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L’isolation thermique

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L’isolation thermique

Maison passive = maison à basse consommation d'énergie « On désigne généralement par maison passive un bâtiment qui est pratiquement autonome pour ses besoins en chauffage : il se contente des apports solaires, des apports métaboliques (habitants, machines) et d'une bonne isolation, ce qui relègue le rôle du chauffage à un simple appoint ».

….vers les maisons passives…

Pour réduire les besoins énergétiques :

•  isoler le bâtiment pour diminuer les déperditions thermiques •  augmenter les apports solaires : bioclimatisme

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L’isolation thermique

Bonne isolation Forte Inertie Thermique

le but recherché, par l’isolation, est de : - limiter la note de chauffage - préserver les ressources terrestres - limiter la pollution

Aucun moyen ne permet d’empêcher l’échange de chaleur.

On peut seulement freiner cet échange par l’isolation

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Les mécanismes d’échange de chaleur

- CONVECTION - RAYONNEMENT - CONDUCTION

fluides (gaz ou liquides) par l’air ou le vide solides

a)  Par convection : dans un fluide les différences de température produisent des différences de densité pouvant amener des mouvements de la matière.

b)   Par rayonnement : les corps émettent de l'énergie par leur surface sous forme

de radiations. C'est un moyen qui n'a pas besoin de support matériel, on le rencontre donc dans le vide.

c) Par conduction : La chaleur se propage de proche en proche à travers la

matière sans qu'il n'y ait transfert de cette dernière. La conduction se produit donc dans les solides, elle correspond à la propagation de l'énergie cinétique d'agitation thermique que possèdent les particules constituant la matière.

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Conductivité λ

- Densité (masse volumique) plus un matériau est léger, plus il est isolant - température plus un matériau est chaud, plus il est conducteur - teneur en humidité plus un matériau est humide, plus il est conducteur

C’est le flux de chaleur (en watt) qui traverse 1m2 de parois, pour 1m d’épaisseur et pour une différence de température de 1°C entre les deux faces, pendant l’unité de temps. Elle est fonction de :

On obtient un même niveau d’isolation avec :

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Caractéristiques thermiques de l’enveloppe

- résistance à la conduction dans l’épaisseur de la paroi

- matière - épaisseur

- résistance d’échanges superficiels aux nus extérieur et intérieur de la paroi

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Résistance thermique R

Ri : résistance thermique superficielle interne = 0,11 m2.K.W-1

Re : résistance thermique superficielle externe = 0,06 m2.K.W-1

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Résistance thermique R C’est l’aptitude du matériau à s’opposer au passage de la chaleur.

plus R est grand, plus le matériau est isolant

Matériau homogène Matériau hétérogène

R = e / λ

R = (Ri + Re) + e1 / λ 1 + ...

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Le coefficient R doit être le plus homogène possible car la chaleur passera là où la résistance thermique sera la plus faible.

Un pont thermique est une zone localisée où la chaleur peut s’échapper facilement

dans les bâtiments anciens

P.T. = 20% des déperditions totales

- angles des murs de la maison - balcons - liaisons entre dalles de planchers et murs extérieurs - vides d’air - dormants des fenêtres

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Solutions

- Isolation intérieure - Isolation extérieure - Isolation répartie

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Les isolants

Matériaux synthétiques polystyrène expansé et extrudé, polyuréthanne, polyester Matériaux minéraux laines de roche, laines de verres, perlite, vermiculite, argile expansée, verre cellulaire… Matériaux renouvelables (végétaux) cellulose, fibres de bois, liège, chanvre …

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Réglementation thermique pour le neuf impose des valeurs minimales de résistance thermiques des parois isolantes, en fonction de l’usage.

Isolation de performance 10 % > aux normes

- 1ère réglementation en 1974 = objectif de réduction de 25% de la consommation énergétique des bâtiments, par rapport aux normes en vigueur depuis la fin des années 1950 - réglementation 2000 = performances globales pour la maison

3 zones climatiques

- réglementation 2005 = stratégie énergétique nationale

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Consommations énergétiques en France

La consommation d'énergie pour le chauffage d'un bâtiment d'habitation en France (conforme à la RT 2000) est de 80 à 90 kW.h/an.m².

Les évolutions réglementaires prévues pour 2010 auraient du porter cette valeur autour de 65 à 70 kWh/an/m² ; 50 kWh/an/m2 en 2012 ; 0 en 2020

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La consommation d'énergie pour le chauffage d'un bâtiment d'habitation en France en kWh d’énergie primaire par m2 habitable :

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Trois conditions à respecter pour le bâtiment à construire : L’économie d’énergie

Consommation globale d’énergie du bâtiment (chauffage, eau chaude sanitaire, refroidissement, éclairage, …) < consommation de référence* (selon la zone géographique)

TIC Température Intérieure Conventionnelle (confort d’été)

Elle doit être inférieure à une température de référence considérée comme la température maximale au-delà de laquelle on est en situation d’inconfort

Les “garde-fous”

- performances minimales requises pour une série de composants (isolation, ventilation, système de chauffage…

* Celle-ci correspond à la consommation qu’aurait ce même bâtiment pour des performances imposées des ouvrages et des équipements qui le composent.

Les apports de la RT 2005

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RT 2012

Loi du Grenelle Environnement : limitation des consommations d'énergie primaire à 50 kWh/m²/an en moyenne :

Décret n°2010-1269 du 26 octobre 2010

Elle a pour objectif de limiter les consommations énergétiques

S’applique à partir du 28 octobre 2011, aux bâtiments neufs publics ou tertiaires (commerces et bureaux)

ainsi qu’aux ANRU (zones prioritaires de rénovation urbaine)

S’appliquera à partir du 1er janvier 2013 aux logements neufs

- chauffage, - eau chaude, - éclairage, - climatisation, - ventilation

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Les apports de la RT 2012

•  Suppression des garde-fous sur les parois, sauf sur les ponts thermiques

• Suppression des valeurs de référence • Prise en compte du bâtiment et de son

environnement avec l’exigence Bbio • Intégration du critère de perméabilité à l’air • Attestation de prise en compte de la RT 2012 à la

demande du permis de construire

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RT 2000 = 130 kW/m2/an

RT 2005 = -15% = 110 kW/m2/an

RT 2012 = 50 kWh/m2/an

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pour le Bâti existant réduction de 38%

2007

Arrêté 3 mai 2007

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Exemple : Lorsque des fenêtres sont remplacées, les nouvelles fenêtres doivent, sauf cas particulier précisé dans le texte, présenter une performance minimale qui correspond à un double vitrage à isolation renforcée.

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DIAGNISTIC OBLIGATOIRE

L’article L.271-4 du Code de la construction et de l’habitation, Ordonnance du 8 juin 2005, oblige le vendeur et le bailleur à fournir aux acquéreurs et aux locataires un dossier de diagnostic immobilier en cas de vente ou de location de tout ou partie d’un immeuble bâti.

ü  Risques naturels et technologiques

ü  DPE Diagnostic Performances Energétiques

ü  Etat parasitaire – termites

ü  Diagnostic Plomb

ü  Diagnostic Gaz

ü  Diagnostic électricité

ü  Diagnostic Amiante

Diagnostic des performances énergétiques DPE

Ø Obligation de réaliser un diagnostic de performance énergétique (DPE), annexé à toute vente immobilière et tout contrat de location ;

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D.P.E. Le diagnostic de performance énergétique réalisé par des professionnels permet d’identifier - les consommations prévisionnelles d’énergie - les taux d'émission de gaz à effet de serre des logements et des bâtiments mis en vente ou loués, pour une utilisation standard du bâtiment ou partie de bâtiment.

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7 precepts d’un bon D.P.E. Guide mars 2009

1. Identifier le mode constructif du bâtiment selon son époque de construction.

2. Connaître son fonctionnement thermique d’ensemble, avec ses dispositions actives et passives.

3. Avoir une approche bioclimatique du bâtiment pour bien interpréter les consommations constatées.

4. Étudier conjointement son comportement thermique d’hiver et son confort thermique d’été.

5. Considérer que les dispositions les plus économes en énergie sont souvent passives.

6. Ne pas créer de ponts thermiques dans les constructions anciennes qui n’en présentent pas.

7. Ne préconiser que des améliorations qui ne risquent pas de provoquer de désordres.

Identifier le mode constructif utilisé

- disparition des savoirs faire

- apparition de nouveaux matériaux

- contraintes d'urbanisme

Constructions anciennes

Constructions modernes

Terre crue, Pierre, … Béton 1870 1948

Période charnière Industrialisation

Solutions contextuelles

1973

Choc pétrolier

Règlementations Thermiques

-  Un dimensionnement des murs bien ajusté à leur rôle structurel, par exemple des maçonneries avec amaigrissements successifs selon les étages en proportion des charges des planchers. - absence de ponts thermiques en f a ç a d e : m u r s e x t é r i e u r s thermiquement homogènes

- Une standardisation des modes constructifs qui ne différencie plus les parois porteuses selon les façades ou les étages. - systèmes constructifs industrialisés avec importants ponts thermiques

Constructions 1870 et 1914/1945 Constructions anciennes

apparition de nouveaux matériaux et nouvelles techniques

XIXème siècle Immeuble haussmannien Murs porteurs et séparatifs Pierre de taille en façade

1928-1931 Immeuble moderne Villa Savoye de Le Corbusier Béton armé Structure poteaux-poutres

5 points de l’architecture moderne 1. Pilotis 2. Toit-jardin 3. Plan libre 4. Façade libre 5. Fenêtres en longueur

Identifier le mode constructif utilisé

-  Un dimensionnement des murs bien ajusté à leur rôle structurel, par exemple des maçonneries avec amaigrissements successifs selon les étages en proportion des charges des planchers. - absence de ponts thermiques en f a ç a d e : m u r s e x t é r i e u r s thermiquement homogènes

- Une standardisation des modes constructifs qui ne différencie plus les parois porteuses selon les façades ou les étages. - systèmes constructifs industrialisés avec importants ponts thermiques

Constructions 1870 et 1914/1945 Constructions anciennes

- recherche d'implantation prenant en compte la course du soleil, les vents et les pluies dominants - forme et emplacement des pièces par rapport à leur fonction (pièces de nuit côté cour)

- apports climatiques potentiels négligés (implantation aléatoire, ouvertures réparties sans tenir compte de l'ensoleillement : urbanisme du chemin de grue) - banalisation dans l'utilisation nocturne ou diurne des pièces sans tenir compte des zones de bruit extérieurs

contraintes d'urbanisme

apparition de nouveaux matériaux et nouvelles techniques

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apports climatiques