Quels sont les leviers d'action pour rendre performant un bâtiment ?

Cet article aborde la thématique de la transition énergétique des bâtiments.
Il s’attache à résumer les leviers d’actions et points de vigilance à observer dans le cadre de la rénovation énergétique d’un bâtiment.

Au démarrage d’un projet, il convient d’identifier les grands leviers à actionner en fonction de la typologie du bâtiment, des compétences de l’équipe sélectionnée et/ou de la Maitrise d’ouvrage et des opportunités financières et techniques.

Optimiser l'espace et questionner l'aménagement intérieur du bâtiment

En amont des actions concrètes sur le bâtiment, il est judicieux de se poser différentes questions :

Comment traits les apports extérieurs (soleil, vent, vue) ?
Certaines pièces vont plus bénéficier d’un apport solaire important durant la journée (façade sud) que d’autres (exemple : pièces de vie). En fonction de l’activité souhaitée, certaines pièces seront plus pertinentes au nord, avec une lumière moins intense. Un réaménagement de la répartition des pièces pourra ainsi diminuer les besoins en chauffage des usagers et ainsi avoir un impact direct sur la consommation du bâtiment. Tirer parti de l’aménagement paysager (végétalisation) pourra également participer au confort d’été en rafraichissant une façade fortement exposée.
Cette réflexion s’applique également aux commerces, où le positionnement du comptoir de vente doit être réfléchi de sorte qu’il ne subisse pas les courants d’air ou l’impact de l’ouverture des portes à chaque arrivée de clients.
Le bâtiment répond-il aux usages souhaités et aux besoins de ses occupants ?
Dans le cadre d’une étude préliminaire (ou de faisabilité), il est important de déterminer si le bâtiment correspond aux attentes du projet : à la fois en termes de surface, implantation, possibilité d’agencement, mais aussi de mise en normes (accessibilité, sécurité incendie).
La validation de ces points en amont limitera le surcoût en étude, en chantier et en exploitation.
Quels espaces seront chauffés ?
En fonction de l’usage, certains volumes n’ont pas d’obligation à être chauffés. Cette donnée programmatique peut permettre un regroupement de ces zones pour faire tampon avec l’extérieur ou encore envisager une exploitation de cette partie bâtiment de manière saisonnière.
Quelles sont les opportunités d’investissement ?
Les travaux de rénovation énergétique peuvent être coûteux. Ils peuvent toutefois dégager une opportunité immobilière permettant d’amortir plus rapidement l’investissement. Il peut s’agir de surélévation, d’extension ou d’ajout d’espaces flexibles aux usages nouveaux.

Agir sur l’enveloppe

L’action sur l’enveloppe du bâtiment permet de réduire les pertes énergétiques de ce dernier. Ce levier se décompose en plusieurs sous partie dont un diagnostic permettra de déterminer l’impact en sur les déperditions énergétiques :

Isolation thermique de la toiture, des murs et du sol :
En fonction de la typologie de bâti, des contraintes règlementaires (PLU), de l’état de ces trois éléments, il est généralement intéressant d’isoler la toiture, les murs et le sol. On privilégiera l’isolation par l’extérieur, traitant ainsi une partie des ponts thermiques sans perdre d’espace à l’intérieur du bâtiment.
Traitement des ponts thermiques :
Les ponts thermiques sont souvent présents autour des menuiseries (portes, fenêtres) et peuvent être traités au moyen d’aérogel ou de super isolants (fins, mais à très haute performance). Les bas de mur, murs de refends et nez de dalles peuvent aussi causer ce phénomène de pont thermique.
L’étanchéité à l’air :
L’identification des zones non étanches à l’air est un préalable à réaliser lors du diagnostic architectural et thermique. Le traitement de ces zones doit se faire en accord avec la nature de l’enveloppe et des contraintes hygrothermiques. Une bonne étanchéité à l’air est bien souvent liée à une bonne mise en œuvre en chantier.
Enfin, l’étanchéité à l’air du bâtiment aura une incidence directe sur le besoin en renouvellement d’air intérieur. Ces travaux doivent être faits de concert avec un recalibrage ou un remplacement de l’installation CVC.
Les surfaces vitrées :
La nature du vitrage (simple, double, triple vitrage), l’orientation des ouvertures ainsi que la surface totale vitrée du bâtiment vont avoir un impact sur ses déperditions énergétiques et ses consommations. L’utilisation de volets ou de brise-soleil va permettre de favoriser le confort d’été sans nuire à l’apport solaire en hiver.

En définitive, l’enveloppe du bâtiment va permettre d’agir sur les apports énergétiques du bâtiment, mais aussi de limiter les risques de surchauffe. Avec la catastrophe écologique conduisant au réchauffement climatique, la limitation de la surchauffe du bâtiment est aujourd’hui un point crucial dans la conception d’un projet. L’inertie des matériaux, la sur ventilation des parements exposés au soleil ainsi que les teintes choisies en façade peuvent réduire de manière importante la surchauffe, diminuant ainsi les besoins en rafraichissement.

Choisir des équipements adaptés

Les équipements sont un poste d’économie d’énergie important, notamment si les dispositifs installés sont anciens. Néanmoins, le choix de ces équipements doit se faire en fonction de la nature de l’enveloppe du bâtiment (et non l’inverse !). Un ensemble de systèmes calibré pour une enveloppe peu performante entrainera une surconsommation s’ils ne sont pas changés ou recalibrés si des travaux d’amélioration de performance sont exécutés sur ladite enveloppe.

Le chauffage :
Le dimensionnement et le positionnement des émetteurs de chaleur sont à ajuster en fonction des besoins des locaux. Le choix d’un système de production de chaleur performant va de pair avec un système de régulation efficace. Il est désormais possible d’envisager des systèmes de production de chaleurs complémentaires avec la production d’ECS (Eau Chaude Sanitaire) et ainsi que de la VMC.
Lors de la conception et du choix du système, l’aspect maintenance et suivi des consommations est à intégrer, pour permettre un réglage annuel ou bisannuel en accord avec l’usage du bâtiment et le vieillissement des équipements.
L’installation d’eau chaude sanitaire :
Le choix de la robinetterie permettra de réduire la consommation d’eau (limiter la pression, option mousseurs). La surisolation du ballon et des conduits va également limiter les besoins en chauffe pour l’ECS. Enfin, le choix d’une chauffe pas énergie solaire ou par récupération de calories allègera là encore la consommation énergétique.
Le rafraichissement :
En général, lorsque l’on se trouve dans le cas d’un bâtiment performant, le besoin en refroidissement n’existe pas. En effet, le choix de parois massives et/ou fortement isolées, la mise en place de protection solaire sur les façades exposées et la limitation des surfaces vitrées permettent de garder un intérieur frais. L’impact du comportement des usagers (limiter l’usage des appareils électroniques, utilisation de volets, aération nocturne) est particulièrement important pour rafraichir sans coût supplémentaire l’intérieur d’un bâtiment.
Malgré tout, en fonction des climats, il peut être nécessaire d’installer des équipements autres que la climatisation pour réguler la température : brasseurs d’air, brumisateurs, puits provençal, etc.
L’éclairage :
Le CEREN (Centre d’Etudes et de Recherches Economiques sur l’Energie) évalue entre 40% et 66% des possibilités d’économie d’énergie sur les consommations liées à l’éclairage. Ces économies peuvent être réalisées via deux actions :
- l’utilisation de luminaires LED performants
- réduction du seuil d’éclairage nécessaire à 1,6 W/m²/100 lux, correspondant à la RT rénovation (Arrêté du 3 mai 2007 modifié par l’arrêté du 22 mars 2017)
La ventilation :
La ventilation d’un bâtiment est vitale pour renouveler l’oxygène, évacuer le CO2 et les odeurs ainsi que limiter le taux d’humidité à l’intérieur du bâtiment. Pour cela, il faudra optimiser le balayage (c’est-à-dire le cheminement de l’air) sur l’ensemble des espaces intérieurs et limiter les échanges thermiques au niveau des bouches d’aération.
Il existe deux grandes solutions pour cela :
- les VMC hygroréglables type B régulent les flux d’entrée et de sortie en fonction de l’humidité ambiante.
- Les VMC doubles flux, qui permettent de limiter les déperditions de chaleur en transmettant les calories de l’air intérieur (sortant) vers celui de l’air entrant (venant de l’extérieur) au moyen d’un échangeur thermique.

Quelle que soit la solution choisie (il en existe d’autres !), le dimensionnement de l’équipement, son entretien et sa compatibilité avec les autres équipements du bâtiment conditionneront son efficacité d’un point de vue énergétique.

Les comportements des usagers

Ce point-ci est plus délicat à quantifier bien que l’on observe tout de même des variations dans la performance énergétique d’un bâtiment en fonction du comportement de ses utilisateurs.

Par exemple, le réglage du thermostat peut se faire à une température plus basse en hiver si l’on considère que les occupants restent habillés en veste ou pull. À l’inverse, en été, il est possible de limiter la surchauffe en utilisant des brise-soleil ou en fermant les volets en journée, puis en aérant durant la nuit. Conserver des appareils électroniques en veille peut – notamment pour le tertiaire – ajouter un surcoût important dans la facture énergétique du bâtiment.

Il est possible d’optimiser la performance énergétique du bâtiment en proposant des guides d’usages à destination des occupants. Ces guides peuvent aussi être accompagnés d’indicateurs de suivi de consommation par postes séparés (ECS, ventilation, chauffage, etc.) pour traquer la moindre économie d’énergie.

Entretien et maintenance des équipements

Dernier levier et non des moindres, l’entretien et la maintenance du bâtiment et de ses équipements permettra de conserver ses performances initiales, telles qu’elles furent calculées lors des études.

Contrôler l’état de l’enveloppe :
Au cours de sa vie, l’enveloppe du bâtiment peut subir des dégradations. Pour éviter que ces dernières entrainent une baisse de sa performance ou pire, un sinistre, il convient d’effectuer un entretien régulier. L’étanchéité de la toiture, la réfection des enduits, le changement des protections des joints de dilations et le nettoyage des grilles de ventilations sont des exemples d’éléments à vérifier une à deux fois par an.
Ajuster les réglages des installations :
Le système de production de chaleur ainsi que la ventilation doivent être régulièrement contrôlés et ajustés en fonction des variations climatiques et de l’évolution du bâti et des usages.
Il est d’ailleurs recommandé d’effectuer un suivi par un bureau d’étude CVC au cours de la première année d’exploitation du bâtiment pour ajuster les régalages initiaux en fonction de l’activité réelle.