Projet Bâtiment Basse Consommation

 

De nos jours, les habitations et les bureaux représentent une part importante de la consommation énergétique totale en France. En effet, ce secteur est responsable de près de 43 % de la consommation de l’énergie et de 25 % des rejets de CO2. Avec la nouvelle réglementation thermique 2012, l’objectif est de réduire de près de 60 % les pertes d’énergie par rapport à la RT 2005.

Dans ce contexte d’amélioration du bâti et d’optimisation des consommations énergétiques, la Sarl DUPOUY-FLAMENCOURT, Géomètre-Expert à Paris a décidé, à l’occasion de l'emménagement des bureaux de sa nouvelle agence, de rénover le bâtiment afin de respecter les critères imposés par la RT 2012 et d’obtenir un niveau de performance suffisant à l’obtention du label BBC (Bâtiment Basse Consommation).

Avant rénovation :

 

 

bâtiment avant renovation bbc paris 19

Le bâtiment avant rénovation se compose de 3 niveaux de bureaux et d’une terrasse comportant une véranda. Une verrière de 54 m2 est installée au 1er étage. Le renouvellement d’air est effectué par ventilation naturelle par l’intermédiaire d’orifices réglables situés sur chaque porte et fenêtre. L’avantage de cette solution est qu’elle permet d’économiser de l’énergie puisque qu’il n’y a pas de machines à alimenter électriquement. En revanche, cette solution ne permet pas d’assurer un renouvellement d’air suffisant et équilibré, elle refroidit énormément le bâtiment en hivers. Le bâtiment est chauffé à l’aide de panneaux rayonnants électriques.

Caractéristiques principales :

  • Volume chauffé : 1975,35 m3
  • Puissance déperditive totale : 45 964 W

 

Structure :


Les murs du bâtiment sont essentiellement composés des matériaux suivants : brique + plâtre + sable + ciment + polystyrène (2 cm) ou pierre + plâtre + sable + ciment + polystyrène (2 cm). La faible épaisseur de l’isolant (le polystyrène) ne permet pas d’assurer une isolation de qualité. Les fenêtres sont toutes composées d’un double vitrage mais ne bénéficient pas de bons joints d’étanchéités ni de rupteurs à ponts thermiques.

 

Déperditions :


Le calcul des déperditions du bâtiment est effectué étage par étage et prend en compte les déperditions surfaciques (murs, fenêtres, portes, verrière, toiture), les déperditions par le sol, les déperditions linéiques qui sont dues aux ponts thermiques et enfin les déperditions par renouvellement d’air.

Voici ci-joint le détail des déperditions thermiques selon le type de surface et l’étage du bâtiment.

Bilan des déperditions thermiques 

Graphique de répartition des déperdition thermiques 

Etiquette énergie :

Etiquette energetique avant renovation

Après rénovation (en cours) :

 

Bâtiment après rénovation BBC

 

Le bâtiment après rénovation se compose de 4 niveaux chauffés. En effet, une partie de la terrasse est amménagée. La verrière a été surélevé au niveau du 3ème étage et compte une surface plus réduite de 36 m2 afin de limiter les déperditions. Le renouvellement d’air est assuré par une VMC double flux (Ventilation Mécanique Contrôlée).

L’avantage par rapport à une VMC simple flux est de pouvoir préchauffer l’air extérieur entrant avec l’air intérieur par l’intermédiaire d’un échangeur. Cette technologie permet donc de réaliser d’importantes économies d’énergie sur le chauffage. Pour obtenir un rendement optimal sur la VMC, l'étanchéité à l'air du bâtiment doit être la plus forte possible.

Dans un objectif de Développement Durable, le bâtiment est chauffé avec le même dispositif, les panneaux rayonnants électriques existants ont été récyclés. L'atrium est équipé d'un radiateur eau raccordé au réseau du chauffage gaz collectif de la copropriété (selon une clause du réglement de copropriété).

 

Caractéristiques principales

  • Volume chauffé : 2255,08 m3
  • Puissance déperditive totale : 15 629 W

 

Structure


La composition des murs est la même que celle du bâtiment avant rénovation à la différence prêt que l’on rajoute 18 cm de polystyrène à l’extérieur ce qui permet d’améliorer fortement l’isolation.

En effet, le coefficient de transfert thermique U passe de 0.8 W/m2*K en moyenne à 0.16 W/m2*K. La toiture du 3ème étage est composée d’un panneau sandwich  de 8 cm de polyuréthane renforcé de 12 cm de polyuréthane placé cette fois-ci à l’intérieur du bâtiment. La terrasse est isolée par 2 lits de polyuréthane formant une épaisseur de 14cm selon la recommandation de la société KNAUF.

Il est ajouté aussi de la laine de verre avant la couche de plâtre afin d’augmenter la résistance thermique mais aussi d’améliorer l’acoustique du bâtiment. Côté esthétique, la façade du bâtiment est recouverte par un bardage composé des panneaux de bois.

Au niveau des fenêtres, celles existantes sont conservées, elles sont doublées par des fenêtres en double vitrage (4/16/4) appliquées à l'extérieur de la façade affin de supprimer tous les ponts thermiques. Enfin, les joints d’étanchéités au niveau des portes et des fenêtres ont été renforcés.

 

Déperditions


Etant donné l’effort apporté en terme d’isolation, la majeure partie des déperditions de l’agence post rénovation concerne désormais le renouvellement de l’air.

Le détail des déperditions est indiquée ci-joint.

Bilan des déperditions thermiques 

Graphique de répartition des déperditions 

 

Etiquette énergie :

Etiquette énergétique après rénovation BBC

 

Comparatif avant / après rénovation

 

D’après le tableau comparatif des performances du bâtiment avant et après rénovation joint ci dessous, il est observé une forte amélioration des performances énergétiques du bâtiment. En effet, la puissance déperditive du bâtiment après rénovation est réduite de

- 65,7 % par rapport à son état d’origine.

 

Tableau comparatif du bâtiment avant / après rénovation 

Le coefficient G indiqué dans le tableau caractérise les déperditions volumiques. Il s’exprime en W/K*m3 et défini la qualité d’isolation du bâtiment. Les différentes classes sont :

  • très haute performance énergétique (G < 0,5)  - Après rénovation
  • bien isoler (0,5 < G < 0,8) 
  • moyennement isolé (0,8 < G < 1,4) - avant rénovation
  • mal isolé et / ou à fort renouvellement d'air (G > 1,4 et au-delà).

 

Label BBC

 

A la différence de la réglementation thermique, le label BBC n’est pas une obligation à respecter pour tous les nouveaux bâtiments ou les bâtiments en rénovation mais représente une certification valorisante pour l’expertise du bien et un gage de qualité concernant la conception du bâti. Elle est accompagnée de subvention pour l'obtention de label en habitation.

Pour être certifié BBC-Effinergie Rénovation, il est nécessaire d’obtenir une réduction de 40% de la consommation en énergie primaire pour les bâtiments à autre usage que l’habitation par rapport à la consommation de référence définie dans la réglementation thermique 2008 et fixée à 165 kWhEP/m2*an en Ile-de-France pour un système de chauffage électrique soit une limite de consommation d'énergie primaire de 99 kWhEP/m2*an.

Avec 76 kWhEP/m2*an, le bâtiment correspond au label BBC Rénovation !

 

 

Réglementation thermique 2012

 

La nouvelle réglementation thermique entrera en vigueur à partir du 1er janvier 2013 pour les bâtiments du secteur résidentielle et à partir du 1er novembre 2011 pour les autres.

La RT 2012 repose sur trois exigences globales : Le Bbio, le Cep et la Tic. Comme pour le label BBC, outre le Bbio, les coefficients sont exprimés en kilowattheures d’énergie primaire. Ces trois coefficients ne doivent pas dépasser un seuil maximal qui dépend de l’usage du bâtiment, de sa localisation, de son altitude mais aussi des émissions de gaz à effet de serre des énergies utilisées.

Le Bbio (besoin bioclimatique) est un coefficient adimensionnel qui représente les besoins en chauffage, refroidissement et éclairage. C’est la « nouveauté » de la RT 2012. Ce coefficient prend également en compte les divers apports de chaleur : humain, solaire, machine, éclairage.

Le coefficient Cep correspond aux consommations des systèmes de chauffage, refroidissement, éclairage, eau chaude sanitaire et auxiliaires (ventilation, pompe). La valeur du Cep max à ne pas dépasser pour la zone Ile-de-France en secteur tertiaire est de 77 kWhEP/m2*an.

Enfin la dernière exigence est la Tic ou température intérieure conventionnelle. Elle représente la température la plus chaude atteinte dans les locaux, au cours d’une séquence de cinq jours très chauds d’été. Elle ne doit pas dépasser une valeur de référence appelée Ticref (estimée à 26° à Paris).

Pour toutes ces raisons, la RT 2012 est actuellement plus contraignante que le label BBC.

Voici les résultats que nous obtenons pour les coefficients Bbio et Cep du bâtiment après rénovation - le coefficient Tic ne peut être constaté qu'après une période d'utilisation du bâtiment.

Calcul coefficient Bbio : Ce coefficient, exigeant en terme de consommation pour l'éclairage, a engendré une refonte totale de notre système d'éclairage. Les éclairages par néon existants ont été recyclés et la distribution a été revue en fonction de l'éclairage naturelle. Les spots dit basse tension ont été supprimés et remplacés par des spots LED. L'éclairage du mur végétal a été étudié spécifiquement pour apporte la lumière nécessaire aux plantes et pour éclairer l'atrium et les bureaux autours, cet éclairage fonctionne avec des spots LED.

Calcul Coefficient Cep  : Les besoins en énergie pour le chauffage deviennent minimes, l'éclairage et la ventilation deviennent les points les plus énergivores.

 

Avec un Bbio de 74 et un Cep de 76 kWhEP/m2*an, le bâtiment correspond à la RT 2012 ! 

 

 

 

Remerciements : La Sarl DUPOUY-FLAMENCOURT, Géomètres-Experts à PARIS 19ème remercie Frédéric TAURIN et Patrick HELFER - stagiaires compétents dans le domaine de la thermique du bâtiment - pour leurs participations au projet.

 

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