Fin du fioul et du gaz… watt else ?

Les objectifs de la Stratégie Nationale Bas Carbone (réduction de 50 % des émissions de CO2 en 2050), imposent l’abandon progressif des combustibles fossiles. La crise géopolitique en souligne l’urgence.

Dans une série d’articles dans la newsletter du CEDER (publication tous les 2 mois) nous vous présenterons les avantages et les inconvénients des solutions pour vous affranchir des chaudières au gaz et au fioul.

Au sommaire de cet article

  • Traitement de l’enveloppe du bâtiment
  • Solutions pour un système de chauffage central :
    • Chaudières bois (granulés, bûches, plaquettes) / poêles bouilleurs
    • Pompe à chaleur (PAC) Air/Eau, géothermique vs PAC Air/Air et brasseurs d’air
    • Système solaire combiné
  • Solutions pour un système de chauffage indépendant :
    • Poêle bois et radiateurs chaleur douce/inertie
    • Poêle bois et Ventilation Mécanique Contrôlée

Le traitement de l’enveloppe du bâtiment

En principe, le prix élevé du combustible devrait permettre un retour sur l’investissement plus court pour les travaux de rénovation énergétique. A ce jour, cependant, cet avantage est fortement réduit par l’augmentation des prix des matériaux et des équipements, conséquence des crises internationales et de phénomènes spéculatifs.

Crise ou pas, nous ne nous lasserons pas de le répéter : la démarche la plus rentable et la plus performante en rénovation énergétique consiste à analyser les performances de l’enveloppe du bâtiment en identifiant ses points de faiblesse thermique.
Minimiser en priorité les besoins de chauffage (exprimés en kiloWatt [kW]) par la diminution des déperditions thermiques permet, tout d’abord, de rendre le logement adapté à quasiment tout type de système de chauffage, en réduisant le coût de l’investissement tout en améliorant le confort. Le rendement du générateur de chauffage sera optimisé vous assurant des économies importantes et un impact moindre sur l’environnement.

Définition : la résistance thermique est la capacité d’un matériau à freiner le transfert thermique (chaud ou froid). Cette résistance sera d’autant plus forte que la conductivité thermique sera faible et que la densité ainsi que l’épaisseur seront importantes.

Calcul de la résistance thermique R = e/λ [m²k/W]

e = épaisseur du matériau [exprimée en mètres] λ = conductivité thermique [exprimée en W/m.K] avec W = Watt
K = Kelvin (unité de température du Système International)
m = mètres

Des menuiseries performante (pose en neuf -> Uw* ≤ 1,3 W/m². k et Sw** ≥ 0,36) associées à une isolation performante des murs extérieurs (par l’intérieur ou par l’extérieur : 4 ≤ R ≤ 6 m².k/W), de la toiture (en combles perdus ou sous rampants : 8 ≤ R ≤ 10 m².k/W ) et du plancher bas (plafond de caves/garage/vide sanitaire ou en sous chape : 3 ≤ R ≤ 4,5 m².k/W), réduisent drastiquement les pertes de chaleur par conduction à travers les parois et désamorcent l’effet de paroi froide.
La bonne gestion de l’étanchéité à l’air ainsi que l’installation d’un système de ventilation mécanique contrôlée performant (VMC simple ou double flux) vous permettront d’assurer le confort thermique, l’hiver comme l’été, la qualité de l’air intérieur et la prévention des pathologies.

Pour les valeurs de résistance thermique, faire référence aux STR, Solutions Techniques de Référence du bureau d’étude Enertech[1].

Le bâtiment peut être vu comme un gisement d’économies d’énergie. Viser des performances faibles de l’enveloppe correspond à ne pas exploiter le potentiel et à confiner ces économies pendant la durée de vie de l’ouvrage.

*Uw : coefficient de transmission thermique de la menuiserie
**Sw : facteur solaire

Comment estimer la performance de l’enveloppe ?

La réalisation d’un audit énergétique permet de définir la performance de l’existant et d’identifier les marges d’amélioration énergétiques possibles par la proposition de plusieurs scenarii. La rénovation de l’enveloppe peut être performante même si réalisées par étapes, sous condition que les interfaces entre différents lots de travaux soient gérées selon les règles de l’art en assurant une étanchéité à l’air optimale. La rénovation globale reste, dans tous les cas, l’approche technique à privilégier.

thermographieL’audit énergétique peut être complété par une thermographie de façade (réalisable uniquement en période de chauffage), outil qui permet de visualiser les ponts thermiques et l’éventuelle présence d’humidité. Cette action est un complément et, en aucun cas, peut remplacer une étude thermique.

Dans le cadre d’une rénovation globale, il est conseillé de prévoir un test d’infiltrométrie avant les travaux de finition. Le test permet de quantifier les défauts d’étanchéité à l’air de l’enveloppe et d’intervenir avant qu’ils ne soient plus accessibles.

Les systèmes de chauffage

Comme évoqué, plus les éléments « passifs » seront performants, plus il sera simple et économe chauffer le volume habitable. A performance égale de l’enveloppe, la surface habitable, les hauteurs sous-plafond et la configuration architecturale du logement détermineront quel moyen de diffusion de la chaleur sera le plus adapté (convection et/ou rayonnement). La présence de réseaux hydrauliques (radiateurs et/ou plancher/mur chauffant), de conduits de fumée et de volumes techniques imposera également des choix liés à la technicité de certaines solutions. L’installation d’un nouveau système de chauffage est également l’occasion pour améliorer la régulation afin d’en optimiser le rendement et améliorer le confort. Autre facteur décisif qui conditionne la prise de décision est sans doute l’usage prévu pour le bien à rénover. Un maître d’ouvrage n’aura pas les mêmes ambitions s’il rénove sa résidence principale ou un bien destiné à la location de longue durée ou une résidence saisonnière.

Dans le cas spécifique, par exemple, dans un logement chauffé par radiateurs électriques le choix du système sera limité par l’absence du réseau hydraulique. Plusieurs scenarii sont envisageables, en fonction des attentes et des moyens du porteur de projet :

  • Remplacer les anciens convecteurs électriques par des équipements à inertie et chaleur douce avec régulation performante. Un appoint à bois (poêle bûches ou granulés) permet de réduire les apports électriques, mais la présence d’un conduit est nécessaire pour limiter l’investissement. L’installation d’une PAC Air/Air (aussi appelée climatisation réversible) permet également d’avoir un système plus performant quand la température extérieure est en dessus des 7-8 °C. Un traitement de l’enveloppe, même de façon ponctuelle sur les postes plus déperditifs, est recommandé.

Cette solution est la moins onéreuse à court terme, mais les économies d’énergie attendues sont moindres et ces opérations ne sont pas éligibles aux aides financières

  • Procéder à la création d’un réseau hydraulique (radiateurs et/ou plancher chauffant) et centraliser le système de chauffage par l’installation d’une chaudière à biomasse ou une pompe à chaleur (Air/Eau, Eau/Eau ou géothermique) ou un système solaire combiné avec un générateur d’appoint.

Installation coûteuse, éligible à certains dispositifs d’aide en fonction des revenus, mais qui permet d’obtenir un gain considérable en confort et en rendement du système. Le traitement de l’enveloppe, même ponctuelle, permet de réduire les besoins de chauffage et donc permettre un dimensionnement du générateur adapté.

  • Traiter l’ensemble de l’enveloppe par une isolation performante visant une classe énergétique A ou B tout en optimisant les apports solaires, permet de réduire considérablement les déperditions thermiques et les besoins de chauffage. Un logement très bien isolé nécessite de très peu de kilowatt pour être chauffé et un système de chauffage central s’avère parfois inutile. Investir dans ce type de travaux (tous éligibles aux aides financières), bien que coûteux à court terme, représente la meilleure stratégie pour valoriser le bien immobilier, réduire l’investissement lié au système de chauffage, améliorer le confort (l’hiver comme l’été) et minimiser les consommations d’énergie et les charges de fonctionnement.

Sachant que techniquement presque tout est réalisable, le temps de retour sur l’investissement définira la pertinence économique de l’investissement.

Le changement de générateur de chauffage implique systématiquement la réévaluation des équipements de préparation de l’eau chaude sanitaire, notamment sur les énergies et les volumes d’accumulation. Dans un souci d’économie d’eau potable, le positionnement des pièces d’eau par rapport au positionnement du cumulus pourrait faire opter pour une séparation des préparateurs.

[1] Les STR sont consultables à la page 77 sur https://negawatt.org/telechargement/UnW2012/UnW12_La_renovation_des_batiments.pdf

 

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