Laboratoire de réhabilitation thermique
Quartier La Montagnette à Ugine
Étude thermique, définition de bouquets de travaux et chiffrage -
Rapport d’étude
20/05/2011
43 rue des Hérideaux 69008 Lyon tél. 04 78 75 66 66 fax 04 78 75 66 77
[email protected] Affaire
Laboratoire de réhabilitation thermique d’un groupe d’habitat individuel Maître d’ouvrage DREAL Rhône Alpes
Notre référence BE101002
Cabinet DENIZOU
Table des matières
TABLE DES MATIERES ...3
TABLE DES ILLUSTRATIONS ...5
FIGURES...5
TABLEAUX...5
1 METHODOLOGIE, ETAT EXISTANT ET PROJETE DE BASE ...7
1.1 LE LOGICIEL DE SIMULATION PHPP...7
1.2 EXISTANT : ...7
1.3 ÉTAT PROJETE DE BASE...8
1.4 ÉTUDE PARAMETRIQUE...8
2 HYPOTHESES DE MODELISATION ...9
2.1 DONNEES METREES...9
2.2 PONTS THERMIQUES...9
2.3 OMBRAGES...9
2.4 APPORTS INTERNES...9
3 RESULTATS EXISTANT ...10
3.1 CALCULS RT 2005 EXISTANT...10
3.2 CALCULS PHPP EXISTANT...10
4 RESULTAT ETAT PROJETE DE BASE...12
4.1 CALCULS REGLEMENTAIRE (RT EXISTANT GLOBAL) DES PROJETS DE BASE...12
4.2 CALCULS PHPP BASE...13
5 ETUDE PARAMETRIQUE ...14
5.1 ENVELOPPE...14
5.1.1 Murs extérieurs ...14
5.1.2 Toiture : plancher des combles ...14
5.1.3 Plancher bas...15
5.1.4 Menuiseries ...17
5.1.5 VMC simple ou double flux ...18
5.1.6 Étanchéité à l’air ...19
5.2 IMPACT DE L’ABSENCE DE CERTAINS TRAVAUX PREVUS DANS LE SCENARIO DE BASE.20 5.2.1 Une partie du plancher bas n’est pas isolée ...20
5.2.2 Épaisseur d’isolant faible sur les rampants dans le cas de combles aménagés ...21
5.3 IMPACT DES PONTS THERMIQUES...22
5.3.1 Plancher bas / Mur – Type 3 ...22
5.3.2 Plancher bas / Mur – Type 1 ...25
5.3.3 Pose des fenêtres ...26
5.4 IMPACT DE LA TEMPERATURE DE CONSIGNE...26
5.5 IMPACT DU MUR PIGNON...27
5.6 BILAN DE L’ETUDE DE SENSIBILITE...28
6 AMENAGEMENT DES COMBLES ET GAIN DE SURFACE HABITABLE ...29
7.1 BASE DE COMPARAISON...30
7.2 PERTES DES CONDUITES DE CHAUFFAGE...31
7.3 PERTES DES CONDUITES D’ECS...32
7.4 BALLONS DE STOCKAGE...32
7.5 CONCLUSION...32
8 INSTALLATION DE PANNEAUX SOLAIRES CENTRALISES POUR 1 BARRETTE...33
8.1 DESCRIPTION DU SYSTEME ENVISAGE...33
9 CHAUDIERE BOIS COLLECTIVE A UNE BARRETTE ...35
9.1 HYPOTHESES...35
9.2 PRIMAIRE...35
9.3 SECONDAIRE...36
9.4 CONSOMMATION ET RENTABILITE...37
10 CONFORT D’ETE...39
10.1 PROTECTION SOLAIRES...39
10.2 OUVERTURE DES FENETRES – VENTILATION...39
10.3 BATIMENT TRAVERSANT...39
11 CONCLUSION DE L’ETUDE THERMIQUE ...40
12 DESCRIPTION DES BOUQUETS DE TRAVAUX ET CHIFFRAGE...41
12.1 BOUQUETS DE BASE...41
12.1.1 Type 1...41
12.2 TYPES 2 ET 3 ...42
12.3 VARIANTES ET AMELIORATIONS...43
Table des illustrations Figures
FIGURE 1- BILAN THERMIQUE PAR POSTE DE DEPERDITION – TYPE 1A ETAT EXISTANT...11
FIGURE 2 ET 3– RESULTATS BASE TYPE 1– RT EXISTANT...12
FIGURE 4 ET 5– RESULTATS BASE TYPE 3– RT EXISTANT...12
FIGURE 6 ET 7- BILAN THERMIQUE PAR POSTE DE DEPERDITION – TYPE 1A ETAT PROJETE...13
FIGURE 8- BESOIN DE CHALEUR EN FONCTION DE L'ISOLATION DES MURS...14
FIGURES 9 ET 10– BESOIN DE CHALEUR EN FONCTION DE L'ISOLATION DU PLANCHER HAUT....15
FIGURE 11- BESOIN DE CHALEUR EN FONCTION DE L'ISOLATION DU PLANCHER BAS – TYPE 1..16
FIGURES 12 ET 13- BESOIN DE CHALEUR EN FONCTION DES PERFORMANCES DES MENUISERIES ...17
FIGURE 14- BESOIN DE CHALEUR EN FONCTION DE L’ETANCHEITE A L’AIR – VMC SIMPLE FLUX ...19
FIGURE 15- BESOIN DE CHALEUR EN FONCTION DE L’ETANCHEITE A L’AIR – VMC DOUBLE FLUX (η=85%) ...19
FIGURE 16- RISQUE DE CONDENSATION DANS UNE PAROI - INTERET DU PARE-VAPEUR...20
FIGURE 17– ISOLATION DU PLANCHER BAS...20
FIGURE 18– ISOLATION DE LA TOITURE INCLINEE – CAS DE L’AMENAGEMENT DES COMBLES..21
FIGURE 19- PONT THERMIQUE DE PLANCHER BAS, PAS D’ISOLATION PERIMETRIQUE...22
FIGURE 20- PONT THERMIQUE DE PLANCHER BAS, ISOLATION PERIMETRIQUE EXT...23
FIGURE 21- PONT THERMIQUE PLANCHER BAS, ISOLATION PERIMETRIQUE EXT ET INT SUR 50 CM ...23
FIGURE 22- PONT THERMIQUE PLANCHER BAS, ISOLATION PERIMETRIQUE EXT ET INT SUR 150 CM...24
FIGURE 23 ET 24- IMPACT ISOLATION PERIMETRIQUE SUR PLANCHER SUR PLEINE TERRE...25
FIGURE 25– IMPACT DE LA TEMPERATURE DE CONSIGNE...26
FIGURE 26- FEUILLE DE CALCUL PHPP DES PERTES RESEAUX – PROJET DE BASE...31
FIGURE 27– PRE-DIMENSIONNEMENT 11M2 PANNEAUX SOLAIRES – BARRETTE D...34
FIGURE 28- BILAN GLOBAL ACTUALISE - COMPARAISON CHAUDIERES BOIS COLLECTIVES ET GAZ INDIVIDUELLE...38
Tableaux
TABLEAU 1- CEP EXISTANT (CALCULS CLIMAWIN 2005) ...10TABLEAU 2- BESOIN DE CHAUFFAGE : ETAT EXISTANT...10
TABLEAU 3- CEP PROJETS BASE (RT 2005 EXISTANT) ...12
TABLEAU 4– BESOIN DE CHAUFFAGE : ETAT PROJETE DE BASE...13
TABLEAU 5- SENSIBILITE : ISOLATION MURS EXTERIEURS...14
TABLEAU 6- SENSIBILITE : ISOLATION DU PLANCHER DES COMBLES...15
TABLEAU 7- SENSIBILITE : ISOLATION DU PLANCHER BAS – TYPE 1...16
TABLEAU 8- SENSIBILITE : CARACTERISTIQUE DES VITRAGES...17
TABLEAU 9- SENSIBILITE : CARACTERISTIQUE DES CHASSIS...17
TABLEAU 10- SENSIBILITE : RENDEMENT DE LA RECUPERATION DE CHALEUR...18
TABLEAU 11- SENSIBILITE : SURFACE DE PLANCHER BAS ISOLEE...21
TABLEAU 12- SENSIBILITE : ISOLATION DE LA TOITURE – CAS DES COMBLES AMENAGES...21
TABLEAU 13- IMPACT DU TRAITEMENT DU PONT THERMIQUE DE PLANCHER BAS...24
TABLEAU 20– DUREES, TAUX D’EMPRUNT ET DUREE DE VIE SYSTEME...35
TABLEAU 21– INVESTISSEMENTS (SYSTEMES COLLECTIFS BOIS ET CHAUDIERES INDIVIDUELLES GAZ) ...35
TABLEAU 22– MAINTENANCE, AUXILIAIRES ET GROS ENTRETIEN PRIMAIRE...36
TABLEAU 23– MAINTENANCE...36
TABLEAU 24– CONSOMMATION ET COUTS DE COMBUSTIBLES...37
TABLEAU 25– AUXILIAIRES, MAINTENANCE ET GROS ENTRETIEN - SYSTEMES BOIS COLLECTIF ET GAZ INDIVIDUEL...37
TABLEAU 26- DESCRIPTION DES TRAVAUX DE BASE : TYPES 1 ...41
TABLEAU 27- CHIFFRAGE DES TRAVAUX DE BASE : TYPES 1...41
TABLEAU 28- DESCRIPTION DES TRAVAUX DE BASE : TYPES 2 ET 3 ...42
TABLEAU 29- CHIFFRAGE DES TRAVAUX DE BASE : TYPES 2 ET 3...42
TABLEAU 30- DESCRIPTION DES TRAVAUX VARIANTES : TYPES 1 ...43
TABLEAU 31- DESCRIPTION DES TRAVAUX VARIANTES : TYPES 3 ...44
TABLEAU 32- DESCRIPTION DES TRAVAUX D'AMELIORATION DE LA BASE...44
TABLEAU 33– CHIFFRAGE GENERAL : BASE, VARIANTES ET AMELIORATIONS...45
1 Méthodologie, état existant et projeté de base 1.1 Le logiciel de simulation PHPP
Le logiciel utilisé est le PHPP (Passiv House Planning Package). C’est un outil de simulation thermique développé par le Passivhaus Institut de Darmstadt, il y a une vingtaine d’années. Bien que conçu pour modéliser des bâtiments passifs, l’expérience a montré que les consommations de chauffage calculées par le PHPP sont très proches des consommations réelles de tout type de bâtiments d’habitation.
Fonctionnant sous base Excel, il permet de tester facilement l’impact d’un grand nombre de mesures concernant l’enveloppe, la ventilation, le système de chauffage ainsi que les conditions d’utilisation du bâtiment.
1.2 Existant :
Sur base des plans et visites des appartements, nous modélisons les 4 typologies de logements et obtenons les consommations correspondantes :
• Type 1a : Logements aux extrémités des bâtiments A à I (barrettes ou petits collectifs)
• Type 1b : Logements au centre des barrettes A, D, E, F
• Type 3a : Logements aux extrémités des barrettes M à R
• Type 3b : Logements au centre des barrettes M à R
Remarque : Type 2 : Bâtiment J. Les 3 logements de ce bâtiment seront traités séparément. En raison de la présence des commerces, la typologie est bien différente. Ils sortent du périmètre de l’étude.
Etant donnée la grande disparité des travaux effectués dans les logements et d’une qualité de pose et des matériaux difficile à juger, nous considérons que l’enveloppe des bâtiment n’est pas isolée, à l’exception des travaux de doublage effectués par l’OPHLM sur les murs nord des bâtiments A à I.
Voici les caractéristiques techniques des bâtiments existants :
• Murs extérieurs en béton R=0,42 m2K/W
• Murs sur cave non isolés, R=0,3 m2K/W
• Plancher bas non isolé, R=0,34 m2K/W
• Planchers des combles non isolés (isolant dégradé jugé inefficace), R=0,27 m2K/W
• Menuiseries : Ug=2,7 W/m2K et Uchâssis=1,8 W/m2K
• Ventilation : VMC simple flux autoréglable
• Étanchéité à l’air : n50=5 h-1
À titre de comparaison des outils de calcul, nous avons également calculé les consommations du bâtiment à l’aide du logiciel ClimaWin (calculs RT 2005). Cette modélisation réglementaire nous permet de proposer un bouquet de travaux atteignant le niveau BBC.
1.3 État projeté de base
Nous définissons ensuite un bouquet de travaux de base, correspondant à un niveau BBC :
• Isolation par l’extérieur des murs par 18 cm d’isolant λ040, soit R=4,9 m2K/W pour les Types 2 et 3
• ITE 20 cm λ040, soit R=5,4 m2K/W pour les Types 1. L’épaisseur de 18 à 20cm garantie l’utilisation d’une technique de pose "classique", assez bien maîtrisée par les entreprises et n’entraînant pas de surcoût concernant le système de fixations.
• Notons que cette valeur de résistance thermique peut être obtenue avec 16 cm d’isolant λ032.
• Isolation des murs sur cave (côté escalier) par 5 cm d’isolant λ040, soit R=1,55 m2K/W (4cm d’isolant λ032). Au vu de la largeur assez faible de l’escalier donnant sur les caves et de notre volonté de limiter les interventions dans les logements, il nous semble difficile d’envisager plus de 5cm.
• Isolation du plancher bas des Types 2 et 3 par 10 cm d’isolant λ040 sur le plafond des caves. Soit R=4,1 m2K/W (12cm d’isolant λ032). Cette solution n’est à priori pas possible dans le cas des bâtiments A à I qui ne sont pas pourvus de caves accessibles sur la totalité de la surface de plancher bas.
• Isolation du plancher bas des Types 1 : Le bouquet de base prévoir 5cm d’isolant λ023 sous chape mince et revêtement de sol mince, soit R=2,51 m2K/W.
• Isolation des planchers hauts par 30 cm d’isolant λ040, soit R=7,8 m2K/W. Laine minérale déroulée sur le plancher des combles .
• Menuiseries : Ug=1,1 W/m2K et Uchâssis=1,6 W/m2K
• Ventilation : VMC simple flux Hygro B (puissance ventilateurs 15 W-Th-C d’après les règles RT2005 Th-C).
• Étanchéité à l’air : n50=1,5 vol-1, soit I4 = 0,5 m3/h.m2
1.4 Étude paramétrique
Nous évaluons l’impact, en termes de besoin de chauffage, de chaque mesure envisagée en faisant varier chaque paramètre autour de sa valeur de base.
La grandeur que nous utilisons pour comparer les mesures est le besoin de chauffage, exprimé en kWh/m2SHAB.an. C’est une grandeur tout à fait pertinente pour l’étude d’optimisation des éléments de l’enveloppe et de l’efficacité des systèmes.
Dans la partie où nous étudierons plus précisément les systèmes de production et distribution du chauffage et de l’ECS, nous comparerons les consommations en énergie finale.
Remarque quant aux résultats obtenus : l’impact d’une mesure est quantifié au moyen d’un pourcentage. Celui-ci correspond au rapport entre la diminution (ou l’augmentation) du besoin de chauffage due à cette mesure et le besoin de chauffage du bâtiment projeté de base.
2 Hypothèses de modélisation 2.1 Données métrées
Les données métrées ont été déterminées à partir des plans fournis par l’OPHLM.
2.2 Ponts thermiques
Les ponts thermiques sont des zones de l’enveloppe thermique où l’isolation est plus faible qu’ailleurs. Aux endroits où ceux-ci sont trop importants, la température côté intérieur est froide.
Cela entraîne un risque de moisissure voire de condensation, notamment derrière les meubles où l’air intérieur est peu ventilé.
Outre les déperditions thermiques associées non négligeables, les ponts thermiques entraînent surtout un risque de problèmes physiques du bâtiment. Il est donc très important d’envisager un minimum de traitement.
Dans le cas des bâtiments de La Montagnette, les murs d’origine ont une épaisseur de 50 cm. Il conviendra donc, lorsqu’on isolera l’enveloppe, de prévoir un traitement de ces ponts thermiques qui pourraient être importants.
Les murs étant très épais, nous avons préféré effecteur, en ce qui concerne les planchers bas, un calcul spécifique des ponts thermiques avec le logiciel THERM5. Le détail de ces calculs est présenté au paragraphe 5.3.1.
Pose des fenêtres : 0,04 W/m.K (Watt par Kelvin et par mètre de linéaire de châssis de fenêtre).
La prise en compte de ces ponts thermiques de mise en œuvre est intégrée dans le calcul des pertes spécifiques aux menuiseries par le PHPP.
2.3 Ombrages
Aucun masque n’a été pris en compte. Aucune végétation proche n’a non plus été considérée.
Nous avons toutefois considéré des profondeurs d’embrasure et de débordants de 30 cm et une distance du bord des vitrages à ces débordants et ces embrasures de 30 cm également.
2.4 Apports internes
Les apports internes de chaleur proviennent des réfrigérateurs, des appareils de cuisson, des appareils électroniques, de l’éclairage, des auxiliaires et bien sûr de la chaleur engendrée par les occupants.
Les apports internes pris en compte dans les calculs correspondent au logement moyen de la Montagnette établi sur la base des questionnaires retournés pas les habitants.
3 Résultats existant 3.1 Calculs RT 2005 existant
Unité Type 1a Type 1b Type 3a Type 3b
SHAB m2
Cep (kWhep/m2S
HON.an) 447 390 450 415
Tableau 1 - Cep existant (calculs ClimaWin 2005)
L’ensemble des logements se situe à la frontière entre les niveaux E et F. La progression vers le niveau BBC rénovation (ici Cepmax = 104 kWhep/m2an) correspond environ à un facteur 4 Rappelons toutefois que les hypothèses de modélisation n’ont pas pris en compte les éventuels travaux d’isolation réalisés par les locataires, si bien que la marge de progression de logements mieux isolés aujourd’hui est plus faible.
3.2 Calculs PHPP existant
Unité Type 1a (sans cbles)
Type 1b (sans cbles)
Type 1b (avec cbles)
Type 3a (sans cbles)
Type 3b (sans cbles)
SHAB m2 70 75 75 75 75
Besoin de chaleur de
chauf annuel: kWh 29890 28500 32850 29550 24750
Besoin de chaleur de chauf annuel: kWh/(m2SH
AB.an) 427 380 438 394 330
Tableau 2 - Besoin de chauffage : Etat existant
Nous remarquons peu de différence dans les besoins de chauffage des différents logements. Les Types "a" (extrémités) consomment plus de chauffage en raison du mur pignon qui constitue une surface déperditive supplémentaire.
Enfin, nous remarquons l’impact négatif de l’aménagement des combles qui a pour effet d’augmenter la surface déperditive.
Remarque : ces valeurs peuvent paraître très élevées. Rappelons que la modélisation a été effectuée en considérant le cas défavorable où l’isolation du plancher haut est inexistante (isolant en trop mauvais état) et où les murs et planchers ne sont pas isolés. Certains locataires ayant effectué des travaux d’isolation, le bilan thermique de leur logement est en réalité meilleur que celui calculé ici.
Figure 1 - Bilan thermique par poste de déperdition – Type 1a Etat Existant
La majorité des pertes thermiques proviennent des parois verticales et de la toiture, qui représentent la plus grande surface de l’enveloppe en contact avec l’extérieur.
4 Résultat état projeté de base
L’état projeté de base est décrit au paragraphe 1.3. Voici les résultats des calculs de besoin de chauffage pour les état existant et projeté de base pour les 4 type de logements.
4.1 Calculs réglementaire (RT existant global) des projets de base
Unité Type 1a Type 1b Type 3a Type 3b
Cep (effinergie) (kWhep/m2S
HON.an) 99 101 93 87
Tableau 3 - Cep projets base (RT 2005 existant)
Les bouquets de base permettent l’atteinte du niveau BBC Effinergie rénovation avec une marge de 3 à 16% suivant la barrette : Cepmax=104 kWhep/m2an (zone H1c avec correction d’altitude).
Figure 2 et 3 – Résultats base Type 1– RT existant
Figure 4 et 5 – Résultats base Type 3– RT existant
4.2 Calculs PHPP base
Unité Type 1a Type 1b Type 3a Type 3b
SHAB m2
Besoin de chaleur de
chauf annuel: kWh 4690 5025 4425 4050
Besoin de chaleur de
chauf annuel: kWh/(m2SH
AB.an) 67 67 59 54
Tableau 4 – Besoin de chauffage : Etat projeté de base
Nous pouvons expliquer la meilleure performance des types 3 par :
• Une meilleure compacité
• Une surface de murs donnant sur la cave, impossible à isoler fortement, moins importante que pour les types 1
• Une isolation du plancher bas plus performante
Figure 6 et 7 - Bilan thermique par poste de déperdition – Type 1a Etat projeté Remarque : Les parois d’accès à la cave représentent un poste de déperdition incompressible si l’on veut éviter d’intervenir dans les logements. En effet, une grande partie de cette paroi sépare le salon de l’escalier menant à la cave, qui est trop étroit pour que l’on puisse envisager plus de 5 cm d’isolant. De manière à optimiser l’espace, une finition avec un enduit isolant d’épaisseur 2 cm est souhaitable.
5 Étude paramétrique 5.1 Enveloppe
5.1.1 Murs extérieurs
Figure 8 - Besoin de chaleur en fonction de l'isolation des murs
Tableau 5 - Sensibilité : isolation murs extérieurs
Bien que les premiers centimètres d’isolant soient toujours les plus efficaces, nous voyons ici tout l’intérêt d’une forte isolation des murs.
La pose de 25 ou 30 cm au lieu de 20 cm (ou une amélioration équivalente de la performance de l’isolant) n’est pas inintéressante. Toutefois, au delà de 20cm, cela oblige a changer le système de fixation entraînant des surcoûts non négligeables. Nous préférons donc nous en tenir à 20cm dans la version de base.
5.1.2 Toiture : plancher des combles
Nous nous plaçons dans le cas où les combles ne sont pas utilisés. L’isolation est donc posée directement sur le plancher haut.
Figures 9 et 10 – Besoin de chaleur en fonction de l'isolation du plancher haut
Tableau 6 - Sensibilité : Isolation du plancher des combles
L’impact de l’isolation du plancher haut paraît moins important que celle des murs. Cela dû à la surface du plancher haut qui est bien inférieure à celle des murs. Au vu de la surface de plancher haut, l’impact de son isolation est très important.
Les efforts financiers qui sont consentis sur l’isolation de la toiture sont relativement faibles en comparaison des autres parties de l’enveloppe et n’entraînent pas de problèmes techniques particuliers. Nous considérons donc que 30 cm d’isolant λ040 est une bonne solution.
Nous nous orientons vers une solution laine minérale déroulée avec un platelage bois au droit de la ventilation. Un plancher devra sans doute prévu sur une partie de la surface des combles de manière à ce que les locataires puissent toujours l’utiliser en tant que grenier.
5.1.3 Plancher bas
5.1.3.1 Calculs PHPP
Nous nous plaçons ici dans le cas où il est possible d’isoler la totalité de la surface du plancher bas. Nous étudierons au paragraphe 5.3 le cas où seule une partie du plancher bas est isolé.
Figure 11 - Besoin de chaleur en fonction de l'isolation du plancher bas – Type 1
Plancher bas Unité
Rth du plancher bas m2K/W 0,35 1,21 2,51 4,70 6,86 Epaisseur d'isolant 023 cm 0,00 2,00 5,00 10,00 15,00
Besoin de chaleur kWh/m2an 92,30 72,40 63,90 59,16 57,10 Variation du besoin de chaleur 44,4% 13,3% 0,0% -7,4% -10,6%
Tableau 7 - Sensibilité : Isolation du plancher bas – Type 1
Comme il est impossible d’isoler en sous face les planchers des types 1, la solution la moins chère d’isoler le plancher bas est de poser un isolant performant, type polyuréthane, sous une chape à l’intérieur du logement. L’absence d’isolation entraînerait une augmentation du besoin de chauffage de 44%. L’atteinte du niveau BBC est ainsi très difficile.
Nous voyons par ces calculs qu’il est important d’isoler le plancher bas si l’on veut atteindre une bonne performance thermique.
Dans le cas des types 3, la problématique principale est de poser l’épaisseur maximale d’isolant en sous face de dalle tout en conservant une hauteur sous plafond de la cave acceptable. La hauteur des caves est actuellement d’environ 2m. 15 cm d’isolant λ040 (soit un R=4,1 m2K/W) en sous face nous semble être un bon compromis.
Pour les logements de type 1, une performance équivalente serait atteinte grâce à 3 cm d’isolant sous vide ou 9 cm de polyuréthane λ023. Les Type 1 en base consommeront 7% de plus de chauffage que les types 3 en raison des planchers bas.
5.1.3.2 Calculs réglementaires
L’isolation des planchers bas dans le cas des types 1 (isolation sous chape à l’intérieur des logements) entraîne des coûts importants. Nous nous sommes posé la question de la possibilité d’atteindre le niveau BBC rénovation sans traiter ce poste de déperditions thermiques.
Rappelons que les calculs PHPP nous indique une surconsommation de chauffage de 44% dans le cas d’une absence d’isolation du plancher bas.
Le moteur de calcul RT 2005 Existant confirme ce calcul avec un Cep=150 kWh/m2an, soit environ 50% d’augmentation.
Il paraît donc très difficile d’atteindre le niveau BBC rénovation sans isoler les planchers bas.
Toutefois, au vu des coûts importants et de la gêne engendrée par ces travaux (intervention sur les planchers bas des logements occupés), le rapport bénéfice / coût et gêne n’est pas évident.
Nous chercherons donc par la suite à trouver une alternative à l’isolation des planchers bas permettant l’atteinte du niveau BBC (cf. 5.3.2).
5.1.4 Menuiseries
Figures 12 et 13 - Besoin de chaleur en fonction des performances des menuiseries
Tableau 8 - Sensibilité : Caractéristique des vitrages
Tableau 9 - Sensibilité : Caractéristique des châssis
Le choix des menuiseries (châssis et vitrage) correspond à des produits performants mais qui restent dans une gamme de prix raisonnables. La mise en œuvre de menuiseries "passives", soit des triples vitrages et des châssis Uw=0,8, permettraient un gain certain. Toutefois, en raison de leur coût, nous choisissons les doubles vitrages performants. )
5.1.5 VMC simple ou double flux
Tableau 10 - Sensibilité : Rendement de la récupération de chaleur
La VMC double flux a un réel intérêt énergétique.
En rénovation, la mise en œuvre d’une VMC double flux "classique" peut poser quelques problèmes :
• Travaux importants, notamment pour le réseau de conduites
• Manque d’espace pour ces mêmes conduites
Au vu des gains énergétiques importants qui peuvent être réalisés, nous encourageons tout de même la mise en place de VMC double flux.
Nous imaginons plusieurs types de VMC double flux qui pourraient être mises en œuvre dans le cadre de ce projet :
• Une VMC double flux "classique" à échangeur à plaques centralisé.
• De façon à diminuer le volume de travaux, il serait intéressant de se tourner vers une solution totalement décentralisée, sans conduite mais avec un groupe ventilateur par pièce.
• De manière à limiter les interventions à l’intérieur des logements, il serait intéressant d’envisager, dans le cas d’une VMC double flux centralisée, de faire passer les conduits à l’extérieur, dans l’épaisseur d’isolant.
5.1.6 Étanchéité à l’air
Figure 14 - Besoin de chaleur en fonction de l’étanchéité à l’air – VMC simple flux
Figure 15 - Besoin de chaleur en fonction de l’étanchéité à l’air – VMC double flux (η=85%)
Nous notons la grande influence de l’étanchéité à l’air dans le bilan thermique.
Si l’on opte pour une ventilation double flux, une bonne étanchéité à l’air devient alors indispensable pour ne pas court-circuiter l’échangeur de chaleur et exploiter au maximum l’intérêt de la VMC double flux.
Une bonne étanchéité à l’air permettra des économies d’énergie importantes pour un coût relativement faible. Les murs existants sont en béton et sont donc intrinsèquement étanches.
Pour atteindre le niveau visé (n50=1,5 h-1), il conviendra notamment :
• D’être très attentif à la bonne mise en œuvre des menuiseries
• De traiter la trappe d’accès aux combles dans le cas où ils ne sont pas aménagés
Figure 16 - Risque de condensation dans une paroi - Intérêt du pare-vapeur
5.2 Impact de l’absence de certains travaux prévus dans le scénario de base
5.2.1 Une partie du plancher bas n’est pas isolée
La question se pose pour le Type 1. En effet, une partie de ce plancher est sur terre plein et son isolation en sous face est donc impossible.
Figure 17 – Isolation du plancher bas
source : Formation CoBBAC
% isolation plancher bas Unité
% d'isolation Pl bas % 0% 25% 50% 75% 100%
Besoin de chaleur kWh/m2an 92,30 88,10 82,80 75,60 63,90 Variation du besoin de chaleur 44,4% 37,9% 29,6% 18,3% 0,0%
Tableau 11 - Sensibilité : Surface de plancher bas isolée
Le graphique présenté sur la figure 12 montre que l’impact négatif sur la consommation de chauffage est immédiat dès les premiers m2 de plancher bas non isolés.
Dans un souci de recherche de performance énergétique, il nous paraît très difficile de se passer de l’isolation de ce plancher.
5.2.2 Épaisseur d’isolant faible sur les rampants dans le cas de combles aménagés
Nous étudions ici le Type 1b dans le cas où les combles sont aménagés à l’heure actuelle et où l’on veut isoler les rampants.
Figure 18 – Isolation de la toiture inclinée – cas de l’aménagement des combles
Tableau 12 - Sensibilité : Isolation de la toiture – cas des combles aménagés
• Revenir à des combles non aménagés, ce qui est thermiquement et économiquement la meilleure solution, mais qui posera des problèmes d’acceptation de la part des habitants
• Isoler les rampants par 15 à 25 cm. Cela réduira le volume habitable des combles.
Dans le cas du Type 1 (bâtiments A à I), cela posera certainement problème dans la mesure où les combles sont petits.
5.3 Impact des ponts thermiques
Nous nous intéressons ici à l’impact des ponts thermiques de plancher bas et de pose des menuiseries car ce seront certainement les plus importants dans notre projet. En effet, l’isolation par l’extérieur traite les ponts thermiques de dalles intermédiaires et de refends. Nous considérons de plus que la liaison ITE – plancher haut pourra être traitée correctement.
5.3.1 Plancher bas / Mur – Type 3
L’ensemble des calculs de ponts thermiques est réalisé sous THERM 5.
Nous étudions les trois solutions suivantes pour le plancher bas du Type 3 (murs de 30 cm) :
• La solution "non-traitée" où aucune attention particulière n’a été portée au traitement du pont thermique.
• Isolation périmétrique sur le côté extérieur
• Isolation périmétrique extérieure et intérieure
Figure 19 - Pont thermique de plancher bas, pas d’isolation périmétrique
La valeur du pont thermique est de ψ=0,445 W/m.K. Ce pont thermique entraîne une augmentation de la consommation de chauffage d’environ 4,5 kWh/m2.an.
La température minimale de surface est de 14°C, ce qui pourrait causer des problèmes d’inconfort par effet de parois froides. Il n’y a toutefois pas de risque de condensation ni de moisissure.
Figure 20 - Pont thermique de plancher bas, isolation périmétrique ext
La valeur du pont thermique est de ψ=0,351 W/m.K. Ce pont thermique est responsable de pertes thermiques d’environ 3,9kWh/m2.an.
Figure 21 - Pont thermique plancher bas, isolation périmétrique ext et int sur 50 cm La valeur du pont thermique est de ψ=0,194 W/m.K. Ce pont thermique est responsable de pertes thermiques d’environ 2,2 kWh/m2.an.
Figure 22 - Pont thermique plancher bas, isolation périmétrique ext et int sur 150 cm La valeur du pont thermique est de ψ=0,078 W/m.K. Ce pont thermique est responsable de pertes thermiques d’environ 0,9 kWh/m2.an.
Température minimale de surface
Valeur du pont thermique ψ (W/m.K)
Besoin de chauffage supplémentaire
(kWh/m2.an)
Pas de traitement 14 0,445 4,5
Isolation périmétrique
extérieure 15,3 0,351 3,9
Isolation périmétrique ext et
int sur 50 cm 16,2 0,194 2,2
Isolation périmétrique ext et
int sur 50 cm 16,9 0,078 0,9
Tableau 13 - Impact du traitement du pont thermique de plancher bas
Les pertes dues au pont thermique de plancher bas représenteraient près de 8% du besoin de chauffage dans le cas où il n’y aurait aucune isolation périmétrique. La solution où l’on n’isole que le périmètre extérieure est également source de pertes thermiques assez importantes.
Il conviendra donc, dès que l’on a la possibilité de le faire et dans la mesure où les coûts sont raisonnables, d’isoler le périmètre extérieur et les murs intérieurs de cave sur au moins 50 cm de hauteur.
Dans le cas où l’humidité des murs nécessiterait la pose d’un drain, il serait fort regrettable de ne pas prévoir l’isolation des fondations.
5.3.2 Plancher bas / Mur – Type 1
Nous avons vu précédemment que l’atteinte du niveau BBC rénovation sans isoler le plancher bas était très difficile.
Nous étudions ici l’intérêt de l’isolation périmétrique des fondations dans le cas d’un plancher non isolé sur terre plein. On observe un phénomène thermique particulier :
• La chaleur s’échappant par le sol est transmise à la terre, contribuant à son réchauffement. Ceci est également le cas lorsque les fondations ne sont pas isolées.
• La différence dans notre cas est que cette chaleur accumulée par la terre sous la dalle
"s’échappe" beaucoup moins facilement vers la terre environnante en raison de l’isolation des fondations. L’isolation périmétrique isole en effet la terre présente sous la dalle de son environnement, si bien que le bilan thermique du plancher bas n’est pas mauvais du tout.
Figure 23 et 24 - Impact isolation périmétrique sur plancher sur pleine terre
En intégrant une isolation périmétrique verticale au plancher béton non isolé sur terre plein du type 1, nous obtenons un Cep = 111 kWh/m2an ! Cette valeur est à comparer aux 101 kWh/m2an de la base et aux 152 kWh/m2an de la base sans isolation de plancher bas. Le gain induit par la seule isolation des fondations est donc énorme. La pose de menuiseries triple vitrages de type passive (Uw=0,8) à la place des doubles vitrages permettrait ainsi d’atteindre pratiquement le niveau BBC rénovation : le Cep serait de 104 kWhep/m2an.
5.3.3 Pose des fenêtres
Valeur du pont thermique ψ
(W/m.K)
Besoin de chauffage
Variation du besoin de chauffage par rapport
au projet de base
Moyen 0,15 67,4 +6%
Très bon 0,04 63,6 Base
Tableau 14 - Impact des ponts thermiques de pose des fenêtres
Nous remarquons qu’une mauvaise pose des menuiseries peut entraîner une augmentation de près de 6% du besoin de chauffage.
5.4 Impact de la température de consigne
Tableau 15 - Impact de la température de consigne
Figure 25 – Impact de la température de consigne
La consommation de chauffage est très sensible à la température de consigne du logement. Une augmentation de 19°C à 21°C entraîne par exemple une augmentation de 24% de consommation de chauffage.
Ce constat montre l’importance du comportement des utilisateurs du bâtiment sur les charges de chauffage.
5.5 Impact du mur pignon
De manière à bien étudier le seul impact d’un mur pignon, nous choisissons les barrettes de type 3 qui ont des murs pignons borgnes. Il est en effet impossible de tirer des conclusions de la comparaison des Types 1a et 1b en raison de la présence de fenêtre sur la façade supplémentaire des logements de type a dont les apports solaires modifient de façon trop importante le bilan thermique.
Les logements de type 3 possédant un mur pignon ont une consommation de chauffage en niveau base environ 6% (soit 3 kWh) supérieure aux logements mitoyens des 2 côtés. Cette consommation supplémentaire s’explique par une compacité de l’enveloppe moins bonne : pour la même surface habitable, la surface de déperditive est supérieure. La surconsommation, assez importante, le serait encore plus si l’enveloppe du bâtiment n’était pas aussi performante.
De manière à ramener les consommations des deux types de logements à la même valeur, il faudrait, au choix :
• Passage de 20 à 24 cm d’isolant λ040 de l’ensemble des murs. Cela n’est pas vraiment réalisable en raison de la continuité avec la façade du logement mitoyen.
• Doubler l’épaisseur d’isolant du plancher haut (passage de 30 à 60 cm)
• Passage de 15 à 25 cm d’isolant λ040 du plancher bas
• Vitrages : passage de Ug=1,1 (double vitrage performant) à Ug=0,8 (triple vitrage obligatoire)
• Si l’on veut n’avoir de différence de traitement que sur le mur pignon, il faut le traiter avec 30 cm d’isolant λ040 et mettre des triples vitrages sur l’ensemble du logement.
Ces calculs mettent en lumière l’intérêt en termes de consommation de chauffage de la mitoyenneté en maison individuelle.
5.6 Bilan de l’étude de sensibilité
Variation du besoin de chauffage (kWh/m2an)
Mesure Type 1 Type 1b
ITE 10 cm 040 +27% +17%
ITE 20 cm 040 Base Base
ITE 30 cm 040 -6% -6%
0 cm 023 +44% +22%
5 cm 023 Base Base
10 cm 023 -10,6% 4%
10 cm 040 +14% +20%
20 cm 040 +4% +5%
30 cm 040 Base Base
Uch=2,5 +8% +8%
Uch=1,6 Base Base
Uch=0,7 -8% +8%
Ug=1,5 +4% +2,6%
Ug=1,1 Base Base
Ug=0,6 -5% -3,3%
0% (simple flux) Base Base
70% -19% -17%
85% -25% -19%
5,0 +20% +22%
2,5 +3,6% +3,3%
1,5 Base Base
0,6 -1% -1%
5,0 +48% +48%
2,5 +14% +14%
1,5 Base Base
0,6 -12% -12%
50,00% +30% +31%
75,00% +18% +19%
100,00% Base Base
pas d'isolation +350% +350%
5 cm 040 +48% +48%
20 cm 040 Base Base
21°C +24% +24%
19°C Base Base
18°C -11% -11%
Murs extérieur Isolation par l'extérieur
Plancher Bas Isolation (sur ou sous face)
Plancher Combles Isolation par l'extérieur
Menuiserie U chassis
Menuiserie U vitrage
VMC
Rendement récupération de
chaleur
Etanchéité à l'air - VMC SF
Etanchéité à l'air - VMC DF
n50
n50
Température du
logement °C
Isolation Plancher bas incomplète
% de surface de plancher bas
isolée
Isolation faible de la toiture inclinée (combles aménagés)
Rendement récupération de
chaleur
Tableau 16 - Variation du besoin de chauffage par rapport au niveau de base Ce tableau nous permet de pouvoir faire varier certains paramètres tout en conservant une performance globale similaire. Par exemple, si l’on décide de ne mettre en œuvre que 10 cm d’ITE, il serait possible de compenser les pertes supplémentaires par une ventilation double flux et une étanchéité à l’air légèrement améliorée.
Les variantes de bouquets de travaux seront élaborées grâce à ce tableau.
6 Aménagement des combles et gain de surface habitable 6.1 Description des travaux supplémentaires
Nous étudions une option où les combles d’une barrette de type 3 seraient aménagés. Cette solution possède l’avantage d’augmenter la surface habitable du logement d’environ 9 m2. De manière à ne pas trop réduire la hauteur sous plafond (et surface habitable), nous envisageons une isolation de 30 cm λ040 en surtoiture, de type sarking.
Grâce à l’augmentation de surface habitable et l’augmentation faible des pertes thermiques, la performance du bâtiment ramenée à sa surface est bien meilleure. Si l’on conserve les caractéristiques du niveau de base, on atteint la très bonne performance de 81 kWh/m2SHONan, à comparer aux 89 kWh/m2SHONan de la solution de base. Cette amélioration nous permet d’envisager des économies sur d’autre postes tout en arrivant à la même performance en terme de Cep :
• Le passage de 18 à 12 cm d’ITE
• 20cm au lieu de 30cm en isolation des rampants.
Toutefois, les économies réalisées ne sont pas particulièrement significatives si bien que nous préconisons de conserver les performances du bouquet de base. Le bâtiment sur lequel nous appliquerons ces travaux sera donc théoriquement environ 10% plus performant que les bâtiments en base.
6.2 Intérêt pour le laboratoire
Cette configuration est parfaite pour mesurer l’intérêt du type d’isolant des rampants sur le confort d’été sous les combles.
En effet, dans le cas où une paroi serait dépourvue d’inertie (paroi légère comme les tuiles dans notre cas), deux phénomènes peuvent nuire au confort lors de forte chaleur :
1. Le manque d’inertie de la pièce qui n’est à ce moment-là pas capable de stocker la fraîcheur accumulée la nuit (grâce à l’ouverture des fenêtres) pour refroidir la pièce dans la journée. Toutefois dans notre cas, l’inertie globale des pièces est bonne en raison des planchers et des murs bétons.
2. Le déphasage du flux de chaleur de la paroi est très faible. Dans le cas défavorable d’une exposition Sud, le rayonnement contribue à un échauffement rapide de l’isolant léger, si bien que celui ci perd son caractère isolant et ne protège plus la pièce contre la chaleur extérieure. Un isolant plus dense est donc à priori très intéressant à utiliser sur des rampants.
L’intérêt de la pose d’isolant lourd est à ce jour assez mal modélisé par les logiciels de thermique du bâtiment, y compris les logiciels de simulation thermique dynamique.
Il nous paraît donc fort intéressant d’envisager, dans le cadre du laboratoire, de poser différents types d’isolants sur les rampants : PSE, laine de verre "classique" légère et laine de bois haute densité. Nous pourrions ainsi mesurer, grâce à des capteurs de températures dans les pièces sous combles les éventuelles différences d’évolution de la température en fonction du type d’isolant.
7 Pertes réseaux et Eau Chaude Sanitaire
La problématique de l’ECS est au centre des préoccupations des bâtiments performants. Le poste eau chaude sanitaire est responsable dans le cas de notre projet d’une consommation énergétique équivalente à près de 2/3 du chauffage.
Dans un bâtiment performant, les pertes des réseaux de distribution deviennent également très importantes si une partie est située hors volume chauffé.
Nous étudions ici les pertes due :
• Au réseau de distribution de chauffage
• Au réseau de distribution d’ECS
• A un éventuel ballon de stockage de l’ECS
7.1 Base de comparaison
Nous posons les hypothèses de bases suivantes :
• Nombre d’habitants dans un logement : 2
• Besoin d’eau chaude : 25 litres / personnes.jour à 60°C (usagers économes)
• Chaudière : Mégalia (elm Leblanc) à micro accumulation, pas de ballon de stockage.
Nous testerons également la chaudière Egalia équipée d’un ballon.
• Diamètre des conduites : 15 mm.
• Longueurs de réseaux :
o En volume chauffé : 2x25m pour le chauffage, 15m pour l’eau chaude o Hors volume chauffé : 0m, cas des Types 1.
Nous testerons également avec 2x5m de distribution de chauffage (Types 3 : chaudière en cave)
• Isolation des réseaux : inexistante
Nous testerons l’impact d’une isolation de classe 4 en cave (Type 3) Le besoin de chaleur pour l’eau chaude est de 1059 kWh/an, soit 14 kWh/m2an.
Tableau 17 – Pertes réseaux chauffage et ECS - projet de base
L’ensemble des réseaux de distribution de chauffage étant dans le volume chauffé, la chaleur s’échappant des conduites est directement valorisée dans le logement si bien que l’efficience de la distribution de chauffage est de 99%.
Les pertes du réseau ECS correspondent à l’eau chaude qui se refroidit dans les tuyaux reliant la chaudière à la salle de bain ou la cuisine. Dans le cas où ces conduites sont à l’intérieur du volume chauffé, une partie de cette chaleur est utilisée pour chauffer le bâtiment. Cette valorisation est déjà déduite du calcul des pertes.
Figure 26 - Feuille de calcul PHPP des pertes réseaux – projet de base
7.2 Pertes des conduites de chauffage
La présence de 2 x 5m (aller et retour) de conduites de distribution de chauffage non isolées en cave entraîne des pertes supplémentaires de 1200 kWh/an, soit 16,6 kWh/m2an !
Leur calorifugeage avec un isolant de classe 4 (épaisseur d’environ une fois le diamètre du tube)
7.3 Pertes des conduites d’ECS
Concernant l’ECS, c’est la longueur des tuyaux entre la chaudière et le point d’utilisation qui est directement responsable des pertes thermiques.
5m supplémentaires de réseau ECS en cave entraînent 90 kWh/an (1,2 kWh/m2an) de pertes.
Il convient donc de réduire au maximum les longueurs de conduites, aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur du volume chauffé. Cette réflexion est particulièrement importante dans le cas où une chaufferie collective ou une installation solaire thermique serait envisagée.
Le calorifugeage des tuyaux hors volume chauffé est également important.
7.4 Ballons de stockage
Un ballon de stockage d’ECS classique perd environ 2,5 W/K. Au total, il est responsable d’une perte de 400 kWh/an (5,7 kWh/m2an).
Nous nous orientons donc vers une solution sans ballon de stockage.
7.5 Conclusion
Nous venons de montrer l’influence non négligeable qu’ont les pertes réseaux et les ballons de stockage sur les consommations énergétiques d’un logement. Elles atteignent pour un logement cumulant les situations peu favorables (conduites longues, non isolées, dont une partie est hors volume chauffé, ballon de stockage) près de 25 kWh/m2an !!
8 Installation de panneaux solaires centralisés pour 1 barrette 8.1 Description du système envisagé
Nous souhaitons voir ces travaux réalisés sur la barrette D (type 1).
Un premier constat a orienté notre réflexion : le nombre de locataires par logement varie de 1 à 5 en moyenne sur le quartier de la Montagnette. Il nous a paru plus opportun d’envisager un système centralisé « panneaux solaires + chaudière gaz condensation collective » pour une barrette complète de 5 logements :
• Dimensionnement plus juste de la surface des panneaux en fonction des consommations d’ECS.
• Un seul système de distribution et stockage au lieu de 5 ce qui diminue les pertes et compense donc celles du réseau alimentant les logements et partant de la chaufferie.
Un bouclage, d’une longueur totale aller-retour d’environ 60m, est à prévoir à partir de la chaudière centrale pour alimenter les 5 logements.
Sur une base d’un besoin de 30 litres d’eau à 60°C par personne et par jour et de 3 personnes par logements (envisageable à moyen terme, volonté du maître d’ouvrage d’installer des familles à la Montagnette), le besoin de chaleur pour l’ECS serait de 15 MWh/an (pertes linéaires du bouclage comprises) pour l’ECS de la barrette de 5 logements. Il est raisonnable de compter sur un taux de couverture d’environ 50% du besoin d’ECS par les panneaux solaires.
La combinaison de la chaudière à condensation collective et des panneaux solaires permet le passage d’un Cep= 101 à Cep=82 kWh/m2an. Pour la barrette D où l’on installerait ce système, il serait possible d’alléger le bouquet de base avec une isolation périmétrique des fondations sur 50cm au lieu de l’isolation du plancher bas. Cette opération serait alors couplée à la pose de drain pour assainir les pieds de murs.
Figure 27 – Pré-dimensionnement 11m2 panneaux solaires – Barrette D
9 Chaudière bois collective à une barrette
Au vu de l’impact environnemental important et de l’évolution des prix des énergies "classiques"
(fioul, gaz, électricité), il est intéressant de se poser la question de la pertinence à long terme de la mise en place d’une chaufferie bois à l’échelle d’une barrette.
Un calcul en coût global actualisé permet d’évaluer l’intérêt économique d’un tel investissement.
Nous comparons le bilan financier de 3 solutions : chaudières gaz individuelles, chaufferie bois granulés pour 1 barrette et chaufferie bois plaquettes (à titre indicatif car nous avons opté pour le combustible granulé en raison de la facilité d’approvisonnement).
9.1 Hypothèses
Bois plaquettes
Coût (!/kWhPCI) 0,027
Bois plaquettes
Coût (!/kWhPCI) 0,048
Gaz
Coût (!TTC/kWhPCI) 0,064
Electricité
Coût (!TTC/kWhPCI) 0,128
Augmentation annuelle des prix BOIS plaquetteq 2,0%
BOIS granulés 3,0%
GAZ 6,0%
ELECTRICITE 6,0%
Tableau 18 et 19- Données combustibles
Durée d'emprunt
(années) 15
Taux d'emprunt 4%
Durée de vie système 30
Tableau 20 – Durées, taux d’emprunt et durée de vie système
9.2 Primaire
Investissements primaire
Bois
plaquettes Gaz indiv Bois granulés
Investissement HT ! HT 105 000 0 96 000
Subventions ! HT 31 500 0 28 800
Investissement net HT 73 500 0 67 200
TVA % 19,60% 19,60% 19,60%
Investissement TTC ! TTC 87 906 0 80 371
Taux emprunt 4% 4% 4%
Part Emprunt 100% 0% 100%
Durée d'emprunt ans 15 15 15
Nous avons considéré 30% de subvention sur l’investissement, ce qui nous semble raisonnable.
Les coûts induits par le changement périodique des chaudières individuelles (2 fois en 30 ans, en considérant que nous conservons les chaudières existantes à l’année 1) sont imputés sur le budget de gros entretien du secondaire.
Auxiliaires, maintenance et gros entretien du primaire Bois
plaquettes Gaz indiv Bois granulés Consommation électricité
(auxiliaires, régul,…) kWh/an 1 000 400 1 000
Coût moyen électricité
auxiliaire !/an 350 140 350
Personnel et charges !/an 400 400
Traitement et évacuation
des cendres !/an 75 75
Produits de traitement d'eau !/an 30 30
frais de contrôle !/an 100 100
Total maintenance !/an 605 0 605
Gros entretien !/an 1 800 1 800
Total maintenance et GR !/an 2 405 0 2 405
Tableau 22 – Maintenance, auxiliaires et gros entretien primaire
9.3 Secondaire
Nous ne considérons pas d’investissement pour le secondaire (dans les logements), mais des coûts de maintenance.
Maintenance et gros entretien secondaire Bois
plaquettes Gaz indiv Bois granulés
Maintenance par logement !/logt.an 36 120 36
Nombre de logements Nb 5 5 5
Maintenance !/an 180 600 180
Gros entretien par logement !/logt.an 18 833 18
Gros entretien !/an 90 4 167 90
Total maintenance et
entretien secondaire !/an 270 4 767 270
Tableau 23 – maintenance
Nous considérons que les chaudières gaz sont changées deux fois pendant la durée considérée pour la solution gaz individuelle. Le coût du renouvellement du matériel de la chaudière bois est quant à lui comptabilisé dans la maintenance et gros entretien (cf. tableau 22).
9.4 Consommation et rentabilité
Bilans d'énergies plaquettesBois Gaz indiv Bois granulés Besoin énergie utile kWh/an 36 300 36 300 36 300
Rendement du réseau % 92% 100% 92%
Energie utile sortie
chaufferie kWh/an 39 457 36 300 39 457
Bois plaquettes Taux de couverture bois
plaquettes % 90% 0% 0%
Energie utile bois kWh/an 35 511 0 0
Rendement chaudière bois % 82% 82% 82%
Energie entrant chaudière bois kWh/an 43 306 0 0
Coût moyen du combustible
bois plaquettes !/an 1 598 0 0
Bois granulés Taux de couverture bois
granulés % 0% 0% 90%
Energie utile bois kWh/an 0 0 35 511
Rendement chaudière bois % 82% 82% 82%
Energie entrant chaudière bois kWh/an 0 0 43 306
Coût moyen du combustible
bois granulés !/an 0 0 3 353
Gaz
Taux de couverture gaz % 10% 100% 10%
Energie utile gaz kWh/an 3 946 36 300 3 946
Rendement chaudière gaz (sur
PCI) % 92% 92% 92%
Energie entrant chaudière gaz kWh/an 4 289 39 457 4 289 Coût moyen du combustible
gaz !/an 751 6 908 751
Tableau 24 – Consommation et coûts de combustibles
Maintenance et gros entretien secondaire Bois
plaquettes Gaz indiv Bois granulés
Maintenance par logement !/logt.an 36 120 36
Nombre de logements Nb 5 5 5
Maintenance !/an 180 600 180
Gros entretien par logement !/logt.an 18 833 18
Gros entretien !/an 90 4 167 90
Total maintenance et
entretien secondaire !/an 270 4 767 270
Figure 28 - Bilan global actualisé - Comparaison chaudières bois collectives et gaz individuelle
L’investissement dans la chaufferie bois granulés semble tout à fait rentable à long terme (environ 25 ans). Il s’agit toutefois de ne pas prendre ces estimations pour argent comptant, dans la mesure où elles dépendent très fortement de l’évolution du prix des énergies.
10 Confort d’été
Les calculs montrent que le bâtiment n’est pas sujet aux risques de surchauffe, à certaines conditions toutefois :
10.1 Protection solaires
Des protections solaires extérieures doivent être prévues sur les façades sud, est et ouest. Ces protections, du type volets roulants, à battants ou coulissants, stores à lamelles, doivent être baissées pendant les journées les plus chaudes.
10.2 Ouverture des fenêtres – Ventilation
Il est préférable de limiter l’ouverture des fenêtres pendant la journée.
Il est important de ventiler la nuit en ouvrant les fenêtres.
10.3 Bâtiment traversant
Tous les logements sont traversants.
Pour profiter pleinement de la propriété traversante du bâtiment, il est important que les échanges d’air entre les pièces nord et sud se fassent facilement. Ainsi, en cas de surchauffe l’été, il sera nécessaire pour les locataires d’ouvrir leur porte de chambre pour créer un courant d’air.
