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CHAUFFAGE Une restructuration thermiquement ultraperformante

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CHAUFFAGE Une restructuration thermiquement ultraperformante

5. La toiture-terrasse est isolée en sous-face par 22 cm de laine de verre Isoconfort (Isover) et par 6 cm de chanvre Florapan (Isover) : coefficient U = 0,13 W/K.m².

Techniques appliquées et suivi des performances in situ permettent aux locaux de cette ancienne école de danse, rénovés par André Pouget, d’atteindre le niveau de la cible 2020 du Plan climat.

«La meilleure énergie est celle que l’on ne consomme pas », ­décrète André Pouget, créateur de Pouget Consultants. Un principe qu’il a mis en application dans ses nouveaux locaux (Paris 18e). L’effort principal de rénovation s’est porté sur l’enveloppe des bureaux en termes d’étanchéité à l’air et d’isolation thermique. Selon ses calculs, la meilleure façon d’obtenir un bon confort (avec un minimum de consommation de chauffage) passait par la mise en œuvre d’un plancher chauffant très basse température. Ce dernier serait alimenté par une Pac air/eau pour le chauffage, assisté d’une ventilation double-flux avec récupération de chaleur.

Le local d’une surface utile initiale de 346 m² se trouve au rez-de-chaussée d’un immeuble construit en 1974, avant la première réglementation thermique, sans aucune isolation. Il comporte 8 niveaux de logements, sur trois niveaux de parkings enterrés. Environ la moitié du local se trouve sous les appartements de l’immeuble, l’autre sous une toiture végétalisée. L’orientation est nord-sud, avec une surface vitrée réduite : 12 m² sur rue au nord, 13 m² au sud côté jardinet, 10 m² en éclairage zénithal.

Isolation et étanchéité du bâti renforcées

Première étape : installer une isolation thermique intérieure et premier constat : l’effort d’isolation a diminué de 12 m² la surface disponible : – 8,5 m² à cause de l’isolation périphérique intérieure en plaques de doublage polyuréthanne Placotherm de BPB Placo (U = 0,21 W/K. m²) et – 3,8 m² en raison de la création d’un sas pour limiter les déperditions par transmission et par renouvellement d’air à l’entrée sur rue. Côté accès parking, les murs ont été isolés par l’extérieur, ce qui a évité de perdre encore 1,7 m² de surface intérieure.

Côté jardin, les fenêtres ont été remplacées par des menuiseries mixtes bois-aluminium MC France, portant un double vitrage 4/16/4 peu émissif rempli à l’argon (U = 1,80 W/K. m²). Sur la rue, les vitrines ont été équipées de menuiseries aluminium à rupture de pont thermique Paralu, portant un double vitrage peu émissif 4/16/4, rempli à l’argon (U = 2,20 W/K. m²). Les baies formant le sas, réalisées sur le même principe (U = 1,98 W/K. m²), sont complétées d’un intercalaire de polycarbonate de 25 mm, rempli d’isolant translucide Nanogel de Cabot Corp. Cela réduit le coefficient U nu des vitrages à 1,75 W/K. m². Le plancher sur le parking souterrain est isolé par une chape flottante sur plaques Acome en PSE (PolyStyrène Expansé) de 65 mm d’épaisseur (R = 2 K. m²/W) et par 22 cm de laine minérale Isover (R = 5,80 K. m²/W) appliqués au plafond du parking, en sous-face de la dalle. La performance thermique totale du plancher atteint U = 0,12 W/K. m². La toiture-terrasse est isolée en sous-face par 22 cm de laine de verre Isoconfort d’Isover (R = 5,80 K. m²/W) et par 6 cm de laine de chanvre Florapan d’Isover (R = 1,45 K.m²/W). Le résultat est un coefficient U = 0,13 W/K. m².

Vérification in situ de l’étanchéité

Les sky-domes existants ont été conservés, mais parfaitement étanchés et isolés thermiquement par une plaque horizontale de polycarbonate double peau, avec remplissage d’aérogel de silice Cabot Nanogel (U = 1,24 W/K. m²). Les plaques sont translucides et contribuent à l’éclairage naturel des bureaux. Le coefficient Ubât initial calculé avant travaux était de 2,54 W/K.m². Après isolation, il atteint 0,29 W/K.m². En construction neuve, la RT 2005 aurait exigé 0,47 W/K.m². Le Ubât est de 38 % inférieur à l’exigence RT 2005 pour un local neuf identique. Le test d’étanchéité à l’aide d’une « blower-window » a été effectué à deux reprises par le Centre d’études thermiques de l’équipement (Cete), à Lyon. Un cadre adaptable muni d’un ventilateur est placé dans l’ouverture d’une fenêtre et le bâtiment mis en dépression de 50 pascals en expulsant l’air intérieur hors du volume chauffé. Des jauges branchées sur le ventilateur mesurent ensuite le débit d’air requis (en volume par heure, dit ratio n50 et noté : h-1) pour garder le local à une pression constante. Cette technique qui simule pendant 2 heures un vent de 32 Km/h, permet de mesurer le taux moyen de renouvellement d’air. Les fuites d’air sont localisées par une camera thermique. Le 24 janvier 2006, pendant les travaux, la première visite du Cete a révélé de nombreux défauts. Le test a montré un ratio n50 de 1,33 V/h et un indice I4 (l’expression de l’étanchéité dans la RT 2005) de 0,43 m3/h/m². Les défauts d’étanchéité se trouvaient principalement autour des huisseries de portes et fenêtres, des sky-dômes, des traversées de parois par des canalisations, etc. Mais la caméra thermique a aussi mis en évidence des fuites entre les dalles horizontales du plafond et les murs de refend. L’ensemble des jointures du gros œuvre et des ouvrants a été repris à l’aide de joints silicone. Le 30 mai 2006, le Cete a effectué une seconde mesure d’étanchéité qui a révélé un indice I4 de 0,37 m3/h/m² et un ratio n50 de 0,94 V/h (moins d’un volume par heure se renouvelle en raison des défauts d’étanchéité de l’enveloppe). La RT 2005 donne pour la construction neuve une ­valeur de référence I4 = 1,2 m3/h/m² et une valeur par défaut I4 = 1,7 m3/h/m². Le débit de fuite dans cette réhabilitation atteint seulement 30,8 % de la valeur réglementaire en construction neuve.

Des systèmes actifs à haute efficacité

Ce résultat est obtenu sans ­recourir à des technologies de pointe, grâce au traitement des fuites à l’aide de mastic au ­silicone. La ventilation est assurée par un système double-flux mural Atlantic DF 90 R, dont le taux de récupération de chaleur atteint 92 %. L’air neuf, prélevé dans la rue derrière une grille, est préchauffé et insufflé sur le ­plateau de bureau (300 m3/h). Pour s’adapter aux besoins de l’occupation intermittente, la ventilation est gérée par une horloge de programmation hebdomadaire et fonctionne du lundi au vendredi de 8 h à 18 h 30. Le chauffage est pris en charge par une pompe à chaleur (Pac) R/0 13R air/eau de la gamme Aireo d’Atlantic, installée dans un puits vertical creusé dans le jardin. Elle prend l’air dans le parking et le rejette dans le jardin. Fonctionnant au R410A, sa puissance est de 10 kW avec une température d’air au condenseur de – 5°C. Le plancher chauffant a été dimensionné pour fonctionner à très basse température (36/30 °C) afin d’obtenir de la Pac le COP le plus élevé possible. Il augmente avec la température extérieure : 3,1 à 0 °C, 3,42 à 5 °C, 4,02 à 10 °C et jusqu’à 4,59 à 15 °C de température d’air au condenseur.

Au total, les bureaux de la rue Marcadet devraient consommer 11,1 kWh/m²/an en énergie primaire pour le chauffage, soit des émissions de CO2 de 2 kg/m²/an. Les consommations d’énergie primaire totales chauffage éclairage auxiliaires atteignent 61 kWhep/m².

Le coût total de l’opération se monte à 260 000 e HT. Le premier poste (19 % du coût total) est celui de l’électricité et des ­réseaux de communication intérieurs. Le second poste (17 %) porte sur les menuiseries intérieures. Le faux plafond et son isolation pèsent 11 % du total.

Les coûts des lots thermiques sont modestes : plancher chauffant (2 %) et chape liquide (2 %), pompe à chaleur (4 %), plomberie/VMC/chauffage (10 %), 7 % pour le lot maçonnerie et doublage et 7 % encore pour les menuiseries extérieures. Le surcoût est difficile à évaluer. ­Certains matériaux retenus, comme le ­polyuréthanne en doublage, sont plus coûteux que les matières classiques (PSE, laines de ­verre ou de roche). L’ensemble est sur-isolé par rapport aux habitudes actuelles. Certains surcoûts viennent du fait que le chantier est une réhabilitation en centre-ville : le génie civil pour installer la Pac (terrassement, etc.) atteint 5 % du coût total, par exemple. Le surcoût purement thermique est estimé de 10 à 12 % du coût total.

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