énergétique et environnementalelorea-architecte.weebly.com/uploads/4/0/5/3/40535529/tfe... · 2018. 9. 11. · 2 Certificat interuniversitaire en performance énergétique et environnementale

Année académique 2014-2015

Performance

énergétique et

environnementale

d’une habitation

unifamiliale

Simon LOREA Certificat interuniversitaire en performance énergétique

et environnementale des constructions

1 Certificat interuniversitaire en performance énergétique

et environnementale des constructions - mai 2015

Table des matières

1. Introduction....................................................................................................................................... 3

2. Performance énergétique ............................................................................................................... 10

2.1. Le choix des matériaux ..................................................................................................................... 10

2.1.1. La structure ............................................................................................................................... 10

2.1.2. L’isolation ................................................................................................................................ 11

2.2. La composition des parois et valeurs U ............................................................................................ 12

2.2.1. Les murs ................................................................................................................................... 12

2.2.2. Les murs mitoyens .................................................................................................................... 13

2.2.3. La toiture .................................................................................................................................. 14

2.2.4. Plancher du Rez-de-chaussée ................................................................................................... 15

2.2.5. Plancher de l’étage ................................................................................................................... 16

2.3. Les nœuds constructifs...................................................................................................................... 17

2.4 Les niveaux K, Ew, Espec et l’indice de surchauffe ......................................................................... 21

2.5 Le transfert de vapeur d’eau ............................................................................................................. 23

2.6 L’étanchéité à l’air ............................................................................................................................ 25

3. Production de chaleur et ventilation ............................................................................................. 27

3.1 Les gains solaires .............................................................................................................................. 26

3.2 Les systèmes de chauffage et de production d’ECS ......................................................................... 27

3.3 Le système de ventilation ................................................................................................................. 32

4. Performance environnementale ..................................................................................................... 35

4.1. Choix des matériaux ......................................................................................................................... 35

4.2. L’isolation acoustique ....................................................................................................................... 37

4.2.1. L’isolation aux bruits aériens .................................................................................................... 37

4.2.2. L’isolation aux bruits d’impact ................................................................................................. 38

4.3. L’air intérieur .................................................................................................................................... 39

4.3.1. Les polluants chimiques ........................................................................................................... 39

4.3.2. Les polluants physiques ............................................................................................................ 40

4.3.3. Les polluants biologiques ......................................................................................................... 41

4.4. Le traitement des eaux ...................................................................................................................... 41

4.5. La gestion du chantier ....................................................................................................................... 43

4.5.1. Installation et organisation du chantier ................................................................................... 43

4.5.2. Pendant le chantier .................................................................................................................. 43

Bibliographie ................................................................................................................................................. 45

Table des illustrations .................................................................................................................................... 45



1.Introduction

En tant que récent diplômé d’architecture, j’ai eu l’occasion à plusieurs reprises pendant mon

cursus de me confronter aux enjeux énergétiques actuels dans le domaine de la construction.

Cette prise de conscience de l’importance d’un développement « durable » du secteur de la

construction me pousse aujourd’hui à me spécialiser dans ce domaine.

Le bâtiment présenté dans ce travail a été réalisé voici quelques années dans le cadre d’un travail

scolaire portant sur la conception d’une habitation à haute performance énergétique. Ce dernier

se devait d’intégrer une réflexion globale, axée également sur la qualité environnementale,

sociale et culturelle de la construction. Ce projet fut pour moi la première expérience dans ce

type de démarche.

Le travail présenté ici est pour moi l’occasion de confronter les choix posés à l’époque aux

connaissances que j’ai acquises lors de cette formation, le but étant d’en vérifier la pertinence

et éventuellement d’envisager les pistes exploitables pour « améliorer » le projet.



1.1. Présentation du bâtiment

Figure 1: Photo du site 1

Le bâtiment en question est un logement Fedasil, destiné

à accueillir des immigrés.

Il se trouve à Rocourt, sur un terrain exigu déjà occupé

par deux bâtiments séparés par une allée en graviers.

Celui de gauche est d’un gabarit R+1 tandis que celui de

droite s’étale sur le rez-de-chaussée.

L’habitation a été positionnée sur ce dernier afin de lui

conférer un gabarit similaire à celui de ses voisins.

Il se compose d’un volume simple en ossature bois,

divisé en deux parties, glissant l’une contre l’autre pour

générer deux espaces de terrasse.

Le bâtiment a été conçu pour répondre au standard passif.

De ce fait, il se caractérise par :

un volume compact ;

une isolation poussée des surfaces de déperdition ;

des châssis et vitrages performants ;

une ventilation double flux ;

une bonne étanchéité à l’air ;

une installation de chauffage de faible puissance.

Une attention a également été portée sur les matériaux

utilisés afin de limiter l’impact environnemental du

bâtiment.

Figure 2 : photo du site 2

Figure 3: schémas d’implantation















2. Performance énergétique

2.1. Le choix des matériaux

2.1.1. La structure

Mon choix de structure pour ce logement s’est d’emblée porté une ossature bois. En effet, la

position du bâtiment et le peu de place disponible pour sa construction sont deux facteurs non-

négligeables. Pour une épaisseur et un isolant donnés, une paroi en ossature bois sera

effectivement plus performante du point de vue de son isolation. Il s’agit plus précisément d’une

ossature mixte, dont le type de structure bois est adapté à la situation de la paroi.

Les murs en contact avec l’extérieur sont, comme la toiture, composés de poutre en I de type

STEICO1. Mon choix s’est porté sur ce matériau en raison de ses avantages thermiques. D’une

part, leur forme particulière permet de limiter les ponts thermiques au niveau des raccords. En

effet, l’âme des poutres est relativement mince et laisse davantage de place à l’isolant. D’autre

part, elles existent en grandes sections (6/40 dans ce cas) qui permettent d’atteindre plus

facilement les valeurs d’isolation recherchées.

Les murs mitoyens et le plancher sont les zones les moins sujettes à des déperditions

énergétiques. Il serait donc plus intéressant d’y utiliser des poutres en bois traditionnelles,

moins onéreuses que les poutres en I.

1 Les poutres en I sont composées d’une membrure supérieure et inférieure, reliées entre elles par une âme en fibre de bois d’une épaisseur de 8mm. L’épaisseur de l’ensemble varie entre 16cm et 50cm. Cette dernière est déterminée par l'épaisseur d’isolation recherchée et/ou par leur portée.



2.1.2. L’isolation

Le but de ce projet était de réaliser un bâtiment dont les performances énergétiques atteindraient

celles demandées pour répondre au standard passif. Les épaisseurs, relativement importantes,

et les types d’isolants utilisés ici permettent tout juste d’atteindre ces performances.

Choix des isolants

Le polyuréthane

Cet isolant est placé au niveau du plancher en contact avec le sol. Utilisé essentiellement pour

sa très bonne performance thermique (λ= 0.023 W/(mK)) et sa bonne résistance à la

compression, il reste néanmoins un produit dérivé du pétrole, à énergie grise élevée (1000 à

1200kWh/m³)2. Il pourrait être remplacé par des panneaux de liège dont la valeur isolante est,

certes, un peu moins élevée (λ = 0.033 W/(mK)), mais dont les performances

environnementales sont bien supérieures (450kWh/m³)².

La ouate de cellulose

Placée entre les éléments d’ossature dans toutes les parois, la ouate de cellulose permet d’en

remplir tous les interstices pour limiter fortement les risques de ponts thermiques dus à un

mauvais placement de l’isolant. En outre, d’aucun3 lui accordent certaines propriétés d’isolant

acoustique dont l’apport serait intéressant dans une structure légère.

La fibre de bois

Deux types de panneaux en fibre de bois sont utilisés dans le projet :

o Des panneaux souples, placés dans le vide technique du côté intérieur des murs et

de la toiture.

o Des panneaux rigides, placés sur l’extérieur des murs et de la toiture comme support

du bardage et de la couverture.

Si l’énergie grise des panneaux souples reste relativement acceptable, il n’en est pas de même

pour celle des panneaux denses qui se trouve être plus de trois fois supérieure4. Ainsi, ces

derniers pourraient être remplacés par des panneaux de liège qui nécessitent beaucoup moins

d’énergie pour être produits.

2 L’énergie grise des matériaux de construction, fiche-conseil n°155, mise à jour de décembre 2013. Disponible sur : http://www.ecoconso.be, consulté le 23 mars 2015. 3 Isolation naturelle en ouate de cellulose Thermofloc, Données disponibles sur : http://www.ecobati.be, consulté le 23 mars 2015. 4 C.f. chapitre 6.1 sur le choix des matériaux.

http://www.ecoconso.be/sites/default/files/articles/fc155_energie_grise_materiaux.pdf

http://www.ecobati.be/



2.2. La composition des parois et valeurs U

2.2.1. Les murs

REPRESENTATION MATERIAU VALEUR

λ

[W/(mK)]

EPAISSEUR

[mm]

1. Bardage cèdre ajouré

2. Lattage

3. Panneau fibre de bois

4. Poutre en I bois –

Cellulose

5. OSB

6. Laine de roche – Lattage

technique

7. Plaque de plâtre

0.042

0.041

0.13

0.042

0.32

40

20

40

300

18

50

15

433

Calcul valeur U [m²K/W] :

R3 : 0.04

0.042= 0.95 m²K/W

R4 :0.3

0.042= 7.14 m²K/W

R5 : 0.018

0.13 = 0.138

m²K/W

R6 : 0.06

0.042= 1.43 m²K/W

R7 : 0.015

0.32= 0.046

m²K/W

Rt= 0.95+7.14+0.138+1.43+0.95= 9.705 m²K/W

RT : Rsi+Rt+Rsi= 0.13+9.705+0.13= 9.965 m²K/W

U = 1

9.965= 0.1 W/m²K



2.2.2. Les murs mitoyens


λ

[W/(mK)]

EPAISSEUR

[mm]

1. Etanchéité

2. OSB


Cellulose

4. OSB


technique


0.13

0.046

0.13

0.042

0.32

1

18

90

18

60

15

202


R2 : 0.018

0.13 = 0.138 m²K/W

R3 :0.09

0.042= 2.14 m²K/W

R4 : 0.018

0.13 = 0.138 m²K/W

R5 : 0.06

0.042= 1.43 m²K/W

R6 : 0.015

0.32= 0.046 m²K/W

Rt= 0.138+2.14+0.138+1.43+0.046= 3.892 m²K/W

RT : Rt+Rsi= 3.892+0.13= 4.022 m²K/W

U = 1

4.022= 0.248 W/m²K



2.2.3. La toiture


λ

[W/(mK)]

EPAISSEUR

[mm]

1. Zinc

2. Voligeage

3. Lattage

4. Panneau fibre de bois


Cellulose

6. OSB


technique


0.042

0.041

0.13

0.042

0.32

0.3

25

32

40

400

18

50

15

533


R4 : 0.04

0.042= 0.95 m²K/W

R5 :0.4

0.041= 9.756 m²K/W

R6 : 0.018

0.13 = 0.138 m²K/W

R7 : 0.06

0.042= 1.43 m²K/W

R8 : 0.015

0.32= 0.046 m²K/W

Rt= 0.95+9.756+0.138+1.43+0.046= 12.323 m²K/W

RT : Rsi+Rt+Rsi= 0.1+12.323+0.1= 12.523m²K/W

U = 1

12.523= 0.08 W/m²K



2.2.4. Plancher du Rez-de-chaussée


λ

[W/(mK)]

EPAISSEUR

[mm]

1. Linoleum

2. Chape de pose

3. Isolant PUR

4. Membrane d’étanchéité

5. Dalle de béton d’argex

6. Isolant Misapor

0.081

1.3

0.023

0.4

0.08

1

60

60

0.1

140

400

661.1


R1 : 0.002

0.081= 0.025 m²K/W

R2 :0.06

1.3= 0.046 m²K/W

R3 : 0.06

0.023 = 2.608 m²K/W

R5 : 0.14

0.4= 0.35 m²K/W

R6 : 0.4

0.08= 5 m²K/W

Rt= 0.025+0.046+2.608+0.35+5= 8.029m²K/W

RT : Rt+Rsi = 8.029+0.17= 8.199m²K/W

U = 1

8.199= 0.122 W/m²K



2.2.5. Plancher de l’étage


λ

[W/(mK)]

EPAISSEUR

[mm]

1. Plancher bois

2. OSB

3. Laine de roche -

chevronnage

4. OSB

5. Poutres douglas -

cellulose

6. Fibre de bois

0.15

0.13

0.045

0.13

0.0509

0.042

14

22

60

18

230

40

384


R1 : 0.014

0.15= 0.093 m²K/W

R2 :0.022

0.13= 0.17 m²K/W

R3 : 0.06

0.045 = 1.35 m²K/W

R4 : 0.018

0.13= 0.115 m²K/W

R5 : 0.23

0.0509= 4.518 m²K/W

R6 : 0.04

0.042= 0.952 m²K/W

Rt= 0.093+0.17+1.35+0.115+4.518+0.952= 7.15m²K/W

RT : Rse+Rt+Rsi= 0.11+7.13+0.17= 7.43m²K/W

U = 1

7.43= 0.135 W/m²K



2.3. Les nœuds constructifs

Selon la méthode choisie pour tenir compte des nœuds constructifs dans la PEB ou dans le

PHPP, ceux-ci auront un impact plus ou moins important sur les performances de l’enveloppe

et donc sur la valeur K du bâtiment. Pour ce travail, j’ai choisi de calculer deux nœuds

constructifs à l’aide du programme THERM5 et d’en traiter deux autres d’après la méthode des

nœuds PEB conformes. Les nœuds PEB non-conformes ont été encodés dans le logiciel PEB

mais ne sont pas détaillés dans ce travail.

Nœud constructif 1

Règle 1 : épaisseur de contact ≥ 0,5 ∙ épaisseur minimum

da = 42cm

db = 31cm

→ d ≥ 0,5 x db

→ Nœud conforme

Légende des isolants :

1. Cellulose

2. Laine minérale

3. Laine minérale pour sol

5 « THERM permet une analyse de la transmission thermique en deux dimensions, basée sur la méthode des éléments finis, et ainsi une modélisation des géométries complexes des produits de la construction. » Disponible sur : http://windows.lbl.gov, consulté le 3 avril 2015.

http://windows.lbl.gov/



Nœud constructif 2

Règle 2 : 3 conditions

1. λ ≤ 0,2 w/mK

λ1 = 0.037 w/mK

λ2 = 0.042 w/mK

λ3 = 0.045 w/mK

λ4 = 0.023 w/mK

→ Conforme

2. Ri ≥ R(1,2) / 2 ou 2

R1 = 0.3

0.042 +

0.018

0.13+

0.06

0.042

= 7.14 + 0.138 + 1.43 m²K/W

= 8.708 m²K/W

R2 = 0.06

0.023 = 2.608 m²K/W

Rb1 = 0.29

0.045 = 6.44 m²K/W

Rb2 = 0.2

0.045 = 4.44 m²K/W

→ Conforme

3. di ≥ d1/2 et ≥ d2/2

d contact 1,a → d1 = da

d contact a,b2 → da ≥ 0,5 x db2

→ 38cm ≥ 0,5 x 29cm

d contact 2,b1 → d2 ≤ 0,5 x db1

→ 6cm ≤ 0,5 x 20cm

→ conforme

Légende des isolants :

1. Cellulose

2. Laine minérale

3. Verre cellulaire

4. Polyuréthane

→ Le nœud est conforme



Nœud constructif 3

THERM valeur perturbée

U 0,1415

[W/m²K]

Longueur 1,415

[m]

ΔT 30

[°C]

L2D 0,2002225

[W/m.K]

PHPP valeur non perturbée

PAROI 1 U 0,107

[W/m²K] PAROI 2 U 0,68

[W/m²K]

Longueur

ext

1 [m] Longueur ext 0,12

[m]

x 1 x 1

RESULTATS

Ψ 0,0116 [W/m.K]



Nœud constructif 4

THERM valeur perturbée

U 0,107405 [W/m²K]

Longueur 2,005 [m]

ΔT 30 [°C]

L2D 0,215347 [W/m.K]

Φmod 6,4604108 [W/m.K]

PHPP valeur non perturbée

PAROI 1 U 0,107 [W/m²K] PAROI 2 U 0,07 [W/m²K]

Longueur

ext

1,493

[m] Longueur

ext

1,43

[m]

x 1 x 1

RESULTATS

Ψ -0,0447 [W/m.K]



2.4 Les niveaux K, Ew, Espec et l’indice de surchauffe

Le logiciel PEB calcule automatiquement les indicateurs K, Ew, Espec et l’indice de surchauffe

de l’habitation.

« Le niveau K est un indicateur de la performance énergétique de l'enveloppe du volume

protégé. Il est calculé sur base :

des coefficients de transmission thermique des différentes parois ;

de la surface totale de déperdition ;

du volume protégé.

Le niveau de consommation d’énergie primaire, Ew, est le rapport entre la consommation

annuelle d'énergie primaire de l'unité (même procédure de calcul que pour déterminer la

consommation spécifique) et une consommation annuelle d'énergie primaire de référence,

multiplié par 100.

La consommation spécifique en énergie primaire, Espec, est exprimée en kWh/m² an ou en

MJ/m² an. Il s’agit du rapport entre la consommation annuelle d’énergie primaire d’une unité

PEB et la surface totale de plancher chauffée ou climatisée de cette unité.

L’indice de surchauffe est calculé sur base de l'inertie thermique et du rapport entre les apports

(solaires et internes) et les pertes (par transmission et ventilation). Il est exprimé en kelvin

heure [Kh]. »6

Ci-dessous, un récapitulatif de ces indicateurs issu du logiciel PEB :

Figure 4: Exigences PEB

6 Définitions issues du guide PEB, consulté le 14 avril 2015.



D’après ce tableau, nous pouvons remarquer que le logiciel PEB pénalise les constructions

légères. En effet, la probabilité de surchauffe dans le bâtiment est très importante (94.38%) et

engendre automatiquement un besoin de refroidissement actif.7 La consommation d’EP8 pour

le refroidissement s’élève à 7077.9MJ (contre 4.821MJ pour le chauffage !) et a un impact non

négligeable sur les indices Ew et Espec.

Afin de vérifier l’influence de l’inertie thermique sur les valeurs Ew, Espec et sur l’indice de

surchauffe, j’ai fait passer le bâtiment de la classe « léger » à « mi-lourd » dans le logiciel. Les

résultats indiquent une diminution significative de ces valeurs :

Le niveau Ew passe de 24.0 à 13.0 ;

Le niveau Espec passe de 53.81 à 29.0 ;

L’indice de surchauffe passe de 94.38% à 25% pour une consommation d’EP de

1360.93MJ.

7 En comparaison, le logiciel PHPP n’indique une probabilité de surchauffe que de 8.3%. 8 Energie primaire (MJ).



2.5 Le transfert de vapeur d’eau La résistance à la diffusion de vapeur d’eau est définie par la valeur Sd = μ ∙ d (m) où

μ est le coefficient de diffusion de la vapeur d’eau ;

D est l’épaisseur du matériau.

« Pour que la vapeur d'eau puisse migrer à travers une paroi, il faut que la valeur Sd du

matériau qui se trouve à l'intérieur de la maison soit plus élevée (en général on s'accorde sur

un facteur 5) que la valeur Sd du dernier des matériaux qui constitue la façade.

Il faut en outre qu'aucun des matériaux qui constituent la façade n'ait une valeur Sd plus élevée

que la valeur Sd du premier des matériaux ce qui constituerait un frein à cette migration. »9

La méthode de Glaser permet de vérifier que les parois du bâtiment sont exemptes de

condensation. Elles ne possèdent pas de film pare-vapeur mais les panneaux d’OSB remplissent

ce rôle. Ci-dessous, l’évolution des températures dans la paroi et le calcul de transfert de vapeur

d’eau pour un mur extérieur type du projet :

Figure 5: Evolution des températures T(°C) dans la paroi selon R (m²K/W)

9 Facteur de diffusion de la vapeur d'eau, disponible sur :http://fr.wikipedia.org, consulté le 12 mai 2015.

19,81

19,74

17,2717,07

1,430,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

20,00

T (°C)

R (m²K/W)

Laine de roche Plâtre OSB Cellulose Fibre de bois

http://fr.wikipedia.org/



Composition

H.R

. d R Z=d*mu

Somme

Z t p' p p'-p

[%] [m] [W/mK] [-] [m2K/W] [m] [m] [°C] [Pa] [Pa] [Pa] Climat intérieur (ti

; H.R.i) 80 0 24 2.985 2.388 597

R convection

intérieure 0,130 0,00 23,77 2.946 2.388 558

Plâtre 0,02 0,320 10,0 0,047 0,15 0,15 23,69 2.931 2.280 651

Laine de roche 0,06 0,035 9,0 1,714 0,54 0,69 20,72 2.446 1.891 555

OSB 0,02 0,130 100,0 0,138 1,80 2,49 20,48 2.410 594 1.817

Cellulose 0,40 0,037 0,5 10,811 0,20 2,69 1,72 692 450 242

Fibre de bois 0,04 0,042 5,0 0,952 0,20 2,89 0,07 614 306 309

R convection

extérieure 0,040 2,89 0,00 611 306 306

Climat extérieur

(tex ; H.R.ex) 50 2,89 0 611 306 306

Total 13,833 2,89

U = 0,072 W/m2K

Figure 6: Transfert de vapeur d'eau dans la paroi

Nous remarquons que les valeurs de pression de saturation p’ (en rouge) sont toujours supérieures aux valeurs

de pression p (en bleu), ce qui signifie que le transfert de vapeur d’eau s’effectue de telle sorte à ne pas

permettre l’apparition de condensation dans la paroi.

2.946 2.931

2.446 2.410

692

614

2.388

2.280

1.891

594 450

306 306 0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

PR

ESSI

ON

S (P

A)

COUCHES (SELON LEUR M X D)

p' p

Fibre de

boisCellulose OSB Laine de roche Plâtre



2.6 L’étanchéité à l’air

Dans le cas d’une habitation aux performances énergétiques élevées comme celle-ci, une

parfaite étanchéité à l’air des parois est primordiale. En effet, une mauvaise étanchéité à l’air

aurait des conséquences non-négligeables sur l’efficacité de l’enveloppe et des systèmes de

chauffage et de ventilation. La première consiste en des pertes thermiques induites, d’une part,

par des fuites d’air chaud vers l’extérieur, et d’autre part par des mouvements de convection au

sein des couches d’isolation. Ces pertes de chaleur peuvent alors engendrer des problèmes

d’humidité et de condensation interne qui peuvent atteindre à la santé des occupants et à la

durée de vie des matériaux. Ensuite, une mauvaise étanchéité à l’air peut perturber le

fonctionnement de la ventilation en créant des courants d’air dans le réseau. Ces derniers

peuvent aller jusqu’à changer le sens du flux d’air, transportant l’air vicié dans les pièces de vie

au lieu d’être évacué.

Sur le plan théorique, une bonne étanchéité à l’air est obtenue par la mise en place d’une

membrane continue sur le toit, les murs et les planchers. Toutefois, son efficacité tient en

majeure partie à la qualité de sa mise en œuvre. Plusieurs points d’attention sont à noter sur ce

projet :

o Les plaques d’OSB font office à la fois de pare-vapeur et d’étanchéité à l’air10. Elles

doivent être posées parfaitement jointives et tous les raccords doivent être calfeutrés par

pose de tapes adaptés. Afin d’éviter un décollement de ceux-ci avec le temps, des

chevrons seront posés dessus et fixés mécaniquement dans les plaques d’OSB. Il en est

de même au droit de chaque jonction de mur, plancher et toiture.

o Les baies de portes et de fenêtres constituent le point faible de l’étanchéité à l’air de

l’enveloppe. Une mise en place des tapes selon les règles de l’art est donc primordiale.

o Les percements ponctuels de l’enveloppe par les cheminées et la prise d’air de la VMC

requièrent l’utilisation de manchons en EPDM collés à la paroi avec du tape pour assurer

une bonne étanchéité.

10 Il est nécessaire de s’informer de la bonne étanchéité à l’air des panneaux auprès du fabricant. Celle-ci ne doit pas excéder 0,1m³/(h.m²) pour une différence de 50Pa pour que les panneaux soient considérés comme étanches.



3. Production de chaleur et

ventilation

3.1 Les gains solaires

Le soleil est un apport gratuit et non-négligeable d’énergie calorifique pour le bâtiment. Pour

donner une idée, les besoins de chauffage de l’habitation passeraient de 17kWh/(m²a) à

49kWh/(m²a) si elle en était privée11. Cette dernière a été pensée pour maximiser les apports

solaires au moment où les occupants en ont besoin. Pour ce faire, il y a au moins deux périodes

à prendre en compte dans le calcul :

En hiver, les apports solaires doivent être les plus importants possibles afin de limiter le

recours à la pompe à chaleur.

Deux critères ont été pris en compte :

o Les plus grandes ouvertures sont orientées du côté sud où les apports sont les plus

intéressants. Les parois situées au nord comportent, elles, des ouvertures plus

réduites afin de limiter les déperditions thermiques en hiver ;

o Le facteur solaire g 12 des vitrages devrait être aussi élevé que possible afin

d’augmenter davantage les apports solaires. L’utilisation de triples vitrages donne

de moins bonnes performances dans ce domaine (facteur g= 0.55 contre +/- 0.8 pour

du double vitrage), mais compense par une meilleure isolation thermique.

En été, les apports solaires ne sont plus nécessaires pour chauffer le bâtiment. Ils

risquent, au contraire, d’y engendrer une surchauffe inconfortable pour les habitants.

Dans ce cas, l’utilisation de stores extérieurs sur les baies orientées au sud permet de

réduire fortement la quantité de chaleur transmise par les vitrages.

Les gains solaires induisent une problématique qu’est l’inertie thermique du bâtiment,

relativement faible dans cette habitation en ossature bois. Les matériaux utilisés ne peuvent

emmagasiner qu’une petite portion de l’énergie reçue par le soleil en raison de leur faible

11 Calcul réalisé via le logiciel PHPP. 12 « Le facteur solaire g s'exprime en % et caractérise la quantité totale d'énergie que laisse passer un vitrage par rapport à l'énergie solaire incidente. Il mesure donc la contribution d'un vitrage à l'échauffement de la pièce. Plus le facteur solaire est petit, plus les apports solaires sont faibles. » Définition disponible sur : http://www.actu-environnement.com, consulté le 25 avril 2015.

http://www.actu-environnement.com/ae/dictionnaire_environnement/definition/facteur_solaire_g.php4




effusivité13 et de leur forte diffusivité14. Il en résulte une rapide augmentation des températures

en été lorsque les gains solaires sont importants. Pour pallier à ce problème, il serait possible

de remplacer la couche d’isolation du vide technique par de la terre compactée. L’effet

recherché serait de « lisser » les pics de température en été pour limiter les surchauffes.

3.2 Les systèmes de chauffage et de production d’ECS

De par son isolation thermique renforcée, sa bonne étanchéité à l’air et l’optimisation des

apports solaires, cette habitation est caractérisée par un très faible besoin de chaleur de

chauffage. En raison de sa taille très restreinte, je me suis tourné vers un système de chauffage

ne nécessitant pas de corps de chauffe qui encombreraient les espaces de vie. Deux choix se

sont alors posés à moi :

Le premier aurait été de pouvoir chauffer l’habitation uniquement avec le système de ventilation

double flux couplé à une résistance électrique. Malheureusement, ce système n’offrait pas de

performances suffisantes que pour offrir un bon confort thermique en hiver.

Mon choix s’est alors porté sur un système de chauffage via un plancher chauffant. Couplé à

une pompe à chaleur air/eau, il me permet de travailler avec de basses températures.

Dimensionnement de la pompe à chaleur

La puissance de la pompe à chaleur est déterminée par les pertes énergétiques du bâtiment.

Ces dernières sont de trois types :

Les pertes par transmission

Surfaces de déperdition Q (W) = A(m²) ∙ U(W/m²K) ∙

ΔT(K) Total

Murs 161.16 ∙ 0.1 ∙ 30 = 483.48 W

1773.59 W

Murs mitoyens 36.35 ∙ 0.248 ∙ 0 = 0 W

Sol RDC 12.26 ∙ 0.122 ∙ 30 = 44.87 W

Sol étage 71.48 ∙ 0.135 ∙ 30 = 289.94 W

Toiture 84.15 ∙ 0.08 ∙ 30 = 201.96 W

Chassis 33.26 ∙ 0.755 ∙ 30 = 753.339 W

13 « L’effusivité thermique d'un matériau caractérise sa capacité à échanger de l'énergie thermique avec son environnement. » Définition disponible sur : http://www.thermique-du-batiment.wikibis.com, consulté le 25 avril 2015. 14 « La diffusivité est une grandeur physique qui caractérise la capacité d'un matériau continu à transmettre un signal de température d'un point à un autre de ce matériau. Elle dépend de la capacité du matériau à conduire la chaleur (sa conductivité thermique) et de sa capacité à stocker la chaleur (capacité thermique). » Définition issue du site internet http://www.thermique-du-batiment.wikibis.com, consulté le 25 avril 2015.

http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_thermique

http://www.thermique-du-batiment.wikibis.com/effusivite_thermique.php




Les pertes par ventilation

Q (W) = 0.34(Wh/m³K) ∙ V(m³/h) ∙ ΔT(K) ∙ (1-ɳ ) Total

Q = 0.34 ∙ 250 ∙ 30 ∙ (1 - 0.95) 127.5 W

V est le débit de ventilation défini dans le logiciel PEB selon la norme NBN D50-001 ;

ɳ est le rendement thermique du système de ventilation choisi.

Les pertes par infiltration

En partant du principe que le bâtiment respecte les exigences de taux de renouvellement d’air

pour les habitations passives ɳ50 = 0.6 (vol/h), nous pouvons calculer v50 et V50.

v50 (m³/h∙m²) = V50 (m³/h) / Volint

(m³) v50 =

210

202.5 1.03 m³/h∙m²

V50 (m³/h) = ɳ50(vol/h) ∙ Volext (m³) V50 = 0.6 ∙ 350 210 m³/h

Q (W)= 0.34(Wh/m³K) ∙ Volext(m³) ∙

ɳ50(vol/h) ∙ ΔT(K)/20

Q = 0.34 ∙ 350 ∙ 0.6 ∙ 30

20

107.1 W

TOTAL DES PERTES:

Qtot = 1773.59 + 127.5 + 107.1 = 2008.19 W

La pompe à chaleur Viessmann Vitocal 242S convient très bien à la puissance recherchée. Par

ailleurs, elle dispose d’une fonction solaire intégrée pour la production solaire d’eau chaude

sanitaire. Le système sera couplé à un volume de stockage d’ECS de 220L.



Dimensionnement du plancher chauffant

Calcul du coefficient de transfert de chaleur K (W/m²K)

K = B ∙ ab ∙ atmt ∙ au

mu ∙ aDmD

B = B0 = 6.7 W/m²K

Il s’agit d’une valeur fixe qui correspond à des tubes d’une épaisseur de 2mm et d’un λ de

0.35 W/m²K.

Facteur de revêtement de sol ab

Rrevêtement de sol = 0.014

0.19 = 0.1 m²K/W

λchape = 1.2 W/mK

ab = 0.618

Facteur de pas at

Rrevêtement de sol = 0.1 m²K/W

T = 0.1m

at = 1.158

mt = 1 − (𝑇

0.075) = 1 − (

0.1

0.075) = -0.333

T(m) est le pas entre les tubes.

Facteur de recouvrement au


T = 0.1m

Su = épaisseur de la chape au-dessus des tubes = 0.04m

au = 1.039

mu = 100 ∙ (0.045 – Su) = 100 ∙ (0.045 – 0.04) = 0.5

Facteur de diamètre extérieur des tubes aD


T = 0.1m

dE = 0.02m

aD = 1.022

mD = 250 ∙ (dE -0.02) = 250 ∙ (0.02 - 0.02) = 0

K = 6.7 ∙ 0.618 ∙ 1.158-0.33 ∙ 1.0390.5 ∙ 1.0220 = 6.7 ∙ 0.618 ∙ 0.824 ∙ 1.019 ∙ 1 = 3.48



Qémiss. haut = K ∙ (T°eau moy – T°int) ∙ S(m²)

= 3.48 ∙ (35 – 20) ∙ 35

= 1827 W

Qémiss. bas = 𝑆(𝑚2)

𝑅𝑏𝑎𝑠 (𝑚2𝐾

𝑊) ∙ (T°eau moy. – T°ext)

= 35

6.932 ∙ (35 – (-10))

= 227.21 W

Avec Rbas = Rlaine de roche/chevrons +ROSB+Rpoutres/ cellulose+Rfibre de bois

= 1.35+0.11+4.52+0.952

= 6.932 m²K/W

Σ Qémiss. haut et Qémiss. bas = 1827+227.21 = 2054.21 W

La valeur est acceptable car légèrement supérieure au total des pertes Qtot = 2008.19W.

La pompe à chaleur Viessmann Vitocal 242S permet la production d’ECS en plus du

chauffage, ce qui permet de gagner de la place en n’installant un seul appareil combiné. Elle

sera couplée à des panneaux solaires thermiques dimensionnés pour produire la moitié de

l’ECS nécessaire. L’eau chaude sera stockée dans le ballon de 220L intégré dans le système.

Par ailleurs, une installation de panneaux solaires photovoltaïques permettra de réduire la

consommation électrique de ces appareils, entre autres.

Dimensionnement des panneaux solaires

Les panneaux solaires thermiques

T°(C) T°(K)

Température d’eau froide 10 283.15

Température d’eau chaude 50 (45°c pour tout sauf cuisine 323.15

Energie nécessaire pour la production d’ECS :

Energie nécessaire par jour Qj 150L ∙ 0.00116 ∙ (323.15-283.15) 6.96kWh/jour

Energie nécessaire par an Qa 6.96 ∙ 365 2540kWh/an

Coefficient de pertes Qeff 2540 ∙ 1.1 2794.44kWh/an

Dimensionnement des panneaux solaire thermiques



Couverture solaire 50% 2794.44

2

1397.22kWh/an

Rendement optique (

1397.22

70.1) ∙ 100

1993.18kWh/an

Surface théorique 1993.18

1000

1.9m²

Surface effective 1.9 ∙ 1.07 ∙ 1.04 2.11m²

Les panneaux solaires photovoltaïques

Selon le logiciel PEB, l’encodage de panneaux solaires photovoltaïques d’une puissance crête de 1350Wc

permet une économie d’énergie de 2014kWh (ou 7247Mj), ramenant la consommation finale d’électricité

à 805kWh/an.



3.3 Le système de ventilation

La ventilation installée dans l’habitation est de type double-flux avec récupération de chaleur.

Je me suis orienté vers La ventilation Zehnder ComfoD 250 pour plusieurs raison :

Elle permet un débit de maximum 265m³/h à une pression externe de 100Pa. Le débit

de 186m³/h calculé pour l’habitation lui permet de fonctionner à moyen régime ;

Elle est équipée d’un by-pass. « Il est utilisé en été, lorsque la température intérieure

est trop élevée et que la température extérieure est plus faible. By-passer le

récupérateur de chaleur permet de favoriser le rafraîchissement naturel et d’éviter que

l’air neuf réchauffé participe à la surchauffe de l’ambiance intérieure ; »15

Au cas où le débit de ventilation serait trop important et assécherait l’air, le système est

équipé de capteurs d’humidité relative permettant d’adapter les débits de ventilation en

fonction de l’humidité de l’air mesurée.

En respectant les débits minimums définis par la norme NBN 50-001, le débit de pulsion était

supérieur au débit d’extraction. Ce dernier a alors été surdimensionné afin d’équilibrer les flux.

Le cadre ci-dessous est issu du logiciel PEB. Nous pouvons y retrouver les débits

d’alimentation et d’extraction d’air pour chaque local.

15 La ventilation double-flux dans les logements individuels et collectifs : de la conception à la maintenance, Rapport technique – Bâtiments exemplaires, fiche 2.1, septembre 2010, page 7.



Dimensionnement des gaines de ventilation

Parmi les trois formats de gaines existants, mon choix s’est porté sur les gaines en acier

circulaires. Elles ont comme avantages d’avoir une bonne étanchéité à l’air grâce aux doubles

joints en EPDM placés à chaque jonction, mais aussi de limiter, d’une part, la transmission des

bruits et, d’autre part, les pertes de charges16. De plus, elles permettent un nettoyage aisé à

l’aide d’une brosse rotative. Les gaines sont dimensionnées de telle sorte que la vitesse de l’air

ne dépasse pas 2m/s à la sortie des bouches17. Au-delà de cette limite, la ventilation risque de

générer une gêne auditive pour les occupants. Un silencieux peut toutefois être installé pour

éviter ce genre d’inconvénient. Il a aussi l’intérêt de limiter la transmission des bruits entre les

locaux reliés par des conduits de ventilation.

Figure 7: Schéma de ventilation

16 C.f. note de bas de page 15. 17 Dans les tronçons qui ne débouchent pas sur des sorties, la vitesse de l’air peut être limitée à 4m/s pour ne pas trop sur-dimensionner les conduites.



Débit = section ∙ vitesse ∙ 3600

Segment AB → 186m³/h, diamètre 160mm

V = 186

(0.08∗0.08∗3.1415∗3600)= 2.57m/s

→Acceptable car il n’y a aucune bouche de sortie

Segment BC → 85.21m³/h, diamètre 100mm

V = 85.21

(0.05∗0.05∗3.1415∗3600)= 3.05m/s

→Acceptable car il n’y a aucune bouche de sortie

Segment CE → 38.12m³/h, diamètre 80mm

V = 38.12

(0.04∗0.04∗3.1415∗3600)= 2.1m/s

→Acceptable

Segment CD → 47.09m³/h, diamètre 100mm

V = 47.09

(0.05∗0.05∗3.1415∗3600)= 1.66m/s

→Conforme

Segment BF → 150m³/h, diamètre 160mm

V = 150

(0.08∗0.08∗3.1415∗3600)= 2.07m/s

→Acceptable



4. Performance

environnementale

4.1. Choix des matériaux

Les matériaux utilisés dans le projet sont regroupés dans les tableaux ci-dessous.

Ils déterminent la performance environnementale de chacun d’eux.

Les données proviennent de la base de référence de l’I.N.I.E.S.18 et sont complétées par des

informations sur l’énergie grise provenant du site internet « www.ecoconso.be ».

Quantité Durée

de vie

Fréquence

d’entretien

Epuisement

des ressources (ADP)

Changement

climatique

Acidification

atmosphérique

Pollution de

l’air

Unités an an kg Sb eq. kg CO2 eq. kg SO2 eq. m³ air

Isolation

Fibre de bois 1m² 50 0 0.0323 7.53 0.0252 348 Cellulose 1m² 50 0 0.00891 1.04 0.0105 115

Laine de roche 1m² 50 0 0.0328 4.37 0.069 804

Polyuréthane 1m² 50 0 0.139 13.4 0.0685 873

Bois

OSB 1m² 100 0 0.0478 -7.56 0.0313 1650

Poutre I / / / / / / / Poutre 8/23 1m³ 100 0 0.00902 -3.61 0.0119 314

Bardage 1m² 25 0 0.009378 -16 0.01164 221.4

Parquet chêne 1m² 45 0 0.0819 -2.64 0.0694 2000

Fenêtre 1m² 30 1 0.474 75.6 0.492 4470

Autres

Membrane d’étanchéité 1m² 30 0 0.063 7.2 0.03 960 Zinc 1m² 100 0 0.086 15.8 0.11 3233

Plaques plâtre 1m² 50 0 0.024 3.54 0.02085 285 Blocs de béton 1m² 100 0 0.0593 15.1 0.0747 1600

Pollution de l’eau

Destruction couche

d’ozone

Formation ozone

photochimique

Energie primaire

totale

Energie renouvelable

Energie non renouvelable

Energie procédé

Unités m³ eau Kg CFC-11

eq.

Kg C2H4 eq. Mj Mj Mj Mj

Isolation

Fibre de bois 260 5.45 0.00124 84.8 3.84 81 69.7

Cellulose 1.06 0 0.00114 115 87.5 27.1 25.7 Laine de roche 0.476 0 0.00135 69.1 5.09 63.9 60.9

Polyuréthane 4.37 0 0.00692 365 13.8 351 233

Bois

OSB 8.81 / 0.046 318 199 119 135

Poutres I / / / / / / /

Poutre 8/23 7.34 0.843 0.0294 102 76 25.6 30.7 Bardage 1.65 1.45 0.001486 401.4 355.1 47.1 149.4

Parquet chêne 5.4 5.34 0.0269 659 328 331 448.7

Fenêtre 15 0.000008 0.0327 1450 203.7 1240 1420

18 L’I.N.I.E.S. est la base nationale française de référence sur les impacts environnementaux et sanitaires des produits, équipements et services pour l’évaluation de la performance des ouvrages.

http://www.ecoconso.be/



Autres

Membrane

d’étanchéité

4.2 / 0.0024 129 3 126 87

Zinc 152 0 0.0005 190.8 37.4 152.7 190.8

Plaques plâtre 2.535 0 0.001925 59.5 2.315 56.15 57.2

Blocs de béton 2.04 0 0.00789 178 19.4 158 178

Consommation d’eau totale

Déchets solides

valorisés

Déchets solides éliminés Energie grise

Déchets

dangereux

Déchets non

dangereux

Déchets

inertes

Déchets

radioactifs

Unités L kg kg kg kg kg kWh/m³

Isolation

Fibre de bois 16.8 0.15 0.00155 17.1 0.295 0.00031 1400

Cellulose 3.53 0.267 0.0749 7.03 1.99 0.00024 50 Laine de roche 10.9 0.829 0.00455 2.66 0.485 0.0003 150

Polyuréthane 260 0.223 0.176 3.87 0.708 0.00037 1100

Bois OSB 31.1 2.07 0.00848 8.63 0.174 0.0005 1200

Poutre I / / / / / / /

Poutre 8/23 11 7.51 0.0106 4.01 0.0426 0.000273 50-420 Bardage 12.32 0.125 14.68 6.5 0.075 0.00049 50-420

Parquet chêne 74.6 1.05 0.0682 10.4 0.674 0.00243 50-420

Fenêtre 480 14.64 6.42 10.11 3.06 0.09 Chass. 20000

Autres Verre 18000

Membrane d’étanchéité 48 0.288 0.03 1.8 0.54 0.00033

Zinc 2067 0.62 1.35 0.99 0.0299 0.0199 180000 Plaques plâtre 22.15 0.073 0.054 12.25 0.133 0.00032 850

Blocs de béton 82.3 1.44 0.00434 0.23 232 0.00124 500

A la lecture de ces tableaux, on peut tirer quelques conclusions générales sur les matériaux

utilisés :

En dehors des éléments dans la partie « bois » et la cellulose, la part d’énergie

renouvelable des matériaux utilisés est relativement faible. Toutefois, ces derniers ne

constituent qu’une petite partie des matériaux utilisés dans le projet, ce qui rend le

bâtiment relativement performant à ce niveau.

Contrairement à ce que l’on pourrait croire, les panneaux OSB et les panneaux en fibre

de bois possèdent une énergie grise très élevée, comparable à celle du polyuréthane.

Leur forte présence dans le bâtiment impacte sur ses performances environnementales.

Dans les calculs de quantification de l’énergie grise, les transports ne sont pas pris en compte.

Il faut donc idéalement pouvoir identifier l’origine des matériaux utilisés : des bois provenant

de Chine ou d’Afrique auront une énergie grise bien plus élevée que des bois de provenance

européenne.

Parmi ces bois européens, il sera préférable d’utiliser ceux qui portent le label FSC ou PEFC

qui « attestent de la gestion et de l'utilisation des terrains boisés, d'une manière et d'une

intensité telles qu'elles maintiennent leur diversité biologique, leur productivité, leur capacité

de régénération, leur vitalité et leur capacité à satisfaire, actuellement et pour le futur, les

fonctions écologiques, économiques, sociales pertinentes, au niveau local, national et

international, et qu'elles ne causent pas préjudice à d'autres écosystèmes. »19

19 Les labels du bois, fiche-conseil n°108, 01 mai 2015, disponible sur http://www.ecoconso.be, consulté le 10 mai 2015.

http://www.ecoconso.be/fr/Les-labels-du-bois



4.2. L’isolation acoustique

« Siècle de progrès technologique, notre époque subit les effets dévastateurs du bruit »20. Celui-

ci est présent partout: dans la rue, au travail, dans les habitations, etc. Ils peuvent devenir une

réelle nuisance pour les personnes qui y sont exposées en permanence. Il est dès lors essentiel

de pouvoir s'en prémunir.

4.2.1. L’isolation aux bruits aériens

Le premier élément qui détermine la performance d’une paroi est sa masse. Ci-dessous se trouve

le calcul d’affaiblissement acoustique d’une paroi type du projet.

M (kg/m²) = m(kg/m³) ∙ e (m) Rw(dB)= 40/3 ∙ log(M1+M2+…)+20log (f) – 35.6

M plâtre = 900 ∙ 0.015 = 13.5 kg/m²

Rw = 40/3 ∙ log (13.5 + 1.95 + 11.7 + 75 + 6) +

20log (500) -35.6

= 45.49dB

M laine de roche = 39 ∙ 0.05 = 1.95 kg/m²

M OSB = 650 ∙ 0.018 = 11.7 kg/m²

M cellulose = 250 ∙ 0.3 = 75 kg/m²

M fibre de bois = 150 ∙ 0.04 = 6 kg/m²

S’agissant d’une ossature bois, il est normal que sa masse ne joue pas un grand rôle dans sa

performance acoustique. L’indice d’affaiblissement Rw = 45.49dB équivaut à celui d’un mur de

brique de 10cm (contre 42.3cm pour cette paroi).21

Ce défaut inhérent aux constructions bois se doit d’être compensé par une attention particulière

aux points ci-dessous:

L’étanchéité à l’air devra être parfaitement posée afin d’éviter les fuites acoustiques.

Ces dernières « apparaissent au niveau du joint entre les ouvrants et les dormants des

menuiseries, mais aussi au niveau du raccord des éléments de construction entre

eux. »22

Chaque matériau composant la paroi possède des propriétés physiques et une masse qui

lui sont propres et lui permettent d’absorber les ondes sonores de façon sélective. « La

création d’un complexe de couches hétérogènes est donc particulièrement efficace dans

le captage de la globalité des phases du son. Il s’agit de varier l’épaisseur et la densité

volumique des matériaux employés dans l’élément d’isolation acoustique. C’est le

20 Guide sur l'acoustique du bâtiment, disponible sur le site du fabricant de laine de roche Isover, disponible sur

http://www.isover.fr, consulté le 12 mai 2015. 21 La valeur R définie ici est donnée à titre indicatif et ne tient pas compte des coefficients de pondération (C;Ctr). 22 L’isolation acoustique des façades, C.S.T.C., 0. Juillet 2007 disponible sur http://www.cstc.be, consulté le 13 mai 2015.

http://www.isover.fr/Guide-de-l-isolation/L-isolation-acoustique

http://www.cstc.be/homepage/index.cfm?cat=publications&sub=bbri-contact&pag=Contact14&art=211



principe de Masse/Ressort/Masse »23 ;

Les cavités, comme le vide technique derrière les plaques de plâtre, seront remplies

d’isolant souple (laine de roche, cellulose) afin d’éviter tout phénomène de résonnance

au sein de la paroi ;

Il faudra s’assurer de désolidariser les éléments entre eux afin d’éviter que le bruit ne se

propage par vibration dans les parois. Ainsi, les liaisons mécaniques rigides seront

évitées par l’ajout d’une bande résiliente sur le périmètre des murs et cloisons.

Il est à noter que la ouate de cellulose, grâce à sa masse volumique importante (pour un isolant)

et à sa structure enchevêtrée, garantit l’essentiel de l’isolation acoustique de la paroi.

4.2.2. L’isolation aux bruits d’impact

L’isolation aux bruits d’impact revêt une importance moindre dans ce projet en ce sens que

l’habitation ne comporte pas de niveaux différents devant être isolés les uns des autres. Une

attention sera toutefois portée sur la transmission horizontale entre les locaux par le sol. Le

plancher sera désolidarisé de la structure par un matériau résilient posé sur toute sa surface. Il

remontera sur le périmètre du plancher afin d’empêcher tout contact avec les parois.

23 Matériaux d’isolation acoustique : choisir des matériaux sains, avec un écobilan favorable, infos-fiches-bâtiment durable, Bruxelles environnement, juillet 2010. Disponible sur http://app.bruxellesenvironnement.be, consulté le 14 mai 2015.

http://app.bruxellesenvironnement.be/guide_batiment_durable/docs/MAT11_FR.pdf



4.3. L’air intérieur

La qualité de l’air intérieur de l’habitation peut être altérée par différents polluants qu’il est

essentiel de pouvoir déterminer afin de s’en prévenir.

En règle générale, il y a 3 conditions à l’obtention d’une qualité d’air intérieur suffisante :

Une bonne ventilation : le système installé est une ventilation double flux permettant

d’atteindre les débits de ventilation définis par le logiciel PEB. Il faudra veiller à son

bon entretien afin de maintenir une qualité d’air satisfaisante.

Dans la mesure du possible, il faudrait également ouvrir les fenêtres 2/3 fois par jour

pendant 15 minutes ;

Une température de 18 à 22°C dans les pièces de jour et de 16 à 20°C dans les

chambres ;

Un taux d’humidité situé entre 40 et 60%.

Le respect de ces conditions permettra entre autres d’évacuer les composants organiques

volatiles (COV) et le radon, mais aussi de limiter l’apparition de moisissures dans l’habitation.

Toutefois, quelques spécificités sont à apporter concernant les polluants intérieurs, classés selon

3 types :

4.3.1. Les polluants chimiques

Parmi ceux-ci, les COV ont le plus de chances d’être présents dans le bâtiment en raison de

leurs nombreuses sources possibles (solvants, peintures, matériaux de construction (voir ci-

dessous), fumées de cigarette, revêtements de surface, etc.)

« Le formaldéhyde est l’un des COV les plus courants et les plus polluants de l’atmosphère

intérieure des habitations »24. On le retrouve essentiellement dans les colles et adhésifs, dans

les panneaux type OSB et MDF, dans les peintures, dans les mousses isolantes, etc. Il peut

provoquer des allergies, maux de tête, fatigue, irritation des muqueuses, troubles de la

concentration, pertes de mémoire, et avoir des effets cancérogènes.

Les retardateurs de flamme (SCOV) sont, eux aussi, fort présents dans l’air intérieur car ils

apparaissent dans la plupart des matériaux synthétiques (plastiques, mousses, appareils

électriques et électroniques, tapis…). Ils peuvent provoquer des troubles du système nerveux,

des perturbations du système endocrinien et une réduction de la fertilité.

24 Le formaldéhyde, fiche santé disponible sur http://www.one.be, consulté le 14 mai 2015.

http://www.one.be/fileadmin/data/docs%20news/fiche_formaldehyde_MA.pdf



Précautions à prendre

Isoler les panneaux OSB de l’ambiance intérieure. Ils seront revêtus d’une couche de

laine de roche et de plaques de plâtre pour empêcher le formaldéhyde de se répandre

dans l’habitation.

Utiliser des peintures minérales, ininflammables et anti-allergiques, à la place de

peintures hydrosolubles ;

Préférer un parquet en bois massif à un parquet contrecollé ou stratifié qui comporte de

la colle.

4.3.2. Les polluants physiques

Le radon est un gaz radioactif présent dans le sol et les roches. Il cause chaque année des

centaines de cancers du poumon en Belgique.

Selon les informations délivrées par l’Agence Fédérale de Contrôle Nucléaire (AFCN) (voir

illustrations ci-dessous), la zone de l’habitation est de classe 1a, ce qui signifie qu’1 à 2% des

habitations mesurées dans cette zone dépassent le niveau d’action de 400 Bq/m³.

La concentration en radon moyenne dans cette commune est légèrement supérieure à la

moyenne nationale belge (~50 Bq/m³).

Figure 8: Taux de radon en Wallonie

Figure 9: Taux de radon à Liège

Précautions à prendre

Le risque d’exposition au radon dans l’habitation est très faible en raison de la petite surface du

bâtiment en contact avec le sol et de l’absence de caves. Toutefois, si cela s’avérait nécessaire,

l’A.F.C.N. donne plusieurs solutions à mettre en œuvre pour limiter l’entrée du radon et/ou

évacuer l’air chargé de radon. Parmi ces dernières, celle de placer une membrane étanche

« pare-radon » devrait suffire pour s’en prémunir. Un point d’attention sera porté à l’étanchéité

au niveau des perforations et des liaisons (plancher-murs).

Les ondes électromagnétiques ne seront pas développées dans ce travail car aucune étude ne

permet de déterminer la dangerosité de ce type d’exposition.25

25 O.M.S., Etude sur les champs électromagnétiques, disponible sur : http://www.who.int, consulté le14 mai 2015.



4.3.3. Les polluants biologiques

Il s’agit d’organismes vivants (animaux, végétaux, champignons, moisissures, etc.) qui peuvent

avoir une incidence directe ou indirecte sur la santé.

Les moisissures apparaissent généralement dans les endroits humides, peu ventilés et sombres.

Leurs spores peuvent être respirées et contiennent des allergènes et des irritants.

Leur développement peut être évité par une pose soignée de l’isolation, évitant les ponts

thermiques propices à l’apparition de condensation. Les plaques de plâtre, de par leur structure

minérale, limitent également le développement de moisissures.

4.4. Le traitement des eaux

Le traitement des eaux comprend celui des eaux de pluie (ou eaux claires) et des eaux usées.

La manière de les traiter dépend de l’endroit où est implanté le bâtiment. En effet, les PASH26

définissent le mode d’assainissement propre à chaque habitation d’un bassin hydrographique.

Trois régimes ou zones d’assainissement y sont prévus :

Le régime d’assainissement collectif ;

Le régime d’assainissement autonome ;

Le régime d’assainissement transitoire.

Selon le PASH en vigueur, la zone qui nous intéresse est la première.

Une fois la zone définie, nous nous retrouvons face à 5 cas de figure déterminant le mode

d’assainissement qui va être utilisé. Dans le cas de présent, la voirie est équipée d’un égout qui

aboutit dans une station d’épuration en fonction et l’habitation est nouvelle (le permis

d’urbanisme a été délivré après le 20/07/2003). En conséquence, l’habitation doit

obligatoirement être raccordée à l’égout (pas de fosse septique ni aucun autre équipement) et

une chambre de visite doit être réalisée aux limites du terrain. Un système séparant les eaux

usées des eaux de pluie est également à prévoir.27

26 Plans d’assainissement par sous-bassin hydrographique. 27 Assainissement des eaux usées en Région Wallonne : que dois-je faire ?, Cellule de coordination du Contrat de Rivière de la Senne, éditeur : Olivier Parvais, p. 2-3. Consulté le 14 mai 2015.



Figure 10: PASH Rocourt

Figure 11: schéma évacuation des eaux

L’eau de pluie

Pluviosité par an à Rocourt : +/- 850mm/an.

Quantité d’eau à récupérer :

E1 = Pluviosité annuelle (m) ∙ Surface de la maison au sol (m²) ∙ coefficient de perte.

E1 = 0.85 ∙ 83.74 ∙ 0.9 = 64m³

Besoin en eau de pluie par an :

E2 = 0.12 (m³) ∙ nombre d’habitants de la maison ∙ 0.5 ∙ 365

E2 = 0.12 ∙ 4 ∙ 0.5 ∙ 365 = 87.6m³

Capacité de la citerne idéale : 𝐸1+𝐸2

2 ∙

21

365 = 4.36m³

Mon choix s’est porté sur la citerne en béton 5200 RENF T60 de Remacle pour plusieurs

raisons :

L’eau de pluie est légèrement acide (pH 4 - 6). Cette acidité peut avoir un effet corrosif

sur les canalisations métalliques. Les éléments basiques du béton rehausseront le pH

vers la neutralité (pH=7) tout en donnant à l'eau une légère dureté, inférieure à celle de

l'eau de distribution (2 à 4°f) ;

La citerne est placée à un endroit de passage pour véhicules. Cet accès facile permet de

réduire le coût de l’installation, rendant ce type de citerne relativement bon marché. En

outre, une structure renforcée sera donc nécessaire pour supporter ces charges

ponctuelles ;

Des micro-organismes s’installent sur les parois de la citerne. Ils dissolvent et dégradent

les petites impuretés présentes dans l’eau de pluie.



4.5. La gestion du chantier

4.5.1. Installation et organisation du chantier

Avant le commencement des travaux, il faudra veiller à établir le plan d’installation du chantier

en bonne et due forme. Ce dernier comporte notamment les protections nécessaires afin de

garantir la protection des travailleurs et des personnes extérieures. Les emplacements des

différents équipements seront prévus de telle manière à ne pas obstruer l’accès commun avec

le voisin vers la cour arrière.

Le journal des travaux sera tenu en ordre à chaque fin de journée de travail afin d’obtenir une

vision globale du déroulement du chantier. Cela donne l’avantage de pouvoir attester du bon

ou du mauvais travail des ouvriers.

4.5.2. Pendant le chantier

Les nuisances sonores seront limitées de plusieurs manières :

Par une utilisation rationnelle et limitée des équipements bruyants ;

En privilégiant l’utilisation d’outils électriques plutôt qu’à essence ;

En adaptant les horaires de travail à celui des voisins.

Il faudra également veiller au bon établissement et au respect du plan de sécurité et de santé

(PSS) simplifié et du dossier d’intervention ultérieure (DIU).

Les pollutions de proximité seront limitées au maximum et toutes les mesures pouvant limiter

leur impact sur l’environnement seront prises. La gestion de ces polluants fera d’ailleurs partie

d’un plan de gestion global des déchets. Ces derniers seront triés en 3 catégories selon leur

dangerosité pour l’environnement et la santé :

Les déchets inertes (DI) – classe 3 ;

o C’est le cas ici du béton et du verre.

Les déchets non dangereux et non inertes → déchets industriels banals (DIB) classe 2 ;

o C’est le cas ici du bois (non traité), des canalisations PVC, du zinc, des différents

isolants (cellulose, polyuréthane, fibre de bois et laine minérale), des colles, des

déchets d’emballage et des plaques de plâtre.

Les déchets industriels dangereux (DID)→ déchets industriels spéciaux (DIS) classe 1.

o A priori, aucun déchet issu de cette catégorie ne sera produit sur le chantier.

Les déchets seront stockés temporairement sur le chantier avant d’être évacués par un collecteur

agréé.



Bibliographie

Guide technique Steico, dossier disponible sur : http://www.eurabo.be/, consulté le 23 mars

2015.

Isolation naturelle en ouate de cellulose Thermofloc, Données disponibles sur :

http://www.ecobati.be, consulté le 23 mars 2015.

L’énergie grise des matériaux de construction, fiche-conseil n°155, mise à jour de décembre

2013. Disponible sur : http://www.ecoconso.be, consulté le 23 mars 2015.

ADELINE GUERRIAT, Maisons passive : principe et réalisations, Ed. L’Inédite, 3ème

trimestre 2008, 179p. Consulté le 10 avril 2015.

Guide PEB, disponible sur http://www.leguidepeb.be/, consulté le 14 avril 2015.

Construction à ossature en bois et étanchéité à l’air, disponible sur : http://www.cstc.be, visité le 24 avril

2015.

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25 avril 2015.

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consulté le 25 avril 2015.

La ventilation double-flux dans les logements individuels et collectifs : de la conception à la

maintenance, Rapport technique – Bâtiments exemplaires, fiche 2.1, septembre 2010.

Base nationale française de référence sur les impacts environnementaux et sanitaires des

produits, équipements et services pour l’évaluation de la performance des ouvrages, disponible

sur : http://www.base-inies.fr/, consulté le 10 mai 2015.

L’énergie grise des matériaux, disponible sur : www.ecoconso.be, consulté le 10 mai 2015.

Les labels du bois, fiche-conseil n°108, 01 mai 2015, disponible sur http://www.ecoconso.be,

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disponible sur http://www.isover.fr, consulté le 12 mai 2015.

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http://www.isover.fr/Guide-de-l-isolation/L-isolation-acoustique




Matériaux d’isolation acoustique : choisir des matériaux sains, avec un écobilan favorable,

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coordination du Contrat de Rivière de la Senne, éditeur : Olivier Parvais, p. 2-3. Consulté le 14

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Etude sur les champs électromagnétiques, O.M.S., disponible sur : http://www.who.int,

consulté le14 mai 2015.

Table des illustrations

Figure 1: Photo du site 1 ................................................................................................................................. 3

Figure 2 : photo du site 2 ................................................................................................................................ 3

Figure 3: schémas d’implantation ................................................................................................................... 3

Figure 4: Exigences PEB ................................................................................................................................. 21

Figure 5: Evolution des températures T(°C) dans la paroi selon R (m²K/W) ................................................. 23

Figure 6: Transfert de vapeur d'eau dans la paroi ........................................................................................ 24

Figure 7: Schéma de ventilation .................................................................................................................... 33

Figure 8: Taux de radon en Wallonie ............................................................................................................ 40

Figure 9: Taux de radon à Liège..................................................................................................................... 40

Figure 10: PASH Rocourt ............................................................................................................................... 42

Figure 11: schéma évacuation des eaux........................................................................................................ 42

http://app.bruxellesenvironnement.be/guide_batiment_durable/docs/MAT11_FR.pdf

http://www.one.be/fileadmin/data/docs%20news/fiche_formaldehyde_MA.pdf

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