Future RE2020 : comparaison de projets RT2012, E+C-, Effinergie+ et Bepos-Effinergie 2013

Par Yann DERVYN, Directeur du Collectif Effinergie

Cette étude a pour objectif de formuler des propositions concrètes afin de contribuer à l'amélioration des futures réglementations en particulier la Réglementation Environnementale RE 2020 à venir. Elle analyse et compare des projets RT2012, E+C-, Effinergie+ et Bepos-Effinergie 2013, regroupés par typologie de bâtiments et segmentés selon les choix énergétiques.

bâtiment Season 05

Season 05 – MO : SEFRI-CIME Activités et Services – Architecte : Jean Paul Viguier et Associés - Effinergie+

Intitulée "Etude sur les pratiques RT2012 et les labels Effinergie", ce rapport de 41 pages étudie sur plus de 50 000 logements, et 75 projets tertiaires, le coefficient Bbio, la consommation conventionnelle d'énergie primaire (Cep), les déperditions du bâtiment, les résistances thermiques des parois opaques et les ponts thermiques.

Pour chaque typologie de bâtiment, les paramètres suivants sont étudiés :

  1. Le coefficient Bbio,
  2. La consommation conventionnelle d’énergie primaire (Cep),
  3. Les déperditions du bâtiment par parois et totales,
  4. Les résistances thermiques des parois opaques,


Les ponts thermiques : Psi 9 des planchers et Psi global moyen.

Téléchargez l’étude NEUTRALITE CARBONE ET LOGEMENTS

 

bâtiment bureaux

Boréal : siège Boehringer Ingelheim – MO : Cogedim Grand Lyon – Architecte : SCAU - Bepos-Effinergie 2013
 

La conception bioclimatique – le Bbio

Principaux enseignements

  • Le niveau du Bbio max actuel de la RT 2012 (60 points) est très facilement atteint pour l’ensemble des projets étudiés.
  • Le Bbio moyen issu du lot RT2012 est inférieur de 20% par rapport à l’exigence réglementaire RT2012 (Bbio max) (Cf. Figure 1).

Bbio et Bbio max

Figure 1 : Présentation des Bbio et Bbio max par zone climatique et typologie de bâtiments pour le lot d’étude RT2012
 

  • Le niveau de Bbio des bâtiments du lot RT2012 varie en fonction des différentes zones climatiques et également par le biais de :
    - la surface des logements,
    - la compacité1 des bâtiments, notamment en logements collectifs.
  • Les Bbio moyens des projets issus du lot E+C- de niveau 1 et dans certains cas de niveau 2, sont moins performants que les Bbio moyens des projets du lot RT2012, en zone H1 et H2.
  • Les bâtiments du lot Effinergie+ présentent un Bbio inférieur en moyenne de 30% au Bbio max du lot RT2012, quel que soit le type du bâtiment et la zone climatique.

Propositions :

  • Intégrer une modulation du Bbio dans la prochaine règlementation thermique en fonction de la compacité des logements, à l’instar des labels Effinergie 2017, afin de limiter la distorsion actuelle qui permet aux bâtiments les plus compacts de respecter facilement l’exigence Bbiomax avec des niveaux de prestation d’enveloppe moindre. L’objectif est de permettre un rééquilibre des prestations entre les différents types de bâtiments.
  • Revoir l’exigence du Bbio max à 60 points de la RT2012 sur la base des exigences des labels Effinergie, à savoir Bbio max -20%.
     

1 La compacité est égale à la surface déperditive divisée par le volume habitable. Plus le facteur est faible, plus le bâtiment a une meilleure compacité.

Les déperditions du bâtiment (Ubat)

déperditions du bâtiment

Tableau 1 : Déperditions des bâtiments des lots RT2012, Energie 2 de l’expérimentation E+C- et BBC-Effinergie
 

Principaux enseignements

  • L’enveloppe thermique des projets issus du lot RT2012 est moins performante que celle des projets BBC-Effinergie. Par ailleurs, les déperditions moyennes des bâtiments issus du lot RT2012 sont plus importantes que celles des projets Energie 2 de l’expérimentation E+C-.
  • L’absence de prise en compte de la compacité dans le Bbio max de la RT2012 en logements collectifs est un facteur de premier ordre sur le Ubat2. En effet, comme le montre la figure 2, les bâtiments les plus compacts ont un Ubat plus élevé tout en respectant facilement les exigences de la règlementation thermique.

compacité et déperditions

Figure 2 : Corrélation entre la compacité et les déperditions pour les logements collectifs RT2012
 

Les résistances thermiques des parois opaques

Avant-propos :
L’ensemble des résistances thermiques des parois présentées dans ce rapport sont équivalentes à des Rparois, soit égales à 1/Up, avec comme source les Up des parois opaques issues des calculs RT2012.
En conséquence, afin d’obtenir le niveau moyen d’isolation par paroi, il faut soustraire l’ensemble des résistances thermiques des éléments qui les composent :

  • Les résistances superficielles, issues de la méthode de calcul réglementaires3,
  • Les résistances des éléments de structure,
  • Les résistances inhérentes aux systèmes d’isolation (plaque de plâtre, lame d’air…).

Les valeurs de résistances thermiques issues des statistiques des bases de données apparaissent plus élevées que les résistances thermiques des projets actuels. Ceci est dû au fait que la base statistique utilisée comporte des bâtiments conçus au lancement de la RT2012 et correspondent donc au niveau des bâtiments certifiées BBC effinergie période 2009 – 2013.

2 Les déperditions théoriques d’un bâtiment par transmission à travers les parois, les baies et les ponts thermiques sont caractérisées par le coefficient moyen de déperdition appelés Ubat, exprimé en W/m².K et déterminé par la méthode de calcul TH-C-E. Plus un Ubat est faible plus le bâtiment est performant.
3 Règles Th-bat - Fascicule généralités - 0,17 m².K/W pour les murs - 0,21 m².K/W pour les planchers bas - 0,14 m².K/W pour les toitures.

Principaux enseignements

Résistances thermiques des parois opaques

Tableau 2 : Résistances thermiques des parois opaques et vitrées des projets du lot RT2012 en zone H1 suivant la typologie de bâtiment
 

  • Les résistances thermiques des parois des projets du lot RT2012 sont moins performantes que celles mises en oeuvre dans les projets BBC-Effinergie. Cela est cohérent avec les points précédents (Bbio et Ubat plus élevés en dans les projets du lot RT2012).
  • Les résistances thermiques des projets du lot Energie 2 sont relativement proches des résistances observées dans les projets BBC Effinergie,
  • Les résistances thermiques des projets du lot Energie 3 sont relativement proches des résistances observées dans les projets Effinergie+ et Bepos Effinergie 2013,
  • Logiquement, les niveaux de résistances thermiques des parois opaques augmentent avec le niveau énergétique visé.

Comparatif projets Effinergie+ et RT2012

Tableau 3 : Comparatif entre les résistances thermiques des projets Effinergie+ et RT2012
 

La RT 2012 a permis et engendrée une dégradation sensible de la qualité thermique des enveloppes par rapport aux projets BBC-Effinergie. Cette dégradation s’explique avec une valeur de Bbio max de 60 points (sans modulation) au lieu d’un équivalent 50 points pour le label BBC-Effinergie de 2007. Par ailleurs, la dégradation de l’enveloppe se trouve renforcée par l’absence de prise en compte de la compacité.

Les ponts thermiques du bâtiment

Avant-propos :
L’exigence réglementaire sur les ponts thermiques est définie dans l’article 19 de l’arrêté du 26 octobre 2010 relatif aux caractéristiques thermiques et aux exigences de performance énergétique des bâtiments nouveaux et des parties nouvelles de bâtiments : « Le ratio de transmission thermique linéique moyen global, Ratio Psi, des ponts thermiques du bâtiment n’excède pas 0,28 W/(m².K).... De plus, le coefficient de transmission thermique linéique moyen des liaisons entre les planchers intermédiaires et les murs donnant sur l’extérieur ou un local non chauffé, Psi 9, n’excède pas 0,6 W/(ml.K) ».

Comparatif projets Effinergie+ et RT2012

Tableau 4 : Présentation des ratio Psi et Psi 9 pour des projets du lot Effinergie + et du lot RT2012, toutes zones climatiques confondues
 

Principaux enseignements

  • Sur l’ensemble des projets étudiés (RT2012, Effinergie, E+C-), les valeurs de Psi global du bâtiment et Psi9 plancher sont bien en deçà des exigences réglementaires. A titre d’exemple, les gains par rapport à l’exigence réglementaire en RT2012 et Effinergie+ sont respectivement :
    - de 30% et 39% pour le Psi Global en zone H1,
    - de 21% et 45% pour le Psi 9 en zone H1.
  • Le traitement des ponts thermiques est systématiquement plus performant sur les projets labélisés Effinergie que ceux réalisés au niveau du lot RT2012, quel que soit le type de bâtiment.
  • Pour l’ensemble des projets étudiés, les valeurs de Psi global et Psi 9 dépendent du type d’isolation mise en oeuvre (extérieure ou intérieure) et du nombre d’étages du bâtiment.La part des déperditions par les ponts thermiques est plus importante dans les logements collectifs (26% des pertes totales) que dans les maisons individuelles en secteur diffus (11% des pertes totales) ou groupées (19% des pertes totales). Le traitement des ponts thermiques est donc un enjeu déterminant pour limiter les déperditions des bâtiments en assurant une homogénéité de l’enveloppe bâtie pendant toute la durée de vie du bâtiment.
  • Les niveaux de performance des Psi 9 et Ratio Psi dans les projets du lot RT2012 et du lot Effinergie interrogent sur la bonne prise en compte de l’ensemble des ponts thermiques dans les études thermiques étudiées.


Proposition

  • Abaisser le niveau d’exigence du Psi max global en dessous de 0,22 W/m².K et conserver le Psi 9 à 0,6 W/ml.K.

La consommation énergétique

Principaux enseignements

  • Les bâtiments du lot RT2012 atteignent des niveaux de consommation moyens de :
    - 52 kWhep/m².an pour les logements individuels en secteur diffus,
    - 62 kWhep/m².an pour les logements collectifs.

comparaison cep cep max

Figure 3: Comparaison des consommations énergétiques (Cep) et des exigences réglementaires (Cep max) par zones climatiques et par typologie de bâtiments pour le lot RT2012
 

L’écart de consommation entre les logements collectifs et individuels s’explique par la dérogation accordée sur l’exigence de consommation des logements collectifs. En effet, les logements collectifs ont une exigence réglementaire (Cep max) de 57,5 kWhep/m².an contre 50 kWhep/m².an pour les logements individuels.

  • Le niveau de consommation Cep de l’ensemble des bâtiments étudiés est inférieur de 10% à 20% par rapport à l’exigence réglementaire Cep max.
  • Le changement de zone climatique a un fort impact sur le niveau de consommation autorisé.
  • Le choix de l’énergie de chauffage, au sein d’une même zone climatique, peut impacter le niveau de consommation de 15% à 30% en secteurs diffus4.
  • Le niveau de consommation des projets issus du lot Effinergie, par rapport aux projets du lot RT2012, est inférieur de 20% à 30% suivant le type de bâtiments.

Propositions :

  • Annuler les dispositions de l’arrêté du 21 décembre 2017 sur la prorogation de l’exigence moyenne de 57,5 kWhep/m².an en logements collectifs.
  • Revoir les niveaux d’exigence pour les logements individuels et tertiaires à l’instar des labels Effinergie, ie :
    - Abaisser l’exigence réglementaire de 20% en résidentiel,
    - Abaisser l’exigence de 20% à 40% en tertiaire suivant l’usage du bâtiment5.

4 Les bâtiments collectifs et groupés étant chauffés à plus de 90% au gaz sur les échantillons étudiés, l’analyse par énergie de chauffage n’a pas été réalisée
5 Référentiel Effinergie+ www.effinergie.org/web/les-labels-effinergie/le-label-effinergie-plus

bâtiment bureaux

Résidence le Patio – MO : Immobilière Basse Seine – Architecte : BE Paris Bepos-Effinergie 2013

Synthèse des propositions

bâtiment bureaux

Médiathèque Aimé Césaire MO : 3M Montpellier Gardin et Gabriel Architectes François guibert Architectes Bepos-Effinergie 2013

La conception bioclimatique – le Bbio

  • Proposition 1 : Intégrer une modulation du Bbio dans la règlementation thermique en fonction de la compacité des logements, à l’instar des labels Effinergie permettant un équilibre des prestations entre les différents types de bâtiments.
  • Proposition 2 : Abaisser l’exigence Bbio max de 20% sur la base des exigences du label Effinergie+.

Les ponts thermiques du bâtiment

  • Proposition 3 : Abaisser le niveau d’exigence du Psi max global en dessous de 0,22 W/m².K et conserver le Psi 9 à 0,6 W/ml.K

La consommation énergétique

  • Proposition 4 : Annuler les dispositions de l’arrêté du 21 décembre 2017 sur la prorogation de l’exigence moyenne de 57,5 kWhep/m².an en logements collectifs.
  • Proposition 5 : Revoir les niveaux d’exigence pour les logements individuels et tertiaires à l’instar des labels Effinergie, ie :
    - Abaisser l’exigence réglementaire de 20% résidentiel
    - Abaisser l’exigence de 20% à 40% en tertiaire suivant l’usage du bâtiment6

6 Référentiel Effinergie+ www.effinergie.org/web/les-labels-effinergie/le-label-effinergie-plus



Par Yann DERVYN, Directeur du Collectif effinergie
 

Etude réalisée avec le soutien du « Collectif Isolons la Terre contre le CO2 », Saint Gobain ISOVER et la Fédération Françaises des Tuiles et Briques, membres et partenaires de l'association Effinergie.

Source et lien

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Commentaires

  • julien
    0
    28/04/2020

    Bonjour,

    Merci pour cet article pertinent et précis !
    J'ai cependant deux questions :
    - afin de savoir si je peux réutiliser ces chiffres notamment, les valeurs Up ont-elles été vérifiées avant prise en compte dans l'étude ? (je dis ça car il m'arrive encore trop régulièrement de voir des valeurs Uc dans les études thermiques)
    - Concernant la réduction du Bbio en fonction de la compacité je ne trouve pas cela juste. En effet, il est intéressant de pousser la sobriété. La compacité en est un exemple de sobriété sur l'énergie via la surface déperditive comme sur le carbone via la quantité de produits de constructions globale. Commencer à réadapter l'indicateur Bbio pour contrebalancer une de ses réactions naturelles risque d'enlever les avantages de la construction compacte...
    Après ce commentaire je ne peux m'empêcher de me questioner sur cette éternelle question : des indicateurs basés sur des m² de SDP sont-ils plus pertinents que sur un "nombre d'occupants" (même si ce dernier est difficilement quantifiable) ?

    • Yann DERVYN
      0
      28/04/2020

      Bonjour,
      Sur la première question, je demande à Sébastien Lefeuvre qui a rédigé l'étude.
      La seconde, oui c'est un débat sans fin. Est-ce qu'on veut que des bâtiments très compacts, à l'esthétisme discutable et peu isolés mais quand même performants ou non. Le bâtiment est aussi une expression architecturale. Notre choix est plutôt de dire que quand on peut faire une enveloppe de qualité faisons là, même si la compacité du bâtiment réduit ses consommations.
      Quant à la SDP versus nombre d'occupants, pour le moment par simplicité, on reste sur les m² même si on sait que pour les autres usages ou l'ECS, le nombre d'occupants a plus d'impact mais est imprévisible dans le temps.


  • Benjamin
    0
    23/04/2020

    Bonjour votre étude est très intéressante néanmoins il reste un facteur essentiel oublié : le tic. Dans la zone H3 de la rt2012 il est très facile de passer. Il devrait y avoir une exigence plus précise surtout pour que les architectes adoptent une conception bioclimatique dès la conception des projets. De plus en zone H3 il fait très chaud l été et nombre de particuliers n hésitent pas à débloquer les clims en froid pour climatiser consommant au passage beaucoup plus que ce qu autorise la rt2012. Mais ce n est pas leur « faute ». Je pense que la rt2012 n a pas été adaptée pour cette zone car dans les fait il est quasiment impossible de vivre l été en zone H3 dans une maisons sur isolée, exposée plein sud et étanche à l air. La rt2012 est faite essentiellement pour les déperditions en hiver, hors avec le réchauffement climatique la re2020 devrait appuyer grandement sur ce point. Un changement de paradigme nécessaire et plus juste pour les habitants de la zone H3. Et plus réaliste aussi. Ceci dit bravo pour votre travail.

    • Florent
      0
      28/04/2020

      Bonjour,
      Le TIC est même facile a atteindre dans toutes zones malheureusement. Concernant la zone H3, j'ai travaillé 2 ans à Nice, et j'étais étonné de ne voir aucune isolation extérieure dans les projets, qui permettrait avec une protection extérieure bien réalisée (facile surtout plein sud) d'avoir un confort d'été très correct même sans clim. La surisolation est un problème uniquement en isolation intérieure d'après moi. Clairement il faut un nouvel indicateur afin que le confort d'été soit mieux pris en compte, et dans toutes les zones (il n'y a pas qu'en zone H3 où il fait chaud l'été). L'inertie est très souvent sous utilisée.

    • Yann DERVYN
      0
      28/04/2020

      Bonjour, vous avez raison. Je précise toutefois que l'isolation et l'étanchéité à l'air sont des outils pour gérer le confort d'été et ne sont pas contre productifs dès que la conception est bien faite. La RE2020 amenant un nombre de degré. heure d'inconfort devrait améliorer cette situation mais tout dépendra des seuils. Pour ma part, je reste persuadé que sans obligations de moyens (occultations, sur-ventilation nocturne) on n'arrivera pas à traiter ce problème.


  • Fabien
    0
    23/04/2020

    Article très intéressant
    Mais question :
    À t'on réellement besoin de tous ces calculs complexes pour faire de bâtiments performants ?
    On fait des moteurs de calculs de plus en plus complexes et sophistiqués puis on réfléchi à changer certains paramètres pour rééquilibrer une notion qui nous gêne...
    D'autant qu'aujourd'hui la plupart des bureaux d'études sous traitent à l'étranger ou font des études mal faites.
    Pourquoi ne pas donner des performances éléments par éléments, même très contraignantes mais au moins tout le monde comprendrait et la triche n'existerait plus...

    • Yann DERVYN
      0
      28/04/2020

      Bonjour. La réglementation ainsi que nos labels sont exprimés en obligation de résultats et nécessitent donc des calculs. Avec le recul que nous avons, on estime que cette approche laisse libre cours à la conception et est génératrice d'innovations. Elle permet de faire des arbitrages et des choix à condition d'atteindre l'objectif. Une obligation de moyens peut paraître plus simple mais est en fait souvent un carcan pour lequel il faut gérer de multiples dérogations. Les 2 approches sont toutefois possibles et se retrouvent en rénovation.


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