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La réglementation thermique RT 2012,
vers efficience énergétique
Christian CARDONNEL
Christian CARDONNELPrésident de CARDONNEL Ingénierie, bureau d’études spécialisé dans le confort durable du
bâtiment économe en énergie et ressources. CARDONNEL Ingénierie réalise de nombreuses
missions et études pour les acteurs et la filière de l’énergie, du bâtiment et de l’environnement.
Je préside la commission EnR et Bâtiment du SER et participe à dynamique d’échange entre les
différents acteurs du bâtiment. Expert auprès de la DHUP, je participe activement à l’évolution
de la réglementation bâtiment avec la volonté d’aller vers une RE : Réglementation Energétique,
Environnementale, Economique, Equitable et plus Efficiente.
La commission EnR & Bâtiment du SER
• Le Syndicat des Energies Renouvelables
• Les objectifs de la commission :– Mutualisation et Synergies des EnR dans le bâtiment :
• Biomasse
• Solaire Bioclimatique, Thermique, Photovoltaïque
• Les pompes à chaleur Air-Eau Eau-Eau … et la géothermie
• Les énergies fatales
• Les Réseaux de chaleur vertueux
• La loi de la transition énergétique
• La future étiquette environnementale
• La future RE 2018, E pour Energie, Environnement, Economie, Ecologie, Équité, Equilibre, ….
25/01/2017 3
AUJOURD’HUITout concourt à des solutions
efficientes de confort,à faible impact
environnementalet au développement durable.
25/01/2017 4
25/01/2017 5
Fioul274 g
CO2/kWh
19501900 2000 2050
Importance de la consommation d’énergie primaire pour le chauffage & ECS dans le résidentiel
Co
nso
mm
atio
n d
’én
erg
ie t
ota
le
Charbon500 g
CO2/kWh
Gaz234 g
CO2/kWh
EnR & GazEnergies Fatales
Biomasse, Solaire, Nouveaux Concepts
0 - 100 gCO2/kWh
Électricité0 à 800 g CO2/kWh
25/01/2017 6
Le Contexte
Diviser par 4 les émissions de gaz à effet de serre d’ici 2050
« Facteur 4 »
Réglementation dans les bâtiments existants (MaJ 2017 ?)
Renforcer la réglementation dans le neuf RT 2012 – RE 2018
Protocolede Kyoto
DirectivePerformanceÉnergétique
des Bâtiments
Plan climat 2004Loi d’orientation
sur l’énergie
Grenelle de l’environnement
TransitionEnergétique
25/01/2017 7
La feuille de route de la réglementation énergétique construction
Programme résidentielen zone climatique H2b
Consommations :
ChauffageEau Chaude
EclairageAuxiliaires
A voir ensuite en CO2 et en € …..
25/01/2017 8
Les 3 conditions RT 2012
BBio < BBio max (points)
TiC < TiC ref (°C)
Cep < Cep max (kWh ep/m².an)
Les valeurs pour le calcul de BBio max , Tic ref, Cep max sont données dans l’arrêté RT du 27 octobre 2010, en fonction de la zone climatique, altitude, situation CE1/CE2, taille moyenne bâtiment, énergie utilisée ….
25/01/2017 9
Typologie & Usagesdu Bâtiment
Enveloppe Isolation & Inertie
VentilationQ A I
Gestion des ApportsInternes & Solaires
Les Besoins BBio & BECS
Les Systèmes & Energies
Site – Climat &Ressources
La Synthèse
Méthode CUBE
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Le climat extérieur …..
25/01/2017 11
Énergie Solaire Indispensable
En France en moyenne 1 m² de sol =
1000 à 1500 kWh/m².and’énergie solaire
20 à 30 fois la consommation RT 2012
de 50 kWh/m².an
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Solstice d’hiver Equinoxe Printemps/Automne Solstice d’Eté
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Durée d’insolation et flux solaire(en France par jour de plein soleil)
Solstice
d’hiverÉquinoxe
Solstice
d’été
Durée insolation 8 h 12 h 16 hBaie verticale Sud
(kWh/m² jour) 3.0 5.1 3.9
Baie verticale Est/Ouest
(kWh/m² jour)0.8 2.9 4.8
Baie verticale Nord
(kWh/m² jour)0.4 1.0 2.2
Baie horizontale
(kWh/m² jour)1.2 4.6 8.6
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BBio Bilan global d’une zone
Confort , Qualité d’air et Eclairage
Ei (W)
e °C
Hes
V vent (m/s)
Insufflation Extraction
Q 4Pa +
HR %
internesApports
solairesApports
m
s
Qv Inf -
Plancher chauffant / rafraîchissant
i
Hei
Hem
DOUBLE FLUX
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Isolation Intérieure Mur béton 20 + isolant R = 3.0
sans rupteur pth (pont thermique)
Dalle béton
Ψ = 1.00 W/(m.K)
U =0.30 (W/m².K)
U pondéré = 0,70 (W/m².K) dont 57 % de Pth25/01/2017 16
Dalle béton
Ψ = 0,30 W/(m.K)
U =0.30 (W/m².K)
Isolation Intérieure Mur béton 20 + isolant R = 3.0 avec rupteur pth (pont thermique)
U pondéré = 0,42 (W/m².K) dont 29 % de Pth25/01/2017 17
Mur béton 20 + isolant extérieur R = 3.0
Dalle béton
Ψ = 0,06 W/(m.K)
U =0.30 (W/m².K)
U pondéré = 0,32 (W/m².K) dont 7 % de Pth25/01/2017 18
Coefficient de transmission thermique de la baie
qui traduit sa capacité à conserver la chaleur
(associé à un volet il devient U nuit ou Uwp)
Facteur solaire de la baie qui traduit
sa capacité à transmettre l’énergie solaire
à l’intérieur du local
Facteur de transmission lumineuse de la
baie qui traduit sa capacité à transmettre
la lumière naturelle à l’intérieur du local
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Ratio A Baie / A Habitable
Déperditions
Chauffage en
kWh/m²
Orientation « Nord »
Orientation « Sud »
Besoins de Chauffage
en fonction Apport
Solaire Récupéré en
kWh/m²
OPTIMUM 15 à 20 %
Optimisation des baies vitrées
25/01/2017 20
La ventilation en quelques chiffres
0.34 Wh/K.m3 la chaleur spécifique de l’air
1163 celle de l’eau, soit 3500 plus élevée
1 000 000 m3/an d’air rentre et sort d’une maison de 100 m²( 0.65 V/h)
Puissance ventilateur à moins de 0.15(W/m3/h)
Équilibre aéraulique à quelques pascals près ….
Fuite de perméabilité du A4 à la carte de visite
L’air vicié source de chaleur permanente
25/01/2017 21
25/01/2017 22
Le BBio Bilan global de confort d’une zone
Modèle de calcul au pas horaire
Ei (W)
e °C
Hes
V vent (m/s)
Insufflation Extraction
Q 4Pa +
HR %
internesApports
solairesApports
m
s
Qv Inf -
Plancher chauffant / rafraîchissant
i
Hei
Hem
DOUBLE FLUX
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i
s
m
ei
es
em
Cm
Air neuf
Baies
OpaquesParois
Hei
Hes
Hem
His
Hms
Ai + As
Emetteur
P (W)
P rayonnante
P Convec
ti v
e
Ai + As
op OU
Modèle RC de la méthode ThBCE
Approche du bilan et équilibre thermique
25/01/2017 24
Bilan déperditions / apports gratuits
Plus de 50 % des déperditions sont compensées par les apports gratuits25/01/2017 25
Diagramme de Brager et le confort
En périodeNeutre de mi-saison
En périodeChaude d’ été
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RT 2012 & Cep
La méthode de calcul
Energie Utile
Pertes dansLe bâtiment
Pertes distribution génération …
Energie ThermiqueENERGIE PRIMAIRE
Méthode de calcul
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Le Cep (kWh ep/m².an)
Éclairage
Eau Chaude Sanitaire
Chauffage
Climatisation (si présente)
4 usages de base :
+ Auxiliaires (Ventilation
Chauffage & ECS)
- Production Électrique (Photovoltaïque/Cogénération)
= CepConso Énergie Primaire
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Conversion
Emission
BesoinChaleur
DistributionStockageGénération
CombustibleElectricité
ElectricitéAuxiliaires
Pertes récupérables
ENERGIE PRIMAIRE
Rejet de CO2
Principe du calcul en chauffage
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Le chauffage en quelques chiffres
-5 à -20 °C la température extérieure de base
5 à 15 °C la température extérieure moyenne
Les apports gratuits (internes et solaires) compensent 40 à 80 %
des déperditions de chaleur
Puissance chauffage moyenne réduite
10 à 20 W/m²,
(moins de 20% de la puissance nominale)
Durée de chauffage de 1500 à 2500 h/an
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L’eau chaude quelques en chiffres
5 à 20 °C l’eau froide – 25 à 60 °C l’eau chaude
85 % de l’eau chaude utilisée à moins de 40 °CPuisages ECS de 20 à 30 mn/jour soit 150 h/anPuissance instantanée pour une douche : 24 kW
Besoin ECS Habitat de 20 à 25 kWh/m².an
Plus de 85 % de la chaleur part à l’égoutLes eaux grises = source EnR (Renouvelable)
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L’efficience ?Optimiser les moyens mis en œuvre
pour obtenir le meilleur résultat possible
Résultats
Moyens
Je suis Efficient
Je suis Performant
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Opération Energie PositiveRue de l’Ermitage à Montreuil
Bouygues Immobilier - BALAS
Muriel GERMAK Architecte
CARDONNEL Ingénierie
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36
25/01/2017
Nord
25/01/2017 37
25/01/2017 38
Thermostatd'ambiance
LOGEMENT
SEJOUR / CHAMBRES
Air neuf
Hygro B
Sècheserviettes
SDB
Gaine technique
CUISINE
Hygro B
ECSEFS
ECSEFS
plancher chauffant
VMC inverséeChauffage A/R
EFS + ECS + bouclage ECS
Rég
Thermostatd'ambiance
COLLECTEURS PCBT
Hygro B
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E3
ECS B.ECS
condensationChaudière à
gaz
EFSEFS
absorptionPAC à
Gaz
Gaz naturel UsagesSources ENR
Boucled'inertie
RejetVMC
ExtractionVMC
EU
EFS
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CompteurEnergie Solaire
ElectriqueTableau
kWh
Compteur
Energie
Electrique
UsagesDomestiques
Thermostatd'ambiance
Airvicié
20°C
Hygro BHygro B
Air neuf
EU
ExtractionVMC
Sècheserviettes
absorptionPAC à
gaz
ECS B.ECS
GazEF
condensationChaudière à
gaz
CHAUFFANT
PLANCHER
ElectriquePublic
Réseau
Onduleur
kWh
Vendue
230 V - 50 Hz
24 VC
Cardonnel ing.
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L’équipement technique mis en place
25/01/201742
42
10.5 12.2 12.2
25.4
-2.1
12.5
14.0
A Int. 11.3
Pert. Ch 3.4
B ECS 24.1
EnR & Rec.18.5
10.8
Ap
po
rt P
V 3
8.2
A Sol. 13.5
Pert. ECS 3.2
-10
0
10
20
30
40
50
Bil
an e
n k
Wh
/m².
an
Déperditions BBio et TiC Energies fatales récupérées
Bilan énergie positif
Bilan prévisionnel (RT 2012)
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Bilan énergétique réel (estimé)
13.517.8 17.8
42.1
18.5
14.5
16.8
A Int. 12.3
Pert. Ch 5.5
B ECS 24.1
EnR & Rec.14.5 12.5
Ap
po
rt P
V 4
3.5
A Sol. 14.7
Pert. ECS 6.5
0
10
20
30
40
50
60
Bil
an e
n k
Wh
/m².
an
Déperditions BBio et TiC Energies fatales récupérées
Bilan énergie réel
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Aléas et constats :
Travaux relativement complexes et coûteux :Isolation par l’extérieur, planchers chauffants en chape rapportée, réseaux et systèmes, domotique, ….
Confort d’été : Problème des stores intérieurs & QAI
Niveau de confort réel « la vraie vie » beaucoup plus élevé que la convention RT 2012
Commissionnement et maintenance indispensables
Equipement domotique « sans mémoire »
Informations et communications vers les usagers
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Economies d’énergie et financièretrouver le bon équilibre
Ne pas oublier les redevances et l’entretien-maintenance des équipements.
L’économie financière n’est pas proportionnelle à l’économie d’énergie.
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Un travail d’équipe indispensable
Maitrise d’œuvre et ingénierie =
Conception et ConseilsProduits Industriels + Entreprises =
Construction de QualitéMise au point et en mains, réglages, entretien … =
Commissionnement ou Econfort®Usagers plus vertueux et plus sobres en confort =
Comportement Citoyen
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Vers la RE 2018
• Réglementation Efficiente : optimiser les moyens pour obtenir le meilleur résultat possible
• Réglementation Energie : Energie primaire et intégration des EnR et fatales, analyse et suivi du confort et de la performance : garantie de résultat
• Réglementation Environnementale : Energie Grise et CO2 à la construction et durant la vie du bâtiment, les matériaux, analyse du Cycle de Vie , ACV
• Réglementation Economie : pertinence économique
25/01/2017 48
Pour plus d’informations :Christian CARDONNEL
Tel 01 64 98 25 00 Fax 01 64 98 25 09
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