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RÉSUMÉ
Les contraintes environnementales actuelles rendent impérative une stricte maîtrise de l’énergie dans les bâtiments. Cet article présente les bases nécessaires à la compréhension des enjeux et des phénomènes liés à l’utilisation de l’énergie dans les bâtiments. Plusieurs approches techniques sont ensuite passées en revue, de manière à expliciter concrètement quelques solutions contribuant à cette maîtrise, en insistant sur la démarche inhérente à la mise en œuvre de chacune de ces solutions. Des aspects réglementaires (régulièrement mis à jour) sont enfin présentés, afin de contextualiser les techniques présentées précédemment.
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Stéphane GINESTET : Professeur des universités - INSA Toulouse, département génie civil – laboratoire matériaux et durabilité des constructions
INTRODUCTION
La maîtrise de l’énergie dans les bâtiments est un élément essentiel de la lutte contre le changement climatique. En effet, en 2022, le secteur du bâtiment est responsable, en France, d’environ 25 % des émissions de GES et consomme environ 45 % de l’énergie.
Afin de bien actionner les différents leviers de la maîtrise de l’énergie dans les bâtiments, il est tout d’abord nécessaire de bien comprendre quels sont les multiples objectifs de cette utilisation de l’énergie dans les bâtiments : maintien du confort d’été ou d’hiver et production d’eau chaude sanitaire pour les logements, maintien du confort et process dans les bâtiments tertiaires ou industriels, etc.
Les différentes voies d’amélioration de cette utilisation de l’énergie sont ensuite présentées, en insistant sur l’esprit de ces solutions, et sur les notions physiques qui les guident. On peut citer par exemple la gestion de la ventilation, l’amélioration de l’enveloppe du bâtiment, l’optimisation des systèmes techniques, le recours aux énergies renouvelables, la rénovation du bâti, etc.
Les solutions de demain ne sont pas encore toutes connues, mais elles obéiront aux mêmes principes physiques et thermodynamiques.
Enfin, cette maîtrise de l’énergie est aussi à considérer dans un cadre réglementaire évolutif, qui va contraindre certaines solutions, et guider leur conception. Ces exigences réglementaires s’expriment sur les solutions techniques évoquées dans cet article au travers d’incitations comme les labels, mais aussi de contraintes comme les réglementations environnementales. L’acceptation et la mise en œuvre de ces outils réglementaires ou incitatifs nécessitent à la fois une bonne compréhension de l’ensemble des phénomènes physiques en jeu, et une bonne connaissance technique des solutions actuelles.
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- Version archivée 1 de oct. 2000 par Robert ANGIOLETTI, Hubert DESPRETZ
- Version archivée 2 de janv. 2004 par Robert ANGIOLETTI, Hubert DESPRETZ
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3. Quelles sont les techniques qui peuvent permettre de rationaliser l’utilisation de l’énergie pour le bâti existant ?
L’immense majorité du parc de bâtiments existe déjà. Le taux de renouvellement en France est de l’ordre de 1 % par an, aussi l’effort des pouvoirs publics porte essentiellement sur la rénovation des bâtiments. Les actions à mener vont porter à la fois sur l’enveloppe du bâtiment et sur les systèmes énergétiques associés.
3.1 Actions sur l’enveloppe du bâtiment
Maîtriser l’énergie dans un bâtiment existant passe tout d’abord par la réduction des déperditions (ou des apports en été) de l’enveloppe du bâtiment. À cet effet, il faut considérer chacune des composantes de l’enveloppe.
Menuiseries/parois vitrées : il s’agit généralement des points faibles de l’enveloppe. Remplacer les menuiseries existantes, notamment lorsqu’il s’agit de simples vitrages, par des systèmes plus performants (doubles vitrages, avec rupteurs de ponts thermiques, faible émissivité, etc.) permet aisément de diminuer les déperditions liées à ce poste (tableau 2).
Parois opaques : ces parois se retrouvent principalement en toiture et sur les murs verticaux. Pour isoler thermiquement ces parois, les principales solutions résident dans l’isolation thermique par l’intérieur ITI et l’isolation thermique par l’extérieur ITE. Les parois « à construire » peuvent mobiliser des solutions d’isolation thermique répartie (tableau 3).
Les techniques d’ITI et d’ITE vont consister à ajouter une couche isolante à la paroi, afin d’augmenter sa résistance thermique. Ces techniques ont aussi une influence sur l’inertie thermique du bâtiment. La technique d’ITI présente l’inconvénient d’une intervention à l’intérieur des bâtiments (gêne des occupants, diminution de la surface habitable, difficulté pour traiter les ponts thermiques, etc.). A contrario, la technique d’ITE est moins intrusive et permet souvent de s’affranchir des ponts thermiques. Toutefois, elle implique une modification des façades, une augmentation des charges mécaniques appliquées sur la paroi et un « effet tunnel » au niveau des ouvertures.
Ponts thermiques : l’amélioration thermique des parois (opaques ou vitrées) doit aussi intégrer le traitement des ponts...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - RE2020. – https://www.rt-batiment.fr/
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(2) - * - Directive EPBD (2024). – https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/PDF/?uri=CELEX:52022PC0222&from=FR
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(3) - * - https://www.batiment-energiecarbone.fr
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(4) - Rapport ANSES - * - Rapport d’expertise collective – Comité d’experts spécialisés « Évaluation des risques liés aux milieux aériens » - Groupe de travail « Moisissures dans le bâti » – ANSES, 370 pages, Rédaction du chapitre 6 : « Bâtiments, développement des moisissures, prévention et remédiation », en collaboration avec le Pr L. Le Coq (École des Mines de Nantes), et contribution à la rédaction de la partie recommandations, publication août 2016 sur le lien suivant : https://www.anses.fr/en/system/files/AIR2014SA0016Ra.pdf
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(5) - * - Rapport de l’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). –https://www.ipcc.ch/languages-2/francais/publications/
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