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Les normes pour l'isolation thermique
La Réglementation Thermique 2005 (RT 2005) est entrée en application au 1er septembre 2006 en France en remplacement de la RT 2000, et s'applique à tous les permis de construire de maisons neuves et de bâtiments pour le logmement et le tertiaires. Sans distinction entre l’habitat individuel et collectif, la norme définit par zones climatiques, une limite de consommation maximale, exprimée en énergie primaire pour le chauffage, le refroidissement et la production d’eau chaude sanitaire.
La consommation maximale d'énergie durant une année est données pour 3 zones climatiques selon le type de chauffage installé : électrique ou fossile. La consommation maximale se situe entre 130 et 250 Kw.h d'énergie primaire par mètre carré de SHON ( surface hors d’oeuvre nette ) par an ( kWhEP/m²SHOM/an ). Ainsi, les besoins en énergie primaire d'une habitation de 100 mètres carrés située dans le Sud de la France ne devraient pas dépasser 8000 Kw.h si elle est équipée d'une chaudière au gaz, et 13000 Kw.h pour un équipement tout électrique.
La RT2005 reprend les principes réglementaires de la RT 2000 qui laissent la liberté au maître d’ouvrage de choisir les solutions les plus économiques pour atteindre la performance exigée. La norme définit aussi des exigences minimales pour certains matériaux, et donne des possibilités de compensation entre les différents postes (type d'équipements de chauffage, niveau d'isolation thermique, type de climatisation et de moyen de production d’eau chaude sanitaire). Les déperditions thermiques sont réduites de 10% sur les parois et les baies vitrées, et de 20% sur les ponts thermiques.
Le chauffage de référence devient la chaudière basse température et le chauffage électrique par panneau rayonnant.
Un effort est demandé sur les déperditions des systèmes de ventilation. Pour favoriser les principes de construction bioclimatique, les baies orientées au sud deviennent la référence en maison individuelle, et l’inertie thermique du bâtiment est mieux valorisée.
Pourquoi utiliser la notion d'énergie primaire (ep) ?
L'énergie utilisée par le consommateur dans son habitation est appelée énergie finale. C'est l'énergie qui lui est vendue : fuel domestique, gaz naturel, charbon, électricité, bois... Un coefficient de conversion de 2.58 est appliqué à l'électricité car plus de 61% de l'énergie primaire utilisée pour fabriquer l'électricité est perdue dans les centrales électriques et lors de sa livraison. Il faut donc 2,58 kWh d’énergie primaire pour livrer 1 kWh d’énergie électrique. Pour les énergies fossiles, les pertes (production, transport) sont négligées.
En prenant pour référence l'énergie primaire, on contrôle mieux l'impact écologique d'une habitation. La norme RT 2005 pénalise le choix du "tout électrique" en ramenant en dessous du coefficient de 2,58 les kWhEP/m²/an autorisés dans ce type d'habitation. Pour répondre à la norme, les maisons électriques doivent compenser la restriction en énergie finale par une isolation plus performante.
Ratio énergie primaire / énergie finale vendue :
Electricité : 2,58
Combustibles fossiles (chaudière à gaz à condensation) : 1
Chauffage urbain avec co-génération: 0,56
Energies renouvelables (éolien, photovolataique...) : 0 |
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Exemple : La consommation annuelle conventionnelle (chauffage, eau sanitaire) d'une habitation de 100 M2 construite en respect de la norme RT 2005 en zone 2 sera de 11000 KWh pour une installation au gaz et 190000 KWh pour une installation électrique soit 11000 KWh de gaz et 7400 Kwh d'électricité soit respectivement une facture de 834 euros et 828 euros.
Tarifs du Kilo watt heure d'énergie en vigueur au 1er Octobre 2009 :
EDF : 0,1125 €/kWh TTC (électricité)
GDF : 0,0759€/kWh TTC (gaz)
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Une bonne isolation est indispensable
L'isolation est la condition indispensable pour profiter du confort thermique que procure un chauffage électrique de bonne qualité. Les maisons passives ont fait la démonstration qu'une isolation renforcée peut réduire les besoins en chauffage à l'utilisation de quelques bougies d'ambiance ! Si votre maison n'est pas construite avec des matériaux qui répondent aux normes thermiques récentes, il est nécessaire de réaliser des travaux d'isolation. Le coût réduit d'un chauffage électrique par rapport au prix d'un système à chaudière et boucle d'eau, doit toujours être mis à profit pour réaliser une isolation de qualité.
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Les déperditions thermiques définissent le besoin en chauffage. Les colories s'échappent par les parois, les vitres, le toit... L'air froid s'infiltre à l'intérieur du bâtis par les interstices des portes et des fenêtres. Le chauffage doit être proportionné et adpaté aux caractéristiques de l'habitation.
Si le chauffage rayonnant est nécessaire au confort thermique, il ne sera pas utilisé avec des parois en matériaux non isolés car l'énergie radiante serait massivement évacuée à l'extérieur. A défaut de réaliser une isolation, on utilisera un chauffage convectif (poêle ou cheminée à insert, convecteurs électriques) car l'air chaud s'échappe moins à travers les murs que le rayonnement infrarouge. Dans ces conditions, on s'assurera de l'isolation verticale de la maison car l'air chaud réalise un mouvement ascensionnel et ne redescend qu'une fois accumulé contre une cloison étanche.
Il fait bon vivre dans une maison qui respire, en hiver comme en été lorsque la température des pièces et le taux d'humidité sont régulés par l'inertie du bâti. La mise en place d'une isolation bon marché (par l'intérieur) peut dégrader fortement les qualités hygrométriques et l'inertie thermique d'une habitation. Le taux de rayonnement du chauffage, l'inertie thermique et hygrique des murs sont directement liés au confort thermique d'une habitation.
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Les diagnostics thermiques
Les régles de construction évoluent au fil des années avec les normes imposées aux constructeurs par la Réglementation Thermique pour le bâtiment (RT 1974, RT 1982, RT 1988, RT 2000, RT 2005). Un bilan thermique (énergétique) est souvent nécessaire pour faire le point.
La prochaine réglementation thermique RT2010 ou 2012 s'oriente vers un habitat basse consommation, correspondant au niveau A, c'est à dire inférieur ou égal à 50 kW.h par an et par mètre carré pour le chauffage, l'eau chaude sanitaire, le rafraîchissement et la ventilation.
Le diagnostic de performance énergétique (DPE) : Obligatoire pour la vente d'un bien immobilier, habitation ou tertiaire depuis le 1er novembre 2006. Il doit être joint au bail de location depuis le depuis le 1er juillet 2007. Ce diagnostic est décrit par loi mais son prix est libre (environ 250 euros). Sa validité est de dix ans.
Le bilan thermique : Plus complet qu'un DPE. Des mesures par thermographie infrarouge contrôlent l'efficacité des isolants, détectent les ponts thermiques et les fuites de chaleur. Il vous en coutera environ 400 euros selon la taille du bâtiment à expertiser.
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Evaluez le DPE de votre habitation avec le logiciel en ligne proposé par l’Association pour la qualité du confort thermique Promodul.
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- A : Bâtiment basse consommation (BBC) - Label Effinergie
- B : Logement THPE (ENR) - Très Haute Performance Energétique. Consommation RT 2005 - 20%
- B : Logement HPE (ENR) - Haute Performance Energétique. Consommation RT 2005 - 10%
- C : Logement RT 2005
- D : Logement RT 2000
- E : Logement construit dans les années 1980 à 2000
- F : Logement construit dans les années 1960 à 1980
Le niveau de performance énergétique BBC prépare la future réglementation thermique RT 2012.
Les travaux d'isolation
Sur une maison mal isolée, les déperditions de chaleur atteignent 30% au niveau du toit. Une isolation dite sous-rampant se pratique par l'intérieur, elle est à la portée d'un particulier. Il faut placer de la laine fibreuse (roche, verre, bois, chanvre) et des plaques d'isolation sous tuiles en aménageant un espace d'au moins 3 cm entre l’isolant et la couverture pour le passage de l'air. Les professionnels proposent la pose de panneaux de toit porteurs qui se fixent sur l'ancienne toiture. Il sera aussi nécessaire decombler par un isolant thermique l’espace entre plafond et plancher des combles.
Les matériaux haute qualité environnementale comme les briques alvéolaires, les briques monomur en terre cuite, le béton léger cellulaire (Siporex, Ytong), les blocs de coffrage isolants (Styropor, Néopor) ou encore les ossatures en bois (MOB) dispensent d’isoler les murs qui y perdraient alors en qualités intrinsèques. Par contre, si les murs sont en parpaing ou en briques ordinaires, il est impératif d’ajouter une couche isolante soit à l'intérieur soit à l'extérieur.
1 - Isolation intérieure : Des complexes isolant se posent par l’intérieur sur les murs. Les Polyplac de Knauf, ou des isolants plus naturels comme un banchage de 10 cm d'épaisseur avec un mortier chaux et chanvre, des panneaux en liège expansé sont adaptés pour créer une ambiance agréable en hivers comme été. Isoler par l'intérieur est la solution la moins chère mais il est difficile de traiter les ponts thermique et les pièces perdent en volume. Attention au matériaux synthétiques qui peuvent dégrader les propriétés d'inertie thermique et hygrique des murs, et se révéler toxiques.
2 - Isolation extérieure : La pose de panneaux de polystyrène extrudé ou de polyuréthane a l'avantage de supprimer les ponts thermiques, mais si votre maison a plus d’un étage, le coût d'une isolation par l’extérieur est important et le retour sur investissement sera plus long.
3 - Le vitrage : Le triple vitrage est la règle en maison passive, mais il représente un surcoût de 150 euros par mètre carré. Si l'isolation globale est moyenne, le double vitrage (4/16/4) est suffisant d'un point de vue économique. Il faut surtout veiller à acheter des fenêtres de bonne qualité car les déperditions au niveau du châssis sont souvent importantes. Avec des vitrages à châssis à "isolation renforcée" ont réduira les fuites d'air et les ponts thermiques.
Les ponts thermiques
Les châssis métalliques des fenêtres, une poutre métallique qui traversent un mur, une dalle de plancher qui passe sous un mur créent des fuites de chaleur qui contournent les matériaux isolants. Lorsque les matériaux juxtaposés ont des caractéristiques isolantes différentes, la chaleur s’échappe vers l’extérieur à travers le matériau le plus conducteur. Ces zones de déperdition de chaleur sont appelées "pont thermique". Elles deviennent vite humides au contact de l'air chaud (chauffage fortement convectif) qui condense sur les parties froides du bâti. Les matériaux vont se dégrader rapidement. Les ponts thermiques doivent être éliminés par une isolation extérieure.
Le renouvellement de l'air
L'air d'une habitation doit être renouvelée au profit d'un air neuf afin d'éviter l'apparition de moisissures dues à l'humidité et pour limiter l'absorption de particules et de gaz toxiques : monoxyde de carbone (cuisinière et chaudière au gaz de ville), gaz carbonique (respiration), poussières, allergènes... La réglementation impose pour des raisons sanitaires que le volume d'air d'une habitation soit totalement évacué toutes les 4 à 6 heures en fonction du nombre d'occupants. Une très bonne étanchéité aux entrées et fuites d'air par les encadrements des ouvertures (porte, fenêtre) et les interstices du bâti n'est donc vraiment utile qu'en cas d'utilisation d'une ventilation double flux (avec échange de calories). Des sociétés peuvent réaliser une mesure de la perméabilité à l'air d'une maison par un contrôle d'infiltrométrie ou "blower door test".
On préfèrera au chauffages convectifs qui stockent l'énergie dans l'air, des radiateurs avec un fort taux de rayonnement. On évitera ainsi, d'évacuer massivement les calories avec le renouvellement d'air.
La ventilation
Le renouvellement de l'air est indispensable pour éliminer les polluants, l'humidité et apporter de l'air oxygéné mais c'est aussi une source de déperdition de chaleur importante. Il existe plusieurs type de VMC (ventilation mécanique contrôlée) obligatoires en construction neuve.
1 - La VMC simple flux expulse vers l'extérieur l'air vicié, ce qui crée une dépression et l'entrée d'air frais par les ouvertures. Les VMC simple flux auto-réglables sont associées à des entrée d'air intelligentes qui équilibrent le débit d'air entre les pièces. Les modèles hygroréglables fonctionnent selon le même principe mais modulent le débit en fonction du taux d'humidité ambiante.
2 - La VMC double flux extrait l'air vicié et apporte l'air frais par double circuit de ventilation qui intègre un échangeur de calories air/air passif. Avec un rendement qui peut atteindre 90%, on élimine la presque totalité des déperditions thermiques dues au renouvellement d'air. Une VMC double flux thermodynamique associe au bloc de ventilation une pompe à chaleur qui optimise la température de l'air injecté dans chaque pièce de la maison. Ces dispositifs sont utilisés dans les maisons passives.
Quel type de ventilation choisir ?
Il est conseillé d'installer au minimum une VMC hygroréglable. Une ventilation double flux est 6 fois plus chère, nécessite une isolation hermétique aux entrées d'air, et un raccordement des gaines dans toutes les pièces. Son usage est conseillé sous les climats les plus rigoureux. La ventilation simple flux hygroréraglable est particulièrement adaptée aux logements peu occupés (l'air d'une pièce vide sera moins renouvelé) et lorsque les fenêtres sont souvent ouvertes. Une aération double flux sera avantageusement couplée à un puits canadien (conduit horizontal de 30 m à 2 m sous terre) qui réchauffe naturellement l'air en hiver et le rafraichît en été.
Le puits canadien ou puits provençal
Avec une bonne ventilation et une bonne perméabilité aux infiltrations d'air, le puits canadien améliore considérable le confort et le bilan thermique d'une habitation. Il permet de réduire de 80% les déperditions de chaleur induites par le système de ventilation. L'air aspirée par la ventilation va circuler sous terre dans un réseau de canalisations avant d'être insufflé dans la maison. Pour une variation de la température extérieure comprise entre -10°C et +30°C, l'air en sortie du puits sera comprise entre -7°C et +15 °C, apportant une effet de climatisation appréciable en toutes saisons. Pour une maison de 100m², la canalisation enterrée à 2 mètres de profondeur, doit faire 40 mètres de longueur pour un diamètre de 20 cm. Pour assurer un bon échange thermique avec la terre et profiter de son inertie thermique, il faut calculer avec soin le diamètre et le débit du puits et le réaliser avec des matériaux adaptés. Le prix d'un puits canadien est d'environ 3000 euros.
Références :
L'actualité des normes thermiques : RT-bâtiment
Dossier technique de l'ADEME sur l'isolation thermique.
Fiche de présentation de la norme RT2005.
Depuis le 1er novembre 2007, existe une Réglementation Thermique, dite RT par élément, pour l'habitat existant.
La norme définit des performances minimales pour les éléments installés ou remplacés comme le vitrage, les radiateurs (régulation améliorée), l'isolation, les PAC (COP minimum)... Arrêté du 3 mai 2007
Le Code de la construction pour l'habitat sur Legifrance.
Solutions thermiques RT 2005 pour une maison individuelle non climatisée : Minsitère du Logement.
Solutions RT 2005 pour le confort d'été des logements : Minsitère du Logement.
Présentation du diagnostique de performance énergétique par le Minsitère du Logement.
Dossier du Ministère du Logement sur le Diagnostique de Performance Energétique : DPE.
Consulter les Avis Techniques du CSTB - Organisme de contrôle qui oeuvre pour la qualité des matériaux de construction et du logement.
Le puits canadien est un système géothermique naturel de surface qui tire profit de l'inertie de la température du sol. Lire l'article sur le site Ekopedia
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