Certificats d’économies d’énergie Fiche de calcul – Opération n° BAT-EN-106
Isolation de combles ou de toitures (France d’outre-mer)
A - SECTEUR D’APPLICATION
Bâtiments tertiaires existants ou neufs, de surface totale inférieure ou égale à 10 000 m², en France d’outre-mer.
B – DENOMINATION DE L’OPERATION
Mise en place d’une isolation thermique en comble perdu, en rampant de toiture ou en toiture terrasse.
C - CONDITIONS POUR LA DELIVRANCE DE CERTIFICATS La mise en place est réalisée par un professionnel.
La résistance thermique R de l'isolation installée est supérieure ou égale à 1,2 m2.K/W La preuve de la réalisation de l’opération mentionne :
- la mise en place d’une isolation ; - et la surface d’isolant installé ;
- et la résistance thermique de l'isolation installée.
A défaut, la preuve de réalisation de l’opération mentionne la mise en place d’un matériau avec ses marque et référence et la surface installée, et elle est complétée par un document issu du fabricant ou d’un organisme établi dans l'Espace économique européen et accrédité selon la norme NF EN 45011 par le Comité français d'accréditation (COFRAC) ou tout autre organisme d'accréditation signataire de l'accord européen multilatéral pertinent pris dans le cadre de European co-operation for Accreditation (EA), coordination européenne des organismes d'accréditation.
Ce document indique que le matériau de marque et référence mis en place est un isolant et précise ses caractéristiques thermiques (résistance thermique ; ou conductivité thermique et épaisseur). En cas de mention d’une date de validité, ce document est considéré comme valable jusqu’à un an après sa date de fin de validité. Pour les références proposées en différentes épaisseurs, la preuve de réalisation, si elle ne mentionne pas la résistance thermique de l’isolation installée, doit impérativement en préciser l’épaisseur.
D – DETAIL DES GISEMENTS ESTIMES
Environ 300 000 m2 isolés par an soit ~ 450 GWh Cumac / an à dire d’experts. Pour information la moyenne des dépôts 2013 et 2014 est d’environ 370 GWh Cumac / an avec encore un potentiel de développement.
E – REGLEMENTATION EN VIGUEUR OU PREVUE
La réglementation en vigueur est la RTAA DOM ainsi que pour la Guadeloupe la RT Guadeloupe et pour la Martinique la RT Martinique qui confirment les termes de la RTAA DOM sur l’isolation.
L’installation isolation en tertiaire n’est donc pas obligatoire dans les bâtiments neufs ou existants.
Enfin la RTAA DOM ne s’applique pas dans les COM. On prend donc également 100% de la valeur.
F - SITUATION DE REFERENCE
L’isolation des bâtiments est longtemps restée confidentielle dans les DOM, la notion même d’isolation restant abstraite pour les entreprises. La pose d’isolant a commencé à se démocratiser il y a moins de 10 ans et n’est pas encore naturelle. Le bâtiment de référence est donc un bâtiment non isolé.
Il en résulte également que vu la durée de vie de l’isolation la prise en compte d’un taux de pénétration pour prendre en compte les installations de ces dernières années n’a donc pour quelques années encore aucun sens et s’avèrera au contraire contreproductive en abaissant la valorisation de la fiche isolation.
Les climatiseurs installés dans le tertiaire se répartissent pour 25 % en climatisation centralisée dont le coefficient de performance moyen est de 3 et à 75 % de splits systèmes (source benchmark ADEME /EDF Réunion 2011 sur le segment tertiaire). Pour ces derniers on prendra un Coefficient de performances saisonnier (SEER) égal à 3 dans l’existant. Ce niveau correspond à l’estimation à dire d’experts de la valeur moyenne du parc compte. Il prend en compte l’impact des nombreuses opérations de promotion des appareils de classe A (qui étaient avant la mise en place de la nouvelle réglementation la valeur de référence en termes d’efficience énergétique avec un SER de 3,2) réalisées ces dernières années et le fait que tous les climatiseurs vendus, loin s’en faut, n’étaient malheureusement pas de classe A. Pour le neuf, nous prenons un coefficient de performance de 4,6, correspondant à la valeur minimale requise à compter du 1er janvier 2014 par le règlement écoconception. Il n’y a pas de réglementation particulière pour les clims centralisées, on prendra donc le niveau moyen actuel, soit 3.
La valeur moyenne du coefficient de performance est donc de 3 dans l’existant et 4,2 dans le neuf (3 x 0,25 + 4,6 x 0,75),
Le parc tertiaire DOM est diffus et assez hétérogène : il nous a donc fallu travailler à partir d’un certain nombre de cas moyens les plus représentatifs, à dire d’experts de la moyenne des bâtiments existants. La détermination des cas moyens s’est faite en 2 temps :
- Premier temps : l’ADEME Guyane a établi un cahier des charges décrivant pour chaque secteur considéré, un cas type d’étude. A partir de ces cas types, il nous a semblé nécessaire d’observer comment les consommations pouvaient varier selon différents facteurs dont nous ne connaissions pas, à priori, l’impact, comme :
o la présence ou non d’un système de gestion de l’intermittence de la température de consigne ;
o l’orientation du bâtiment par rapport aux 4 points cardinaux ; o la présence ou non de stores ;
o le type de toiture : comble ou plate ; deux types de toiture sont décrites : les toitures plates (20 cm de béton + 1 cm de plâtre + 1 cm d’étanchéité soit R = 0,114 m2.K/W) et les toitures avec comble (tôle en acier + lame d’air de 6 cm + 1 cm de plâtre soit R = 0,254 m2.K /W). Un débord de toiture de 1 mètre est pris en compte. Nous avons fait l’hypothèse que 25% des toits concernent des toitures du type plates et 75% des toitures du type combles.
o Les murs en béton de 15cm d’épaisseur
o le fait que les locaux climatisés soient situés sur des locaux climatisés ou sur un vide sanitaire.
o Pour les commerces, 2 taux d’infiltration ont été testés : 2 et 4 volumes par heure.
Tous les cas de cette combinatoire ont été simulés avec le logiciel PAPTER DOM. Cet outil est conçu et développé par EDF R&D pour calculer des bilans et coûts énergétiques des solutions de chauffage, climatisation et production d'eau chaude sanitaire des bâtiments. PAPTER effectue une simulation horaire en régime dynamique et multi-zones. Le bâtiment est décrit via une composition détaillée des parois et des systèmes. Les fichiers météo des différents DOM fournissent les valeurs horaires pour la
température extérieure sèche de l’air en degrés Celsius, l’humidité relative en pourcentage, et les flux solaire diffus et direct sur une surface horizontale en W/m². A partir de cela, nous avons alors calculé 2 consommations moyennes de référence, selon que le bâtiment est équipé ou pas d’un système de gestion de l’intermittence.
Nous arrivons donc pour les secteurs bureaux et hôtellerie à 2 consommations moyennes : une avec une gestion de l’intermittence de la consigne de climatisation et une sans intermittence (la consigne de climatisation est maintenue la nuit). Pour les secteurs Commerces et Enseignement, nous arrivons à une seule consommation moyenne car nous partons du principe que la climatisation est arrêtée en dehors des périodes d’occupation.
- Deuxième temps : nous retenons alors les descriptions numériques dont les résultats sont les plus proches des valeurs moyennes obtenues précédemment. Nous présentons ci-après justement les cas moyens. C’est ensuite sur ces descriptions dont les consommations sont les plus proches de la moyenne de leur secteur que nous procédons à la pose d’isolant et que nous observons les gains.
Pour information, nous décrivons ici les principaux attributs des cas de référence retenus pour chaque secteur (cas les plus proches des valeurs moyennes)
Secteur Bureaux
La surface unitaire est de 12 m2 (3x4), entièrement climatisée, de 7 heures à 17 heures, à 22°C. La zone est considérée occupée 5 jours par semaine. Le taux d’infiltration est fixé à 2 volumes par heure d’air neuf. On considère en termes d’apports 1 ordinateur de 100 W et 1 personne assise en activité légère. La toiture est du type comble. La zone bureaux est considérée sur vide sanitaire. La surface vitrée (1,8 m²) est orientée à l’Est (c’est avec cette orientation que l’on obtient les résultats les plus proches de la moyenne des cas Bureaux). Il n’y a pas de stores.
Dans ces conditions moyennes, la consommation de référence du poste climatisation, en Bureaux, est de :
- 2 623 kWh/an pour un bureau équipé d’un dispositif d’intermittence dans l’existant et 1873 kWh/an dans le neuf ;
- 5 391 kWh/an pour un bureau sans dispositif d’intermittence (cas d’un bureau qui climatise la nuit à 22°C) dans l’existant et 3 850 kWh/an dans le neuf
Secteur Commerces
La surface unitaire est de 100 m2 (10x10), entièrement climatisée, de 8 heures à 19 heures, à 22°C. La zone est considérée occupée 6 jours par semaine. Le taux d’infiltration est fixé à 4 volumes par heure d’air neuf, à cause des ouvertures. On considère en termes d’apports 300 W et 5 personnes debout. La toiture est du type comble. La surface vitrée (20 m²) est orientée au Nord (c’est avec cette orientation que l’on obtient les résultats les plus proches de la moyenne des cas Commerces). La zone est considérée sur vide sanitaire. Il n’a pas de stores.
Dans ces conditions moyennes, la consommation de référence du poste climatisation, en Commerces, est de :
- 30 712 kWh/an pour un commerce équipé d’un dispositif d’intermittence dans l’existant et 21 937 kWh/an dans le neuf ;
- nous considérons que tous les commerces arrêtent la climatisation la nuit.
Secteur Tertiaire d’hébergement
La surface unitaire de la chambre est de 16 m2 (4x4), entièrement climatisée, de 18 heures à 9 heures, sans interruption à 22°C. La zone est considérée occupée 7 jours par semaine. Le taux d’infiltration est fixé à 2 volumes par heure d’air neuf. On considère en terme d’apports 3 W de veille télé, un frigo (0,5 kWh/jour), 50 W d’éclairage et 1 personne au repos. Les murs sont considérés en béton de 15 cm. La toiture est du type comble. La chambre est équipée de stores intérieurs. La surface vitrée (1,8 m²) est orientée au Nord (c’est avec cette orientation que l’on obtient les résultats les plus proches de la moyenne des cas Hôtels). La zone est considérée sur vide sanitaire. La surface de murs à isoler est de 10,2 m².
Dans ces conditions moyennes, la consommation de référence du poste climatisation, en Hôtel, est de :
- 4 917 kWh/an pour une chambre équipée d’un dispositif d’intermittence de la consigne dans l’existant et 3 512 kWh/an dans le neuf ;
- 7 124 kWh/an pour une chambre sans dispositif d’intermittence (cas d’une chambre climatisée tout le temps à 22°C) dans l’existant et 5 089 kWh/an dans le neuf. Ici, la description la plus proche du cas moyen est celle sans stores et avec la surface vitrée orientée au Sud.
Secteur Enseignement
La surface unitaire – une classe - est de 40 m2 (8m x 5m), entièrement climatisée, de 7 heures à 17 heures, sans interruption à 22°C. La zone est considérée occupée 5,5 jours par semaine. Le taux d’infiltration est fixé à 2 volumes par heure d’air neuf. On considère en termes d’apports 30 personnes assises. La toiture est du type comble. La surface vitrée (8 m²) est orientée au Sud Nord (c’est avec cette orientation que l’on obtient les résultats les plus proches de la moyenne des cas Classe). Les murs Est et Ouest sont mitoyens avec d’autres classes et donc sans déperditions. La zone est considérée sur vide sanitaire. Il n’a pas de stores.
La surface de mur à isoler est de 40 m².
Dans ces conditions moyennes, la consommation de référence du poste climatisation, en Enseignement, est de :
- 17 758 kWh/an pour une classe équipée d’un dispositif d’intermittence dans l’existant et 12 684 kWh/an dans le neuf ;
- nous considérons que toutes les classes arrêtent la climatisation la nuit.
Secteur Santé
Pour la santé, on considère un mix composé de 25 % de bureau climatisé avec intermittence et de 75 % de chambres climatisées sans intermittence, du fait de la présence permanente des occupants.
Soit une conso de référence de
- 2 623 kWh/an pour un bureau équipé d’un dispositif d’intermittence dans l’existant et 1 873 kWh/an dans le neuf ;
- 7 124 kWh/an pour une chambre sans dispositif d’intermittence (cas d’une chambre climatisée tout le temps à 22°C) dans l’existant et 5 089 kWh/an dans le neuf. Ici, la description la plus proche du cas moyen est celle sans stores et avec la surface vitrée orientée au Sud.
Soit une conso de référence de 5 999 kWh/an (2623*0,25+7124*0,75) dans l’existant et 4 285 kWh/an (1873 x 0,25 + 5089 x 0,75) dans le neuf.
G - DUREE DE VIE CONVENTIONNELLE
La durée de vie dans la version précédente de la fiche était de 25 ans. Les 35 ans de la métropole étaient en effet jugés un peu élevés, surtout en l'absence de qualification de la filière et donc des conditions de pose plus ou moins aléatoires. Le risque lié à l'humidité peut effectivement survenir, essentiellement sur les laines, si le matériau est mal posé (c'est également vrai en métropole). Avec la constitution et la montée en puissance de filières isolation ces dernières années (je rappelle que la prise de conscience de la notion d’isolation est assez récente dans les DOM) et l’arrivée prochaine de RGE la qualité de la pose sera en toute logique de bien meilleur qualité. Dans ces conditions la durée de vie des fiches isolation métropole, ramenée à 30 ans, nous parait convenir également dans les DOM.
Le coefficient d’actualisation est de 17,984
H - GAIN ANNUEL EN ENERGIE FINALE GENERE PAR L’OPERATION STANDARDISEE
On installe sur les bâtiments de référence une isolation avec une résistance thermique de 1,2 m2.K/W.
Cette valeur correspond à l’optimum économique entre gain énergétique et coût d’investissement. Il permet également au bâtiment de conserver une capacité de décharge thermique pendant les heures nocturnes, nécessaire pour éviter la climatisation de jour, en limitant l’effet « thermos »,
Par ailleurs la pose d’un isolant en toiture, en plus de réduire les apports thermiques, va modifier le comportement des utilisateurs. Grâce à des températures de parois plus faibles, la température ressentie qui est la résultante de la température de l’air et de celle des parois va baisser de quelques degré. Selon les cas, certains ne se climatiseront pas ; d’autres continueront à se climatiser, mais avec des températures de consignes plus élevées : par exemple 23°C au lieu 22°C.
Un consensus se dégage pour dire que l’isolation ne permettra pas d’éviter l’installation de la climatisation en tertiaire, surtout en rénovation. Nous n’avons donc pas pris en compte le gain correspondant à la non-climatisation complète, Nous valoriserons donc la consommation du bâtiment isolé sur la toiture uniquement à une température de consigne de 23 °C (contre 22°C dans le bâtiment de référence) que nous comparons à la situation de référence.
Secteur bureaux :
Nous avons fait l’hypothèse que 75 % des bureaux arrêtent la climatisation en dehors des heures de bureaux (soit parce les bureaux sont équipés de systèmes de gestion de l’intermittence de la consigne, soit parce que les usagers éteignent leur climatisation).
Bureaux
Consigne 22 C
Consommation de référence (kWh /an) Bâtiment existant Bâtiment neuf Intermittence
7 h - 17 h
Clim tout le temps
Intermittence 7 h - 17 h
Clim tout le temps
2 623 5 391 1 873 3 850
Consigne 23°C après
isolation 1 953 3 620
1 394
2 586
Gains (kWh/an) 671 1 771 479 1 265
Gains (kWh/an/m²) 56 148 40 105
Poids 75% 25% 75% 25%
Moyennes pondérées des
gains (kWh/an/m²) 78,8 56,3
Secteur Commerces
(arrêt de la climatisation en dehors des heures d’occupation):
Commerces
Consigne 22 C
Consommation de référence (kWh /an) Intermittence 8 h - 19 h Bâtiment existant Bâtiment neuf
30 712 21 937
Consigne 23°C après isolation 20 900 14 928
Gains (kWh/an) 9 812 7 009
Gains (kWh/an/m²) 98,1 70,1
Secteur Tertiaire d’hébergement :
Nous avons fait l’hypothèse que 75 % des chambres laissent fonctionner la climatisation la journée.
Hôtel
Consommation de référence (kWh /an)
Bâtiment existant Bâtiment neuf
Intermittence 18 h - 9 h
Clim tout le temps
Intermittence 18 h - 9 h
Clim tout le temps
Consigne 22 C 4 917 7 124 3 512 5 089
Consigne 23°C après
isolation 3 084 4 453
2 203 3 181
Gains (kWh/an) 1 833 2 671 1 309 1 908
Gains (kWh/an/m²) 115 167 82 119
Poids 25% 75% 25% 75%
Moyennes pondérées des
gains (kWh/an/m²) 153,8 109,9
Secteur Enseignement : Enseignement
Consigne 22 C
Consommation de référence (kWh /an) Intermittence 7 h - 17 h
Bâtiment existant Bâtiment neuf
17 758 12 684
Consigne 23°C après isolation 14 268 10 184
Gains (kWh/an) 3 490 2 500
Gains (kWh/an/m²) 87,2 62 ,5
Secteur Santé : Santé
Consommation de référence (kWh /an)
Bâtiment existant Bâtiment neuf
Bureau Intermittence
7 h - 17 h
Chambre Clim tout le
temps
Bureau Intermittence
7 h - 17 h
Chambre Clim tout le
temps
Consigne 22 C 2623 7 124 1873 5089
Consigne 23°C après
isolation 1952 4 453 1394 3181
Gains (kWh/an) 671 2 671 479 1908
Gains (kWh/an/m²) 56 167 40 119
Poids 25% 75% 25% 75%
Moyennes pondérées des
gains (kWh/an/m²) 139,2 99,4
Soit en synthèse :
Gain en kWh /m2 d’isolant posé Secteur d’activité Bâtiment existant Bâtiment neuf
Bureaux 78,8 56,3
Commerce 98,1 70,1
Tertiaire d’hébergement 153,8 109,9
Enseignement 87,2 62,5
Santé 139,2 99,4
Autres secteurs 78,8 51,456,3
I - MONTANT DE CERTIFICATS EN kWh CUMAC
Exprimée en kWh actualisés cumulés sur la durée de vie du produit.
Montant en kWh cumac/m2 d’isolant posé
Secteur d’activité Bâtiment existant Bâtiment neuf
Bureaux 1 417 1 012
Commerce 1 765 1 260
Tertiaire d’hébergement 2 767 1 976
Enseignement 1 568 1 124
Santé 2 503 1 788
Autres secteurs 1 417 1 012
Présentation retenue pour l’arrêté (valeurs arrondies à deux chiffres significatifs)
Secteur d’activité
Montant en kWh cumac par m2 d’isolant posé
X
Surface d’isolant posé en m² Bâtiment existant Bâtiment neuf
Bureaux 1 400 1 000
S
Commerce 1 800 1 300
Hôtellerie 2 800 2 000
Enseignement 1 600 1 100
Santé 2 500 1 800
Autres secteurs 1 400 1 000
