
ITEBE
LCPC
LEGIRAMA
Observ'ER
OIEAU
OREE
OTUA
Institut National de la Recherche
Agronomique
Institut National de Recherche et
de Sécurité
Portail d’entrée des professionnels
de la construction
Institut Technique Européen du
Bois Énergie
Laboratoire Central des Ponts et
Chaussées
Établissement Public à caractère
Scientifique et Technologique
(EPST)
Service d'informations techniques
et réglementaires
(Le Moniteur des travaux publics
et du bâtiment)
Observatoire de la Qualité de l'Air
Intérieur
Office International de l'Eau
Organisation pour le Respect de
l'Environnement par l'Entreprise
Office Technique pour l'Utilisation
de l'Acier
RhonalpÉnergie Environnement
RNDE
Réseau National des Données sur
l'Eau
158 Q ANNEXES
www.inra.fr
www.inserm.fr
www.institutduverre.fr
www.interbat.com
www.itebe.org
www.lcpc.fr
www.legirama.com
www.observ-er.org
www.oieau.fr
www.oree.org
www.otua.org
www.raee.org
www.rnde.tm.fr
Sandrine
SANté - Développement duRable
- INformation – Environnement
(pollution intérieure, Belgique)
Site commercial d’achat de matériaux alternatifs
SNFA
Syndicat National de la
Construction des Fenêtres,
Façades et Activités Associées
société GEP
Exemples de systèmes de
récupération d’eau de pluie :
collecte, filtration, stockage
SYNTEC Ingénierie
(fédération professionnelle)
UCI -FFB
Union des Constructeurs
Immobiliers
(fédération professionnelle)
UESL
Union d'Économie Sociale pour
le Logement
(fédération professionnelle)
UNCMI
Union Nationale des Constructeurs de Maisons Individuelles
(fédération professionnelle)
UNEP
Union Nationale des
Entrepreneurs du Paysage
(fédération professionnelle)
UNSFA
Union Nationale des Syndicats
Français d'Architecture
(fédération professionnelle)
UNTEC
Union Nationale des Economistes
de la Construction et des Coordinateurs
(fédération professionnelle)
www.eco-logis.com
www.snfa.fr
www.gep-umwelttechnik.com/
indexe.html
www.syntec.fr
www.uci-ffb.fr/
www.uesl.fr
www.uncmi.org
www.entreprisesdupaysage.org
www.unsfa.com
www.untec.com
INFORMATIONS À CARACTÈRE GÉNÉRAL
TABLE DES ILLUSTRATIONS
3
Les différentes illustrations photographiques de cet ouvrage sont à attribuer à : Isabelle Gausson (photo de couverture), Philippe LAJUS, Anne-Claire SALIOU, l’ARENE, REALITHERM, SOLENER.
Les schémas cités dans le document ont été réalisés par SOLENER, à partir de différentes sources.
Illustration 1
Conditions d’obtention des 5 labels de performance énergétique établis par l’arrêté du 8 mai 2007
6
Illustration 2
Durée journalière moyenne en heures pour laquelle le soleil direct atteint au moins un point du sol pour deux grilles urbaines de maille carrée
11
Illustration 3
Coupe d’une voirie
11
Illustration 4
Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne)
12
Illustration 5
BedZED, Sutton (Angleterre)
12
Illustration 6
Modèle machiya sur deux niveaux avec cour centrale
13
Illustration 7
Le Clos des Jades, Cesson (77)
14
Illustration 8
La densité des formes du développement résidentiel, 2004
14
Illustration 9
Ilot du quartier de Lille Moulins (59) (vue ext. et int. de l’îlot)
14
Illustration 10
Valeurs du rapport Senveloppe / Splancher pour six configurations de logements (sol inclus)
15
Illustration 11
Rapport surface de l’enveloppe / surface de plancher pour 6 configurations de logement
16
Illustration 12
Besoins de chauffage pour 6 configurations de logement
16
Illustration 13
Principes de la maison solaire passive
19
Illustration 14
Irradiation solaire incidente sur différentes façades
20
Illustration 15
Effet des protections solaires
20
Illustration 16
Volets bois persiennés
20
Illustration 17
Valeurs d’albédo de différentes surfaces
21
Illustration 18
Schéma de conception bioclimatique appliquée au label Passivhaus
22
Illustration 19
Stationnement engazonné, détail – Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne)
23
Illustration 20
Stationnement sous pergola – Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne)
24
Illustration 21
Garage et espaces annexes
25
Illustration 22
Parking collectif enterré – Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne)
26
Illustration 23
Parking collectif avec toiture photovoltaïque
26
Illustration 24
Locaux annexes participant à la privatisation des espaces extérieurs attenants au logement – Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne)
26
Illustration 25
Edicules de stockage des bacs de tri sélectif – BedZED (Angleterre)
27
Illustration 26
Stockage des bacs de tri sous pergolas – Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne)
27
Illustration 27
Abri vélo et bacs de collecte de déchet, Vesterbro – Copenhague (Danemark)
27
Illustration 28
Abri vélo – Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne)
27
Illustration 29
Dimensionnement des locaux deux roues
28
Illustration 30
Noue végétalisée avec dénivelé
29
Illustration 31
Noue végétalisée attenant à une voirie – Parc de la Haute Borne à Villeneuve d’Ascq (59)
29
Illustration 31bis
Noue végétalisée en bordure de voirie – Quartier Vauban, Fribourg (Allemagne)
29
Illustration 32
Les différents modes d’isolation
38
Illustration 33
Coûts comparés de différents matériaux de construction
38
Illustration 34
Coûts comparés de différents matériaux pour l’isolation répartie
38
Illustration 35
Schéma de principe de l’isolation par extérieur
41
Illustration 36
Coûts comparés de différents types de vitrages
46
Illustration 37
Coûts comparés des différents types d’huisseries
48
Illustration 38
Les apports solaires passifs en été et en hiver
49
Illustration 39
Principe de fonctionnement du mur Trombe (en saison froide)
51
Illustration 40
Description architecturale du mur « Trombe » (en plan)
52
Illustration 41
Localisation des infiltrations d’air dans une habitation
55
160 Q ANNEXES
TABLE DES ILLUSTRATIONS
TABLE DES ILLUSTRATIONS
3
Illustration 42
Illustration 43
Illustration 44
Illustration 45
Illustration 46
Illustration 47
Illustration 48
Illustration 49
Illustration 50
Illustration 51
Illustration 52
Illustration 53
Illustration 54
Illustration 55
Illustration 56
Illustration 57
Illustration 58
Illustration 59
Illustration 60
Illustration 61
Illustration 62
Illustration 63
Illustration 64
Illustration 65
Illustration 66
Illustration 67
Illustration 68
Illustration 69
Illustration 70
Illustration 71
Illustration 72
Illustration 73
Illustration 74
Illustration 75
Illustration 76
Illustration 77
Illustration 78
Illustration 79
Illustration 80
Illustration 81
Illustration 82
Illustration 83
Illustration 84
Illustration 85
ANNEXES
Schéma d’une fausse porte
Porte soufflante (Blower door)
Schéma de principe d’un canon à lumière
Puits de lumière, vue de l’intérieur
Puits à lumière, coût de différents éléments.
Principe de fonctionnement « hiver » d’un puits canadien couplé à une serre
Principe de fonctionnement « été » d’un puits canadien couplé à une serre
Étagère à lumière, Lycée du Pic Saint-Loup (34)
Étagère à lumière, Lycée de Caudry, Calais (59)
Store intégré au double vitrage
Brises soleil, bâtiment SH3, Université de Lille 1 (59)
Schéma général d’un circuit de ventilation double flux
Coûts comparés de systèmes de ventilation double flux
Principe de fonctionnement de la ventilation naturelle
Tour d’extraction de ventilation naturelle
Cheminée de ventilation naturelle assistée
Principe de fonctionnement du chauffe-eau solaire individuel à éléments séparés avec chauffage d’appoint
Les capteurs solaires thermiques en toiture
Intégration architecturale des capteurs solaires
Modules photovoltaïques
Membrane photovoltaïque
Logo Flamme Verte
Coûts comparés de différents équipements de chauffage pour les particuliers (installation et fonctionnement)
Les capteurs géothermiques
Principe de la Pompe à Chaleur
Aérothermie - système Air / Eau avec PAC extérieure et plancher chauffant
Répartition des consommations d’eau par usage
Coûts de différents dispositifs d’économie de l’eau
Schéma de principe d’une toiture terrasse végétalisée
Toitures végétalisées, Stuttgart (Allemagne)
Avantages et inconvénients des solutions de végétalisation intensive et extensive
Comparaison des prix de 2 solutions de végétalisation extensive
Schéma de principe général d’un puits d’infiltration
Les composants techniques du puits d’infiltration
Schéma d’une installation de récupération des eaux pluviales
Caractéristiques thermiques de différents matériaux
Prix comparés de différents isolants
Écolabel européen
Marque NF Environnement
Prix indicatif (TTC) de différentes marques de peinture écologiques
Scénarios et performances énergétiques envisageables
Caractéristiques des scénarios (valeurs indicatives)
Consommations unitaires et labels
Indicateur CO2 de différentes solutions de chauffage (selon DPE)
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TABLE DES ILLUSTRATIONS Q 161
Tous les droits sont réservés.
La reproduction des textes, photographies et schémas n’est permise
qu’avec l’accord écrit des organismes partenaires.
Design : Xavier Rivain
Réalisation : [email protected]
Impression : www.lempreintegraphique.fr
Imprimé sur papier 100% recyclé, respectant la charte Imprim’vert®
Achevé d’imprimer en Avril 2008 sur offset presse feuille à Emerainville (77)
Imprimé en France
Dépôt légal : Avril 2008 / N° d’impression : 0408-2451-IC-1509
POUR LA PERFORMANCE ENVIRONNEMENTALE DES LOGEMENTS
ARGUMENTAIRE TECHNIQUE ET COMMERCIAL
La production de logements neufs dans nos villes ne peut plus se concevoir sans prendre en compte les enjeux de préservation de l’environnement et d’économie de ressources, qu’elles soient énergétiques ou matérielles. Le temps d’améliorations progressives jugées suffisantes
en terme de qualité environnementale de l’habitat est révolu. Il convient dorénavant de mettre en œuvre des stratégies ambitieuses qui
visent explicitement la réduction de nos émissions de gaz à effet de serre d’un facteur 4 d’ici l’an 2050. L’objectif est clair, construire des
logements à faible consommation énergétique, avec l’ambition de réaliser de plus en plus de bâtiments passifs et à énergie positive.
Ces préconisations se conçoivent dans une démarche intégrée alliant :
- planification urbaine à l’échelle de l’agglomération ou de la commune : localisation des projets d’urbanisation, impacts sur les
déplacements….
- urbanisme à l’échelle du programme : densité, compacité d’ensemble, gestion de l’eau, de l’énergie….
- architecture à l’échelle de l’immeuble : volume, choix des techniques constructives et des équipements, intégration des composants
extérieurs.
L’ensemble des solutions présentées revisite le mode de conception des maisons groupées et logements collectifs pour démontrer l’intérêt
environnemental et économique des innovations.
Au-delà de simples recommandations pratiques, l’ouvrage contribue, pour les professionnels de la promotion immobilière attentifs à l’avenir
de notre planète et des générations futures, à la construction progressive d’un argumentaire marketing répondant aux exigences environnementales croissantes des acquéreurs.
ARENE
94 bis, avenue de Suffren
75015 Paris
Tél. 01 53 85 61 75
Fax : 01 40 65 90 41
www.areneidf.org
SYNDICAT D’AGGLOMÉRATION
NOUVELLE DE SÉNART
Carré Sénart - 9, allée de la Citoyenneté - BP 6
77567 Sénart Lieusaint Cedex
Tél. 01 64 13 17 00
Fax : 01 64 88 34 12
www.senart.com
ÉTABLISSEMENT PUBLIC D’AMÉNAGEMENT
DE LA VILLE NOUVELLE DE SÉNART
LA GRANGE LA PRÉVÔTÉ
77547 SAVIGNY-LE-TEMPLE
Tél. 01 64 10 15 15
Fax : 01 64 10 15 16
www.epa-senart.fr
Impression réalisée sur papier 100 % recyclé, respectant la charte Imprim’ vert®s
Design : Xavier RIVAIN - Réalisation : Teatime communication.
Ce guide propose donc aux opérateurs urbains, aménageurs, maîtres d’ouvrage et promoteurs, des fiches des meilleures techniques disponibles pour la conception bioclimatique de l’enveloppe, les équipements énergétiques, la maîtrise de l’eau, ou encore les matériaux santé.
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