Histoire de la recherche sur l’enveloppe du bâtiment · 1 Pierre HERANT, Chef du Département Bâtiment et Urbanisme, Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie,

Histoirede la recherche sur l’enveloppedu bâtimentDe l’habitat bioclimatiqueau bâtiment à énergie positive

rÔle De l’ Ademe

Direction De la rechercheService recherche ettechnologieS avancéeS

Document édité en février 2010

Cet ouvrage est dédié à

Marc Casamassima,

notre collègue et ami, qui fut l’instigateur, le coordinateur et l’animateur d’un très grand nombre de programmes et de travaux de recherche en énergétique du bâtiment cités dans ce document. Cette « Histoire de la recherche » doit beaucoup à sa vision stratégique et aux orientations scientifiques et technologiques qu’il a impulsées. Sa force de persuasion et son implication permanente furent des moteurs certains pour l’émergence en France des bâtiments à basse consommation et des bâtiments à énergie positive.

Nous remercions Pierre Hérant pour son interview et sa relecture. Stéphanie GuiGnard

Histoirede la recherche sur l’enveloppedu bâtimentDe l’habitat bioclimatiqueau bâtiment à énergie positive

rÔle De l’ Ademe

tAble desmAtières

03

i. des années 1960 à la création de l’aee en 1974 9

1. l’époque des pionniers 10 2. la conception bio-climatique 11 3. le choc pétrolier, facteur de changement 16 la création du Plan construction en 1971 16 la création de l’aee en 1974 16 les recherches des années 1970 17

ii. de la rt74 au programme h2e 85 21

1. Un premier moteur de changement : la réglementation thermique de 74 21 2. la création du coMeS en 1979 21 3. la création de l’aFMe, puis du FSgt 23 4. Une relance réglementaire importante 24 5. les recherches et expérimentations des années 1980 26

iii. de la réglementation de 1988 au programme de recherche preBat 37

1. la réglementation de 1988 37 2. la création de l’aDeMe en 1991 37 3. la rt 2000 39 4. le programme Bâtiment 2010 (2002-2004) 39 4.1 les projets de l’année 2002 4.2 les projets de l’année 2003 44 4.3 les projets de l’année 2004 45

iV. du preBat au bâtiment à énergie positive 00

1. le PreBat 49 2 la rt 2005 50 3. la Fondation Bâtiment energie 50 4. vers des bâtiments et îlots à énergie positive et à bilan carbone minimum : le fonds démonstrateur de recherche et les investissements d’avenir 54

04

Introduction

05

L a prise en compte des apports solaires et le souci de réduire toute déperdition

d’énergie lors de la conception des bâtiments qui aboutit aujourd’hui au développement des «bâtiments à énergie positive» est en fait le produit de trente années de recherche sur l’enveloppe du bâtiment, en même temps qu’une certaine « redécouverte » de principes de constructions anciens qui étaient mis en œuvre avant l’ère des combustibles abondants.la crise énergétique des années 70 a joué le rôle de déclencheur d’une prise de conscience de la consommation excessive d’énergie du parc de bâtiments. Par avancées successives de la réglementation thermique des bâtiments neufs, des innovations technologiques et de l’appropriation du thème par les professionnels eux-mêmes, la consommation des bâtiments a peu à peu diminué (de 370 kWh/m2 en moyenne en 1973 à 240 kWh/m2 en moyenne actuellement).

rappelons qu’à l’horizon 2020, l’objectif à atteindre pour les bâtiments neufs est de fournir plus d’énergie qu’ils n’en consomment.ainsi est-on passé en 30 ans d’une situation extrême, où on cherchait seulement à contenir dans les limites de l’acceptable les déperditions thermiques des logements neufs, aux bâtiments à très basse consommation énergétique, (inférieur à 50 kWh/m2.an), voir passifs, avant d’imaginer des logements à énergie positive, autrement dits, eux-mêmes producteurs nets d’énergie…Si l’obtention de ce résultat a nécessité une trentaine d’années pour les bâtiments neufs, un autre challenge nous attend maintenant, celui de parvenir à abaisser considérablement la consommation énergétique de l’ensemble du parc, soit 3,5 milliards de mètres carrés chauffés, actuellement, et en progression constante.

Maisons avec bardage rapporté

06

« l’enveloppe d’un bâtiment peut être une limite, une frontière séparant des milieux différents. Mais je ne retiendrai pas cette définition, car elle me semble beaucoup trop restrictive. l’enveloppe est en effet beaucoup plus que cela pour un bâtiment ;l’enveloppe d’un bâtiment peut être une interface, une zone de liaison, un espace de transition entre différents milieux (…) Si nous retenons cette définition, l’enveloppe du bâtiment peut être considérée sous différents aspects :

- pour le thermicien, c’est une zone de transition entre une ambiance intérieure et un environnement extérieur ;

- pour l’architecte, c’est une surface de contact entre le bâtiment et la ville ;

- pour l’ingénieur, c’est le point de liaison entre des composants passifs et des systèmes actifs ;

- pour le chef de projet, c’est l’objet sur lequel il va coordonner les interventions de différents corps de métier, depuis le concepteur jusqu’aux ouvriers ;

- pour le législateur, c’est un des éléments caractéristiques du bâtiment pour lequel il cherchera à rapprocher le plus possible les technologies performantes disponibles et des exigences réglementaires généralisables ;

- pour l’occupant enfin, ces parois qui l’entourent sont des éléments de confort thermique et visuel et constituent un facteur d’esthétique de son bâtiment.

au global, l’enveloppe du bâtiment est donc un lieu de jonction entre des facteurs multiples, concernant de nombreux intervenants à l’acte de construire. leur objectif commun est de parvenir à optimiser l’ensemble des fonctions qu’elle a à assurer »1

Qu’est-ce que l’enveloppe du bâtiment ?

1 Pierre HERANT, Chef du Département Bâtiment et Urbanisme, Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie, Conclusions de la journée thématique «Bâtiment 2010»consacrée à l’enveloppe du bâtiment, 04/03/2004

I.

Des Années 1960 à la création de l’AEE en 1974

Habitations à Breteuil© Ciolkowski - MEDDTL

09

I. Des Années 1960 à la création de l’AEE en 1974

2 Soleil, nature, architecture, WRIGHT D, Editions Parenthèses, 1979

Dans les années 1960, les expérimentations sur des maisons bioclimatiques ne sont pas dictées par un souci d’économie d’énergie. Une maison bioclimatique est économe en énergie, mais c’est là le résultat d’une conception particulièrement soignée. Fondue dans son environnement climatique, fruit de tout un ensemble de paramétrages subtils, où chaque pièce de l’habitat est régulée indépendamment, et où le comportement de l’habitant est extrêmement prépondérant, elle optimise chaque aspect de cet environnement : captation solaire, protection contre les vents, utilisation de l’inertie thermique du sol… Les architectes les plus audacieux de l’époque, tels David Wright, agissent par conviction éthique et engagement personnel : «devenir des citoyens solaires telle est notre destinée» nous promet-il2. Cette approche est paradoxalement différente de celle fondée sur les économies d’énergie, plus technique et globalisante, qui, dans les années 60, n’en est qu’à ses débuts.

3 Recherches sur les enveloppes bioclimatiques, Plan Construction, F Nicolas, M Vaye, Mars 19774 L’architecture bioclimatique, JL IZARD, groupe ABC, Etablissement public d’architecture de Luminy, 1er séminaire sur la Conception architecturale solaire, 23-24 mars 1984, Sophia Antipolis

10

1. L’époque des pionniers

Dans les années 60, les réflexions et les travaux sur l’enveloppe visent à : - réduire le besoin thermique, au niveau de la conception de l’habitat, en jouant aussi sur le comportement de l’usager, - augmenter les apports solaires nets, notamment au moyen des vitrages.- implanter des systèmes de récupération de chaleur « passifs ».« c’est là que réside la conception « bioclimatique » ou « passive » de l’architecture, visant la meilleure récupération du rayonnement solaire par le bâtiment lui-même. ce terme de « passif » vient de la terminologie américaine qui oppose « passive architecture » et « active architecture ». la « passive architecture » est basée sur « une conception globale de l’enveloppe sans faire appel à des équipements séparés ou surajoutés, ou plus exactement tendant à les limiter, et ne faisant donc pas intervenir de circulation forcée de fluides »3. les systèmes passifs sont ceux qui reposent sur l’utilisation optimale des éléments de l’architecture, tels que l’enveloppe, la structure et les matériaux. Par exemple, un mur porteur pourra aussi servir à accumuler puis à déstocker la chaleur. ils sont techniquement très simples et toujours autonomes énergétiquement, par différence avec les systèmes actifs qui eux peuvent faire appel à des technologie plus complexes (capteurs solaires, automatismes…) et

consomment eux-mêmes de l’énergie. l’architecture passive est donc celle où l’enveloppe va jouer un rôle dynamique, à la fois absorbeur, filtre et régulateur. les concepts d’enveloppe ou d’architecture bioclimatiques sont également utilisés.

cette conception du bâtiment repose sur le choix d’une bonne orientation en fonction du climat, sur la forme du bâtiment, sur l’utilisation d’espaces tampons et de systèmes passifs adaptés au climat4, sachant que ces systèmes passifs doivent pouvoir :- absorber le rayonnement solaire pour le transformer en chaleur- stocker une partie de cette chaleur pendant un certain temps- restituer cette chaleur selon les besoinsle travail de conception de l’architecte et sa connaissance du comportement thermique des matériaux sont donc fondamentaux. le choix de la structure, l’épaisseur des murs, la localisation de la masse thermique (lieu où sera implanté le mur ou le plancher qui recevra la tache solaire d’une baie dans un local) … sont autant de paramètres déterminants.

Dans les années 40 et 50, des investigations sur ces techniques de construction se développent en angleterre, au Japon et en France mais la plupart des expérimentations de maisons solaires et bioclimatiques a cependant lieu aux etats-Unis. a la suite des travaux de l’américain Mickelson sur le chauffage solaire, plusieurs pionniers se lancent dans

Réflexions

Rayonnement absorbé

Mouvement d’air

Déperditions

abso

rbeu

rm

ur

Rayonnement après déphasage

——————> 24°C à midi (temps universel)46°C à midi (temps universel) <——————

vitra

ge

11

la construction de ces maisons « symbole ». il s’agit d’ailleurs le plus souvent de maisons de conception traditionnelle, à laquelle on a ajouté l’équipement solaire. citons par exemple la Boulder house dans le colorado ou la Dover house.

en France, les principes de la « climatisation naturelle » sont définis vers 1958 par le chercheur français Félix trombe. celui-ci va expérimenter, des techniques d’accumulation de la chaleur dans les murs du bâtiment, laissant son nom à ce procédé, « le Mur trombe » (voir plus loin).

2. La conception bio-climatique

Pour augmenter les apports solaires, et récupérer ce rayonnement solaire, trois moyens apparaissent à l’époque :

2.1 les gains solaires directs avec des constructions dotées de grandes surfaces vitrées vers le sud

le représentant de cette tendance est l’architecte David Wright, avec sa maison de Santa Fe au nouveau Mexique. cet habitat fonctionne comme une « maison capteur » : la façade sud verticale est entièrement vitrée, laissant pénétrer le soleil, le rayonnement solaire s’accumule dans le sol (où il est retenu par une couche d’adobe de 60 cm d’épaisseur

et 6 tonnes d’eau contenues dans 30 bidons de 200 litres). Une avancée du toit la protège contre le rayonnement d’été.

2.2 les murs capteurs (ou murs trombe) et capteurs à air ou à eau : le mur trombe est la véritable innovation de cette période concernant l’enveloppe.

«les murs capteurs captent l’énergie solaire, l’accumulent dans leur masse, l’amortissent et la restituent sous forme de chaleur à l’ambiance intérieure après un déphasage de plusieurs heures »5. ces murs sont aussi appelés Murs trombe, ou murs trombe-Michel du nom de leurs inventeurs, Félix trombe, qui fut Directeur du laboratoire d’énergie solaire du centre national de recherche Scientifique de France, à odeillo, dans les Pyrénées et l’architecte Jacques Michel. concrètement, ce procédé consiste à créer un espace entre un vitrage

5 Traité d’architecture et d’urbanisme bioclimatiques, LIEBARD A. et DE HERDE A., Observer, Architecture et climat, Editions le Moniteur, 2005

« David Wright’s house », illustration tirée de l’ouvrage Recherches sur les enveloppes bioclimatiques,La face cachée du soleil, F Nicolas et M Vaye, Plan Construction, (mars 1977)

Réflexions

Rayonnement absorbé

Mouvement d’air

Déperditions

abso

rbeu

rm

ur

Rayonnement après déphasage

——————> 24°C à midi (temps universel)46°C à midi (temps universel) <——————

vitra

ge


vertical et un mur placé derrière. cet espace va agir comme une serre, et le mur va accumuler la chaleur captée par le vitrage. Des ouvertures placées dans le mur permettront la circulation de l’air dans le bâtiment.

les premières expérimentations de ce type de construction ont été réalisées dans les années 60 à odeillo. cette technique, qui bénéficia d’une notoriété importante, a fait l’objet de réalisations nombreuses avant d’être peu à peu abandonnée.

ceci s’explique par le fait qu’ils viennent souvent concurrencer les baies vitrées sur les façades sud et que leur

performance est parfois jugée moyenne dans les régions où l’ensoleillement est peu contrasté. Par ailleurs leur intégration architecturale est peu aisée.on peut également améliorer ce mur capteur, en augmentant l’absorption du mur stockeur (par exemple en le peignant en noir) mais au détriment de l’esthétique générale de la construction. lorsque le mur est percé d’ouvertures pour permettre la circulation de l’air chaud, il fonctionne comme un capteur à air.

cependant, à cette époque, les études et recherches autour de ce type de murs se sont multipliées, et un

Schéma de principe du mur capteur Source : Traité d’architecture et d’urbanisme bioclimatiques, LIEBARD A et DE HERDE A, Observer, Architecture et climat, (Editions le Moniteur, 2005)

13

serpentins

stockage

régulationcapteurs

Principe de fonctionnement d’un capteur à eauet recommandations d’orientation et d’inclinaison Source : Traité d’architecture et d’urbanisme bioclimatiques, LIEBARD A et DE HERDE A, Observer, Architecture et climat, (Editions le Moniteur, 2005)

0°

I

nclin

aison

90°

-90° -60° -30° Sud 30° 60° 90°Orientation

déconseillépossible convenableidéal

Capteurs à eau en toiture, alimentant un plancher solaire direct, à Mulhouse, (arch. B. Mosser) Source : Traité d’architecture et d’urbanisme bioclimatiques, LIEBARD A. et DE HERDE A., Observer, Architecture et climat, (Editions le Moniteur, 2005)

Maison de Chauvency-le-Château, mur « Trombe-Michel » photo tirée de L’habitat solaire : comment ? ALEXANDROFF G, LIEBARD A, L’équerre Editeur, Editions Apogée, Paris 1979

foisonnement de procédés a vu le jour. ainsi ont été notamment imaginés les capteurs à eau. l’objectif est de réguler les gains directs par la mise en place d’isolants mobiles ou de murs d’eau (colonne d’eau Kalwall). « il s’agit d’une approche intermédiaire entre les capteurs plans verticaux et les gains directs : la surface vitrée (exposée

au sud) a pour mission de réchauffer un mur de béton de 30 à 50 cm d’épaisseur (mur trombe) constituant « un réservoir d’eau opaque (système Steven Baer, ou colonnes d’eau) de sorte qu’une partie de l’énergie reçue est stockée dans le béton ou dans l’eau et une partie (éventuellement nulle) est utilisée à créer une bouche d’air


6 Recherches sur les enveloppes bioclimatiques, la face cachée du soleil, NICOLAS F et VAYE M, PUCA, 1977

14

« Atascadero “skytherm” house » illustration tirée de l’ouvrage Recherches sur les enveloppes bioclimatiques, La face cachée du soleil, F. Nicolas et M. Vaye, Plan Construction, mars 1977

Les capteurs à air sont intégrés à la façade de la Maison des jeunes à Reinach, Suisse (arch. Archico) Source : Traité d’architecture et d’urbanisme bioclimatiques, LIEBARD A et DE HERDE A, Observer, Architecture et climat (Editions le Moniteur, 2005)

par thermosiphon ».avec le même système, mais à masse d’eau horizontale, les avantages sont de rendre le dispositif invisible, de mieux répartir la chaleur, et d’orienter plus librement le bâtiment6. c’est le système adopté dans « l’atascadero skytherm house », du nom du système mis au point

par son inventeur harold hay. Suivant les besoins de chauffage ou de refroidissement, des panneaux isolants coulissant sur des rails viennent obturer un boudin rempli d’eau. les capteurs fenêtre feront leur apparition quelques année plus tard (voir partie suivante). :

Stockage thermique

Mode passifI < 300 W/m2

store

Mode actifI > 300 W/m2

Mécanismes passif et actif du capteur-fenêtre Source : op. cit.

2.3 les serres accolées à l’habitat et systèmes de «double peau»

les serres et véranda « offrent un espace tampon qui favorise le captage du rayonnement solaire. ce rayonnement est transformé en chaleur par effet de serre et se trouve piégé dans l’espace tampon »7.« Une façade double peau est constituée d’une paroi extérieure entièrement vitrée et d’une paroi intérieure plus massive, composées de parois vitrées et de parois opaques capables d’accumuler la chaleur »8. le rayonnement qui traverse les deux parois procure des gains solaires

directs. Quant au rayonnement qui frappe les parois opaques, il apporte des gains différés de quelques heures. Malgré cette richesse d’innovations, ces expérimentations sont restées limitées, et c’est plus la conviction personnelle de leurs promoteurs qui a pu permettre leur mise en place qu’une prise de conscience plus partagée de la part des acteurs, décideurs et maîtres d’œuvres. néanmoins ces pionniers ont su poser des bases et démontrer la faisabilité de certaines techniques de captage et de stockage de l’énergie solaire, lesquelles trouveront ensuite des possibilités de développement au cours des années 80.

15

7 Traité d’architecture et d’urbanisme bioclimatiques, LIEBARD A et DE HERDE A, Observer, Architecture et climat, Editions le Moniteur, 20058 idem note précédente

Restitution après déphasage

Gains directs

Gains différés

doub

le vi

trage

bass

e ém

issivi

té

simpl

e vitr

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verre

séle

ctif Capa

cité the

rmique

> 11 Wh/m

2.K

Éléments d’une façade double peau Source : op. cit.

Double peau, Farnborough, Angleterre Source : op. cit.

3.Le choc pétrolier, facteur de changement

au début des années 70, la nécessité de mieux isoler les bâtiments s’impose progressivement, en raison du contexte économique marqué par la hausse des coûts du pétrole, relayé par la contrainte réglementaire. la France met alors en place un programme de réduction de la consommation énergétique (système de taxation sur les consommations de fioul lourd, mise en œuvre d’accords de réduction des consommations d’énergie avec les secteurs industriels les plus consommateurs, relance d’une politique d’aide aux investissements d’économie d’énergie).

La création du plan Construction en 1971

le Plan construction, programme interministériel de stimulation de la recherche et de l’expérimentation dans l’habitat, est mis en place en 1971, pour améliorer l’effort de recherche dans ce secteur, marqué par un foisonnement d’acteurs, aux objectifs parfois différents : architectes, maîtres d’œuvres, consultants, industriels… il dispose de deux origines budgétaires : le Ministère du logement, qui finance le programme d’expérimentation, et la Délégation générale à la recherche scientifique et technique (DgrSt), qui finance le programme de recherche. le rôle du Plan construction sera fondamental dans le lancement des différentes sessions des programmes

de recherche hot (à partir de 1974) et h2e85 (en 1980), sur lesquels nous reviendrons. La création de l’aee en 1974

en 1974, l’objectif des économies d’énergie par rapport à la tendance antérieure est fixé à 35 millions de tep. Déjà, dès 1975, 12 Mtep (millions de tonnes d’équivalent pétrole) ont été économisés, en chassant les gaspillages. a partir de 1975, les gaspillages les plus évidents ont été résorbés, et ce qui reste à faire demande donc des investissements. Pour atteindre ces 35 Mtep en 1985, il faudrait économiser annuellement de l’ordre de 3 millions de tonnes supplémentaires. l’objectif se répartit ainsi :- 1,2 Mtep dans l’industrie et le secteur énergétique,- 1,2 Mtep dans le secteur de l’habitat et du tertiaire,- 0,6 Mtep dans le secteur des transports.Pour mener cette politique, un organisme spécialisé est crée : l’agence pour les economies d’energie (aee) avec le double objectif de réduire le plus vite possible la consommation de pétrole et la demande d’énergie. le champ d’activité de l’aee concerne les secteurs industriels, du bâtiment et des transports. celle-ci mènera une action importante pour modifier les comportements du grand public et des


consommateurs par des actions de sensibilisation, notamment aux moyens d’une campagne de communication restée célèbre dans les mémoires collectives, la «chasse au gaspi». cette action sur les comportements constitue un objectif important de l’agence. l’aee apporte aux consommateurs la connaissance sur l’énergie et les moyens de l’économiser, afin que ceux-ci soient plus à même d’effectuer les bons choix. cependant, le rôle de l’aee en matière de soutien à l’innovation et à la démonstration est également important. Une période riche d’études et d’expérimentations va alors s’ouvrir, qui durera jusqu’au milieu des années 80, et permettre d’amener progressivement les professionnels du bâtiment jusqu’au bâtiment «économe».

Les recherches des années 1970

l’isolation par l’extérieur

Bien qu’apparue en 1959 en France (expérience d’isolation par l’extérieur par le cStB à l’aide d’enduits sur isolant polystyrène, déjà utilisé à l’époque en allemagne), cette forme d’isolation thermique n’a guère été utilisée pendant les années 60 ni même au début des années 70. ce n’est en fait qu’en 1974, que son utilisation s’est réellement accrue avec le développement de l’isolation thermique des parois externes des bâtiments. le premier document technique unifié (DtU) traitant de l’isolation thermique date de 1963,

il sera profondément remanié en 1974 sous le nom de «règles th».

Plusieurs opérations d’isolation thermique par l’extérieur vont néanmoins avoir lieu dans les années 70, sous l’égide du cnet-hlM et de l’aee. la première de ces opérations « th 1000 » débutera en 1975 dans le nord de la France. Plusieurs techniques d’isolation par l’extérieur sont testées par quatre opérateurs hlM du nord, du Pas-de-calais, d’amiens et de l’oise.th 2000, lancée à peu près à la même période, visait à comparer les performances et les difficultés rencontrées avec les techniques d’isolation extérieure à celle des techniques d’isolation par l’intérieur, et ite sera jugée finalement plus onéreuse. th 3000 et ath 1 seront des opérations de plus grande ampleur avec respectivement 1 737 et 4 110 logements concernés. ces opérations permettent de tester différentes techniques, telles que les mousses formophénoliques et les mousses de polyuréthane, les enduits isolants sur polystyrène expansé et des techniques de bardages rapportés. (voir pour plus de précisions sur ces techniques, la partie ii.5. 5.2)

l’isolation par l’extérieur connaîtra cependant des débuts difficiles. Plusieurs raisons à cela : des prix élevés, une durabilité parfois moyenne des dispositifs, mais surtout une absence de motivation des professionnels du bâtiment. les questions d’isolation thermique

17

n’étaient d’ailleurs pas rattachées à des problématiques d’économie d’énergie, mais plutôt à des préoccupations liées aux ponts thermiques structurels provoquant des condensations et de l’humidité dans les bâtiments (problématique plus hygiéniste qu’énergétique). l’isolation était indissociable du chauffage et de la ventilation, et c’est surtout la technique d’isolation par l’intérieur qui se développe alors. c’est la crise énergétique, 15 ans plus tard, qui propulsera les questions d’isolation au cœur de la problématique énergétique dans l’habitat, en même temps que les procédés nouveaux qui vont apparaître (isolants projetés, vêtures, …) permettront de résoudre certains problèmes techniques.

les maisons solaires

De 1973 à 1978, plusieurs programmes de démonstration de maisons solaires sont lancés : ces opérations paraissent non viables à la fois techniquement et économiquement.les premières maisons qui permettent d’expérimenter avec un relatif succès ces nouvelles techniques sont les maisons solaires d’aramon et celles de Blagnac.


II.

De la RT74 au programme H2E 85

La tour Pascal est un gratte-ciel de bureaux situé dans le quartier d’affaires de La Défense, précisément place du Dôme, à Puteaux.Construite en 1983, elle mesure quatre-vingt quinze mètres de haut. Elle est composée de deux tours accolées l’une à l’autre : * La tour Pascal A, (dix-huit étages); * La tour Pascal B, (vingt-huit étages).Elle héberge actuellement une partie des services du Ministère de l’Écologie, du Développement durable, des Transports et du Logement (MEDDTL).Architecte: Henri La Fonta

© Bernard Suard - MEDDTL

1. Un premier moteur de changement : la réglementation thermique de 74

la maîtrise des déperditions dans l’habitat devient centrale. c’est pourquoi la réglementation de 1974 va établir pour la première fois en France des normes d’isolation dans la construction neuve, ce qui n’existait pas auparavant. le coefficient g, qui vise à évaluer la déperdition globale par les parois et par la ventilation d’un logement, est introduit. les logements neufs doivent ainsi disposer d’une isolation thermique performante pour les parois et d’une bonne gestion de la ventilation. en 1976, apparaît la première réglementation pour le secteur non résidentiel. le coefficient g1 qui caractérise le niveau des déperditions thermique par les parois (sans prise en compte des pertes par renouvellement d’air) est mis en place.ces nouvelles normes conduisent à une économie financière d’énergie de l’ordre de 30 % par rapport à la construction d’alors (eu égard aux niveaux de l’époque) objectif qui

néanmoins, ne représente pas un objectif trop difficile à atteindre. D’ailleurs les contrôles par sondage effectués par l’administration ont montré une application plutôt correcte de la réglementation pour l’ensemble des bâtiments, une partie d’entre eux étant même plutôt mieux isolée que ce que demandait la réglementation9.

2. Création du COMES en 1979

a côté de la problématique d’économies d’énergie, le développement des énergies renouvelables, et particulièrement de l’énergie solaire, intéresse aussi les pouvoirs publics. lors du deuxième choc pétrolier (1978-1979), la France développe une politique d’utilisation des énergies renouvelables et crée par décret du 9 mars1978, le commissariat à l’energie Solaire (coMeS), établissement public industriel et commercial chargé de la coordination, de l’animation et de la promotion de l’ensemble des activités solaires en France. on espère ainsi pouvoir couvrir jusqu’à un quart des besoins énergétiques du pays au moyen

II. De la RT74 au programme H2E 85

21

9 Voir le rapport «Pour une meilleure maîtrise de l’énergie dans le secteur résidentiel et tertiaire, DAUSSY J et TRICHARD M, 1983

22

des applications solaires, avec des moyens qui restèrent toutefois, jusqu’en 1981, relativement limités.le coMeS a particulièrement pour objectif de lancer des projets de recherche et de développement ainsi que des opérations de démonstrations visant l’habitat solaire, la chaleur solaire appliquée à l’industrie, la conversion photovoltaïque et l’utilisation énergétique de la biomasse.

en 1979, le coMeS lance un concours d’architecture pour la réalisation de son siège social à Sophia antipolis. ce bâtiment doit servir d’opération de démonstration pour l’utilisation des techniques actives de chauffage et de climatisation.

en 1979, le programme de recherche hot, qui signifie « habitat original par la thermique », est mis en place par la mission energie et bâtiment France du Plan construction. Son objectif est de développer la prise en compte du contrôle thermique de l’enveloppe, et de promouvoir auprès du public l’architecture bioclimatique. Plusieurs sessions auront lieu, et la cinquième session du programme hot sera consacrée aux maisons solaires, sous la forme d’un concours, organisé par le Ministère du logement, le coMeS et le Plan construction. Baptisé « concours 5 000 maisons solaires »10, celui-ci s’adressait à des équipes d’architectes, de techniciens et de constructeurs, et les projets présentés devaient être accompagnés d’une annexe présentant le bilan

thermique de l’habitat, vérifiée par des bureaux de contrôle. la consommation énergétique des maisons devait être assurée à au moins 30 % par le solaire. la construction ne devait pas être trop coûteuse, (30 000 F / 4 570 euros environ de surcoût maximal, pris en charge par les pouvoirs publics, pour un maximum de 5 000 maisons durant les 3 années à venir) et de bonne qualité architecturale les projets lauréats (29 au total sur 431 présentés) étaient tous conformes à la réglementation de 1982 qui allait être mise en place (voir partie suivante), démontrant la faisabilité d’habitats thermiques plus performants. Pour juger de la fiabilité de ces constructions, on décide de construire des « villages exposition » à nandy (Melun Sénart) et à gondreville (nancy). cette expérience de village solaire est cependant restée sans suite.Des expérimentations vont également être réalisées dans le résidentiel collectif. ainsi, l’architecte alain liébard, lauréat de l’un des concours hot, va particulièrement œuvrer pour le développement de ce type d’habitat, en construisant, en 1981 à Blagnac, le premier immeuble collectif équipé d’un dispositif de stockage longue durée de l’énergie solaire.

Malgré l’ampleur du concours des 5000 maisons solaires, le nombre de projets, le foisonnement créatif qu’il a entraîné, le développement attendu du marché qui devait en résulter

10 Voir Des maison solaires dès aujourd’hui, Ministère de l’environnement et du cadre de vie, COMES, Plan Construction, Editions du Moniteur, 1981

23

n’a malheureusement pas eu lieu. ceci peut s’expliquer par plusieurs phénomènes. en premier lieu ; les technologies solaires n’étaient peut-être pas toutes matures (ainsi certains organismes constructeurs eux-mêmes jugeaient parfois que la maisons solaire n’en était encore qu’au stade de l’expérimentation). en second lieu, la baisse du prix du pétrole sur la scène internationale a de nouveau rendu le coût de ces maisons moins compétitif.

3. Création de l’AFME, puis du FSGT

après le second choc pétrolier, il devient évident que l’énergie va rester pour longtemps une ressource plus rare et chère. il devient donc urgent de mettre en place un programme ambitieux de réduction de la consommation énergétique. ce dernier sera lancé juste après l’élection présidentielle de 1981, sur la période 1982-1990, autour de trois axes : l’utilisation rationnelle de l’énergie, le développement des énergies renouvelables et la réduction de la dépendance au pétrole dans la consommation énergétique. Pour mettre en œuvre cette politique, une nouvelle structure est créée le 14 mai 1982 : l’agence Française pour la Maîtrise de l’energie (aFMe) , regroupement de l’aee, du coMeS et deux autres organismes (la mission chaleur et le comité géothermie).

l’aFMe reprend les champs d’intervention de ces structures : les économies d’énergie, le développement des énergies renouvelables, les réseaux de chaleur, la géothermie, la récupération de chaleur produite par les usines d’incinération d’ordures ménagères, ainsi que les économies de certaines matières premières. elle conserve les moyens financiers anciennement dévolus aux organismes dont elle prend le relais. la recherche des économies d’énergie fait place à une politique plus globale de maîtrise de l’énergie. cette notion sera d’ailleurs entérinée dans le Plan d’indépendance énergétique français adopté à cette même époque, qui visait à réduire la dépendance énergétique de la France à un niveau de 50 % en 1990.l’ aFMe aura en charge aussi bien le soutien aux programmes de recherche, que le développement, la démonstration et la diffusion des technologies innovantes. Une place particulière est accordée à l’innovation, l’expérimentation et la démonstration avec des moyens quintuplés par rapport à ceux de l’ aee et qui en premier lieu, permettront de poursuivre le programme h2e85 lancé avec le Plan construction (voir partie ci-après). Pour les maîtres d’ouvrage, entreprises et particuliers, l’aide à la décision de réalisation de travaux est privilégiée, par le biais de la prise en charge de diagnostics thermiques dans l’habitat.l’action sur les comportements pour inciter les gens à réduire la

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11 Loi n°82-669 du 3 août 1982, source Legifrance : http://www.legifrance.gouv.fr/texteconsolide/FAECH.htm

durée de la période de chauffe et la température moyenne reste pour la nouvelle aFMe une priorité.

en 1982 est créé le FSgt. «il est créé, sous le nom de Fonds spécial de grands travaux, un établissement public national à caractère administratif doté de l’autonomie financière et placé sous l’autorité du ministre de l’économie et des finances. cet établissement a pour mission de réaliser ou de contribuer à financer tous travaux d’équipement dans les domaines des infrastructures des transports publics, de la circulation routière et de la maîtrise de l’énergie en milieu urbain et rural11. la gestion du volet « énergie » du fonds est confiée à l’aFMe, ce qui représente un budget de 2 milliards de francs (305 millions d’euros), destiné à financer entre 1983 et 1985, de nombreuses opérations (pour un investissement de 6,6 milliards de francs - 1 milliard d’euros -) de maîtrise de l’énergie dans l’industrie, le résidentiel et le tertiaire. l’objectif est de limiter à moins de 10 % l’accroissement de la consommation du secteur habitat et tertiaire à l’horizon 1990, ce qui correspond à une économie de 2 Mtep supplémentaire chaque année. les aides publiques aux travaux d’isolation sont nombreuses et émanent de différents organismes : aFMe, anah, déductions des revenus imposables.

4. Une relance réglementaire importante

avec la hausse du prix de l’énergie, le niveau de la précédente réglementation thermique de 1974 devient insuffisant. l’aFMe se voit confiée par le ministre du logement la présidence d’un groupe de travail ayant pour but la rédaction d’un projet de nouveau règlement thermique des bâtiments d’habitation pour la fin 82. l’objectif serait d’atteindre, en 1985, une économie d’énergie de 50 % par rapport aux normes de l’époque. c’est pourquoi, pour atteindre cet objectif, différentes étapes réglementaires vont être mises en place, en complément des efforts de l’aFMe et du Plan construction pour soutenir l’expérimentation et la diffusion dans le marché de meilleures technologies.

label haute isolation, 1980

en 1980 est mis en place par le ministère du logement un label haute isolation. Pour obtenir ce label, les logements doivent aboutir à une économie d’énergie de 20% en moyenne pour le chauffage électrique et 25 % pour les autres systèmes de chauffage par rapport à la réglementation thermique en vigueur. Son objectif était de faciliter l’adaptation des logements neufs à une réglementation ultérieure, plus exigeante. «Pour inciter à dépasser l’exigence réglementaire et préparer


les évolutions suivantes, 140 000 logements ont reçu le label12 ».

nouvelle réglementation, 1982

la réglementation qui sera mise en œuvre à partir du 24 mars 1982 rend tout d’abord obligatoire l’atteinte des objectifs du label haute isolation. Mais dès lors que l’isolation s’améliore, il devient nécessaire de prendre en compte les apports solaires qui peuvent être significatifs. cette nouvelle réglementation se caractérise alors par l’introduction de la notion de besoin de chauffage d’un logement. ainsi, alors que la réglementation précédente tenait uniquement compte des déperditions de chaleur par la ventilation et les parois d’un logement (le coefficient g), la réglementation de 1982 prend en compte les apports de chaleur dus à l’occupation et à ceux du rayonnement solaire. Un nouveau coefficient est introduit, nommé B, qui caractérise les besoins réels de chauffage, déduction faite des apports de chaleur gratuits.cette prise en compte des apports solaires constitue une innovation importante, car le simple durcissement des coefficients aurait conduit à une réduction des surfaces vitrées. cette réglementation permet au contraire de rendre à la conception du bâtiment toute son importance : choix de l’orientation, intégration dans l’environnement, prise en compte de l’inertie. Finalement, «c’est une

grande liberté qui est donnée au concepteur»13. a la différence de la réglementation de 74, cette nouvelle étape réglementaire (qui représente une économie d’environ 260 000 tep/an sur la base d’environ 380 000 logements neufs par an) est proche des limites techniques de produits alors disponibles sur le marché. Pour atteindre l’objectif prévu pour 1985, des étapes technologiques et réglementaires doivent encore être franchies : elles le seront par la mise en place de nouveaux labels en 1983, les labels haute Performance énergétique (hPe)14 et Solaire15 , en 1983, et d’un très ambitieux programme de recherche et d’expérimentations : le programme «h2e85», acronyme de «habitat économe en énergie à l’horizon1985».

label haute Performance énergétique et label Solaire

en 1983, le système de labellisation, préalable au durcissement de la réglementation est repris à travers le label haute performance énergétique. Quatre niveaux de performance sont proposés (1, 2, 3 ou 4 étoiles) pour donner davantage de lisibilité à la performance attendue dans les logements neufs : amélioration de 15, 25, 35 ou 45 % par rapport à l’arrêté de 82. le label solaire correspond à au moins 35 % de la performance définie par arrêté, ainsi qu’un niveau minimum de

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12 Plaquette Réglementation Thermique 2005, des bâtiments confortables et performants, Ministère de l’emploi, de la cohésion sociale et du logement13 Le coefficient volumique de déperdition G, le coefficient volumique de besoins de chauffage B, Luc Bourdeau, CSTB, in Conception architecturale solaire, 2ème séminaire des 3 et 14 avril 1984, Sophia Antipolis14 Arrêté du 5 juillet 1983 : «ce label concerne les logements neufs dont la consommation nominale de chauffage et d’eau chaude sanitaire est telle que leur performance énergétique par rapport à une consommation de référence satisfait à un niveau minimal»15 label solaire : concerne les logements neufs présentant une performance énergétique supérieure ou égale à 35 % et présentant d’autre part une contribution solaire supérieure à un niveau minimal. Quatre niveaux de performance sont proposés pour donner davantage de lisibilité aux efforts d’amélioration des performances du secteur de la construction.

contribution solaire. ces labels sont destinés à favoriser le passage à la réglementation de 1988.

5. Les recherches et expérimentations des années 1980

Dans les années 80 plusieurs programmes de recherches et d’expérimentations sont lancés : les programmes hot 6 et hot 7, h2e85 et h3e90.

lancé le 15 octobre 1980 par le Plan construction, avec l’aFMe, le coMeS, l’anvar (agence nationale pour la valorisation de la recherche), la Direction de la construction et la Direction générale de l’énergie et des matières premières, « le programme h2e 85 avait pour objectif de réduire de moitié la consommation énergétique en 1985 par rapport à 1980. Par usage il s’agissait de réaliser une économie de 60% sur le chauffage, de 30 à 40% sur l’eau chaude sanitaire, de stabiliser la consommation d’électricité spécifique. D’importants progrès de productivité étaient attendus pour limiter les surcoûts 16». il s’agissait d’un programme ambitieux, à la fois par l’ampleur visée (construction de 400 000 logements par an), les objectifs d’économie énergétique fixés, et leurs objectifs économiques liés, puisque cette économie énergétique devait être réalisée sans surcoût, ce qui supposait une

concertation entre toutes les parties. Sa réalisation s’étendait sur cinq ans.l’année 1981 était particulièrement consacrée à l’évolution de l’enveloppe des bâtiments : trois consultations ont en effet été lancées, sur l’habitat hyperisolé, sur les composants-fenêtres et sur les composants adaptés pour l’architecture climatique ; l’année 1982 à l’utilisation rationnelle des énergies dans ces nouvelles enveloppes de bâtiment, l’année 1983 à l’adaptation des équipements, et l’année 1984 était prévue pour être l’année de synthèse, de communication (rédaction de guides techniques) et de préparation de la nouvelle réglementation thermique.

De fait, les avancées techniques du programme h2e85 ont été très significatives. Pour gilles olive, son responsable, « les technologies nouvelles pour les techniques concernant l’enveloppe du bâtiment furent principalement : concernant les parois opaques, les éléments coffrant isolants et l’isolation dynamique et, concernant les parois vitrées, le vitrage faiblement émissif et le composant-fenêtre17 ».Détaillons ces innovations.

5.1 l’isolation dynamique

constituant une évolution des murs trombe, « l’isolation dynamique consiste à transformer une paroi en échangeur en y faisant circuler de l’air. S’il s’agit de l’air extérieur, on

16 Maîtrise de l’énergie et modernisation durable des bâtiments existants, Recensement des études des dernières années, Ministère de l’Équipement, des Transports, de l’Aménagement du Territoire, du Tourisme et de la Mer, Ministère de l’emploi, de la cohésion sociale et du logement, Plan Urbanisme Construction et Architecture, Marie-France Gueyffier, Avril 2006, http://www.prebat.net/batiment-existant/Biblioexistant02-07.doc 17 Quelques techniques innovantes pour l’habitat, OLIVE G et BORNAREL A, PUCA, 1989

26II. De la RT74 au programme H2E 85

préchauffe l’air neuf. S’il s’agit de l’air extrait, on réduit ainsi les déperditions de la paroi »18. les premières expérimentations sur l’isolation dynamique sont menées en France par eDF dès le milieu des années 70. Des études sont réalisées (coStic) et des expérimentations sont menées sur différents types d’isolation dynamique (isolation «thermo-dynamique», isolation «pariéto-dynamique» où la circulation d’air se fait par une lame d’air dans la paroi, et isolation perméo-dynamique où l’air traverse un isolant).Une première réalisation expérimentale est menée à Beauvais en 1976 (immeuble collectif à double façade ventilée) et une deuxième est réalisée à Digne (salle de conférence à isolation thermo-dynamique). il faudra cependant attendre les années 80 et particulièrement la mise en place du programme h2e85 pour que les possibilités offertes par l’isolation dynamique soient mieux explorées.

Parallèlement, à partir de 1979 et dans le cadre du concours hot 5 « 5 000 maisons solaires », des expérimentations à plus grande échelle vont avoir lieu, puisque les architectes des maisons solaires vont ajouter à leur projet des systèmes d’isolation dynamique. 187 logements vont ainsi être construits.ensuite, au cours des années 80, deux nouvelles vagues d’expérimentations vont se succéder via le concours hot 6 « l’amélioration thermique de l’habitat existant »

et hot 7 « l’habitat hyper-isolé ». ce dernier donnera lieu à la réalisation de 531 maisons. « De 1980 à 1985, on peut recenser la réalisation de 976 logements expérimentaux19 » en isolation dynamique.

5.2 l’isolation extérieure

a côté des techniques d’isolation par murs à double paroi, l’isolation par l’extérieur se développe dans les années 80. les recherches notamment conduites par l’aFMe et le cStB vont permettre l’acquisition de connaissances scientifiques et techniques sur les performances thermiques, la diffusion de la vapeur, la durabilité, la résistance et la tolérance des produits. en 1988, l’aFMe, le Plan construction et architecture et le cStB organisent le premier colloque européen sur l’isolation thermique extérieure des façades. entre 1983 et 1992, les financements de l’aFMe pour supporter l’effort de recherche sur l’enveloppe des bâtiments et particulièrement sur les thématiques de l’isolation par l’extérieur et du mur manteau se montent à 4,3 millions de francs (660 000 euros). Mais l’action de l’aFMe va également permettre d’aider à la structuration du marché de l’isolation extérieure, en aidant à la mise en place, en 1990 du groupement des industriels du mur-manteau (g2M).

on dénombre ainsi différents procédés, tels que :

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18 Voir le rapport Pour une meilleure maîtrise de l’énergie dans le secteur résidentiel et tertiaire, DAUSSY J et TRICHARD M, 198319 soit 681 en isolation pariéto-dynamique, 199 en isolation hélioparieto-dynamique, 62 en pérméo-dynamique et 34 en thermo-dynamique». Source : Gilles OLIVE, Quelques techniques innovantes pour l’habitat, OLIVE G. et BORNAREL A., PUCA, 1989, P 39

les enduits sur isolants

l’idée était d’associer une fonction d’isolation au parement traditionnel d’une construction, destiné à la protéger des impacts, du feu et de la pluie, et à la décorer. les premiers enduits de ce type furent mis en place en allemagne dans les années 60. Un premier type à isoltion fit son apparition en 1973, composé d’une couche de polystyrène expansé, d’un treillis mécanique et d’un enduit hydraulique. après un démarrage rapide du marché, le succès ne se confirma pas car très vite certaines façades présentèrent des fissures. les recherches menées au cours des années 80, par les différents acteurs, aFMe, cStB, université et entreprises, sur ces produits, consistèrent à mettre au point des isolants capables de subir, à l’instar des murs d’une maison, des variations de température et d’hygrométrie très importantes. Passées les premières années de test, ces enduits sur isolants ont su démontrer leur utilité, et dès 1983, ils atteignaient près de 10 % du marché. l’application en surface d’un enduit hydraulique (mis en place par

hydratation d’une poudre) a permis le recours à des isolants très divers, ce qui explique aussi une partie de son succès.

ainsi, différentes formules ont été employées, qui ont connu des développements divers :

- un enduit hydraulique lui-même isolant, chargé de billes de polystyrène et appliqué en forte épaisseur (5 à 6 cm),- faire adhérer l’enduit hydraulique à du polystyrène expansé PSe,- appliquer l’enduit sur de la laine de roche, ce qui a donné lieu à des expérimentations en allemagne, Suisse, autriche et France,- enduit sur la mousse de polyuréthane, dont les premières avec ce système datent de 1982,- le polystyrène moulé en blocs coffrants,- des agglomérés de ciment-bois et polystyrène (tel le Fibragglo). tous ces systèmes utilisent des armatures noyées dans l’enduit de surface. les procédés de première génération (enduits «hydrauliques» ou «épais») mettent en œuvre des


Enduit mince sur isolant

Source : Isolation thermique des murs par l’extérieur, EDF avec l’aide du CSTB, Paris, 1986

Enduit épais sur isolant Façade enduite

enduits hydrauliques appliqués sur un matériau isolant avec interposition d’un treillis mécanique ; ceux de seconde génération (enduits «minces ») sont armés d’un treillis en fibre de verre.

les bardages rapportés avec isolation thermique,

cette technique puise dans des procédés traditionnels régionaux et très anciens, puisqu’ils étaient déjà utilisés au Moyen-Âge. en effet, les bardages servaient à protéger les murs et les façades très exposées. les premiers procédés de bardages rapportés utilisaient un revêtement extérieur en lames ou en « écailles », constitué de planches de bois, d’ardoise, et de zinc. au début du xxe siècle, de nouveaux matériaux furent utilisés pour ces bardages, tels le fibro-ciment, d’abord en petits éléments, puis en grosses plaques, ainsi que la tôle et le Pvc20.

Un bardage isolant comprend une ossature fixée mécaniquement au support, un isolant thermique inséré dans les éléments de l’ossature, et une peau extérieure constituée du revêtement choisi et fixée sur l’ossature. À la fin des années 80, les procédés de bardages représentent un quart des dispositifs d’isolation par l’extérieure des façades existants sur le marché. ils sont le plus souvent composés de fibro ciment, de Pvc, ou de pierre reconstituée, mais certains bardages continuent d’utiliser des matériaux plus traditionnels comme le bois ou l’ardoise. les recherches sur ces procédés ont permis de faire évoluer les éléments de l’ossature. traditionnellement constitués de bois, des ossatures métalliques sont apparues (aluminium ou acier galvanisé). la couche d’isolant qui renforce le bardage est le plus souvent à base de feutre de laine minérale, résistante à l’eau.

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Schéma du bardage rapporté Maison avec bardage rapporté

Source : Isolation thermique des murs par l’extérieur, EDF avec l’aide du CSTB, Paris, 1986

20 Pour plus d’informations, se reporter au chapitre « Bardages rapportée, Jean-Jacques Suau, Premier colloque européen sur l’isolation thermique extérieure des façades, AFME, CSTB, Plan Construction et Architecture, Paris, 3 et 4 Nov 1988

- les « vêtures »

les premières vêtures ont fait leur apparition au canada dans les années 60, puis en Suisse en 1969. elles sont apparues en France vers 1975. vêture est l’acronyme de « véritable enveloppe thermique pour l’utilisation rationnelle de l’énergie ». il s’agit d’une «sorte de manteau imperméable et fourré dont on habille en une seule opération un immeuble pour le protéger de la pluie, du froid, du soleil et lui donner une allure agréable »21. il s’agit en fait d’un système d’isolation par l’extérieur réalisé à partir d’éléments isolants préfabriqués, posés directement sur des parois préexistantes ou en béton sans l’intermédiaire d’une ossature. généralement en polystyrène expansé recouvert de plastique ou de métal, elles sont de petites dimensions et s’appliquent côte à côte sur les façades. les vêtures se distinguent

par leur forme, leur matériau de parement, leur étanchéité à l’eau et leur fonctionnement hygrothermique.

5.3 les nouveaux matériaux isolants

ces procédés mettent en œuvre différents isolants : polystyrène expansé, mousse de polyuréthane, verres cellulaires et même certains bétons cellulaires de faible masse volumique. ces matériaux plus ou moins nouveaux offrent des créneaux d’application plus vastes que la simple laine de verre : les verres ou bétons cellulaires sont notamment capables de résister à des taux de compression élevés permettant de supprimer les ponts thermiques. les mousses de polyuréthane vont être particulièrement étudiées à cette période, car elles présentent de remarquables propriétés d’isolation thermique du fait de leurs cellules fermées, conduisant à les rendre «plus isolantes que l’air» (superisolantes). Malheureusement, ces recherches prometteuses ont du être abandonnées, ces mousses contenant des cFc, responsables du « trou » dans la couche d’ozone.Des recherches vont être engagées par le cStB et l’aDeMe sur les mousses de polyuréthane afin de les qualifier plus précisément dans le cadre de la certification acerMi. les travaux réalisés pour modéliser la structure cellulaire de ces mousses ont par ailleurs pu être appliqués à d’autres produits alvéolaires. c’est ainsi qu’un logiciel d’aide à la conception des isolants en polystyrène expansé a été développé pour optimiser les performances mécaniques et thermiques de ces produits. l’ensemble de ces

21 Cahiers techniques du bâtiment, n°61, mars 1984.


Schéma de la vêture

recherches va permettre aux industriels du polyuréthane de relever, dans des conditions économiques acceptables, le défi issu de l’application du protocole de Montréal, et aux industriels du polystyrène expansé de gagner en matière et en performance sur leurs produits.enfin, pour aider les industriels français à se positionner au niveau européen, l’aFMe et le cStB ont participé à une série de travaux sur la codification des produits d’isolation aboutissant à la mise en place de normes européennes.

5.4 les systèmes blocs coffrage isolants

ce sont des systèmes conçus pour constituer par empilement des parois extérieures de construction à l’image des lego©.l’origine de ces blocs coffrages isolants remonte à l’après guerre, avec la mise au point par la société du même nom, des blocs coffrages fabriqué avec des copeaux de bois minéralisés puis mélangés à du ciment Portland. le matériau ainsi obtenu présente de nombreuses qualités : isolant, léger, résistant aux insectes et à l’humidité, pouvant être moulé sous toutes les formes pour réaliser blocs ou plaques, et présentant en outre des qualités acoustiques intéressantes. Malgré ces remarquables avantages, ces systèmes ont ensuite été abandonnés dans les années 60

à cause de la difficulté de réaliser sur ce support les enduits hydrauliques.les copeaux de bois ont ensuite été remplacés dans les années 80 par du polystyrène expansé, dans lequel est coulé du béton. Plusieurs procédés furent développés, notamment le rth85 par le ceriB (centre d’études et de recherches de l’industrie du Béton). l’aspect extérieur des murs construit selon ce procédé est identique à une construction traditionnelle enduite, l’aspect intérieur est celui des parois classiques. ces nouveaux composants ont été encouragés par le concours «jeu de construction» du Plan construction. les systèmes de construction les plus industrialisés de ce type ont été produits par la société ga sous la marque leiga. ils ont fait l’objet d’un avis technique qui les définit ainsi « Procédé de gros oeuvre complet associant des éléments

Blocs DurisolSource : http://www.durisol.com/p1building.htm

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sandwiches de plancher en béton précontraint de portée pouvant aller jusqu’à 18 mètres, à des éléments préfabriqués sandwiches de refend transversal ou de pignon, soit du type sandwich soit du type plaque pleine avec lesquels ils sont liés par boulonnage, formant à chaque niveau un ensemble de portiques multiples22».ces concours ont permis de diffuser de nouvelles idées et techniques parmi les maîtres d’ouvrages et les architectes, mais sans toutefois percer sur le marché. Une des raisons essentielles est culturelle et liée au manque de formation des artisans du secteur qui en outre, se voit dépossédés de leur savoir faire par l’utilisation de ces éléments préconstruits.

5.5 les vitrages

Dès 1974, la direction Développement vitrage de Saint-gobain a lancé un programme d’étude de récupération passive de l’énergie solaire au travers des vitrages, et d’expérimentations, notamment aussi autour des Murs trombe sur le site de chantereine, dans l’oise.

Une innovation importante des années 80 repose sur la basse émissivité des vitrages. l’émissivité est une propriété caractéristique de la surface d’un objet caractérisant les échanges par rayonnement. Une émissivité de 0 signifie que le corps renvoie 100 % du rayonnement reçu, une émissivité

de 1 que le corps absorbe totalement le rayonnement.le principe est de déposer sur le verre une mince couche métallique invisible, qui permet le passage des rayons solaires de courtes longueurs d’ondes, mais devient opaque aux rayons solaires de grandes longueurs d’ondes. ainsi, les rayons solaires (de courte longueur d’onde) sont absorbés par les composants internes du bâtiment. lorsque la chaleur est réémise, sa longueur d’onde change et devient plus élevée. elle est piégée par effet de serre car elle ne peut retraverser le vitrage.

Dans les années 80, les vitrages peu émissifs ont commencé à se répandre sur le marché des vitrages, mais leur pénétration a été lente : en 1988, ils ne constituaient que 10 % des vitrages isolants vendus. cause et conséquence, ils n’ont pas été retenus dans les solutions technologiques accompagnant la rt89.


22 Avis Technique 3+1/99-331, Révision de l’Avis Technique 3+1/92-234.

Source : http://www.uris-auvergne.org/documents/ URIS-Auvergne-Chimie-et-Habitat-20051030.pdf

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Lumière visibleChaleur solaire

En été

a la fin des années 80, les recherches pour améliorer le pouvoir isolant des vitrages s’orientent également vers deux nouvelles pistes, avec les travaux de Saint-gobain : l’utilisation d’aérogel de silice, et le développement de vitrages électrochromes. (voir partie iii.2)

5.6 les composants fenêtre parieto-dynamique

le concept a été promu dans le cadre du programme h2e85 qui a constitué, on l’a vu, un «déclencheur» important de recherches et d’innovations technologiques.les composant-fenêtres parieto-dynamique ajoutent à la fonction habituelle d’une paroi vitrée la fonction supplémentaire de préchauffage de l’air neuf entrant dans le logement.

Un composant-fenêtre est un ensemble comprenant à la fois la menuiserie, l’encadrement, les vitrages et les occultations. «réaliser un système parieto-dynamique consiste à faire fonctionner un élément de paroi de bâtiment comme un échangeur de chaleur, en faisant circuler entre ses deux faces un flux d’air, généralement entrant. l’air de renouvellement absorbe la chaleur qui traverse la paroi par transmission thermique et la restitue à l’intérieur du local. la circulation de l’air est assurée par le système de ventilation mécanique contrôlé du bâtiment.

l’intérêt d’un tel système est double :- amélioration du bilan thermique de la paroi par comparaison à la même paroi non ventilée- air neuf entrant préchauffé »

Malgré l’intérêt de cette technologie, celle-ci sera finalement vite remplacée, en raison de son coût trop important au regard d’autres technologies, plus faciles à mettre en œuvre, plus aisément industrialisables et présentant au final des performances thermiques voisines.

5.7 les apports de la modélisation et de la simulation

Dans les domaines de la thermique et du confort, les outils numériques vont également être d’une grande aide. les heures d’ensoleillement, les potentialités d’éclairement naturel, les données météorologiques, l’orientation des façades… sont autant de paramètres décrivant l’habitat qui vont pouvoir être modélisés, permettant ainsi de simuler les projets et d’optimiser leur conception. a partir des années 70, de nombreux logiciels de simulation thermique du bâtiment vont ainsi voir le jour.

l’apport de ces modèles numériques est essentiel. D’une part ceux-ci ont permis d’explorer des méthodes de conception de l’habitat toujours plus poussées, ouvrant notamment la voie à l’introduction des méthodes de cao dans la construction. D’autre

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part, ces modèles ont permis de continuer à faire évoluer la réglementation thermique, puisque la rt82 va intégrer les calculs issus de ces modèles. en effet, six méthodes de calcul, issues des travaux de différents laboratoires de recherche et organismes, vont être retenues pour calculer le coefficient B des besoins en chauffage des logements : th-B (cStB), méthode 5000 (ScPa claux-Pesso-raoust), caSaMo (ecole nationale supérieure des Mines de Paris), caleco-Doe 2 (cnrS équipe raMSeS et lawrence Berkeley laboratory), helio-B (oth Paris) et haBitat (laboratoires de Marcoussis, groupe cge).

les recherches en modélisation et en simulation du fonctionnement thermique des bâtiments se poursuivront d’ailleurs bien au-delà de la mise en place de la rt82. le ger alMeth (atelier logiciel de Modélisation en thermique de l’habitat puis atelier logiciel pour la Maîtrise de l’énergie dans le tertiaire et l’habitat) qui regroupe le cStB, le cnrS, la FFB et de l’équipe raMSeS et travaillera à la mise au point du code de Simulation de la thermique du Bâtiment (cSt Bât).

le programme h2e85 aura indéniablement permis d’engager une dynamique d’innovation majeure entre 1980 et 1985, tout en démontrant la possibilité de réduire dans l’habitat neuf les consommations de l’ordre de 50% par rapport aux normes de 1974 pour un surcoût limité.

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III.

De la réglementation de 1988 au programme de recherche PREBAT

Collège HQECollège Guy Dolmaire à MirecourtArchitectes : Architecture-Studio (M. Robain, R. Tisnado, JF. Bonne, A. Bretagnolle, RH. Arnaud, LM. Fischer, M. Lehmann, R. Ayache) et O.Paré

© Christophe Bourgeois

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III. de la réglementation de 1988 au programme de recherche PREBAT

1. La Réglementation de 1988

le programme h2e85 a permis de passer, avec trois années de retard par rapport aux prévisions, à la réglementation de 1988, qui porte sur l’ensemble des consommations du bâtiment à construire et prend en compte le chauffage et la production d’eau chaude. elle renforce de nouveau de 25 % les performances techniques minimales par rapport à la réglementation de 1982.

en 1990, pour aider à la mise en place de travaux de réhabilitation à grande échelle, est mis en place le programme h3e90 « habitat existant économe en énergie pour 1990 ». ce nouveau programme sera transformé en « Bâtiment économe ». h3e90 avait pour objectif de parvenir à réduire, en moyenne et pour l’ensemble du parc résidentiel d’avant 1975, de 25% les charges énergétiques. il n’entraînera cependant pas la même dynamique d’évolution que son prédécesseur et sera assez vite abandonné.

2. La création de l’ADEME en 1991

avec la chute des prix de l’énergie en 1986, le FSgt est arrêté, les crédits affectés à la diminution de la consommation énergétique dans l’habitat, et plus généralement dans l’économie française, marquent un coup d’arrêt. cependant, deux rapports, celui de Pierre Brana en 1989 intitulé « rapport de mission sur la maîtrise de l’énergie » et en janvier 1991, le rapport du Plan intitulé « energie 2010 » insistent de nouveau sur la maîtrise de l’énergie. le Plan national pour l’environnement, présenté par M. Brice lalonde est adopté par le gouvernement en décembre 1990. il devient plus évident que les questions d’énergie et d’environnement sont liées. le gouvernement crée alors l’aDeMe, l’agence Française de l’environnement et de la Maîtrise de l’energie, regroupant l’ a.F.M.e., l’ a.Q.a. (agence pour la Qualité de l’air), et l’a.n.r.e.D. (agence nationale pour la récupération des Déchets).

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l’aDeMe va alors lancer avec le Plan construction et architecture plusieurs consultations de recherches et appel à propositions pour améliorer la qualité technique des bâtiments, comme en 1992/1993 : Produits techniques et méthodes pour le bâtiment, favorables à l’environnement (programme d’une durée de trois ans), en 1995 : réalisations expérimentales de bâtiment à haute qualité environnementale ; « Produits et composants propres et économes » qui permettra notamment d’évaluer complètement la filière «maisons à ossature en bois».

comme l’isolation s’est améliorée dans le bâtiment, les efforts de recherche concernant l’enveloppedes bâtiments se déplacent vers le traitement des ponts thermiques et l’intégration des énergies renouvelables, les parois opaques et parois vitrées, le confort d’été et la protection acoustique. les recherches s’orientent ainsi vers « l’enveloppe active » des bâtiments, c’est-à-dire l’ensemble des solutions techniques et des logiques de commande associées destinées à réguler et à maîtriser les apports solaires. l’objectif est à la fois de réduire la consommation énergétique du bâtiment et de maintenir un niveau satisfaisant de confort thermique d’été avec un recours à la climatisation limité.

les programmes de recherche des années 90

Durant les années 1990 s’achèvent deux programmes de recherche et développement concernant les vitrages.le premier concerne les vitrages super-isolants à base d’aérogels : l’objectif est de remplacer la lame d’air, sur toute la surface du double- vitrage, par une lame d’aérogel de silice, monolithique, transparente, et dont la structure, de porosité élevée, puisse supporter les contraintes mécaniques dues à la mise sous vide partiel ou sous gaz neutre, du double-vitrage23. cette recherche s’effectue en partenariat avec le centre d’énergétique de l’école des Mines (cenerg), le laboratoire d’application de la chimie à l’environnement (lace) de l’Université claude Bernard à lyon, le centre Scientifique du Bâtiment (cStB), le groupe chimique PcaS et la société Saint-gobain vitrage. le procédé a fait l’objet d’un dépôt de brevet en 1995.le second concerne les vitrages électrochromes, vitrages dont la coloration est variable et contrôlable, linéairement et de manière réversible, sous l’effet d’un courant électrique appliqué aux bornes du système. ce système permet ainsi d’optimiser l’apport solaire et l’éclairage naturel. Un premier programme avait été réalisé entre 1990 et 1995, un second entre 1995 et 1996 visait à préciser les économies d’énergies possibles associées à ce type de procédé.

23 Voir le rapport d’activité de l’ADEME de 1996, p.92



les partenaires de l’ agence pour ce programme sont Saint-gobain recherche, le cStB, le cenerg, et la société Sirius.

en parallèle à son activité de soutien à la recherche et à l’innovation, notamment sur les enveloppes performantes actives, l’aDeMe contribue à l’élaboration des méthodologies et au renforcement des niveaux d’exigences réglementaires. la dernière réglementation datant en effet de 1988, le moment était venu de moderniser les textes. cette actualisation réglementaire se fera dans un contexte très différent des réglementations précédentes : en effet, la réglementation commence à ne plus être vécue comme une contrainte mais comme une opportunité de créer de nouveaux marchés pour les entreprises et les industriels. il faudra cependant attendre douze ans pour que la nouvelle réglementation thermique pour les bâtiments neufs apparaisse.

3. La RT 2000

la réglementation thermique 2000 s’applique pour tous les permis de construire déposés à partir du 2 juin 2001. «elle porte à la fois sur les bâtiments neufs résidentiels et tertiaires. Son principal objectif est de réduire les consommations d’énergie de 20% dans les logements et de 40% dans le tertiaire, et à limiter l’inconfort d’été dans les locaux non climatisés. elle permet d’atteindre ce niveau de

performances en laissant toute liberté de conception aux architectes et aux bureaux d’études ».cette réglementation marque une nouvelle avancée importante, en imposant une limite à la consommation globale d’énergie d’un bâtiment (coefficient c). en 2000, avec la mise en application de la rt 2000, le label hPe évolue et son niveau est fixé à -10 % par rapport au niveau réglementaire. Un label thPe apparaît dont le niveau est fixé à -15 % par rapport au niveau réglementaire.la rt 2000 vise une amélioration continue des performances énergétiques, avec des exigences renforcées au moins tous les cinq ans comme l’exige la directive européenne sur la performance énergétique des bâtiments (rt 2005, rt 2010, rt 2015).

3. Le programme Bâtiment 2010 (2002-2004)

l’aDeMe au début des années 2000 continue de poursuivre son soutien à la recherche et au développement sur toutes les technologies optimisant les performances énergétiques, notamment sur l’intégration des composants solaires dans le bâtiment.en 2000, l’aDeMe participe ainsi avec ouest-alu, SoMFY, tBc et Sirius, au développement d’une fenêtreà store vénitien intégré et automatisé en fonction des apports solaires. De 2002 à 2004, l’aDeMe et le PUca renouent avec la mise en place d’un

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grand programme de recherche sur le bâtiment, en organisant l’appel à propositions annuel intitulé « Qualité énergétique, environnementale et sanitaire : préparer le bâtiment à l’horizon 2010 ». l’objectif est de recréer une dynamique durable de mobilisation de tous les acteurs, afin d’atteindre les objectifs en matière de développement durable, mais désormais aussi de lutter contre le changement climatique. au-delà des bâtiments neufs, l’objectif est également d’améliorer fortement et globalement les performances énergétiques du stock des bâtiments existants. « Bâtiment 2010 » va jouer un rôle important en matière de recherche sur l’enveloppe des bâtiments. en effet, le programme vise à court terme à contribuer à résoudre certains problèmes tels que les ponts

thermiques, et à moyen terme, à identifier des solutions de systèmes d’enveloppe active, capable de s’adapter seule aux sollicitations internes ou externes et intégrant en outre les énergies renouvelables au bâtiment.Bâtiment 2010 aura permis en 3 ans de financer 140 projets d’études ou de r&D (dont 22 études de cadrage), pour 450 propositions soumises à la consultation. ces 140 projets représentent un montant total d’aide de l’ordre de 13,35 millions d’euros, pour un total de travaux estimés à 33,5 millions d’euros. comme le montre le tableau ci-dessous, plus du quart des projets a concerné directement la problématique de l’enveloppe.

la répartition par thème des 140 projets est la suivante :

III. de la réglementation de 1988 au programme de recherche PREBAT40

nombre de projets lauréats bilan cumulé %

socio-economie (dont outils destinés aux professionnels et organisation des acteurs) 26 18,6

enveloppe 38 27,1

équipements 32 22,8

energies renouvelables 18 12,9

maîtrise de la demande d’électricité 13 9,3

qualité de l’air intérieur 8 5,7

Déchets 5 3,6


Mur rideau et Verrière photoVoLtaïque StandardS participant au confort thermique Dans le bâtimentPartenariat BP Solar / Kawneer / costic

oBjeCtifS :

•Proposeraumarchédubâtiment unconceptdefaçadeverticale etdeverrièreàstructurealuminium, intégrantdesdoublesvitrages photovoltaïquesperformants.

•Standardiserdesdimensionsdevitrage pourconserverunréalismeéconomique toutenproposantdessolutionsesthétiques variablesetpersonnalisables (Typecellule,densité,arrangement,etc…)

•Disposerd’outilstechniques etd’informationspoursensibiliser lesacteursdumarché (Maîtresd’Ouvrage,Architectes,..)

etapeS CLéS du projet

•Conceptiondedoublesvitrages photovoltaïques(CCTP,Technologie, OutilThermique,Prototypes);

•Créationd’unconceptdeconnexion électriquesécurisésimpleetrapide;

•Réalisationd’unprototypeinstrumenté (SiègeBPSolar)

•Créationd’unprofildestructureen aluminiumpourréalisationdefaçades verticalesetverrièresadaptéesaux contraintesliéesauPV;

•Étudecomparativedesperformances decomportementdel’ensemble VitragePV+Structure;

•Commercialisationduproduit débutJuillet2004(AvisTechnique).

UneverrièretestaétéréaliséeausiègedeBP-Solar:35m²,2technologies,2densitésdecellulesIntégrationdespremiersdoublesvitrages(TechnoHybrideetEVA)

•Utilisationdusystèmedefaçade Kawneer1203existant(50mm)

•Instrumentationdesvitrages(T°couches);

•Analysedesdifficultésrencontrées aucoursdumontagepouralimenter lecahierdeschargesduproduitàvenir.

exeMpLeS de projet

La verrière vue de l’extérieurApex BP Solar - membre du groupe BP - © 2004

examinons plus en détail certains de ces projets de recherche :

oBjeCtifS de La reCherChe

•Réduired’unfacteur4lesémissionsdeCO2desbâtimentsàl’horizon2050,renforcementprogressifdelaRTetaméliorationdesbâtimentsexistants.•Façadesdoublepeaucommealternativeàl’isolationopaque,intéressantaussienréhabilitation

•Evaluerlaproductivitéthermiquepourdifférentestypologies(avecetsanscirculationd’air)-Concevoiruncomposantoptimisé.Evaluerl’intérêtéconomiqueetenvironnementalduconceptsurdescastypes(logementscollectifs,maisonindividuelle.)

Leprojetétablitunetypologiedesdifférentstypesd’intégration,desdifférentsmodesdecirculationd’airetdesdifférentsphénomènesphysiquescouplés.

MurS SoLaireS À iSoLation renforCéeBruno PeUPortier et alain gUiavarch - arMineS - école des Mines de Paris – cenergBruno Marconato et henri Sacchi - Sogea conStrUction

projets de l’année 200225

• l’enveloppe Parmi les 80 propositions reçues sur ce thème, un ensemble particulièrement intéressant de dossiers a convergé sur le thème des ponts thermiques liés à l’isolation par l’intérieur.

cinq projets ont été retenus, formant un pôle regroupant la quasi totalité des familles de solutions techniques envisageables sur le sujet :

- rupteur thermique en façades maçonnées (BoUYgUeS BÂtiMent haBitat)

- Utilisation optimale d’un produit polyfonctionnel (rupture de pont thermique et parasismique) (SchÖcK)

- Solutions de corrections des ponts thermiques (eDF r&D)

- etude d’intégration du Foamglas pour traiter les ponts thermiques (tBc Sarl)

- traitement des ponts thermiques : cas des murs maçonnés avec isolation par l’intérieur (PoUget ingénieUr conSeil).

• la perméabilité à l’air des façade ce second point majeur à régler pour améliorer l’efficacité énergétique de l’enveloppe, a fait également l’objet de soutiens à plusieurs projets, le cas particulier des façades en bois devant être traité dans un grand projet regroupant l’ensemble des acteurs concernés (fusion de deux propositions sur le thème).

- caractérisation thermique des structures bois (ctBa)

- amélioration des performances thermiques des constructions bois (isolation et étanchéité à l’air) (iraBoiS)

42III. de la réglementation de 1988 au programme de recherche PREBAT

25 Source : Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie (ADEME) Direction du Bâtiment et des Energies Renouvelables, Consultation : bilan 2003. Qualité énergétique, environnementale et sanitaire : préparer le Bâtiment à l’horizon 2010, http://www.prebat.net/batiment2010/res2002.pdf


- validation par un ensemble de mesures sur sites, des principes de traitement de la perméabilité à l’air sur des bâtiments neufs en maçonnerie ou en béton (it FFB)

- Procédé de mesure de l’étanchéité à l’air des réseaux et des logements en habitat collectif à l’aide du caisson ventilateur de vMc (alDeS aeraUliQUe).

• Seront également traités d’autres aspects de l’enveloppe, tels que l’étude des potentialités de la super isolation à moyen terme, ou la conception architecturale globale des enveloppes et des bâtiments, pour réduire les déperditions énergétiques en optimisant l’utilisation des énergies gratuites ou de l’éclairage naturel.

- Durabilité des panneaux super isolants sous vide (arcelor)

- nouveaux composants actifs pour la gestion énergétique de l’enveloppe légère des bâtiments. couplage matériaux à changement de phase / super isolation / apports solaires (cStB grenoBle)

- Détermination de l’impact des transferts de masse sur la performance thermique en oeuvre des composants d’enveloppe fortement isolés (eDF r&D)

- nouveau procédé de façade légère pour le bâtiment, traitant l’intégralité des parties opaques et vitrées (Saint-goBain coMité BÂtiMent)

- architecture bioclimatique et rt2000 (PoUget ingénieUr conSeil)

- isolation des bâtiments à ossature bois : définition d’un module d’enveloppe parieto-dynamique résultant de l’optimisation énergétique, thermique et acoustique. (locie – groUPe gch – eSigec)

- Murs solaires à isolation renforcée (arMineS)

- optimisation de l’usage de conduits de lumière naturelle (e.n.t.P.e. (laSh)

- les conduits de lumière (tBc Sarl)

- Quelles solutions pour les bâtiments tertiaires climatisés à moins de 100 kWh/m2.an ? (arMineS)

- outil de diagnostic des potentialités environnementales des enveloppes dans le cadre d’une opération Programmée d’amélioration de l’habitat (oPah) (laBoratoire cerMa).

43

projets de l’année 200326

• Bien qu’affiché comme non prioritaire en 2003, puisque 80 propositions avaient déjà été reçues sur le thème de l’enveloppe l’an passé, pour 18 projets retenus, ce thème a toutefois continué d’être largement exploré par les proposants. 27 nouveaux projets sur le thème ont ainsi été reçus en 2003.au-delà des améliorations de telles ou telles caractéristiques ou parties de l’enveloppe, des réflexions plus fondamentales se font jour en matière de conception d’ensemble, visant à obtenir en terme de performance une rupture par rapport aux systèmes traditionnels. ce thème générique de l’enveloppe-système, intégrant dans la plupart des cas une dimension d’enveloppe à propriétés variables, fait donc l’objet de 4 projets nouveaux.

- e2 : l’espace-enveloppe (gtM construction)

- vers la conception d’enveloppes actives pour la réalisation d’un bâtiment hQe : exemple de composant intelligent de façade légère, adaptable à l’usager (cStB)

- cli’nat : composants actifs d’enveloppe pour la ventilation et le rafraîchissement (SoMFY)

- Systèmes électrochromes souples (cea).

D’autres thèmes constituent également des enjeux importants :

• la super-isolation, avec le projet Super-isolation, Méthodes et Procédures d’évaluation - exemples d’applications (cStB), • les vitrages, avec les projets de nouveaux vitrages organiques multiparois intégrant des aérogels granulaires (cStB)

• et les projets d’enveloppe optimisée intégralement sur la base de la captation de l’énergie solaire : projet conception d’un bâtiment selon un principe architectural captant l’énergie solaire (Design eric WaSSer).

• enfin, dans la continuité du pôle constitué en 2002 en matière de caractérisation des nouveaux systèmes de rupteurs thermiques (5 en 2002), deux projets nouveaux sont initiés en 2003 : - les rupteurs thermiques (KnaUF) - les Solutions de correction des ponts thermiques résultant des « nez de Dalle » (cStB).

44III. de la réglementation de 1988 au programme de recherche PREBAT

26 Source : Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie (ADEME) Direction du Bâtiment et des Energies Renouvelables, Consultation : bilan 2003. Qualité énergétique, environnementale et sanitaire : préparer le Bâtiment à l’horizon 2010 : http://www.prebat.net/batiment2010/res2003.pdf

projets de l’année 200427:

la session 2004 marque une rupture, en proposant de manière très prononcée quatre problématiques prioritaires, à décliner sur les différents thèmes de la consultation. ces quatre priorités, qui correspondent aux évolutions de contexte pour le secteur, sont :

• solutions spécifiques pour les bâtiments existants

• confort d’été

• conception bioclimatique et solutions associées performantes

• préparation à un recours systématique aux énergies renouvelables et/ou locales.

les projets retenus sur l’enveloppe des bâtiments : 11 dossiers représentant un montant total prévisionnel d’aide de l’aDeMe de 1.142.000 euros (avant négociation, base compte-rendu du jury)

- améliorer le confort thermique en période chaude des locaux sous toiture légère dans les bâtiments existants par le traitement adapté des composants d’enveloppe (edf r&d)

- climatisation passive - Solution : la toiture rafraîchissante (rDcS groupe arcelor)

- Dispositif de contrôle solaire multifonctionnel et adaptatif (Polymage)

- Utilisation de matériaux à changement de phase en climatisation passive d’été et chauffage d’intersaison (cStB)

- cli’nat.2 / composants actifs d’enveloppe pour la ventilation et le rafraîchissement. conception analytique, évaluation numérique et validation expérimentale (SoMFY)

nouVeaux CoMpoSantS aCtifS pour La GeStion énerGétique de L’enVeLoppe LéGère deS BâtiMentS : CoupLaGe Matériaux À ChanGeMent de phaSe / Super iSoLation / apport SoLaire

Daniel QUenarD / Maha ahMaD / hébert Sallee / andré BonteMPS / cStB

PrinciPe : • en été, l’amplitude de la température de la cellule avec McP est 20°c plus faible que celle de la cellule sans McP,• la température maximum est ainsi abaissée de 20°c le jour et la température minimum est augmentée de 10°c la nuit,• 70% de l’énergie stockée est restituée (calculée sur un panneau)• les pertes à travers l’isolant ne sont pas négligeables.• en hiver, la température de la cellule avec McP reste positive avec une température extérieure de -6°c,• Bon accord entre la simulation trnSYS avec le nouveau type de parois, et les mesures,• après sept mois de fonctionnement les panneaux de McP conservent un bon comportement.

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exeMpLe de projet

27 ADEME, PUCA, Consultation : bilan 2004. Qualité énergétique, environnementale et sanitaire : préparer le Bâtiment à l’horizon 2010 : http://www.prebat.net/batiment2010/res2004.pdf


PerSPectiveS : • evaluer d’autres McP avec des plages de température de fusion/solidification plus réduites et centrées autour de 20°c,• installer une mesure du rayonnement à l’intérieur des cellules afin de mieux connaître l’apport solaire réel,• Faire des tests avec régulation de la température des cellules, • Utiliser la simulation trnSYS pour optimiser la quantité de McP et le fonctionnement dans d’autres conditions climatiques,• grand intérêt des McP pour la climatisation passive,• Développer de nouveaux composants intérieurs chargés de McP : cloisons, pavés de verre.

MCp

MCp

MCp

panneau isolant sous vide

panneau isolant sous vide

pan

neau

isol

ant s

ous

vide

- Solutions type et outils pour favoriser la conception des vérandas comme éléments bioclimatiques du bâtiment (tBc Sarl)

- réalisation d’un prototype de fenêtre électrochrome (Saint-gobain recherche)

- conception et caractérisation d’un mur à inertie thermique active (centre technique du Bois et de l’ameublement)

- rupteur de Ponts thermiques rapportés pour l’existant et le neuf du type corniche et moulure (cStB)

- recyBat / isolation répartie et stockage de la chaleur : intégration de déchets recyclés dans l’enveloppe des bâtiments (locie - groupe gch - esigec - Université de Savoie)

- Développement d’un système constructif pariéto-dynamique à partir du concept de briques hauteur d’étages, et intégrant une isolation plus performante (terreal)

en 2005, Bâtiment 2010 a fait place à un nouveau programme de recherche et d’expérimentation sur l’énergie dans le bâtiment (PreBat), dont le champ et les partenariats sont élargis à cinq ministères : le ministère de l’équipement, des transports, de l’aménagement du territoire, du tourisme et de la mer ; le ministère de l’écologie et du développement durable ; le ministère délégué à l’industrie ; le ministère délégué à la recherche, le ministère délégué au logement et à la ville ; et cinq agences : l’aDeMe, oSeo, l’agence nationale de la recherche, l’agence nationale pour l’amélioration de l’habitat, l’agence nationale pour la rénovation Urbaine.

lancé dans le cadre du Plan climat 2004, le programme PreBat avait vocation à devenir l’homologue du programme national de recherche et d’études sur les transports, le PreDit, qui était doté alors de 300 millions d’euros sur 5 ans (période 2005-2009). le secteur du bâtiment bénéficiait ainsi, à l’instar de celui des transports, de structures et de financements lui permettant de devenir un domaine clé de la recherche.

Eté

HIvER

IV.

Du PREBAT au bâtiment à énergie positive

Maison relais : Logis d’Osmoy à Poitiers Bâtiment de 14 logements de conception bio-climatique.L’optimisation par des apports solaires pour une orientation du bâtiment plein sud, l’installation de brises soleil, l’isolation du bâtiment par l’extérieur, le chauffage par géothermie avec plancher chauffant, l’eau chaude solaire, et la récupération d’eaux pluviales, inscrivent la Maison relais dans une démarche de développement durable et de très basse consommation d’énergie (30 kwh/m2.an, soit 30% de moins que le niveau de consommation du Label Très Haute performance Energétique (THPE) sur la base de la Réglementation Thermique 2005). Certification : Habitat et Environnement / Qualitel.

© Thierry Degen - MEDDTL

IV. Du PREBAT au bâtiment à énergie positive

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1. le PREBAT

le PreBat vise un objectif moyen à long terme, avec en final la réduction des émissions de gaz à effet de serre d’un facteur 4 à l’horizon 2050 par rapport à 1990.

le PreBat cherche à générer des opérations de bâtiments neufset existants, à des niveaux de performances énergétiques très élevés (bâtiments très basse consommation, et bâtiments à énergie positive). les appels à projets régionaux PreBat «Bâtiments démonstrateurs à basse consommation énergétique» lancés à partir de 2007, ont pour objectif d’obtenir chaque année un nombre significatif de bâtiments neufs ou réhabilités très performants, en appréciant les conditions techniques, architecturales, organisationnelles et économiques de leur réalisation, et en assurant un suivi et une évaluation précis.

l’appel à projets 2005

les premières consultations du PreBat, dans les domaines technologiques et socio-économiques, ont été réalisées en 2005, conjointement par l’aDeMe et l’anr, et les deux agences se sont réparties le financement des dossiers lauréats.

37 dossiers sur 79 ont donc été sélectionnés dans le cadre de la consultation « technologie » 2005.24 dossiers ont été financés par l’aDeMe, (pour un montant d’aide de 2 833 000 euros) et 13 dossiers par l’anr (2 916 000 euros).

en matière de recherche sur l’enveloppe du bâtiment, les dossiers ont porté notamment sur :

- l’élaboration, et le développement de super-isolants minces, parvenant à une valeur de 0,020 W/m.K dans les conditions normales de température et de pression et à une valeur inférieure à 0,005 W/m.K sous vide primaires) sans avoir recours aux gaz lourds ni aux vides poussés ; soit à base de silices nanostructurées (programme de recherche iSocoMP développé par l’ecole des Mines de Paris, arMineS, Produits chimique et auxiliaires de Synthèse (PcaS), le cStB et SiriUS), soit à base de polyuréthane nanostructuré (programme de recherche nano-PU développé par l’ecole des Mines de Paris, arMineS, le cStB et tBc)

- le développement de Mur coffrantà isolation intégrée (solution PrécoFFré® th therMiQUe)

- la régulation de façade doublepeau équipée de protections solaires modulables, permettant d’optimiser la récupération des apports solaires

en hiver et la préventionde la surchauffe en été (projet rFi « vers un régulateur de Façade intelligente », développé par le cethil, centre de thermique de lyon, SoMFY, le cStB et le laSh - laboratoire des Sciences de l’habitat).

- l’intégration des matériaux àchangement de phase dans le bâtiment (projet développé par Dupont de nemours luxembourg, le centre thermique de lyon, le cStB, Jnlog, grand lyon, eDF r&D et le laboratoire treFle). le panneau DuPont™ energain® se présente sous la forme d’un panneau aluminium contenant un composé solide de copolymère et de paraffine, qui peut directement être apposé sur les murs et les plafonds intérieurs d’un bâtiment. les panneaux de McP absorbent et libèrent la chaleur en fonction des variations de température qui font réagir le composé en provoquant un «changement de phase» dès que la température atteint ou redescend en dessous de 22 °c.

l’appel à projets 2006

le second appel à propositions du PreBat a concerné les recherches sur les matériaux, les produits, les composants et les sous-systèmes, et leur intégration fonctionnelle à l’échelle du bâtiment. comme en 2006, la consultation a été lancée de manière conjointe entre l’aDeMe et l’anr, avec, en matière de financement,

une répartition des dossiers lauréats entre les deux agences.Dans le cadre de cette consultation, une attente particulière sur les approches dédiées à l’existant, ce qui n’excluait pas les propositions sur les bâtiments neufs, a été mise en avant. Des problématiques particulières, relatives à l’existant, relatives à l’enveloppe et à la structure ont été proposées, tels que : - nouveaux matériaux d’isolation et de super-isolation adaptés pour les opérations de réhabilitation ou pour la construction neuve- concepts de façades actives/réactives et de composants multifonctionnels- traitement ou suppression des ponts thermiques- rôle de la structure dans la thermique du bâti (prise en compte de l’isolation et de l’inertie thermique

2. La RT 2005

la réglementation thermique de 2005 applicable à partir du 1er septembre 2006 renforce encore les exigences de performances énergétiques de 15 % par rapport à la rt 2000 et améliore la prise en compte des énergies renouvelables.

3. La Fondation Bâtiment Energie

les industriels sont de plus en plus sensibilisés par les problématiques de développement durable et de lutte

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contre le réchauffement climatique. comme on l’a vu précédemment, les avancées réglementaires ne sont plus vécues comme une contrainte, mais plutôt comme une opportunité. ils participent également à des programmes de recherche, comme on l’a vu à plusieurs reprises, et à des programmes d’enseignement28. D’autres industriels se sont regroupés au sein du collectif « isolons la terre contre le co2 ».

Quatre industriels majeurs du bâtiment et de l’énergie - arcelorMittal, lafarge, gDF SUeZ et eDF - se sont associés en octobre 2005 à l’initiative de l’aDeMe et du cStB pour créer la Fondation Bâtiment energie, reconnue comme fondation d’utilité publique par le décret du 14 mars 2005 paru au journal officiel le 25 mars 2005. cette fondation a pour but le financement de recherches qui permettront de réduire les émissions de gaz à effet de serre générées par les bâtiments, en complémentarité des programmes de recherche existants. ces recherches doivent permettre de renforcer la lutte contre le changement climatique. elle dispose de moyens significatifs à hauteur de 8 millions d’euros, dont la moitié est apportée par les entreprises fondatrices, et l’autre moitié restante par l’état.les recherches soutenues par la fondation viseront à promouvoir, en priorité, la rénovation du patrimoine bâti existant et les technologies nouvelles, en rupture avec les

pratiques actuelles. Son action s’inscrit en cohérence et en complémentarité des autres programmes de recherche soutenus par les pouvoirs publics et notamment avec le PreBat (Programme de recherche et d’expérimentation sur l’énergie dans le Bâtiment)

Pour ce faire, la Fondation organise des appels à projets annuels pour soutenir par un cofinancement les projets de recherche et développement, évalue les travaux, projets ou programmes qu’elle aura soutenus et diffuse les résultats de recherche.

1er appel à projets (clos le 12/12/2005)

thème : maîtrise de l’énergie, recours aux énergies renouvelables et réduction des émissions de gaz à effet de serre lors des travaux de réhabilitation ou de rénovation des maisons individuelles existantes.

l’appel à projets porte sur des activités de recherche et de développement visant à proposer des ensembles de solutions techniques cohérents qui pourraient être portés par les améliorateurs du logement pour permettre la réalisation à grande échelle des travaux. les groupements de solutions techniques devront viser par une approche systémique à diviser par 4 les émissions de co2 par rapport à la situation avant travaux en une seule fois ou par étapes, éventuellement

51

28 (ainsi la création de la chaire «Sciences des matériaux pour la construction durable» par le groupe Lafarge en collaboration avec l’École Polytechnique et l’École des Ponts et Chaussées).

programmées au fil de la vie du bâtiment.

résultats du 1er appel à projet

trois projets ont été retenus dans le cadre de cette recherche.Deux d’entre eux s’adressent à des parcs ciblés sur l’existant. oDMir 4 vise la réhabilitation des maisons construites sur catalogue par un constructeur lui-même rénovateur, et aDelie la rénovation des maisons classiques moyen et haut de gamme avec comme rénovateur un ensemble architecte/installateur. le troisième projet Mitech consiste à développer de nouveaux composants de construction dédiés à la réhabilitation thermique et au recours aux énergies renouvelables. ils seront assemblés sous forme d’ensembles cohérents permettant aux entreprises et aux bureaux d’études de les proposer et de les mettre en oeuvre. ces trois projets permettent de couvrir la plupart des cas de figure rencontrés et les premiers résultats opérationnels pourront être diffusés dés la mi- 2010.

Détaillons ces trois projets. le projet aDelie « amélioration des maisons individuelles existantes dans la perspective du « facteur 4 » consiste à créer un réseau d’améliorateurs de logements permettant de mutualiser les expériences, la connaissance et la mise en oeuvre de solutions techniques, capable de proposer et de convaincre les propriétaires de maisons individuelles de réaliser des

rénovations à niveau de performances élevées. le projet prévoit le retour d’expérience sur une trentaine d’opérations réalisées. il est prévu par ailleurs la réalisation de fiches techniques, la rédaction d’un guide d’aide aux « améliorateurs » ainsi que des actions de formation vers les entreprises appelées à intervenir.

le projet Mitech (Proposition globale de remise à niveau énergétique des maisons individuelles) propose une offre globale pour traiter l’enveloppe des maisons construites entre 1949 et 1974 qui consomment aujourd’hui entre 245 kWh/m².an et 375 kWh/m².an afin de les amener à un niveau de consommations énergétiques de l’ordre de 80 kWh/m².an.Une première phase d’étude a permis de déterminer le marché cible qui représente 3,3 millions de maisons à rénover et de qualifier les caractéristiques de cet habitat.les projets ont été définis sous forme de « pack produit rénovation » compatibles : pack véranda, pack ventilation, pack toiture etc … qui s’ajustent au gré des besoins :le coût d’une telle rénovation se situe entre 30 000 et 50 000 euros, selon les options choisies : - pack ite + isolation des combles vMc double flux : 30 000 euros- pack ite + Surtoit + vMc double flux + changement de fenêtres + energie solaire : 50 000 euros environle consortium est formé par tBc, cStB, UnSFa groupe d’architectes, industriels, PareXlanKo, StÖ,

52IV. Du PREBAT au bâtiment à énergie positive


carea et des partenaires pour l’isolation thermique par l’extérieur., Protector pour les éléments de modénature, croiSeeS-PlaSt pour les équipements de baie, arcelor pour les Piv (panneaux isolants sous vide) en surtoitures et en traitement de ponts thermiques, alDeS pour la ventilation, SchÜco pour les baies, les verrières et l’énergie solaire.

enfin, le projet oDMir 4 « outils d’aide à la Décision pour des Maisons individuelles réhabilitées facteur 4 » a pour objectif de définir des axes innovants de réhabilitation permettant d’aller dans le sens d’une réduction d’un facteur 4 des dépenses énergétiques pour les maisons industrialisées existantes. il s’articule autour de cinq tâches :- analyser l’expérience d’un améliorateur- constituer des packs de rénovation énergétiques- Développer une boite à outils d’aide à la décision- évaluer la boite à outils développée sur un panel de propriétaires- généraliser la démarche à d’autres parcs de maisons individuellesce projet est formé du consortium PhéniX évolution / cStB / eDF r&D / armines

2e appel à projets : thème : construction et réhabilitation des immeubles de bureaux dans l’optique de réduction des consommations d’énergie d’un facteur 4

en France le parc de bâtiments de bureaux représente une surface de 180 millions de mètres carrés, et une consommation d’énergie de 51 tWh par an. la consommation unitaire moyenne d’énergie se situe à 283 kWh/m², dont 162 pour le chauffage et 121 pour les autres usages. 35 % des bâtiments de bureaux sont climatisés.Dans cet appel à projet, il est recherché des ensembles de solutions cohérents portant sur les composants d’enveloppe, les systèmes mais aussi l’architecture, la gestion des immeubles et le financement des travaux.Quatre projets ont été retenus dans le cadre de cette recherche.les deux projets BeSt et cliMhYBU portent sur la mise au point de solutions globales proposant à la fois les outils d’assemblage de solutions architecturales et techniques et les méthodes de calcul correspondantes.le projet Peren porte davantage sur les aspects économiques, qui impactent le choix des solutions et sur l’optimisation énergétique et environnementale de l’ensemble en coût global. ce coût prend en compte l’investissement et l’exploitation.le projet int2 vise à développer une nouvelle approche technique permettant de réhabiliter un

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bâtiment par l’extérieur à travers des composants de façade intégrant les systèmes thermiques et aérauliques.

3e appel à projets (clos le 02/07/2007)

ce troisième appel a pour objet l’entretien et la rénovation en continu de patrimoines immobiliers dans l’optique du facteur 4 de réduction des émissions de gaz à effet de serre. les projets de recherche devront aboutir à la fourniture d’un ensemble d’outils à destination des maîtres d’ouvrage et de leurs sous-traitants éventuels en matière de gestion de parc, permettant de mettre en oeuvre des solutions technico-opérationnelles et visant à diviser par 4 les émissions de gaz à effet de serre de l’ensemble de leur parc sur trois ou quatre décennies. les résultats ne sont pas encore disponibles. les autres thèmes de travail de la Fondation ont porté ensuite sur la réhabilitation facteur 4 des bâtiments tertiaires et d’hébergement (appel à projets 2008) et sur la garantie de performance énergétique (appel à manifestation d’intérêt 2010).

4.Vers des bâtiments et îlots à énergie positive et à bilan carbone minimum : le fonds démonstrateur de recherche et les investissements d’avenir

issu des recommandations du comité opérationnel recherche du grenelle de l’environnement, le Fonds démonstrateur de recherche sur les nouvelles technologies de l’énergie (nte) a vocation à financer des démonstrateurs de recherche. les démonstrateurs constituent une étape du processus de recherche-développement-industrialisation de technologies qui se situe juste avant la phase d’industrialisation et quipeut conduire à relancer des recherches appliquées au terme de l’expérimentation du démonstrateur (pour optimiser des technologies ou lever certains verrous économiques ou sociétaux). le démonstrateur de recherche est généralement réalisé à une échelle plus réduite (typiquement 1/10) mais est mis en oeuvre sur site « industriel ». le choix de l’échelle du démonstrateur permet de passer du stade du laboratoire à une taille permettant de valider les technologies en conditions d’usages réels. la commercialisation de la technologie peut être envisagée à une échéance encore assez lointaine (plus de 10 ans),



selon qu’il sera nécessaire de revenir sur la recherche et/ou que les conditions économiques sont attendues à des échéances plus lointaines (par exemple lorsque les prix inhérents aux activités carbonées rendront la technologie compétitive).

la feuille de route

en amont des appels à manifestation d’intérêt sur les nouvelles technologies de l’énergie, l’aDeMe développe, sur les programmes principaux de recherche, des « feuilles de route », exercices de prospective réalisés avec l’appui d’experts de la recherche publique et de l’industrie afin de définir des « visions communes » de déploiement technologique, compte tenu des contraintes et des enjeux.

ces feuilles de route ont pour objectif de mettre en avant :

- Des visions partagées et cohérentes de la technologie ou du système socio-technique concernés ; - Des verrous technologiques, organisationnels (ex : degré de décentralisation d’un réseau énergétique, interopérabilité entre les différents modes de transports) et socio-économiques (ex : modèles d’affaires, comportement et systèmes de valeur) à dépasser pour atteindre tout ou partie des visions élaborées ; - Des priorités de recherche et éventuellement des besoins de démonstrateurs de recherche, voire

des besoins nationaux de centres d’essais à mettre en œuvre pour se placer sur les trajectoires permettant de tendre vers les visions élaborées. Dans le domaine des bâtiments et îlots à énergie positive et à bilan carbone minimum29, cette feuille de route couvre :

• l’amélioration des performancesénergétiques de bâtiments étudiés tant isolément, du point de vue de leurs usages, de leur enveloppe et de leurs équipements et techniques de construction qu’à l’échelle d’îlots (ensemble de bâtiments, voir encadré ci-dessous). De fait, la mutualisation et la gestion collective des besoins et des équipements de production et de consommation d’énergie à l’échelle d’un ensemble de bâtiments sont autant de sources d’optimisation énergétique. Bâtiments et îlots peuvent aussi servir de moyens de stockage de l’énergie, notamment pour valoriser l’énergie fatale (gaspillée sinon), pour recharger des véhicules électriques ou hybrides, et pour optimiser les systèmes énergétiques à l’échelle d’un bâtiment ou d’un îlot.

• la réduction du contenu en carbone(quantité de co2 générée tout au long du cycle de vie du bâtiment) et plus largement des impacts énergétiques, environnementaux et sanitaires des composants du bâtiment et des méthodes

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29 téléchargeable sur le site de l’ADEME à l’adresse http://www2.ademe.fr/servlet/KBaseShow?sort=-1&cid=96&m=3&catid=24277s

de construction et de conception. on recherchera un bilan carbone minimum, des matériaux d’origine renouvelable ou biosourcés, une énergie consommée minimum sur l’ensemble du cycle de vie du bâtiment, y compris les éventuelles opérations de déconstruction et de recyclage.

• la reproductibilité et la robustessedes options technologiques et organisationnelles, dans des conditions de coûts et de qualité optimisés.

• l’économie circulaire (qui chercheà rapprocher le fonctionnement des écosystèmes industriels de celui, quasi cyclique, des écosystèmes naturels en optimisant les flux d’énergie et de matière) appliquée à l’échelle du bâtiment ou d’un îlot afin de : - développer de nouvelles

approches de conceptions intégrant la démontabilité, la séparabilité en fin de vie et le recyclage des composants,

- atteindre une gestion optimiséedes ressources primaires et secondaires (issues de la déconstruction et du recyclage).

• les questions socio-économiquesliées à l’émergence et au déploiement à grande échelle de ces bâtiments et îlots à énergie positive et à bilan carbone minimum. elles prennent en compte la gestion du foncier, les aspects juridiques,

financiers et sociaux ainsi que les évolutions des systèmes de valeur associés à la mutualisation énergétique, à l’acceptabilité d’automatismes, à la requalification, au changement de fonction des bâtiments...

l’appel à manifestation d’intérêt

le commissariat général aux investissements ainsi que le MeDDil, le MeSr et le Mei ont demandé à l’aDeMe de lancer un appel à manifestations d’intérêt concernant la thématique des « bâtiments et îlots à énergie positive et à bilan carbone minimum ». ce dernier a été publié le 3 novembre 201130.les projets attendus devront être en cohérence avec la Feuille de route « bâtiments et îlots à énergie positive et à bilan carbone minimum » présentée ci-dessus.afin d’atteindre le « facteur 4 » à l’horizon 2050 dans le secteur du bâtiment (résidentiel et tertiaire), il va être nécessaire d’amplifier considérablement les objectifs du grenelle au-delà de 2020. le véritable enjeu se situant au niveau du parc existant, l’appel à manifestations d’intérêt accorde une forte priorité à cet objectif.Pour ce parc, le niveau de performance visé est de 251 kWh ep/m².an pour les cinq usages réglementés (chauffage, refroidissement, eau chaude sanitaire, éclairage, auxiliaires), que ce soit pour les bâtiments résidentiels ou ceux relevant du secteur tertiaire. Dans les


30 http://www2.ademe.fr/servlet/getDoc?cid=96&m=3&id=72815&p1=1

Batiment tertiaire a energie positive en construction à Grenoble. (architecte: Charon-Rampillon - Promoteur : LFI)

Batiment de 1600 m2 de bureaux se caracterisant par :- une consommation remarquablement basse de 41 MWh/an ;- le renforcement de l’isolation par l’exterieur ;- une production d’energies renouvelables de 47,5 MWh/an (grâce à une centrale solaire photovoltaique de 430 m2) ;- un bilan global positif, avec un excédent de production energétique pour le batiment de plus de 16 000 kWh énergie primaire/an. L’excédent de l’électricité pourra ainsi être revendu à Gaz et Electricité de Grenoble.

© Arnaud Bouissou - MEDDTL

cas où les démonstrateurs proposés s’attacheront à la dimension de l’îlot afin d’améliorer la performance énergétique au travers notamment de la mutualisation des besoins et des équipements de production /consommation d’énergie, le niveau de performance pour les bâtiments

individuels pourra être moins exigeant, la performance de 25 kWh ep/m².an devant être atteinte à l’échelle d’un îlot.Dans le cas de bâtiments et îlots neufs, le niveau de performance visé sera celui du bâtiment à énergie positive pour tous les usages, pour les secteurs tertiaires et résidentiels.

Batiment tertiaire a energie positive en construction à Grenoble. (architecte: Charon-Rampillon - Promoteur : LFI)

Batiment de 1600 m2 de bureaux se caracterisant par :- une consommation remarquablement basse de 41 MWh/an ;- le renforcement de l’isolation par l’exterieur ;- une production d’energies renouvelables de 47,5 MWh/an (grâce à une centrale solaire photovoltaique de 430 m2) ;- un bilan global positif, avec un excédent de production energétique pour le batiment de plus de 16 000 kWh énergie primaire/an. L’excédent de l’électricité pourra ainsi être revendu à Gaz et Electricité de Grenoble.

© Arnaud Bouissou - MEDDTL

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l’aDeme en brefl’agence de l’environnement et de la Maîtrise de l’energie (aDeMe) est un établissement public sous la triple tutelle du Ministère de l’ecologie, du Développement durable, des transports et du logement, du Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche et du Ministère de l’economie, des Finances et de l’industrie. elle participe à la mise en œuvre des politiques publiques dans les domaines de l’environnement, de l’énergie et du développement durable. afin de leur permettre de progresser dans leur démarche environnementale, l’agence met à disposition des entreprises, des collectivités locales, des pouvoirs publics et du grand public, ses capacités d’expertise et de conseil. elle aide en outre au financement de projets, de la recherche à la mise en œuvre et ce, dans les domaines suivants : la gestion des déchets, la préservation des sols, l’efficacité énergétique et les énergies renouvelables, la qualité de l’air et la lutte contre le bruit.www.ademe.fr

about aDemethe French environment and energy Management agency (aDeMe) is a public agency under the joint authority of the Ministry for ecology, Sustainable Development, transport and housing, the Ministry for higher education and research, and the Ministry for economy, Finance and industry. the agency is active in the implementation of public policy in the areas of the environment, energy and sustainable development.aDeMe provides expertise and advisory services to businesses, local authorities and communities, government bodies and the public at large, to enable them to establish and consolidate their environmental action. as part of this work the agency helps finance projects, from research to implementation, in the areas of waste management, soil conservation, energy efficiency and renewable energy, air quality and noise abatement. www.ademe.fr

xve siècle : Façade de l’Hôtel dit “de La Trémoille” par Eugène Viollet-le-Duc, 1856, Dictionnaire raisonné de l’architecture française du xie au xvie siècle.xxie siècle : Cité de l’Environnement © Atelier Thierry Roche / architecte.

Visuel de couverture

Documents

Histoire de la recherche sur l’enveloppe du bâtiment · 1 Pierre HERANT, Chef du Département Bâtiment et Urbanisme, Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie,