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La RT 2012 est une Réglementation Energétique !

Par Christian CARDONNEL - Expert auprès de la DHUP et dirigeant du bureau d’études Cardonnel Ingénierie

Le mois dernier sur XPAIR, nous exposions notre analyse sur la future RT 2012, Réglementation Thermique du Bâtiment, en l’orientant plus vers une Réglementation Energétique (RE au lieu de RT). La conférence de presse du Ministère de l’Ecologie, le 6 juillet 2010 a confirmé cet axe énergétique qui obligera toute construction neuve à une nouvelle conception pour atteindre le niveau BBC « basse consommation ».

Autant la précédente chronique intitulée « Réglementation Thermique ou Réglementation Energétique » convergeait vers les aspects limitatifs de la consommation conventionnelle Cep, autant nous allons développer ci-après les 2 autres exigences liées à la bio conception, le BBio et au confort d’été avec la Tic.

1°) Le Bilan Bioclimatique du Bâtiment ou « BBio »

Le BBio (Bilan Bioclimatique du Bâtiment), exprimé en points, permet de déterminer le bon niveau de conception bioclimatique du bâtiment et les besoins de chauffage, climatisation et éclairage. En neutralisant les systèmes, en intégrant la bonne isolation thermique et l’étanchéité de l’enveloppe, l’inertie de la structure, le rôle essentiel des baies vitrées, des espaces solarisés pour les apports d’énergie solaire et de lumière naturelle, le BBio conforte et valide les choix réalisés par la maîtrise d’oeuvre.
Le calcul du BBio conduit à déterminer les 3 besoins de chauffage, climatisation et éclairage.
Les 2 premiers postes sont multipliés par 2 et l’éclairage par 5 pour obtenir le niveau Bbio en points.

calcul bbio


Modèle RC

Le modèle RC, avec une seule Capacité et 5 Résistances permet de simuler au pas horaire l’évolution des températures de l’air, des parois et de la masse du bâtiment. En fonction des déperditions et des apports, le niveau de température opérative est régulé par l’émission chaud/froid de l’émetteur (convection et rayonnement).


Le BBio obtenu doit être inférieur à un niveau BBio Max modulé en fonction de différents paramètres dont la zone climatique H, l’altitude, la taille et le type de programme, les catégories de bâtiment CE1/CE2 (avec ou sans recours au rafraîchissement).

BBio Max : attention valeurs provisoires et non validées, en attente de publication.

Le BBio Max en catégorie CE1 (sans besoin de climatisation) :

BBio Max = 60 x (Mc-géo + Mc-alt + Mc-taille)

Mc-géo : modulation géographique en fonction zone H de 0,7 à 1,4

Mc-alt : modulation d’altitude de 0 à 0,4

Mc-taille : modulation de taille en fonction de la surface SHORT moyenne de + 0,6 à - 0,25

En catégorie CE2 la valeur de 60 est égale à 80

Bbio projet et Bbio max


Ce nouveau point d’étape indispensable doit être respecté et validé dès le dépôt du permis de construire. Comme pour les éléments de l’enveloppe et la structure, il faut, pour aboutir à un bilan cohérent, prendre en compte les vraies orientations, inclinaisons, performances des baies et gestion des protections, et non des valeurs forfaitaires pénalisantes. C’est un point novateur qui va conduire à un véritable dialogue constructif entre maitres d’ouvrage, d’oeuvre et l’ingénierie spécialisée.

baies vitrées



La baie vitrée : elle doit être caractérisée par sa surface, son orientation et inclinaison, les masques environnants et ses véritables performances Uw, Sw(1-2-3) et Tlw en fonction des protections solaires et thermiques, des gestions automatiques ou manuelles.

Le bilan des espaces tampons solarisés est bien pris en compte dans la RT 2012 avec un modèle simplifié et robuste.

Bilan énergétique d'une véranda

La formation des acteurs, la mise en place d’outils simplifiés, une documentation technique spécifique doivent rapidement être proposées pour que la filière s’engage, et réussisse cette étape essentielle. Pour l’instant, les choses semblent complexes et certains points doivent encore être améliorés, comme le traitement cohérent de l’inertie thermique du bâti, des échanges avec le sol, du multizone, des indicateurs pédagogiques et informatifs. Il faut également rendre plus lisible la méthode de calcul et la rendre plus utile à la bonne conception technico-économique d’un projet.

Les nouveaux indicateurs BBio permettent de valider l’impact important des apports de chaleur et lumineux du soleil :

cimpact des apports solaires et lumineux

Le BBio est calculé en fonction des échanges du bâtiment en fonction de l’évolution du climat et du scénario de confort de la zone. Les apports internes et solaires (chaleur et lumière) sont intégrés dans le BBio exprimé en points. Sans l’apport de chaleur du soleil, le besoin de chauffage passe du simple au double. Sans apport solaire (Chaleur et lumière) le Bbio double et le besoin d’éclairage augmente. L’éclairage artificiel qui apporte de la chaleur diminue le besoin de chauffage. L’énergie solaire est donc indispensable pour aboutir à un bon bilan bioclimatique.

Le modèle de calcul THBCE permet une analyse au pas horaire de la température ambiante, des déperditions, apports gratuits, besoin chauffage et échange via la capacité thermique du bâtiment (analyse CARDONNEL Ingénierie à partir des règles THBCE)

Evolution des températures

En fonction de l’évolution de la température extérieure (ici en février en zone H1a) et la consigne de confort (Tch en vert) la température opérative réelle évolue en foncton du bilan énergétqiue du bâtiment. En relation avec l’évolution des températures, les échanges de chaleur évoluent : Courbe bleue : déperditions du bâtiment vers l’extérieur Courbe verte : apports internes et solaires entrant dans le bâtiment Courbe rouge : apport de chaleur du système de chauffage pour assurer le confort demandé Courbe pointillée : chaleur stockée/déstockée dans la masse thermique du bâtiment (inertie thermique)

2°/ La Température Intérieure Conventionnelle « Tic »

La Tic (Température Intérieure Conventionnelle) exprime le niveau de température ambiante (opérative) conventionnelle obtenue en période estivale, de forte chaleur est le second point d’étape. Comme pour le BBio, le niveau Tic devra être inférieur à un niveau de référence. Faute de temps, cet indicateur mis en place avec la RT 2000 est inchangé. Avec l’évolution du climat et des aléas climatiques, le confort estival est pourtant un point essentiel qu’il est nécessaire de bien maîtriser. On ne peut pas jouer aux apprentis sorciers, avec des bâtiments hyper isolés, étanches, sans inertie thermique : ceux-ci seront vite invivables dès les beaux jours sauf à recourir à une climatisation « énergivore ». Dans les prochains mois, il est bien prévu d’améliorer le contrôle du confort d’été avec un traitement plus complet et plus cohérent (histogramme de température, diagramme de Brager, conseils de conception, ….), et c’est essentiel pour éviter des contre références.


L’histogramme mensuel de la température opérative et le le diagramme de Brager permettent de valider le niveau de confort dans chaque zone de bâtiment :

diagramme de Brager

Le diagramme de Brager permet de donner une image le l’évolution de la température opérative du bâtiment en fonction de la température extérieure du moment. Chaque point représente une heure (rouge été, bleu hiver), situé entre les 2 traits noirs, le confort est normalement assuré, le température opérative de confort évoluant en fonction de la température extérieure.

Confort réel et surchauffes

A partir du calcul du Bbio, on peut classer mois par mois le niveau de température opérative et visualiser le confort réel et les surchauffes. Les caractéristiques minimales du BBIO : Si de nombreuses caractéristiques minimales du BBio (RT 2005) sur l’isolation thermique ont été levées, d’autres sont mises en place :

  • Traitement global des ponts thermiques avec un ratio maximal de 0.28 W/m².K et une valeur maximale de 0.6 W/m.K pour le pont thermique de dalle d’étage courant.
  • Le contrôle de l’étanchéité à l’air du bâtiment, par une mesure de la perméabilité (Valeur I4 inférieure à 0.6 en maison individuelle et 1.0 en résidentiel collectif - I4 exprimé en m3/h/m² d’enveloppe extérieure (hors plancher bas) et sous 4 Pa de différence de pression) ou l’application d’une procédure de qualité agréée par le ministère en charge de la construction.
  • Dans le résidentiel, une surface minimale de baies vitrées de 1 m² pour 6 m² habitable pour l’accès à l’éclairage naturel et la reconduction des exigences de la RT 2005 concernant les facteurs solaires en période estivale et l’obligation de surface d’ouvrant minimale.

Une fois les niveaux BBio et Tic validés par une bonne conception, on peut passer au calcul des consommations le Cep.

Fait par Christian CARDONNEL
Christian CARDONNEL (chc@cardonnel.fr), expert auprès de la DHUP et diverses organisations du bâtiment, anime depuis 30 ans le bureau d’études CARDONNEL Ingénierie spécialisé dans le confort durable du bâtiment.

→ Téléchargez le document complet de 20 pages : "Pour une réglementation énergétique du bâtiment équilibrée"

→ SOURCES & LIENS

Commentaires

  • Xavier
    05/04/2012

    Bravo pour votre professionnalisme

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