Règles RAGE : Chauffe-eau solaires collectifs, puits climatiques, …

« Règles de l'Art Grenelle Environnement 2012 »

Ce programme est une application du Grenelle de l'Environnement. Il vise à revoir l'ensemble des règles de construction afin de réaliser des économies d'énergies dans le bâtiment et de réduire les émissions de gaz à effets de serre.

«Chauffe-eau solaires collectifs à appoints individualisés (CESCAI)»,
publication d’un Rapport sur les risques sanitaires et de brûlure

Ce Rapport d’étude RAGE présente les résultats de simulations thermiques dynamiques réalisées pour différentes configurations de chauffe-eau solaires collectifs à appoints individuels (CESCAI). Elles sont modélisées afin d’étudier les niveaux de température en différents points de l’installation et ainsi évaluer les risques de brûlure et sanitaires de chacune d’elles.

Le CESCAI représente aujourd’hui plus de 30 % de la surface de capteurs solaires installée en collectif et tertiaire (contre 60 et 10 % respectivement pour le chauffe-eau solaire collectif centralisé et le chauffe-eau solaire collectif individualisé).

Différentes questions se posent quant aux risques liés à l’eau chaude sanitaire. En effet :

- vis-à-vis des risques de brûlure, les niveaux de température de l’eau préchauffée par le solaire sont-ils dangereux ? Dans ce cas, les systèmes de limitation de température existants sont-ils adaptés et suffisants pour éviter les risques de brûlure aux points de puisage sensibles ?

- vis-à-vis du risque de développement de légionnelles, l’eau préchauffée par le solaire est-elle toujours portée, avant d’être puisée, à une température suffisante et pendant un temps satisfaisant pour limiter la concentration de légionnelles ?

- si l’eau préchauffée par le solaire n’a pas pu être portée en température, a-t-elle été maintenue que très brièvement à des températures favorables au développement des légionnelles ?

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«Chauffe-eau solaires collectifs avec stockage en eau morte»,
publication d’un Rapport RAGE sur leur conception et leur dimensionnement

Ce Rapport RAGE présente les résultats de simulations thermiques dynamiques réalisées pour différentes configurations de chauffe-eau solaires collectifs avec stockage en eau morte. Elles sont modélisées afin d’étudier les niveaux de performances énergétiques obtenus pour chacune d’elle et ainsi définir les règles de conception et de dimensionnement pour ce type d’installation.

Le chauffe-eau solaire collectif avec stockage en eau morte est une solution préconisée et installée pour des installations collectives dans lesquelles le stockage d'eau sanitaire à température non maîtrisée est déconseillé (établissements de santé, établissements sociaux et médico-sociaux d’hébergement pour personnes âgées).

Différentes questions se posent quant à la conception et au dimensionnement d’une telle installation et notamment concernant le découplage du circuit solaire au circuit sanitaire. En effet :

- quel schéma hydraulique prescrire ? Quelle intégration pour l’appoint ? Quel raccordement pour le retour du bouclage sanitaire ?

- quelle logique de régulation associée ? Quel pilotage pour le circulateur au primaire de l’échangeur de décharge ? Quel débit au primaire de l’échangeur de décharge ?

- quelle puissance pour l’échangeur de décharge ?

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«Maçonneries isolantes avec isolation thermique par l'intérieur ou répartie»,
publication des Recommandations professionnelles RAGE

Ces Recommandations professionnelles RAGE serviront de contributions à la définition de Règles de l’art applicables aux maçonneries isolantes, en vue de les intégrer dans le NF DTU 20.1.

Elles sont structurées en deux fascicules distincts. Ces deux documents s’appuient principalement sur les enseignements d’opérations de construction et définissent les optimisations possibles aux travers d’outils de spécification (grilles de lecture des contraintes règlementaires et exigences essentielles), solutions génériques adaptées (traitement des ponts thermiques, accessoires…), logique d’organisation de chantier, autocontrôle de la qualité de mise en œuvre.

Le fascicule « Spécifications relatives aux produits et ouvrages » constitue la première partie de ces recommandations et définit :

- les spécifications relatives aux éléments de maçonnerie isolants conformes aux normes européennes de la série NF EN 771 : briques de terre cuite à perforations verticales ou horizontales ; blocs de béton de granulats légers pleins, perfores ou creux et blocs en béton cellulaire autoclave (BCA) ;

- les prescriptions et performances techniques applicables aux ouvrages de maçonnerie isolante, notamment celles liées à la performance thermique, en relation avec la RT 2012, mais également en regard des autres règlementations en vigueur.

Ces spécifications pourraient faire l’objet d’un fascicule de documentation pour le NF DTU 20.1.

Le fascicule « Règle de mise en œuvre » constituant la seconde partie de ces Recommandations professionnelles RAGE porte sur les dispositions constructives applicables à la mise en œuvre des maçonneries isolantes, en se référant aux spécifications du NF DTU 20.1, aux spécifications des Avis Techniques et DTA pour les procèdes de montage a joint mince et à des dispositions constructives nouvelles, dérogeant aux DTU, lorsque celles-ci sont développées pour répondre à la RT 2012.

Elles serviront de contributions à la définition de Règles de l’art applicables aux maçonneries isolantes en vue de les intégrer dans le Cahier des clauses techniques du NF DTU 20.1 partie 1.1.

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«Toitures-terrasses en bois isolées intégralement sous l’élément porteur»,
publication d’un Guide RAGE

Les solutions techniques traditionnelles pour la réalisation de l’isolation des toitures-terrasses en bois décrites dans le NF DTU 43.4 et les Recommandations professionnelles RAGE Isolation thermique des sous-faces des toitures chaudes à élément porteur en bois peuvent présenter quelques problématiques techniques. Cela amène actuellement un certain nombre de prescripteurs à développer des solutions mixtes (fusion entre solutions « de toitures chaudes » et « de toitures froides », avec une interposition d’un pare-vapeur en sous-faces de la structure porteuse en bois) qui sans être validées techniquement peuvent générer de grosses pathologies.

Ce Guide RAGE décrit la solution d’une toiture-terrasse bois isolée intégralement sous l’élément porteur. Cette solution non traditionnelle demande un choix précis des matériaux et une mise en œuvre soignée.

La problématique clé est la maîtrise des transferts de vapeur d’eau dans le complexe de toiture avec la contrainte particulière liée aux nappes d’étanchéités posées sur ces toitures terrasses.

Des prescriptions optimisées et sécuritaires sont proposées, notamment en utilisant des membranes pare-vapeur et des membranes d’étanchéité plastique dont les propriétés en terme de résistance à la diffusion de vapeur d’eau sont telles que la valeur Sd du pare-vapeur soit 6 fois plus élevée que celle de la membrane d’étanchéité.

Concernant l’allotissement des travaux, il conviendra, afin de dégager nettement les responsabilités des entreprises de créer un macro-lot « toiture » comprenant tous les travaux de charpente et d’étanché

ité. Les bâtiments visés sont les maisons individuelles neuves, les parties neuves de maisons individuelles existantes (extensions) et les extensions de bâtiments en rez-de-chaussée relevant du Code du travail. Les constructions visées par le présent document ne dépassent pas 70 m².

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«Performances des puits climatiques - Suivis instrumentés et simulations»,
publication d’un Rapport RAGE

Ce Rapport d'étude RAGE présente les résultats de suivis instrumentés et de simulations sur des puits climatiques afin de déterminer leurs performances et l'impact de différents paramètres sur ces performances.

La technique du puits climatique s'est développée ces dernières années. Paradoxalement, le retour d'expériences sur ces systèmes est encore faible.

Certains points techniques restent aujourd'hui peu documentés et diverses interrogations peuvent persister concernant par exemple l'impact de différents paramètres (zone géographique, nature du sol, conductivité thermique du tube, longueur du tube, profondeur d'enfouissement du tube) sur les performances du puits climatique et la pertinence à bipasser un puits.

L'approche adoptée dans cette étude pour apporter des éléments de réponses à ces questions a consisté à réaliser des suivis instrumentés et des simulations numériques.

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«Chauffe-eau solaires collectifs avec stockage en eau morte»,
publication d’un Rapport RAGE sur leur conception et leur dimensionnement

Le chauffe-eau thermodynamique est un générateur autonome de production d'eau chaude sanitaire associant une pompe à chaleur et un réservoir de stockage. La croissance rapide de ce marché se fait dans un cadre technique qu'il convient de mieux maîtriser, avec une offre comprenant différentes typologies de produits admettant des configurations d'installation variées et en l'absence de document technique encadrant les règles de conception, de dimensionnement, de mise en œuvre et de maintenance.

Ainsi, en amont de l'écriture de Recommandations professionnelles RAGE sur les chauffe-eau thermodynamiques, une campagne de suivis instrumentés a été réalisée pour :

- auditer des installations réelles afin d'identifier les bonnes pratiques et les éventuelles « pathologies » chroniques ;

- vérifier la satisfaction du besoin d'ECS pour différentes conditions de fonctionnement selon le paramétrage de la régulation ;

- mesurer les performances in situ en conditions réelles de fonctionnement identifier et qualifier les principaux facteurs d'influence sur les performances.

Vingt installations individuelles équipées d'un chauffe-eau thermodynamique ont été retenues pour cette campagne. Ce Rapport RAGE fait état des principaux enseignements des audits des installations et des analyses des mesures issues du suivi instrumenté.

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«Isolation thermique des sous-faces des toitures chaudes à élément porteur en bois»,
publication des Recommandations professionnelles RAGE

La solution dite « toiture chaude » décrite dans le NF DTU 43.4 comprend un isolant de forte densité positionné au-dessus d’un élément porteur en bois ou à base de bois, et servant de support pour la nappe d’étanchéité. Avec des exigences de performances thermiques des ouvrages plus élevées, l’épaississement de l’isolation se généralise. Cependant l’épaississement de l’isolation par isolant rigide rapporté par le dessus a ses limites.

Ces Recommandations professionnelles RAGE abordent ainsi un cas de toitures chaudes dérogeant au NF DTU 43.4 par un apport d’isolant de doublage, coté intérieur par rapport au pare- vapeur, lui-même positionné dans ce cas au-dessus du panneau porteur.

Pour que la paroi ne présente pas de risque de condensation, la résistance thermique de ce complément est limitée. La règle dite des « 2/3-1/3 » (par rapport au pare-vapeur) peut être appliquée pour les toitures avec un complexe d’étanchéité.

L’épaisseur de l’isolant de doublage intérieur est limitée de façon à ce que la résistance thermique de cet isolant, du revêtement de plafond de l’élément porteur et de la lame d’air éventuelle, non ventilée sous l’élément porteur soit toujours inferieure à la moitié de celle de l'isolant support d’étanchéité.

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