Les préconisations de la STU
En 2003, le cabinet d’études Enertech a fait des simulations dynamiques avec des logiciels pour calculer le comportement thermique d’un bâtiment en fonction de son niveau d’isolation, de son type de chauffage et de sa ventilation. C’est simulation ont permis de mettre en évidence une technique simple et efficace applicable à n’importe quel bâtiment pour atteindre le niveau entre guillemets basse consommation » en rénovation, c’est la solution technique universelle. Que les murs soient constitués de briques, de parpaings, de 80 cm de pierre ou de terre, le principe reste le même. Le matériau importe peu, seul compte les performances de l’isolation, du chauffage et de la ventilation.
Si les préconisations de la STU sont respectées, les performances des bâtiments rénovés différeront en fonction de leur zone climatique d’implantation. Les résultats sont indiqués dans le tableau ci-après.
| Performances énergétiques du chauffage en rénovation « basse consommation » suivant les préconisations de la STU , en fonction de la zone climatique | |||
| Zones climatiques | |||
| H1 | H2 | H3 | |
| Consommation des maisons individuelles | 65 kWh/m2/an | 45 kWh/m2/an | 35 kWh/m2/an |
| Consommation des immeubles collectifs | 55kWh/m2/an | 35 kWh/m2/an | 25 kWh/m2/an |
Pour une rénovation thermique équivalente, les bâtiments du sud de la France vont atteindre une meilleure performance que ceux du Nord, où le climat est plus rigoureux. Cependant, au niveau national, si toutes les habitations sont restaurées en fonction des principes de la STU nous obtiendront une moyenne de 51,75 kWh/m2/an et nous pourrons ainsi atteindre l’objectif fixé lors de la conférence de Kyoto.
Suite aux décisions du Grenelle de l’environnement, à partir de 2012, toute nouvelle construction devra répondre aux exigences des bâtiments à basse consommation, qui utilise 50 kWh/m2/an pour le chauffage et l’eau chaude. Ainsi, les préconisations de la STU sont aussi applicables pour les maisons neuves qui respectent la réglementation thermique de 2012.
Pour obtenir une maison ayant une consommation proche de 50 kWh/m2/an pour le chauffage, il faut respecter les indications suivantes :
15 à 20 cm d’isolant dans les murs (résistance thermique : 4,3 m².°C/W)
l’équivalent de 30 cm d’isolation de lambda 0.04 en toiture (résistance thermique : ces 7,5 m².°C/W)
double ou triple vitrage peu hémicycle en gaz argon, en fonction de l’orientation et du type d’isolation ; menuiserie avec un coefficient de transmission thermique U de 1.1 W/ m2.°C
ventilation double flux de rendement supérieur à 70 %
chauffage performant à énergies fossiles ou renouvelables
Explication des éléments de la STU
Résistance thermique des murs et de la toiture
Ccalcul de l’épaisseur d’isolant nécessaires pour atteindre la résistance thermique de 4,3m2.°C/W
- avec de la ouate de cellulose : 4,3 × 0,04 = 0,172 m, soit 17,2 cm
- avec de la brique monomur: 4,3 × 0,12 = 0,516 m, soit 51.6 cm
- avec du parpaing creux: 4,3 × 0,9 = 3,87 m !
Pour la toiture, il faut 30 cm d’isolant de lambda 0,04 pour atteindre les 7,5 m
.C/W préconisés (7.5 x 0.04 = 0.3 m)
Performances des menuiseries
Lla performance des fenêtres est définie par le coefficient de transmission thermique U, dont l’unité est le W/m2.°C. Plus il est faible, plus la fenêtre est isolante.
Pour atteindre un U inférieure à 1,1 W/m2.°C , il faut installer des fenêtres avec triple vitrage. Cependant, selon l’étude d’Enertech, si la maison est entièrement isolée par l’extérieur, des menuiseries avec un double vitrage très performant (U=1,1) suffiront, car il y a moins de pont thermique avec ce type d’isolation.
Le type de vitrage doit aussi être adapté en fonction de l’orientation. Au nord, il est préférable de poser des fenêtres à triple vitrage. Par contre, au sud, les doubles vitrages ont généralement un bilan thermique plus favorable. En effet, la troisième vitre réduit le passage des rayons du soleil et diminue sensiblement les apports de chaleur solaire.
VMC double flux de rendement supérieur à 70 %
Avec une VMC double flux, l’extraction et l’arrivée d’air se font mécaniquement. Les DMC simples flux évacuent l’air vicié avec la chaleur de la maison. Avec le double flux, l’air vicié cède sa chaleur à celui qui entre grâce à un échangeur thermique : la chaleur est ainsi conservée à l’intérieur de la maison. Pour respecter les prescriptions de la STU , il faut que le rendement de l’échangeur soit supérieur à 70 %, c’est-à-dire qu’il y ait moins de 30 % de pertes de chaleur. Toutes les VMC double flux à haut rendement du commerce ont un rendement supérieur à 80 %. Les plus performantes ont un rendement théorique de 99 %. Le taux de 70 % est donc facilement accessible.
D’après l’étude des nerfs texte, l’objectif de 50 kWh/m2/an pour le chauffage est inaccessible si on utilise une DMC simple flux auto réglable. Malgré une surisolation (0,30 € dans les murs et dans la toiture) et des fenêtres à triple vitrage, on obtient seulement 55 kWh/m2/an. Le résultat n’est pas du tout à la hauteur de l’important investissement. Avec la VLC double flux, on atteint la valeur de 50 kWh/m2/an, même dans une moindre isolation (30 cm en toiture et 17 cm dans les murs) et des doubles vitrages performants. Pour une maison bien isolée, l’installation d’une VMC double flux permet de gagner 20 à 25 kWh/m2/an par rapport à une DMC simple flux
Performances du chauffage
l’utilisation du chauffage électrique consomme beaucoup d’énergie primaire, ce qui représente un obstacle important pour accéder au niveau entre guillemets basse consommation ». À moins d’isoler trois fois plus la maison, l’objectif est inatteignable. Il est cependant possible d’installer une pompe à chaleur (un chauffage électrique performant) avec un coefficient de performance supérieure à 3. Les autres possibilités sont le chauffage au gaz (chaudière à condensation) et les chaudières à fioul à haut rendement, mais il est préférable de favoriser les énergies renouvelables comme le bois et le solaire.
L’intérêt de la solution technique universelle réside dans le fait qu’il n’est pas nécessaire de faire des calculs de déperditions thermiques compliquées pour savoir quels sont les travaux à entreprendre.
Ainsi n’importe quel artisan ou auto constructeur peut construire ou rénové au niveau entre guillemets basse consommation » en suivant simplement les règles énoncées ci-dessus. De plus, il est facile d’étaler les travaux sur plusieurs années.