RE2020 et construction bois - Le guide pratique pour les logements collectifs et individuels

Par Pouget Consultants et Bastide Bondoux pour le CODIFAB

La structure à faible inertie des constructions bois, si elle est vertueuse sur le plan environnemental, implique la maîtrise du confort d’été. Rappelons que le confort d’été devient un enjeu majeur qui touche toutes les constructions et la réglementation RE2020 se saisit de ce sujet au travers de deux indicateurs : les Degrés-Heures (DH) et les besoins de froid (Bbio froid).

C’est factuel, l’inertie d’un bâtiment joue un rôle essentiel pour contrôler le confort en période d’été : plus l’inertie du bâtiment est forte, meilleure sera la maîtrise du confort en été, ce qui se traduira par de bons résultats pour ces 2 indicateurs, DH et Bbio froid.

Ce guide a pour but de proposer des solutions constructives ou des équipements qui permettent de maîtriser le confort d’été et de respecter les exigences de la RE2020 dans les bâtiments résidentiels à faible inertie.

A la demande de l’UICB et de ses adhérents, c’est le CODIFAB qui a financé la rédaction de ce guide pratique par Pouget Consultants et le bureau d’études Bastide Bondoux, qui est destiné aux constructeurs de logements collectifs et maisons individuelles, pour aider les constructeurs à maximiser le confort d’été dans leurs réalisations.

LE GUIDE PRATIQUE  « CONFORT D’ÉTÉ DES CONSTRUCTIONS BOIS EN RE2020 LOGEMENTS COLLECTIFS ET MAISONS INDIVIDUELLES »

A télécharger sans modération

Etude de 32 logements collectifs avec 3 configurations : mixte bois-béton, 100 % bois (inertie moyenne) et 100% bois (inertie légère)

Présentation du bâtiment 

Prestations de base des solutions constructives testées

Trois configurations ont été testées : mixte bois-béton, 100 % bois (inertie moyenne) et 100 % bois (inertie légère).

Le passage en inertie légère de la variante n°3 est engendré par la présence de revêtement de sol à effet thermique, combiné à un seul BA13 en faux plafond.

Pour la variante n°1, la présence d’une façade béton isolée par l’intérieur ne modifierait pas la classe d’inertie du bâtiment. En effet, une façade bois et une façade béton+ITI apportent la même inertie (très faible). 

Résultats Bbio avec les prestations de base 

Le graphique ci-contre présente l’évolution du Bbio pour la variante n°2 sur toutes les zones climatiques. L’intégration des besoins de froid (en bleu) impacte uniquement les zones de l’arc méditerranéen (H2d et H3).

Dans la suite de l’étude, seules les zones H3 (représentative des régions « chaudes ») et H1c (régions « froides ») seront utilisées. 

En zone H1c, les besoins de froid restent faibles par rapport aux besoins de chaud. Les variantes en 100% bois sont meilleures grâce aux ponts thermiques qui sont mieux traités, ce qui permet de diminuer les besoins de chaud. Au final, c’est la variante n°2 en inertie « moyenne » qui permet d’être la plus performante. 

Il est constaté une forte augmentation des besoins de froid dans la zone H3. Cette hausse est accentuée lorsque l’inertie est légère. Malgré cette forte augmentation, le Bbio max est respecté, grâce à une isolation et un traitement des ponts thermiques performants dus aux modes constructifs façade bois et 100% bois.

Avec une inertie « très légère » (non représenté sur le graphique), la variante n°2 aurait dépassé légèrement le Bbio max en zone H3, à cause d’une forte augmentation des besoins de froid qui seraient passés de 19 à 24 points. 

Résultats DH avec les prestations de base 

Comme pour le Bbio, le graphique ci-contre présente l’évolution des DH pour la variante n°2 (100% structure bois en inertie moyenne) sur toutes les zones climatiques.

En zone H3, le seuil DH max est largement dépassé pour les logements non traversants. Si le bâtiment était 100% traversant, le seuil serait respecté facilement. 

Pour les autres zones climatiques, le seuil RE2020 est facilement atteint et le seuil Effinergie est respecté de justesse. La zone H2d est particulière en logements collectifs, car les DH sont similaires à ceux de la zone H1, alors que les besoins de froids sont élevés. 

Le graphique ci-dessous représente les DH en zones H1c et H3 pour les trois variantes étudiées. En zone H1c, le seuil DH max est largement atteint. Les DH sont similaires pour les deux variantes en inertie « moyenne », mais augmentent pour la variante en inertie « légère ». 

En zone H3, le seuil DH max est largement dépassé pour les trois variantes. Des leviers d’optimisations sont testés dans les parties ci-dessous afin de respecter la RE2020. Le passage d’inertie « moyenne » à « légère » augmente significativement les DH. Avec une inertie « très légère » (non représenté sur le graphique), les DH de la zone non traversante auraient été de 2100 DH.
Si le bâtiment est climatisé en zone H3, le seuil max RE20 est majoré à 1400 DH. Cela peut inciter à installer de la climatisation, mais les brasseurs d’air sont désactivés lorsqu’il y a de la climatisation, ce qui réduit le nombre de leviers disponibles pour abaisser les DH.
Pour les zones H1c et H3, la variante n°2 en inertie « moyenne » affiche des DH plus faibles en raison de sa classe d’inertie et d’un meilleur traitement des ponts thermiques limitant ainsi les apports solaires. 

Impact des leviers d’amélioration disponibles sur le DH 

Les gains sur les DH de quelques leviers d’amélioration sont présentés sur les deux graphiques ci-dessous. En zone H3, plusieurs solutions sont efficaces pour respecter les DH : brasseurs d’air, occultations perméables ou occultations automatiques.

En zone de bruit fort (BR2/BR3), la surventilation naturelle par l’ouverture des baies est limitée du fait des nuisances sonores extérieures. L’impact des occultations perméables sera donc plus faible. 

Les bouquets correspondent aux associations suivantes :
• Bouquet n°1 : Gestion auto des occultations + Occultations perméables
• Bouquet n°2 : Gestion auto des occultations + Occultations perméables + 1 brasseur par logement
• Bouquet n°3 : Gestion auto des occultations + Occultations perméables + 1 brasseur par pièce sèche (salon, chambre ou bureau) 

Incidences de la zone de bruit et la surface moyenne des logements 

Les simulations de base ont été réalisées en zone de bruit faible (BR1). Le passage en zone de bruit fort (BR2 ou BR3) augmente fortement les DH, surtout en région H3. En zone de bruit fort, la surventilation naturelle est peu valorisée, car l'ouverture des baies est compromise par les bruits extérieurs.

Ainsi, en zone H3 et en zone de bruit fort, il est très difficile de respecter le seuil sans climatisation :
– Sans climatisation : les DH sont à 2111 pour un seuil à 1250. Seul du géocooling ou du rafraîchissement adiabatique permettrait de respecter le seuil.
– Avec climatisation : le bâtiment serait en catégorie 2, le seuil est majoré pour atteindre 2100 DH. Le seuil serait donc quasiment respecté. Néanmoins, peu de leviers sont disponibles pour diminuer les DH dans cette configuration : les brasseurs d’air sont considérés inactifs (du fait de la présence de la climatisation) et les occultations perméables moins efficaces (car en zone de bruit, l’ouverture des baies est moins régulière). Il reste possible de mobiliser une gestion automatique des occultations, géocooling, optimisation architecturale ... 

Concernant la surface moyenne des logements, les logements de petites surfaces auront des DH plus élevés, en raison des apports internes (occupants, cuisson, ...) qui sont plus importants pour ceux-ci (rapport suivant la SHAB).

Nota : un bâtiment est classé en zone de bruit BR3 (respectivement BR2) si toutes les baies des locaux qui le constituent sont exposées au bruit BR3 (respectivement BR2). La détermination de la classe d’exposition au bruit d’une baie (BR1, BR2 ou BR3) s’effectue en fonction de différents critères : le classement des infrastructures de transport à proximité, la situation de la baie par rapport à cette infrastructure et la situation par rapport au plan d’exposition au bruit de l’aéroport le plus proche. En RE2020, les résultats et les seuils sont identiques pour les classes BR2 et BR3. 

Synthèse de prestations à prévoir pour respecter la RE2020 et le label Effinergie 

En logements collectifs, le respect du Bbio est atteignable sans difficulté pour les projets en façade bois ou 100% bois, grâce à une isolation et un traitement des ponts thermiques performants dû au mode constructif. Dans les zones climatiques « chaudes » (H2d et H3), les besoins de froid augmentent significativement, mais les bâtiments restent en dessous du seuil Bbio max réglementaire.

Pour les DH, le tableau ci-dessous récapitule les prestations à prévoir pour respecter la RE2020 et le label Effinergie en fonction des zones climatiques, la zone de bruit, la présence de climatisation et les modes constructifs. 

Nota : si le bâtiment est classé en inertie « très légère », il sera nécessaire de prévoir un levier d’amélioration supplémentaire par rapport à la variante en inertie « légère ». 

Source et Lien

Glossaire

λ : Lambda : Conductivité thermique d’un élément constructif ; unité = W/m.K
BA13 : Plaque de plâtre de 13 mm (BA : Bords Amincis)
Bbio : Besoin Bioclimatique ; unité = points
BR1-2-3 : Classe d’exposition au bruit des baies (BR1 : exposition faible, BR2 et BR3 : exposition forte)
Cep : Consommations en énergie primaire ; unité = kWhep/m²/an
CLT : Cross Laminated Timber (panneau massif lamellé-croisé)
CODIFAB : Comité professionnel de Développement des Industries Françaises de l'Ameublement et du Bois
CSTB : Centre Scientifique et Technique du Bâtiment
DH : Degrés-Heures ; unité = °C/h
ICU : Îlot de Chaleur Urbain
ITE : Isolation par l’extérieur
ITI : Isolation par l’intérieur
LC : Logements collectifs
Lgt : Logement
MOB : Mur Ossature Bois
PM : Protections mobiles
Rev. : Revêtement
SHAB :  Surface habitable ; unité = m²
STD :  Simulation thermique dynamique
Th-Bat :  Règles définissant les données d’entrées pour un calcul réglementaire en RE2020
Th-BCE :  Méthode de calcul réglementaire utilisée en RE2020
Uw U  Window : Performance thermique de l’isolation d’une menuiserie ; unité = W/(m².K)
Ud : U door : Performance thermique d’une porte donnant sur l’extérieur ou un local non chauffé ; unité = W/(m².K)

Références normatives

NF EN 13786 : Performance thermique des composants de bâtiment - Caractéristiques thermiques dynamiques Méthodes de calcul. Juillet 2017.

RE2020 : Réglementation Environnementale 2020. Arrêté du 4 Août 2021 relatif aux exigences de performance énergétique et environnementale des constructions de bâtiments en France métropolitaine et portant approbation de la méthode de calcul prévue à l’article R. 172-6 du code de la construction et de l’habitation.

RTAA DOM 2016 : Réglementation Thermique, Acoustique et Aération pour les bâtiments neufs en Guadeloupe, Martinique, Guyane et à La Réunion. Arrêté du 11 Janvier 2016 modifiant l'arrêté du 17 Avril 2009 définissant les caractéristiques thermiques minimales des bâtiments d'habitation neufs dans les départements de la Guadeloupe, de la Martinique, de la Guyane et de La Réunion, l'arrêté du 17 Avril 2009 relatif aux caractéristiques acoustiques des bâtiments d'habitation neufs dans les départements de la Guadeloupe, de la Martinique, de la Guyane et de La Réunion et l'arrêté du 17 Avril 2009 relatif à l'aération des bâtiments d'habitation neufs dans les départements de la Guadeloupe, de la Martinique, de la Guyane et de La Réunion.

RTG 2020 : Réglementation thermique de Guadeloupe. Journal officiel du 8 Avril 2020 : Délibération relevant du domaine du règlement relatif à la réglementation thermique de Guadeloupe (calcul RTG) et aux caractéristiques thermiques de l'enveloppe des bâtiments nouveaux et des parties nouvelles de bâtiments, abrogeant et remplaçant la délibération du 14 Juin 2013 n° CR/13-679.

Zones climatiques

Dans le cadre de la RE2020, la France est découpée en huit zones climatiques :

Plus d’infos sur le CODIFAB

Le CODIFAB - Comité professionnel de Développement des Industries Françaises de l'Ameublement et du Bois - a pour mission de conduire et financer des actions d’intérêt général en faveur des fabricants français du bois et de l’ameublement.

Le CODIFAB fédère et rassemble 4 200 PME et plus de 15 000 artisans, représentés par leurs organisations professionnelles. Les actions collectives ont pour objectif d’accompagner les entreprises de création, de production et de commercialisation, par : une meilleure diffusion de l'innovation et des nouvelles technologies, l'adaptation aux besoins du marché et aux normes environnementales, la promotion, le développement international, la formation, et par toute étude ou initiative présentant un intérêt pour l'ensemble de la profession.