La transition énergétique des bâtiments publics - Bâtiment passif et bepos, les enjeux de la RE 2020 by INFOPRO DIGITAL

La transition énergétique des bâtiments publics

La transition énergétique des bâtiments publics Bâtiment passif et bepos, les enjeux de la RE 2020

À l'aube de la nouvelle réglementation environnementale RE 2020, les techniques de construction et de rénovation écologiques permettent la mise en œuvre de bâtiments très performants en énergie appelés « bâtiments passifs ». Il est désormais possible d'envisager leur développement à une large échelle, pour tous les types de bâtiments publics et privés. Les bâtiments passifs garantissent un niveau de performance de trois à quatre fois supérieure à celle de l'application stricte de la RT 2012, permettant de réaliser d'importantes économies d'énergie et, par conséquent, de dépenses de fonctionnement.

Catherine Charlot-Valdieu et Philippe Outrequin sont tous deux économistes de formation, avec une spécialisation plus marquée pour les bâtiments et l'énergie. Ils travaillent ensemble depuis plus de vingt ans comme consultants pour favoriser la mise en œuvre de stratégies et d'actions de développement durable (écoquartier, documents d'urbanisme, évaluation de projets). La plupart de leurs travaux a été réalisée pour les collectivités territoriales, comme AMO ou dans des équipes de maîtrise d'œuvre. Depuis leur découverte, en Allemagne, lors d'un projet européen de recherche, ils se passionnent pour le développement des bâtiments passifs, neufs ou rénovés, résidentiels ou tertiaires. Ceci s'est traduit par la rédaction de plusieurs ouvrages sur ce thème. Les deux auteurs ont coordonné des publications scientifiques et publié ensemble près d'une vingtaine d'ouvrages.

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La transition énergétique des bâtiments publics

Cet ouvrage vous permettra de comprendre les enjeux de la RE 2020 et pourquoi s'orienter vers les standards du bâtiment passif fait sens dans le cadre des exigences des bâtiments à énergie positive et dans une optique de transition énergétique. Grâce aux nombreuses opérations passives présentées dans cet ouvrage, vous appréhenderez les contraintes et multiples possibilités de la construction ou rénovation passive et ses avantages, notamment l'absence de réel surcoût, mais aussi en termes de confort et de qualité de l'air intérieur, et vous découvrirez que le passif s'accorde avec tous les types de bâtiments.

Bâtiment passif et bepos, les enjeux de la RE 2020

d’EXPERTS Aménagement, urbanisme & développement territorial

[Photo Une : © Altana architectures] www.territorial-editions.fr ISSN : 1623-8869 – ISBN : 978-2-8186-1761-8

Catherine Charlot-Valdieu Philippe Outrequin

La transition énergétique des bâtiments publics

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Bâtiment passif et bepos, les enjeux de la RE 2020

d’EXPERTS Aménagement, urbanisme & développement territorial

[Photo Une : © Altana architectures] www.territorial-editions.fr ISSN : 1623-8869 – ISBN : 978-2-8186-1761-8

Catherine Charlot-Valdieu Philippe Outrequin

La transition énergétique des bâtiments publics

Bâtiment passif et bepos, les enjeux de la RE 2020 Catherine Charlot-Valdieu Économiste Philippe Outrequin Docteur en Économie

CS 70215 - 38501 Voiron Cedex Tél. : 04 76 65 87 17 Retrouvez tous nos ouvrages sur www.territorial-editions.fr

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Référence DE 871 Décembre 2020

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Il est interdit de reproduire intégralement ou partiellement la présente publication sans autorisation du Centre Français d’exploitation du droit de Copie. CFC 20, rue des Grands-Augustins 75006 Paris. Tél. : 01 44 07 47 70

Sommaire Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.9

Partie 1 Des bâtiments passifs aux bâtiments à énergie positive Chapitre I Définitions et enjeux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.13 A - Qu’est-ce qu’un bâtiment à énergie positive ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.13 B - La première urgence : réduire les consommations d’énergie et construire des bâtiments à consommation quasi nulle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.13 C - Comment mesurer les consommations d’énergie ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.13 D - Une démarche rationnelle : réduire les consommations avant de chercher à produire des énergies renouvelables pour compenser les consommations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.14 E - Mais qu’est-ce qu’un bâtiment passif ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.14

Chapitre II Le passif : une démarche avec une obligation de résultat. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.15 A - Origine de la démarche : l’importance de la physique du bâtiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.15 B - Un label pour garantir la performance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.16 1. Le label Bâtiment Passif Classique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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2. Le label EnerPHit pour la réhabilitation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.17

3. Les labels Premium et Plus pour les bâtiments producteurs d’énergie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.18

C - Une exigence de qualité et l’importance du couple architecte-thermicien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.18 D - La nécessité d’un suivi de chantier rigoureux : l’exemple du bâtiment de Sud Indre Développement (37) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.20 E - Des usagers actifs et responsables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.22

Chapitre III Le passif : une démarche fiable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.24 A - Concevoir des bâtiments intelligents : privilégier la simplicité comme dans le bâtiment 22-26 de Lustenau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.24 1. Le PHPP : un outil d’optimisation incontournable pour être passif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.26

2. La STD en complément du PHPP pour assurer le confort d’été . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.26

C - Le leurre de la RT2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.27 1. L’utilisation des deux moteurs de calcul (PHPP du passif et TH-BCE de la RT2012) pour comparer les résultats obtenus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.27

2. Autres retours d’expérience soulignant l’absence de fiabilité du moteur RT2012 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.28

3. Des retours d’expérience soulignant la fiabilité du PHPP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Chapitre IV Les apports ou avantages du bâtiment passif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.30 A - Une garantie de confort et de santé. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.30 1. Qualité de l’air intérieur (QAI). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Sommaire

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La transition énergétique des bâtiments publics

B - Un outil de calcul fiable : le PHPP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.26

2. Gestion du taux d’humidité et élimination des risques de moisissures et de condensation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.31

3. Qualité acoustique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.31

4. Éviter les systèmes de climatisation active pour assurer le confort d’été . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.33

5. Des matériaux n’émettant pas de composés organiques volatils (COV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.34

6. Une condition : l’association du maître d’ouvrage à la conception des bâtiments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.35

B - L’anticipation des risques de précarité énergétique dans les logements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.35 C - Exemples de bâtiments de santé passifs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.36 1. L’EHPAD de Bouchain (59). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.36

2. Une maison de retraite médicalisée à Innsbruck en Autriche. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.37

Chapitre V La place du passif en France et dans le monde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.41 A - La réglementation française : du E+C- à la RE2020 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.41 1. Les trois objectifs de la réglementation environnementale RE2020 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.41

2. Le bilan BEPOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.41

3. Le bilan carbone. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.41

B - Le positionnement du passif dans la réglementation française. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.42 1. Comment situer les bâtiments passifs dans ce dédale d’hypothèses et de calculs ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.42

2. Un bâtiment de bureaux passif, à énergie positive et économe sur tous les usages de l’énergie à Pont-de-Barret (26). . . p.43

C - Le développement du passif dans le monde. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.47 1. Des exemples du développement du passif en Allemagne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.47

2. Des exemples ailleurs dans le monde. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.49

3. Le passif en France. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.51

4. L’importance de la labellisation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.52

Chapitre VI Une réponse aux défis que doivent relever les collectivités locales et territoriales . . . . . . . . . . . p.53 A - Les enjeux de la transition énergétique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.53 1. Des objectifs très ambitieux à décliner localement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.53

2. L’exemplarité : un immeuble de bureaux passif durable, vitrine d’un quartier d’affaires à Braine-l’Alleud en Belgique. .

p.57

B - L’enjeu énergétique et l’effet de ciseau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.58 1. Le poids de l’énergie dans le budget des collectivités locales et territoriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.58

2. Des dépenses de fonctionnement de plus en plus contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.59

3. Exemplarité : une mairie passive et à énergie positive dans un village savoyard (Saint-Offenge, 73) . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.59

La transition énergétique des bâtiments publics

Partie 2

Construire ou rénover en passif : des solutions pour tous les types de bâtiment Chapitre I Les caractéristiques générales des bâtiments passifs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.65 A - Un exemple de bâtiment passif : le siège social de l’entreprise Charier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.65 B - Une conception architecturale bioclimatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.69 C - L’isolation de l’enveloppe opaque. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.70 1. Une construction sans pont thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.70

2. Le choix des isolants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.70

3. Exemple d’un bâtiment avec un mur rideau (double peau vitrée), une protection acoustique et une optimisation énergétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.72

Sommaire

D - Les menuiseries extérieures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.74 1. Fenêtres et châssis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.74

2. Portes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.77

E - L’inertie thermique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.77 F - L’étanchéité à l’air. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.78 1. Le test d’étanchéité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.79

2. L’importance du traitement de l’étanchéité à l’air. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.79

G - La ventilation et le renouvellement d’air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.79 1. Qu’est-ce que la VMC double flux ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.80

2. Ventilation centralisée ou décentralisée ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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3. La ventilation double flux : un élément essentiel qui nécessite un véritable savoir-faire professionnel. . . . . . . . . . . . . . . . .

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H - Chauffage et rafraîchissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.82 I - La compacité des bâtiments passifs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.83 J - Le confort d’été . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.84 1. Mesures à prendre pour le bâtiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.84

2. Mesures à prendre pour l’aménagement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.88

3. La prise en compte du confort d’été et les matériaux à changement de phase dans un bâtiment communal à Ixelles. . . .

p.88

Chapitre II Le passif pour tous les types de bâtiments publics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.90 A - Des écoles passives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.90 1. L’enjeu énergétique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.90

2. Un groupe scolaire passif à Templeuve-en-Pévèle (59) pour réhabiliter une sorcière et vaincre l’ignorance ! . . . . . . . . . .

p.91

3. Une école passive à Ancenis (44), source de 22 000 euros d’économies par an . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.92

B - Des bureaux passifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.94 1. L’enjeu énergétique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.94

2. Un bâtiment emblématique sur une friche industrialo-portuaire : le siège de Rouen Normandie Métropole. . . . . . . . . . . .

p.94

C - Des locaux techniques passifs sans aucun surcoût . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.98 1. De fortes contraintes d’usage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.98

2. Le centre technique municipal (CTM) de La Roche-sur-Yon (85) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p.98

D - Des équipements sportifs passifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.100 1. Un nouveau marché pour le passif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.100 2. Une salle de sport à Lille (59) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.100

E - Des équipements publics recevant du public (ERP) passifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.102 1. La bibliothèque passive de Woluwe-Saint-Pierre (Belgique). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.102

Chapitre II La rénovation passive adaptée aux bâtiments publics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.105 A - Les spécificités de la rénovation passive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.105 1. Performances et contraintes des rénovations passives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.105 2. La première réhabilitation EnerPHit Plus en France : les bureaux du syndicat départemental d’énergie et des déchets (SDED) de Haute-Marne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.107 3. La transformation d’un bâtiment du xixe siècle en un centre social confortable à Londres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.110 4. La rénovation passive du collège Chepfer de Villers-lès-Nancy (54). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.113

B - La rénovation passive à travers un changement d’usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.116 1. Démolir ou réhabiliter ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.116 2. Des logements de fonction transformés en bureaux pour une antenne du Grand Chambéry (73) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.116

Sommaire

La transition énergétique des bâtiments publics

2. L’extension d’un bâtiment d’accueil de loisir sans hébergement (ALSH) à Rieux (56). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.103

C - La problématique des bâtiments classés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.118 1. Les contraintes des bâtiments classés ou inscrits au patrimoine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.118 2. L’aménagement de bureaux passifs dans un bâtiment industriel classé de Manufrance à Saint-Étienne (42). . . . . . . . p.118

Chapitre IV Les réponses du passif aux contraintes de construction ou de rénovation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.123 A - Les contraintes réglementaires et les solutions apportées par le passif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.123 1. Les exigences des ABF. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.123 2. Les exigences réglementaires qui freinent le développement du passif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.124 3. Les conséquences de ces exigences réglementaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.125 4. Exemples de positionnement et de volume de maison dus aux contraintes d’alignement des PLU ou règlements de lotissement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.126 5. Conclusion : l’importance de l’urbanisme réglementaire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.127

B - Les contraintes de site avec l’exemple d’une crèche à Nogent-sur-Marne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.128 1. L’enveloppe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.129 2. Le chauffage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.129 3. L’eau chaude sanitaire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.130

C - Les contraintes techniques : la problématique des musées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.131 1. L’enveloppe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.132 2. Chauffage et ECS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.132 3. La ventilation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.132 4. Principaux enseignements de l’opération . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.133

Chapitre V Les collectivités locales, pionnières de la transition énergétique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.135 A - Les effets d’entraînement : la stratégie de la métropole rouennaise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.135 1. La commande par un élu d’un bâtiment exemplaire et démonstrateur et la mobilisation des agents. . . . . . . . . . . . . . . . p.135 2. La livraison d’un premier Bâtiment Passif : Seine Ecopolis en 2014. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.137 3. Une montée en compétences en interne et le choix du passif pour d’autres bâtiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.139

B - L’inscription du passif dans les documents réglementaires : la démarche de Rennes Métropole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.140 1. Test du passif sur quelques opérations afin de permettre aux professionnels locaux d’acquérir les savoir-faire et compétences indispensables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.140 2. Intégration du passif dans les documents réglementaires (PLH) pour favoriser sa diffusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.141 3. Le plan climat air énergie territorial (PCAET) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.142 4. Le PLUi de Rennes Métropole fin 2019. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.142

C - Le passif face à la nouvelle réglementation de 2021 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.143 1. Les objectifs réglementaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.143

La transition énergétique des bâtiments publics

2. Le passif répond à ces trois objectifs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.144

3. Passif et énergies renouvelables : une relation plus complexe qu’il n’y paraît . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.144 4. La réponse du passif pour un futur sans énergies carbonées. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.145

Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.147

Sommaire

Annexes  Annexe I Foire aux questions de la construction passive. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.151 Annexe II Les bâtiments tertiaires certifiés Bâtiment Passif en France au 1er novembre 2020 . . . . . . . . . p.157 Annexe III Quelques exemples de bâtiments passifs en Europe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.162 Annexe IV Liste des opérations passives tertiaires présentées dans ce livre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.163 Annexe V Liste des architectes et maîtres d’œuvre cités. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.164 Annexe VI Liste des BET fluides, physique du bâtiment et PHPP cités. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.165

La transition énergétique des bâtiments publics

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p.166

Sommaire

Introduction

La transition énergétique des bâtiments publics

En 2015, l’accord de Paris sur le climat a engagé la France à réduire drastiquement ses émissions de carbone pour atteindre une neutralité carbone dans la seconde moitié de ce siècle. Puis la Stratégie nationale bas carbone (SNBC) a défini en 2017 une stratégie d’actions et de moyens visant à réduire par 5,4 les émissions de carbone en France entre 2015 et 2050.   Le secteur du bâtiment joue un rôle central dans cette politique, étant responsable de 19 % des émissions de carbone, du fait des consommations d’énergie dans les bâtiments. Si l’on ajoute les émissions liées à la fabrication des matériaux et équipements utilisés dans les constructions neuves et les réhabilitations, le secteur représente un tiers des émissions totales de gaz à effet de serre.   La réglementation environnementale 2020 (RE2020) va proposer fin 2021 des exigences allant dans ce sens en améliorant fortement la performance de l’enveloppe des bâtiments neufs (niveau d’isolation), en favorisant les énergies décarbonées et les matériaux de construction biosourcés et enfin en intégrant un objectif de confort d’été, pour adapter les bâtiments au réchauffement climatique.   De même, la législation prévoit que l’ensemble des logements existants atteignent le niveau bâtiment basse consommation (BBC) à l’horizon 2050 et que la consommation d’énergie de tous les bâtiments soit réduite de 20 % d’ici 2030 et de 50 % d’ici 2050.   Ces objectifs exigent la construction ou la réhabilitation de bâtiments avec des performances énergétiques très élevées dont font partie les bâtiments passifs, bâtiments dont la conception permet de réduire à presque zéro les consommations d’énergie.   L’ajout de systèmes de production d’énergie renouvelable permet aussi de rendre ces bâtiments à consommation quasi nulle à énergie positive à moindre coût.   Cet ouvrage vise à sensibiliser les maîtres d’ouvrage sur les méthodes et les technologies permettant de réaliser ce type de bâtiments dont l’intérêt est de réduire durablement les coûts d’exploitation et de renouvellement d’équipement, tout en assurant aux usagers un véritable confort toute l’année.

Introduction

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Partie 1 Des bâtiments passifs aux bâtiments à énergie positive

La transition énergétique des bâtiments publics

Partie 1

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Chapitre I Définitions et enjeux

A - Qu’est-ce qu’un bâtiment à énergie positive ?   Depuis le Grenelle de l’environnement (et la loi de programmation relative à la mise en œuvre du Grenelle de l’environnement, dite Grenelle 1, article 4, du 3 août 2009), on parle en France de « bâtiment à énergie positive ».   Aucune réglementation ne précise le champ opérationnel que recouvre cette notion ; il sera défini dans la future réglementation environnementale RE2020 qui devrait s’appliquer à partir de 2022. Il est cependant possible d’en proposer une définition : un bâtiment à énergie positive (bepos) est un bâtiment qui produit plus d’énergie renouvelable qu’il ne consomme d’énergie non renouvelable.   Une stratégie de développement des bâtiments à énergie positive conduit à deux types d’actions : - faire en sorte d’améliorer le savoir-faire des professionnels pour améliorer la performance des bâtiments, afin que ceux-ci consomment le moins d’énergie possible ; - développer les énergies renouvelables.

B - La première urgence : réduire les consommations d’énergie et construire des bâtiments à consommation quasi nulle   L’urgence climatique de réduire les émissions de gaz à effet de serre n’est pas le seul enjeu de la réduction des consommations d’énergie. Celle-ci est un enjeu à la fois écologique et économique, voire politique (du fait du lieu de production des énergies fossiles1).   En effet, l’énergie coûte cher et ce coût risque d’augmenter pour les ménages, les entreprises, les collectivités, ainsi que pour l’État (l’énergie étant responsable d’une partie importante du déficit de la balance commerciale).   La première urgence est donc d’améliorer la performance des bâtiments afin de réduire les consommations d’énergie. C’est la position prise par le gouvernement français avec l’adoption de l’accord de Paris en décembre 2015 et la Stratégie nationale bas carbone définie en 2017.

La question semble simple mais elle est beaucoup plus complexe qu’elle n’en a l’air, surtout s’il faut estimer la consommation d’énergie d’un futur bâtiment ou d’un bâtiment après des travaux de réhabilitation.   En France, avec l’objectif de construire des bâtiments à énergie positive, cet J15te question est incontournable puisqu’elle permet de définir la quantité d’énergie(s) renouvelable(s) qu’il faudra produire. Or ceci est complexe. L’objet de cet ouvrage n’est pas d’aborder cette complexité dans le détail mais de permettre aux collectivités de bâtir leur stratégie et de les aider à entrer dans la transition énergétique et écologique (en ce qui concerne leur parc de bâtiments) et à inscrire leur territoire dans cette nécessaire transition énergétique, via les documents structurants que sont le plan climat-air-énergie territorial (PCAET), le programme local de l’habitat (PLH), le plan local d’urbanisme (PLU) et le PLUi HD (plan local d’urbanisme intercommunal habitat et déplacements), lesquels doivent favoriser le développement de bâtiments à consommation d’énergie quasi nulle.

1. Charbon, pétrole/fioul et gaz.

Partie 1

La transition énergétique des bâtiments publics

C - Comment mesurer les consommations d’énergie ?

Ce qu’il faut retenir : des conventions de calcul La mesure des consommations d’énergie repose sur des conventions de calcul, définies dans les réglementations nationales, et des outils de calcul réglementaires qui sont parfois des « boîtes noires », comme le TH-BCE de la RT2012 (cf. partie 1, chapitres III-C et V-A, page 27 et page 41).

D - Une démarche rationnelle : réduire les consommations avant de chercher à produire des énergies renouvelables pour compenser les consommations   On comprend bien que, plus la consommation d’énergie non renouvelable est élevée, plus il faudra produire d’énergie renouvelable pour compenser cette consommation et faire en sorte que le bâtiment devienne à énergie positive.   Et, comme le dit l’Ademe (Agence de la transition écologique), l’énergie la moins chère est celle que l’on ne consomme pas. Il convient donc de faire en sorte que nos bâtiments consomment le moins possible d’énergie finale facturée.   Ceci revient à préconiser la construction de bâtiments à consommation quasi nulle, c’est-à-dire très économes, voire passifs, afin de consommer le moins possible d’énergie et, dans un deuxième temps, d’envisager la production d’énergie renouvelable (pose de panneaux photovoltaïques, par exemple) pour compenser cette consommation, afin que les bâtiments soient à énergie positive.   Ce qu’il faut retenir Il faut construire ou réhabiliter des bâtiments à consommation quasi nulle, voire passifs, avant d’en faire des bâtiments à énergie positive.

La transition énergétique des bâtiments publics

E - Mais qu’est-ce qu’un bâtiment passif ?

Si on comprend bien ce qu’est un bâtiment très économe en énergie ou à consommation d’énergie quasi nulle, la définition d’un bâtiment passif semble nécessaire.   Un bâtiment passif est un bâtiment qui n’a pas de système actif de chauffage et donc qui ne consomme réellement que très peu d’énergie, pour le chauffage comme pour le rafraîchissement. Par conséquent, son fonctionnement coûte très peu en énergie. De plus, son système de renouvellement d’air fournit un air de très bonne qualité et améliore les conditions d’hygiène.   Mais, là aussi, la méthode de mesure des consommations d’énergie est importante afin de s’assurer que la consommation réelle (facturée) sera conforme aux attentes et aux estimations.   Par ailleurs, cela nécessite des efforts de conception et de mise en œuvre, afin de garantir les performances attendues. C’est pourquoi nous aborderons ci-après les différents aspects de la démarche pour construire ou réhabiliter au standard passif.

Partie 1

Chapitre II Le passif : une démarche avec une obligation de résultat   Un bâtiment passif est issu d’une coconception incontournable de l’architecte et de l’ingénieur thermicien et d’une démarche associant qualités architecturale et thermique.   Avant de montrer ce qui distingue un bâtiment passif d’un bâtiment respectant simplement la réglementation thermique en vigueur (RT2012) ainsi que celle qui prévaudra à partir de 2022 (RE2020), nous précisons ci-après l’origine et la nature de la démarche.

A - Origine de la démarche : l’importance de la physique du bâtiment La première définition des bâtiments passifs en 1988 La définition du bâtiment passif a été donnée en 1988 par le docteur allemand Wolgang Feist et le Suédois Bo Adamson et elle s’appuie sur la physique du bâtiment. Elle repose sur l’idée que le bien-être thermique peut être parfaitement assuré par l’emploi de mesures passives : isolation de l’enveloppe, récupération de la chaleur, utilisation de la chaleur solaire passive et des sources de chaleur intérieures.

L’isolation très poussée de l’enveloppe du bâtiment et sa forte étanchéité à l’air réduisent fortement les besoins en énergie. La chaleur dégagée à l’intérieur de la construction par les êtres vivants et les appareils électriques, ajoutée à celle apportée à l’extérieur par l’ensoleillement, suffit presque entièrement à satisfaire le besoin de chaleur du bâtiment. Un échangeur de chaleur entre l’air extrait chaud et l’air entrant frais (ventilation double flux) permet de conserver cette chaleur.   L’été, les protections solaires, la ventilation nocturne et une bonne inertie du bâtiment suffisent pour éviter les besoins de climatisation.   Il y a donc un quasi-équilibre entre les besoins de chaleur pour les occupants d’un bâtiment d’une part et les apports de l’énergie solaire et ceux fournis par l’ensemble des activités et des occupants, d’autre part. L’équipement de chauffage ne constitue qu’un appoint pour les jours de très grand froid ou pour réchauffer ponctuellement le bâtiment (par exemple pour des bureaux ou une école après un week-end froid).   Le besoin de chaleur (qui doit être apporté par un système de chauffage) est ainsi estimé entre 0 et 15 kWh/m2 de surface du bâtiment.   Quant à la puissance du chauffage, elle est limitée à 10 W/m2 pour respecter les conditions d’hygiène du chauffage de l’air.

Partie 1

La transition énergétique des bâtiments publics

Exemple de bilan énergétique exprimant le besoin de chaleur

Déperditions thermiques et apports en kWh/m² SRE* 70 60

Déperditions aérauliques

Apports solaires

40 30

Apports internes

Déperditions conductives

20 10

Besoin de chaleur

Déperditions

Apports

* SRE : surface de référence énergétique (proche de la surface chauffée).

Source : Catherine Charlot-Valdieu et Philippe Outrequin.

Pas ou peu d’équipements de chauffage actifs dans un bâtiment passif Dans une maison passive, le chauffage « actif » peut être assuré par un seul sèche-serviette. Ceci nécessite non seulement la présence indispensable de l’ingénieur thermicien dans la conception du bâtiment mais aussi une coopération étroite des membres de l’équipe de conception et de mise en œuvre.

B - Un label pour garantir la performance

La transition énergétique des bâtiments publics

RT2012).

Une obligation de résultats La démarche visant à construire ou réhabiliter un bâtiment passif comprend une obligation de résultats, en termes de performances réelles (et non pas seulement estimées comme dans la

Il va sans dire que, pour garantir les résultats, le travail d’ingénierie est largement renforcé, exigeant une coopération étroite de l’architecte et de l’ingénieur, ce qui n’est pas une tradition française (la construction étant avant tout le domaine de l’architecte).   Cette obligation de résultats se décline par un certain nombre d’exigences qui ont été définies par le Passivhaus Institut (PHI) situé à Darmstadt, repris dans son intégralité par La Maison Passive2 (association loi 1901 créée en 2007 en France). Le label Bâtiment Passif permet de garantir ces résultats.   Le label Bâtiment Passif est décerné après une évaluation effectuée par des experts ayant le titre de concepteurconseiller européen de Bâtiment Passif (CEPH).   Depuis une trentaine d’années, le PHI propose un label « Bâtiment Passif Classique » pour la construction neuve. Il a ensuite proposé un label pour la réhabilitation (EnerPHit) et, plus récemment, deux nouveaux labels (« Bâtiment Passif Premium » et « Bâtiment Passif Plus ») intégrant les énergies renouvelables et pénalisant les énergies non renouvelables.

2. La Maison Passive France, 47 avenue Pasteur, 93100 Montreuil, http://www.lamaisonpassive.fr.

Partie 1

1. Le label Bâtiment Passif Classique   Le label Bâtiment Passif Classique est décerné à toute construction neuve qui répond aux exigences suivantes, calculées obligatoirement avec le moteur de calcul PHPP (voir ci-après au chapitre III-B, page 26). - besoin de chaleur pour le chauffage ≤ 15 kWh/(m2.an), exprimé en kilowattheures d’énergie primaire par mètre carré de surface de référence énergétique (SRE, assimilée à la surface habitable ou chauffée), ou puissance de chauffe ≤ 10 W/m2 ; - b esoin de refroidissement ≤ 15 kWh/m2 SRE ou puissance de refroidissement ≤ 10 W/m2 SRE ; - é tanchéité de l’enveloppe ≤ 0,6 vol./h sous 50 Pa (selon la norme EN 13829). Cette étanchéité est en effet indispensable pour assurer un bon fonctionnement du système mécanique de ventilation double flux ; - besoin en énergie primaire totale3 (chauffage, ventilation, éclairage, eau chaude sanitaire, auxiliaires et ensemble des équipements électrodomestiques) ≤ 120 kWh/(m2.an) ; - f réquence de température intérieure du logement au-dessus de 25 °C inférieure à 10 % des heures de l’année (avec l’objectif de ne jamais dépasser les 25 °C). Ce calcul est effectué fenêtres fermées (y compris la nuit). Cette contrainte impose des équipements de protection solaire (brise-soleil, rideau à lames orientables…) et/ou des débits d’air plus importants (notamment la nuit au moyen d’une surventilation nocturne) ; - analyse des besoins et apports énergétiques par un bureau d’études reconnu4 et utilisant le logiciel de calcul mis à disposition par le PHI et La Maison Passive France, le PHPP (Passive House Planning Package).

Source : La Maison Passive. Définitions complémentaires Le besoin de chaleur se définit comme la quantité de chaleur qu’il est nécessaire d’apporter au bâtiment pour assurer une température de confort de 20 °C. Il est la résultante entre l’ensemble des déperditions thermiques du bâtiment et les apports thermiques internes et fournis par le soleil. Les apports solaires sont calculés à partir des surfaces de fenêtres, du rayonnement solaire et du facteur solaire des vitres (rapport entre l’énergie due au rayonnement solaire et l’énergie reçue par la paroi). Les apports internes sont évalués à partir d’un apport interne journalier variable selon l’usage du bâtiment, son mode d’occupation et l’importance des matériels informatiques.

Le label EnerPHit en rénovation tient compte des difficultés de la rénovation qui interdit parfois l’isolation par l’extérieur. Or, celle-ci est souvent incontournable pour supprimer les ponts thermiques.   De ce fait, la certification EnerPHit assouplit certaines conditions et rend possible le choix entre une obligation de résultat et une obligation de moyens5. En rénovation, le besoin de chaleur pour le chauffage doit être inférieur à 25 kWh/m2 et par an (calculé avec le moteur de calcul PHPP).

À titre de comparaison, la consommation moyenne pour le seul chauffage des bureaux en France est de 126 kWh/m2 en énergie finale (cf. partie 2, chapitre III, page 105 avec des exemples de rénovation EnerPHit).

3. R appelons que la RT2012 ne calcule la consommation d’énergie primaire que pour cinq usages (chauffage, eau chaude sanitaire, refroidissement, auxiliaires de chauffage et de ventilation, éclairage). 4. Qui a suivi la formation qualifiante CEPH (concepteur européen Bâtiment Passif) 5. Voir partie 2, chapitre III. Pour plus de détails sur les critères et la mise en œuvre de la certification, consulter le site de l’association La Maison Passive, http://www.lamaisonpassive.fr.

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2. Le label EnerPHit pour la réhabilitation

3. Les labels Premium et Plus pour les bâtiments producteurs d’énergie En 2015, le PHI a proposé, à côté des labels existants, deux nouveaux labels Premium et Plus. Ces deux labels affichent des consommations d’énergie primaire6, tous usages, inférieures au label classique, les bâtiments devant être producteurs d’énergie renouvelable. Le label Plus équilibre la consommation d’énergie et la production d’énergie renouvelable alors que le label Premium envisage une production d’énergie renouvelable supérieure à la consommation d’énergie (bâtiment à énergie positive).

Si ces deux nouveaux labels privilégient les énergies renouvelables, ils restent aussi attachés à l’objectif de limiter le besoin de chaleur annuel pour le chauffage à 15 kWh/m2 au maximum (cf. partie 2, chapitre V-C, page 143).

C - Une exigence de qualité et l’importance du couple architecte-thermicien

Atteindre des performances très élevées en matière d’efficacité énergétique Une simple augmentation de l’épaisseur des isolants n’est pas suffisante pour atteindre de hautes performances énergétiques. Il est également nécessaire : - d’assurer l’étanchéité du bâtiment ; - de supprimer les ponts thermiques ; - d’optimiser les apports solaires et internes tout en maintenant une bonne qualité de l’air intérieur.

Cette performance ne pourra être garantie que si, d’une part, les bureaux d’études évaluent de façon très précise l’origine des déperditions thermiques et cherchent à y remédier efficacement et si, d’autre part, les entreprises de construction suivent parfaitement les prescriptions.   Pour réduire les déperditions, les architectes réalisent des schémas de détail pour chacun des points susceptibles de créer des ponts thermiques. Pour certains bâtiments complexes, il en faut plusieurs centaines comme ceux présentés ci-après. Ces schémas indiquent aux entreprises de construction comment réaliser la mise en œuvre.   Les deux schémas de détail ci-après sont représentatifs des ponts thermiques les plus fréquents : liaison sol-mur, liaison mur-charpente ou dalle haute ; liaison mur-fenêtre.

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Détail du pied de mur pour la construction de la crèche passive de Nogent-sur-Marne7

Source : Altana Architectures.

6. L ’énergie primaire est la quantité d’énergie qu’il a fallu produire pour livrer une unité d’énergie finale (énergie facturée). Pour l’électricité, on considère en France qu’il est nécessaire de produire 2,58 kWh d’énergie primaire pour livrer 1 kWh en énergie finale (ce ratio devant passer à 2,30 kWh en énergie primaire pour 1 kWh final dans la RE2020). 7. Voir partie 2, chapitre IV-B, page 128.

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