Les bases de la réhabilitation thermique des bâtiments

lundi 08 septembre 2008 Écrit par  Yves Heuillard

rénovation bâtiments anciens

L'amélioration des performances énergétiques des bâtiments est la première source d'économies d'énergie. Techniquement, le sujet est compliqué. Chaque bâtiment est un cas particulier. Sur fond d'incitations fiscales et d'aides pour la rénovation de l'habitat, voici les bases pour comprendre l'essentiel.

L'amélioration thermique d'un bâtiment passe par l'isolation de l'enveloppe. Deux types de solutions, soit par l'extérieur, soit par l'intérieur.

Isolation extérieure

Plus simple et généralement plus efficace, puisqu'elle consiste à emballer complètement l'immeuble. On évite les ponts thermiques dus aux murs de refend ou aux dalles en béton des planchers. Comme il est impossible de passer sous les fondations, il est nécessaire de décaisser le plus possible sur les côtés de manière à faire "entrer" la nouvelle enveloppe le plus profondément possible autour des fondations. Si on dispose de sous-sols aménagés et chauffés, on peut éventuellement compléter par leur isolation intérieure tout en maintenant une bonne ventilation (condensation, radon). Le revêtement du sol sur la dalle de rez-de-chaussée, à l'intérieur donc, a aussi son importance.

Isolation intérieure

En théorie il n'est pas impossible de réduire les ponts thermiques par une isolation intérieure mais il faudrait dans ce cas également isoler les murs intérieurs et les dalles des étages, ce qui amènerait à refaire l'électricité, une partie de la plomberie, et les peintures sur l'intégralité des murs et plafonds. La surface et le volume intérieur s'en trouverait aussi réduit. Un local de 200 mètres carrés sur deux étages, isolés par l'intérieur avec 10 cm de laine minérale perdrait de 8 à 15 m² et quelques centimètres hauteurs sous-plafond. L'isolation intérieure est toujours le résultat d'un compromis.

Les huisseries

C'est là, qu'il y a beaucoup à gagner ; ou à perdre. Le remplacement des simples vitrages est obligatoire (sauf à poser une deuxième fenêtre). Les huisseries à double vitrage relativement récentes (moins de 15 ans), et performantes seront généralement conservées. Des améliorations peuvent souvent être apportés aux volets et /ou aux caissons dans lesquels ils s'escamotent. Parmi les moins performante des huisseries à double vitrage, les huisseries métalliques, sans ruptures de pont thermique et coulissantes. La pose de fenêtres à triples vitrages est encore rare en France, mais très répandue dans la construction neuve en Allemagne ou en Suisse. Elle ne se conçoit que si par ailleurs l'isolation est très performante (maison-passive ou à très faible consommation). Il faut aussi savoir qu'au sud, le triple vitrage limitera l'apport calorique du soleil en hiver.

Plutôt qu'un long discours

Les 3 figures ci-dessous sont issues d'un cas réel dans lequel le maître d'ouvrage ne souhaite pas changer les fenêtres. Elles résultent d'un entretien (prochainement sur DDmagazine) avec Eric Bauquier, architecte à Annecy et résument bien la problématique de l'isolation en général. Eric Beauquier est, en collaboration avec Konrad Lutz, architecte du chantier de la Maison pour la Planète (maison passive en Haute-Savoie). Il réhabilite aussi des bâtiments publics.

isolation1.jpg

Figure 1. Parement intérieur de laine de roche (en bleu). On a des ponts thermiques importants (en rouge) au niveau des jonctions des murs intérieurs et des mûrs extérieurs et des points de contacts des huisseries avec l'enveloppe.

 

isolation thremique d'une maison par l'extérieur

Figure 2. Isolation extérieure (10 à 15 cm d'isolation). Les principaux ponts thermiques sont supprimés. Les huisseries restent les points faibles du fait de la difficulté à isoler les embrasures. Dans l'idéal il faudrait changer les fenêtres en réduisant l'ouverture pour pouvoir mettre une plus grande épaisseur d'isolant dans les embrasures.

 

isolation3.jpg

Figure 3. Identique à la figure 3, mais avec double épaisseur d'isolant. Dans ce cas l'isolation extérieure est surdimensionnée, par rapport, à la qualité thermique des huisseries et le gain par rapport à la solution précédente sera minimum. Pour y palier, la pose d'une deuxième fenêtre dans l'embrasure, au droit de la maçonnerie extérieure, serait envisageable.

 

isolation thermique maison contre immeuble collectif

Différences entre maison individuelle et immeuble collectif.

Une maison individuelle peut être schématisée par un parallélépipède à 6 faces. Les 6 faces sont facteurs de pertes d'énergie. En habitat collectif, il n'est pas rare que seule une des faces de l'appartement donne vers l'extérieur (les autres faces, peuvent même être considérées comme sources de chaleur, la chaleur des voisins). Dit autrement, à surface égale, à construction équivalente, un logement collectif offre moins de fuites thermiques vers l'extérieur par m² ; il est thermiquement plus performant, par nature. La figure ci-contre suffit à s'en rendre compte. Dix appartements empilés et juxtaposés offrent une surface de fuite thermique vers l'extérieur de 1300 m².  Dix maisons de même dimension, en offriraient 3200 m². Dans l'immeuble collectif Le gain en valeur absolue de l'économie d'énergie est donc moindre et moins incitatif. Par ailleurs le bâtiment étant plus complexe, techniquement et administrativement, la rentabilité de l'investissement en économie d'énergie sera également moindre.

Différence entre bureaux et habitations

Différence majeure : les bureaux ne sont pas fait pour être occupés en permanence. Et ils sont occupés au heures les plus chaudes. En revanche, aux jours et aux heures de travail, la densité d'occupation (en personne par m²) est beaucoup plus grande, ce qui nécessite une forte ventilation. La gestion du chauffage et de la ventilation devient un élément prépondérant dans l'économie d'énergie des bureaux (ventilation double-flux avec récupération de chaleur, voir notre article). La lutte contre la surchauffe d'été, pour les mêmes raisons que celles évoquées plus haut, prend souvent le pas sur les performances du bâtiment pendant l'hiver.

énergie renouvelable contre isolation

A supposer que les calories soient bon marché et renouvelables, l'isolation se justifie beaucoup moins. Ainsi dans les régions tempérées fortement ensoleillées, ou à fort écart de températures entre le jour et la nuit, on pourra être tenté par l'installation d'un chauffage solaire avec dalle chauffante de forte inertie. L'approche économique pure, peut parfois favoriser l'installation d'une chaudière à pellet, ou d'une pompe à chaleur, plutôt que des travaux d'isolation.

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