Les équipements indispensables pour réussir son bâtiment RE2020

    Nicolas

    Dans cet article, vous retrouverez tous les points fondamentaux à respecter qui feront de votre bâtiment le “must” de l’isolation thermique, pour faire le maximum d’économie d’énergie. Car avec le changement climatique, qui est anthropique, par l’action de l’Homme, nous devons utiliser avec intelligence les ressources. Le secteur de la construction a une grande responsabilité pour optimiser l’énergie et viser le zéro carbone.

    Pour optimiser au maximum la performance de votre maison passive ou positive RE2020, nous développons ici pour vous des conseils qui feront toute la différence au final, et à moindre coût !

    Laine de roche Rockwool pour ITE.

    L’isolation thermique du bâtiment

    L’isolation thermique par l’extérieur (ITE) est la solution la plus performante. Le principe est de se protéger des variations de températures directement là où ça se passe, c’est-à-dire depuis l’extérieur !
    Ainsi l’enveloppe isolante fait directement tampon entre l’extérieur et l’intérieur du bâtiment. Votre maçonnerie qui est un collecteur thermique est également protégée. Elle ne resituera donc pas la nuit la chaleur qui a été collectée le jour, et inversement en journée. Il est donc beaucoup plus facile de maîtriser l’énergie du bâtiment dans un milieu où l’échange thermique est stable.

    L’ITE est le Graal de la performance thermique. Cette solution fait aisément face aux canicules d’été causées par le changement climatique anthropique. C’est aussi une solution éprouvée car elle existe depuis longtemps dans les pays nordiques, qui utilisent l’isolation par l’extérieur contre le froid.

    Mais qui dit isolation par l’extérieur dit isolant. Le BON choix de l’isolant est extrêmement important. Pour ne pas se tromper, vous trouverez ci-dessous ce qu’il faut savoir.

    L’isolant rigide pour les murs extérieurs, la toiture et le plancher chauffant

    Un bâtiment durable est une construction faite avec des matériaux de qualité. C’est plus cher, mais vous vous y retrouverez à long terme grâce aux économies réalisées. Un mauvais matériau peut être performant pendant 2 années, mais ensuite il perdra sa capacité isolante, telles que les polystyrènes, les panneaux expansés ou les panneaux extrudés.

    Le panneau expansé, extrudé ou moulé

    Le panneau expansé, extrudé ou moulé est un piège, à bannir (polystyrène PS, polyuréthane PUR ou polyisocyanurate PIR). Leur bonne performance isolante affichée est due au gaz cyclopentane emprisonné à l’intérieur sous forme de bulles emprisonnées dans la matière. Mais ce gaz s’échappe au fur et à mesure du temps, car la mousse est poreuse ! Et quelques années plus tard (10 années) la capacité isolante du panneau aura été largement réduite, jusqu’à avoir une capacité isolante égale qu’au matériau de base. Le gaz qui s’échappe est donc une source de pollution à l’ozone et de l’air que vous respirez dans le bâtiment.

    Il a deux autres points très négatif, c’est qu’il provient d’une source pétrolière. Dès sa fabrication c’est un matériau polluant et il est difficile à recycler. Il finira donc sa vie en enfouissement ou dans un incinérateur… L’avantage est qu’il brûle bien. Souvenez-vous de l’incendie de la tour Grenfell à Londres, l’incendie qui avait détruit la tour de logement fut propagé par un embrasement éclair sans que les pompiers n’aient pu sauver la moindre personne ! Vous trouverez sur ce lien des essais réalisés par les pompiers sur ce matériau.

    A gauche, des panneaux en polystyrène expansé / A droite, des panneaux en laine de roche minérale Rockwool.

    La laine de roche minérale

    La laine de roche minérale en panneau rigide est très performante. Malgré une fabrication également polluante et un recyclage difficile, c’est une excellente solution. Elle est rigide, performante et résistante au feu. Un autre point important est sa constance dans les performances au fil des années. Le choix est donc facile à faire. La laine de roche obtiendra les meilleures performances à tous les niveaux. Elle peut s’installer partout, que se soit en sous-toiture, sur les murs extérieurs, sur les murs intérieurs et aussi en plancher chauffant. Les fabricants comme Rockwool, Alfi Technologies ou Knauf proposent un maximum de solutions pour le bâtiment.

    Quelle épaisseur d’isolation choisir pour les murs extérieurs ? Plus c’est épais et mieux c’est. Dans le principe il n’y a pas d’inutilité à sur-isoler votre logement, plus ce sera épais et plus vous ferez des économies. Pour votre projet RE2020, le coefficient R minimum pour les murs en façade Sud, Est et Ouest doit être de 6,66 (R).
    Pour atteindre cette performance et selon votre mode de construction, il vous faut :
    – ITE 160 mm = 4,55 / Ossature brique thermique (ex : thermo’bric) = 1 / Isolation intérieure 45 mm = 1,25
    – Ossature bois avec isolant 200 mm entre montants = 5,7 / Isolation intérieure 45 mm = 1,25

    En façade Nord le coefficient R peut être porté à 8,5 m².K/W. C’est-à-dire qu’il faudra compléter votre isolation intérieure de 60 mm, soit 1,7 (R).

    Quelle épaisseur d’isolation choisir pour la toiture ? En sous-toiture et sous les rampants, il faut isoler en couches croisées. En croisant les couches, vous donnerez plus de difficultés à la chaleur du soleil de pénétrer lorsqu’il est à son zénith. De même, la chaleur que vous aurez stocké l’hiver ne pourra s’échapper grâce au croisement des couches. Vous pourrez donc utiliser les mêmes épaisseurs que pour vos murs avec du 160 mm couplé au 200 mm. Ainsi la résistance thermique sera portée à 10,25 (R).
    IMPORTANT : La qualité de la jonction des isolants et le soin apporté à l’étanchéité adhésive entre les panneaux isolants est primordial pour la performance thermique. Le moindre trou dans le kraft fera perdre aussi de la performance thermique, donc attention au moment de l’installation des éléments électriques.

    Quelle épaisseur d’isolation pour le plancher chauffant ? Le chauffage basse température par le sol est incontournable pour le confort. Cette solution permet une répartition homogène de la chaleur et de supprimer la sensation de froid. Le contrôle de la température devient alors un jeu d’enfant ! En rez-de-chaussée, il est conseillé de croiser deux couches de d’isolant en laine de roche spécial plancher chauffant. Une première couche en épaisseur 40 mm sans revêtement aluminium (R = 1,05 m².K/W) et une deuxième couche en épaisseur 40 mm avec pare-vapeur aluminium renforcé (R = 1,05 m².K/W). En tout vous aurez une résistance thermique de 2,10 (R). Quelque soit le type de dalle béton que l’architecte ou le bureau d’études aura choisi (radier, dalle sur terre plein, ou dalle sur vide sanitaire) vous vous garantirez une performance maximale. La réservation entre la dalle béton et le sol fini devra être au minimum de 160 mm (145 mm à la chape finie).
    Les étages de la construction pourront recevoir qu’une seule couche de laine de roche en 40 mm. En cas de plancher chauffant, un revêtement pare-vapeur aluminium renforcé

    Quelle épaisseur d’isolant pour votre toiture terrasse ? L’isolation thermique des toitures doit répondre à une résistance thermique de minimum 4,5 (R), soit un minimum de 170 mm d’épaisseur d’isolant. Pour être tranquille, installez du 200 mm avec 5,55 (R). Qui peut plus, vous fera faire des gains d’économies d’énergie et vous ne serez jamais déçus du petit surplus investit !

    La laine de verre peut aussi répondre à nombre de besoins en terme d’isolation. En effet la fabrication de la laine de verre a un côté écologique plus important que la laine de roche. Elle est composée entre 40 à 70% de verre recyclé (pare-brise, bouteilles, verres du bâtiment, laine de verre interne et externe). Les marques telles que Isover, Alfi Technologies et Knauf proposent ces produits. La laine de verre peut être utilisée pour les cloisons intérieures. Vous préférerez quand même encore le panneau en laine de roche si vous avez un besoin d’isolation phonique renforcée.

    Un écran pare-pluie pour la façade et un écran sous-toiture

    Un pare-pluie ? Qu’est-ce ? C’est un film qui permet la protection des façades isolées et de la toiture des intempéries, des coups de vents et de l’air froid ou chaud. Mais aussi, il protège contre l’humidité et les insectes. Cet équipement est donc indispensable pour “emballer” votre projet et le rendre très performant ! La qualité est donc à ne pas négliger ! Les fabricants reconnus dans leur domaine sont Delta, Doerken, Soprema et Salola.

    Toiture végétalisée ou claire

    Dans le principe de faire une maison passive ou une maison positive selon les normes de la RE2020, la toiture est un élément à ne pas négliger. En effet, lors de la réalisation des plans du projet, il faut penser à l’apport calorifique des matériaux et à leur impact en CO2. Le risque de surchauffe en été doit être anticipé. A celui qui est déjà allé dans des combles en été pourra l’atteste. Les couleurs foncées sont à proscrire, telles que les ardoises.
    Les couleurs claires sont à privilégier, en allant du blanc au gris quartz pour réfléchir les rayons du soleil. Il existe des tuiles émaillées ou du du zinc qui donneront un résultat satisfaisant contre l’emmagasinement de chaleur.
    Bien sûr, la toiture végétale est l’idéal. La Nature sait très bien répondre au problème de stockage de la chaleur et à l’isolation. Un double avantage, à moindre coût car la terre utilisée sera celle que vous avez enlevé pour réaliser votre rez-de-chaussée. La mise en place d’un toit végétal doit correspondre à une pente de 3% à 15%.

    Des murs en enduit ou en bardage clair

    Les murs et le bardage doivent aussi respecter la règle de conserver une température moyenne de surface des matériaux. Restons doc dans les couleurs claires à gris quartz au maximum ! Pour vulgariser, si tous les bâtiments (en plus des routes) étaient tous noirs sur la planète, le climat pourrait gagner encore quelques degrés en plus. Le soleil apporte 1000 watts d’énergie par mètre carré, et le noir absorbe 90% de cette énergie.

    Les habillages complexes avec une mousse interne sont à éviter. Ils sont polluants et pas nécessaire à votre isolation. Le meilleur habillage sera de la tôle ondulée qui assurera une bonne convection de l’air. Et une température de surface contrôlée car l’ondulation de la tôle créé des zones d’ombres lorsque le soleil tourne.

    Immeuble Equatoria – Maître d’ouvrage Bati-Armor – Architecte Agence Christophe Rousselle.

    Le choix des fenêtres ITE

    Le choix des fenêtres fait partie intégrante de l’enveloppe de la construction et de sa capacité à éviter les fuites d’air. Le choix des menuiseries est donc important. Vous devez choisir des menuiseries durables avec une extérieure ayant une bonne résistance aux intempéries. L’aluminium est donc tout choisi pour adosser ce rôle ! Un rupteur thermique performant est indispensable pour éviter toute conduction thermique vers l’intérieur. Du côté intérieur vous pouvez opter pour de l’aluminium ou du bois (non exotique !). La meilleure essence est le pin, avec une conductivité thermique très faible de 0,15 W/mK. De plus le pin est une essence à pousse rapide et qui s’adapte à la plupart des climats, il peut donc être planté puis coupé de manière durable.
    L’autre point important qu’il faudra absolument respecter, c’est d’avoir 3 joints d’isolation. Un joint du côté extérieur, un joint central et un joint intérieur. Cette configuration permet de lutter efficacement contre les courants d’air et les pertes thermiques.
    Pour la performance thermique, les façades nord devront absolument avoir des fenêtres de petite taille avec du triple vitrage. En façade sud, optez pour des grandes baies avec un brise soleil pour l’été, dont un coulissant maximum (car beaucoup de fuites d’air périphérique), des fixes et des fenêtres à frappe. Selon les calculs E+C-, un double vitrage performant, avec un espaceur de 20 mm de type Swisspacer, peut être suffisant au sud, ouest et est. Les baies coulissantes devront être très performantes et rigides. Seul le bureau d’études thermique pourra vous conseiller précisément sur le choix du vitrage en fonction de votre projet, qui est à prendre dans sa globalité.
    Attention, un intercalaire (espaceur) supérieur à 20 mm peut causer des pertes de performance thermique du vitrage et donc la fenêtre. L’air immobile peut se mettre à circuler et causer de la convection à l’intérieur de la lame d’air et réduire l’isolation thermique. D’après les usines de fabrication de Saint Gobain, l’intercalaire idéal est de 15 mm. Mais la performance thermique se jouera sur des millièmes. Le choix de l’espaceur est donc un recourt ultime à la performance.
    En ITE, il faudra aussi prendre soin de choisir des fenêtres démontables depuis l’intérieur en cas de problème. Sinon c’est la casse assurée de votre façade.

    Les exemples de constructions passives sont nombreuses, et le surcoût est tout à fait abordable. En 2017, le coût au mètre carré d’un immeuble construit était de 1424 €/m², soit 200 € de plus qu’un logement basique. Pour une maison de 100 m², comptez 24000 € de surcoût TTC. A ce prix, vous ne paierez plus de chauffage et votre confort d’été sera parfait. Dans ce lien, plus de détails sur un collectif construit à Rennes.

    La VMC double flux, l’équipement indispensable du bâtiment

    La VMC double flux est l’équipement central de la maison. On peut la comparer à un cœur qui va gérer tous les flux d’air chaud et froid de la maison ! En hiver, ce système permet de réchauffer l’air entrant dans le bâtiment en le mélangeant à l’air sortant. Donc, au lieu que l’air arrive à l’intérieur à 0 degré, il sera entre 10 et 15 °C. Le gain est énorme sur la consommation énergétique. Un fabricant réalise des systèmes performants pour l’habitat et le tertiaire, il s’agit de Duco. Le tarif en dessous de 2000 euros HT. Une belle opportunité pour un produit belge, et avec une technologie de pointe. Ces VMC double flux sont équipées de capteurs détectant le CO2 des pièces. Ainsi, le by-pass réduit l’aspiration ou la ventilation des zones non habitées.
    Pour aller plus loin, il est possible de coupler à la VMC un puits canadien. Celui-ci a pour but d’envoyer sur l’entrée d’air extérieure de l’air à une température constante. Le principe consiste à enterrer un tuyau de diamètre 20 cm sur au moins 25 mètres entre 2 mètres (point le plus bas) et 1 mètre de profondeur (point le plus haut). Au point le plus bas, il sera situé le puits fait de rehausses où sortira en haut un tuyau avec un chapeau de ventilation. En été la température maximale de la terre est de 16°C. Le puits canadien sert donc de tampon complémentaire pour maximiser les performances de votre système de ventilation. Il est facile à mettre en œuvre.

    VMC double flux DucoBox Energy Premium.

    Puits canadien ou provençal raccordé à la VMC double flux.

    La production d’énergie du bâtiment

    Le panneau solaire, l’éolienne, ou la PAC ? Non…

    Maintenant que votre projet est bien isolé, la question de la production d’énergie se pose. Vaut-il le coût d’investir dans des systèmes coûteux, alors que vous ne consommez plus rien en énergie ?
    Un panneau solaire ? Pour quoi faire ? Cette énergie n’apportera rien à votre projet, car c’est une source intermittente d’énergie et qui nécessite des batteries pour le stockage. La fabrication et le recyclage sont un problème pour l’environnement. La production nécessite énormément d’extraction de terres rares, et le recyclage est impossible. De plus la durée de vie et la stabilité des performances n’iront pas au delà de 10 ou 15 ans. Mieux vaut conserver votre argent pour un système de VMC double flux (type Duco) et des brises soleils. La planète vous remerciera !
    Une éolienne dans votre jardin ? Nous n’allons pas développer plus ici, mais c’est la même problématique que le panneau solaire. Si il n’y a pas de vent, ça ne produit pas d’électricité !
    Un ballon d’eau chaude solaire ? C’est toujours le même problème. On a besoin d’eau chaude l’hiver, mais en France, nous avons très peu de soleil, on récolte surtout la pluie à cette période. Et l’été lorsque le système fonctionnera à son maximum, c’est là où nous aurons besoin de moins d’eau chaude… Ce système a du sens pour les régions méditerranéennes. En France, c’est le même constat, mieux vaut investir cet argent (qui est votre énergie) dans d’autres équipements ou à aller planter des arbres ! La planète vous remerciera !
    Alors quel est le système le plus efficace ? La pompe à chaleur ? Parmi les précédentes solutions, oui ! Mais elle nécessite l’apport d’électricité du réseau pour la faire fonctionner. Il est possible que les économies ne soient pas totalement au rendez-vous. Car en fonction de la température extérieure, par exemple en hiver sous 5 °C, le système perd ses performances. La PAC air/air peut givrer, et le système de dégivrage fera exploser la note de votre fournisseur d’électricité. Il vous faudra même penser à un chauffage d’appoint pour compenser la perte. Une PAC air/eau aura des performances plus stables, car l’eau qui sert d’échangeur thermique a une température plus stable que l’air extérieur. Mais encore une fois, une pompe à chaleur n’est pas la solution. Encore une raison pour aller planter des arbres !

    L’argent que vous aurez économisé dans ces équipements doivent être utilisés dans votre isolation thermique, dans la VMC double flux et dans la qualité des matériaux de construction.

    Un poêle à pellet, un poêle à bois, ou un foyer fermé ? Non…

    Le confort d’hiver est souvent synonyme de feu de bois ! Quel bonheur de se réchauffer devant une cheminée. La flamme a la capacité de nous faire oublier la longueur de l’hiver !
    Mais, ce système de chauffage ne peut être qu’accessoire, même avec un foyer fermé thermodynamique. Car vous conserverez toujours la sensation de froid sur votre sol. Brûler du bois est aussi un non-sens pour lutter contre le réchauffement climatique, l’émission de CO2 et l’abattage des arbres. L’installation d’un système de chauffage à bois, même si il est accessoire, fera baisser la note de performance carbone de votre logement.
    Cette dépense est donc là aussi inutile.

    Voici déjà quelques dizaines de milliers d’euros économisés !

    Un chauffe-eau plat et une chaudière basse température ? Oui !

    La solution pour se chauffer l’hiver et produire de l’eau chaude est la plus simple. Vous pourrez installer un chauffe-eau plat qui s’installera dans une pièce chauffée de la maison, entre la salle de bain et la cuisine. L’emplacement du chauffe-eau est essentielle pour éviter la déperdition thermique et le gaspillage d’eau ! Le gain de place par rapport à un chauffe-eau rond est incomparable. Sa taille plus compacte permet aussi de produire plus d’eau chaude en un temps record !

    Le chauffe-eau plat est donc la solution idéale à tout point de vue. Beaucoup de fabricants s’y sont mis, comme Thermor avec la référence Malicio 2 qui fonctionne très bien. Il peut se positionner à la verticale ou à l’horizontale.

    Chauffe-eau plat Thermor Malicio 2.

    Pour le chauffage au sol, une chaudière basse température électrique est la solution la plus performante et économique. Elle est facilement maintenable et elle utilise l’énergie du réseau. Leur rendement est supérieur à 90%.
    Le fabricant français Vergne fabrique des modèles performants grâce à sa forte expérience dans le domaine. La chaudière électrique peut aussi fournir de l’eau chaude sanitaire en instantané.

    Chaudière basse température électrique Vergne ME1-CF, rendement 92%.

    L’énergie électrique la plus propre serait celle du réseau ? Oui !

    L’énergie du réseau est la plus constante. Elle ne nécessite pas d’acheter des produits (batteries, onduleurs, …) qui ont une durée de vie limitée et qui généreront encore des déchets. En France l’énergie est majoritairement nucléaire dont le rejet en CO2 est nul. On a donc plus intérêt à développer cette énergie propre et constante que d’essayer de mettre de l’énergie renouvelable dans les bâtiments qui génère beaucoup de déchets et de pollution indirecte.
    Il n’existe pas aujourd’hui d’énergie vraiment propre. L’énergie d’aujourd’hui doit répondre à 3 critères simultanés : zéro émission de carbone, énergie constante et optimisation de l’emprise foncière. L’éolien et le solaire ne répondent pas à deux d’entre elles.

    Avoir une maison à énergie positive n’est pas une solution, il sera impossible que tous les bâtiments du monde soient à énergie positive. De même que tous les véhicules du monde seraient électriques. La Terre ne dispose pas des ressources ! L’énergie électrique doit donc être centralisée dans des centrales propres de nouvelle génération telle que le TWR de TerraPower.

    Pour aller plus loin sur les normes et des axes à suivre pour votre projet de construction RE2020, vous pouvez visiter le site de la maison passive et de encyclo écolo.

    Quelle ossature pour votre bâtiment ?

    Ce point fera partie d’un prochain article ! Une structure béton est-elle préférable au bois ? Une brique est-elle plus performante qu’un parpaing ? Autant de questions qui trouveront une réponse pour aller vers le développement durable.