Pourquoi un BÂTIMENT à ENERGIE POSITIVE? Un enjeu pour le 21ème siècle Pourquoi doit on essayer de rénover les bâtiments pour réduire leur consommation de chauffage et construire des bâtiments à énergie positive? Il nous faut d’abord analyser la situation énergétique mondiale à ce jour

Des énergies fossiles amenées à disparaître Au rythme actuel de consommation, les réserves prouvées d’énergies fossiles sont de:

Des énergies fossiles amenées à disparaître En tenant compte d’une augmentation de la demande on peut estimer que dans 50 ans l’ensemble des ressources prouvées seront épuisées. Tout au plus dans 100 ans avec les réserves que l’on pense pouvoir découvrir et extraire. 100 ans peut paraitre énorme mais ce sera long pour changer nos systèmes de production et de consommation d’énergie.

Le réchauffement climatique

Le réchauffement climatique Les catastrophes naturelles dans le monde, nous amènent à réfléchir sur le réchauffement climatique et les gaz à effets de serre. Les différents rapports du GIEC, même s’il sont parfois controversés, ont permis de prendre conscience qu’il fallait mener des actions au niveau international pour limiter les effets du réchauffement climatique. Les émissions de gaz à effets de serre (GES) que sont principalement le dioxyde de carbone (CO2), les oxydes d'azote (NOX), la vapeur d'eau (H2O), le méthane (CH4), l'hexafluorure de soufre (SF6) et l'ozone troposphérique (O3), ont augmentés de 70% entre 1970 et 2004. Le Groupe intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC)

Le réchauffement climatique Il est encore possible d’agir par une transition de l’économie actuelle “carbonée” à une économie porteuse d’une croissance continue basée sur des technologies ne produisant que très peu de carbone. Si rien est fait, nous pouvons prévoir une augmentation des phénomènes climatiques extrêmes, des déséquilibres du milieu naturel accompagnés de situations critiques de part le monde (famines, manque d’eau potable) provocant une immigration climatique.

Les objectifs à atteindre La France a ratifié en 1997 le Protocole de Kyoto qui l'incite à réduire ses émissions de CO2 d'un facteur 4 d’ici 2050. Au niveau européen, l'UE a pris l'engagement de réduire les émissions de GES d'au moins 20% d'ici 2020 par rapport à 1990. De leurs côtés, les énergies renouvelables devront représenter 20% de la consommation énergétique de l'UE en 2020.

La situation du bâtiment en France

La situation du bâtiment en France

La rénovation des bâtiments anciens: un enjeu majeur

La rénovation des bâtiments anciens: un enjeu majeur

La rénovation des bâtiments anciens: un enjeu majeur La majeure partie du parc de bâtiments à l’horizon 2050 est aujourd’hui déjà construite, vu le faible flux de construction neuve (1 à 2%) et la durée de vie des bâtiments. Cet effort sur l’existant a été affirmé par le Grenelle de l’environnement en 2007: “L’Etat se fixe comme objectif de réduire les consommations d’énergie du parc des bâtiments existants d’au moins 38% d’ici à 2020.”

La rénovation des bâtiments anciens: un enjeu majeur Les objectifs des politiques énergétiques de rénovation du parc de bâtiments existants sont multiples : réduire les consommations énergétiques et les émissions de gaz à effet de serre améliorer le confort, l’accessibilité et la sécurité valoriser le patrimoine bâti réduire les dépenses énergétiques et donc améliorer le pouvoir d’achat des ménages maintenir et créer des emplois

Efficacité énergétique: Comment réduire les besoins? La première étape est une conception soignée, appelée architecture bioclimatique: Il ne faut pas s'opposer au climat mais composer avec lui. nous disposons de plusieurs moyens d'actions: Réduire les pertes par les parois Réduire les pertes par la ventilation et les infiltrations Rechercher et gérer les apports gratuits

Efficacité énergétique: Comment réduire les besoins?

Efficacité énergétique: Isoler les parois opaques Isoler est la première mesure à adopter Les résistances thermiques à atteindre pour les parois opaques sont les suivantes: 4 ‹ MURS < 5,5 6 < TOITURE < 8 3 < PLANCHER < 5 R: m2.K/W λ: W/(m.K) R=e/λ

Efficacité énergétique: Réduire les ponts thermiques

Efficacité énergétique: Réduire les saillies ou décrochements Les balcons et les acrotères solidaires de la structure du bâtiment, agissent comme les ailettes de refroidissement d'un moteur. Ce sont des ponts thermiques

Efficacité énergétique: Construire compact Un bâtiment compact est plus performant Le coefficient de forme (Cf) est le rapport entre la surface extérieure et le volume d'un bâtiment. Cf = S /V.

Efficacité énergétique: Réduire les pertes par les vitrages La façade nord doit avoir moins d’ouvertures que la façade sud. Eviter les menuiserie métalliques. Maximiser l’épaisseur de la lame d’air ou de gaz moins conducteur (argon) entre 2 vitres de verre. Utiliser des vitrages à faible émissivité Utiliser des volets la nuit

Efficacité énergétique: Température interne et externe des parois Les pertes de chaleur sont liées à la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur. Plus la température intérieure est élevée, plus les déperditions sont importantes, il ne faut donc pas trop chauffer Créer des espaces tampons en plaçant les pièces non chauffée au nord (garage, celliers,…) Lorsque cela est possible, enterrer la façade nord puisqu’à quelques mètres sous terre la température est constante (fraicheur l’été, moins de pertes l’hiver) Mal isolé donc parois froides

Efficacité énergétique: Se protéger des vents En adoptant des formes qui dévient le vent. En plaçant la porte d’entrée sur la façade non exposée ou en utilisant un sas. En végétalisant la façade exposée En utilisant le relief naturel ou créant une butte

Efficacité énergétique: Construire étanche Les points particuliers tels que les prises électriques augmentent la perméabilité. La vapeur qui migre à travers les murs constitue également un vecteur de déperdition. Il faut donc préconiser l’utilisation de film type “frein-vapeur”.

Efficacité énergétique: Adapter le système de ventilation Ventiler est nécessaire pour l'hygiène, la conservation du bâti, le fonctionnement des appareils à combustion.

Efficacité énergétique: Capter le rayonnement solaire Les surfaces vitrées sont à privilégier sur les façades sud. Un mur de couleur sombre peut Également capter le rayonnement Solaire. Attention à la surchauffe l’été

Efficacité énergétique: Utiliser l’inertie Il faut emmagasiner l’énergie du rayonnement solaire pour la restituer la nuit. Un bâtiment ayant une bonne inertie doit avoir de la masse (plancher ou mur lourd) exposée au soleil. l’hiver mais pas l’été.

Efficacité énergétique: Augmenter le confort d’été Il faut limiter les apports de chaleur l’été en utilisant: Des avancées ou casquettes Des volets ou stores Une végétation à feuilles caduques Une ventilation nocturne Une isolation extérieure

Capacité de production: Systèmes énergétiques performants et renouvelables Une fois le bâtiment optimisé, il faut l’équiper de moyens de production: de chaleur, d’électricité, et éventuellement de frais.

Capacité de production: L’énergie solaire L'énergie solaire est l'énergie que dispense le soleil par son rayonnement, directement ou de manière diffuse à travers l'atmosphère. Sur Terre, l'énergie solaire est à l'origine du cycle de l'eau et du vent. Les végétaux, l'utilise également en la transformant en énergie chimique via la photosynthèse. A l'exception de l'énergie nucléaire, de la géothermie et de l'énergie marémotrice, l'énergie solaire est à l'origine de toutes les énergies sur Terre. Grâce à divers procédés, elle peut être transformée en une autre forme d'énergie utile pour l'activité humaine, notamment en chaleur, en électricité ou en biomasse.

Capacité de production: Le solaire thermique

Capacité de production: Le solaire thermique

Capacité de production: La biomasse En poussant, les végétaux absorbent le CO2 émis au cours de la combustion du bois. Si la biomasse n'était pas brûlée, le gaz carbonique accumulé serait de toute façon restitué dans l'atmosphère par le processus normal de décomposition. L'impact de sa combustion sur l'effet de serre est donc neutre.

Capacité de production: La biomasse

Capacité de production: Le photovoltaïque