Améliorer la performance énergétique d’une maison : Les bases

améliorer la performance énergétique d'une maison, comprendre et agir
Table des matières

Améliorer la performance énergétique d’une maison est l’aptitude à limiter la consommation d’énergie de la maison sans en altérer le confort.

L’équation énergétique peut être imagée de la manière suivante. Vous avez un seau rempli d’eau, impacté de quelques trous. Votre objectif est de boucher les trous tout en rendant étanche la surface totale de ce seau.

Au fil du temps, vous devrez entretenir ces réparations.

Dans le cas d’une maison neuve, il faudra l’entretenir, ce qui reviendra probablement à quelques travaux et réparations au fil du temps.

Dans cet article, nous allons nous concentrer sur des notions de base afin de comprendre ce qu’est la performance énergétique afin de faire les bons choix pour votre futur projet.

Les 8 facteurs (principaux) de la performance énergétique d’une maison

Nous développerons ces termes dans les paragraphes suivants.

L’idée est de comprendre sur quoi nous pouvons agir pour améliorer la performance énergétique d’une maison.

L’équation énergétique est faîtes de gains et de pertes. L’enveloppe de la maison sera soumise aux facteurs environnementaux, et aura une incidence sur l’intérieur de la maison.

  • Pertes par transmission
  • Pertes par ventilation
  • gains solaires
  • gains internes

Le reste proviendra du système de production :

  • Pertes de régulation
  • Pertes d’émission
  • Pertes de distribution
  • Pertes de production

Le besoin final peut alors être déterminé, ce résultat sera la donnée d’entrée pour le dimensionnement du système de chauffage.

Le point de départ pour améliorer la performance énergétique d’une maison

Avant de parler de système de chauffage, il faut absolument partir de l’isolation, et de la ventilation.

A quoi avoir un système de chauffage performant si le bâtiment laisse une quantité d’énergie importante s’échapper vers l’extérieur !

Le seul but de la chaleur est de migrer vers une zone plus froide.

Pour identifier le bon isolant, il faut d’abord comprendre le jargon utilisé.

Les surfaces déperditives

Ce sont les surfaces par lesquelles la chaleur s’échappe…ou le froid rentre.

Impossible d’améliorer la performance énergétique d’une maison sans faire un bilan de celles-ci !

Les surfaces les plus déperditives d’une maison sont la toiture, les murs, les fenêtres puis le plancher bas. En général.

Ci-dessous, voici le schéma obtenu suite à un DPE dans une maison à 2 étages datant des années 1920 ayant la note la plus basse existante à ce jour.

réaliser un DPE pour améliorer performance énergétique maison
Extrait d’un Diagnostic de Performance Énergétique

La conductivité d’un matériau

Dans les formules savantes, la conductivité d’un matériau sera nommée lambda (λ).

C’est la capacité d’un matériau à être traversé par la chaleur (ou le froid) en un temps donné.

Au plus cette valeur est faible, et plus le matériau sera isolant.

La résistance thermique d’un matériau

Nommée R, c’est la valeur indiquant la capacité d’un matériau à être indifférent à la température, qu’elle soit chaude ou froide.

Plus le R est élevé, plus le matériau est isolant.

La résistance thermique R est exprimé en m².K/W

Elle se calcule de la façon suivante, R= épaisseur de l’isolant X conductivité de celui-ci.

R= e X λ

2 méthodes pour isoler une maison

L’isolation thermique par l’intérieur (ITI)

Cette méthode consiste à isoler toutes les parties de la maison donnant sur l’extérieur, par l’intérieur.

L’inconvénient de cette méthode est de laisser de nombreux ponts thermiques, même avec une pose satisfaisante.

L’isolation thermique par l’extérieur

L’ITE limite les ponts thermiques et évite de perdre de la surface habitable puisque l’on vient envelopper la maison par l’extérieur.

Cette méthode est un peu plus coûteuse que l’ITI et ne peut être réalisée partout à cause de nombreux Plan Locaux d’Urbanisme.

Lire : « Les avantages de l’isolation par l’extérieur. »

l'isolation par l'extérieur améliore la performance énergétique d'une maison

Les menuiseries extérieures

Rappel, dans cette article, nous restons sur l’enveloppe de la maison, les surfaces ayant un contact vers l’extérieur. Oubliez les cloisons et les portes de distribution, pour le moment.

Les menuiseries sont génératrices de gain solaire, mais aussi de pertes par transmission , les changer agit sur la limitation de ces perditions.

La résistance thermique sera fonction du vitrage, des profils et du châssis, et, surtout, de la qualité de pose ! On voit trop souvent de belles et performantes menuiseries posées de façon non-conforme, c’est un coup d’épée dans l’eau !

La ventilation

Son objectif est d’éliminer le CO2 et les polluants de l’air intérieur. Elle est indispensable pour maintenir un air sain, et pour la pérennité des matériaux de la maison

En outre, c’est aussi source de déperdition.

De la moins à la plus efficace :

  • La ventilation naturelle
  • La mécanique simple flux (Ventilation Mécanique Contrôlée simple)
  • Et la mécanique double flux qui récupèrent les calories de l’air extrait.

Maîtriser la ventilation, c’est avoir une maison étanche. L’efficacité du système de ventilation repose sur l’équipement et le réseau de membrane qui doit être étanche également.

Comprendre les pertes et déperditions pour améliorer les performances énergétiques d’une maison

Les pertes énergétiques se classent en 4 catégorie.

Elles peuvent être dues :

  • Au système de production (rendement machine)
  • A la distribution (réseau de transport de la chaleur)
  • Aux émissions (transmission de la chaleur dans la pièce)
  • Et à la régulation (température adaptée au besoin)

Les pertes de production

Il y a 4 familles de systèmes de production :

  • électriques (effet joule)
  • par combustion (charbon, fioul, gaz)
  • thermodynamiques (aérothermie et géothermie)
  • solaires

Les pertes énergétiques liées à la production sont induites par le fait que l’ensemble de l’énergie contenue ne vas pas être transformée en chaleur.

Ceci est surtout vrai pour les appareils à combustion pour lesquels une partie de la chaleur contenue dans les fumées ne pourra pas être récupérée pour chauffer le logement.

Les fabricants cherchent constamment à améliorer le rendement de leurs appareils (rapport entre l’énergie produite par l’appareil et l’énergie potentielle du combustible) par une réduction des températures de fumée (optimisation de la combustion, basse température, condensation,…)

Pour les appareils fonctionnant sur le principe de la thermodynamique, on parlera plutôt du COP (coefficient de performance)

Les pertes de distribution

Pour acheminer l’énergie produite depuis le générateur jusqu’à la pièce chauffée, il va falloir :

  • utiliser une réseau de distribution de chaleur, souvent existant en rénovation, de conception plus ou moins performante.
  • traverser des accessoires hydrauliques créant des pertes (vannes, circulateurs,…)
  • traverser des pièces non-chauffées avec des conduites parfois mal isolées pour l’ECS (Eau Chaude Sanitaire)

Pour vous donner un ordre d’idée, un tube de cuivre d’un mètre non isolé transportant une eau à 70° équivaut à une déperdition de 60W, en milieu non-chauffé, il est donc indispensable d’isoler les tuyaux.

Ce type de mousse (fendue) sont utilisées sur les tuyauteries en milieu non-isolé :

Cette option (peu chère) sera toujours mis en place par une entreprise labellisée RGE (Reconnue Garant de l’Environnement)

Les pertes d’émissions

Il y a 3 modes d’émissions :

la conduction : par contact entre 2 matériaux

Ce procédé n’est pas utilisé pour chauffer, mais est responsable d’échanges thermiques parasites.

la convection : via un fluide .

L’air chaud ayant la propriété de monter, l’émetteur génère un brassage d’air dans la pièce appelé convection naturelle.

le rayonnement : onde magnétique qui se déplace dans le vide.

Dès qu’un corps ou système l’absorbe, il la transforme en énergie thermique. Devant un poêle à bois en chauffe, la vitre de la porte émet des rayonnements.

Les émetteurs ont donc pour rôle de diffuser la chaleur dans la pièce, mais leur efficacité dépend de leur qualité et de leur vétusté qui altère leur performance, et donc le confort (exemple, un radiateur emboué).

Les pertes de régulation

L’objectif est d’automatiser le fonctionnement, d’améliorer le confort et donc, de faire des économies d’énergie.

La régulation est l’organe qui commande au générateur l’énergie dont le logement a besoin.

Son rôle, et son adéquation sont donc primordiaux, d’autant que le besoin en énergie d’un logement varie sans cesse puisqu’il est fonction des déperditions (température extérieur ) et des gains (solaires).

Réduire la température d’un logement de 1% équivaut à une réduction de consommation de 7%.

Exemple : Un appareil programmable, un radiateur électrique par exemple, sera plus performant qu’un appareil à commande manuelle. Le programmable offrira du confort et adaptera sa consommation pour maintenir une température désirée.

S’amuser à éteindre et allumer un radiateur est une erreur. La consommation est nettement plus élevée !

Quelques exemples chiffrés :

Les exemples ci-dessous n’ont vocation qu’à vous aider à comprendre. Une réelle définition de la performance énergétique d’une maison demande aussi de prendre en compte de nombreux facteurs extérieurs, météo, orientation, zone d’ombre,….

Améliorer la performance énergétique d’une maison classée G à A consommation énergétique revient à diviser par 9 la consommation totale d’énergie !

Une méthode très simpliste consiste à dire qu’il faut 1 kWh de puissance pour 10 m² dans une maison moyennement isolée. Prenons plutôt la seconde.

Elle consiste en la multiplication d’un coefficient d’isolation de la maison par le volume (en m3) à chauffer. Voici une estimation des besoins :

climat / qualité d’isolationmauvaisemoyennebonneRT2012
doux40353015
tempéré50403520
froid60504025
en W/m3

Cette méthode, plus fiable, déterminera ainsi la puissance nécessaire.

3 ème méthode : G V delta T

Elle consiste consiste à multiplier un coefficient d’isolation dépendant du type de maison, par le volume à chauffer m3, par un delta de température.

Ce delta de température correspond à la différence de température entre celle souhaitée dans le logement et la température extérieure du secteur géographique (ex : 21° pour logement dans département environ -9° )

type de maisonG en W/m3.°C
ancienne sans isolation2
ancienne avec isolation1.5
après 19901.1
RT20000.9
RT 20050.8
très bonne isolation0.6
maison bioclimatique0.4

On obtient alors un résultat précis du besoin énergétique.

Pour dimensionner le générateur, on multipliera la valeur des déperditions par un coefficient de 1.2

Ces déperditions seront connues après la réalisation d’un diagnostic.

Attention :ce calcul est fait pour couvrir les besoins du logement sur les jours les plus froids , donc 95% du temps, les besoins du logement seront bien inférieurs à cette valeur.

Dimensionner le chauffage est un métier à part entière. Ce que vous devez retenir, c’est que, au plus l’isolation est de qualité et approprié, plus le dimensionnement du chauffage est « à la baisse ».

Son achat, son installation et sa consommation en énergie seront bas, ce qui est meilleur pour votre confort, votre portefeuille et l’environnement.

Les facteurs clés pour améliorer la performance énergétique d’une maison :

Votre priorité est l’isolation, vous l’avez compris. En plus de votre confort et de vos dépenses, le choix du matériau influera fortement sur le respect de la RE2020, dans le cas d’un dépôt de permis de construire.

Lire : « Mieux comprendre la RE2020 »

La ventilation aussi est primordiale. C’est à partir de ces 2 éléments que l’on choisira le reste des équipements.

Pour une rénovation, il convient de faire réaliser un DPE ou un audit énergétique afin d’avoir en plus une proposition de plan d’exécution de travaux.

audit énergétique pour programmer travaux nécessaire à l'amélioration de la performance énergétique d'une maison

Mais attention, la pose sera aussi importante que le choix des matériaux. Choisir un super isolant et mal le poser revient à boucher des trous partiellement.

Les 2 objectifs principaux pour améliorer la performance énergétique d’une maison sont simples :

  • Chauffer le moins possible en hiver
  • Éviter au maximum l’utilisation de la climatisation l’été

Lire : « Le chauffage : Les bases »

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